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• Juan carlos Rivera Navas

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UNIVERSIDAD DE LA SERENA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO INGENIERIA DE MINAS

ASIGNATURA EVALUACION DE YACIMIENTOS MINEROS

CAP 2 – SONDAJES Y MUESTREO

PROFESOR: ALEJANDRO CRUZAT GALLARDO INGENIERO CIVIL DE MINAS

1er. SEMESTRE 2010

Curso Evaluación de Yacimientos

Cap 2 Sondajes y Muestreo

EL SONDAJE Y EL TESTIGO Definiciones de testigo:

• Persona que da testimonio de una cosa o la atestigua. • “Cualquier cosa aunque sea inanimada, por la cual se arguye o infiere la VERDAD de un hecho”.

El testigo es la principal fuente de información para la minería. Un testigo es una sumatoria de “datos” por conocer.

¿Qué datos? Se pueden considerar los siguientes tipos de datos: Variables Son las propiedades del yacimiento o campo de estudio que pueden ser muestreadas o medidas en términos de valores numéricos reales. Por ej.: Las leyes, la densidad, la concentración de un contaminante, etc. También son conocidos como “Datos Duros” (hard data) y están relacionados a un volumen o “soporte” de muestra. Características Son las cualidades observables y tienen un número finito de valores descriptivos posibles. P.ej: La litología, mineralogía, el tipo de suelo, etc. Son conocidos también como “Datos Suaves” (soft data) y no necesitan de un “soporte” de muestra.

Los datos deben estar estructurados Toda la información usada debe estar asociada con una ubicación y una extensión. Una muestra de sondaje está asociada a un intervalo ubicado a lo largo de la traza del sondaje. La información de mapeo, contornos, puntos topográficos y de muestreo está asociada a segmentos, polígonos o puntos en un sistema de coordenadas determinado. 2 Alejandro Cruzat G. - Ing. Civil de Minas - La Serena -

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Importancia de los TESTIGOS • Respaldo físico de la construcción del modelo geológico del yacimiento, debe prolongarse más que la vida de la mina. • La exploración es un proceso de alta inversión en recursos y tiempo. • Los testigos y logs geológicos son un activo para la empresa (due-diligence). • Debe soportar traslado, reordenamiento y reempaquetamiento, y frecuentes revisiones. • Se requiere el historialdel testigo, del log como atributo del modelo de bloques (TechnicalAudit).

Administración de Testigos

Sondajes y extracción de muestras

Captura de la Información

Almacenamiento, manipulación y revisión (auditoría)

Bodega de testigos

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La Base de Datos de los Sondajes Mineros

La base de datos de un set de sondajes está compuesta por dos tablas indispensables: - la tabla “collar” - la tabla “survey” y, - otras y tablas opcionales (“ensayes”, “litología”, etc.) La Tabla “Collar” contiene el origen del sondaje, su longitud total y otros campos opcionales que describen a todo el sondaje.

Campos de la Tabla Collar: MANDATORY TABLE Fields Hole_id y x COLLAR z Max_depth Hole_path Xx optional fields

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La tabla de direcciones o “Survey” está definida por las medidas de azimut e inclinación (dip) del sondaje a diferentes distancias del origen.

Campos de la Tabla Survey MANDATORY TABLE Fields Hole_id depth y (calculated) x (calculated)

COLLAR

z (calculated) dip azimuth Xx optional fields

CABECERAS DE LOS SONDAJES. ARCHIVO 1.- MS7992.DAT

DH1001 DH1001 DH1001 DH1001 DH1001 DH1001

DESCRIPCION : Contiene los sondajes serie 1000 y 2000.

FROM TO AI FE P 22651.63 68282.00 527.95 0.00 0.20 2.00 4.00

0.20 2.00 4.00 6.00

0.20 1.80 2.00 2.00

-1.000 61.040 62.800 37.070

-1.000 0.132 0.090 0.090

S SIO2 DE 0.00 -90.00 48.00 -1.000 0.058 0.044 -1.000

-1.000 -1.000 -1.000 -1.000

-1.000 4.432 4.488 3.663

LITO TEXT

-1 -1 -1 -1

-1 -1 -1 -1

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Las tablas de Geología y Ensayes contienen datos de características y variables, respectivamente, asociadas a intervalos de muestras ubicados sobre la traza del sondaje definida por los campos “collar” y “survey”. Los intervalos son referenciados en la traza de los sondajes y ubicados en un sistema de coordenadas para permitir su visualización y el análisis espacial

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Modelamiento de volúmenes geológicos La continuidad espacial de las leyes y otras variables es influenciada por las propiedades y características del entorno geológico. Estas propiedades frecuentemente están sujetas a discontinuidades espaciales abruptas producidas por cambios estructurales, mineralógicos o litológicos. La Geoestadística (así como otras técnicas) tiene dificultades para identificar y representar discontinuidades en la variabilidad espacial. Debido a esto, es necesario determinar regiones 3D (geo)estadística y geológicamente homogéneas dentro de si: Dominios de estimación 3D.

Dominios de Estimación Diferencias en la media, la distribución, el error estándar y/o la variabilidad espacial entre grupos de muestras, en diferentes partes del yacimiento o área de estudio, son usados para delimitar los dominios de estimación. Las diferencias en la mineralogía, la metalogénesis, el estilo de la mineralización, la presencia de estructuras que actúan como focos de alimentación “feeders” o límites de la mineralización, alteraciones y tipos de rocas o estratos favorables a la mineralización, es decir todos los controles de mineralización, deben ser también considerados para definir los dominios de estimación. De similar forma, en las aplicaciones ambientales es preciso reconocer las características del entorno que podrían afectar la distribución de la variable analizada.

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La delimitación de los dominios de estimación debe ser hecha teniendo en cuenta tres tipos de contactos: Contactos Geológicos: Son limites o superficies entre diferentes tipos de roca, edades de los estratos, o características de la roca. Entre estos, los contactos estructurales pueden actuar como límites de la mineralización, pueden ser conductos o albergar la mineralización, o pueden ser causantes de estilos de mineralización diferentes. Contactos de Mineralización: Son limites entre los cuales la mineralización, o la distribución de las leyes se comporta de forma diferente. Contactos Económicos: Son límites entre cut-off’s o materiales diferentes, delimitan porciones del yacimiento que deben ser extraídas y tratadas de forma diferente al resto.

Ejemplo de Contactos de tipo geológico, mineralógico y económico

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Interprestación geológica 3D

Si el objetivo final es la estimación de recursos , la interpretación geológica debe ser orientada a delimitar los dominios de estimación. La Interpretación geológica es por naturaleza un proceso iterativo e interactivo.

El procedimiento convencional consiste en dibujar los contactos de los dominios de estimación que corresponden a la intersección con secciones verticales y/o horizontales del yacimiento. Se debe mantener la coherencia entre los datos y los distintos juegos de secciones.

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Creación de volúmenes geológicos

Los volúmenes geológicos se construyen a partir de la interpretación en secciones. Para volúmenes continuos esto se logra vinculando interactivamente los limites de los dominios y generando una interpolación entre las secciones 3D formada por triángulos.

La representación final de cada dominio de estimación consiste en un conjunto de elementos volumétricos interpolados y contiguos

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Definición del modelo de bloques

Un modelo de bloques es un arreglo 3D de volúmenes rectangulares de dimensiones regulares. También puede ser entendido como una grilla ortogonal 3D. Es determinado por un origen, orientación, las dimensiones de cada volumen individual (bloque) y su extensión XYZ en un sistema de coordenadas relativo.

El tamaño de los bloques es escogido según los objetivos de la caracterización 3D, la distribución espacial de las muestras y los requerimientos de la estimación geoestadística.

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Objetivo del modelo de bloques

El principal objetivo del modelo de bloques es proveer un medio para la representación de la variación de una variable regionalizada. La variabilidad de esta variable es representada asignando valores apropiados a los centroides de cada bloque. Un objetivo secundario es proveer una plataforma para la manipulación de la variable según los objetivos de la caracterización.

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Integración del modelo de bloques con el modelo geológico

•

• • •

Los volúmenes geológicos son intersecados con el modelo de bloques, determinándose de forma precisa que bloques, y cuanto de ellos, caen dentro de cada dominio. De esta forma se asigna valores categóricos que dependen del dominio intersecado a cada bloque. Esto nos permite limitar la estimación de una variable en aquellos bloques que intersequen un dominio o característica geológica particular. Cada bloque puede intersecar mas de una característica geológicas

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Regularización de sondajes

long

ley

long x ley

l1 l2 l3

g1 g2 g3

l1xg1 l2xg2 l3xg3

ln Σli

gn g

lnxgn Σlixgi

La ley media es: g = Σ l i x g i Σli

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Pero el yacimiento se divide en bancos

long

ley

long. x ley

l0 l1 l2 l3 l4

g0 g1 g2 g3 g4

l0xg0 l1xg1 l2xg2 l3xg3 l4xg4

Σli

g

Σlixgi

Σ l i = H (altura del banco) La ley media es:

g = Σlixgi H

Pero i: 1, 2, 3, 4, 5.

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MUESTREO El muestreo estadístico es la herramienta que la Matemática utiliza para el estudio de las características de una población a través de una determinada parte de la misma. La muestra de estudio debe ser lo más pequeña posible ya que del hecho de que una muestra sea más grande, no se desprende necesariamente que la información sea más fiable. Además, la muestra elegida debe serlo por un proceso aleatorio para que sea lo más representativa posible. Términos usuales en un estudio estadístico: -

Población: conjunto de todos los individuos que son objeto del estudio.

-

Muestra: parte de la población en la que miden las características estudiadas.

-

Muestreo: proceso seguido para la extracción de una muestra.

-

Encuesta: proceso de obtener información de la muestra.

Métodos de muestreo - Muestreo no probabilístico: no se usa el azar, sino el criterio del investigador. - Muestreo probabilístico o aleatorio: -

Muestreo aleatorio simple: se asigna un número a cada uno de los individuos de la población, y seguidamente se van eligiendo al azar los componentes de la muestra. La elección de un individuo no debe afectar a la del siguiente, por tanto debe reemplazarse el nº, una vez extraído.

-

Muestreo sistemático: se ordenan previamente los individuos de la población, después se elige uno al azar y a continuación, a intervalos constantes, se eligen todos los demás hasta completar la muestra.

-

Muestreo estratificado: se divide la población total en clases homogéneas (estratos). La muestra se escoge aleatoriamente en número proporcional al de los componentes de cada estrato.

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Distribuciones de muestreo Es evidente que los resultados obtenidos del estudio de una muestra no son del todo fiables, pero sí en buena medida. Los parámetros que obtienen de una muestra (estimadores estadísticos) nos permitirán arriesgarnos a predecir una serie de resultados para toda la población. De estas predicciones y del riesgo que conllevan se ocupa la Inferencia Estadística. Distribución de medias muestrales Si una población tiene N elementos, el Nº de muestras distintas de tamaño n que se pueden elegir es

.

Si pueden repetirse individuos, el número de muestras será igual a Nn

Parámetros muestrales Elegida una muestra, hallaremos en ella la media X y la desviación típica S. Lo que tendremos que estudiar será la representatividad de estos parámetros muestrales con los parámetros reales de la población, es decir: la media poblacional µ, y la desviación típica de la población σ. Si en una población de N individuos tomamos todas las muestras posibles de tamaño n, se puede demostrar que la media de las medias muestrales coincide con la media poblacional, esto es X = µ. Sin embargo, no se cumple lo mismo para la desviación típica de las medias muestrales, sino que se verifica que

siendo n el tamaño de las muestras.

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Las campañas de sondajes se mantienen durante la vida de la mina

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