Construccion de Una Mina a Cielo Abierto

CENTRO DE FORMACION TECNICA SAN AGUSTIN DE TALCA.

CONSTRUCCIÓN DE UNA MINA A CIELO ABIERTO Carrera: Explotación Minera III Nivel Jorge Herrera Delgado

Docente : Wladimir barria Modulo : carguío y transporte

Talca, xx de junio del 2017


Objetivo

El objetivo de este proceso es extraer la porción mineralizada y otros elementos desde el macizo rocoso de la mina (que puede ser a rajo abierto, subterránea o la combinación de ambas) y enviarla a la planta, en forma eficiente y segura, para ser sometida al proceso de obtención del mineral y otros elementos. Para ello debe fragmentarse la roca, de manera que puede ser removida de su posición original, o in situ, y luego cargarla y transportarla para su proceso o deposito fuera de la mina como material suelto a una granulometría manejable.

Como se realiza la extracción

En la operación de una mina, intervienen varios equipos de trabajo, cuyas acciones deben ser coordinadas para lograr una alta eficiencia y seguridad en la faena.

Geología

Entrega la información de las características físicas, químicas y mineralógicas del material a extraer. Planificación

Elabora el plan minero, considerando todas las variables (geología, operación, mantención, costos, plazos, etc.) que intervienen en él. Operaciones

Realiza el movimiento de material en la mina (perforación, tronadura, carguío y transporte). Mantención

Debe velar por la disponibilidad electromecánica de todos los equipos (perforadoras, palas, camiones, equipos auxiliares). Administración

Proporciona el apoyo en manejo de recursos humanos, adquisiciones, contratos, etc. Además, participan estamentos asesores en materias de seguridad, medio ambiente y calidad, para lograr el cumplimiento de las normas y orientaciones correspondientes a un trabajo seguro, limpio y de calidad.


Cómo se diseña la extracción

El resultado de los diversos estudios de ingeniería permite determinar la relación óptima entre la capacidad de extracción y beneficio de mineral, la que se expresa en miles de toneladas de cobre fino a producir en un año. De acuerdo con la capacidad de operación establecida, se determina la mejor secuencia para extraer el mineral, compatibilizando las características de la operación con los resultados económicos esperados para un largo período (en general, sobre los 10 años). Esta secuencia se conoce como plan minero y el período en el cual se alcanza el agotamiento total de los recursos es la vida útil de la mina. El plan minero entrega, además, las bases para asegurar que la operación sea eficiente y confiable en todas sus operaciones. Para esto, se define la porción del yacimiento que se explotará (denominada mineral en lenguaje minero) de acuerdo con la ley de corte, que es una relación entre la ley (contenido de cobre) y lo que cuesta procesar este mineral, lo que depende de las características metalúrgicas. De esta forma, se asegura un beneficio económico. El material existente bajo la ley de corte es considerado estéril si no contiene cobre, o mineral de baja ley si tiene algo de cobre que podría ser recuperado a través de otro procedimiento. La extracción del material se realiza siguiendo una secuencia de las siguientes fases:

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Perforación. Tronadura. Carguío. Transporte.

El producto principal de este proceso es la entrega de mineral para ser procesado en la planta de beneficio.

Extracción de mineral a rajo abierto ¿Cuál es el objetivo?


Un rajo se construyen con un determinado ángulo de talud, bancos y bermas en las que se realiza el transporte y el carguío de los camiones Un rajo se construyen con un determinado ángulo de talud, bancos y bermas en las que se realiza el transporte y el carguío de los camiones. Este tipo de extracción se utiliza cuando los yacimientos presentan una forma regular y están ubicados en la superficie o cerca de ésta, de manera que el material estéril que lo cubre pueda ser retirado a un costo tal que pueda ser absorbido por la explotación de la porción mineralizada. Este sistema de extracción permite utilizar equipos de grandes dimensiones, ya que el espacio no está restringido como en el caso de las minas subterráneas, aunque su operación puede estar limitada por el clima, como es el caso de las minas ubicadas en la alta cordillera o la zona central del país.

Cómo se construye una mina a rajo o cielo abierto

Las bermas deben tener un ancho tal que permita que se crucen dos camiones y el movimiento de las máquinas de carguío. El rajo se va construyendo en avances sucesivos, lateralmente y en profundidad. A medida que se va profundizando en la mina, se requiere ir ensanchándola para mantener la estabilidad de sus paredes. De este modo, se genera una especie de anfiteatro escalonado con caminos inclinados especialmente diseñados para el tránsito de los equipos, cuya forma es dinámica ya que va cambiando a medida que progresa la explotación. La estabilidad de los taludes de una mina es particularmente crítica, ya que de eso depende la seguridad de la operación siendo, además, parte importante de la rentabilidad del negocio. Para ello, se establecen los siguientes parámetros geométricos:

Banco

Cada banco corresponde a uno de los horizontes mediante los cuales se extrae el mineral. El banco se va cortando por el horizonte inferior, es decir hacia abajo, generando una superficie escalonada o pared del rajo. El espesor de estos horizontes es la altura de banco, la que generalmente mide de 13 a 18 m.


Berma

Es la franja de la cara horizontal de un banco, como un borde, que se deja especialmente para detener los derrames de material que se puedan producir al interior del rajo. Su ancho varía entre 8 y 12 m.

Angulo de talud

el talud o pared de la mina es el plano inclinado que se forma por la sucesión de las caras verticales de los bancos y las bermas respectivas. Este plano presenta una inclinación de 45° a 58° con respecto a la horizontal, dependiendo de la calidad geotécnica (dureza, fracturamiento, alteración, presencia de agua) de las rocas que conforman el talud.


Rampa

es el camino en pendiente que permite el tránsito de equipos desde la superficie a los diferentes bancos en extracción. Tiene un ancho útil de 25 m, de manera de permitir la circulación segura de camiones de gran tonelaje en ambos sentidos.

Asimismo, se determinan los lugares donde se ubicarán los botaderos de material estéril, las instalaciones eléctricas, los puntos de suministro de petróleo y agua, las plantas de beneficio, los talleres y las dependencias administrativas, de manera que no sean afectadas por los avances del rajo en un tiempo considerable.

Cómo se realiza la extracción en el rajo abierto

La descripción de las fases del proceso es la siguiente: En las perforaciones se coloca el explosivo para realizar las tronaduras.

Perforación

Las perforaciones en el banco deben realizarse a distancias regulares entre si, generalmente entre 8 y 12 m (malla de perforación), de manera que atraviesen toda la altura del banco para que, al introducirse los explosivos, la detonación permita fragmentar la roca.


Para realizar las perforaciones, se utilizan grandes equipos eléctricos de perforación rotatoria, equipados con barrenos de carburo de tungsteno de 12 ¼ pulgadas de diámetro, los que permiten perforar un hoyo de 15 m de longitud en solo 20 minutos.

Tronadura

En cada hoyo cargado con explosivo, se introduce un detonante de encendido eléctrico, el que se detona mediante control remoto. Se establece una secuencia de detonaciones entre los distintos hoyos de una tronadura, de manera que la roca sea fragmentada en etapas partiendo de la cara expuesta del banco hacia adentro, con diferencias de tiempo de fracciones de segundo entre cada detonación. El producto obtenido es la roca mineralizada fragmentada de un tamaño suficientemente pequeño (en general menor que 1 m de diámetro) como para ser cargada y transportada por los equipos mineros y alimentar al chancador primario, en donde se inicia el proceso de reducción de tamaño en un sistema en línea hasta llegar a la planta de tratamiento.

Carguío

En el carguío de los camiones se usan palas eléctricas de grandes tamaños y capacidades. El material tronado es cargado en camiones de gran tonelaje mediante gigantescas palas eléctricas o cargadores frontales. Estos equipos llenan los camiones en una operación continuada desde que queda disponible el banco después de la tronadura. Las palas eléctricas tienen capacidad para cargar 70 o 100 toneladas de material de una vez, por lo que realizan tres movimientos o pases para cargar un camión. Los cargadores tienen menor capacidad y en minas de gran tamaño son utilizados sólo para trabajos especiales. Una pala necesita un frente de carguío mínimo de 65 m de ancho y carga camiones que se van colocando alternativamente a cada lado de ella.

Transporte

Para el transporte del material mineralizado y el material estéril, se utilizan camiones de gran tonelaje, por ejemplo 240 o 300 toneladas. Éstos transportan el material desde el frente de carguío a sus diferentes destinos: el mineral con ley al chancador primario, el material estéril a botaderos y el mineral de baja ley a botaderos especiales.


Cómo se comunica la gente en la mina

Existe un sistema de planificación dinámica (sistema de despacho) que dirige y controla los movimientos de los equipos de carguío y transporte en forma remota, con el objetivo de cumplir diariamente con el programa de extracción. Este sistema se basa en tecnología computacional, y efectúa la combinación de los diferentes frentes de carguío, el tipo de material y sus destinos, y los equipos asociados al movimiento de material (palas y camiones), todo lo cual obedece a una programación diaria que es manejada por los ingenieros a cargo de la mina. Este sistema permite obtener información al momento acerca de los equipos que: -

están trabajando. están detenidos por diferentes causas (esperando carguío o transporte, operador en colación, cargando combustible, etc.). están en mantención.

También se obtiene la información de producción como por ejemplo: toneladas cargadas, tiempo de traslado, tiempos de espera, cantidad de combustible, velocidad, ubicación, etc. La información obtenida permite ir tomando decisiones durante el proceso, de manera de realizar un trabajo eficiente y seguro, logrando las metas propuestas y optimizando los recursos. Las instrucciones y comunicaciones directas entre los distintos operadores y profesion ales en la mina, se efectúan mediante radios de comunicación portátiles o instaladas en los equipos, las que están sintonizadas en una frecuencia definida para cada área de trabajo.

Definiciones de Botadero en minería a cielo abierto

El material estéril extraído de la mina, debe ser dispuesto en lugares específicos y adecuados para este fin, por lo que tendremos que definir las características de estos lugares. Un buen lugar para un botadero lo constituirá el sector que cumpla de mejor manera todas las exigencias para su habilitación, tanto técnicas como económicas, de las cuales podemos mencionar las siguientes:

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La distancia entre el punto de carga de los camiones en la mina y el lugar de descarga del material estéril(o botadero) debe ser la mínima posible, por una razón económica, ya que el rendimiento de los equipos de transporte es afectado por esta distancia.


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El lugar donde se depositarán los escombros o estéril debe ser geológica y geomecánicamente apto para ello, ya que la gran cantidad de material a depositar puede generar siniestros geomecánicos en el sector mismo (hundimiento) o en sectores aledaños (distribución de esfuerzos).

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El sector elegido debe carecer de importancia económica en el presente y en un futuro, es decir hay que comprobar la inexistencia de recursos utilizables en el sector (por ejemplo un yacimiento con bajo interés económico hoy, pero que puede ser interesante en el futuro, o una reserva importante de agua, etc.).

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La utilización del sector elegido no debe significar un daño ambiental real o potencial, lo cual se garantizaría con un adecuado estudio al respecto.

CREACION DE UN BOTADERO SE CREA UN PLANO TOPOGRÁFICO

Se genera un límite externo formando una nube que engloba los puntos del terreno. En la geometría de un botadero también intervienen una serie de factores que debemos tener en cuenta para la construcción de este: COTA DE ENTRADA: estará en función de cota de los bancos que alimentaran con sus

materiales al botadero. CAPACIDAD REQUERIDA: debe ser tal que sea capaz de recibir todo el material de los

bancos asociados al plan minero correspondiente. LIMITES DEL BOTADERO : la forma que adoptara el botadero será en función de los

limites que se le impongan a este, pero también, se deben considerar las condiciones naturales que se puedan estar presentando. RECOMENDACIONES: un botadero deberá ser estable en el tiempo, no contaminar el

medio ambiente además de ser posible restablecer el paisaje y asegurar la reutilización del terreno para otros usos (agrícolas, urbanos etc.). En la actualidad los países desarrollados exigen un tratamiento mínimo el cual consiste en un recubrimiento vegetal, de espesores no menores de 40cm, justificando las especies que aseguran un crecimiento en las laderas.


MANTENIMIENTO DE UN BOTADERO

Para evitar la situación descrita anteriormente, debemos atacar el punto crítico del asunto, la compactación, ya que así podemos lograr que nuestro material suelto llegue a ser lo más parecido posible aun material compacto, consiguiendo una mejor estabilidad global. La compactación se puede realizar en función de los recursos con que se disponga, pero generalmente se recurre al apoyo de equipos como los Bulldozers y wheeldozers, no siendo muy común observar rodillos compactadores en estos sectores aunque la presencia de estos sería de gran utilidad. Otro punto importante que debemos destacar es que a pesar de que no se pueda lograr la máxima compactación con los equipos en comparación a la compactación lograda por la presión de los miles de toneladas sobre una capa de este mismo botadero, es de suma importancia lograr uniformidad en la compactación realizada por los equipos, ya que mientras más homogéneo sea el comportamiento de la densidad por niveles dentro del depósito, más seguro se torna la operación sobre el botadero y se garantiza la estabilidad general de la pila de material.

TIPOS DE BOTADEROS BOTADEROS EN LADERAS

Comúnmente se disponen los residuos minerales en las laderas de los cerros circundantes a la explotación, más que nada por razones de simplicidad en la descarga, mantención y estabilidad, además que se encuentra disponible un mayor espacio para la actividad y ésta se puede realizar de una manera más uniforme. BOTADEROS EN QUEBRADAS

La disposición de material estéril en quebradas solo podrá realizarse en casos que esta actividad no evita un riesgo real o potencial, lo cual se lograría con un adecuado estudio del sector, teniendo precaución con los cauces de aguas que pudiesen ser afectados. BOTADEROS EN PILAS O TORTAS

Existen casos en que no se dispone de laderas cercanas en que se puedan depositar los materiales estériles, por lo que se debe recurrir a la construcción de pilas o tortas de acopio. En este caso debe considerarse la construcción o habilitación permanente de accesos sobre la pila misma, a diferencia de la disposición en laderas en que parte de los accesos se habilitan en los mismos cerros. Dentro de las opciones vistas, se ha optado por depositar el Lastre proveniente de Mina Bárbara en Botaderos en Pilas/Tortas.



Objetivo general


Objetivos específicos


Construccion de Una Mina a Cielo Abierto

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