• Author / Uploaded
• Nazario Guzman Taipe

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA “CONCEPTO SISTÉMICO EN LA ELECCIÓN DE MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN MINERA EN LOS ANDES PERUANOS”

PRESENTADO POR: MsC. ING. EDMUNDO CAMPOS ARZAPALO

PERÚ - 2011

1

INTRODUCCIÓN

La elección de un método de explotación de minería asume un ligero conocimiento superficial de los mismos métodos. En el procedimiento formal de diseño de una mina, la elección de los métodos de minería continúa luego de los estudios geológicos, geotécnicos y reciben información directamente del diagrama crucial de los hitos de las regiones. Para elaborar el sistema de clasificación propuesto adoptado en el presente trabajo, fueron examinados e incorporados en diversos grados, cuyo resultado se considera más sistemático, incluyente y comprensible a sus predecesores.

2

OBJETIVO El propósito de este sistema de elección de los métodos de minería es proporcionar una Matriz, (herramienta) complementada por un algoritmo de programación lineal para la valoración de un método o métodos adecuados de explotación.

3

DESARROLLO Y COLECCIÓN DE DATOS DEFINICIÓN. Una declaración comprensiva ha sido desarrollado para proveer una lista rápida de los parámetros importantes de entrada. Las tres principales áreas son: (1) Las condiciones naturales, (2) La capacidad de la empresa, y (3) La política pública. Tabla 1: Parámetros de selección

Categorías primarias (Dependencia) Condiciones Naturales (Invariantes) Capacidades de la compañía (Variante) Política Publica (Semivariante)

Situación de la técnica (Ingeniería de Minas)

Categorías secundarias
















Geografía Geología Ingeniería económica Administración de negocios Aspectos monetarios Aspectos de Gerencia Regulaciones Impuestos Contratos Incentivos Distinciones sobresalientes Sistemas totales(Diseño/Control) Espacios Forzados (y regulado) Practicas de Administración y Evaluación) Profesionalismo 4

Descripción Especial. La mayoría de los depósitos minerales han sido geométricamente caracterizados por su forma, inclinación, tamaño y profundidad idealizada. Los cuerpos regulares (Mina Cerro Lindo, Mina Condestable) e irregulares (Mina Yauricocha, Mina Cerro de Pasco) están compuestos por estos elementos. Tabla 2: Depósitos tabulares clasificados por la Inclinación y relacionado a la utilización de Equipos y a la resistencia de la roca.

Clases

Inclinación

Horizontal

< 20º

Inclinado

Parado

20 – 45º

> 45

Uso de Herramientas

Resistencia de la Roca

Uso de equipos móviles (Transporte)

Roca Débil (Superficie)

Uso de Barras Oblicuas(cilindros de metal pueden vibrar)

Roca Promedio

Flujo por Gravedad o en grandes masas

Roca Fuerte (en profundidad)

5

Tabla 3: Clasificación de superficies inclinadas relacionados con la dureza de la roca y el tiempo

Máxima Pendiente en Superficie

Roca

A corto plazo

A largo plazo

Fuerte

41º - 45º (-70º)*

18º - 20º

Regular

30º - 40º

15º - 18º

Débil (incluye suelos)

15º - 30º

10º - 15º

*Raras veces ángulos mayores de 70º

6

Tabla 4: Clasificación de depósitos subterráneos por su potencia Clases

Tabular

Delgado Medio

Ancho

Masivo

Carbón 0.9 – 1.2 m (3 -4 ft) 1.2 – 2.4 m (4 - 8 ft) 2.4 – 4.6 m (8 - 15 ft) Problemas con pilares > 4.6 m (15 ft)

Tabular - Delgado

Potencia de los depósitos Mineral Misceláneas 0.9 – 1.8 m Bajo perfil o Equipos mineros (3 -6 ft) limitados 1.8 – 4.6 m Postes y Puntales (6- 15 ft) < 3.1 m (10 ft) 4.6 – 15.3 m (15 – 50 ft )

Equipos pequeños de superficie,

> 15.3 m (50 ft)

Problemas en los pilares o pobre recuperación, sostenimiento necesario

Masivo

Tabular - Ancho

7

Tabla 5: Clasificación de depósitos por su profundidad Profundidad del deposito Clases

Subterráneo (a medida que baja, la presión aumenta)

superficie

Carbón

Mineral

Superficial

< 61 m (200 ft)

305 m (1000 ft)

< 61 m (200 ft)

Moderada

122 – 244 m (400 – 800 ft) Problemas con los pilares

305 – 457 m (1000 – 1500 ft)

61 – 305 m (200 – 1000 ft)

Profundo

> 915 m (3000 ft), Sacudidas, estallidos, cierre.

> 1830 m (6000 ft)

>305 – 915 m (1000 – 3000 ft)

8

Tabla 6: Clasificación de Depósitos por su tipo y Geometría

Tabular

Condición geométrica

Plano e inclinado

Parado Macizo

Tipo de deposito

Comentarios

Aluvial (Placeres) Carboníferos (Plegados)

Cerca de la superficie Roca Terrosa Frágil, superficie erosionada.

Por Evaporación (Domos) Sedimentario Metamórfico

Roca Terrosa apta, alta densidad

Vetas, Filones Ígnea (Magmática) Yacimiento diseminado

Puede estar debilitado o fracturada (panizo y alteraciones) Roca fuerte y firme pero puede estar debilitado

9

Tabla 7: Clasificación de las rocas por su resistencia a la compresión

Clases

Resistencia a la compresión

ejemplos

Mala

< 41.3 MPa (6000 psi)

Regular

41.3 – 137.9 MPa (6000 – 20000 Psi)

Carbón, rocas fracturadas, aluviones Pizarra, arenisca, caliza, esquistos

Buena

137.9 – 206.8 MPa (20000 – 30000 Psi)

Rocas ígneas y metamórficas, filones mármol pizarra

Muy buena

>206.8 MPa (30000 Psi)

Cuarcita, basalto, Diorita

10

Sistema de clasificación de minería a cielo abierto La explotación de canteras parece ser anómala debido a (1) relativamente pendientes más pronunciadas (pozo), (2) medios especializados de excavación y manipulación, y (3) menor cantidad crítica de la sobrecarga. La minería "Glory Hole" hace una reaparición en minas a cielo abierto muy profundas con elevación inclinada. Tabla 8:

11

Tabla 8: Clasificación de depósitos considerando geometría, génesis y resistencia (en orden de endurecimiento) Tipos de yacimientos

Geometría

Génesis

Resistencia y dureza Yacimiento/Muestra

Ejemplos

Aluviales (Placeres)

Tabular – Plano

El material fue arrastrado por un rio y depositado (deltas, meandros, diseminaciones)

Superficiales (Pantanosos)

Tabular – plano y de poca potencia (posible plegamiento)

Pantanoso (posible metamorfismo dinámico)

Diseminados

Masivo

Cambios subterráneos y avances multifacéticos

Pobre/pobre

Yacimientos hidrotermales (pórfidos de cobre y sulfatos)

Vetas y filones

Tabular – inclinado (chimeneas)

Cambios subterráneos (fisuras), gouge, Alteración

Pobre a buena / buena

Yacimientos hidrotermales (epitermal)

Desecación interior

Buena/buena

Sales, fosfatos

Fondo marino

Buena/buena

Caliza, arenisca

Dinámico y/o termal

Buena/buena

Mármol, pizarra

Emplazamiento plutónico

Buena/buena

Granito, basalto, Diorita

Evaporados Sedimentarios (estratos) Metamórficos Ígneos (Magnaticos)

Tabular – plano – poca potencia Tabular – plano – poca potencia Tabular – plano – poca potencia Masivo

Pobre/pobre

Arenas y grava, metales y piedras preciosos

Pobre / pobre a buena

Carbón

12

Tabla 9: clasificación de los métodos de minería superficial. Forma (inclinación)

Características del yacimiento

relación de desmonte

Excavación Manejo de excavación residuos

superficial

Bajo

In-situ

En Superficie

Moderado

echadero

Tabular

Plano

Moderado Inclinado Profundo

Masivo

Rangos

Moderado (eliminar colgando) Alto (quite pared colgante y pie las paredes) Depende de la profundidad

Necesita muro alto

Método de minado

Placeres – sluices – Dragas Hidráulica, scoop, túneles de succión profundización Contorno en la Scoop, túneles, cumbre de una altos explosivos montaña Taladro

Barreno

Arrastre (Para transportar mineral)

explosivos

cielo abierto

Arrastre (Para transportar mineral)

------

cielo abierto

13

Tabla 10: Los componentes estructurales localizados y descritos para la minería subterránea. Componente (dependiente del tiempo)

Ubicación (materia)

Techo (se puede deteriorar, Hacia atrás y cambiar colgando de la disgregar-seca pared (sobre) y se desmoronan

Pilares y las paredes se puede deteriorarciénaga, saciar)

Cargado por Cuerpo de techo-todos, especialmente a sobrecargar (roca de cubierta) Techo inmediato de cuerpo

con el apoyo de

Pilares y relleno, también se arqueó (1/5) Apoyo Artificial se puede quitar

Lados, depósito y Todos, desechos especialmente Piso (principalmente sobrecargada caballos)

Comentarios

Se extiende - (10 ft) de carbón de (100 ft) por el rock Abarca (10 ft) (stand-up)

Crítica: 1. Rigidez: esbeltez: aproximadamente 10/1 (carbón) a 1 / 3 (roca) 2. La fuerza (material) 3. Porcentaje de recuperación

14

… Continua Componente (dependiente del tiempo)

Ubicación (materia)

Planta baja Muro inferior (puede establecerse y (sobre) levantar)

Relleno (para la estabilidad permanente)

Residuos triturada, arena, agua

Cargado por

con el apoyo de

Comentarios

Crítico: l. Rigidez Todo a través 2. Resistencia (capacidad del agua pilar de carga, especialmente si de el agua) seguimiento 3. tracción (profundo) Bueno, principalmente para Todos, en apoyar a colgar de la pared especial como Muro inferior y Requiere mayor que el pilares se el suelo ángulo de la diapositiva y el eliminan confinamiento La roca en el Campo puede ser compactado, eliminado, escurrido

Externo: Maderas Principalmente zarandas de hormigón (malla) techo Piso Anclaje inmediata Apoyo artificial en el techo, (tiempo Interior: Pernos Principalmente otros limitado) (encabezados) techo armaduras, los inmediata cables, la lechada. Cementación

El deterioro (químicos y tensión) Anclaje una preocupación

15

CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS EN MINERÍA SUBTERRÁNEA Normalmente, dos importantes parámetros independientes se considerará que formen una matriz, a diferencia de métodos de explotación. Estos dos parámetros son: (1) la geometría de depósito básica, como para métodos superficiales, y (2) necesidad de soporte necesario para estabilizar la mina, o para realizar la explotación, un problema de control de tierra (Boshkov y Wright 1973; Hamrin 1980; Hartman 1987; Lewis y Clark 1964; Thomas 1973). Se clasifican en los siguientes: 1.2.3.4.5.6.7.-

Geometría del depósito. Control de tierras. Caja techo. Pilares. Relleno. Sistema de clasificación de la minería subterránea. Otros factores.

16

TABLA 11: DEPÓSITO Y SUS COMPONENTES ESTRUCTURALES RELACIONADAS CON LOS MÉTODOS DE MINERÍA SUBTERRÁNEA

Geometría

Tabular

Plano e inclinado

Empinada

Masivo

Estructura principal del techo o piso

Componentes (pilares, paredes)*

Buena

Buena

Buena

Mala

Mala (el techo puede colapsar entre los pilares) Mala

Métodos de minería subterránea Cámaras y pilares Cámaras y pilares Cámaras y pilares; bancos y pillares

Tipo Auto soporte Soportado

Buena

Paredes extensas, pilares

Excavado

Mala

------------

buena

Buena

Sublevel stoping Amplia sección del túnel

Buena

Mala

Shrinkage

Mala

Buena

Corte y relleno

Excavado Auto soportado después de ser rellenado Auto soportado después de ser rellenado --------

mala

Mala

Sublevel caving y top slice

Excavado

Buena

Buena

Vertical slices

Buena

Mala

Mala (estratos)

mala

Auto soportado Soportado después del relleno ---------

Bloques de exploración

17

Tabla 12: Clasificación de los métodos de minería subterránea basada en la geometría y soporte del yacimiento

Tabular

Forma del yacimiento, (inclinación)

Sin soporte

Plano (uso de móviles para transportar mineral)

Cámaras y pilares; relaves y pilares

Inclinado (uso de móviles y gravedad para transportar mineral)

Sobre los camiones Amplia sección de túneles Carbón hidráulico

Empinado (vertical) (traslado del mineral por gravedad)

Masivo

Grado de soporte soportado Dragas o soportes artificiales para “cámaras y pilares” Arriba con raspadores, Amplia sección de túneles con soporte artificial Shrinkage stoping; Corte y relleno ascendente.

Sublevel stoping

Enmaderado estático (cuadros de Madera,)

Retiro del cráter vertical

Necesita relleno

Shrinkage stoping

Es necesario Relleno por gravedad

Relleno por gravedad Para remover los pilares, se puede explotar y después rellenar horizontalmente

excavado Paredes amplias (paredes cortas); pilares (cámaras y pilares) Paredes amplias (con dificultad)

Sublevel caving Corte superior (control de dilución y recuperación)

Rellenar de inmediato horizontalmente Exploración de cuevas (bulk mining) 18

Software Para la Selección del Método de Explotación

19

MATRIZ DE VALIDACIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN

FORMA

POTENCIA DEL MINERAL (m)

INCLINACIÓN DISTRIBUCIÓN DE LEYES PROFUNDIDAD DESDE LA SUPERFICIE (m)

ASPECTO ECONÓMICO

ASPECTO SOCIO AMBIENTAL

Equidimencional o Masivo Tabular Irregular Estrecho < a 1.8 Intermedio 1.8 a 4.6 Potente 4.6 a 5.3 Muy Potente > a 5.3 Horizontal < a 20o Inclinado 20o a 45o Parado > a 45o Uniforme Diseminado Errático Pequeña < a 60 Intermedia 60 a 300 Alta > a 300

DESARROLLO DE LA PRESENTACIÓN

Recup. Miner. Productividad Dilución Selectividad Costo de Explotación Ritmo de explotación seguridad Impacto ambiental Impacto Social

SÍMBOLO: POSITIVO (+) NEGATIVO (-)

INTENSIDAD: MUY ALTO: 700 ALTO: 500-700 MEDIO: 250-500 BAJO : 100-250

GRADO DE ALTERACIÓN: NULA: 0 LIGERA: 1 MODERADA: 2

FUERTE: 3 MUY FUERTE: 4 EXTREMOS: 5

20

Total

Positivo

Negativo

Valores

profesionalismo

Practicas de evaluación y administración

Espacios Forzados

Sistemas totales (Diseño/Control)

Situación de la Técnica (Ingeniería de minas) Distinciones sobre salariales

Incentivos

Contratos

Impuestos

Aspectos de Gerencia

Aspectos Monetarios

Política Publica (Semivariante)

Regulaciones

PARÁMETROS PRIMARIOS

Geología

Geografía

PARÁMETROS SECUNDARIOS

Capacidades de la Compañía (Variantes) Administración de Negocios

Condiciones Naturales (Invariantes) Ing. Económica

MATRIZ DE VALIDACIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN

CONCLUSIONES La matriz de validación propuesta para elegir un método de explotación es la primera en su género a nivel nacional. La matriz pondera 05 parámetros primarios secundarios para la elección del método.

y 04 parámetros

Proponer al empresario minero el procedimiento correcto para la elección del método en los andes peruanos.

21

GRACIAS

22