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Área Minería y Metalurgia

RAJO ABIERTO - MINERA PIPBHU(ESCONDIDA) Nombres: Patricio Bustos – Harry Berrios - Pablo Ponce – Benjamín Celedón. Asignatura: Evaluación de método de explotación.

Sección: 661. Profesor: López Araya Esteban Rodrigo. Fecha Presentación: 17/07/2019.

INTRODUCCIÓN  La Minera PIPBHU Ltda. es una Empresa Minera dedicada a la extracción de cobre en la Región de Antofagasta, Chile.  El Yacimiento Geológico principal que explota es La Escondida, la Mina a Rajo Abierto que más cobre produce en el mundo y que se encuentra ubicada a 170 km al sureste de la ciudad de Antofagasta.  El principal producto de la empresa es el concentrado de cobre y los cátodos del mismo material, obtenidos del yacimiento tras el movimiento de más de 350 millones de toneladas de material al año.

INTRODUCCIÓN

Imagen satelital coloreada de Minera PIPBHU, Google Earth.

OBJETIVOS  Caracterización de la Faena Minera seleccionada.  Evaluación del método de explotación.  Desarrollo del método de explotación.  Variables del proyecto y evaluación económica.  Movimiento Mina proyectado en los próximos 10 años.

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA FAENA

UBICACIÓN Y ALTITUD GEOGRÁFICA  El Yacimiento La Escondida esta ubicado en el borde occidental de la Cordillera Domeyko, en la Segunda Región, a 130 km al sureste de la ciudad de Antofagasta y a una altitud media de 3.100 m s.n.m.  El acceso se logra a través de un camino asfaltado que comunica directamente la ciudad de Antofagasta con las dependencia de la Mina.

Cordillera Domeyko.

UBICACIÓN GEOGRÁFICA

Ubicación y accesos al yacimiento La Escondida, SERNAGEOMIN.

FLORA, FAUNA Y CLIMA Hidrografía

Clima

Se caracteriza por un completo endorreísmo (cuencas sin llegada al mar) producto del clima desértico, siendo el río Loa la gran excepción. El principal salar de la Segunda Región es el enorme Salar de Atacama, de casi 100 km de largo. Se presentan condiciones de marcada aridez y escasez de agua. En el sector costero, el clima es agradable, producto de la influencia de la Corriente de Humboldt y debido a la altura del farellón costero que provoca que la camanchaca sea más abundante.

FLORA, FAUNA Y CLIMA Flora y Fauna

En las planicies altiplánicas se encuentran la vicuña, guanaco, zorro chilla, zorro culpeo y la vizcacha, y aves como el ñandú y la perdiz de la puna. Ocasionalmente, se pueden observar algunas especies vegetales como el cachiyuyo, calpiches, cadillo y grama.

Figura 4. Vicuña, Bioenciclopedia.

Pero al avanzar hacia la Tercera región se comienzan a ver especies propias del desierto florido, tales como los suspiros, el cacho de cabra y la añañuca.

EMPRESAS MANDANTES La Minera PIPBHU, como sociedad de responsabilidad limitada, tiene su propiedad distribuida de la siguiente forma:  BHP Billiton (57,5%).  Rio Tinto PLC (30%).  JECO Corporation (consorcio japonés liderado por Mitsubishi Corporation) (10%).  JECO 2 Ltd. (2,5%).

EMPRESAS MANDANTES EMPRESAS MANDANTES MINERA PIPBHU LTDA.

10%

30%

3%

BHP Billiton 57%

Rio Tinto PLC JECO Corporation JECO 2 Ltd.

Gráfico 1. Máximos accionistas Minera PIPBHU.

METALES PRODUCIDOS Y PRODUCTOS Minera PIPBHU produce concentrados de cobre mediante un proceso de flotación de mineral sulfurado y cátodos de cobre a través de un proceso de lixiviación de minerales de óxidos y sulfuros.

Flotación de minerales sulfurados.

Cátodos de cobre.

INSTALACIONES PRINCIPALES  Se dispone de 3 plantas concentradoras OGP1 que procesan hasta 270.000 tpd, 270.000 tpd y 422.000 tpd respectivamente.  Posee 2 plantas desalinizadora y una de ellas es la mas grande de Latinoamérica con capacidad de 2.500 l/s de agua de proceso. Molino OPG1, Minería chilena.

INSTALACIONES PRINCIPALES Instalaciones Puerto Coloso Planta Los Colorados Planta Laguna Seca Campamento Casino Cerro Antena

Ubicación 17 km al Sur de Antofagasta 1,5 km al este del Rajo Escondida 8 km al sur del Rajo Escondida 5,5 km al Noroeste del Rajo 3 km Al norte del Rajo

RECURSO HÍDRICO

RECURSO ELÉCTRICO

 Extrae el agua directamente del  El suministro eléctrico de mar, se opera una planta Minera comprende una potencia desalinizadora de agua de mar, contratada de 220 MW por un cuyo producto (agua de uso plazo de 18 años, que se hará industrial) junto con el agua de efectivo a partir de 2011. filtrado, se transporta a través de un  Este contrato esta asociado a la acueducto que cruza 157 kilómetros termoeléctrica a carbón por el desierto hasta llegar a la Angamos que producirá 460 mina. MW netos en base a carbón.

COSTOS PRINCIPALES

MATRIZ DE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN

MATRIZ DE SELECCIÓN

 De acuerdo a los parámetros geotécnicos del yacimiento, se puede concluir que el método mas acertado en la explotación es el método de Rajo abierto, ya que en el yacimiento se explotan óxidos y esto nos deja un indicio de que se trata de un yacimiento cercano a la superficie, por otro lado la potencia y buzamiento del yacimiento también ayudan a determinar que método se debe implementar, para esto se utilizó una matriz de selección para poder definir que método es el mas conveniente. Geomecánica Yacimiento Mineral Resistencia Matriz Rocosa

Alta

Espaciamiento entre fracturas

Grande

Resistencia Discontinuidades

Mediana Roca Techo

Resistencia Matriz Rocosa

Media

Espaciamiento entre fracturas

Grande

Resistencia Discontinuidades

Mediana

Roca Piso Resistencia Matriz Rocosa

Media

Espaciamiento entre fracturas

Grande

Resistencia Discontinuidades

Mediana

YACIMIENTO DE MINA PIPBHU  Es un yacimiento de tipo

¨pórfido cuprífero¨, donde la

mineralización

se

encuentra hospedada en

rocas

volcánicas

(andesitas)

e

(pórfidos

intrusivas dioriticos,

monzónicos y cuarcíferos) y

en

hidrotermales.

brechas

MINERALIZACIÓN DEL YACIMIENTO  La mineralización sulfurada está constituida principalmente por calcosina y covelina en la zona de enriquecimiento secundario, reemplazando parcialmente a la mineralización hipógena caracterizada por calcopirita, pirita y bornita, en menor proporción molibdenita, blenda,galena,digenita,tenantita,idaítaymarcasita.

 La mena corresponde a minerales como la calcopirita (FeCuS2), Calcosina

(Cu2S),

y

la

Bornita

(Cu5FeS4),

y

minerales

rentables (ganga) como cuarzo, hematita, pirita, clorita y calcita.

M i n e r a l i z a c i ó n

Mena

Ganga

Tipo de Yacimiento Porfido Nombre Formula Quimica Cu2O Cuprita Calcosina Cu2S Calcopirita CuFeS 2 Bornita Cu5 Fe S 4 Cu4 SO4 (‎OH‎) 6 Brochantita ‎( Cu2+)3SO4 (‎OH‎) 4 Antlerita Cu2 PO4 (‎OH‎) Libetenita Crisocola (Cu,Al)4H4 (OH)8 Si4O10 ·nH2O) Tenorita CuO Malaquita Cu2CO3(OH)2 Covelina ‎Cu2CO3(‎OH‎) 2 Hematita Fe2O3 Jarosita KFe33+(SO4)2(OH)6 Gohetita FeO(OH) Pirita FeS2 Molibdenita MoS 2

no

LITOLOGÍA DEL YACIMIENTO  La alteración secundaria o supergena es un proceso de reequilibrio de la

mineralogía hipógena (hidrotermal) a las condiciones oxidantes cerca de la superficie terrestre (sobre el nivel de las aguas subterráneas). La mayoría de las asociaciones de minerales sulfurados son inestables en estas condiciones y se descomponen (meteorizan) para originar una nueva mineralogía estable en

condiciones de meteorización.

PARÁMETROS TÉCNICOS DEL YACIMIENTO  Este yacimiento, al ser un pórfido cuprífero se ubica a pocos

metros

de

profundidad de la corteza

terrestre, ya que los fluidos hidrotermales forman

por

que motivos

lo de

presión, densidad, entre otros;

suben

corteza mineralizando diferentes zonas.

hasta

la

terrestre las

 En cuanto a las dimensiones de nuestro yacimiento; la interpretación litológica y mineralógica sobre la base de sondajes y mapeos realizados, nos pueden otorgar el siguiente modelo de yacimiento.

Dimensiones del yacimiento

EXPLICACIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN

APLICACIÓN Estas minas se explotan en yacimientos que abarquen grandes dimensiones y cercanos a la superficie utilizando una línea de explosivos para remover el material y generar bancos. Luego de la tronadura que remueve el material mineralizado se realiza el carguío en camiones usando palas mecánicas, que llevan las rocas hasta la planta de chancado para iniciar el proceso de concentración.

Figura 9. Mina Rajo Abierto.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas

Desventajas

Gran iluminación

Volumen de la inversión inicial es grande

Mayor rendimiento

Condiciones atmosféricas (temporales)

Mayor comodidad para los trabajos

Desagüe

Mayor seguridad

Problemas de estéril a remover (transporte y depósito)

Fácil control de personal

Importantes impactos en el entorno

Recuperación de 100% de las reservas

-

Flexibilidad del material a explotar

-

Ventilación eficiente

-

Productividad mas alta

-

SECUENCIA DE EXPLOTACIÓN  Consumo de reservas a llevar en el tiempo.  El PIT Final es dividido en Fases, y estas en Expansiones.  La idea es obtener resultados similares para todas las fases que se diseñen, en cantidad de mineral y su ley, es decir, en finos recuperables.

Diagrama fases y Rajo.

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROYECTO  Dentro de las principales operaciones unitarias que podemos encontrar en la mina son 4 principales: • Perforación.

•

Tronadura.

• Carguío. • Transporte.

STOCKS Y BOTADERO DE LA MINA  Son el destino de minerales de baja ley y del lastre o estéril. Su contenido debe quedara bien identificado, para que en el futuro, en condiciones tecnológicas y económicas adecuadas, el material pueda ser retirado y eventualmente tratado.

 Su ubicación está definida teniendo en cuenta según los parámetros: • Distancia de transporte sea la menor posible. • No cubra yacimientos aún no explotados. • No afecte napas de agua. • No cause impactos ambientales negativos.

COSTOS MINA GLOBAL

 Según se explica en los estados financieros de la compañía presentados en el proyecto, los costos de producción en la primera mitad del año fiscal (julio

2018-junio 2019) crecieron 10%, cerrando ese período en US$ 1,17 por libra, principalmente por dos razones: la caída de la ley del mineral y el costo laboral. Escenario Precio Costo venta Recuperación metalúrgica Costo planta Costo mina

Cu 2,77 0,38 88 3,69 0,9

Unidades USD/lb USD/lb % USD/t USD/t

RECUPERACIÓN

REM

DESARROLLO DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN

LABORES Una vez determinado el Pit Final y sus fases, se debe proceder a generar fases operacionales que consideren los accesos y una secuencia óptima de sus empalmes. Labores de acceso a la Mina.

ÁNGULO DE TALUD Es el ángulo de inclinación de los bancos. Sus ángulos comprenden rangos entre 45º y 58º, dependiendo de las características geo mecánicas de la roca y yacimiento en general.

ALTURA DE BANCO La altura del banco dependerá de:  Estabilidad del terreno.

 La profundidad perforación óptima.

de

 Variabilidad espacial de la geología del yacimiento.  Capacidad del equipo de carguío.

ANCHO DE BERMAS El propósito de las bermas de contención en taludes mineros es detener la caída de derrames de material y rocas hacia los bancos o niveles inferiores, evitando que al caer pueda afectar a personas, equipos o instalaciones. Así, en un talud minero, mientras mas ancha sea la berma, mayor será la posibilidad de retener la caída de rocas.

ANCHO MÍNIMO DE FASES En el caso que se deba realizar una expansión de un banco paralelamente con la expansión de un banco inferior, se debe considerar que los equipos puedan efectivamente operar después de la tronadura, por lo que se debe definir un ancho mínimo de expansión. Para el caso de palas cable, deben ser 60 metros como mínimo. Para el caso de cargadores frontales de gran tamaño, esto puede ser 30 metros.

EQUIPOS NECESARIOS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CADA LABOR  La labor principal de ésta área es elaborar, liderar y verificar la implementación operativa de la estrategia para asegurar la continuidad operativa de los procesos productivos, en el marco de los planes de seguridad, producción, calidad y costos definidos, a través de la eficiente motivación de las personas y administración de los recursos. Los equipos de apoyo que contempla esta área son: 

22 Bulldozer .



21 Wheeldozer .



12 Camion Algibe .



13 Motoniveladoras .

Bulldozer CAT

ANCHO MÍNIMO DE FASES

Valor

Unidad

Pista

15

mt

Berma

3

mt

Zanja

2,5

mt

Distancia de seguridad

2

mt

ANCHO DE CAMINO DE CAMIONES

DESARROLLO PERFORACIÓN Y TRONADURA En cuanto a equipos para las labores de perforación y tronadura para el desarrollo de los bancos y los pit serán los siguientes: La flota de equipos la componen: 

11 perforadoras eléctricas.



9 perforadoras diésel.



5 perforadoras de precorte contratistas.



Un contrato externo de explosivos.

EMPRESA

CONTRATISTA

EXPLOSIVOS Y SUS COSTOS

DE

APLICACIÓN DE SOFTWARE MINERO  El diseño y la dimensión de la tronadura estará dada por dos tipos de mallas creadas en nuestro software JK simblast to the bench. La primera malla será para los tiros de producción y buffer, y la segunda malla será para los tiros de producción buffer y pre-corte.  Para realizar una exitosa tronadura debemos cumplir

ciertos parámetros operacionales para el desarrollo de esta.

Malla 1: Producción y Buffer

parámetros

valor

unidad

burden

7

m

espaciamiento

7

m

pasadura

2

m

long. Carga

14

m

Taco produc.

4-4,9

m

D. producción

311,15

mm

D. buffer

311,15

mm

Cota

3900

msnm

angulo talud

90

grados

largo pozo

18

m

floor level

3884

msnm

Rx produccion

basalto

Densidad Rx

2,78

Tn/m3

UCS

206

Mpa

Densidad ex

0,77

g/cc

VOD explosivo

3500

m/s

Sis. Iniciacion

SINES

Carga iniciad.

tronex plus

taco buffer

9

m

Tipo explos.

ANFO

a granel

Malla 2: Producción, Buffer y Pre-corte parámetros

valor

unidad

burden

7

m

espaciamiento

7

m

pasadura

2

m

long. Carga p

14

m

taco produc.

4-4,9

m

D. produccion

311,15

mm

D. buffer

311,15

D. precorte

145

mm

Cota

3900

msnm

Angulo talud

75

grados

largo pozo

18

m

13,1-14

m

9

m

5,5

m

Cota

3900

msnm

Floor level

3884

msnm

Lc producc. Lc buffer Lc precorte

Rx producc.

basalto

Densidad Rx

2,8

Tn/m3

UCS

195

Mpa

Carga inicia. Explosivo

tronex pluss ANFO

a granel

densidad Ex

0,77

g/cc

VOD explos.

3500

m/s

tiempo salida

810

msnm

DISEÑO JK-SIMBLAST

ANÁLISIS ENERGÍA

EQUIPOS UTILIZADOS

RENDIMIENTO PROMEDIO

797F CATERPILLAR

6040 FS CATERPILLAR

PROVEEDORES

CÁLCULOS DE KPI

CÁLCULOS DE KPI

VARIABLES ECONÓMICAS

CATEGORIZACIÓN DE RECURSOS (*)

ROP Y VOE

CURVA TONELAJE-LEY

CURVA TONELAJE-LEY Curva tonelaje ley 3000000

35

TONELAJE SOBRE LEY DE CORTE

25 2000000 20 1500000 15 1000000 10 500000

5

0

0 2,89

5,77

8,66

11,55

14,44

17,32

20,21

23,10

LEY DE CORTE Tonelaje sobre ley de corte

Ley media sobre ley de corte

25,98

28,87

29,96

LEY MEDIA SOBRE LEY DE CORTE

30

2500000

LEY DE CORTE Y MARGINAL

MOVIMIENTO MINA (10 AÑOS)

MOVIMIENTO MINA (10 AÑOS) 1,480 1,470 1,460 1,450 Mineral (Mton)

1,440

"Esteril (Mton)" 1,430 1,420 1,410 1,400 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

CONCLUSIÓN

BIBLIOGRAFÍA •

BHP. (Mayo de 2017). Informe de sustentabilidad 2017, Minera Escondida. Obtenido de https://www.bhp.com//media/documents/media/reports-and-presentations/2018/180720_informedesustentabilidadbhpchile.pdf

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Sergio Peñailillo, Barrick. (Junio de 2009). Desarrollo de un proyecto minero. Obtenido de http://www.sonami.cl/site/wpcontent/uploads/2016/04/02.-Desarrollo-de-un-Proyecto-Minero..pdf

ANEXOS respaldado mediante datos y cálculos a través de una planilla Excel adjunta a la presentación.

GRACIAS