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ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA EXPLOTACIÓN DE MINAS INTRODUCCION - GENERALIDADES ING. PEDRO ANTONIO OLIVARES BALLENA 2015

INTRODUCCIÓN

La minería es parte de la historia del hombre. En el Perú, la minería se conoce desde los Incas, Colonia y en la Republica. Actualmente el ingreso por minería es 65 % del PBI. Hace 2.000 años, Roma, empleaba miles de personas en una mina para producir en un siglo 300 TM. de Au, actualmente Yanacocha (Perú), sin llegar a mil personas, lo produce en menos de tres años.

Los recursos minerales son recursos no renovables y hay que sustituirlos cuando se agotan.

EXPLOTACIÓN DE MINAS Conjunto de operaciones que son necesarios realizar para separar los minerales desde su ambiente natural (corteza terrestre) y luego transportarlos hasta las plantas de procesamiento. YACIMIENTOS MINERALES Zonas o depósitos donde se han acumulado minerales en gran cantidad, en diferentes zonas de la corteza terrestre, y que pueden ser útiles y explotables, dependiendo del volumen y concentración; ya sean sólidos (minerales y Carbón), líquidos (Petróleo) y gaseosos (Gas Natural).

Ubicación.- Es la localización del lugar en el cual se halla un yacimiento mineral (denuncio, proyecto, mina, etc). Mineral: En minería se refiere a la masa rocosa mineralizada o recurso que es susceptible de extraerse y procesarse con beneficio económico. Compuesto químico inorgánico, de origen natural, que posee una estructura interna y composición química característica, formado como resultado de procesos geológicos.

• Constituido por un solo elemento (nativos; oro, plata, cobre) • Asociación de distintos elementos (sulfuros, carbonatos, óxidos, etc.). En la actualidad se han reconocido más de 3.000 especies de minerales. Mineral de ganga: es el mineral que acompaña al mineral económico.

Mineral oxidado: se refiere a los óxidos de mineral, que es una de las formas en la que se encuentra este en la naturaleza.

Vetas.- Estructura alargada de mineral que rellena una grieta (diaclasa, falla) de formación rocosa y que es generalmente objeto de explotación minera. Potencia.- Es el ancho de una veta. Buzamiento.- Es el ángulo de inclinación de una veta. Dilución.- Es la mezcla de mineral con estéril producto de la tronadura y/o carguío. Dilución (D)= (a-c)/gx100 c= ancho promedio de mineral Ley diluida = (g*c)/a

a= ancho promedio de la explotación g= ley de mineral

Cajas.- Roca adyacente a la mineralización, define las zonas mineralizadas. Escombro.- Se trata de los desechos de la explotación de una mina o cantera.

Pórfido.- Yacimiento de gran tamaño y baja ley, originado por el emplazamiento de un cuerpo intrusivo a gran T° en la corteza terrestre. La mineralización se encuentra distribuida en toda la roca en forma diseminada (partículas) y en estructuras (vetas, fracturas y fallas). Generalmente tiene contenidos entre 0,3% y 2,5% de cobre total y tonelajes que entre 200 y 5.000 millones de toneladas.

Ancho galería: a= 6.0 m Ancho del mineral: c= 4 m Ley de mineral: g= 8 % Porcentaje de dilución (D)? D=(a-c)/gx100 D=((6-4)/8)100 D= 25 % Ley Diluida? =(g*c)/a = (8*4)/8 = 4.0 %

Chimenea.- Es una labor minera vertical que comunica 2 o mas niveles de trabajo con la superficie, sirve para ventilación (abajo hacia arriba). Pique.- Labor minera vertical que comunica 2 o mas niveles de trabajo con la superficie, sirve para transporte de mineral y personal. (arriba hacia abajo). Galería.- Labor minera siguiendo la estructura mineralizada. Crucero (cortada).- Labor minera en roca estéril o caja. Concentrado.- Es el producto rico en metales. Los concentrados se obtienen mediante varios procesos tales como la flotación, la lixiviación, la gravimetría, entre otros. Maquila.- Es el costo del proceso de fundición y/o refinación al que debe someterse el concentrado para obtener el metal. Metal.- Sustancia que tiene un valor específico, que es buen conductor del calor y de la electricidad, y que se puede moldear en diferentes formas. Valor de mineral.- Valor que se obtiene al vender el mineral ya procesado (concentrado, metal). Reserva de Mineral.- Es la cantidad de Mineral económicamente explotable con leyes superiores al Cut Off. Cut Off.- Es la ley de Mina explotable de una mina. Contaminación: Cualquier actividad realizada por el ser humano que afecta al medio en el cual se desarrolla. Esta, dependiendo de las circunstancias, puede ser beneficiosa para algunos y nocivas para otros seres o el medio.

CC HH II MM EE NN EE AA

Galería

Crucero

Actividad Minera.- Es el ejercicio de las diferentes labores mineras en concordancia con la normatividad vigente.

Labores Mineras.- Son todos los trabajados que se realizan en una mina.

Apuntes de interés

En el Perú existen dos fundiciones (Ilo y La Oroya) y cuatro refinerías (Ilo, Cajamarquilla, Funsur y La Oroya) que pueden procesar plomo, cobre, zinc y estaño; por lo tanto nuestro país produce tanto refinados como concentrados. En la fundición y refinería de Ilo (Southern Copper Corporation) se producen cátodos de cobre de 99.998%de pureza (conocido en el mercado de metales como Grado A) además de oro, plata y selenio. Fundición del Sur (Funsur), realiza el proceso de fundición y refinación de minerales provenientes de la mina San Rafael a fin de obtener estaño de alta pureza que se vende en lingotes.

El Complejo Metalúrgico de La Oroya (Doe Run) tiene 3 circuitos integrados para el procesamiento de concentrados de cobre, plomo y zinc y un subcircuito para el procesamiento de oro y plata. La refinería de Cajamarquilla (Votorantim) obtiene zinc metálico de la más alta pureza en lingotes y jumbos (lingotes de 1 tonelada) y cuenta con una planta para producir indio refinado.

P R O Y E C T O S M I N E R O S

MANTARO

PETITORIO MINERO INTRODUCCIÓN Localizado un yacimiento mineral en un área de libre disponibilidad, es decir, que no haya sido dada en concesión a ninguna persona o empresa, puede peticionarla para adquirir un derecho de concesión minera. (Coord. UTM PSAD56).

Todos los recursos minerales ubicados en el subsuelo, en cualquier parte del territorio nacional, pertenecen al Estado Peruano, por tanto, el estado es quien autoriza la exploración y extracción de tales recursos, a través de una concesión minera. Para evitar potenciales conflictos sociales, el titular del derecho minero debe, necesariamente, negociar y llegar a un acuerdo con el dueño o dueños del terreno superficial, para realizar actividades mineras con total normalidad.

La concesión minera, le otorga el derecho a explorar y explotar los recursos mineros que se encuentren en el subsuelo del área que comprende la concesión, lo que lo convierte en el propietario de los minerales que logre extraer. Petitorio Minero.- Es cuando una persona Natural o Jurídica (Inversionista), inicia un tramite o pide una cuadricula donde se encuentran los minerales a espera de la respuesta del Estado. Concesión Minera.- Se otorga a favor de un particular un derecho exclusivo de explorar y explotar los minerales otorgados en concesión por un periodo indefinido hasta agotarse el mineral.

PETITORIOS MINEROS

PETITORIO MINERO

CLASIFICACIÓN DE LOS PETITORIOS MINEROS

ESTRATO

TAMAÑO DE CAPACIDAD CONCESIONES PRODUCTORA

GRAN MINERÍA

Más de 2000 Has.

Más de 5000 TM / día

MEDIANA MINERÍA

Más de 2000 Has.

Hasta 5000 TM / día

PEQUEÑA MINERÍA

Hasta 2000 Has.

Hasta 350 TM / día

MINERÍA ARTESANAL

Hasta 1000 Has.

Hasta 25 TM / día

ETAPAS DE LA ACTIVIDAD MINERA

MINERÍA MODERNA LA PROSPECCIÓN GEOLÓGICA Es el primer paso de la minería y constituye una especie de combustible para que la industria minera funcione. Es aquella que nos permite la búsqueda de yacimientos minerales, mediante análisis de técnicas sean estas directas (mapas de distinto tipo, fotografías aéreas, imágenes satelitales, antecedentes mineros, muestreos geológicos) e indirectas (geofísicos, geoquímicos) a gran escala, para luego determinar localmente targets de exploración.

MUESTREO GEOLÓGICO

AEROMAGNETOMETRÍA

AEROMAGNETOMETRÍA

AEROMAGNETOMETRÍA

MÉTODO GEOFÍSICO

EXPLORACIÓN MINERA Es el conjunto de operaciones o trabajos dirigidos a evaluar cualitativa y cuantitativamente el recurso minero con el objeto de definir la factibilidad técnico-económica de la explotación de un yacimiento.

Se lleva a cabo mediante perforaciones que permiten obtener muestras del cuerpo mineral a todo lo largo del sondeo, ya sea en forma de testigos (DDH) o de triturados y polvo (RC). También de labores mineras superficiales (calicatas, pequeños pozos, etc.) y labores subterráneas (pozos profundos o piques y túneles) con las cuales se reconoce el cuerpo mineral en sus tres dimensiones. La exploración determinará la cantidad y calidad del mineral del yacimiento, para ello se determina la forma del yacimiento, el volumen y el peso específico de la sustancia.

PERFORACIÓN DIAMANTINA

TESTIGOS DE PERFORACIÓN

GALERIA DE EXPLORACIÓN

EXPLOTACIÓN MINERA La naturaleza y posición del depósito mineral determina el sistema general de explotación. Se considera iniciada la etapa de explotación cuando se da comienzo a las obras de infraestructura para la producción minera. Hay diferentes métodos de explotación y su aplicación depende del estado físico del mineral (sólido coherente o incoherente, líquido, gas, o sólido soluble o fusible), de su profundidad y de su forma (a cielo abierto o subterráneo), y de otras características (Lavandaio, 2008).

CARACTERISTICAS La minería resulta muy intensiva en consumo de energía y extrae bastante más materia de la naturaleza que la que constituye el propio mineral o la roca aprovechable. Esto acarrea dos consecuencias importantes, desde el punto de vista medioambiental: 1. Provoca importantes impactos visuales por acumulación de materiales residuales en la superficie (escombreras, huecos de minas), además de otros efectos sobre las aguas superficiales y una alteración de la biodiversidad de la zona.

2. En los últimos años y gracias a modernos sistemas de exploración mineral, se han descubierto nuevos recursos que han supuesto un gran beneficio económico para todos los participantes del proceso (El Estado, las Empresas y las Comunidades).

CLASIFICACION DE LAS OPERACIONES MINERAS Superficial: • De hueco permanente • De transferencia • Aluvionar Subterránea: • Por hundimiento • Con hueco • Con relleno Por disolución: • En frío • En caliente • Aguas residuales Otras: • Intermedias • Marina: - Nódulos en fondos marinos - Masa de sulfuros - Extracción de elementos disueltos • Residuos y escombreras antiguas • Dragado de sedimentos

MINERIA SUPERFICIAL - CIELO ABIERTO Comprende todas las operaciones mineras que se desarrollan en la superficie terrestre, a excepción de las aguas interiores y marinas. El costo unitario de movimientos de rocas es muy bajo, desarrollándose en las grandes explotaciones unas concepciones de maquinarias que tienden al gigantismo a fin de rebajar aún más esos costos. Así, hoy se dispone de camiones de carga de 400 Ton. de carga útil (300 Autos). Los consumos totales de energía son enormes. Se dirigen sobre todo a yacimientos de baja ley y de grandes dimensiones. Los impactos visuales, de ruidos y polvos pueden ser elevados y por ello se estudian convenientemente las operaciones.

MINA CUAJONE - MOQUEGUA

EXPLOTACION MINERAL EN CUAJONE

MINA YANACOCHA - CAJAMARCA

MINA BAYOVAR - PIURA

BELAZ 75710 - CAMION MINERO DE 496 TON.

CAT 797F - CAMION MINERO DE 400 TON.

TEREX MT 6300AC - CAMION MINERO DE 400 TON.

CAMION MINERO

CAMION MINERO

CAMION MINERO

MINERIA SUBTERRANEA Es aquella que desarrolla su actividad en el interior de la tierra, desde unos pocos metros hasta más de 6000 m de profundidad de algunas minas sudafricanas. La minería subterránea nace de la necesidad de seguir la producción sobre aquellos recursos que se han agotado en la superficie. Debido a las altas leyes de los minerales extraídos de esta manera, el necesario tratamiento de mineral para concentrarlo ha de ser de tipo dinámico, es decir, moliéndolo finalmente. La minería subterránea es más selectiva y extrae menos roca estéril y por ello gasta menos energía. Además, el impacto visual, cuando las operaciones se realizan con cuidado, resulta mucho menor que en la minería de superficie.

MINERIA CASAPALCA

PERFORACION CON JUMBO

EXPLOTACION DE MANTOS - ROSADORA

TRANSPORTE DE MINERAL

MINERIA POR DISOLUCION Este tipo de minería consiste en el procedimiento de inyección desde la superficie de un agente disolvente líquido o vapor que, al acceder al mineral buscado lo disuelve y lo transporta a la superficie en donde se separa de su disolvente y se reintegra nuevamente en el proceso. Se comprende que su aplicación sea posible en minerales fácilmente solubles en agua fría (sal gema de diapiro, y sales potásicas) en agua caliente (sulfato sódico), en agua acidulada natural o artificialmente (minerales de uranio, de cobre sulfurado y oxidado) y en vapor de agua recalentado (azufre), que la disolución quede convenientemente confinada en un nivel subterráneo a fin de que pueda ser extraída totalmente.

La minería por disolución presenta características que favorecen el descenso de su impacto ambiental; escasa alteración paisajística, disminución del consumo eléctrico, descenso del riesgo de explotación etc.

MINA SANTA MARTA DE BELORADO SULFATO SÓDICO

MINA DE SAL PERU

OTRAS MINERIAS Existen situaciones intermedias (minería subterránea y superficial al mismo tiempo) o un paso de una a otra (Palabora en Sudáfrica) la explotación de residuos antiguos, aprovechados con nuevas tecnologías, el dragado de sedimentos fluviales (una parte significativa de la producción de oro), de sedimentos marinos (la mayor parte de la producción de estaño, oro y diamantes, éstos últimos en Namibia) y por fin, la minería marina, referida sobre todo al enorme potencial de cobalto, manganeso y cobre contenidos en los nódulos abisales (profundidades superiores a los 3000 m). Minería de No Metálicos (Mármol, calizas, arenas, agregados, etc.)

OTRAS MINERIAS

OTRAS MINERIAS

MINERIA NO METÁLICA

MINERIA NO METÁLICA BAYOVAR

ORE CONTROL Se denomina control de mineralización, a la medida de los elementos vendibles o penalizables contenidos en un volumen o tonelaje a explotar en la mina y en realidad es una continuación del proceso de evaluación de los recursos y reservas del yacimiento, dando un mayor énfasis a confirmar las leyes que aumentar el tonelaje extraíble. Modernamente, conseguir la cantidad de mineral necesario, es relativamente fácil a través de la maquinaria empleada (gran capacidad) para alimentar la planta, para que la ley de ese mineral sea la adecuada, el ORE CONTROL es la mayor de las artes de la planificación de la moderna gran minería, ya que en general la planta no suele tolerar unas desviaciones en la calidad del mineral recibido. • Mina de Cu. con una ley media de 1% (Var. 5%) • Mina de Au. con una ley media de 1ppm, ( 0.9 ppm y 1.1 ppm de Au) • Mina de carbón con una ley media en cenizas del 35% (33 % y 37% de cenizas).

Ejemplo: Pozo de tronadura

Detritos ~ 1 ton.

Bolsa ~ 40 kg.

Laboratorio ~ 1 gr.

• Representamos una tonelada de material con un gramo obtenido tras diversas etapas de preparación y división de la muestra original • ¿Son estos gramos representativos de la ley del lote original?

Muestreo sistemático • Muestras se toman en una malla regular, en intervalos regulares de tiempo o de espacio.

Muestreo aleatorio • Muestras se toman en intervalos de tiempo o espacio variables y distribuidos al azar.

Muestreo aleatorio estratificado • Muestras se toman aleatoriamente dentro de un estrato. Un estrato corresponde a una sección del tiempo o del espacio de tamaño constante.

ORE CONTROL

ORE CONTROL

ORE CONTROL

ORE CONTROL

ORE CONTROL

BIBLIOGRAFIA ESPÍ R., JOSÉ, Otros. Comunidad de Madrid (2007)

“LA MINERIA ORIGENES DESARROLLO”

KIRKHAN, R.U. MINERAL DEPOSITS MODELLING” Geological Association of Canada Special Paper 40. (1997)

LAHEE, Frederic H. Ediciones Omega. (1981) McKINSTRY, H.E. Ediciones Omega. (1981)

“GEOLOGIA PRACTICA”

“GEOLOGIA DEMINAS”

OYARSUS, ROBERTO

“INTRODUCCIÓN A LA GEOLÓGIA DE MINAS” Exploración y Evaluación.

Ediciones Gemm. (2011) PARKS, Ronald D. “EXAMINATIN AND VALUATION” Editorial Addison Wesley, Publishing Company (1987)

GRACIAS