Clase09a_2014_II Planeamiento General de Mina

UNIVERSIDAD INACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica Escuela Profesional de Ingeniería de Minas MI 115 Métodos de Explotación Subterránea Ciclo 2014- II

PLANEAMIENTO GENERAL DE MINA Y DISEÑO DE MINA SUBTERRANEA

Por: Ing. Francisco Grimaldo Z.

F. Grimaldo / Octubre 2014


PLANEAMIENTO GENERAL DE MINA DEFINICIONES PLANEAMIENTO

Es un proceso que establece objetivos y elige los mejores medios para lograr los objetivos antes de tomar una acción. Es tomar decisiones en forma anticipada. Es el proceso de decidir antes que la acción sea requerida.

PLANEAMIENTO ESTRATÉGICO

VISION

Es el proceso por el cual los miembros que dirigen una organización visionan y prevean su futuro, y desarrollan desarr ollan los procedimientos y operaciones necesarias para lograr ese futuro. Es la dirección en la cual la organización debería moverse, y la energía que impulsa para iniciar este movimiento. Tener visión es diferente de un planeamiento a largo plazo, éste usualmente extrapola las tendencias actuales del negocio.

MISION


Describe la naturaleza y el negocio al cual se dedica la empresa para el logro de su Visión Especifica cuál es su propósito. Sirve como guía consistente y fundamento para todas las decisiones importantes que toma el equipo gerencial.


PLANEAMIENTO GENERAL DE MINA

VISION Es una declaración concisa de lo que una organización o persona quiere y espera ser en el futuro.

Señala el camino que permite establecer el rumbo para lograr su desarrollo esperado en el futuro.

Ejemplo: “Vamos a ser la mejor

empresa minera del mundo en producción de plata”.



PLANEAMIENTO GENERAL DE MINA EL PLAN ESTRATEGICO? El Plan Estratégico debe responder a las preguntas: - ¿A dónde nos dirigimos? - ¿Cuál es el ambiente en que operamos actualmente? - ¿Cómo llegamos donde queremos estar?

El Plan Estratégico nos dará el escenario para la acción que está en la mente de la organización y sus empleados. Nos dará un marco de trabajo para los gerentes y colaboradores puedan determinar situaciones estratégicas, discutir las alternativas en un lenguaje común, y decidir acciones a ser tomadas en un razonable periodo de tiempo. Además, dará la energía suficiente de la organización para tener una creencia compartida que la visión se puede alcanzar. F. Grimaldo / Octubre 2014


PLANEAMIENTO GENERAL DE MINA PLANEAMIENTO TACTICO TACTICA – Es el medio por el cual se realiza una estrategia. Es un curso de acción más específico y abarca periodos más breves y específicos. La táctica debe coincidir con la estrategia.

Es en este marco que ubicamos el plan general de mina, que vendría a ser un planeamiento táctico. Donde tenemos:

Planeamiento a largo plazo – Vida de la mina: 5 a 10 años Planeamiento a mediano plazo – 2 a 3 años Planeamiento a corto plazo – 1 año Planeamiento operacional – diario, mensual “El planeamiento se hace en todas las etapas y en cada uno de los métodos”



PLANEAMIENTO GENERAL DE MINA PLANEAMIENTO TACTICO

Tienen diferentes niveles como: Nivel Superior: Elaborado a nivel Gerencial y se orienta a: Obtener las máximas utilidades (Resultados Económicos); darle continuidad operativa; expansión de la E mpresa; asegurar un mercado financiero favorable entre otros.

Nivel Intermedio: Elaborado a nivel de Superintendencias y Jefaturas se orienta a: obtención de máxima producción y productividad; cubicar nuevas reservas de mineral; optimizar costos; implementar la infraestructura adecuada y adecuar las operaciones a las normas ambientales y gubernamentales

Nivel Inferior: Elaborado por los jefes de las diferentes zonas o niveles de mina se orienta a la explotación racional; a realizar la exploración, desarrollo y preparación de mina; a elevar los rendimientos de operaciones y establecer nuevos estándares; diagnosticar, sostener y mantener el equilibrio de los recursos: disponibilidad vs: requerimientos, capacitar al personal; mejorar los métodos y técnicas de operación; mejorar la seguridad y el controlar el medio ambiente. F. Grimaldo / Octubre 2014



Como hemos visto, la estrategia delinea los caminos por donde van a desarrollarse las acciones futuras de la empresa minera. Entonces las acciones la implementaremos a través de los planes operativos que desarrollaremos van por: - El plan de exploración y desarrollo - La cubicación de reservas de mineral - Los planes de producción de mineral - Los estimados de inversión y futuro costos operativos - El plan de desarrollo de la infraestructura de mina - La tecnología a emplear, el método de minado a trabajar - La planificación de los recursos (mano de obra, equipos, servicios, energía), et c. Y cada uno de estos planes contendrán: Objetivos, acciones, presupuestos y controles a realizar por áreas de mina, departamentos; programación de trabajos, etc., etc. F. Grimaldo / Octubre 2014



Luego de definida la forma a explotar, casi en forma paralela vamos diseñando el layout general de cómo vamos a ubicar la infraestructura principal de toda la mina. Agua

Desmontera

Cuerpo mineralizado Oficinas, y campamentos

Talleres y almacén

Carreteras

Planta de tratamiento de mineral

LAYOUT MINA XXXX Energía


Relavera

Vista en planta Escala: 1:xxx Diseñado por: Aprobado por:


¿Qué requeriremos para este PLANEAMIENTO GENERAL DE MINA SUBTERRANEA?

1. Información técnica: Información geológica (tamaño, largo, potencia, buzamiento, continuidad, valores, alteraciones, etc.)

2. Información estructural: Cobertura del depósito, desmonte, caja, techo, RQD, etc. 3. Información económica: Reservas, propiedad, agua, infraestructura, situación política, tributaria, etc.

4. Determinación del tamaño de la producción: f(reserva, precio, ley, tiempo, energía, política)

5. Condiciones de los precios del mercado: Tendencias. 6. Actitud del gobierno: Estabilidad económica, tributaria, marco legal. 7.

Otros que afecten



Plan de producción de la mina subsuelo

o Calcular inversión necesaria.

o Costo extracción/ton. mineral, costo de tratamiento, gastos generales, costos de transporte. o En lo posible, cálculo más real. Diseñar tipo de acarreo? camiones? Dimensiones del pique? O Fajas transportadoras? Tipos de locomotoras? Con estas definiciones, se estimará la inversión.

Toneladas

Desbroce Minado Open Pit

Minado Subterránea Tiempo

o Determinar calidad de roca, contenido agua, etc. o Si se planea minado subterráneo después de tajo abierto, se debe diseñar correctamente el fondo del tajo (ancho correcto) y condiciones de seguridad respecto al tajeo subterráneo debajo del fondo.


Plan de Minado


DISEÑO DE MINA SUBTERRANEA GENERALES

Procedimiento clásico para diseñar una mina: Determinación del método y Probable ritmo de minado. Por lo que en una primera etapa se hará un “diseño conceptual de mina”, se aprovecha todo lo que se hizo en una etapa anterior (cruceros, galerías, rampas, excavaciones verticales, etc.) Por lo que debemos hacer un arreglo general (lay out) de toda la infraestructura que se necesitará para la mina subterránea.



DISEÑO DE MINA SUBTERRANEA LAY OUT MINA SUBTERRANEA

Castillo Pique

Casa Wincha Superficie Rampa de acceso de superficie Chimeneas de ventilación

Pique Vertical

Acceso 1

Block Mineralizado A


Block Mineralizado B

Rampa de acceso 2

Rampa de acceso 3

Block Mineralizado C


DISEÑO DE MINA SUBTERRANEA ASPECTOS GENERALES A TENER EN CUENTA Para el minado subterráneo tener en cuenta: 1) 2)

3) 4) 5) 6) 7) 8)

Ubicación y tamaño pre producción. Accesos: Vías de acarreo, acceso principal (piques, rampas, galerías u otras mayores). Diseño en función a manipuleo de mineral, equipos, personal, servicios, etc. Desarrollos: intervalos entre niveles Preparación: Dimensionar el block Método de explotación Servicios (Bombeo, drenaje, ventilación, mantenimiento, energía, ubicación de polvorines) Organización Ejecución - Control El procedimiento para la determinación realmente es un proceso iterativo, pero puede ser tedioso y puede ser bueno lo siguiente: o o

Comparaciones con otras minas similares (bench marking) Razonamiento intuitivo del equipo involucrado, experiencia y buen juicio.



Preparación de mina Entradas principales a la de mina o Depósitos pequeños: viables con rampas y acarreo con camiones a un pique vertical a lo mucho de 500 m. o Depósito de tamaño mediano, (unos 4 millones de ton), puede ser económicamente viable con rampas y acarreo con camiones a una profundidad vertical de hasta 250 m. o En terrenos buenos , ritmo de producción menor de 1 millón de t oneladas por año, viable alternativa con camiones versus pique. o Cuerpos minado encima de 5000 tpd: económicamente viables con fajas transportadoras en un inclinado. o Faja Transportadora es más económica que un t ransporte sobre rieles o camiones cuando la distancia excede a 1 kilómetro.



Piques

o La ubicación normal de un pique de producción es el centro de gravedad de la forma de cuerpo mineralizado.

0 La profundidad de un pique permitiría acceder una explotación minera minado de unos 1800 días. Ejemplo, no sucedió así en la mina Morococha y años posteriores el costo de transporte era alto, con la consiguiente perdida de rendimientos y eficiencias. o Para un cuerpo mineralizado profundo, los piques de producción y ventilación se profundizarían simultáneamente y ubicados a no más de 100 m. De espaciamiento.



Diseño general subterráneo


Fuente: Atlas Copco


Diseño general subterráneo Otros aspectos que ayudan al diseño Las galerías al pie de un minado de taladros largos se ubicarían al menos a 15 m en un buen terreno. En minas más profundas esta distancia se incrementaría a 23 m y a una gran profundidad esta distancia sería no menos de 30 m. Echaderos de mineral no más allá de los 160 m ( los de desmonte no más de 250 m) cuando se usan equipos LHD. Distancia máxima económica de acarreo para un LHD de 5 yd3 es 500 pies y para 8 yd3 unos 800 pies. La cantidad de un tajeo de pre producción requerido para entrar a producción es 125 días de minado. Para mina nueva, es importante determinar primero el método de minado y la secuencia de tajeado. La plantad concentradora se ubicaría cerca de la salida de la mina. Esto permite utilizar el relleno para mina. Las oficinas administrativas se ubicarían lo más cerca de la mina. F. Grimaldo / Octubre 2014


Rampas de acarreo Para pequeños cuerpos mineralizados, la rampa es por default seleccionada, debido a que es una selección flexible y económica. Se puede usar un galería horizontal que se ubique lo más cercano al cuerpo mineralizado de tal forma que los cruceros sean lo más cortos posibles. Otra ventaja de la rampa o galería es que es un acceso directo para los equipos. Para el caso de piques el equipo es desmantelado completamente para bajarlo y volverlo a armar. El tiempo para iniciar la rampa es menor que el de un pique. Para cuerpos mineralizados medianos, la rampa de acarreo debe ser la mejor elección,



Fajas transportadoras

Adecuadas para grandes cuerpos mineralizados, es el método más económico de extraer mineral. Se construyen sobre un inclinado. Si el overburden es muy profundo, la rampa o inclinado no es practica, lo mismo ocurre cuando el terreno no es competente para construir la rampa.

Piques En cuerpos profundos, usualmente un sistema de piques es lo mejor.



PERFORACIÓN Y VOLADURA

Equipos menores: jack leg, stoper Equipos mayores: Jumbos electrohidráulicos Equipos de taladros largos. Perforación de acuerdo al terreno y cara libre disponible: horizontal, vertical (hacia arriba y hacia abajo), anillos, taladros largos.

ACARREO Limpieza y acarreo: Manual con lampa y carretilla. Cargadores neumáticos: palas mecánicas (sobre rieles o sobre ruedas) neumáticas Cargadores de bajo perfil: scooptrams. Camiones de bajo perfil.



SOSTENIMIENTO DE LABORES Dependiendo de la mina, técnica y geomecanicamente se definirá el uso del tipo de sostenimiento: Madera con dimensiones estándar Redondos eucalipto de diámetros diversos Pernos de roca: mecánicos, split set, expansivos. Cables de anclaje Mallas Shotcrete Arcos de acero



Métodos convencionales de transporte de mineral

En una etapa conceptual, mejor es considerar métodos convencionales para el transporte de mineral, y considerar métodos i nusuales solo si las circunstancias son inusuales Los métodos convencionales incluyen: Verticales Inclinados Horizontales


Piques (winches), tuberías (bombas), fajas Fajas, Carros sobre rieles Fajas, camiones, Locomotoras sobre rieles, tuberías.

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