Metodos de Explotacion Minera Final

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA GEOLGICA

Trabajo Monogrfico

Curso:

MTODOS DE EXPLOTACIN MINERA

Docente:

ING. ARMANDO BOHORQUEZ HUARA

Presentado por: EQUIPO N 03

ALVARADO HUACCHA, Angela Roxana

BECERRA CAMACHO, Luis Alberto

MEJA VALQUI, Jos Leonardo

SNCHEZ ARAUJO, Trinidad Emrita.

Fecha de Presentacin:

28 de mayo, de 2015

Cajamarca, mayo de 2015

DEDICATORIA

A nuestros padres, docentes y amigos

AGRADECIMIENTO

A nuestros padres y amigos, por brindarnos da a dio su apoyo incondicional

NDICE

NDICE ....................................................................................................................................................... 4

RESUMEN ................................................................................................................................................. 1

INTRODUCCIN ........................................................................................................................................ 2

OBJETIVOS ................................................................................................................................................ 3

I. OBJETIVO GENERAL .............................................................................................................................. 3

II. OBJETIVOS ESPECIFICOS ....................................................................................................................... 3

CHIMENEAS Y RAMPAS COMO DESARROLLODE PRODUCCIN............................................................... 4

1. GENERALIDADES ................................................................................................................................. 4

1.1. CHIMENEA: ..................................................................................................................................... 4

1.1.1. Tipos de Chimeneas..................................................................................................................... 4

1.1.2. Mtodos de construccin de chimeneas. ................................................................................... 5

1.2. RAMPAS ......................................................................................................................................... 8

1.2.1. Rampas en Minera Superficial .................................................................................................... 8

1.2.2. Rampas en Minera Subterrneas ............................................................................................... 9

2. ALMACENAJE DE MINERAL ORE-POCKET ...................................................................................... 12

3. PLANEAMIENTO DE DESARROLLO PARA SERVICIOS ......................................................................... 12

3.1. DETERMINACIN DE OBJETIVOS ................................................................................................. 13

3.2. BOSQUEJO DE LOS PROCEDIMIENTOS ......................................................................................... 14

3.3. ASIGNACIN DE RESPONSABILIDADES Y AUTORIDADES ............................................................. 14

4. PROGRAMA DE EXPLOTACIONES Y DESARROLLO ............................................................................. 15

4.1. PERIODO DE DURACIN DEL PROGRAMA MINERO .................................................................... 15

4.2. PLAN DE LABORES MINERAS ........................................................................................................ 16

4.2.1. Programa de reservas explotables ............................................................................................ 16

4.2.2. Programa de maquinaria y medios ........................................................................................... 16

4.2.3. Programa de personal ............................................................................................................... 16

4.2.4. Programa de infraestructuras ................................................................................................... 16

4.2.5. Programa de produccin ........................................................................................................... 16

4.2.6. Presupuestos ............................................................................................................................. 17

4.2.7. Cronograma de actividades ....................................................................................................... 17

4.3. LOS CRITERIOS DE PLANIFICACIN Y DISEO EN MINERA ......................................................... 17

4.4. GRFICAS REPRESENTATIVAS DEL PROGRAMA DE EXPLOTACIN Y DESARROLLO .................... 21

5. CONSTRUCCIN DE BODEGAS Y ALMACENES .................................................................................. 21

6. SUMIDERO Y ESTACIN DE BOMBEO ............................................................................................... 22

6.1. BOMBEO Y DESAGE EN MINAS SUBTERRNEAS ....................................................................... 22

6.1.1. Desage principal ...................................................................................................................... 23

6.1.2. Desage secundario o auxiliar ................................................................................................... 24

6.2. SUMIDEROS .................................................................................................................................. 26

7. PREPARACIN PARA LA EXPLOTACIN ............................................................................................. 27

CONCLUSIONES ...................................................................................................................................... 32

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS .............................................................................................................. 33

Mtodos de Explotacin Minera

EQUIPO N 03

1

RESUMEN

Son muy variadas las labores mineras dentro de una mina subterrnea, es as que dentro de la

produccin y desarrollo para la explotacin de dicha mina se realizan una amplia gama de

programas que permitirn llevar a cabo todas las lobares planeadas, es all donde las chimeneas,

labores subterrneas verticales o inclinadas; y rampas, labor subterrnea en forma de espiral,

zigzag y helicoidales, cumplen un rol importante porque ayudar dentro de la produccin ya sea

como enlaces o cmo mtodos de explotacin, pero generan una gran ayuda en la explotacin.

Es as que dentro del programa de produccin y desarrollo, se tienen en cuenta diversos factores

antes de realizar la explotacin, desde factores geolgicos hasta los econmicos, para poder

obtener una ptima produccin del recurso mineral que se est explotando, al igual que estos

factores, existen criterios que se involucran dentro de la produccin; cabe resaltar los ms

importantes que son el ritmo y vida de la mina, pues estos dos condicionantes nos permiten

encaminar un negocio minero rentable.


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2

INTRODUCCIN

La programacin del desarrollo en la explotacin de una mina, est en funcin al tipo de labores

que se desarrollan, ya que stas pueden iniciarse con un pozo, una galera inclinada o por medio

de rampas. Antes de tomar una decisin hay que considerar cuatro factores; la profundidad del

yacimiento, el tiempo disponible para la preparacin, el costo y el tipo de transporte exterior

que se elija. Ya que dichos factores influirn de manera considerada en el ritmo de produccin

y vida de la mina, para poder as tener un negocio rentable y prspero.

A lo largo de todas las labores programadas dentro de la explotacin, se prev las ventajas y

desventajas que se pueden tener, por ejemplo; en las galeras con rampas en espiral se preparan

bien en el muro, y as se evitan las prdidas por macizo de proteccin, necesarios al penetrar en

el yacimiento con los planos inclinados. Tambin la dureza de las rocas, el exceso de agua, la

presencia de arenas u otros inconvenientes obligan a desechar algunas soluciones tcnicas ms

econmicas y a decidirse por el pozo vertical, que resiste mejor y es ms fcil profundizar en

terrenos falsos y difciles.

Entonces para obtener una produccin ptima en la explotacin del yacimiento, es necesario

considerar cada aspecto involucrado con cada labor minera a realizarse, pues tendr repercusin

a lo largo de la vida de la mina.


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3

OBJETIVOS

I. OBJETIVO GENERAL

Describir a las chimeneas y rampas como desarrollo y produccin en la explotacin minera.

II. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Definir rampas y chimeneas en el desarrollo de produccin

Definir el almacenaje del mineral Ore pocket

Mencionar el planeamiento de desarrollo para servicios.

Describir los distintos programas a realizarse en el desarrollo de produccin.

Mencionar los criterios para la construccin de bodegas y almacenes.

Describir en qu consiste un sumidero y estacin de bombeo en labores subterrneas

como chimeneas.


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CHIMENEAS Y RAMPAS COMO DESARROLLODE PRODUCCIN

1. GENERALIDADES

1.1. CHIMENEA:

En minera, una chimenea es una labor vertical entre dos galeras excavada en sentido

ascendente. Se construyen en las minas subterrneas con la siguiente finalidad:

Poder delimitar el tajeo de explotacin.

Servir como labor para la ventilacin.

Servir para el paso del relleno detrtico hacia el tajeo.

Servir como chimenea de servicio; camino, pase de tubos de aire comprimido, agua,

etc.

Constituir una labor de exploracin de la mineralizacin encima de un nivel

Transporte de material

Acceso de servicios

Evacuacin de emergencia.

1.1.1. Tipos de Chimeneas

Los tipos de chimeneas pueden ser:

Segn su forma:

Circulares.

Cuadradas.

Rectangulares.

Segn su seccin:

Simple. Seccin de 4 x 4

Doble: seccin de 4 x 8

Triple: seccin de 4 x 12

Segn su longitud:

Cortas: hasta 50 m.


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5

Largas: de 51 a 100 m.

De gran longitud: > de 100 m.

1.1.2. Mtodos de construccin de chimeneas.

Los mtodos de construccin de chimeneas generalmente estn relacionados al sistema de

minado convencional y/o mecanizado. En base a estas consideraciones se tiene:

Mtodo convencional de construccin:

Excavacin manual, en sentido ascendente

por medio de andamios o estructuras que

permitan a los mineros excavar hacia arriba

hasta conectar las dos galeras. Realizado con

puntales de avance, plataforma de madera y

mquina perforadora stoper; la cual es

accionada por aire comprimido y requiere

tambin suministro de agua.

El agua tiene principalmente las siguientes

funciones:

Evitar la formacin de polvo

Mantener la broca fra

Eliminar partculas slidas,

resultantes de la perforacin.

Existen tambin otros equipos ms modernos

para la perforacin de chimeneas como las

perforadoras de dimetro mayor TURMAG,

DRESSER y otras.

Se da esta denominacin cuando la construccin se efecta colocando puntales de lnea de

avance sobre el cual se tienden tablas que sirven de plataforma. En este caso se utiliza para la

perforacin una sola mquina neumtica stoper, barrenos integrales de 6 pies y brocas de hasta

40 mm de dimetro.

Imagen 1 Perforadora Stoper


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6

La longitud de la chimenea en promedio es

de 50 m. pudindose construir chimeneas de

mayor longitud pero debern ser mellizas

por razones de seguridad. Por otro lado la

seccin es simple o doble, generalmente

sobre estructura mineralizada y su

inclinacin puede ser vertical o inclinada. El

suministro de aire comprimido es con

mangueras de hasta 30 m. de 1 de dimetro

y cuando la altura o longitud de la chimenea

supera los 30 m. se instala tuberas de 1 El

suministro de agua es con manguera de

de dimetro de longitud de hasta 30 m. y

cuando la longitud de la chimenea es mayor

tambin se instala tuberas de . Los tubos

de aire y agua son protegidos con tablas contra

el golpe que puedan sufrir por las rocas

producto de la voladura. La manguera de aire

se deja protegido a 5.0 m. del tope de la

chimenea a fin de poder ventilar luego de

realizado el disparo. Cuando no se tiene agua

suficiente para la perforacin y/o la presin no

es suficiente se utiliza botellas de agua, que

son recipientes metlicos ubicados en la

galera, donde se llena de agua y luego se

conecta la manguera de aire comprimido para

impulsar hasta la perforadora 32

Imagen 2 Chimenea Vertical e Inclinada, con sus respectivas componentes

Imagen 3 Forma correcto de perforar


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7

Mtodo mecanizado de construccin:

En este caso la construccin de una chimenea puede realizarse con: plataforma trepadora y con

equipo Raise Borer.

Consiste en ubicar un equipo de perforacin en la galera superior, y realizar la perforacin,

primero en sentido descendente, conectando barrenas sucesivamente hasta llegar a la galera

inferior.

Una vez all, se conecta el escariador que por medio de rotacin y tiro ir excavando en sentido

ascendente hacia la mquina, dejando caer el material a la galera inferior.

Imagen 4 Tcnicas mecanizadas de perforacin para construccin de chimeneas: raise boring


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1.2. RAMPAS

Las rampas son llamadas tambin desarrollos inclinados o galeras inclinadas actualmente, se

estn convirtiendo en una caracterstica comn de desarrollo minero, cuyos objetivos

fundamentales son los mismos que las chimeneas es decir como medios de comunicacin entre

dos niveles horizontales. Su inclinacin se encuentra entre el 14% al 10%; lo que hace posible

el fcil y simple transporte de maquinaria.

Llamadas tambin galeras inclinadas o desarrollos inclinadas o labores inclinadas de

considerable pendiente a fin de ganar longitud y altura .se desarrolla fuera de la veta, sobre roca

o material estril como acceso de la superficie a interior mina o para unir dos o ms labores

horizontales o niveles subterrneos de diferentes cotas y usualmente estn dirigidas hacia abajo.

Su uso debe ser planificado como vas de produccin si el mineral va a ser izado, lo cual se

puede ejecutar de dos formas diferentes:

El mineral es descargado por un ore pass (Hechadero, pique de traspaso o traspaso de mineral)

donde se mueve por gravedad, siendo descargado en el nivel ms bajo mediante vehculos por

una rampa o inclinado.

La desventaja del uso de combinado de rampas y ore pass radica en que hay prdidas de tiempo

de carguo y recargu.

1.2.1. Rampas en Minera Superficial

Factores que afectan de sobremanera la velocidad de los camiones

Pendiente Cambio de pendiente


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Cruce entre rampas Switch backs

Curvatura de la rampa Entrada de fase

1.2.2. Rampas en Minera Subterrneas

Las dimensiones de una rampa, en analoga con secciones de galeras, son determinadas por las

mquinas que se desplazarn por la misma .Las mquinas sobre ruedas de goma son

generalmente ms anchas que los equipos sobre carriles y requieren un espacio libre ms grande

a las paredes, y as las secciones suelen ser ms grande.


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Tipos de Rampas

o Rampa en helicoidal

o Rampa en espiral

Se compone de una combinacin de un tramo recto y un curvo. Los inconvenientes que puede

presentar este tipo de diseo pueden ser:

El trfico de volquetes es mayor.

Causa un mayor desgaste de los neumticos.

Aumentan con respecto a otros diseos, el riesgo de accidentes por dificultad de visin,

cruce con maquinaria, etc.

Este diseo es ventajoso en yacimientos compuestos por una sola veta o manto, as mismo tiene

la ventaja de desarrollarse slo o en la mayor parte de la zona mineralizada.

Imagen 5 Esquema de Rampa Helicoidal

Imagen 6 Esquema de Rampa en Espiral


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o Rampa en zigzag

Se compone de una combinacin de tramos rectos y curvos. Este diseo es ventajoso en

yacimientos compuestos por varias vetas o mantos paralelos de similares buzamientos o en

cuerpos mineralizados irregulares; adems, permite mejor visibilidad que otras rampas con

tramos curvos

Funciones de Rampas

o Labor de accesos de equipos y maquinarias pesadas (perforacin, transporte, relleno)

sobre llantas a interior Mina desde la superficie o entre los niveles.

o Une labores horizontales de diferentes cotas o profundidades.

o Permite la extraccin del mineral por medios rpidos y flexibles con equipos de bajo

perfil.

o Permite el acceso de personal, materiales, insumos y herramientas, etc. a interior mina.

Imagen 7 Esquema de Rampa En Zigzag


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2. ALMACENAJE DE MINERAL ORE-POCKET

Es considerado un recipiente para el

almacenamiento temporal de mineral en una

mina.

Se debe contar con una capacidad adicional a

la requerida por la produccin normal de la

mina. La extraccin del mineral producido se

efecta mediante piques, inclinados y/o

galeras principales de extraccin. La

preparacin de estas labores debe ser rpida

aunque esto implique elevar los costos,

porque estos tiempos perturban el ciclo de

minado, y el sistema de extraccin por

mltiples vas debe funcionar

inmediatamente. El tamao correcto del

pocket depende de la manera como se

efecta el izaje del mineral.

3. PLANEAMIENTO DE DESARROLLO PARA SERVICIOS

Planeamiento es la manera anticipada cmo debe proyectarse las diferentes fases de una

operacin para lograr los objetivos propuestos; es determinar el modo de actuar antes de operar,

para lograr las metas deseadas, naturalmente el planeamiento debe ser compatible con las

normal y polticas establecidas por la empresa.

El planeamiento en cualquier operacin minera, es una herramienta fundamental que se aplica

en las unidades de produccin de empresas mineras, para lograr los siguientes objetivos:

cumplimiento de los estimados de produccin.

detectar oportunamente las reas crticas, para dar solucin inmediata.

reduccin de costos.

incrementar la produccin, de acuerdo a las necesidades de la unidad.

Imagen 8 Ore Pocket


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incrementar las labores de desarrollo.

coordinacin efectiva entre el personal del rea productiva, al intercambiar diariamente su

experiencia en la solucin de problemas y cumplimiento de metas, los que incentivan a

realizar un verdadero trabajo de equipo.

Cuando no se aplica el planeamiento y desarrollo de produccin, simplemente no existe las

metas, no hay estndar del nmero de trabajadores, del nmero de equipos, mquinas,

herramientas no hay medicin del tiempo de operaciones. Naturalmente, la aplicacin del

planeamiento deber ser compatible con las polticas y normas de la empresa que previamente

han sido establecidas. Asimismo cuando en la supervisin hay personas relajadas y no se aplican

los controles fundamentales como el control de calidad (leyes de cabeza y concentrado),

cantidad (tonelaje de produccin de mina y concentrados) y costos (de produccin de mina y de

planta), tampoco la herramienta va funcionar por lo que debe tener suficiente autoridad y

responsabilidad para tomar decisiones a fin de que se cumplan las metas.

Imagen 9 Aberturas de desarrollo de servicios.

Un estudio de planeamiento comprende tres partes:

3.1. DETERMINACIN DE OBJETIVOS

Cuyas caractersticas fundamentales deben ser:

exacto y preciso.

razonable y alcanzable.

compatible con los objetivos generales de la empresa.


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3.2. BOSQUEJO DE LOS PROCEDIMIENTOS

cmo debe ejecutarse el trabajo o el objetivo que se ha sealado.

con qu medios se tiene que trabajar (recursos, hombres, mquinas, equipos y

herramientas).

cuando se tiene que realizar (todo en funcin del tiempo).

dnde se tiene que realizar (nivel, tajeos, nombre de la mina).

quienes tienen que realizar.

3.3. ASIGNACIN DE RESPONSABILIDADES Y AUTORIDADES

para que puedan realizar el trabajo es necesario que tengan la responsabilidad y la

autoridad correspondiente.

la responsabilidad es la obligacin que tiene una persona de realizar un trabajo dado o

encomendado por un superior.

cada persona tiene cierta responsabilidad, en mayor o menor grado, conforme al lugar que

ocupa en la organizacin.

la responsabilidad no se delega.

la autoridad es el derecho que tiene alguien para ordenar la ejecucin de un trabajo a otra

persona.

la autoridad y la responsabilidad estn bien ligadas de modo que si alguien requiere de

otra persona para la realizacin de un trabajo encomendado es porque tiene autoridad.

Los desarrollos de servicios estn sujetos a las mismas consideraciones bsicas que las aberturas

de produccin, as como aquellas necesarias para cumplir sus funciones de servicios a la

produccin, por ejemplo: Chimenea de ventilacin, pique de servicios y para personal, galera

de limpieza, pique de emergencias, etc.

En minas subterrneas se desarrollan piques, chimeneas, galeras, inclinados, cruceros, teniendo

en cuenta el sistema de ventilacin y estas aberturas pueden ser aumentadas o modificadas segn

la disponibilidad de energa para poder mover la cantidad necesaria de aire a mnimo costo.


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Imagen 10 Sistemas de ventilacin segn la disponibilidad de energa

4. PROGRAMA DE EXPLOTACIONES Y DESARROLLO

De acuerdo con el artculo N 08 del Texto nico de la Ley General de Minera, el desarrollo

es la operacin que se realiza para hacer posible la explotacin del mineral contenido en un

yacimiento.

Consiste en los trabajos previos que se realizan para llegar al mineral desde la superficie, en

otras palabras significa establecer los accesos a las reservas minerales y prepararlas para su

produccin comercial.

Si el proyecto es una mina subterrnea se realizan trabajos de desarrollo para llegar hasta el

mineral mediante galeras, chimeneas, piques, rampas. Posteriormente se realizan trabajos de

preparacin es decir que se disear en el terreno la forma de cmo extraer el mineral

estableciendo un mtodo de minado. Al tnel principal de la mina se denomina comnmente

como socavn.

4.1. PERIODO DE DURACIN DEL PROGRAMA MINERO

En funcin de la diferente precisin de los datos y de la escala espacial de los mismos periodos

el plan minero a completar de una explotacin, grande o pequea, se descompone en:

Proyecto De 15 a 30 aos Largo plazo

Plan de produccin De 3 a 5 aos Medio plazo

Plan de labores De 1 ao Corto plazo


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4.2. PLAN DE LABORES MINERAS

Puede y deber ser desglosado en periodos trimestrales y mensuales. Debe corresponder a la parte

anual del proyecto de explotacin a largo plazo o de la vida de la mina y se descompone, adems

de temporalmente, en una serie de programas especficos de actuacin, junto a la necesidad de

informar oficialmente de los resultados de las operaciones del ejercicio anterior tanto en

extracciones como en personal, inversiones, seguridad y costes.

Estos programas especficos son los datos a incluir y los resultados a obtener del plan de labores

y en general vienen obligados por los programas, informticos o no, a que obligan las diferentes

autonomas que administran las concesiones mineras en el pas.

4.2.1. Programa de reservas explotables

Un inventario detallado de las toneladas, con sus leyes y posicin (nivel o bloque) en que se

encuentran, con la expresin de su grado de certidumbre o probabilidad de desviacin, tanto en

las cantidades extradas el ao anterior, como de la previstas para el nuevo ao y de aquellas

nuevas reservas que, en ese ao hayan sido encontradas.

4.2.2. Programa de maquinaria y medios

Un inventario detallado del nmero y clase de las unidades, tanto de las nuevas mquinas como

de las sustituidas por obsolescencia, con sus capacidades, con sumos principales, repuestos

previsibles y rendimientos. Especialmente debe ser muy controlado el consumo y previsin de

sustancias explosivas.

4.2.3. Programa de personal

Un listado de tcnicos, supervisores, operadores, obreros y del personal de mantenimiento,

administrativos, tanto del personal como subcontratado.

4.2.4. Programa de infraestructuras

Necesidades de terrenos, agua, energa, y almacenamiento.

4.2.5. Programa de produccin

Productos vendibles o minerales, segn las calidades y los precios de venta.

Productos no vendibles, estriles, residuos slidos y lquidos.


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4.2.6. Presupuestos

Presupuestos mensuales de las ventas, de los gastos y de la tesorera.

4.2.7. Cronograma de actividades

Descomposicin en meses o semanas cada una de las actividades programadas.

4.3. LOS CRITERIOS DE PLANIFICACIN Y DISEO EN MINERA

Bsicamente se deben establecer los siguientes criterios iniciales para comenzar a trabajar en un

proyecto de explotacin de un yacimiento descubierto o en la ampliacin de una mina existente

y por tanto tambin en la elaboracin de los planes anuales o mensuales.

4.3.1. Reservas

Funcin de (Precio, Costes, Beneficios y Rendimientos)

Los minerales estn distribuidos en forma desigual en la corteza terrestre, es ms, se encuentran

dispersos y mezclados con otros materiales.

Debido a ello, el primer paso de la actividad minera es buscar e identificar volmenes

considerables de tierra que presenten altas leyes1 de contenido de mineral, a esto se le conoce

como yacimiento.

Algunos yacimientos estn ms cerca de la superficie que otros, formando cuerpos, vetas o

mantos.

As, en un yacimiento puede encontrarse distintos niveles de concentracin2 y volumen, en

distintas zonas del mismo, los cuales sern rentables por encima de determinados precios, como

se muestra en el ejemplo de la figura adjunta.

Determinando las Reservas

Una vez identificado el yacimiento, se procede a determinar el volumen de mineral que se podra

obtener del mismo. A esto se le denomina reservas y son generalmente clasificadas:

Reservas probadas.- Volumen de mineral que se calcula usando como base los

resultados obtenidos de los trabajos de muestreo y sondajes. Los estudios permiten

establecer matemticamente la geometra de la reserva, su volumen y la ley del mineral,

por lo que se indica que se tiene certeza de su continuidad.

Reservas probables.- Volumen de mineral que se calcula en base a informacin menos

exhaustiva que en el caso de las reservas probadas. Tanto la geometra, como el volumen


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de mineral y la ley han sido inferidos a partir de estudios preliminares, por lo que se

indica que existe riesgo de discontinuidad.

4.3.2. Ratio Lmite Econmico

Miden la eficiencia con la que la empresa gestiona los recursos que han aportado los proveedores

de fondos. La estabilidad de los beneficios es siempre un atractivo para el inversor.

RLE = Relacin mxima de m3 de estril por tonelada de mineral que es funcin de la geometra

del yacimiento y de los parmetros geomecnicos que determinan la seguridad de la operacin.

4.3.3. Profundidad de la explotacin

Se encuentra en funcin de:

RLE = Ratio lmite econmico

B = Beneficio esperado

,,, F,P,D = Parmetros geomtricos, geotcnicos y econmicos

La profundidad final, a la que se pretende llegar con la mina, es un parmetro extremadamente

importante ya que es la base del diseo de la explotacin:

Para establecer los parmetros geomtricos y geomecnicos

Para establecer la futura restauracin del terreno

Para lograr los beneficios deseados

Para poder planear las fases de explotacin

Para aprovechar al mximo el depsito o yacimiento

4.3.4. Secuencia de explotacin

Es el camino o los pasos que se deben seguir ordenadamente para llegar al final de la mina.

Iniciar la alimentacin sostenida del mineral a la Planta de procesamiento, de acuerdo a los

requerimientos establecidos en los planes de produccin del proyecto.

Los principales procesos que componen a la explotacin son:

Extraccin: Extraccin del mineral desde la mina hasta la planta de procesos.

Procesamiento: Reduccin de tamao por mtodos fsicos para liberar las partculas metlicas

desde la roca. Aumento de la concentracin de los metales por mtodos fsico - qumicos.

Fundicin: Separacin de los metales contenidos en los concentrados.

Refinacin: Purificacin de los metales producto de la fundicin, para su transformacin

industrial.


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4.3.5. Ritmo

Es uno de los parmetros que influye ms claramente es un estudio de viabilidad. La definicin

del ritmo o escala de explotacin es de las toneladas de minerales extradas o producidas por

ao o por hora de trabajo en algunos casos. Este ritmo viene marcando fundamentalmente por

el mercado, que seala la produccin anual susceptible de ser vendida. Evidentemente ciertos

factores tcnicos condicionan, no slo unos ritmos mnimos por la capacidad de la maquinaria,

sino tambin el incremento de la produccin que no puede ser gradual sino por escalones.

Reservas/Vida = Tonelaje/Ao, es el tonelaje anual que se va a extraer.

4.3.6. Vida

El concepto de vida de la explotacin es el resultado de dividir las reservas demostradas por el

ritmo, y en funcin de lo enunciado sobre la dinmica del concepto de las reservas, es tambin

un concepto dinmico. Taylor que ha estudiado estadsticamente el tema de vida y el ritmo de

muchos proyectos mineros ha propuesto una frmula que procede del anlisis de un buen

nmero de proyectos rentables en todo el mundo y para un variado nmero de sustancias

minerales.

Dicha frmula se expresa:

Ritmo (Mt/ao) = 0.15 x R0.75 (1 0.2)

Siendo R las reservas demostradas en millones de toneladas


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Las diversas etapas que implica el quehacer minero tienen un periodo de maduracin muy

variable, en funcin a la magnitud del proyecto, la ubicacin y servicios disponibles en l, el

tipo de yacimiento y mineral, del capital con que se cuente, etc.

Y

en

consecuencia resulta la Vida (aos) = 6,5 x R0.25 (1 0.2).

A partir de la observacin emprica Taylor (1977) dedujo las siguientes reglas elementales para

determinar el tiempo de vida ptimo de un yacimiento:

. () . ()

Como resumen del trabajo de Taylor podemos decir que, en general:

A un mayor ritmo corresponder:

Mayor inversin y menor coste

Mayor flujo de caja

Menor vida

A un menor ritmo corresponder

Menor flujo de caja.

Imagen 11 Grfica Ritmo vs Vida


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Mayor vida

Menor inversin y mayor coste

4.4. GRFICAS REPRESENTATIVAS DEL PROGRAMA DE EXPLOTACIN Y

DESARROLLO

Para poder comprender con una mayor facilidad las distintas etapas en los programas de

explotacin y desarrollo, cada empresa realiza grficas para poder sintetizar las distintas labores

que se irn generando a lo largo de lo que duren las labores mineras.

Imagen 12 Red de Actividades de Preparacin y Desarrollo

5. CONSTRUCCIN DE BODEGAS Y ALMACENES

Generalmente en la etapa de construccin se realizan actividades para establecer y perpetrar las

instalaciones para la extraccin, tratamiento y transporte de los recursos minerales, esas

instalaciones incluyen infraestructura productiva energtica y vial; posteriormente el

acondicionamiento de maquinarias y equipos. La construccin y el desarrollo a menudo se

realizan en forma simultnea.

Los criterios ms importantes para la construccin de una bodega son:


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Una o dos gras con puertas grandes.

Facilidad de acceso de diferentes lugares.

reas de servicio para el mantenimiento

reas separadas para operaciones de soldaduras

rea para montajes y reparaciones de equipos y neumticos.

rea para preparacin de bateras

reas de trabajos equipadas para talleres

Un almacn de repuestos

reas para lavar y limpiar equipos

6. SUMIDERO Y ESTACIN DE BOMBEO

6.1. BOMBEO Y DESAGE EN MINAS SUBTERRNEAS

La capacidad de bombeo requerida en las minas subterrneas vara considerablemente.

En algunas minas, debe depurarse el agua usada y ser reciclada para atender las necesidades

operativas del resto de instalaciones y reducir los costes. En otras, por el contrario, se han de

bombear millones de litros de agua cada da de cada ao, es indudable que el tamao e

infraestructura de mina va a ser un factor muy a tener en cuenta, y desde luego los grandes

avances que han ido apareciendo para esta actividad.

El agua que tiene que ser extrada de las minas no es H2O pura, contiene tanto:

o Partculas slidas, entre las que se incluyen finos procedentes de la perforacin, grandes

partculas abrasivas y varios tipos de lodos que pueden resultar dainos para los equipos

que se utilicen para su extraccin.

o P r o d u c t o s qumicos, que se encuentran disueltos en el agua de mina, estos productos

producen un agua altamente corrosiva que igualmente pueden afectar gravemente a los

equipos de bombeo.

El diseo de la red de bombeo o desage de una mina subterrnea, va a ser muy variable con el

transcurso del tiempo, ya que el diseo de una explotacin en origen va ser muy definido, pero

con el paso del tiempo y con la ampliacin del campo de explotacin, esta red tendr que variar

ya que comenzar a variar tanto la longitud de las galeras como la profundizacin, por lo tanto


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en cada planta habr un depsito general, y de este en un momento dado ser desde donde se

bombear al exterior, pero puede ser que con el paso del tiempo pueda dejarse de bombear al

exterior y pueda servir de depsito secundario para bombear a otro principal y si este se sita a

una cota inferior solo por una conduccin por gravedad pase el agua del uno al otro.

Podemos en cada caso atender a diferentes tipos de bombeo:

6.1.1. Desage principal

La recogida y extraccin de las aguas constituye la instalacin de desage propiamente dicha,

en trminos generales el agua se recoge en las galeras, en cunetas practicadas a piso en la

base de uno de los hastales que conforman la galera, lo normal es que vayan hormigonadas y

con una pendiente mnima de 1 por 1000, y dirigida esa pendiente hacia unas galeras colectoras

que normalmente estn situadas unos 4 metros por debajo del piso de la llamada sala de bombas,

incluso se puede recoger el bombeo de otras zonas de la mina y se conduce esta agua a este

nivel ms bajo de bombeo general. Para determinar el volumen de estas galeras colectoras hay

que conocer el sistema de funcionamiento del desage, y este va a depender del caudal de aporte

y si la bombas van a funcionar con o sin interrupcin, en principio sera conveniente que las

bombas trabajasen a un turno donde haya menor consumo de energa, por lo tanto el volumen

de las galeras necesita una capacidad para recoger el caudal de agua de las restantes horas de

desage parado.

En rgimen normal debe de haber dos galeras, una en funcionamiento y otra en limpieza y

reserva, sabiendo que una de las funciones que cumplen estas galeras es la servir de

decantacin para el agua que llega; estas se disponen simtricas con relacin a la sala de bombas

y se comunican con ellas por pocillos verticales por los que baja la tubera de aspiracin, que

termina en la alcachofa rodeada de una envoltura de tela metlica para evitar la entrada de

elementos que puedan fastidiar la bomba.

Las salas de bombas son galeras ensanchadas y revestidas de hormign, deben tener un puente

gra para mover las piezas pesadas con la mayor facilidad posible, y sobre todo deben estar

bien ventiladas, ya que los motores que alimentan dichas bombas desprenden mucho calor; lo

normal es que se construyan en zonas muy cercanas a los pozos o planos de bajada a la mina,

para utilizar la ventilacin limpia que entra del exterior y tambin para la colocacin de la

tubera de salida al exterior.


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Las bombas principales de desage prcticamente todas son centrifugas y alimentadas con

motores elctricos, son bombas de varios rodetes o pisos de presin, cada rodete equivale a 70

150 metros de altura de agua, por lo tanto para el clculo de la bomba a colocar en el desage

principal de la mina habr que conocer el caudal de aporte, la altura a la que haya que subir el

agua al exterior y las prdidas de carga.

6.1.2. Desage secundario o auxiliar

Este es que se utiliza para enviar el agua a las galeras colectoras principalmente, aunque en

algunos casos segn al nivel que se realiza lo hacen directamente al exterior, este es muy

variable tanto en caudal como la ubicacin, por lo tanto las dimensiones de estos depsitos van

a ser muy variables y no con tanto detalle en su construccin como los anteriormente descritos;

e igualmente el tipo de bombas utilizadas sern muy amplio dentro de las que existen en el

mercado dependiendo de la cantidad de agua a desagar, su calidad, etc; adems si es

conveniente que sean sumergibles, si tienen que estar alimentadas elctricamente o por aire

comprimido. Estos equipos pueden ser atendidos por alguna persona o incluso se pueden

accionar de forma automtica mediante la colocacin de un sistema de control de nivel.

A continuacin vamos a ver una serie de posibilidades y soluciones que se puedan dar, o casos:

o Bombeo por etapas con bombas pequeas, que normalmente son sumergibles, y que se

utilizan para mantener el agua fuera de los frentes de trabajo y para el transporte a

estaciones de bombeo secundarias o principales, siempre en el mismo nivel; ests no

requieren ms que un pequeo sumidero para la captacin del agua y pueden ser

alimentadas tanto con corriente elctrica como aire comprimido.

Imagen 13 Vista del diseo de sala con tres bombas principales de bombeo.


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Imagen 14 Bombas instaladas en una zona de acopio, funcionan mediante sondas de nivel.

o Bombeo entre niveles, se emplean bombas sumergibles para el bombeo entre uno a

varios niveles, a la estacin de bombeo principal ms cercana, puede darse el caso que

segn a la profundidad que est situada se bombee directamente al exterior.

o Drenaje de pozos y lugares de trabajo., por cuestiones de trabajo y mantenimiento, no se

construyen estaciones de bombeo complicadas tanto en los fondos de pozos y planos,

como en otro tipo de labores, se constituyen unas estaciones de bombeo que pueden

funcionar sin recibir atencin durante periodos de tiempos ms largos que en el caso de

instalaciones fcilmente accesibles. La capacidad de bombeo requerida vara segn las

circunstancias, debido a que el lodo se acumula en el fondo sin drenaje natural, es por lo

que se utilizan bombas especialmente construidas para trabajar con este material.

o Es importante tambin comentar que dentro de la infraestructura de la mina, y que segn

vaya evolucionando el campo de explotacin, es importante integrar un depsito de

almacenamiento de aguas para uso en las mismas labores de interior, bien sean para

riegos en los frentes o para alimentar mquinas que precisan dicho elemento para su

funcionamiento o refrigeracin, este depsito se ubicar en una zona intermedia a donde

se bombear el agua y luego mediante una conduccin de tuberas bajar por gravedad

a las zonas de uso.


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Imagen 15 Sumidero ubicado en una rampa

Imagen 16 Llenado de costales con lama

6.2. SUMIDEROS

Los sumideros son pozos de decantacin de material que se encuentran junto con las estaciones

de bombeo, normalmente son de 2 a 3 sumideros por estacin.

El agua de las labores superiores a la estaciones de bombeo, es transportada por gravedad

hacia los sumideros por medio de las cunetas; para que luego cumpla el proceso de

decantacin pasando de sumidero a sumidero decantando la lama y/o material en cada uno

de ellos hasta el ltimo sumidero al que llega el agua ms limpia, para prximamente ser

enviada por las bombas hacia la siguiente estacin.

Una vez que el material decante y el agua pase al siguiente sumidero, el deslamador se

encarga de llenar costales con la lama para prximamente ser evacuado del sumidero y

continuar con el ciclo explicado anteriormente.


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Imagen 17 Preparacin de un yacimiento en masa

7. PREPARACIN PARA LA EXPLOTACIN

En los yacimientos se prepara una planta abriendo una red de galeras que delimitan en la misma

una serie de secciones o cuarteles, a cada una de las cuales corresponde un punto de carga,

pocillo o piquera.

Las explotaciones estn situadas en la zona del yacimiento comprendido entre dos plantas

consecutivas y se inician cargando el mineral arrancado en los puntos de carga (PC) y

sacndolo por la planta inferior.

Estas explotaciones consisten en labores que abren espacios libres en los que tienen salida las

voladuras, hasta ampliar la explotacin a las dimensiones de trabajo normal.

En algunas minas se suprimen los puntos de carga individuales y se usa como cargadero el

fondo de la explotacin. El mineral se vuela de forma continua, cae al fondo y all se caiga

directamente.

Las explotaciones se realizarn por cualquiera de los mtodos conocidos, elegido segn las

caractersticas de las rocas de los hastales y del propio mineral. Se pueden dejar macizos para

proteger las galeras y chimeneas, o para separar las cmaras y huecos de las explotaciones. El

macizo de la galera se deja horizontalmente a lo largo de la misma y sobre ella, o alrededor de

ella si la potencia del criadero es mayor que la seccin, para protegerla y dejar espacio donde

montar los cargaderos (sino se prescinde de ellos, en cuyo caso se suprime este macizo).

Tambin para proteger la galera de cabeza y las explotaciones que estn sobre ella. Se deja un

macizo de proteccin inferior horizontal por debajo y a lo largo de la misma.

En muchos casos se recuperan estos macizos al abandonar la galera, lo que suele hacerse por

cualquiera de los mtodos de "mallas cbicas", o "rebanadas rellenas" en caso de minerales


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resistentes; si el mineral es dbil, se vuelan los macizos en masa o se hunden sobre el hueco

de la explotacin inferior.

En los yacimientos estrechos en forma de filn slo se necesita una galera en cada planta, que

se adapta al contorno del yacimiento, y los cargaderos se disponen en lnea a intervalos

adecuados.

La preparacin de cualquier tipo de yacimiento se planifica por adelantado y se completa

durante su avance, al arrancar el mineral.

En filones estrechos, las galeras de base se realzan unos metros y se preparan por adelantado

l o s cargaderos en este hueco. De este modo, la preparacin de cargaderos, guas y chimeneas

puede avanzarse adelantndose en 1 1/2 a 2 aos, creando explotaciones de reserva que pueden

ponerse e n explotacin en 4 o 5 meses.

En las explotaciones que se llevan con relleno, los coladeros pueden dejarse dentro de ste,

c o l o c a n d o un revestimiento con mampostera, cuadros de entibacin y tablas, o bien

con tubos de chapa prefabricados; en los dos ltimos casos, estos revestimientos se apoyan

sobre vigas empotradas, de madera o de hierro. El dimetro interior suele ser suficiente para

permitir fijar escalas. Los pocillos de servicio pueden tener secciones de 2,5 x 2,5 m y estar

dotados de instalaciones de extraccin. Si el mtodo de explotacin suprime los coladeros y se

carga con palas mecanizadas automotoras, se pueden preparar rampas en el muro del

yacimiento.

En otros casos los coladeros se perforan dentro del mineral del macizo de la galera de base.

Los Cargaderos son las labores y dispositivos que regulan la carga del mineral en los elementos

de transporte, y son intermedios entre el arranque y el transporte y la extraccin. Se preparan en

el macizo inferior, en la base de las explotaciones o cmaras, o bien comunicados con ellas a

travs de un sistema de coladeros y rampas de paso de mineral. Cuando estn directamente en

la base de una cmara tienen la forma de coladeros, embudos o tolvas. La forma se fija por el

tipo de carga del mineral.

Pueden disponerse cargaderos de gran capacidad para cargar el mineral a un camin volquete,

o instalar varios cargaderos pequeos a lo largo de la galera de base para cargar en vagones de

mina. La disposicin puede ser simple o doble y simtrica.


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Imagen 18 Cargadero sobre Galera

El mineral puede caer por gravedad a travs de una tolva reguladora, o por un coladero situado

entre el relleno y montado sobre el piso de la cmara.

Las compuertas reguladoras causan interrupciones en la produccin al atascarse con los bloques

grandes, por lo que deben evitarse estos colocando en el paso de mineral una rejilla formada

por barrotes de acero, separados de modo que no dejen pasar los trozos grandes de roca o

mineral, mientras los tamaos ms pequeo pasan con facilidad; la separacin entre barras

vara segn los casos entre 0,3 m y 0,6 m.

Los bloques que no pasan se taquean o rompen con cargas (tacos) de explosivos o con

martillos quebrantadores de aire comprimido. Cuando el atasco se produce en el interior de los

pasos o coladeros, se taquean con cargas explosivas que se fijan en el extremo de una prtiga

para introducirlas y se disparan desde fuera, en lugar seguro. En los coladeros entre relleno las

rejillas se colocan en su boca superior, en el piso de la explotacin. Del mismo modo se

protegen las chimeneas de paso o ventilacin. Cuando se elimina el cargadero y el macizo

inferior de la cmara, para cargar con pala o sistema LHD. La parte baja de la corona permite

un buen control de la salida del mineral


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Imagen 19 Carga directa sistema LHD

Imagen 20 Cargadero con sobrecarga de rastrero

En caso de no eliminar los coladeros, el mineral arrancado por la voladura en la explotacin

cae a travs de ellos por gravedad a una galera de arrastre y taqueo. En ella, la cuchara de una

arrobadera o scrper puede arrastrarlo por el piso de la galera hasta un coladero de carga por

el que cae, a travs de una rejilla, a los vagones situados en la galera de base.

En muchos mtodos de explotacin, particularmente en los mtodos ascendentes, se suele bajar

el mineral a travs de rampas y coladeros hasta la planta general de transporte situada en la

cota ms baja de la mina. En esta planta se instalan la molienda y un sistema de transporte

principal mecanizado, lo que resulta ms econmico y productivo que montar pequeas

instalaciones en cada planta, de modo que haya uno para cada tipo o ley de mineral y otro para

los estriles. El vaciado de estos almacenes o tolvas se hace automticamente por dispositivos

mecnicos, y el mineral pasa previamente por un sistema de molienda primaria para adecuar

la granulometra a las condiciones de transporte. Un sistema intermedio enlaza este almacn

con el sistema general de transporte, bien por cintas o bien por vagones.

La mayora de los grandes cargaderos de mineral se perforan en la roca de los hastales, a lo

largo del yacimiento.


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Los coladeros entre el relleno, revestidos con tubos de chapa prefabricados, suelen tener una

vida equivalente a 100.000 150.000 t de mineral cargado; as, en caso de explotaciones de

100 m de largo y 12 m de potencia, la altura til del piso quedara limitada a 30 m

aproximadamente. Pero por razones econmicas la altura de pisos debe ser lo mayor posible,

por lo que habr que preparar ms de un coladero con entubado de acero, lo que puede

encarecerlo. La alternativa es preparar los coladeros en el hastial de la roca.

Riesgos asociados a la explotacin subterrnea.

Hay varios aspectos que son coincidentes en la minera subterrnea, especialmente aquellos

riesgos asociados a las siguientes variables:

Incendio

Cada de rocas

Trfico de equipos rodantes

Manejo de explosivos

Desarrollo de piques y chimeneas

Aire comprimido

Agua

Otros


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CONCLUSIONES

Las aberturas construidas ya sea manual o mecnicamente hacia arriba con ngulo

bastante pronunciado se llama chimenea y las aberturas inclinadas con una pendiente

entre 14% a 10% se denominan rampas.

Ore pocket es denominado un recipiente para el almacenamiento temporal de mineral

en una mina cuyo tamao depender de la manera como se realice el izaje del

mineral.

El trmino desarrollo es una combinacin de una funcin que cumple la abertura en

la produccin: chimeneas de servicios, ventilacin, etc. De acuerdo con el artculo

N 08 del Texto nico de la Ley General de Minera, el desarrollo es la operacin

que se realiza para hacer posible la explotacin del mineral contenido en un

yacimiento, es as que se realizan distintos programas cmo, el programa de reservas

explotables, de maquinaria y medios, de personal, de infraestructura, de produccin,

de presupuestos y cronograma de actividades, para cumplir cabalmente con el

desarrollo.

Los sumideros son pozos de decantacin de material que se encuentran junto con las

estaciones de bombeo, normalmente son de 2 a 3 sumideros por estacin.


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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

DISEO DE EXPLOTACIONES E INFRAESTRUCTURAS MINERAS

SUBTERRNEAS, Noviembre2007-Universidad Politcnica de Madrid Escuela Tcnica

Superior de Ingenieros de Minas.

EL AGUA EN LA MINA, Editado en MTI Textos el 2 de noviembre de 2007- Antonio

Pizarro Losilla.

Manual de Bombas Flygt, 2002.

CURSO DE EVALUACIN Y PLANIFICACIN MINER, Universidad Politcnica de

Madrid Escuela Tcnica Superior de Ingenieros.

Documents

Metodos de Explotacion Minera Final