Prog Op Min Unidad1_2016

7/26/2019 Prog Op Min Unidad1_2016

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UNIDAD I: Faenas Mineras y explotación de yacimientos

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PROGRAMACIÓN DE

OPERACIONES MINERAS

Curso 2016




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ÍNDICE

1. HISTORIA DE LA MINERÍA EN CHILE ....................................................... 41.1.- PRIMEROS MINEROS ........................................................................................................ 4

1.2.- LA CONQUISTA ................................................................................................................... 4

1.3.- LA COLONIA ........................................................................................................................ 5

1.3.1.-EL SIGLO XVII .................................................................................................................... 5

1.3.2.-EL SIGLO XVIII ................................................................................................................... 6

1.4.- LA INDEPENDENCIA ......................................................................................................... 7

1.5.- GUERRA DEL PACÍFICO :ORO BLANCO ..................................................................... 91.6.- EL COBRE EN EL SIGLO XX .......................................................................................... 10

2. CONCEPTOS BÁSICOS MINEROS .............................................................. 13

3. ETAPAS DE UN PROYECTO MINERO ....................................................... 163.1. EXPLORACIÓN Y VIABILIDAD ...................................................................................... 16

3.1.1.EXPLORACIÓN ................................................................................................................... 17 3.1.2. EVALUACIÓN DEL PROYECTO. .................................................................................... 18 3.2. DESARROLLO Y CONSTRUCCIÓN. .............................................................................. 19

3.3. PRODUCIÓN Y EXPLOTACIÓN...................................................................................... 19

3.4. CIERRE DE FAENA. ........................................................................................................... 20

4. CICLO DE OPERACIONES MINERAS ........................................................ 21

5. MINERÍA SUBTERRÁNEA VS MINERÍA A RAJO ABIERTO. ............... 23 5.1. MINERÍA SUBTERRÁNEA. ................................................................................. 235.1.1.VENTAJAS DE LA MINERÍA SUBTERRÁNEA .............................................................. 23

5.1.2.DESVENTAJAS DE LA MINERÍA SUBTERRÁNEA. ..................................................... 23

5.2. MINERÍA A CIELO ABIERTO ......................................................................................... 24

5.2.1. VENTAJAS DE LA MINERÍA A CIELO ABIERTO. ............................................... 24




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5.2.2. DESVENTAJAS MINERÍA A CIELO ABIERTO. ............................................................ 24

6. CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN. ..... 266.1. FACTORES DETERMINANTES EN LA ELECCIÓN DEL MÉTODO. ...................... 27

6.1.1. GEOMETRÍA DEL YACIMIENTO. .................................................................................. 27

6.1.2. CONDICIONES GEOLÓGICAS E HIDROLÓGICAS. ..................................................... 27

6.1.3. CONSIDERACIONES GEOTÉCNICAS. ........................................................................... 28

6.1.4. CONSIDERACIONES ECONÓMICAS. ............................................................................ 28

6.1.5. FACTORES TECNOLÓGICOS. ......................................................................................... 28

6.1.6. FACTORES MEDIOAMBIENTALES. .............................................................................. 29

6.2. CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN MINERÍASUBTERRÁNEA .......................................................................................................................... 29

6.3. CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN MINERÍA A RAJO

ABIERTO. .................................................................................................................................... 30

7. CLASIFICACIÓN DE LA INDUSTRIA MINERA EN CHILE................... 317.1. SEGÚN LA CANTIDAD DE MINERAL EXTRAIDO..................................................... 31

7.2. SEGÚN EL TRABAJO HORA/HOMBRE. ....................................................................... 31

7.3. SEGÚN EL MINERAL EXTRAIDO. ................................................................................. 32




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1. HISTORIA DE LA MINERIA EN CHILE.

1.1. PRIMEROS MINEROS.

Los Atacameños fueron el primer pueblo en explotar los minerales en Chile. Vivían en los valles

de las cordilleras de Tarapacá y de Antofagasta. Su apogeo como civilización lo alcanzaron entre

los siglos IX y XI.

Ellos extraían cobre en la zona donde ahora está Chuquicamata y obtenían el oro de Inca Huasi

(volcán de 6.638 metros en el límite argentino-chileno). Con estos minerales estos indígenas

elaboraban objetos decorativos que también ocupaban en ceremonias. Para ello ocupaban

cinceles rústicos, algunas herramientas de maderas o piedras. Los Atacameños avanzaron y

descubrieron técnicas para templar el cobre, así lograrán endurecerlo y hacerlo más durable.

Utilizaban herramientas de madera y piedras semi-talladas, así como barrenos y rústicos cinceles

para excavar piques en los faldeos de los cerros para extraer el “charqui de cobre” o “cobre

nativo” ubicado a poca profundidad.

Fueron un pueblo hábil con los metales. Trabajaron el cobre, el oro y la aleación cobre-estaño, es

decir, el bronce. Para fundirlos ocuparon hornos situados en lugares elevados, donde el viento

servía de atizador.

1.2. LA CONQUISTA.

En el siglo XV los españoles llegan a América con afán de riquezas, nuestros padres fundadores,los mismos que hacen gala de su corazón aventurero en los libros de historia, no eran excepción y

tanto Diego de Almagro, como Pedro de Valdivia dejaron la comodidad relativa del

recientemente conquistado Imperio Inca, y probaron suerte en los territorios del sur, impulsados

por las historias exageradas sobre enormes riquezas que estaban en manos de los indígenas.




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Los españoles llegaron a Chile buscando el oro y lo encontraron, aunque no en las cantidades que

esperaban.

Se dedicaron a explotar los lavaderos que encontraron a lo largo del país, y aunque estos no

tenían comparación con los ricos yacimientos de México y Perú, su explotación a través de

indígenas esclavizados permitió financiar las primeras etapas de la colonización. Así también,

ciudades como La Serena, Concepción, Valdivia, Imperial y Villarrica fueron fundadas en las

cercanías de estos lavaderos.

El auge de esta actividad, que llegó a extraer 2000 kilos de oro anuales entre 1542 y 1560, sería breve. Tras la sobreexplotación de los lavaderos y la trágica disminución de la mano de obra

disponible, la minería vivió un rápido declive.

Tras la Batalla de Curalaba en 1598 se acentuaría la decadencia. En ella los españoles sufrieron

una estrepitosa derrota a manos de las huestes del toqui Pelantaro y varias ciudades al sur del río

Bio Bio fueron abandonadas, incluyendo también numerosos lavaderos de oro. El desastre militar

obligó también a los conquistadores a replantearse sus estrategias de supervivencia, concentrando

su actividad en la agricultura y la ganadería, lo que se mantendría durante gran parte de la

Colonia.

1.3. LA COLONIA.

1.3.1. EL SIGLO XVII.

Los españoles se establecen entonces con un territorio partido en dos por la nación mapuche, en

un conflicto que se extendería por más de 300 años y del que podemos percibir consecuencias

aún en nuestros días.

Clave en un contexto de guerra era asegurar la supervivencia alimentaría, por lo que la economía

deja atrás su dependencia de la minería de los lavaderos de oro, para concentrarse en la actividad




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agrícola y ganadera. Desde ese momento la hacienda y la encomienda pasan a convertirse en los

centros de la actividad económica colonial.

Por su parte y abandonadas las posesiones españolas al sur del río Bio Bio, el epicentro de la

minería comienza a trasladarse paulatinamente a la zona norte. Son los españoles pobres y los

mestizos (mezcla de españoles con indígenas) los primeros sacar ventajas en la legislación minera

colonial, que permitía la explotación de los yacimientos a cualquier vasallo que realizara su

denuncio o inscripción y que mantuviera las faenas “pobladas”, es decir en operaciones.

Sin embargo, durante todo el siglo XVII la producción minera no sería relevante. Y aunquetendemos a mirar la historia de la Colonia como una sola unidad, una serie de cambios que

ocurrirían en el siglo XVIII modificarían el sistema de comercio y promoverían un ligero repunte

en la actividad minera.

1.3.2. EL SIGLO XVIII.

En Europa la ilustración ya se había instalado entre las clases gobernantes, tomando la forma del

Despotismo Ilustrado. El efecto más notorio de esto en Chile ocurrió tras el cambio de la Casa

dinástica en España.

Este cambio significó una profunda reforma del sistema colonial, que repercutiría también en la

minería chilena, al permitir el comercio de materias primas entre las colonias.

Así, en Coquimbo se comenzó a explotar el cobre en pequeña escala, con el objetivo de venderlo

al virreinato del Perú para la elaboración del bronce con que se forjaban los cañones. A esta

pequeña actividad se sumaron minas en Atacama y Aconcagua con lo que hacia fines del siglo la

extracción del metal rojo ya era una actividad significativa.




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El oro también retomó su producción en esta época, reemplazando a los lavaderos por las minas

de Andacollo, Chucumata, Copiapó, Inca, Catemu y Petorca.

Una institución fundamental de la administración colonial de la época fue El Real Tribunal de

Minería, encargado de administrar justicia: hacer cumplir la legislación minera, realizar algunas

funciones administrativas y fomentar la actividad. Fue este tribunal el que encargo a Juan Egaña

el primer estudio del estado general de la minería en la Capitanía General de Chile.

El diagnóstico de Egaña fue lapidario, informando sobre la lamentable falta de tecnología de los

mineros y la pobreza de su gremio, además de hacer notar la falta de explotación de losabundantes recursos mineros a lo largo de la cordillera.

1.4. LA INDEPENDENCIA.

Se inician una serie de movimientos nacionales que acabarían con la presencia hegemónica del

Imperio Español en el continente e instalarían una nueva realidad política con el surgimiento de

los nuevos países.

En Chile, en 1810, se instala la Primera Junta Nacional de Gobierno. Durante la Guerra de

Independencia los principales yacimientos del país se mantuvieron alejados de la zona del

conflicto militar.

Eso y la política de las autoridades de limitar el reclutamiento en las comunidades mineras

permitieron que la actividad mantuviera su dinámica a pesar de los avatares del conflicto.

Una vez asegurada la Independencia en 1818, la minería sufrió un rápido auge, al igual que gran

parte de la producción de materias primas en Chile, producto de la caída repentina de las trabas

que imponía la metrópoli al comercio colonial. De la noche a la mañana se abrían los mercados




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de todo el mundo y fueron la minería y la agricultura las actividades que mejor aprovecharon esta

situación.

Así, por ejemplo, las exportaciones de cobre a Inglaterra, pasaron de 60 toneladas a 12.700 a

mediados del siglo. La venta sin embargo, se hacía en la forma de relaves y ejes, lo que era

castigado en el precio por ser un producto pobremente elaborado.

Una pequeña revolución en este sentido fue la introducción del horno de reverbero en reemplazo

de los antiguos hornos de manga. La tecnología fue introducida en Chile por el químico alsaciano

Carlos St. Lambert, el primer horno se construyó hacia 1831 y en 1840 su uso ya estaba bastanteextendido.

La alta demanda de cobre en el mundo producto de la revolución industrial, pronto convertiría a

este metal en protagonista de la economía chilena y haría de la minería nacional un actor

relevante a nivel mundial.

Entre 1840 y 1860 Chile sería por primera vez en su historia el mayor productor de cobre en el

mundo.

Un aporte digno de considerar fue el descubrimiento por parte de José Tomás Urmeneta de la

veta principal de la mina Tamaya, que sería altamente rentable en el corto plazo. Esto impulsó al

empresario a instalar las primeras fundiciones de cobre en Guayacán y Tongoy, uniendo esta

última a la mina a través de un flamante ferrocarril financiado de su bolsillo y dotándola de

modernas instalaciones portuarias.

Los primeros ferrocarriles chilenos son la muestra evidente de cómo el desarrollo promovido

desde la minería iba aportando infraestructura clave para el país. De hecho el primero de los

trenes construidos en Chile, que recorría el trayecto entre Caldera y Copiapó, tenía como fin

principal servir como vía de comunicación entre la mina de plata de Chanarcillo y la costa.




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El auge del cobre llegaría a su decadencia a partir de 1870, producto de una crisis que haría caer

persistentemente los precios durante décadas y del agotamiento de los yacimientos del Norte

Chico.

El problema no preocuparía demasiado. Pocos años después Chile salía triunfante de la Guerra

del Pacífico y anexaría territorios ricos en Salitre, un nitrato fundamental en la época para la

fabricación de explosivos y cuyo uso como fertilizante era extendido en el mundo. El país tenía

prácticamente el monopolio de su producción. Fue como sacarse el Kino.

1.5. GUERRA DEL PACÍFICO: ORO BLANCO.

La Guerra del Pacífico tiene su origen y principal motivación en las crecientes riquezas que

provenían de los yacimientos de guano y salitre del desierto de Atacama. Tras la finalización del

conflicto bélico contra el Perú y Bolivia, Chile incorporaba a su territorio las provincias de

Atacama y Tarapacá con todas sus riquezas, convirtiendo al país en la práctica en el único

productor de salitre en el mundo.

No es exagerado considerar que el país, durante la época de explotación del salitre dependía

completamente de este mineral, situación que se acentuó debido a las políticas económicas de la

época, que proponían a un Estado en constante expansión, mientras por otro lado se reducían los

impuestos que no provenían del salitre.

Las riquezas que el estado recaudaba de la explotación del nitrato, que estaba en propiedad

principalmente de capitales ingleses y de un grupo selecto de capitalistas chilenos, se

recolectaban a través de los impuestos y significaron un constante ingreso que permitió a Chile

construir y modernizar su infraestructura, elevar puentes, ferrocarriles, escuelas y hospitales. El

gasto público creció de manera constante, traduciéndose al final en un mayor bienestar para el

pueblo de Chile.




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Al despuntar el siglo XX la revolución industrial traía un nuevo avance en las tecnologías de

producción del salitre, que permitieron implementar el sistema Guggenheim, caracterizado por la

electrificación y mecanización de las faenas, con la consiguiente disminución de la mano de obra,

además de la posibilidad de procesar caliche de leyes de hasta un 7%.

Durante los primeros años de la bonanza las exportaciones de salitre equivalían al 40% de lo que

se producía en el país, llegando a representar un 70% a inicios de la Primera Guerra Mundial. La

dependencia económica del salitre era total y sólo un desastre de proporciones podía acabar con

la fiesta de progreso y recursos que abundaban en la minería de principios del siglo XX en Chile.

Ese desastre ocurrió en Alemania, durante la Primera Guerra Mundial, cuando el químico alemán

Fritz Haber consiguió elaborar nitrato sintético industrial (salitre sintético), desplazando

paulatinamente el salitre natural del mercado y provocando de paso la mayor crisis social y

económica de la historia de Chile.

1.6. EL COBRE EN EL SIGLO XX.

Contra todo pronóstico, Chile tendría una nueva oportunidad para alcanzar el desarrollo de la

mano del cobre. En pocos años, esta industria se vería revolucionada por los nuevos usos del

mineral en la trasmisión eléctrica, telefónica y en la electrónica en general, elevando

considerablemente su demanda en el mundo.

También influiría la importación de procesos productivos desde Norteamérica que permitía la

explotación de yacimientos con leyes inferiores al 7%. Así llega a Chile el proceso de flotación,

que permitió separar los minerales sulfurados de cobre del resto de la roca y se comienzan a

implementar explotaciones a rajo abierto que permiten la utilización de maquinaria más grande

para aumentar la producción.




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La influencia norteamericana se manifiesta también en la inversión extranjera que es

mayoritariamente de esa nación, a diferencia del salitre, cuya explotación estaba en manos de

inversionistas ingleses.

El estallido de La Segunda Guerra Mundial convertiría a Chile en un actor relevante en la

industria del cobre. Se calcula que el 18% del metal rojo usado en el conflicto provenía de

nuestro país.

El Cobre es Chileno:

En un principio el gobierno chileno acompaña el auge de la gran minería del cobre con una política orientada a favorecer las inversiones y aumentar la producción del metal.

A partir de los años sesenta la discusión política gira en torno a posible especulación alrededor

del precio que estarían practicando las empresas norteamericanas, quienes no estaban

expandiendo la producción de acuerdo a las necesidades del país.

Se pensaba que el cobre era demasiado importante como para que las decisiones estratégicas en

torno a la gran minería estuvieran en manos de empresas extranjeras. De esta manera el gobierno

de Eduardo Frei Montalva en 1964 inicia lo que se llamará la “Chilenización” del cobre.

Esto no se detendría allí. A los intentos de Frei Montalva seguiría la nacionalización del cobre,

durante el gobierno de Salvador Allende, en una reforma constitucional que fue aprobada por

unanimidad en el parlamento en 1971.

En un principio las propiedades mineras que fueron expropiadas y estatizadas eran administradas

individualmente por la Corporación del Cobre. Fue durante el gobierno de Pinochet, en 1976 ,

que se unifica todo en una sola administración, naciendo de esta forma Codelco, la que es hasta el

día de hoy la empresa más importante de Chile y el principal productor de cobre en el mundo.

los Noventa




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A poco andar Codelco se convierte en una piedra angular del Chile de fines del siglo XX, pero el

clima de incertidumbre en torno al país limitó considerablemente la inversión extrajera en las

décadas del 70 y 80, confianzas que no se recuperarían hasta después de la crisis económica de

1982, y tras la promulgación de la La Ley Orgánica Constitucional (LOC) de Concesiones

Mineras.

Los cambios que promovía este cuerpo legal ayudaron a incentivar las inversiones de los nuevos

proyectos, abriendo la minería chilena nuevamente a la iniciativa privada. De esta manera, a

partir de 1990 el sector adquiere un dinamismo histórico que favorecerá una notable expansión de

la producción a través de la llegada de nuevos capitales.

Una de las minas emblemáticas del boom de los noventas es La Escondida, ubicada en la región

de Antofagasta. Inició sus operaciones en 1990 y en la actualidad es la mina de cobre a rajo

abierto que más produce en el mundo, representando al 2005 el 23,9% de la producción nacional

de cobre fino.

Un factor muy importante el desarrollo de los noventas fue la presencia de capital humano

altamente especializado, producto de la tradición minera especialmente instalada en las grandes

ciudades del Norte Grande.

Esta experiencia venía de la mano de la constante innovación tecnológica impulsadas por la

industria durante el siglo XX, como las mejoras a las fundiciones en los cincuentas, o la

introducción de la extracción por solventes y la electrobtención en los ochentas y la lixiviación en

pilas on-off, que permitió ahorrar costos y explotar minerales oxidados de baja ley en 1990.

Es más, la minería en Chile se encuentra a la vanguardia tecnológica en lo que se refiere a la

biolixiviación del cobre, un proceso que permite la recuperación del mineral utilizando bacterias

específicas.




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Otra introducción tecnológica reciente es el uso de camiones autónomos, los que actualmente

representan la vanguardia en cuanto a transporte minero.

Se trata de camiones que mediante el uso de GPS y otros sistemas de posicionamiento pueden

trabajar sin conductor, disminuyendo el riesgo de accidentes y evitando exponer a las personas a

condiciones extremas como la altura y el clima extremos.

El boom también llevó un fuerte componente de exploración minera, aumentando las reservas

conocidas de mineral a 150 millones de toneladas el 2010 . Eso representa el 24% de las reservas

de este mineral en el mundo.

Creciendo de manera dinámica y sostenida, el cobre se ha convertido en parte fundamental de la

economía chilena, de la mano de la alta demanda mundial del metal.

En 2010 Chile era el origen del 38,2% del cobre que se exporta en el mundo.




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2. CONCEPTOS BÁSICOS MINEROS.

Una mina es el conjunto de labores necesarias para explotar un yacimiento y, en algunos casos,

las plantas necesarias para el tratamiento del mineral extraído.

Las minas pueden ser divididas siguiendo varios criterios. El más amplio tiene en cuenta si las

labores se desarrollan por encima o por debajo de la superficie, dividiéndolas, respectivamente,

en minas a cielo abierto y en minas subterráneas.




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Recursos minerales: Los recursos minerales se definen como todos los metales, minerales,

rocas, e hidrocarburos, que pueden ser utilizados por el hombre y que existen en el suelo y

subsuelo.

Los yacimientos minerales son cuerpos geológicos, que contienen recursos minerales en una

concentración muy superior a la de la corteza terrestre en general y por lo tanto son de interés

económico.

Los recursos minerales que se encuentran en yacimientos se consideran como reservas

minerales.

Mena: Es el mineral cuya explotación presenta interés, refiriéndose al mineral del que se extrae

el elemento químico útil (Cu de la calcopirita, Hg del cinabrio, Sn de la casiterita, entre muchos

ejemplos posibles). Este término es más comúnmente utilizado en minerales metálicos.

Ganga: Comprende a los minerales que acompañan a la mena, pero que no presentan interés

minero en el momento de la explotación (cuarzo, calcita, etc.). Minerales considerados como

ganga en determinados momentos se han transformado en menas al conocerse alguna aplicación

nueva para los mismos.

Ley media: Es la concentración que presenta el elemento químico de interés minero en el

yacimiento. Se expresa en tantos por ciento (%), gramos por tonelada (g/t) partes por millón

(ppm) u onzas por tonelada (oz/t).

Ley de corte (cut-off): Es la concentración mínima que debe tener un elemento en un yacimiento

para ser explotable.




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3. ETAPAS DE UN PROYECTO MINERO.

3.1. EXPLORACIÓN Y VIABILIDAD.

El objetivo principal de esta fase es obtener un conocimiento general un área de interés

geológico. Consiste en identificar anomalías geológicas en la corteza terrestre, en donde posiblemente pueda existir un depósito mineral.

Las técnicas más empleadas son:

Planos de Geología regional, cartografía existente a gran escala con poco nivel de detalle




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Mapas, publicaciones, minas antiguas y presentes, documentación de cualquier tipo

relacionada.

Prospección Geoquímica: es un método indirecto, basándose métodos de mediciones

sistemáticas de una o varias propiedades químicas. Se busca el contenido de trazas de un

elemento concreto, pequeña concentración del elemento. Estudia su aparición en rocas,

suelos, aguas, vegetación entre otros.

Prospección Geofísica: es un conjunto de técnicas físicas y matemáticas, por medio de

observaciones efectuadas en la superficie de la tierra. Algunos de los estudios empleados

son los sísmicos (geófonos), gravimétricos, electromagnetismos. Basándose en las propiedades físicas de los elementos a encontrar.

Fotografías aéreas e imágenes satelitales: Teledetección, SIG (sistemas de Información

Geográfica), interpretación de las imágenes.

3.1.1. EXPLORACIÓN.

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Una vez hallado el lugar en el que puede haber un yacimiento la exploración se encarga de hacer

un estudio en detalle para poder definir con mayor exactitud el yacimiento en cuanto a su tamaño

y ubicación.

Consiste en establecer las dimensiones exactas y el valor económico del depósito mineral.

Las técnicas más empleados son:

Sondajes diamantinos, perforaciones en el subsuelo.

Muestreos de túneles, zanjas, caminos, toma de muestras sueltas.

Se crea un modelo geológico (formación del depósito) y un modelo de recursos del depósito, que

nos darán una idea más concreta del yacimiento aunque no está aún definido completamente.




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Se realizarán estudios de pre-factibilidad basados en los resultados técnico-económicos

negativos y positivos, si son positivos queda demostrado que existe un yacimiento explotable.

3.1.2. EVALUACIÓN DEL PROYECTO.

En esta fase la compañía realiza un estudio técnico-económico o estudio de factibilidad del

proyecto.

Las etapas de un estudio de factibilidad son:

1. Selección del tamaño de la mina y la planta.

2. Selección del método de explotación y procesamiento.

3.

Determinación de las reservas (Recursos económicamente explotables)

4. Plan Minero (desarrollo – extracción - producción)

5. Determinación del equipamiento e infraestructura.

6. Determinación de inversiones.

7.

Determinación de costos de operación y comercialización.

8. Determinación de flujo de caja y rentabilidad del proyecto.

9. Aspectos legales (propiedad, agua, energía, accesos, etc.)

10. Aspectos sociales.

11. Estudio de Impacto ambiental.

Si el estudio de factibilidad es positivo, se decide continuar con el proyecto y abrir la mina.

Por último la empresa minera tomará la decisión de invertir, sólo si :

Las condiciones políticas e impositivas del país estén claras.

El resultado económico del estudio de factibilidad sea atractivo bajo diferentes escenarios

de precios de los metales contenidos.




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Tiene aprobado el Estudio de Impacto Ambiental.

Tiene saneada legalmente las propiedades mineras y superficiales.

3.2. DESARROLLO Y CONSTRUCCIÓN.

En esta fase se realiza todo los procesos necesarios para llegar a la veta o cuerpo mineralizado y

asegurar la alimentación continua de la planta mineralúrgica (metalúrgica o no) con mineral.

En minas a cielo abierto, se realiza un trabajo llamado pre pre-stripping (saneo), eliminación de la

roca sin valor comercial (estéril) que está cubriendo las reservas minerales.

Normalmente, en forma paralela se realiza la etapa de construcción, destinada a establecer las

instalaciones para:

La extracción (chancadoras, taller mantención equipos, etc.)

El procesamiento (planta de procesamiento)

El transporte (caminos, carreteras, vías férreas, puertos, aeropuertos, etc)

El abastecimiento energético (líneas alta tensión, plantas generadoras)

El personal (campamentos, casinos, oficinas, hospitales, policlínicos, etc)

Tras esta fase, se puede empezar a producir mineral.

3.3. PRODUCIÓN Y EXPLOTACIÓN.

En esta fase se inicia la alimentación continua del mineral a la Planta de procesamiento, de

acuerdo a los requerimientos establecidos en los planes de planes de producción del proyecto.

Los principales procesos que componen esta etapa son: Extracción: Arranque del mineral desde la mina hasta la planta de procesos. Separando el

mineral del estéril (irá a los botaderos). El arranque sigue las siguientes etapas,

perforación, tronadura, transporte y carguío.




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Procesamiento: Reducción de tamaño por métodos físicos para liberar las partículas

metálicas por medio de chancado y molienda, y concentración por medios químicos.

Fundición y refinado: Separación de los metales contenidos en los concentrados. Y

purificación de los metales producto de la fundición, para su transformación industrial.

Esta es la fase más larga, es el tiempo el que la mina está funcionando de manera normal.

3.4. CIERRE DE FAENA

Esta fase consiste en la preparación y ejecución de actividades necesarias para restaurar las áreas

afectadas por la explotación minera.Actualmente es imprescindible saber qué proyecto hay para cuando la mina cierre diseñándolo

desde el principio

En Chile, a excepción de la mina El Indio, no existen precedentes de cierres de minas “grandes”.

En el resto del mundo se llevan años trabajando en este aspecto medio ambiental.

El corte minero se puede emplear para muchos usos, como auditorios, estadios, humedales, lagos,

botaderos, etc.




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4. CICLO DE OPERACIONES MINERAS.

Dependiendo de la forma, la localización de la mina, el mineral a tratar y si se explota en forma

subterránea o a tajo abierto (otros países, rajo abierto, cielo abierto).

En ambos casos las actividades involucradas son:

Extracción:

Extracción del mineral mediante sistema tradicional: perforación, tronadura, carguío y

transporte.

Extracción mediante medios mecánicos, si el material no es competente y se encuentra

suelto: carguío y transporte.

Procesado:

Generalmente, este proceso se realiza en grandes instalaciones ubicadas en la superficie,

formando lo que se conoce como planta, y que se ubican lo más cerca posible de la mina. El

proceso de concentración se divide en las siguientes fases: chancado, molienda y flotación.

1.

Chancado: El mineral proveniente de la mina presenta una granulometría variada, desde partículas de menos de 1 mm hasta fragmentos mayores que 1 m de diámetro, por lo que

el objetivo del chancado es reducir el tamaño de los fragmentos mayores hasta obtener un

tamaño uniforme máximo de ½ pulgada (1,27 cm).

2. Molienda: Mediante la molienda, se continúa reduciendo el tamaño de las partículas que

componen el mineral, para obtener una granulometría máxima de 180 micrones (0,18

mm), la que permite finalmente la liberación de la mayor parte de los minerales de cobre

en forma de partículas individuales.

3. Flotación: La flotación es un proceso físico-químico que permite la separación de los

minerales sulfurados de cobre y otros elementos como el molibdeno, del resto de los

minerales que componen la mayor parte de la roca original.




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Fundición:

El objetivo de la fundición es lograr el cambio de estado que permite que el concentrado pase de

estado sólido a estado líquido para que el mineral se separe de los otros elementos que componen

el concentrado.

En la fundición el concentrado es sometido a altas temperaturas (1.200 ºC) para lograr el cambio

de estado de sólido a líquido. Al pasar al estado líquido, los elementos que componen los

minerales presentes en el concentrado se separan según su peso, quedando los más livianos en la

parte superior del fundido, mientras que los más pesados se concentran en la parte baja. De esta

forma es posible separar ambas partes vaciándolas por vías distintas.

En esta etapa se obtienen metales de forma impura.

Refinación:

En ésta etapa se obtienen los elementos en forma pura para su uso industrial. El proceso químico

variará según el elemento a obtener.

Para la obtención del cobre es necesario un proceso de electrorrefinación, basado en las

características y beneficios que ofrece el fenómeno químico de la electrolisis, que permite refinar

el cobre anódico (ánodo) mediante la aplicación de la corriente eléctrica, obteniéndose cátodos de

cobre de alta pureza (99,99%),




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5. MINERÍA SUBTERRÁNEA VS MINERÍA A RAJO ABIERTO.

La explotación de las minas se realiza por diferentes métodos que se pueden agrupar en dos

grandes categorías: subterránea y a cielo abierto.

5.1. MINERÍA SUBTERRÁNEA.

La minería subterránea Esta ha sido durante muchos años la forma tradicional de explotar una

mina. Sus características principales es que a través de socavones y galerías se puede extraer el

mineral por debajo de la superficie. Este método sirve cuando las vetas son de alta ley, el mineral

es muy valioso, o el mineral está a mucha profundidad.

5.1.1. VENTAJAS DE LA MINERÍA SUBTERRÁNEA.

Una ventaja relativa de este tipo de explotación es que mueve menor cantidad de mineral y roca

estéril. No afecta visualmente el área tan fuertemente como en el caso del cielo abierto, aunque

necesita diques de cola donde poner los concentrados estériles. Si la mina es grande como el

Teniente, el área del paisaje afectado es también extensa.

5.1.2. DESVENTAJAS DE LA MINERÍA SUBTERRÁNEA.

En yacimientos diseminados sólo se puede aplicar cuando hay un fuerte relieve o el yacimiento es

muy rico, dado que los costos de explotación son muy superiores a los del cielo abierto. Otra

desventaja es que son mucho más peligrosos para los operarios pues los derrumbes inesperados

suelen cobrar muchas víctimas. El caso reciente chileno es un buen ejemplo de este tipo de

problemas.

Otro problema que tiene la minería subterránea es mantener niveles adecuados de ventilación,

dado que el polvo producido por las explosiones queda retenido en las galerías sino se lo extrae.

Este problema es muy frecuente en la pequeña minería donde los mineros no cuentan con la




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tecnología adecuada para la ventilación y para el uso de máscaras especialmente diseñadas para

cada tipo de extracción, produciéndose en esta situación numerosos casos de silicosis.

5.2. MINERÍA A CIELO ABIERTO.

Desde casi principios del siglo XX se ha impuesto este tipo de explotación, dado que los

yacimientos de alta ley están casi agotados. La premisa principal para ser explotados por este

método que tiene estos tipos de yacimiento es el gran volumen y cierta mínima baja ley, lo que en

nuestros días se la reconoce como megaminería. Esto requiere el movimiento de grandes masas

de roca, procesos de miles de toneladas de trituración y separación de minerales, para obtener

una extracción del mineral en forma económica. En todas las partes del mundo se explota

actualmente las minas a cielo abierto que constituyen más del 90 % de las minas activas. En

Chile salvo la excepción anteriormente descripta todas las grandes minas se explotan a cielo

abierto: Chuquicamata, El Salvador, etc. Hoy día hablar de minería a cielo abierto es hablar de

minería, y hablar de minería es sinónimo de megaminería.

5.2.1. VENTAJAS DE LA MINERÍA A CIELO ABIERTO.

Permite explotar yacimientos de baja ley, que sino no serían económicamente explotables. En

zonas áridas, con un adecuado control ambiental, no tienen mayores problemas. La cantidad de

accidentes en los operarios es menor que en las minas subterráneas. Con una adecuada

remediación ambiental pueden reducir al mínimo el impacto paisajístico.

5.2.2. DESVENTAJAS MINERÍA A CIELO ABIERTO.

Es una minería que tiene impacto paisajístico. En las proximidades de los centros urbanos la vista

de estas cicatrices, en especial de explotaciones pasadas tiene un fuerte impacto de

“contaminación visual”. En los últimos años este impacto es disminuido al mínimo con los

programas obligatorios de remediación, que obligan desde el inicio de la explotación a formar un

“plan de cierre”, con el cual una vez cerrada la mina se proceda a la remediación del espacio




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minero. Sin embargo, casi todos los países del mundo que han tenido minería, nosotros inclusive,

tenemos un pasivo ambiental en ciertas regiones del país importante, producto de la explotación

de minerales radioactivos, metálicos, no metálicos y rocas de aplicación.




26

6. CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN.

El diseño de una mina tiene múltiples facetas y objetivos, entre los que cabe destacar: la selección

del método de explotación, el dimensionamiento geométrico de la mina, la determinación del

ritmo anual de producción y la ley de corte, la secuencia de extracción, etc.

En el pasado, la selección de un método minero para explotar un yacimiento nuevo se basaba en

la revisión de las técnicas aplicadas en otras minas y en las experiencias conseguidas sobre

depósitos similares, dentro de un entorno próximo. Actualmente, como las inversiones de capital

que se precisan para abrir una nueva mina o para cambiar el método de explotación existente son

muy elevadas, y la influencia que estos tienen sobre los costes de extracción son muy

importantes, es necesario que dicho proceso de selección responda a un análisis sistemático y

global de todos los parámetros específicos del yacimiento: geometría del depósito y distribución

de leyes, propiedades geomecánicas del mineral y rocas encajantes, factores económicos,

limitaciones ambientales, condiciones sociales, etc.

La variabilidad de esos parámetros y las dificultades de cuantificación total de los mismos hanimpedido el desarrollo de regias rígidas y esquemas precisos de explotación, aplicables a cada

yacimiento particular. No obstante, los avances logrados en las diferentes ramas de la ciencia y la

tecnología, durante las últimas décadas, han permitido establecer unos métodos generales de

explotación y unos procesos numéricos de selección, válidos durante la etapa de estudio de

viabilidad de un proyecto.

Tan importante o más que el método minero, y en ocasiones ligado con el mismo, se encuentran

la determinación del ritmo de producción anual y la ley de corte. Su incidencia sobre la economía

del proyecto es muy grande, ya que, por ejemplo, la ley de corte afecta directamente al volumen

total de reservas explotables, a la ley media del mineral y en las minas a cielo abierto al ratio

estéril / mineral; y por otro lado, el segundo parámetro de diseño, que es la capacidad de

producción, si es muy pequeña no permite las economías de escala y da lugar a que los ingresos




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se consigan de forma muy lenta, y si el ritmo de explotación es intenso conlleva una inversión

inicial muy alta, que puede llegar a no recuperarse durante la reducida vida de la mina.

Por todo lo indicado, esta etapa técnica de estudio y selección del método dentro del desarrollo de

un proyecto minero es de suma importancia, ya que condicionará los resultados económicos

futuros.

6.1. FACTORES DETERMINANTES EN LA ELECCIÓN DEL MÉTODO.

6.1.1. GEOMETRÍA DEL YACIMIENTO.

Rajo abierto vs subterránea, afectan a la tasa de producción, método de manejo de material,

diseño de la mina en el depósito.

Tamaño (alto, ancho o espesor).

Forma (tabular, lenticular, masivo, irregular).

Disposición (inclinado, manteo).

Profundidad (media, extremos, razón de sobrecarga).

6.1.2. CONDICIONES GEOLÓGICAS E HIDROLÓGICAS.

Tanto de mineral como de roca de caja (o huésped). Afecta la decisión de usar métodos selectivos

o no selectivos.

Requerimiento de drenaje, bombeo, tanto en rajo como en subterránea.

Mineralogía es importante para procesos.

Mineralogía y petrografía (óxidos vs. Sulfuros).

Composición química.

Estructura del depósito (pliegues, fallas, discontinuidades, intrusiones).

Planos de debilidad (grietas, fracturas, clivaje).

Uniformidad, alteración, meteorización (zonas, límites).

Aguas subterráneas e hidrología (ocurrencia, flujo, nivel freático).




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6.1.3. CONSIDERACIONES GEOTÉCNICAS.

Selección del método (soporte necesario) Hundibilidad

Propiedades elásticas.

Comportamiento plástico o viscoelástico.

Estado de los esfuerzos (originales, modificados por la excavación).

Consolidación, compactación, competencia.

Otras propiedades físicas (gravedad específica, poros, porosidad, permeabilidad).

6.1.4. CONSIDERACIONES ECONÓMICAS.

Determinan el éxito del proyecto, afectan a la inversión, flujos de caja, periodo de retorno y

beneficio.

Reservas (tonelaje y ley).

Tasa de producción.

Vida de la mina (desarrollo y explotación).

Productividad. Costo de mina de métodos posibles de aplicar.

6.1.5. FACTORES TECNOLÓGICOS.

Se busca la mejor combinación entre las condiciones naturales y el método.

Porcentaje de recuperación.

Dilución.

Flexibilidad a cambios en la interpretación o condiciones.

Selectividad.

Concentración o dispersión de frentes de trabajo.

Capital, mano de obra, mecanización.




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6.1.6. FACTORES MEDIOAMBIENTALES.

No sólo físico, sino que también económico-político-social.

Control de excavaciones para mantener integridad de las mismas (seguridad).

Subsidencia y efectos en superficie.

Control atmosférico (ventilación, control de calidad de aire, calor, humedad).

Fuerza laboral (contratos, capacitación, salud y seguridad, calidad de vida, condiciones de

comunidad).

6.2. CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN MINERÍA

SUBTERRANEA.

Se podría resumir según el siguiente cuadro.

Básicamente se podría decir que se clasifican en función de la geomecánica de la roca y el tipo de

mineral.




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6.3. CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN MINERÍA A

RAJO ABIERTO.

Ya que la morfología de los yacimientos marca la geometría final estas explotaciones.

El criterio principal del método de selección dentro de la minería a rajo abierto, es el tipo de

yacimiento, se pueden clasificar:




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Por su forma

Por el relieve del terreno original.

Por su proximidad a la superficie.

Por su inclinación.

Por su complejidad o número de

mineralizaciones.

Por la distribución de la calidad del

mineral en el yacimiento.

Por el tipo de roca dominante.

7. CLASIFICACIÓN DE LA INDUSTRIA MINERA EN CHILE.

7.1. SEGÚN LA CANTIDAD DE MINERAL EXTRAIDO.

Dicha clasificación está referida a la cantidad de mineral extraído expresado en masa.

Pequeña minería o artesanal: se considera de esta clase a cualquier tipo de explotación

que extraiga menos de 100.000 t/año de mineral con valor económico. Son las de

menor tamaño.

Mediana minería: se considera de esta clase a cualquier tipo de explotación que

extraiga entre 100.000 y 3.000.000 t/año de mineral con valor económico.

Gran minería: se considera de esta clase a cualquier tipo de explotación que extraiga

más de 3.000.000 t/año, generalmente corresponde con minas a cielo abierto, aunque

no es exclusivo.

7.2. SEGÚN EL TRABAJO HORA/HOMBRE.

Esta clasificación se refiere a las horas/hombre que son las horas empleadas por un trabajador enrealizar una actividad, se clasifica de la siguiente manera:

Pequeña minería o artesanal: Se considera de esta clase cuando se emplean menos de

200.000 h/h al año en la extracción del mineral, lo que es equivalente a que trabajen en la

faena minera menos 80 trabajadores




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Mediana minería: Se considera de esta clase cuando se emplean entre 200.000 y

1.000.000 h/h al año en la extracción de mineral, lo que equivale a que trabajen en la

faena minera entre 80 y 400 trabajadores.

Gran minería: Se considera de esta clase cuando se emplean entre más de 1.000.000 h/h al

año en la extracción de mineral, lo que equivale a que trabajen en la faena minera más de

400 trabajadores.

TIPO DE MINERÍA PRODUCCIÓN ANUALT/AÑO

HORAS / HOMBREAL AÑO

EQUIVALENCIA EN

NÚMEROTRABAJADORES EN

UNA FAENA

Pequeña Minería < 100.000 < 200.000 < 80

Mediana Minería 100.000 – 3.000.000 200.000 – 1.000.000 80 – 400

Gran Minería > 3.000.000 > 1.000.000 > 400

7.3. SEGÚN EL MINERAL EXTRAIDO.

La última clasificación corresponde tipo de mineral extraído según su naturaleza, se clasifican en:

Minería metálica: Se considera toda aquella explotación que extraiga como mineral

principal uno que contenga un elemento metálico.o Básicos: Cu, Pb, Zn, Sn.

o

Ferrosos: Fe. Mn, Mo, Co, W, Ti, Cr.

o Preciosos: Au, AG, Pt.

o Radiactivos: Pu, U, Ra, Th.




Minería no metálica: Se considera toda aquella explotación que extraiga como mineral

principal uno que contenga un elemento no metálico, algunos ejemplos son el salitre

(nitrato potásico), Cloruro sódico, cuarzo, caliza, azufre, etc.

Minería de Hidrocarburos: se consideran hidrocarburos todos aquellos minerales que

tienen origen orgánico, caracterizados por tener cadenas formadas por carbono e

hidrógeno. Los hidrocarburos extraídos son carbón (sólido), petróleo (líquido) y gas

natural (gas).

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Prog Op Min Unidad1_2016