DISEÑO DE EXPLOTACION SUPERFICIAL
ALGO DE HISTORIA Uno de los primeros en utilizar los minerales de hierro fueron los
romanos, y
los que llevarían consigo una explotación explotación de las monteras de óxidos. Estos disponían de gran cantidad de mano de obra, los cuales laboraban en los procesos minero minero metalúrgicos metalúrgicos para la obtención de hierro, necesario para la elaboración de espadas, armaduras, etc YACIMIENTOS YACIMIENTOS Y MINERIA La diversidad de depósitos minerales existentes en el planeta y propiamente en los continentes, Hace que no solamente se trabaje únicamente por métodos subterrneos, sino se recurra a métodos a cielo abierto, a decir métodos a la intemperie! "or otra parte, los escasos depósitos minerales de alta ley, ley, obli#a a las empresas explotadoras a considerar yacimientos profundos con condiciones #eoló#icas mas complejas y desfavorables! $ lo mas importante criaderos de baja ley, pero de #ran volumen y tonelaje!
La necesidad de #arantizar la variabilidad económica se la operaciones ha exi#ido, durante las últimas décadas aprovechas las econom%as de escala con fuertes ritmos de producción y maquinaria de #ran tama&o! 'espués de la se#unda #uerra mundial el dise&o de los equipos evolucionó, y se perfeccionó hasta adoptar las formas que hoy dia se consideran clsicas! (e produjo un aumento espectacular en las dimensiones de las maquinas,
La necesidad de #arantizar la variabilidad económica se la operaciones ha exi#ido, durante las últimas décadas aprovechas las econom%as de escala con fuertes ritmos de producción y maquinaria de #ran tama&o! 'espués de la se#unda #uerra mundial el dise&o de los equipos evolucionó, y se perfeccionó hasta adoptar las formas que hoy dia se consideran clsicas! (e produjo un aumento espectacular en las dimensiones de las maquinas,
que en #eneral, se caracterizaban por estar impulsadas por robustos motores diesel de ré#imen lento y aspiración natural, que se acoplaban a transmisiones mecnicas! "osterior y actualmente los impulsores son eléctricos y arrastran su propio motor electro#enerador!
La miner%a a cielo abierto actual tiende continuamente a innovar, incrementar ar y sutituir su variado y voluminoso sistema de maquinarias) * ejemplo) camiones antes de apenas + toneladas! $ en la actualidad hasta +- toneladas.
/ntes
/hora
DEFINICION La minería a cielo abierto (open pit) es una actividad industrial, comúnmente que labora moviendo grandes masas de mineral (ore)de baja ley y desmonte (waste). En minería metálica en todos sus procesos utilia equipos y maquinaria maq uinaria colosales( per!oradoras, palas,camiones,etc) ." di!erencia de la minería no metálica en algunos casos es e#igua su movimiento de material
$n de!inici%n adicional& La minería a cielo abierto, es una actividad industrial de alto impacto ambiental, social y cultural. Es tambi'n una actividad insostenible por de!inici%n, en la medida en que la e#plotaci%n del recurso supone su a#otamiento
CONSIDERACIONES La miner%a a cielo abierto se diferencia claramente de la miner%a subterrnea *under#round., motivo por el cual se ha desarrollado como ua disci!lia a!ar"e ! (e#ún datos de la 0inin#1n#inierin#Hanboo2, 34 de 5n! 'e la producción mundial se han obtenido mediante la miner%a a cielo abierto! 1sta miner%a se ha desarrollado con cierta rapidez debido a importantes ventajas sobre la subterrnea! 1conómicamente el costo de producción es 3 a veces menor! La productividad es 3 a 6 veces mayor! 1xiste mayor flexibilidad en sus operaciones y mejores condiciones para el laboreo de las mquinas y el personal!
DIFERENCIA DE TERMINOS 7 7 7
5ajo abierto) 1xcavación sin relleno / cielo abierto) 1xplotación superficial 8antera) Lu#ar de donde se extrae material de construcción
9bservación) La explotación al lle#ar al limite final *pit final., se continuara por medios subterrneos!
#ENTA$AS Y DES#ENTA$AS DE LA MINERIA A CIELO A%IERTO
DES#ENTA$AS •
:o es rentable en yacimientos muy profundos respecto a la superficial o son demasiados peque&os, irre#ulares etc! ;ue lo hacen antieconómicos!
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'estrucción de la belleza natural del paisaje al realizar la excavación, contaminación *a veces. de los r%os la tierra y la atmósfera, etc! =mposibilidad de ampliar los tajos cercanos a la población!
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Las #randes voladuras en los tajos #eneran ondas lon#itudinales y vibraciones que provocan inestabilidad y rajaduras en paredes de edificios y casas en zonas cercanas a la mina!
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evasta la super!icie, modi!ica severamente la mor!ología del terreno. apila y deja al descubierto grandes cantidades de material est'ril.
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El aire puede contaminarse con impureas s%lidas, por ejemplo polvo,vapores, gases y combustibles t%#icos o inertes, capaces de penetrar asta los pulmones, provenientes de diversas !ases del proceso.
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Los residuos s%lidos !inos provenientes del área de e#plotaci%n pueden dar lugar a una elevaci%n de la capa de sedimentos en los ríos de la ona.
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*mplica la eliminaci%n del suelo en el área de e#plotaci%n, y produce un resecamiento del suelo en la ona circundante.
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*mplica la eliminaci%n de la vegetaci%n en el área de las operaciones mineras, así como una destrucci%n parcial o una modi!icaci%n de la !lora en el área circunvecina.
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La !auna se ve perturbada y+o auyentada por el ruido y la contaminaci%n del aire y del agua, la elevaci%n del nivel de sedimentos en los ríos.
•
uede provocar con!lictos por derecos de utiliaci%n de la tierra, (caso
tia-aria)
dar
lugar
al surgimiento
descontrolado
de
asentamientos umanos.
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uede causar cambios en el microclima y puede provocar una multiplicaci%n de agentes pat%genos en carcos y áreas cubiertas.
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*mpacto esc'nico posterior a la e#plotaci%n.
#ENTA$AS
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/lta productividad 0ayor concentración de operaciones y #estión ms sencilla de recursos humanos y materiales
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0ayor producción por explotación
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0enor inversión por tonelada producida
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0enores costos de operaciones por tonelada extra%da
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"osibilidad de explotar con ratios de desmontes altos y yacimientos de baja ley!
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0ejor conocimiento #eoló#ico del yacimiento
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0enos limitación en el tama&o y peso de las mquinas
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9peraciones auxiliares y de mantenimiento ms sencilla
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0ayor recuperación del mineral y menor dilución!
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0ayor volumen de reservas disponibles para su explotación
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0ayor demanda de personal , en todas las reas de laboreo!
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8umplimiento y mejor trato al personal en los referido a leyes sociales
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"olo de desarrollo de la re#ión en que se encuentra asentada!
•
/porte mayoritario del sector minero de explotación superficial al ">= del pa%s, sin el cual no hubiere incremento de desarrollo!
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!!!
M&TODOS DE E'(LOTACI)N S*(ERFICIALES Los métodos mineros de explotación superficial, es posible definirlos como los procedimientos , formas, secuencias , etc! Utilizados para la extracción de los minerales de interés, adems del esteril asociado, dependiendo fundamentalmente de las caracter%sticas #eométricas, contenido metlicos, #eolo#%a, topo#raf%a del yacimiento o deposito! 1xiste un sin número de métodos de explotación a cielo abierto que se pueden clasificar en cuatro #randes #rupos, teniendo en cuenta, los ms utilizados en el pa%s) 7 5ajo /bierto *9pen "it., 7 0iner%a de 8ajón o 'escubiertas *(trip7minin#., 7 0iner%a de 8ontorno *8ontour 0inin#. y 7 0étodos 0ixtos o 1speciales! / continuación se hace una descripción basica de éstos y sus principales caracter%sticas!
+,-TA$O A%IERTO S*(ERFICIAL .CORTA/ 1s el método mas avanzado técnicamente! (e caracteriza por mover #randes volúmenes de material estéril! /l#unos lo denominan 8orta! 8omunmentese le utiliza en miner%a metalica, aunque es factible adaptarla a miner%a del carbón, introduciendo al#unas modificaciones 1l dise&o comprende una serie de bancos de extracción ubicados en el macizo rocoso o mineralizado, que por su buzamiento obli#an a una profundización de la excavación! Los materiales estériles pueden ser dispuestos en la parte externa o interna del tajo!1stas explotaciones pueden realizarse de manera lon#itudinal, transversal o mixta! 8aracter%sticas) 7 La 1xtracción del mineral y estéril realiza con voladura 7 1n yacimientos masivos ?cuerpos@ variables! 7 Aalores m%nimos de corte 7 0inerales mar#inales de baja ley 7 1stratos con inclinaciones superiores a 3-B 7 >uena capacidad portante de la roca! "rincipalmente aplicable a)
7 minerales metlicos de ) hierro, cobre, plomo, zinc, n%quel y en al#unas oportunidades a minerales !ener#éticos como carbón
MINA O(EN (IT 0 LI'I#IACION E INSTALACIONES MINA
1,-Mier2a de caj3 o descubier"as 1ste método superficial es aplicable a depósitos tumbados u horizontales, con recubrimientos de estéril de poco espesor, por lo #eneral alrededor de +- m! por consi#uiente /justable a yacimientos sedimentarios de capas con bajos buzamientos!, altas relaciones de desbroce *descapote., en las que se permite el manejo de dos bancos uno superior de estéril y el otro que comprende el espesor del cuerpo mineral! (e distin#uen dos métodos principales dependiendo del tipo de maquinaria a emplear) a. 1l método alemn emplea retroexcavadoras b. 1l método americano emplea excavadoras ! 8aracter%sticas fundamentales para la aplicación de este método ) 7 >uzamiento menor a C-B o casi horizontales 7 Drandes reservas 7
7 Uno o dos bancos, es decir pocos bancos 7 "osibilidades de implementación de tecnolo#%a de #ran capacidad "rincipalmente aplicable a) 7 8arbones * li#nitos. 7 >auxitas 7!
0ineria del carbón a cielo abierto
4- Mier2a de co"oro 8onsiste en excavar una trinchera abierta a lo lar#o de toda la lon#itud del afloramiento! 1l estéril removido se deposita sobre la ladera! 1s utilizable en yacimientos de carbón con estratos o capas tumbadas de reducida potencia! /simismo el material suprayacente al mineral debe ser de poco espesor! "ara el movimiento del estéril se emplea bulldozer con ripper, el cual empuja directamente este material! 1n al#unas ocasiones se fra#menta el material con explosivos! Los equipo ms frecuentemente empleado son) 7 "alas hidrulicas 7 ulldozer 8amiones 7 8ar#adores 8aracter%sticas) 7 1conómico y sencillo en peque&os yacimientos 7
7 8arbón li#nitos 7 >auxitas 7
5,-M6"odos es!eciales o mi7"os (e aplica en aquellos yacimientos en los que, por sus caracter%sticas #eoló#icas y por los aspectos tecnoló#icos, es posible efectuar la explotación por el sistema de 8ielo /bierto, y se hace necesario hasta combinación de métodos superficiales! 1n al#unas oportunidades requiere de la adecuación del método al yacimiento!
'entro de este método pueden aplicar los si#uientes sistemas)
E'(LOTACI)N DE CANTERAS Las canteras son bastante similares a las minas a cielo abierto, y el equipo empleado es el mismo! La diferencia es que los materiales extra%dos suelen ser minerales industriales y materiales de construcción! 1n #eneral, casi todo el material que se obtiene de la cantera se transforma en al#ún producto, por lo que hay bastante menos material de desecho! / su vez, esto si#nifica que al final de la vida útil de la cantera queda una #ran excavación!
:o obstante, debido a los bajos precios que suelen tener los productos de la mayor%a de las canteras, éstas tienen que estar situadas relativamente cerca de los mercados! (i no fuera as%, los #astos de transporte podr%an hacer que la cantera no fuera rentable! "or esta razón, muchas se encuentran cerca de a#lomeraciones urbanas! 5ambién supone que las cavidades creadas por muchas canteras adquieren un cierto valor como vertederos de residuos urbanos! 1n las cercan%as de las #randes ciudades, puede ser que la excavación creada por la cantera ten#a un valor superior al del material extra%do! 'ebido al bajo coste actual del transporte mar%timo, se estn abriendo nuevos tipos de #randes canteras costeras! 1stas canteras pueden servir a mercados alejados porque los #astos de transporte son lo bastante bajos como para que sus productos si#an siendo competitivos!
8aliza marmolizada 8erro 8hocani! 'imensiones aproximadas) 3-- m x C-- m x E m
/ continuación un ejemplo de 8ar#u%o y transporte de materiales industriales
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E'(LOTACI)N DE (LACERES Y AL*#IONALES La miner%a de placer implica la excavación de depósitos de aluvión poco compactos, como arena, #rava, limo o arcilla! Los minerales valiosos se separan de los materiales de aluvión mediante un sistema de cribas y lavaderos! 1ntre los minerales de placer fi#uran metales como el oro, el platino o el esta&o y #emas como diamantes y rub%es! Los placeres son depósitos de part%culas minerales mezcladas con arena o #rava! Las minas de placer suelen estar situadas en los lechos de los r%os o en sus proximidades, puesto que la mayor%a de los placeres son #raveras de r%os actuales o #raveras fósiles de r%os desaparecidos! 1stas minas de placer emplean equipos similares a los de otras minas de superficie convencionales !
CANALETA
Se desarrolla a lo largo de las playas de los ríos y “monte” en pocas de estia!e. "onsiste en alimentar la grava aurí#era, mediante carretilla, a una “tolva $ parrilla” colocada recuperación.
encima de una canaleta de
INGENIO
(e desarrolla, tanto en las quebradas como en las partes altas y superficiales de las ?terrazas col#adas@! 8onsiste en alimentar el material aur%fero utilizando palas y picos a una acequia, por donde circula a#ua que acarrea el material a una canaleta de recuperación .
ARRASTRE
(e efectúa preferentemente en la parte alta de las ?terrazas col#adas@ consiste en explotar los afloramientos de #ravas en los acantilados, utilizando ?monitores@ que desmoronan el material aur%fero que cae a un canal por donde discurre a#ua que lo arrastra hacia una canaleta de recuperación! 1ste método requiere abundante a#ua, suministrado por una bomba de CE G + H"!
MONITORES
1ste sistema de explotación, se basa en el uso de potentes chorros de a#ua para derribar el material por monitoreo, para cuya operación captan y canalizan a#ua de las partes altas, la conducen por tuber%a hasta los frente de los bancos, de donde desciende por reducción de tuber%a hasta los monitores, consi#uiendo fuertes chorros de a#ua que desprenden la #rava de los bancos aluviales *monitores de corte . y acarrean este material de la playa de lavado hacia los ca&os o canales de concentración de oro *0onitores de arrastre.!
TERRA8AS DE (IEDEMONTE 9 M3dulo 3 .c:u"e;
(e desarrolla, preferentemente en la parte superior de las ?terrazas col#adas@ de Huepetuhe y 8aychive y consiste en la utilización de car#adores frontales para los trabajos de arranque y car#u%o y en al#unos casos todav%a, como transporte del
material aur%fero hacia el módulo o ?chute@!
CH*(ADERAS
E'(LOTACION (OR DRAGADO
1l dra#ado de a#uas poco profundas es con toda probabilidad el método ms barato de extracción de minerales! "or a#uas poco profundas se entienden a#uas de hasta E+ m! 1n esas condiciones pueden recuperarse sedimentos poco compacto empleando dra#as con cabezales de corte situados en el extremo de tubos desucción, o con una cadena de can#ilones de excavación que #ira alrededor de unbrazo! / continuación se observara al#unos labores con dra#as en el rio =nambari y maldonado
OTROS METODOS MANUALES SUPERFICIAL
CONTIN*ARA<<<<<<<<<<,
ADICIONALMENTE SE TIENE<<<<<<,, 09:=59<1( H='0/<=:9(
0étodo para extraer los sólidos metlicos de las superficies submarinas profundas utilizando la técnica de inyección de aire comprimido! el proceso consiste en inyectar #as en la parte inferior de una columna de a#ua de mar encerrada en un tubo *C. hundido en el oceano, lo que provoca la formacion y el arrastre de una dispersion de solidos en el a#ua de mar! paralelamente se inyecta una solucion acuosa que contiene un aditivo de suspension la mezcla dispersada es impulsada hacia la superficie por la presion del #as y se separan los solidos!
E7"racci3 !or !o=os de !er>oraci3 :umerosos materiales pueden extraerse del subsuelo a través de un pozo de perforación sin necesidad de excavar #aler%as y túneles! /s% ocurre con los materiales l%quidos como el petróleo y el a#ua! 5ambién pueden recuperarse materiales solubles en a#ua haciendo pasar a#ua por ellos a través del pozo de perforación y extrayendo la solución! 1ste sistema se denomina extracción por disolución! 5ambién puede emplearse un disolvente que no sea a#ua para disolveral#ún mineral determinado en ese caso suele hablarse de lixiviación in situ!
1l azufre es un caso especiaL! 1ste se funde a una temperatura bastante baja *C-I J8. es posible licuarlo calentndolo por encima de dicha temperatura y bombear a la superficie el azufre fundido! 1n la actualidad también existen métodos pararecuperar materiales insolubles a través de pozos de perforación!
E7"racci3 del a=u>re 1l proceso empleado en el caso del azufre es relativamente sencillo! (e bombea a#ua salada caliente por un tubo exterior insertado en el pozo que se ha perforadoen los lechos que contienen el azufre! (e emplea a#ua salada porque su punto de ebullición es ms alto, por lo que puede calentarse a una temperatura superior al punto de fusión del azufre! 1l azufre fundido se bombea a la superficie por un tubo interior situado dentro del tubo de a#ua! "or otro tubo situado dentro de los otrosdos se inyecta aire comprimido para contribuir a impulsar el azufre a la superficie!
El a=u>re o es soluble e a?ua@ !or lo ue o e7is"e el !roblema de !erder el a=u>re !or disoluci3! Las dos zonas ms conocidas donde se emplea este método son "olonia Kdonde se desarrolló por primera vez el métodoK y el #olfo de 0éxico!
E7"racci3 !or disoluci3
0uchas sustancias Klas ms habituales son la sal común y la potasaK son solubles en a#ua! 1l método empleado para extraerlas consiste en perforar pozos hasta el yacimiento, insertar un sistema de tubos como el usado en el caso del azufre,bombear a#ua por el pozo dejando que disuelva la sal, bombear la salmuera resultante hacia la superficie y recuperar all% la sal disuelta!
Li7iBiaci3 i si"u 1ste sistema se considera un método alternativo de extracción para al#unos metales! 1n particular, se ha empleado con éxito para extraer el cobre y en al#unas oportunidades el uranio! 1n este caso siempre se emplean pozos separados para inyectar el disolvente y parae xtraer la solución de mineral! 8aso de toquepala! Utiliza adicionalmente las canchas de lixiviación, en la que se finalmente se recupera el 8u!
/LD9 :9 U(U/LF!!
LA MINERA OCENICA ES *N M&TODO RECIENTE ! 1n la actualidad se realiza en las plataformas continentales, en a#uas relativamente poco profundas! 1ntre sus actividades estn la extracción de ridos,
