DISEÑO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA II1

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    11-Jul-2015

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DE INGENIERA DE MINAS CURSO: DISEO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA II CODIGO: 093B - IX CICLODOCENTE: MG. ANDRS N. MIRANDA LOZANO.

DISEO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA II 1: Generalidades

DISEO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA II Introduccin Exposicin y presentacin del slabo. El diseo en la Ingeniera de Minas. Formacin de grupos de trabajo con los alumnos para realizar diseos de los Mtodos de Explotacin, basados en bibliografas existentes en la biblioteca de la UNCP.

DISEO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA IIIntroduccin: La explotacion subterranea de yacimientos metalicos es la mas antigua que la mineria del carbon. Numerosos metales como el oro, plata, hierro, cobre, plomo, mercurio, han tenido importancia en las antiguas civilizaciones. Al nacer la explotacion de minas en estas condiciones, se practicaron numerosos metodos gracias al ingenios de los mineros de esa epoca. No se tenia claro el concepto de yacimiento economicamente explotable. La rentabilidad carecia de importancia.

DISEO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA IIObjetivos del curso: Aplicacion de los conceptos geomecanicos Diferenciar las caracteristicas de los tipos de yacimiento Realizar comparaciones en la competencia de las cajas y el mineral. Establecer criterios de seleccion del metodo de explotacion en funcion a las caracteristicas del yacimiento. Mayor recuperacion de reservas de mineral Mayor beneficio economico Trabajo con seguridad y prevencion del medio ambiente.

DISEO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA II

Exposicin y presentacin del slabo:

DISENO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA II

El Diseo en la Ingeniera de Minas:

DISEO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA II Formacin de grupos de trabajo con los alumnos para realizar diseos de los Mtodos de Explotacin, basados en bibliografas existentes en la biblioteca de la UNCP.

DISEO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA II

Diseo de los Mtodos de Explotacin: Tomar en cuenta la implicancia operativa de cada opcin( Tajo Subterrneo) Tiene importancia la determinacin de la alternativa de tajo o subterrneo dentro del planeamiento del proyecto minero.

DISEO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA II

ANLISIS PREVIO: Una vez ubicado el yacimiento (cateo, prospeccin y exploracin, Se realiza un estudio de factibilidad, en la cual se determina de acuerdo a los diferentes parmetros si el proyecto es viable o factible.

DISEO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA IIESTUDIO DE FACTIBILIDAD: Se analiza la forma mas eficiente de extraer el mineral del yacimiento. Se determina la infraestructura, capital humano, herramientas, equipos minimizando costos. El cmo se realizar la extraccin, ser un punto fundamental dentro del estudio de factibilidad. Repercute en el volumen de produccin y la estructura de costos de la mina. Se tendr que analizar las dos alternativas: Tajo abierto o subterrneo.

DISEO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA IICRITERIOS BASICOS: Fundamentalmente tcnicos, que permite elegir el mtodo de explotacin entre los que podemos citar: Forma , tamao, posicin espacial del cuerpo o veta. Contenido y distribucin de los elementos valiosos. Propiedades fsico mecnicas y qumicas del mineral y las cajas. Factores econmicos y facilidad de transporte. Condiciones de seguridad y medio ambiente y disposiciones gubernamentales ( Estabilidad tributaria y jurdica).

DISEO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA II La Explotacion minera subterrnea: Esta alternativa se realiza cuando la cubierta de rocas o material es de un espesor significativo, tal que el costo de removido (striping) para hacer tajo abierto no es economico. (en el interior de un cerro). Este tipo de explotacion se realiza cuando las zonas mineralizadas (vetas o cuerpos) estan a profundidad. Para acceder a las zonas mineralizadas se proyectan los desarrollos (tuneles, piques chimeneas, rampas ubicadas a diferentes niveles. Se instalan diversos servicios: Rieles, energia electrica, aire, agua y otros requeridos para la operacion de la mina.

DISEO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA IICmo se explota una mina subterranea? La forma de acceder a la zona mineralizada, dependera como se presenta el mineral en el subsuelo y del ciclo de minado durante la explotacion. Los tuneles, piques o rampas se realizan seguiendo la forma que se le quiera dar a la infraestructura subterranea. Se procede al ciclo de minado para la explotacion del mineral. Se estabilizan las cajas y el techo dependiendo de sus caracteristicas geomecanicas. En el Peru tenemos principalmente dos tipos de explotacion: Tajo abierto y subterraneo sin predominio del uno sobre el otro. Sin embargo las grandes Cias mineras trabajan a cielo abierto, las empresas medianas trabajan operaciones subterraneas. Existen diferentes metodos de explotacion subterranea los cuales se estudiaran mas adelante.

CLASIFICACION Y COMPARACION GENERAL DE LOS METODOS DE EXPLOTACIONMETODOS DE EXPLOTACION Mnimo Soporte o con Con soporte adicional o Hundimiento o espacios abiertos con relleno derrumbes 1. Cmaras y Pilares 1. Corte y Relleno 1. Hundimiento por 2. Tajeo por subniveles Ascendente. subniveles 3. Crteres verticales en 2.Corte y Relleno 2. Hundimiento por retroceso Descendente bloques. 3. Almacenamiento provisional 4. Estibacin con cuadros 5. Tajeos Largos VENTAJAS Y DESVENTAJAS 1. Son de dilucin 1. Altos costos de minado 1. Bajo costo por intermedia 2. Alta recuperacin y tonelada 2. Mala recuperacin si baja dilucin 2. Baja recuperacin y los pilares residuales no fuerte dilucin pueden extraerse.

DISEO DE EXPLOTACION SUBTERRANEA II 2: Minado por Corte y Relleno Ascendente

2: Minado por Corte y Relleno Ascendente

Aplicacion, ventajas y desventajas Desarrollo, preparacin y explotacin

I).

CORTE Y RELLENO ASCENDENTE

Introduccion. El minado por corte y relleno es una forma de tajadas horizontales, iniciando desde el fondo del tajeo en retirada. El mineral roto es transportado y extraido completamente a los chutes de extraccion. El volumen extraido es rellenado con material esteril para el soporte de las cajas, funcionando como plataforma de trabajo para realizar un nuevo corte.

I): CORTE Y RELLENO ASCENDENTE :Introduccion.- Continuacin: El material para relleno puede ser de roca esteril proveniente de las labores de desarrollo o ingresado desde la superficie. En el minado actual de corte y relleno se trabaja con relleno hidraulico. Este material se prepara con el releve proveniente de la planta concentradora con un adeterminada densidad de la pulpa, mexclado con agua, es transportado a la mina mediante tuberia Cuando el agua de relleno es drenado, queda un relleno con una superficie completamente uniforme. En algunos casos de mezcla con cemento para darle mayor resistencia al relleno.

I: CORTE Y RELLENO ASCENDENTECondiciones de Diseo: Se puede aplicar en yacimientos: En yacimientos con buzamientos mayores a 60 grados. En yacimientos con cajas medianamente competentes. Las cajas del yacimiento pueden ser irregulares y no competentes. El mineral debe tener buena ley. Tener la disponibilidad de relleno.

I: CORTE Y RELLENO ASCENDENTEConsideraciones del Mtodo antes de la Explotacion: Cuales son las consideraciones que deben tenerse encuenta en el corte y relleno en las operaciones mineras? Reconocimiento geologico y geotecnico del yacimiento: Forma del yacimiento Realizar un estudio geomecanico del yacimiento Analizar la competencia de las cajas y del mineral Estructura general de la mina El trazado de los subniveles en relacion al reconocimiento geologico.

I: CORTE Y RELLENO ASCENDENTECules son las consideraciones que deben tenerse encuenta en el corte y relleno en las operaciones mineras? La explotacin por corte y relleno constituye un modo particularmente flexible de operar y se adapta a los yacimientos irregulares. El ciclo de minado es lento, abastece poco mineral por tajeo y no se puede almacenar. Los niveles de explotacion estan a un promedio de 60 m. El mineral de baja ley se deja como relleno. En resumen todas estas consideraciones son favorables por lo que es uno de los metodos menos costoso.

I: CORTE Y RELLENO ASCENDENTEVentajas y desventajas del Mtodo: Ventajas: La recuperacin del mineral es casi 100% Es al tamente selectivo, lo que significa que se puede trabajar yacimientos de alta ley y dejar aquellas zonas de baja ley. Es un mtodo seguro Puede alcanzar un alto grado de mecanizacin Se adeca a yac. Con propiedades fsicasmecnicas incompetentes.

I: CORTE Y RELLENO ASCENDENTEVentajas y desventajas del Metodo: Desventajas: Costo de explotacin elevado Bajo rendimiento por la paralizacin de la produccin como consecuencia del relleno Consumo elevado de materiales de fortificacin.

OBJETIVOS DE UN METODO DE EXPLOTACIN1.Mayor recuperacin de reservas de mineral: Mayor recuperacin significa mayor costo Mineral de alta ley requiere mayor recuperacin, por lo tanto justifica el mayor costo. Mineral de baja ley, se requiere bajo costo, por lo tanto la recuperacin es menos importante. Prdidas por puentes, pilares y derrumbes ocacionan prdidas. No cunfundir la mejora de la recuperacin con el falso tonelaje provocado por la dilucin.

OBJETIVOS DE UN METODO DE EXPLOTACIN2. Mayor Beneficio Econmico: Siempre se debe fijar la mejor diferencia entre el valor del mineral (Vm) y el costo de produccin (Cp). Muchas veces se reduce el costo de produccin pensando en la economa, ese menor costo puede significar menor valor de mineral (Vm) y una economa negativa. Los mtodos de bajo costo, pueden tener alta dilucin y una economa reducida por la disminucin de la ley. En general el mayor beneficio econmico de un proyecto se expresa en valor presente (Vp) del flujo econmico del plan de explotacin. El mayor beneficio se tendr con leyes de corte altas (costo operativo, adm., financiero y utilidades en los primeros aos y bajar gradualmente a medida que se vaya amortizando los prstamos y obligaciones por pagar.

OBJETIVOS DE UN METODO DE EXPLOTACIN3. Mayor Seguridad y Prevencin del Medio Ambiente: Todo mtodo debe garantizar la seguridad Mayor seguridad para el personal, equipos e instalaciones. La mayor seguridad en la explotacin puede significar menor recuperacin de reservas y menor beneficio econmico. Nunca debe primar lo econmico sobre la seguridad o el medio ambiente. El mejor mtodo ser el que cumpla con los tres objetivos.

OBJETIVOS DE UN METODO DE EXPLOTACIN4. Aspectos econmicos: Se debe conocer la obras a realizarse, labores y equipamiento necesario para aplicar un mtodo. Por lo tanto la inversin requerida. Los costos de produccin, no solamente de explotacin, sino tambin los de tratamiento mineral. El valor de mineral a extraer y con ello calcular el margen opetativo (MO) y el valor presente del flujo econmico. Compara los resultados entre dos o tres mtodos de evaluacin para escoger el mejor. MO: Margen operativo MO= Vm Cp Vm= Valor de mineral CP= Costo de produccin.

2: Minado por Corte y Relleno Ascendente

Desarrollo, preparacion y explotacion

2: Minado por Corte y Relleno AscendenteDesarrollo y Preparacion: El desarrollo consiste en: Desarrollar una galeria de transporte a lo largo del yacimiento en un nivel principal. Las chimeneas y caminos deben ser construidas a una distancia promedio de 80 m. en funcion del planeamiento de desarrollo y explotacion. El subnivel debe desarrollarse a 5 12 m sobre la galeria de transporte. Las chimeneas de ventilacion y echaderos de relleno deben ser construidas desde el nivel inferior al nivel superior.

2: Minado por Corte y Relleno AscendenteExplotacion: Ciclo de Minado: Perforacin: Consiste en disear la malla de perforacin de acuerdo a las caractersticas fsicomecnicas de las rocas. Determinar: Burden, Espaciamiento. Estandarizar la malla de perforacin con un mnimo de 10 disparos. Determinar el dimetro y longitud de taladro (planeamiento de minado) Iniciar la perforacin con el equipo seleccionado en el planeamiento de minado. Establecer los indices de perforacin: F.c, Fp Voladura: Haber seleccionado los explosivos y agentes de voladura considerando la calidad. Haber selecionado los accesorios de voladura teniendo en cuenta la calidad. Usar la ltima tecnologa en el sistema de encendido. Lograr en la voladura un buen grado de fragmentacin. En todas las operaciones unitarias tener presente la seguridad y minimizar los impactos ambientales en las operaciones.

2: Minado por Corte y Relleno AscendenteExplotacion: Ciclo de Minado: Limpieza del mineral: Carguo y transporte: Para la limpieza y carguo del mineral se usarn los equipos seleccionados en el planeamiento de minado de acuerdo al tipo del yacimiento: Rastrillos elctricos, micro- scoops, scoops de diferentes capacidades Para el transporte tambin se utilizarn desde locomotoras a troly de diferentes tracciones, equipos de bajo perfil: de 2, 2.5, 3, 5, 8 y 13 yd3. En esta operacin es importante el grado de fragmentacin del mineral para lograr eficientes tiempos de ciclo. En esta actividad se mide inderectamente la calidad de la voladura.

2: Minado por Corte y Relleno AscendenteExplotacion: Ciclo de Minado: Relleno Detrtico: Es una alternativa de relleno que se usan en la explotacin de Minas. Las caractersticas que deben cumplir son: La granulometra del material de grava de superficie debe tener un promedio entre 4 a 12 pulgas, no contener exceso material finos. La forma de ingresar al tajeo tambin depender del tipo de yacimiento: Pueden ser por chimeneas, transporte con equipos de bajo perfir directamente al tajeo de explotacin. Muchas veces requiere de cierta preparacin en las canteras, consiste en zarandear los materiales finos, esto le resta eficiencia al mtodo de minado.

2: Minado por Corte y Relleno AscendenteExplotacion: Ciclo de Minado Relleno Hidrulico: Introduccin/Definicin: El relleno hidrulico es una alternativa para reemplazar los espacios vacos dejados en los tajeos de explotacin. Est conformado por la pulpa de relave de la planta concentradora previamente tratada para enviar a la mina cumpliendo ciertas caractersticas o requerimientos. Debido a su simplicidad y bajo costo de inversin, se viene aplicando exisosamente en las minas medianas y gran minera.

2: Minado por Corte y Relleno Ascendente

Relleno Hidrulico: R/H Objetivos del Relleno Hidrulico: Aumentar la eficiencia del minado Controlar mejor las leyes del mineral Explotar los tajeos de baja ley Mejorar el sostenimiento de las cajas Reducir el tiempo de ciclo del minado y por consiguiente aumentar la eficiencia de los tajeos. Disminuir los costos de minado

2: Minado por Corte y Relleno AscendenteRelleno Hidrulico: R/H Caractersticas que debe cumplir la pulpa: Granulometra: Malla 35= 2%, malla 48 a ms=84%, malla -400= 14%. Anlisis de malla: Superiores a la malla 200 Densidad de la pulpa: 1100g/lt - 1500g/lt. Resistencia a la compresin (vertical): Prom.= 25lb/pug2. Coeficiente de Uniformidad (CU): CU= dim. del 60%...