Geologia de Minas

GEOLOGIA DE MINAS

INGENIERIA GEOLOGICA

CAPÍTULO I Y II

I.

RECONOCIMIENTO DE PROSPECTOS MINEROS

II.

MUESTREO Y CALCULO DE RESERVAS

ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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GEOLOGIA DE MINAS


La minería es minería es la obtención selectiva de los minerales y otros materiales a partir de la corteza terrestre. Esto también corresponde a la actividad económica primaria relacionada con la extracción de elementos y es del cual se puede obtener un beneficio económico. Dependiendo del tipo de material a extraer y beneficiar, la minería se divide en minería metálica y minería no metálica. Historia El hombre ha sido minero desde los albores de la humanidad. Primero a través de las industrias líticas: fragmentos de rocas o minerales más o menos trabajados para su uso como herramientas o armas; luego continuó con los metales, extrayéndolos desde los minerales (Era del Cobre, Era del Bronce, Era del Hierro), refinándolos y combinándolos en aleaciones a medida que progresaba, de paso, inventando la metalurgia. Esta es una historia de búsqueda de recursos, de su minería, y de las aplicaciones tecnológicas de los productos obtenidos.

Si escribiéramos una pequeña lista con los principales hitos minero-metalúrgicos (y tecnológicos asociados) de la humanidad ésta incluiría:  Era de Piedra (Paleolítico, Piedra (Paleolítico, Mesolítico, Neolítico)

Cobre: 6000 A.C. (comienzo).  Era del Cobre: Bronce: 2500 A.C (comienzo).  Era del Bronce: Hierro: 1000 A.C. (comienzo).  Era del Hierro: Carbón: 1600 D.C. (comienzo).  Era del Carbón: Industrial: 1750-1850 D.C.  Revolución Industrial: Petróleo: 1850 D.C. (comienzo).  Era del Petróleo: Eléctrica: 1875 D.C. (comienzo).  Era Eléctrica: Atómica: 1945 D.C. (comienzo).  Era Atómica: La humanidad progresó vertiginosamente durante el siglo XX, generando falsas ilusiones sobre lo que parecía un futuro muy alejado de sus balbuceantes comienzos industriales hacia fines del siglo XVIII, comienzos del XIX. Pero cual es la realidad presente ? la sociedad sigue siendo absolutamente dependiente de los recursos minerales, con ejemplos tan clásicos como el hierro, cobre, zinc, y así un largo etc .


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La minería es minería es la obtención selectiva de los minerales y otros materiales a partir de la corteza terrestre. Esto también corresponde a la actividad económica primaria relacionada con la extracción de elementos y es del cual se puede obtener un beneficio económico. Dependiendo del tipo de material a extraer y beneficiar, la minería se divide en minería metálica y minería no metálica. Historia El hombre ha sido minero desde los albores de la humanidad. Primero a través de las industrias líticas: fragmentos de rocas o minerales más o menos trabajados para su uso como herramientas o armas; luego continuó con los metales, extrayéndolos desde los minerales (Era del Cobre, Era del Bronce, Era del Hierro), refinándolos y combinándolos en aleaciones a medida que progresaba, de paso, inventando la metalurgia. Esta es una historia de búsqueda de recursos, de su minería, y de las aplicaciones tecnológicas de los productos obtenidos.

Si escribiéramos una pequeña lista con los principales hitos minero-metalúrgicos (y tecnológicos asociados) de la humanidad ésta incluiría:  Era de Piedra (Paleolítico, Piedra (Paleolítico, Mesolítico, Neolítico)

Cobre: 6000 A.C. (comienzo).  Era del Cobre: Bronce: 2500 A.C (comienzo).  Era del Bronce: Hierro: 1000 A.C. (comienzo).  Era del Hierro: Carbón: 1600 D.C. (comienzo).  Era del Carbón: Industrial: 1750-1850 D.C.  Revolución Industrial: Petróleo: 1850 D.C. (comienzo).  Era del Petróleo: Eléctrica: 1875 D.C. (comienzo).  Era Eléctrica: Atómica: 1945 D.C. (comienzo).  Era Atómica: La humanidad progresó vertiginosamente durante el siglo XX, generando falsas ilusiones sobre lo que parecía un futuro muy alejado de sus balbuceantes comienzos industriales hacia fines del siglo XVIII, comienzos del XIX. Pero cual es la realidad presente ? la sociedad sigue siendo absolutamente dependiente de los recursos minerales, con ejemplos tan clásicos como el hierro, cobre, zinc, y así un largo etc .


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LA MINERÍA Y LA ECONOMÍA MUNDIAL Pongamos primero que nada algunas cifras económicas (Kesler, 1994) antes de entrar en un análisis más pormenorizado. Valor total de la producción mundial de (en billones [109] de dólares americanos: US$): fósiles : 700  Combustibles fósiles: Metales: 500  Metales: industriales : 150  Minerales industriales:

Y para comparar veamos lo siguiente:       

Ganadería: Ganadería: 570 Arroz: Arroz: 150 Plásticos y resinas: resinas : 100 Industria porcina: porcina: 85 Trigo: Trigo: 80 Maíz: Maíz: 80 Algodón: Algodón: 25

Esto nos puede dar una visión rápida de la importancia de los metales y minerales industriales con respecto al valor de otras actividades económicas tradicionales. Como hemos visto en la sección anterior, los aspectos mineros, económicos, y políticos están íntimamente ligados. Cómo se desarrollan los países ? La teoría clásica nos dice que hay una serie de pasos en la transición de un país de la categoría de subdesarrollado a la de desarrollado: desarrollado: - Primero un país es un exportador neto de materias primas, primas , incluyendo los minerales. Las ganancias de dicha actividad se invierten en infraestructuras. - El segundo paso es a productor de bienes manufacturados, manufacturados , el país se convierte en consumidor de materias primas. Los recursos minerales propios se agotan. - En el paso final el país se convierte en un importador neto de minerales. minerales . Esta es la "teoría", y en el camino muchos países se "estancan" en la primera fase. Cuando se depende de las exportaciones de materias primas, las fluctuaciones de precios en los mercados pueden hacer que la economía de un país subdesarrollado se ralentice, o aun, retroceda. Otro problema es "a donde" se destinan las ganancias por ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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las exportaciones de materias primas. Los casos de corrupción en presidentes, ministros, y altos funcionarios han sido moneda corriente en muchos países de Africa y Latinoamérica, siendo emblemático en este sentido el caso del Zaire (hoy República Democrática del Congo, y otrora, el Congo Belga). En el paso de la fase segunda a la tercera surgen nuevos peligros, muchos de ellos relacionados con déficit en la balanza de pagos (exportaciones-importaciones).  PERU MINERO  PRINCIPALES OPERACIONES MINERAS

- PERU PAIS MINERO - PRINCIPALES OPERACIONES Y PROYECTOS MINEROS

 MAPA DE RESERVAS AURIFERAS  DEL DEPARTAMENTO DE CAJAMARCA


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CONCEPTOS BASICOS

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CONCEPTOS BASICOS

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ETAPAS DE UN PROYECTO MINERO



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ETAPAS DE UN PROYECTO MINERO

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PROSPECCION

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EXPLORACION



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EVALUACION DEL PROYECTO

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EVALUACION DEL PROYECTO

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DESARROLLO Y CONSTRUCCION



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PRODUCCION O EXPLOTACION

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PRODUCCION - EXTRACCION

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PRODUCCION PROCESAMIENTO


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PRODUCCION PROCESAMIENTO

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FUNDICION Y REFINACION

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CIERRE DE MINA



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 CONVIVENCIA ENTRE LA MINERIA Y LA SOCIEDAD  Etapas en el proceso Minero

Explotación vertical de carbón de hulla en Langreo, (España)  Etapa 1: Prospección

Todo yacimiento mineral es una concentración anomala, aunque existen yacimientos parecidos entre sí (y son clasificados en grupos), cada uno tiene características especificas y distintivas. La prospección comienza con la definición de los tipos de blancos a buscar. Con esa información, se buscan las similitudes y características especiales que ese tipo de yacimiento presenta. Esta información permite desechar muchas áreas y concentrar esfuerzos en aquellas que presentan características favorables para ese tipo de yacimiento. Los principales métodos de prospección son geológicos, geoquímicos o geofísicos. Geológicos Implican el levantamiento o mapeo de la superficie, la identificación de las rocas aflorantes, así como los fenómenos de alteración en las rocas. Geoquímica Consiste en el análisis químico de las rocas para buscar evidencias de los elementos buscados o de otros que sean indicadores (vectores) de la mineralización. Geofísica Busca caracterizar las condiciones físicas de las rocas, pues estas pueden ser afectadas o cambiar por efectos de la alteración hidrotermal o la mineralización. Normalmente la mayoría de las áreas investigadas es desechada después de esta primera etapa. Aquellas que han mostrado características o condiciones de interés pasan a la etapa de exploración.  Etapa 2: Exploración

Esta etapa se realiza luego de la prospección, y supone un costo económico bastante mayor. La metodología a utilizar resulta bastante más compleja. Esta es también una etapa sistemática, y se vale de la información recolectada por la prospección. La exploración se encargará de refutar o afirmar las hipótesis planteadas en la etapa de prospección. Los métodos a utilizar son similares a aquellos utilizados durante la prospección, sin embargo se realizan con mayor detalle. El levantamiento geológico en esta etapa es más preciso, se toman y analizan mas muestras geoquímicas, se realizan mas estudios geofísicos. En una etapa más avanzada, se realizan perforaciones (sondajes) que permiten hacer observaciones del subsuelo sin realizar costosos túneles o pozos. En un proyecto de exploración avanzado aproximadamente la mitad del presupuesto (sino más) es gastado en perforaciones y análisis químicos. Al mismo tiempo que se determina la existencia de suficiente cantidad de mineral en las rocas, se debe estudiar la factibilidad de extraerlo con ganancia. Estos estudios metalúrgicos determinan los métodos y costos asociados con la transformación de la mena en el producto final.


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En etapas más avanzadas se realizan los estudios económicos y financieros del proyecto. Esta etapa es especialmente importante pues el desarrollo de un proyecto minero es de alto costo (400 a 1,500 millones de US$ para proyectos medianos a grandes) y por lo tanto son fuertemente dependientes de la capitalización del proyecto. El resultado de esta etapa es un proyecto que es económicamente viable, considerando el tamaño del depósito, sus costos de extracción, los costos asociados a la operación (construcción de accesos, infraestructura, compra de equipos), el costo del Plan de Cierre y sus pasivos ambientales y los costos finacieros asociados al desarrollo y operación del proyecto.  Etapa 3: Desarrollo del proyecto

Desarrollo de la Ingeniería de detalle del proyecto, de la planta de tratamiento, desarrollo de la explotación de la mina.  Etapa 4: Operación de la mina [editar]

Dependiendo de la forma y de la localización de la mina, esta etapa se desarrolla en forma subterránea o a tajo abierto (otros países, rajo abierto, cielo abierto). En ambos casos las actividades involucradas son, más detalles en Mina (minería):  Etapa 5: Transporte Extracción del mineral por medios mecánicos (como

explosivos o palas cargadoras en el caso de material suelto)  Separación de las rocas consideradas mineral mena y los desechos no mineralizados.  Chancado o trituración del mineral  Clasificación por tamaños del mineral por medio de rejillas  Re - trituración del mineral en caso de que el tamaño no sea el adecuado para las tareas de tratamiento  Extracción y transporte al lugar de acopio  Transporte hacia la planta de tratamiento.  El producto de esta etapa es una roca mineralizada molida, de tamaño adecuado para su tratamiento, y la extracción de los elementos de valor en la siguiente etapa. Los centros de acopio, normalmente se ubican delante del concentrador. Estos pueden ser:  Silos, tolva o depósitos  Pilas cónicas, rectangulares, tipo rampa.  Etapa 6: Beneficio del mineral

Esta etapa busca, por distintos medios, lograr que el mineral pueda ser comercializable. Para esto se recurren a distintos métodos de beneficio de minerales, los cuales no solo dependen del tipo de mineral, sino también del yacimiento, ya que cada yacimiento tiene características propias. Para el caso de los minerales metalíferos, normalmente es necesario concentrarlo. Esto consiste en una primera etapa, en liberar el mineral de la roca en donde está inserto, valiéndose de medios mecánicos como la trituración, la molienda y la clasificación. Por motivos económicos, es rara la vez que es posible liberar el mineral en un 100%. El grado de liberación del mineral depende de varios factores, y principalmente de la relación costo/beneficio, es decir, del costo económico y mecánico, contra las ventajas que se obtienen a partir de ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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la liberación. Luego de la liberación, posiblemente el mineral deba ser concentrado. Esto consiste en elevar el grado de concentración del mineral (que puede estar dado en gramos/tonelada, o en porcentaje). Para ello se aprovechan distintas técnicas como la lixiviación (para el caso del oro, por ejemplo), la flotación (para el caso de ciertos yacimientos de cobre, zinc u otros) o la electro obtención (para el caso de algunos yacimientos de cobre). En el caso de los minerales no metalíferos, el proceso de beneficio resulta ser mucho más sencillo. En el caso de la bentonita, por ejemplo, sólo se requiere triturar el mineral a los tamaños adecuados, clasificarlos y secar el mineral para disminuir el contenido de humedad, lo cual se realiza en hornos giratorios que funcionan a unos 70 °C.  Etapa 7: Cierre de Mina

Es la ejecución de un programa que garantice que el cierre de la mina se llevará a cabo en armonía con el medio ambiente, asegurando la sustentabilidad de las comunidades cercanas. Desarrollo de estudios y análisis geológicos, hidrológicos, geotécnicos y ambientales a cargo de especialistas. Su objetivo es establecer los procesos y acciones a desarrollar, que se enmarcan dentro del Plan de Cierre. Trabajo estrecho con la autoridad ambiental y con representantes de las comunidades de la zona. El concepto es dejar el área impactada por las operaciones mineras en condiciones similares a las naturales.  Recursos, Reservas, Disponibilidad de los Mismos

Conceptos básicos Antes de tratar detalladamente este capítulo, definamos primero dos conceptos básicos:  Mena:

aquel material geológico susceptible de ser explotado económicamente.  Recurso: concentración natural de un sólido, líquido, o gas en la corteza terrestre, y cuya extracción es actual o potencialmente factible.




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El cuadro está dividido en dos bloques principales: 1.-Recursos identificados. 2.-Recursos no-descubiertos. Entre los recursos identificados tenemos dos nuevos conceptos:  Reserva: máximo grado de certidumbre en cuanto los factores de juicio. Este concepto

se divide dos subapartados:  Reservas demostradas: que a su vez podemos desglosar en: 

Mineral medido (reservas probadas): hablaremos de mineral medido cuando dispongamos de una información directa tomada de un muestreo detallado de trincheras (calicatas), labores, sondeos. El tonelaje "real" no puede diferir en más de un 15 % con respecto al calculado.



Mineral indicado (reservas probables): también determinado por un muestreo, pero esta vez, más disperso. Aquí haremos algunas inferencias geológicas.



Reservas inferidas (reservas posibles): para el concepto de reserva inferida primará el criterio geológico sobre las mediciones directas. Por ejemplo, este criterio puede estar basado en la repetición de rasgos geológicos en el yacimiento, o través de la comparación con otro yacimiento equivalente.

En cuanto a los recursos no-descubiertos, en esta categoría incluimos los siguientes conceptos:  Recursos no-descubiertos hipotéticos, que son aquellos que pueden esperarse en un

distrito conocido, bajo condiciones geológicas conocidas. Por ejemplo, recursos de mercurio de un determinado tipo (e.g., yacimientos estratoligados asociados a la Cuarcita Amoricana) en el distrito de Almadén.  Recursos no-descubiertos especulativos: que son aquellos que pueden existir ya sea como:


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- Tipos de depósitos conocidos en un marco geológico favorable . Por ejemplo, yacimientos del tipo pórfido cuprífero en una provincia metalogénica que agrupe yacimientos de este tipo. -Tipos de depósitos desconocidos que están por ser reconocidos como tales . Aunque este apartado parezca de "ciencia ficción" (o "geología ficción"), existen ejemplos: Olympic Dam en Australia (Cu-Au-U), un yacimiento mineral descubierto en los 70. Antes de su descubrimiento, este tipo de yacimientos simplemente "no existía". Factores que controlan la disponibilidad de los recursos minerales Existe de una manera más o menos extendida, la errónea idea de que para poner una mina en funcionamiento todo lo que necesitamos es un depósito mineral. La situación es bastante más compleja, y en ella intervienen factores geológicos, ingenieriles, ambientales, económicos, y políticos. Revisaremos a continuación en que consisten éstos. Factores geológicos Existen en inglés dos términos relacionados pero diferentes conceptualmente: mineral deposit y ore deposit . Toda acumulación mineral es un mineral deposit , pero solo aquellas que puedan ser extraídas con una ganancia económica (o político-económica) pueden ser adscritos a la categoría de ore deposit . A efectos de estos apuntes, llamaremos yacimiento mineral, a la suma de mineral deposit + ore deposit . Los yacimientos minerales pueden ser adscritos a cuatro categorías: - Recursos esenciales: suelos, aguas. - Recursos energéticos: petróleo, gas natural, carbón, pizarras bituminosas, uranio, energía geotérmica. - Recursos metalíferos: normalmente metales de transición, por ejemplo, hierro, cobre, molibdeno, plomo, zinc, etc. - Recursos de minerales industriales: que abarca más de 30 productos incluyendo las sales, asbestos, arcillas, arenas, etc. Todos estos recursos tienen algo en común, esto es, su carácter no-renovable, una vez explotados ya no hay más. Una segunda característica común es que poseen un valor "localizado", es decir, no somos nosotros sino los procesos geológicos quienes dictan "donde" se puede explotar un recurso. Nuestra es tan solo la decisión de hacerlo o no. Por ejemplo, si un yacimiento de cobre se encuentra en una remota provincia de Indonesia, tendremos que ir ahí si queremos explotarlo. La distribución "errática" (bajo un punto de vista geopolítico) de los recursos minerales alrededor del mundo agrega otro factor de complejidad al sistema. Recordemos que las guerras suelen desarrollarse sobre regiones ricas en recursos minerales, por ejemplo:  Sudáfrica: Guerra de los Boers (Gran Bretaña - Boers), por el oro del

Witwatersrand.  SW del Pacífico: Segunda Guerra Mundial, recursos energéticos (petróleo), estaño, cobre, etc. ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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Factores ingenieriles y económicos Los factores ingenieriles y económicos inciden de dos maneras, a través de las limitantes técnicas, y las limitantes económicas:  Limitantes técnicas: son aquellas que aparecen cuando da lo mismo nuestro

interés o financiación económica, por ejemplo, extraer metales a unos 10 km de profundidad.  Limitantes económicas: podríamos construir el equipo necesario para desarrollar actividades mineras en Marte, pero, los costes serían tan altos que cualquiera fuera el recurso extraíble, estos excederían los beneficios. Por otra parte, los factores económicos que controlan la producción minera son básicamente aquellos relacionados con la ley de oferta y demanda. A su vez, los factores que incidirán sobre esto serán los de coste ingenieril (incluyendo los gastos para ser ambientalmente "correctos"), los impuestos, los pagos por propiedades mineras, salarios, etc. Los costes de maquinaria minera son equivalentes en casi cualquier país del mundo, por ejemplo, el precio de una pala mecánica no varía substancialmente, da lo mismo si la compramos en Sudáfrica o en Chile, lo mismo se aplica los sondeos. Lo que difiere de un país a otro son las políticas impositivas (impuestos), los salarios, y la legislación ambiental. Por ejemplo, el salario de un minero en Bolivia será mucho más bajo que el de un minero en Canadá. Otro factor relacionado con éstos es el de la "estabilidad política" de un país o una región. No es lo mismo explorar recursos minerales en una zona de alto riesgo (e.g., República Democrática del Congo, Angola), que hacerlo en Norteamérica o Europa. Factores ambientales Las preocupaciones ambientales se focalizan en dos problemas principales: extracción y procesamiento, y residuos. En términos generales ambos factores están ligados, aunque el problema de los residuos tardó en ser reconocido en su globalidad. Podemos poner en funcionamiento sistemas descontaminantes durante el procesamiento de minerales ( eliminación de dióxido de azufre en la plantas de fundición de cobre), pero que se puede hacer con los residuos sólidos o líquidos ? Existen medidas en la actualidad que tratan estos problemas, por ejemplo, se pueden restaurar las escombreras de estéril con diversas técnicas, o se puede remediar el problema del drenaje ácido (a partir de las mismas), mediante técnicas de neutralización química, remediación mediante reintroducción de suelo, pl antas, etc.

Zona afectada por drenaje ácido (izquierda); note los colores anaranjados producto de alta concentración de Fe3+ en las soluciones y consecuente precipitación de limonitas, como producto de la oxidación de pirita. A la derecha se puede observar el mismo sector una vez que se restauró ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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La globalización de las preocupaciones ambientales presenta sin embargo una serie de problemas de carácter ético. Por ejemplo, qué derecho tiene un determinado país de contaminar la atmósfera o el océano si dicha contaminación afectará a otros ? Algunos países menos desarrollados pero en fuerte crecimiento (China) se están convirtiendo en exportadores netos de contaminación. Por otra parte las fuertes regulaciones internas de los países desarrollados están creando de facto una situación de "exportación" de la contaminación, al importar los minerales ya tratados de países menos desarrollados. Por ejemplo, detrás de cada tonelada de cobre que compramos, hemos dejado un reguero de contaminación en terceros países. Exploración de Recursos Minerales En los capítulos anteriores hemos descubierto la importancia de los recursos minerales, su trasfondo histórico, y las implicaciones políticas y económicas. Si algo nos debería quedar claro, es que los recursos minerales son de una importancia capital para todos los países del mundo. En algunos casos porque los necesitamos para mantener tasas sostenidas de crecimiento (países desarrollados), en otros para sostener las economías domésticas (países subdesarrollados). Dado que los recursos minerales son no-renovables, la única alternativa que queda cuando se agotan es encontrar más. La exploración de yacimientos minerales es una labor ardua y compleja, que analizaremos desde su base, es decir, desde la perspectiva geológica. Vivimos en tiempos en los que se piensa, de alguna manera, que todo puede ser resuelto por medios tecnológicos más o menos avanzados, incluyendo por supuesto, el uso de software especializado. En el caso de la exploración la cosa no es tan fácil como correr un programa y apretar botones. Comenzaremos por el factor "humano", el geólogo, pieza insustituible en cualquiera campaña de exploración moderna. El geólogo de exploración J.D. Lowell, unos de los geólogos de exploración más exitosos del mundo ha resumido las características que tiene que tener un geólogo de exploración, de la siguiente manera: Debe ser una persona inteligente, con una buena experiencia y background académico. Tiene que ser capaz de pensar de manera "crítica" y si es necesario, rechazar lo que piensan otros colegas suyos. Debe ser, como señalábamos, una persona con sólidos conocimientos geológicos, pero al mismo tiempo, no ser un pedante atenazado por el miedo a equivocarse, ya que su negocio consistirá en "equivocarse la mayor parte del tiempo" (recordar tasa de éxito/fracaso). Cuando habla de sólidos conocimientos geológicos, Lowell quiere decir que un geólogo de exploración debe ser capaz de manejar diversas técnicas (por ejemplo): Deber ser capaz de producir buenos mapas geológicos, a veces en condiciones rudimentarias de trabajo. ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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Para ello deberá tener una sólidos conocimientos de geología estructural, petrografía, etc. Esto no significa que tenga que ser un "especialista" en estas técnicas. Importante: deberá ser capaz de crear hipótesis de trabajo. Deberá tener conocimientos de economía, especialmente si trabaja a un nivel senior . Deberá ser capaz de entender de transacciones de propiedades, el status de los terrenos, negociar transacciones, etc. Deberá ser un poco "masoquista", con deseos de subir montañas y vivir en sitios desagradables (pocas veces la exploración toma lugar cerca de ciudades o de la "civilización"). Deberá tener una familia que comprenda su trabajo. Pero por sobre todas las cosas, deberá tener un compromiso absoluto con la idea de descubrir nuevas mineralizaciones. Labores de reconocimiento geológico en uno los afloramientos del yacimiento de hierro estratiforme de Mahuilque (BIF tipo Algoma). Cordillera de la Costa, sur de Chile.

El "qué" explorar El qué metal explorar no suele ser un problema principal. Si la exploración no está ligada a un producto exclusivo de la compañía para que trabaja (e.g., cobre-molibdeno: CODELCO), entonces la exploración puede ser dictada por causas accidentales:  La localización geográfica de la casa matriz de la compañía.  La experiencia de una persona clave en la compañía.  La tradición de la compañía.

El "cuando" explorar Esto puede estar ligado ciclos económicos. Normalmente uno pensaría que hay que explorar cuando los precios de los metales son altos, no es verdad ? Por el contrario, ese es uno de los clásico errores que pueden cometerse en exploración. Hay que explorar cuando los precios son bajos. Por qué ? por una razón elemental, pueden ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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pasar años desde que se inicia una campaña de exploración hasta que una mina entra en producción. Así, la idea sería poner tenerlo todo listo coincidiendo con un ciclo al alza en los precios del metal que nos interesa. El "cómo" explorar Este es un tema sobre el cual cada geólogo tiene sus propias opiniones. Personalmente creo que sin geología no hay nada, y que esta base geológica es clave para pensar si quiera en una campaña de exploración. De esta manera revisaremos a continuación una serie de conocimientos geológicos que son fundamentales para la exploración regional. Guías litológicas Entendemos que existe una conexión entre el tipo de litología y el tipo de yacimiento que estamos buscando. Las razones son diversas y tienen que ver con aspectos tan fundamentales como los procesos de cristalización magmática (e.g., yacimientos de platinoides en rocas ultramáficas), como con otros menos entendidos como la relación entre la dolomitización de rocas carbonatadas y la formación de yacimientos del tipo Mississippi Valley (Pb-Zn). En cualquier caso, es un hecho de carácter empírico que determinados tipos de yacimientos se asocian a unos determinados tipos de roca. Algunas asociaciones típicas:  Rocas dioríticas a granodioríticas (serie calco-alcalina): pórfidos cupríferos.  Rocas volcánicas ácidas a intermedias (serie calco-alcalina): yacimientos epitermales

de Au-Ag.  Basaltos de origen oceánico: sulfuros masivos.  Chimeneas de brecha kimberlíticas: diamantes.  Rocas ultramáficas: yacimientos de Cr-elementos del grupo del platino.  Rocas carbonatadas: yacimientos estratoligados de Pb-Zn.

Guías mineralógicas La mineralogía de alteración (hidrotermal o supergénica) es una de las herramientas más útiles de exploración. Los yacimientos hidrotermales presentan una aureola de alteración, que suele disponerse simétricamente en torno al cuerpo mineralizado. Recordemos que la mineralización sulfurada y la alteración silicatada no son más que las dos caras de una misma moneda. Así por ejemplo los pórfidos cupríferos presentan un núcleo de alteración potásica (feldespato K, biotita, que grada hacia fuera hacia una alteración fílica (=cuarzosericítica). Más periféricamente encontraremos facies argílicas (intermedia o avanzada) y propilítica (con clorita, epidota, calcita). La secuencia de alteración es la siguiente: 1) formación de las zonas de alteración potásica y propilítica; 2) desarrollo de la alteración fílica (hacia fuera y arriba); y 3) formación de facies de alteración argílica en la parte superior del sistema.


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Labores del Geólogo en una Mina Hoy en día, cualquier compañía medianamente importante dispone de un departamento de geología, sección también conocida en otros países como superintendencia de geología. Un departamento de geología puede llegar a tener hasta más de 10 geólogos, que cumplirán distintas tareas en la mina: Cartografía. Testificación de sondeos.  Estimación de reservas.   Estudios geotécnicos. Estudios mineralógico-texturales.  Estudios hidrogeológicos  Estudios medioambientales  Cabe destacar que esta situación se ha modificado ligeramente en la última década, a través de la utilización de empresas contratistas que proporcionan geólogos a las compañías para realizar labores específicas requeridas por éstas. 

Labores del Geólogo en una Mina El departamento de geología deberá tener un diálogo fluido y permanente con algunos departamentos de ingeniería (explotación, metalurgia). Esto es vital, ya que el ingeniero debe conocer de la manera más precisa posible el sector de la mina que se va a explotar, empezando por las características geotécnicas de la roca . En lo que se refiere a la parte metalúrgica la labor del geólogo es doble. Por una parte debe indicar de manera exacta las leyes del mineral que entrará en la planta de tratamiento, y por otra las características mineralógicas y texturales de la mena y la ganga. En un caso ideal (y casi utópico)estas características no variarán de un punto a otro en la mina. Sin embargo lo normal es que la abundancia relativa de los minerales varíe, lo cual puede tener repercusiones enormes. Supongamos a manera de ejemplo que la ley de cobre en una mina no varía substancialmente en profundidad, pero que la mena principal pasa de calcopirita a enargita. Este último mineral contiene arsénico, lo cual significa que habrá repercusiones técnicas y ambientales. En otras palabras habrá que adaptar la metodología extractiva. Por otra parte, el tipo y grado de molienda tendrá que adaptarse a las variaciones del grado de liberación de la mena. O qué decir de las explotaciones auríferas que operan con el método de lixiviación en pila. El que la mena de oro sea rica o no en sulfuros tiene grandes implicaciones ya que el principal reactivo empleado (cianuro: CN-) tiende prioritariamente a formar compuestos con el azufre (tiocianato). ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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Mapas geológicos en explotaciones mineras El geólogo de interior mina tiene que estar dispuesto a trabajar en un ambiente básicamente hostil pero extraordinariamente interesante. La visibilidad es escasa y el grado de ventilación varía mucho de un sector a otro de la mina, y también de una mina a otra. Esto significa que en los niveles más profundos la temperatura y la humedad pueden ser elevadas. El nivel de ruido cerca de los frentes de explotación es alto. Pero por otra parte, la posibilidad de cartografiar en una dimensión casi 3D es única: es literalmente cartografiar las unidades "desde adentro".


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CAPITULO III

VARIABLES PARA LA DETERMINACION DE YACIMIENTOS”

“


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INTRODUCCION La formulación y evaluación técnico-económica de yacimientos mineros debe tomar en cuenta fundamentalmente el conjunto de la información geológica, minera y metalúrgica y los de ingeniería, la mayoría de los cuales deben obtenerse en el mismo yacimiento o centro de operación, esto resulta ventajoso ya que a la vez se puede realizar la exploración geológica de campo y otros trabajos de ingeniería que fuesen necesarios.

Por lo tanto, la confiabilidad y la utilidad de una formulación y evaluación, dependen totalmente de la disponibilidad y exactitud de los datos presentados y de la capacidad de los profesionales quienes son los que con la información realiza las interpretaciones, diseños y cálculos para determinar si la adquisición de una propiedad minera y/o la ejecución del proyecto, se justifican.


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1. CONCESIONES 1.1 CONCESIÓN MINERA Es el acto de autoridad estatal por el que se constituye a favor del denunciante el derecho solicitado de explorar, explotar, de ejercer labor general, beneficiar, refinar o transportar de acuerdo a su pedimento y, entre sus elementos está el de ser un acto administrativo, real, formal, Inmobiliario, revocable. La concesión crea la propiedad y minera y que es de naturaleza y origen administrativo. La concesión minera no constituye un acto discrecional de la autoridad ni es intuito personas. Otorga un derecho real minero que permite ejecutar las labores mineras a plenitud. 1.2 Objetivos 

Actualizar y precisar facultades de las instancias que intervienen en la autorización de trámites, formatos y actividades.



Aplicar criterios de simplificación administrativa desregulando trámites y disminuyendo plazos para una resolución expedita de los asuntos mineros.



Informar conforme a los artículos más importantes de la legislación minera las garantías y obligaciones que adquieren las sociedades del ramo que solicitan una concesión minera.

El objetivo principal de la concesión sobre los recursos son: Garantizar la sostenibilidad en el aprovechamientos de los recursos en forma privativa por el particular; la rentabilidad de la explotación y garantía de uso exclusivo del recurso.

1.3 TIPOS DE CONCESIONES MINERAS En el Perú, la Ley distingue cuatro tipos de concesiones mineras, todas ellas pudiendo ser ejecutas por personas naturales y jurídicas, nacionales o extranjeras y son las siguientes: a. LA CONCESIÓN DE BENEFICIO Que otorga a su titular el derecho a extraer o concentrar la parte valiosa de un agregado de minerales desarraigados y/o a fundir, purificar o refinar metales, ya sea mediante un conjunto de procesos físicos, químicos y/o físico - químicos. b. LA CONCESIÓN DE LABOR GENERAL Otorga a su titular el derecho a prestar servicios auxiliares tales como ventilación, desagüe, extracción a dos o más concesiones de distintos concesionarios. c. LA CONCESIÓN DE TRANSPORTE MINERO Confiere a su titular el derecho de instalar y operar un sistema de transporte masivo continuo de productos minerales entre uno o varios centros mineros y un puerto o planta de beneficio, o una refinería o en uno o más tramos de estos trayectos.


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1.4 PROSPECCIÓN Y EXPLORACIÓN a. CATEO Y PROSPECCIÓN Artículo 2º de la Ley General de Minería “El cateo y la prospección son libres en todo el territorio nacional. Estas actividades no

podrán efectuarse por terceros en áreas donde existan concesiones mineras, áreas de no admisión de denuncios y terrenos cercados y cultivados, salvo previo permiso escrito de su titular o propietario, según sea el caso. Es prohibido el cateo y la prospección en zonas urbanas o de expansión urbana, en zonas reservadas para la defensa nacional, en zonas arqueológicas y sobre bienes de uso público; salvo autorización previa de la autoridad competente.”

Criterios para la Concesión La exploración y explotación de los minerales o sustancias concesibles sólo podrá realizarse por personas físicas su respectiva nacionalidad, comunidades agrarias y sociedades constituidas conforme a las leyes peruanas, mediante concesiones mineras otorgadas por la Secretaría de Economía, que tengan su domicilio legal en la República Peruana, y en las que la participación de inversionistas extranjeros, en su caso, se ajusten a las disposiciones de la Ley de Inversión Extranjera 1.4.1

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DEL PROYECTO

 Con la información necesaria de campo se forma un archivo (expediente).  Se realiza un análisis de las muestras para determinar la cantidad y calidad del

mineral posible de extraer económicamente rentable.  Realiza los estudio de Factibilidad del Proyecto y se determinan las reservas,

tonelaje, tiempo y leyes del Yacimiento. 1.4.2

CONCESIONES DE EXPLORACIÓN Carta nacional a escala 1/100,000 - INGEMMET

EJEMPLO. Zona: 17-18

Santa Rosa

18-G

Corongo

18-H

Chota

17-F

Zona: 18 – 19 Tambo bamba 28-R Cuzco

28-S

 Área mínima 100 hectáreas máxima 1000 Has. terrestre, solo 10,000 Has. En el mar.  Se tomará como coordenada de origen el Meridiano Central (MC) del zona 18, a

partir del cual se medirá secuencial de 1Km. Tanto hacia la zona 17 y como a la 19 hasta alcanzar la primera Coord. Principal de estas zonas.


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1.5 TERRITORIO NACIONAL

El territorio está zonificado en sistemas de cuadrículas en 3 zonas. ZONA 17-18-19 desde Long. 81º hasta Long. 69º 1.6 EXPLORACIÓN MINERAL 1.6.1

REGLAMENTO DE EXPLORACIONES

DS Nº 038-98-EM Artículo 2º: En el caso de la exploración, se requiere el acuerdo previo con el propietario del terreno superficial o la culminación del proceso de servidumbre, según lo dispuesto por la Ley N° 26615, Ley de la Inversión Privada en el Desarrollo de las Actividades Económicas en las Tierras del Territorio Nacional y de las Comunidades Campesinas Nativas, modificada por ley N° 26570.

1.6.2

DESARROLLO Y EXPLOTACIÓN

Aspecto legal Desarrollo es la operación que se realiza para hacer posible la explotación del mineral contenido en un yacimiento. Explotación es la actividad de extracción de los minerales contenidos en un yacimiento. Las personas naturales o jurídicas que realicen o deseen realizar actividades de explotación y beneficio requieren de la aprobación de los proyectos por la autoridad competente. Las nuevas solicitudes de concesión de beneficio, incluirán un Estudio de Impacto Ambiental (EIA).


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1.6.3


RECONOCIMIENTO INICIAL

Es importante reconocer todo el terreno usando los métodos que den la máxima información en el menor tiempo posible. Esto significa examinar el primer lugar las mejores exposiciones de rocas. En las colinas, el método más rápido consiste en seguir un arroyo aguas arriba y el siguiente aguas abajo. Comparado con el estudio detallado que recibirán posteriormente las áreas elegidas, el examen preliminar será rápido y superficial, y la selección tendrá que estar basada sobre una evidencia incompleta. Por ésta razón existe siempre el riesgo de abandonar terrenos que contengan mena. 1.6.4

CLASIFICACION Y RECONOCIMIENTO DEL TERRENO

Después del reconocimiento geológico las distintas partes del terreno pueden clasificarse en varias categorías:  Terrenos en que hay criaderos conocidos o indicaciones prometedoras.  Terrenos en que se sabe que existe condiciones estructurales favorables.  Terrenos en que no sabe si existen condiciones favorables.  Terrenos en que se cree que no se cree que existen condiciones favorables.

Las rocas que son claramente posteriores al período de formación de la mena son definitivamente desfavorables y por tanto los terrenos en que éstas rocas se extienda a profundidades por debajo de los límites razonables de explotación, como en bloques fallados o intrusiones post- minerales. 1.7 METODOS DE INVESTIGACION LEVANTAMIENTO DE PLANOS Para una investigación sistemática de un área es indispensable alguna clase de planos, ya sea para mostrar los accidentes geológicos o simplemente para anotar la mena o la mineralización observada. Para la mayoría de los propósitos las fotografías áreas constituyen los más satisfactorios planos bases, pero al mencionarlos no debe olvidarse que aunque son virtualmente indispensables en una campaña exploratorio moderna, constituyen simplemente un medio para levantar planos y deben ser suplementados con otros métodos exploratorios. CAMPAÑAS GEOFISICAS Al planear la exploración de un terreno extenso, merece siempre considerar la posibilidad de usar métodos geofísicos. Si éstos métodos serán o no útiles en un caso dado depende del tipo de mena que pueda encontrarse. La geofísica en situaciones a las que no se adapte puede ser inútil, pero donde sea aplicable constituye un método rápido de delimitar las áreas que merezcan una investigación posterior y eliminar el terreno desfavorable. PROSPECCIÓN Búsqueda de menas, mediante deducción geológica seguida de perforaciones y trabajos en el subsuelo. ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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MÉTODO DE LOS PROSPECTORES Trabajo metódico, rompiendo una esquina de toda roca aflorante y partiendo trozos de guijarros, en especial si son oscuros. METODOS DE EXPLORACION a. El "qué" explorar El qué metal explorar no suele ser un problema principal. Si la exploración no está ligada a un producto exclusivo de la compañía para que trabaja, entonces la exploración puede ser dictada por causas accidentales: •

La localización geográfica de la casa matriz de la compañía.

• La experiencia de una persona clave en la compañía. •

La tradición de la compañía.

b. El "cuando" explorar Esto puede estar ligado ciclos económicos. Normalmente uno pensaría que hay que explorar cuando los precios de los metales son altos, no es verdad ? Por el contrario, ese es uno de los clásicos errores que pueden cometerse en exploración. Hay que explorar cuando los precios son bajos. Por qué ? por una razón elemental, pueden pasar años desde que se inicia una campaña de exploración hasta que una mina entra en producción. Así, la idea sería poner tenerlo todo listo coincidiendo con un ciclo al alza en los precios del metal que nos interesa. c. El "cómo" explorar Este es un tema sobre el cual cada geólogo tiene sus propias opiniones. La base geológica es clave para pensar si quiera en una campaña de exploración. De esta manera revisaremos a continuación una serie de conocimientos geológicos que son fundamentales para la exploración. 1.8 HERRAMIENTAS Y TÉCNICAS DE EXPLORACIÓN MINERA a. Recopilación de información Consiste básicamente en recopilar toda la información disponible sobre el tipo de yacimiento prospectado (características geológicas, volúmenes de reservas esperables, características geométricas…), así como sobre la geología de la zona de estudio y de su

historial minero (tipo de explotaciones mineras que han existido, volumen de producciones, causas del cierre de las explotaciones…). Toda esta información nos debe

permitir establecer el modelo concreto de yacimiento a prospectar y las condiciones bajo las que debe llevarse a cabo el proceso de prospección. b. Teledetección La utilización de la información de los satélites artificiales que orbitan nuestro planeta puede ser de gran interés en investigación minera. Sigue siendo una técnica de relativamente bajo costo (condicionado por el precio de la información a recabar de los ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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organismos que controlan este tipo de información) y que se aplica desde gabinete, aunque también a menudo complementada con salidas al campo.

La información que ofrecen los satélites que resulta de utilidad geológico-minera se refiere a la reflectividad del terreno frente a la radiación solar: ésta incide sobre el terreno, en parte se absorbe, y en parte se refleja, en función de las características del terreno. c. Geología El estudio en mayor o menor detalle de las características de una región siempre es necesario en cualquier estudio de ámbito minero, ya que cada tipo de yacimiento suele presentar unos condicionantes específicos que hay que conocer para poder llevar a cabo con mayores garantías de éxito nuestra exploración, así como otras que puedan emprenderse en el futuro. Es un estudio que se lleva a cabo durante las fases de preexploración y exploración, ya que su costo aún suele ser bastante bajo. Tiene también un aspecto dual, en el sentido de que en parte puede hacerse en gabinete, a partir de los datos de la recopilación de información y de la teledetección, pero cuando necesita un cierto detalle, hay que complementarla con observaciones sobre el terreno. d. Geoquímica La prospección geoquímica consiste en el análisis de muestras de sedimentos de arroyos o de suelos o de aguas, o incluso de plantas que puedan concentrar elementos químicos relacionados con una determinada mineralización. Tiene su base en que los elementos químicos que componen la corteza tienen una distribución general característica. 1.9 DETERMINACION DE AREAS FAVORABLES DE LA FORMACION a. Geofísica Dentro de esta denominación genérica encontramos, como en el caso de la geología, toda una gama de técnicas muy diversas, tanto en coste como en aplicabilidad a cada caso concreto. La base es siempre la misma: intentar localizar rocas o minerales que presenten una propiedad física que contraste con la de los minerales o rocas englobantes. Igual que para localizar una aguja en un pajar un imán es una herramienta de gran utilidad, éste mismo imán no nos servirá de nada si lo que hemos perdido entre la paja es una mina de lapicero de 0.5 mm. Así, las diversas técnicas aplicables y su campo de aplicación puede ser el siguiente: b. Métodos eléctricos Se basan en el estudio de la conductividad (o su inverso, la resistividad) del terreno, mediante dispositivos relativamente simples: un sistema de introducción de corriente al terreno, y otro de medida de la resistividad/conductividad. Se utilizan para identificar materiales de diferentes conductividades: por ejemplo, los sulfuros suelen ser muy conductores, al igual que el grafito. También se utilizan mucho para la investigación de agua, debido a que las rocas que contienen agua se hacen algo más conductoras que las que no la contienen, siempre y cuando el agua tenga una cierta salinidad que la haga a su vez conductora.


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2. Métodos electromagnéticos Tiene su base en el estudio de otras propiedades eléctricas o electromagnéticas del terreno. El más utilizado es el método de la Polarización Inducida, que consiste en mediar la cargabilidad del terreno: se introduce una corriente eléctrica de alto voltaje en el terreno y al interrumpirse ésta se estudia cómo queda cargado el terreno, y cómo se produce el proceso de descarga eléctrica. Muy utilizado para prospección de sulfuros, ya que son los que presentan mayores cargabilidades. Se induce una corriente en la superficie para la generación de un campo magnético primario (Tx). La corriente inducida crea un campo magnético secundario en la geología del subsuelo. El campo magnético secundario induce una corriente hacia el receptor (Rx) el cual asocia a la resistividad de la geología.

La distribución del campo secundario EM esta directamente asociado con la geología.


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3. Métodos magnéticos Basados en la medida del campo magnético sobre el terreno. Este campo magnético como sabemos es función del campo magnético terrestre, pero puede verse afectado por las rocas existentes en un punto determinado, sobre todo si existen en la misma minerales ferromagnéticos, como la magnetita o la pirrotina. Estos minerales producen una alteración del campo magnético local que es detectable mediante los denominados magnetómetros.

4. Métodos gravimétricos Se basan en la medida del campo gravitatorio terrestre, que al igual que en el caso anterior, puede estar modificado de sus valores normales por la presencia de rocas específicas, en este caso de densidad distinta a la normal. El gravímetro es el instrumento que se emplea para detectar estas variaciones, que por su pequeña entidad y por la influencia que presentan las variaciones topográficas requieren correcciones muy detalladas, y por tanto, también muy costosas. Mide el valor de la gravedad en distintas zonas de la Tierra permitiendo deducir las densidades de las rocas.


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5. Métodos Radiométricos Se basan en la detección de radioactividad emitida por el terreno, y se utilizan fundamentalmente para la prospección de yacimientos de uranio, aunque excepcionalmente se pueden utilizar como método indirecto para otros elementos o rocas. Esta radioactividad emitida por el terreno se puede medir o bien sobre el propio terreno, o bien desde el aire, desde aviones o helicópteros. Los instrumentos de medida más usuales son básicamente de dos tipos: Escintilómetros (también llamados contadores de centelleo) o contadores Geiger. No obstante, estos instrumentos solo mide radioactividad total, sin discriminar la longitud de onda de la radiación emitida. Más útiles son los sensores capaces de discriminar las distintas longitudes de onda, porque éstas son características de cada elemento, lo que permite discriminar el elemento causante de la radioactividad.

Durante del cambio de un medio al otro las ondas sísmicas tienen que cambiar su velocidad, significa también que van a separarse en una parte reflejada y en una otra parte refractada.

6. Sísmicos La transmisión de las ondas sísmicas por el terreno está sujeta a una serie de postulados en los que intervienen parámetros relacionados con la naturaleza de las rocas que atraviesan. De esta forma, si causamos pequeños movimientos sísmicos, mediante explosiones o caída de objetos pesados y analizamos la distribución de las ondas sísmicas hasta puntos de medida estratégicamente situados, al igual que se hace con las ondas sonoras en las ecografías, podemos establecer conclusiones sobre la naturaleza de las rocas del subsuelo. Se diferencian dos grandes técnicas diferentes: la sísmica de reflexión y la de refracción, que analizan cada uno de estos aspectos de la transmisión de las ondas sísmicas. Es una de las técnicas más caras, por lo que solo se utiliza para investigación de recursos de alto coste, como el petróleo. Durante del cambio de un medio al otro las ondas sísmicas tienen que cambiar su velocidad, significa también que van a separarse en una parte reflejada y en una otra parte refractada.


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a. Calicatas A menudo, tras la aplicación de las técnicas anteriores seguimos teniendo dudas razonadas sobre si lo que estamos investigando es o no algo con interés minero. Por ejemplo, podemos tener una anomalía geoquímica de plomo y una anomalía de geofísica eléctrica, pero ¿será una mineralización de galena o una tubería antigua enterrada?.

b. Sondeos mecánicos Los sondeos son una herramienta vital la investigación minera, que nos permite confirmar o desmentir nuestras interpretaciones, ya que esta técnica permite obtener muestras del subsuelo a profundidades variables. Su principal problema deriva de su representatividad, pues no hay que olvidar que estas muestras constituyen, en el mejor de los casos (sondeos con recuperación de testigo continuo) un cilindro de roca de algunos centímetros de diámetro, que puede no haberse recuperado completamente (ha podido haber pérdidas durante la perforación o la extracción), y que puede haber cortado la mineralización en un punto excepcionalmente pobre o excepcionalmente rico. No obstante, son la información más valiosa de que se dispone sobre la mineralización mientras no se llegue hasta ella mediante labores mineras. 7. LA TOMA DE MUESTRAS a.

MUESTREO Procedimiento mediante técnicas para obtener una pequeña cantidad de mineral que represente lo más aproximado a un deposito mineral.

b. FINALIDAD DE MUESTREO Determinar el contenido y el valor de la mena. Sirven para: Conocer las leyes, calcular las reservas, tonelaje, planificar la explotación, controlar la eficiencia de las plantas metalúrgicas, etc. c. IMPORTANCIA DEL MUESTREO Sirve para valorizar un depósito mineral, plantear o controlar la explotación. Es necesario ser cuidado y preciso. d. ERRORES EN EL MUESTREO Factores personales, desconocimiento de las técnicas de muestreo y del tipo de mineralización. e. ERRORES Y MANERAS DE EVITARLOS Cuando hay bandas de diferente dureza, se realiza un muestreo por separado. Cansancio, los muestreros deben de rotar. Falta de limpieza y poco cuidado en la superficie de muestrear.


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Una vez localizado un blanco dentro de un prospecto lo que procede es pasar a la etapa de estudio de detalle del mismo. Durante esta fase, la toma de muestras cobra especial relevancia. Esta la llevaremos a cabo mediante tres metodologías:  Pozos.  Trincheras (calicatas).  Sondeos.

1. Los pozos Son muy comunes en la exploración de placeres auríferos; con especializada se pueden alcanzar profundidades de hasta unos 13 m.

maquinaria

Excavador hidráulico Poclain 160; permite alcanzar una profundidad en el pozo es de unos 12-13 m.

POZO EXPLORATORIO


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2. Las trincheras Se cavan a ser posible a 90º de la dirección de la estructura principal, y se utilizan para obtener muestras y cartografiar en detalle. La excavación puede realizarse con una retroexcavadora o un bulldozer, pudiéndose alcanzar profundidades de hasta 4 m.

Geólogo trabajando en una trinchera. Note los bancos de seguridad ( safety batters) para minimizar el riesgo de derrumbes.

3. Sondeos Existen diversas maneras de disponer los sondeos sobre un blanco de exploración. Si la investigación tiene carácter muy preliminar (determinar si hay o no mineralización) entonces se pueden hacer unos pocos sondeos dispuestos geométricamente con criterio geológico. En el caso de que estemos en una etapa más avanzada del proceso de evaluación del prospecto, dispondremos los sondeos según una malla que nos permita obtener una información homogénea de la zona bajo estudio. Las mallas más típicas son las de tipo cuadrada y triangular. Como regla general en el caso de cuerpos regulares (e.g., filones), la disposición y secuencia de sondeos es la siguiente:

A la izquierda podemos observar la disposición de sondeos del tipo DDH. A la derecha podemos observar la misma situación en un corte. Dado que se ha determinado que el cuerpo mineralizado se dispone E-W, buzando 50º S, los sondeos se dispondrán con una inclinación de 40º N. Primero se llevarán a cabo los sondeos 1 y 2. Si la cosa va bien (leyes y mineralogía interesantes), pasaremos a la posición 3,


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Los sondeos pueden ser diversos tipos, dependiendo del tipo de terreno y la calidad de información que queramos obtener. Entre los distintos tipos de sondeos tenemos los siguientes:    

Hélice (auger drilling). Percusión-rotación (down-the-hole: DTH). Recuperación de testigo = diamante = diamantina (diamond drill hole: DDH). Aire reverso (circulación reversa; reverse circulation: RC ).

4. Los sondeos de hélice Son los más simples, y pueden ser realizados manualmente o con máquinas montadas en vehículos. Se realizan en terrenos de fácil penetración, y pueden alcanzar profundidades de hasta unos 60 m, siendo 30 m una profundidad común. El diámetro normal es de unos 5-15 cm:

Realización de un sondeo tipo hélice (auger drilling).

5. Los sondeos de percusión-rotación: Son realizados con un martillo accionado neumáticamente, al que se le imprime un movimiento vertical y rotacional. La herramienta (martillo) suele ser carburo de tungsteno, permiten diámetros de hasta 20 cm, y pueden penetrar hasta unos 200 m. Dependiendo del tipo de roca, se pueden perforar hasta unos 100-150 m en unas 8 horas. Su principal uso es para la determinación de leyes. El problema que presentan es la contaminación: los materiales que ascienden se pueden contaminar con otros, de tramos superiores, que han caído por efectos del movimiento de la varillas:


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Percusión - rotación (down-the-hole: DDH). Observe como se inyecta aire a presión (flechas descendentes) por las varillas (rods). Al llegar al fondo, el aire transporta en suspensión hacia arriba (flechas ascendentes) al material desmenuzado (cuttings) que se encuentra en el fondo de la perforación.

6. Los sondeos por aire reverso Son muy populares, y están en uso desde los años 70. El sistema permite la recuperación de cuttings por inyección de aire o agua a través de un sistema de pared doble, que evita los problemas de contaminación que se producen en el sistema percusión-rotación. Son de gran velocidad y en algunos casos pueden ser implementados como sistemas duales RC/DDH.

Aire reverso. Note como el aire/agua entra por un sistema interno de doble pared (flechas descendentes) y regresa con los cuttings a superficie por el interior (flechas ascendentes), lo que evita la contaminación que suele producirse en el sistema percusión-rotación. ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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 ¿Qué se hace con un testigo?

Los testigos son enviados a un lugar determinado donde se almacenan y pueden ser estudiados en detalle. Una mitad (sección longitudinal) suele destinarse para análisis químicos (determinación de leyes). Con la otra mitad del testigo el geólogo estudiará la litología, mineralogía, en parte algunos rasgos estructurales, y el RQD. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS El proceso de exploración minera consiste en una toma de datos continua que hay que ir interpretando sobre la marcha, de forma que cada decisión que se tome de seguir o no con las etapas siguientes esté fundamentada en unos datos que apoyan o no a nuestra interpretación preliminar. De esta forma, cada etapa de la investigación que desarrollamos debe ir encaminada precisamente a apoyar o desmentir las interpretaciones preliminares, mediante nuevos datos que supongan una mejora de la interpretación, pero sin buscar sistemáticamente la confirmación a toda costa de nuestra idea: la cabezonería puede ser muy costosa para la compañía, aunque sin ella a menudo no habría investigación minera. La interpretación de los resultados debe ser muy detallada, y debe buscar las coincidencias que supongan un apoyo a nuestras ideas, pero también las no coincidencias, que debe analizarse de forma especialmente cuidadosa, buscando la o las explicaciones alternativas que puedan suponer la confirmación o el desmentido de nuestras interpretaciones, sin olvidar que al final los sondeos confirmarán o no éstas de forma casi definitiva. DETERMINACION DE AREAS FAVORABLES DE LA FORMACION a. Guías estratigráficas Si la mena se encuentra exclusivamente en una capa sedimentaria dada, esta capa constituye una guía estratigráfica ideal. Menos perfecta, pero todavía útil, es una capa o grupo e capas que contengan la mayoría de los criaderos, incluso aunque otros horizontes estratigráficos puedan no ser enteramente estériles. Si la roca que los contiene no es una formación sedimentaria, sino un cuerpo intrusivo o una colada volcánica, los mismos principios son aplicables en lo que concierne a la búsqueda de menas. b. Guías litológicas En este apartado tenemos que entender un aspecto principal: que existe una conexión entre el tipo de litología y el tipo de yacimiento que estamos buscando. Las razones son diversas y tienen que ver con aspectos tan fundamentales como los procesos de cristalización magmática (e.g., yacimientos de platinoides en rocas ultramáficas), como con otros menos entendidos como la relación entre la dolomitización de rocas carbonatadas y la formación de yacimientos del tipo Mississippi Valley (Pb-Zn). En cualquier caso, es un hecho de carácter empírico que determinados tipos de yacimientos se asocian a unos determinados tipos de roca. c. Guías mineralógicas La mineralogía de alteración (hidrotermal o supergénica) es una de las herramientas más útiles de exploración. Los yacimientos hidrotermales presentan una aureola de alteración, que suele disponerse simétricamente en torno al cuerpo mineralizado. ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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Recordemos que la mineralización sulfurada y la alteración silicatada no son más que las dos caras de una misma moneda.

Así por ejemplo los pórfidos cupríferos presentan un núcleo de alteración potásica (feldespato K, biotita, que grada hacia fuera hacia una alteración fílica (=cuarzosericítica). Más periféricamente encontraremos facies argílicas (intermedia o avanzada) y propilítica (con clorita, epidota, calcita). La secuencia de alteración es la siguiente: 1) formación de las zonas de alteración potásica y propilítica; 2) desarrollo de la alteración fílica (hacia fuera y arriba); y 3) formación de facies de alteración argílica en la parte superior del sistema.

Esquema de alteración en un yacimiento tipo pórfido cuprífero (ver además la figura de Bajo La Alumbrera).

d. Guías fisiográficas Los rasgos fisiográficos pueden servir, ya de evidencia directa o indirecta de la presencia de mena. Las indicaciones directas tales como las expresiones superficiales de un criadero son, naturalmente, las de uso más inmediato. Pero la evidencia indirecta también puede ser valiosa; accidentes tales como: escarpas de falla, depresiones y cuestas actúan como pistas de las estructuras geológicas. La evidencia reflejada en la historia fisiográfica de la región pueden indicar las condiciones bajo las que se acumuló o enriqueció la mena, y apuntar así hacia los lugares en que puede existir en el presente. Estas consideraciones históricas encuentran su aplicación más amplia en la selección de grandes regiones para su exploración, pero incluso en problemas de investigación de menas dentro de un distrito restringido constituyen a formar la base del razonamiento geológico constructivo.


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CONCLUSIONES  El desarrollo de los métodos de exploración ha permitido crear nuevas y mejores

técnicas e instrumentos, facilitando el descubrimiento de materiales radiactivos de alto nivel productivo.  El auge alcanzado por los métodos de exploración y el perfeccionamiento en sus

métodos prospectivos, permitirán a la humanidad contar con yacimientos de gran importancia ya que son estratégicos para el país.  Los métodos de exploración se perfila como una ciencia de gran confiabilidad,

debido a que cada instante se ve influenciada por los avances de gran número de ciencias con las cuales se relaciona.  Los métodos geoquímicos aplicados a la exploración minera son una herramienta

esencial utilizada en los programas de exploración en todas sus etapas, desde los trabajos iniciales de reconocimiento hasta los de detalle cuando el yacimiento ya ha sido localizado.  Las concentraciones altas de los elementos en estudio no necesariamente esta

relacionado con un yacimiento mineral de valor económico.

BIBLIOGRAFIA  Hugh Exton Mckinstry. GEOLOGIA DE MINAS. Segunda edición. Ediciones Omega,

S.A. Barcelona 1977.  Howard L. Hartman. INTRODUCTORY MINING ENGINEERING. Second Edition. 2002.  www.scridt.Com  www.emagister.com


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CAPITULO IV METODOS DE PERFORACIÓN


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RESUMEN El presente trabajo es una síntesis de los aspectos más importantes relacionados a los métodos de perforación en minería, considerando aspectos fundamentales puntualizados en el syllabus del curso y desarrollados de la mejor manera en el presente trabajo, que esperamos sirva para futuros y quizá mejores trabajos de investigación que tengan afinidad al tema presentado. ABSTRACT This paper is a summary of the most important aspects related to mining, drilling methods, considering key issues spelled out in the syllabus of the course and the best developed in this work that we hope for future and perhaps best work research that have an affinity to the topic presented. INTRODUCCIÓN La actividad minera tiene por finalidad proporcionar materias primas que son necesarias para la producción de bienes industriales, este objetivo es logrado dentro de un marco económico, tecnológico y restrictivo para lo cual es necesario realizar etapas de manejo y tratamientos de los materiales que están disponibles en la corteza terrestre. En este sentido las principales operaciones, que se realizan en cualquier actividad minera extractiva y a partir de la cual se desarrolla el ciclo productivo de una mina explotada a cielo abierto o en subterráneo, son las labores de perforación. Ambas operaciones se encuentran íntimamente ligadas entre sí, resultando ser claves en la preparación de los volúmenes de roca que se pretenden extraer, cargar, transportar y chancar. Análogamente ellas deben ser transportadas como unidad de negocio, que influye fuertemente en el costo global observado para una Explotación minera.


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OBJETIVOS GENERAL •

Teorizar y fundamentar lo correspondiente al tema de métodos de perforación principalmente en minería.

ESPECIFICOS •

•

•

•

Comprender la importancia del conocimiento de los métodos de perforación, para optar por el mejor y el más idóneo, según las condiciones presentes del terreno. Ilustrar y dar algunos alcances de la tecnología de los equipos de perforación más usados. Conocer el procedimiento en una perforación diamantina, la extracción y el adecuado y conveniente manejo y tratamiento del testigo, el Logueo requerido según sea el caso. Puntualizar de forma clara y precisa los deberes del geólogo en la mina, en la perforación.


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3.1 GENERALIDADES: •

PERFORADORA:

Máquina que sirve para horadar la roca, generalmente compuesta de una parte mecánica, o cuerpo de la máquina, donde hay un émbolo que va a moverse (principio de aire comprimido). •

PERFORACIÓN:

Es la acción que, a través de medios mecánicos, tiene como finalidad construir un pozo. La eficiencia en perforación consiste en lograr la máxima penetración al menor costo. En perforación tiene gran importancia la resistencia al corte o dureza de la roca (que influye en la facilidad y velocidad de penetración) y la abrasividad.

En general, se puede considerar la perforación de rocas como una combinación de las siguientes acciones: Percusión: corresponde a los impactos producidos por los golpes del pistón, los que a su vez originan ondas de choque que se transmiten a la broca a través del varillaje. Rotación: con el movimiento de rotación se hace girar la broca para que los impactos se produzcan sobre la roca en distintas posiciones. Empuje: corresponde a la fuerza necesaria para mantener en contacto la broca con la roca. Barrido: fluido de barrido que permite extraer el detrito del fondo de la perforación. Los sistemas más comunes utilizados en perforación son:


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· Percusión


· Rotación

· Rotopercusión

TIPOS DE PERFORACIÓN: a. PERFORACIÓN POR PERCUSIÓN: Es un sistema sencillo, económico pero muy lento. Consiste en un trépano que golpea a velocidad constante; del cual se obtiene un barro que luego de un determinado avance es retirado por cucharas especiales, para su posterior análisis.

b. PERFORACIÓN POR ROTACIÓN ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN DIRECTA Este sistema de perforación, basado en la rotación del trépano y la inyección del fluido a través de las barras, es el más difundido y empleado, tanto en perforaciones para agua, como en las petrolíferas. Su mayor ventaja radica en la velocidad de avance.


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ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN INVERSA Este sistema está mucho menos empleado que el anterior, pese a que para profundidades someras (menos de 100 m) posee ventajas apreciables respecto a la circulación directa. En la rotación con circulación inversa, el sentido del flujo de la inyección es contrario al de la circulación directa. En el primero, el cutting asciende por aspiración y retorna al pozo por gravedad, a través del espacio anular.

c. PERFORACIÓN DIAMANTINA: Se encarga de la perforación obteniendo el testigo, (core o muestra). Tiene como principal objetivo obtener la muestra con la mayor recuperación y representatividad posible.

PERFORACIÓN POR ROTOPERCUSION Este sistema combina los principios de la rotación y la percusión. El más utilizado es el que emplea aire como fluido de inyección, para lo que requiere de un potente compresor, que también acciona un martillo de fondo. El aire se inyecta por dentro de las barras y después de salir por los orificios del trépano, asciende por el espacio anular, siguiendo el mismo trayecto que la inyección por rotación con circulación directa y arrastrando a la superficie el material triturado por el trépano. ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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PERFORACIÓN CON SISTEMA DE AIRE REVERSO (RVC) Se emplean en depósitos sedimentarios; en rocas muy fracturadas en donde no se requiere la recuperación del testigo. Por este sistema se destruye totalmente la roca y se saca un detrito.

3.2. ELECCIÓN DEL MÉTODO DE PERFORACIÓN La elección del método de perforación va a depender de factores tales como: Tipo de trabajo a realizar, del tipo material a perforar.  Para el tipo de trabajos a realizar

dependerá si son trabajos de exploración, de producción y también para trabajos de colocación de anclajes.

 En el caso de exploración, la materia que se extrae sirve con el propósito de analizar y

poder determinar tipos, calidades y cantidades de mineral para una eventual explotación del yacimiento.


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En el caso de producción, tiene como finalidad cargar el pozo con explosivos y generar la tronadura para poder quebrar la roca y así ir avanzando con la explotación de la mina.

Para el caso de los anclajes el trabajo consiste en la perforación de barrenos y eventual colocación de conductos de protección; los anclajes son utilizados para mantener la estabilidad de los taludes y dan un buen sostenimiento a boca minas.

Para el caso del tipo de material a perforar va a depender de si las rocas son duras o blandas; también para el caso de rocas muy fracturadas en donde no se necesita de la recuperación del testigo, podemos emplear la perforación por aire reverso.


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UBICACIÓN DE TALADROS TRAZOS DE PERFORACION: Es un conjunto de taladros que se perforan en un frente y que tienen una ubicación, dirección, inclinación y profundidad determinadas. Lo cual presenta numerosas alternativas de acuerdo al tipo de roca, al equipo de perforación, al tamaño de la sección a disparar. El trazo se hace con el objeto de:     

Distribuir los taladros Determinar el orden de la salida de los taladros Reducir los gastos de perforación y cantidad de explosivo. Obtener un buen avance. Mantener el tamaño o la sección de la labor uniforme.

PERFORACION DEL TRAZO El procedimiento para la perforación de trazos es el siguiente:     

Marcado del centro del frente. Marcado del trazo. Determinación de la dirección del trazo. Determinación de la dirección de los taladros. Perforación del trazo.

PARTES DEL TRAZO: El trazo de perforación está formado por los taladros del corte, ayudas, cuadradores, alzas, arrastres. Los que se distribuyen en el frente de voladura. De los cuales el más importante es el corte, que está formado por 2 o más taladros dependiendo del tipo de corte adoptado. CORTE: Corte Cuña, Corte Piramidal, Corte Quemado

   

AYUDAS CUADRADORES ALZAS ARRASTRES

3.4. DISEÑO DE MALLAS MALLA Es el conjunto de barrenos distribuidos de acuerdo a unas dimensiones dadas en bancos o terrazas de explotación. Es la forma en la que se distribuyen los taladros de una voladura, considerando básicamente a la relación de burden y espaciamiento y su directa vinculación con la profundidad de taladros. En el diseño de una voladura de banco se puede aplicar diferentes trazos para la perforación, denominándose malla cuadrada, rectangular y triangular o alterna, basándose en la dimensión del burden. ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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Los diseños de amarre de las conexiones entre taladros de los trazos de perforación anteriores, determinan el diseño de mallas de salida, siendo las más empleadas la longitudinal, cuña, diagonal (Echelón) trapezoidal y las combinadas.

3.5.- TECNOLOGÍA Y EQUIPOS DE PERFORACIÓN Minería chica y cooperativizada


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Minería grande EP montados sobre estructuras que se desplazan sobre rieles o sobre llantas. wagondrill, track drill y jumbos eumáticos o hidráulicos 3.5.- TECNOLOGÍA Y EQUIPOS DE PERFORACIÓN EQUIPOS DE PERFORACIÓN Actualmente se emplean tres tipos de máquinas perforadoras: 1. Manuales: De percusión con aire a ire comprimido, para huecos pequeños; para trabajo horizontal o al piso o para huecos verticales al techo. 2. Mecanizadas: De percusión y de rotopercusión, montadas en chasis sobre ruedas u orugas. 3. Mecanizadas rotatorias: Generalmente de grandes dimensiones para uso en tajos abiertos, montadas sobre camión o sobre orugas con traslación propia, con motor rotatorio independiente y perforación por presión. Un equipo normal de perforación está compuesto por: a.

Perforadora o martillo: accionan la barra o barreno de perforación y pueden ser: Neumáticos o Manuales o portátiles

b.

Soporte y carro portador: También llamados castillos

c.

Compresora y bombas hidráulicas: Pueden ser estacionarias, portátiles (móviles) y carrozadas.

d.

Brocas y barrenos: son las herramientas cortantes, generalmente de acero altamente resistente al impacto. Pueden ser: De corte, Rotatorias y Diamantinas

e.

Accesorios (mangueras, aceitadoras, etc.).


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GEOLOGIA DE MINAS


Las máquinas de perforación empleadas en métodos Rotopercutivos ejercen su empuje a través de herramientas de trabajo ubicadas en la cabeza del sistema de desplazamiento, así como, en el fondo del barreno. Los equipos rotopercutivos se clasifican en dos grandes grupos según donde se encuentra colocado el martillo: Martillo en Cabeza.- En éstas perforadoras dos acciones básicas se producen fuera del barreno: rotación y percusión. Martillo en Fondo.- La percusión se realiza directamente sobre la broca de perforación, mientras que la rotación se efectúa en el exterior del barreno Características medias de Martillos Neumáticos Cuando se tiene que seleccionar un tipo de martillo neumático, se pueden considerar las siguientes características de diseño y operación:  Relación diámetro - Pistón / diámetro – Barreno 1.5 – 1.7  Carrera del Pistón (mm) 50 - 95  Frecuencia de Golpeo (golpes / minuto) 1500 – 2800  Velocidad de rotación (rpm) 40 – 400  Consumo relativo de aire 2.2 - 2.8 Cuando utilizamos este tipo de maquinaria, las longitudes de perforación no superan los 30 metros de profundidad, debido a la pérdida de energía en la transmisión de la onda de choque y a las desviaciones de los barrenos. Perforadoras Neumáticas.- Una Neumáticas.- Una máquina Neumática consta de las siguientes partes: Perforación con Martillo en Cabeza Hay dos tipos de máquinas perforadoras con martillo en cabeza: Una con accionar neumático y otra con sistema hidráulico. Cuando tenemos que seleccionar una perforadora hidráulica, entonces las características del martillo deben ser las siguientes:  Presión de trabajo (Mega Pascales) 12 – 25  Potencia de Impacto (Kw) 6 – 20  Frecuencia de Golpeo (golpes / min) 2000 – 5000  Velocidad de rotación (rpm) 0 – 500  Consumo Relativo de aire 0.6 – 0.9 Perforadoras Hidráulicas.- Las perforadoras hidráulicas constan básicamente de los mismos elementos constructivos que las perforadoras neumáticas. La diferencia estriba en que un motor actúa sobre un grupo de bombas que suministran un caudal de aceite que acciona aquellos componentes. Ventajas de las perforadoras hidráulicas      

Menor consumo de energía (1/3 de la neumática) Menor costo de accesorios de perforación Mayor capacidad de perforación (50 – 100 100 % mayor a las mecánicas) Mejores condiciones ambientales (menor ruido) Mayor flexibilidad en las operaciones Mayor facilidad para la automatización

Perforación con Martillo en el Fondo del Barreno Las primeras experiencias de perforación de roca utilizando martillos en el fondo del barreno fueron patentadas en 1910. Stenvick desarrolló estos martillos en 1951 y ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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desde entonces son muy utilizados en explotaciones a cielo abierto particularmente en rocas de resistencia media con diámetro variable desde 105 a 200 mm, aunque hay modelos que llegan hasta los 915 mm.

En los martillos de fondo, la frecuencia con que el pistón golpea a la herramienta de corte y avance oscila entre 600 y 1600 golpes por minuto. Actualmente, existen equipos que operan a altas presiones y consiguen altos rendimientos. rendimientos. Cuando se perfora rocas donde hay agua, es necesario colocar una bomba para retirar el agua y reducir el riesgo de que se produzca una pérdida de la herramienta por taponamiento.

Las ventajas de utilizar perforadoras con martillo en el fondo, fondo , frente a los otros tipos son: La velocidad de penetración se mantiene constante con la profundidad. El desgaste de la broca es menor comparado con la perforación en cabeza. La vida útil de la tubería de perforación es mayor que la de las varillas. La desviación del barreno es menor, por lo que se usa en perforaciones profundas. El coste por metro de perforación en rocas duras es menor que con perforación rotativa.  En el lugar de trabajo el nivel de ruido es inferior a la perforación con martillo en cabeza.     

Sistemas de Avance  Para conseguir un rendimiento elevado en las perforadoras, tanto en las

    

perforadoras manuales como en las mecanizadas, se debe dar el empuje adecuado sobre la broca, cuyo valor oscila de 3 a 5 kN en las manuales, hasta 15 kN en las mecanizadas. En las perforadoras mecanizadas los sistemas de avance son diversos, siendo los principales, los siguientes: Empujadores. Deslizaderas de cadena. Deslizaderas de tornillo. Deslizaderas de cable. Deslizaderas hidráulicas.


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Las perforadoras de cadena son las más comunes en las tareas de perforación y voladura que se utiliza en la explotación de roca para las canteras de Guayaquil.

Sistemas de Montaje Los sistemas de montaje se diferencian en función al tipo de trabajo que las perforadoras realicen, ya sea en actividades a cielo abierto o en obras subterráneas. Los montajes en las perforadoras que operan en superficie pueden ser instalados sobre chasis ligero sobre orugas, llantas o camiones. En trabajos subterráneos los equipos de perforación pueden ir montados sobre Jumbos para excavación de túneles, galerías y cámaras.

Captadores de Polvo Durante la perforación rocas son molidas por la herramienta de corte para obtener como resultado un hueco conocido como barreno y durante esta actividad, se genera gran cantidad de polvo y ruido. Para reducir el impacto ambiental debido al polvo, las perforadoras modernas poseen unos sistemas conocidos como captadores de polvo que generalmente vienen instalados en la parte cercana a la boca del barreno.


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 SELECCIÓN DE EQUIPOS DE PERFORACIÓN

Existen diversos tipos y marcas de equipos de perforación para diferentes condiciones de trabajo. Su selección se basa en criterios económicos. De diseño mecánico, mantenimiento y servicio, capacidad operativa, adaptabilidad a los demás equipos de la mina, y de condiciones generales del lugar de trabajo (acceso, roca, topografía, fuentes de energía, etc.). Uno de los criterios más importantes en perforación es la velocidad de penetración.

Métodos de perforación en trabajo a cielo abierto (atlas copco)


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Métodos de perforación en trabajos de explotación subterráneos (Atlas Copco). Nuevas tecnologías de perforación del terreno La perforación con los sistemas SonicSampDrill es una técnica única de perforación del terreno, desarrollada recientemente en su forma final, que utiliza vibración vertical de alta frecuencia, entre 150Hz - 180Hz. El empleo de esta alta frecuencia lleva a licuefacción al terreno que está directamente en contacto con la maniobra de perforación, resultando en una elevada velocidad de perforación. Además, el volumen de detritus de perforación es o bien muy bajo, o bien inexistente. El corazón del sistema SonicSampDrill se compone de uno o varios conjuntos de dos excéntricas sincronizadas que, alimentadas por motores hidráulicos de alta velocidad, giran rotando a una velocidad de 9000rpm. Las vibraciones verticales de alta frecuencia producidas con esta técnica, se transfieren de la cabeza SonicSampDrill a la maniobra de perforación. Perforación con SonicSampDrill Esta transferencia de energía a un suelo o a una roca en forma de vibración vertical de alta frecuencia, tiene como resultado la fluidificación de una fina película de terreno de orden milimétrico, en contacto con la maniobra y los útiles de perforación, o con el tomamuestras.

Esquema del funcionamiento de la técnica de perforación SonicSampDrill. ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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Toda la maniobra de perforación se mueve muy deprisa, en vertical. El terreno se queda en su sitio. Las partículas del terreno no tienen tiempo de pegarse al varillaje. El resultado es un rendimiento de perforación entre tres a cinco veces superior al obtenido por métodos tradicionales de uso habitual en la actualidad. SonicSampDrill fabrica y comercializa cuatro tipos diferentes de cabezas de perforación. Sus características mecánicas, resumidas, se pueden observar en la siguiente tabla.

Características mecánicas de las cabezas de perforación SonicSampDrill.

perforación del terreno y las principales características de trabajo con sonicsampdrill. sondeos sondeos con recuperación de testigo continuo: aqualock® Además de la perforación a destroza, una de las principales aplicaciones de la tecnología SonicSampDrill es la toma de muestras en sondeo. Esta toma de muestras continuas en sondeo se puede hacer empleando una testiguera tradicional, o bien el sistema AQUALOCK®. En el caso de emplear testiguer a, a, los diámetros de muestra obtenidos son Ømuestra=53mm, Ømuestra=100mm y Ømuestra=125mm, para longitudes de muestra de Lmuestra=2m y Lmuestra=3m. AQUALOCK® es un sistema de toma de muestras desarrollado por SonicSampDrill, para obtener testigo continuo en suelos no consolidados o poco consolidados, con o sin presencia de agua en el terreno. La tubería que recoge las muestras está equipada con un pistón especial que, atrapando un volumen de agua, sella el tomamuestras hasta que se alcanza la profundidad deseada. A esa profundidad, la válvula v álvula de la cabeza de la tubería tomamuestras se abre, y se recoge la muestra a la vez que se empuja toda la maniobra de perforación. El porcentaje de recuperación de la muestra es del noventa (90%) al cien por cien (100%).


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Esquema explicativo del funcionamiento de AQUALOCK®.

Características del sistema de toma de muestras en sondeo AQUALOCK®. Las principales ventajas de AQUALOCK® son:  En la mayor parte de situaciones, no hace falta una perforación previa para sacar      

muestras del terreno. Las muestras son largas y sin compactar, tanto en terrenos saturados como en los no saturados. El consumo de agua es mínimo. En la práctica, el vacío creado por el pistón aguanta todas las muestras. No se produce contaminación de unos niveles por otros. Para material granular o para fangos, se puede montar una cabeza de recogida de muestras para la retirada del material con vibración. Su utilización es simple, y su mantenimiento fácil. El pistón empuja a la muestra hacia el exterior con agua a presión, y a su vez se sitúa en la cabeza de corte para su próximo uso.

Control y programación de obras PARTNERmb Esta empresa, con base en la República Checa, diseña, produce y pone en obra, equipos para controlar en tiempo real y en remoto, maquinaria y tecnología del sector de las cimentaciones especiales y de la obra pública. Los sistemas de PARTNERmb permiten:  Controlar la maquinaria que está operativa en un momento determinado, y en

cualquier parte del mundo.  Probar que el trabajo se está realizando.  Hacer un seguimiento de la calidad de ese.  Conocer la cantidad de tareas realizadas.


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PARTNERmb produce dos aplicaciones, GCOM+ y TRACK: •

GCOM+

El equipo GCOM+ está pensado para el control, en tiempo real y en remoto, de maquinaria y otras operaciones. Al estar equipado con un módulo GPRS y un tarjeta SIM, puede estar conectado al ordenador de las oficinas, a una base de datos propia GWIN, y a Internet. Normalmente, se utiliza para conocer las condiciones en las que están trabajando por ejemplo, los equipos de obra o los vehículos de una flota, controlando entre otros, los siguientes parámetros:         

Posición de una máquina, mostrándose en un mapa. Medidor de horas. Presión y caudal oleodinámico. Revoluciones del motor. Temperaturas de trabajo. Consumo de gasóleo instantáneo y total. Voltaje de la batería. Niveles y presiones de aceite en el motor. Parada de seguridad, en remoto, de la máquina.

Control del uso no autorizado de la máquina o vehículo En obras actualmente en ejecución en Europa, se han observado incrementos de rendimiento del veinticinco por cien (25%), en unidades de maquinaria con equipos GCOM+ instalados.

3.6.- DEBERES DEL GEÓLOGO Un departamento de geología puede llegar a tener hasta más de 10 geólogos, que cumplirán distintas tareas en la mina:     

Cartografía. Testificación de sondeos. Estimación de reservas. Estudios geotécnicos. Estudios mineralógico-texturales.

Por una parte debe indicar de manera exacta las leyes del mineral que entrará en la planta de tratamiento, y por otra las características mineralógicas y texturales de la mena y la ganga ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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    


Labor del geológo En mina Metalúrgica En perforación En exploraciones

El geólogo de interior mina

Ejemplo de "cartografiar a la altura de la cintura". Note el plano teórico marcado por la línea de segmento de color rojo. A la derecha puede observar la representación del plano de falla y buzamiento de los estratos en el mapa de planta.

El geólogo en minas a cielo abierto

Ejemplo de cartografía en una mina a cielo abierto. Note que solo los frentes de los bancos (bench) son cartografiados; a partir de ahí el trazado se realiza con línea de segmento (contacto inferido).

La geología es antes que nada mapas. Lo segundo más importante son los mapas y, por último, siempre están los mapas. Sin mapas no hay geología, es la base que sustenta todo el entramado en nuestra profesión. Poco o nada importan los supuestos méritos curriculares de ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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un aspirante a geólogo de minas o exploración si entre éstos no se encuentran las habilidades y destrezas necesarias para hacer un mapa geológico

Actualmente, hay dos grandes campos de la industria minera que determinan también dos tipos distintos de geólogos especialistas:  Minería metálica.  Minería de rocas y minerales industriales.

Dentro de esos dos grandes campos, hay geólogos que trabajan en exploración minera exclusivamente y geólogos que trabajan directamente en la explotación de los recursos minerales en minas o canteras, en los estudios ambientales previos a la explotación, en el seguimiento ambiental de los trabajos de restauración simultáneos con la explotación y en los proyectos de restauración ambiental tras el término de las mismas. Los geólogos de exploración especialistas en minería metálica son los responsables de la localización de nuevos yacimientos o de investigar los conocidos. Para localizar un yacimiento, los geólogos utilizan técnicas tales como sensores remotos (imágenes de satélite), fotogeología, cartografía geológica, petrología, geofísica (estudios con equipos magnéticos, radiométricos, eléctricos, sísmicos o gravimétricos) y geoquímica. 1. La posibilidad real de encontrar un cuerpo mineralizado. 2. Un salario excepcionalmente bueno. 3. El recorrer lugares remotos que la inmensa mayoría de la gente sólo sueña con ver.


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1. Señalizar los lugares a perforar. 2. Iniciada la perforación, dar el Angulo y la dirección planificada. 3. Inspeccionar mañana y tarde la perforación, comprobando la perforación, recuperación y efectuando el registro del pozo. 4. Una vez llegada a la zona mineralizada, el geólogo debe estar presente durante la perforación comprobando las medidas de profundidad de cada sacatestigos. 5. Vigilar la extracción de la tubería a intervalos frecuentes. 6. Vigilará que los testigos se depositen correctamente al ser extraídos del tubo sacatestigos, para ponerlos en las cajas portatestigos en el orden correspondiente. 7. Estar atento al recojo de lama (lodo con mineral triturado) vigilando que no se derrame o fuge por la tubería, y que los recipientes de recojo de lama se limpien debidamente para la siguiente perforación. 8. Efectuar el Logueo correspondiente, preferentemente a la luz del día. 9. Efectuar en campo o enviar a laboratorio, para los ensayos necesarios. 10. Suspender la perforación si este se ha pasado de la zona mineralizada.

3.7.- TRATAMIENTO DEL TESTIGO Las muestras que se obtienen con estas PD, son cilindros macizos rocosos denominados “testigos” o “cores”, de diámetro variado según la línea de tubería de

perforación utilizada: Línea BQ (36,5 mm), línea NQ (47,6 mm) y línea HQ (63,5 mm). Luego de extraídos, los testigos son colocados en cajas de madera preparadas para tal fin, identificadas con el nombre del proyecto, número del sondeo (perforación), ubicación, intervalo de perforación de la muestra, fecha, etc.

Los testigos dan un trazado de información de la geología, y son analizados para buscar metales para confirmar cuales secciones pueden ser calificadas como mineralizadas. La exploración de un criadero requiere un programa extenso de perforación con testigos y muestreo. La perforación con testigos se usa mucho también en minas en funcionamiento.


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Es el instrumento estándar para obtener información por adelantado sobre las condiciones del mineral y la roca. Esta información por adelantado es de importancia vital para la planificación del desarrollo de la mina a largo plazo. En el campo se recibe los testigos en cajas (las que Perforación Diamantina las proporciona lavadas, enumeradas y metradas), para luego ser trasladadas al área de Muestrería – Geología. En cuanto al material de la caja este puede ser de cartón o plástico, con su respectivo diseño y acondicionado para llevar las muestras de Core, que están distribuidas en un separador de 5 canales de 61 centímetros cada una. En el caso de los separadores se cambian estos dependiendo de las líneas de perforación HQ y NQ. (Ver figuras A y B, abajo).

ESPLITADO DE CORES Es el seccionamiento en forma longitudinal del core por la mitad, una parte es enviada a concentradora mientras que otra parte es almacenada para estudios posteriores.

Generación de formatos, etiquetado, embolsado y envio de muestras a co ncentrador GENERACION DE FORMATOS Se preparan reportes por corridas de Gravedad Especifica, RQD y %RECUPERACION.


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También se genera un reporte de ensayos de laboratorio con las corridas, número de muestra y observaciones correspondientes. Este reporte se envía junto con las muestras al laboratorio.

EL ETIQUETADO Y EMBOLSADO Es secuencial de acuerdo a lo muestreado en la corrida  Las etiquetas van en cada una de las bolsas de muestreo con los datos

especificados dentro de la bolsa de muestreo.  Una vez etiquetado y embolsado la muestra de core, se procede a enviarla a concentradora.  También se envía dos sobres vacíos codificados. Ambos sobres son llenados por finos, una para ser analizado y la otra que retorna como contra-muestra a los almacenes de Geología.

Codificación y embolsado, para envío de core esplitado hacia concentradora en forma ordenada con tarjetas de corrida y reportes.

RECEPCIÓN DE MUESTRAS  Entrega de bolsas de muestra esplitada a la concentradora, previamente se hará

las coordinaciones respectivas con la gente de la concentradora para evitar posibles errores a posteriori. TRATAMIENTO DE MUESTRAS EN CONCENTRADORA  

Chancadora primaria. Molienda.


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Pulverizado. Homogeneizado. Secado. Cuarteado. (Se obtiene el material fino para ser llenado en sobres por duplicado, uno de los cuales es transportado al Laboratorio y la otra parte como contra-muestra en fino y en granza los cuales retornan a Geología.

   

LABORATORIO  Se trata la muestra fina para su análisis, por diferentes procesos químicos de

acuerdo a los elementos que se requiera y así obtener resultados de ensayos para diferentes elementos.  Luego del proceso de análisis de la muestra se envía los resultados a Geología. RECOJO DE GRANZAS Y FINOS  Luego de tratamiento de las muestras en concentradora estas son llevadas hacia

los almacenes de Geología. ALMACENAMIENTO DE CORES, GRANZAS Y FINOS  Para los cores se hace en orden a las corridas o también al número de caja uno

sobre otro; es recomendable tenerlo en lugares secos porque la humedad afecta a las cajas de cartón.  Las granzas se las agrupa por taladros y se las apila consecutivamente al igual que los finos.


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3.8.- LOGUEO DEL TESTIGO Se debe registrar los siguientes datos: 1. Básicos: proyecto, nombre y número de referencia, localización, número de sondeo, coordenadas, inclinación y orientación, fecha, contratista, supervisor y sondista. 2. Método de perforación: máquina, tipo de perforación, diámetro, características de los útiles de perforación, tipos de lodos (si se emplearan), tipo de circulación (directa o inversa) y otras características técnicas. 3. Progreso de perforación: maniobras, metros de avance, velocidad de avance, resistencia al avance, recuperación, pérdidas y filtraciones de fluidos, inestabilidades de las paredes, averías, niveles freáticos, número de golpes para la hinca del tomamuestras, ensayos realizados, etc. I.

LOGUEO GEOLÓGICO Aquí se describe los diferentes tipos de rocas, tanto preminerales y post minerales, alteraciones hidrotermales y mineralización. En este caso los datos Geológicos obtenidos van a ser usados para la elaboración de los Modelos Geológicos de Mina.


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II.


LOGUEO MINERO El Logueo geológico minero es la descripción de los minerales presentes en los cores con la finalidad de adquirir la mayor información posible acerca de las alteraciones que se encuentran en el yacimiento. Al conocer esta información se podrá determinar :  El modelamiento del yacimiento  Estimación de recursos

El modelamiento del yacimiento :

Estimación de recursos :


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III.


LOGUEO GEOTÉCNICO Logueo Geotécnico, Es la descripción visual de la resistencia de la roca, espaciamiento de fracturas, condiciones de discontinuidades como rugosidad, relleno, intemperismo, etc. Esta información Geotécnica obtenida del logueo y en base a los ensayos geomecánicos que se le aplica a la muestra de Core, nos va a permitir elaborar la calidad de la roca, análisis cinemáticos y los Modelos Geomecánicos de la Mina.

III.

LOGUEO GEOTÉCNICO Determinar las características de suelos y rocas. Determinar la estabilidad de taludes. Información del nivel freático para fines de construcción . La descripción geotécnica de los testigos puede realizarse de forma simultanea a la perforación o justo a continuación, no debiendo retrasarse, ya que determinados tipos de materiales sufren alteraciones que modifican sus propiedades (como la pérdida de humedad en los suelos). El procedimiento a seguir es el siguiente:  Descripción sistemática:  En materiales rocosos:  Índice RQD.  Fotografías de las cajas  Descripción sistemática: naturaleza y composición, litología, tamaño de grano, color, textura, grado de meteorización, consistencia y resistencia a la penetración, etc.  En materiales rocosos: descripción de discontinuidades (tipo, apertura, rellenos, etc.), porcentaje de recuperación de testigos.  Índice RQD e índice N30 que representa el número de fracturas por cada 30 cm de testigo.  Fotografías de las cajas realizadas de forma que sea claramente identificables las tablillas separadoras con sus cotas, colores, texturas, fracturas de los testigos, así como el número de la caja y las profundidades perforadas.


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Además debe registrarse la profundidad del nivel freático. La APERTURA es la distancia perpendicular entre las caras de la roca de una discontinuidad, cuyo espacio está relleno de aire o agua.

Rock Quality Designation RQD Método de Cálculo

RQD 



Longitud total de testigos



10cm.

x100

Longitud total

Basándose en los rangos de los valores del RQD, el macizo rocoso puede ser caracterizado según la valoración siguiente RQD (%)

Calidad de la roca

100 – 90

Muy buena

90 – 75

Buena

75 – 50

Mediana

50 – 25

Mala

25 - 0

Muy mala

Los testigos se van colocando en cajones especiales en cuyos bordes constan las progresivas de profundidad. Todos estos trozos enteros de testigo o estas partes de roca fracturada se miden y se contabilizan para entonces aplicarlos a una fórmula de cálculo. ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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CONCLUSIONES  El buen tratamiento de las muestras nos van a brindar como resultado muy buenos

datos para su posterior tratamiento minero o en lo que se emplee.  Es recomendable hacer una relación y un plano de ubicación de taladros, granzas y finos por si es necesario un remuestreo ó relogueo.


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CAPITULO V CARRELACION DE INFORMACION


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INTRODUCCIÓN El mapa geológico permite representar y almacenar la información de la distribución, composición y estructura de las rocas en la superficie terrestre y en el sub-suelo. A partir de los datos del mapa (dos dimensiones) y de datos accesorios como los buzamientos, sondeos, cortes etc. se realizan modelos interpretativos, en tres dimensiones, del subsuelo. Así pues, el proceso de investigación geológica se inicia, siempre, en la adquisición de datos en el campo. Esto le permitió representar, con colores, las edades de distintas capas. Actualmente, las modernas técnicas de investigación han permitido un gran avance del conocimiento geológico de la Tierra. Mapas geológicos son los requisitos más importantes en la geología y minería.


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CONTENIDO CAPÍTULO V: CORRELACION DE INFORMACIÓ 4.1 PLANOS GEOLÓGICOS 4.2 PLANOS GEOLÓGICOS DE SUPERFICIE 4.2.1 Métodos 4.2.2 Fotografías Aéreas 4.3 PLANOS GEOLÓGICOS DEL SUB-SUELO 4.3.1 Planos Y Secciones 4.3.2 Instrumentos 4.4 CORRELACIÓN DE DATOS 4.4.1 Planos Y Secciones 4.4.2 Secciones Longitudinales Y Transversales 4.4.3 Secciones E Interpretación De Secciones Verticales De Sondajes

MAPAS GEOLÓGICOS Un mapa geológico es la representación de los diferentes tipos de materiales geológicos (rocas y sedimentos) que afloran en la superficie terrestre o en un determinado sector de ella, y del tipo de contacto entre ellos. Con el objeto de ampliar la información en el mapa pueden incluirse yacimientos de fósiles, recursos minerales, etc. Todos estos datos se representan mediante símbolos especiales. Habitualmente se utiliza un mapa de la superficie del terreno (mapa topográfico) como base del mapa geológico. Por razones de escala, no todo lo que se observa en el terreno puede ser incluido en el mapa geológico, por lo tanto, sólo los rasgos geológicos de una determinada magnitud mínima pueden ser incluidos en el mapa.

SIMBOLOGÍA EN COLOR


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SIMBOLOGÍA LITOLOGÍCA

CONTENIDO

TRABAJO DE CAMPO El geólogo realiza viajes por el campo buscando afloramientos de rocas. Cuando encuentra un afloramiento, lo sitúa sobre el mapa topográfico o sobre una fotografía


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En el campo el geólogo se ayuda con una picota para extraer muestras de roca del lugar, las cuales se guardan con su respectiva identificación para llevarlas al laboratorio. El reconocimiento de las rocas se puede realizar con ayuda de una lupa. Habitualmente busca fósiles pues estos le ayudan a establecer la edad de los materiales en los que se encuentran, para identificar si los mismos son de origen continental o marino y también para obtener información paleoecológica

TRABAJO DE CAMPO Con una brújula de geólogo, que posee además de la aguja imantada, un clinómetro y un nivel, mide la actitud de los estratos y de las estructuras presentes como esquistosidades, fallas, lineaciones, etc.

En su libreta de campo anota el punto de observación y a continuación todos los datos observados y medidos (buzamiento, litología, fósiles, muestras, etcétera). También realiza esquemas de la disposición de las capas. Es importante, sin embargo, que queden claramente diferenciadas las observaciones de las interpretaciones para que, al aparecer nuevas observaciones y evidencias, pueda modificar las segundas sin alterar las primeras.


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UTILIDAD DE LOS MAPAS GEOLOGICOS Y TEMATICOS

FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIADO SEGÚN SU PROPÓSITO

PARTES DE UN MAPA GEOLÓGICO


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SÍMBOLOS USADOS EN LOS MAPAS GOLÓGICOS

MAPAS GEOLÓGICOS


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MÉTODOS DE PROSPECCIÓN GEOFÍSICA PROSPECCIÓN ELÉCTRICA Es una técnica basada en un dispositivo tetraelectródico que inyecta corriente en el terreno y mide la diferencia de potencial que se genera. Los cambios de la resistividad calculados permiten modelizar la estructura del subsuelo. Se aplican métodos como el sondeo eléctrico vertical (SEV) para obtener imágenes profundas unidimensionales del terreno, y métodos de tomografía eléctrica que proporcionan perfiles bidimensionales. PROSPECCIÓN ELÉCTRICA

Resistivímetro con selector de electrodos, una de las bobinas multicable y la alimentación externa mediante batería

Realización de una tomografía eléctrica de muy alta resolución con 0.5 m de separación entre electrodos PROSPECCIÓN SÍSMICA Se basan en la detección del frente de ondas elásticas producidas por una fuente artificial (martillo, explosivo, etc.), propagadas a través del subsuelo que se investiga y detectadas en superficie mediante sensores (geófonos). ING. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE

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GEOLOGIA DE MINAS


Obteniéndose una imagen del terreno en base a las propiedades elásticas de los materiales. Estas técnicas se aplican a investigaciones de alta resolución que permiten obtener: morfologías del subsuelo, estado de compactación y fracturación de los materiales, medición de parámetros para la ingeniería minera y geotecnia, etc.

PROSPECCIÓN MAGNÉTICA Se basan en la detección de variaciones del campo magnético local debidas a la presencia de estructuras subsuperficiales. Las anomalías que se miden son debidas a la imanación inducida o remanente de los materiales. Esta técnica es especialmente útil para obtener información sobre estructuras arqueológicas que hayan estado sometidas a altas temperaturas y localización de cuerpos metálicos en general.

Prospección magnética por el método del pseudo-gradiente vertical


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GEOLOGIA DE MINAS


Mapa de anomalías del yacimiento arqueológico de Garbín (Baza, Granada) RESUMEN DE LOS METODOS MAS COMUNES Métodos

Principios

Parámetros obtenidos

Geoeléctrico

Conductividad o resistividad eléctrica

Geometría del acuífero (profundidad de formaciones impermeables y estructura del subsuelo), extensión lateral, propiedades de las formaciones (arena-arcilla), salinidad del agua, plumas de contaminación

Sísmica de refracción

Velocidad de propagación de un esfuerzo mecánico

depósitos secos-saturados, espesores de diferentes estratos y detección de zonas de fracturamiento

Sísmica de reflexión

Velocidad de propagación de un esfuerzo Zonas de fallas, cartografías de estructuras de mecánico recubrimiento

Gravimetría

Densidad

relleno-basamento

Magnetometría

Susceptibilidad magnética

Geometría del acuífero (profundidad formaciones impermeables y estructura del subsuelo), extensión lateral

Electromagnetismo

Conductividad o resistividad eléctrica y magnetismo

Localización de las áreas más conductivas, detección de fracturas que no afloran en superficie

PASOS DE INTERPRETACIÓN


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de

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FOTOGRAFÍAS AÉREAS 1.De acuerdo con la secuencia de las líneas de vuelo, se colocan las fotos por pares bajo un microscopio estereoscópico para que cada ojo observe, de manera independiente, sólo una de las dos fotografías. 2. Los dedos índice de cada mano se colocan sobre un punto sobresaliente y común a cada fotografía. 3. Las fotografías se observan a través del microscopio y se mueven hasta que las imágenes de los dedos queden superpuestas; cuando los dedos se retiran el relieve se percibe instantáneamente, de manera muy parecida a la vista hacia tierra firme desde la ventanilla de un avión en vuelo.


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VENTAJAS DE LA FOTOGRAFÍA AÉREA 1. La más importante es que permiten percibir rasgos y estructuras de la superficie terrestre que obviamente no pueden observarse de ningún otro modo. 2. La duración del trabajo de campo se reduce sustancialmente. 3. También se reduce el costo de los trabajos, lo que lógicamente contribuye a que un proyecto planeado con mucho cuidado se realice hasta su conclusión, y el factor económico no sea el que limite las posibilidades de realización que, en el mejor de los casos, los deja a medias. 4. El trabajo topográfico convencional se reduce significativamente, y en algunos casos hasta se puede suprimir, ya que con las imágenes aéreas y un adecuado procedimiento fotogramétrico pueden confeccionarse mapas exactos. 5. La calidad del trabajo obtenido es insuperable ya que se basa en una visión exacta de la superficie terrestre en la que se localizan todos los rasgos y estructuras que interesan a la fotogeología, con lo que el panorama logrado permite llegar a conclusiones definitivas, se elimina toda información que carezca de valor para los objetivos del estudio, y se aprovecha hasta el más mínimo dato que pueda interesar. 6. El trabajo es más completo porque en los documentos teledetectados aparece toda la superficie terrestre; no escapa el menor detalle ni rasgo, y por ello se elimina el proceso de identificación mediante símbolos. La realidad geológica, topográfica, edafológica, forestal e hidrológica se interpreta veraz y exactamente. Además es muy cómodo y rápido, a diferencia de los mapas. 7. Aun a las áreas más abruptas e intransitables se puede acceder con gran facilidad, trátese de zonas elevadas o montañosas, o de regiones bajas y pantanosas. 8. Se consigue infinidad de detalles que no se logran de otra manera. Todo lo que existe en la superficie es fielmente registrado y reflejado en la imagen teledetectada, sin importar su tamaño, siempre y cuando se empleen las escalas adecuadas, seleccionadas de acuerdo con la índole del trabajo a realizar. 9. Los problemas técnicos que se presentan en todo análisis sobre la teleinterpretación, relacionado con la superficie terrestre, pueden resolverse de inmediato porque con las fotografías e imágenes espaciales se tiene la geología no en el campo, sino en el gabinete de fotointerpretación. 10. La interrelación entre las ciencias que se fundamentan en el estudio de la superficie terrestre se observa directa y completamente. Tal es el caso de la paleontología, que se integra a la geología y topografía.


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UTILIZACIÓN DE FOFOGRAFIAS AÉREAS EN GEOLOGIA  Como guía general para el trabajo de campo.  Para interpretación directa de la geología.  Como base para levantamientos de campo.  Para trazado de curvas de nivel.  Para curvas de nivel estructuradas  Para construcción de cortes estratigráficos

IMPORTANCIA  Es importante entender el punto de partida de un mapeo geológico subterráneo a

través de 2 principios los cuales son: CONTINUIDAD LITOLOGICA VARIABILIDAD DE MINERALES

CAMBIO DE FACIES Conjunto de rocas sedimentarias que se pueden clasificar y separar de otras por su litología, geometría, estructuras sedimentarias, paleocorrientes o contenido fósil. en función de esto se obtienen litofacies.


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VARIABILIDAD DE MINERALES Ahora para realizar un trabajo a mayor detalle se tendrá en cuenta que no podemos realizar un mapeo subterráneo sin haber realizado previamente un mapeo superficial a la zona de interés.

Expresión topográfica, Tipo de Vegetación, Sucesión Estratigráfica, Contenido Fosilífero, Carácter litológico. RECONOSIMIENTO Durante el reconocimiento del yacimiento mediante labores mineras subterráneas es necesario seguir determinadas reglas VARIABILIDAD DE MINERALES El reconocimiento mediante labores profundas solo puede comenzarse luego de un estudio minucioso de la superficie del yacimiento en base a un levantamiento geologico detallado y al destape de los afloramientos de mineral util.


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EN LA ETAPA INICIAL DEL RECONOCIMIENTO LAS LABORES SE PRACTICAN EN LAS ZONAS CON MAYOR PERSPECTIVA DEL YACIMIENTO

LAS LABORES DEBEN ATRAVESAR TOTALMENTE EL CUERPO DEL MINERAL UTIL O LAS ROCAS BENEFICIABLES

Las galerias que seran utilizadas durante la explotacion se excavan por las rocas de ganga para que no se produzcan perdidas de materia prima de gran valor en los pilares de proteccion , asimismo al elegir la seccion de estas labores y la altura de los horizontes


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MAPAS GEOLÓGICOS HORIZONTALES EN EXPLOTACIONES MINERAS El geólogo de interior de mina tiene que estar dispuesto a trabajar en un ambiente básicamente hostil pero extraordinariamente interesante. La visibilidad es escasa y el grado de ventilación varía mucho de un sector a otro de la mina, y también de una mina a otra. Esto significa que en los niveles más profundos la temperatura y la humedad pueden ser elevadas. El nivel de ruido cerca de los frentes de explotación es alto. Pero por otra parte, la posibilidad de cartografiar en una dimensión casi 3D es única: es literalmente cartografiar las unidades "desde adentro".

Parte frontal de un equipo LHD, mina 21 d e Mayo (distrito minero de Talcuna, Chile). Ejemplo de "visibilidad" en interior mina. •

A medida que avanzan las excavaciones durante la construcción de un túnel para la apertura y desarrollo minero, se deben llevar a cabo levantamientos geológicos y registros geotécnicos que permitan obtener información acerca de la litología, mineralizaciones, estructuras geológicas y características geomecánicas del macizo rocoso para refinar los diseños (orientación, inclinación, dimensiones, etc), cálculos de estabilidad que ayudan a optimizar recursos aprovechando en todo momento el empleo de instrumentos, entre ellos el Mapeo Subterráneo.

En primer plano, geólogo de la mina Coca-Cola (distrito minero de Talcuna, Chile). Atrás, diagrama de disparo (marcado en blanco) en uno de los frentes de trabajo.


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ANTES DE COMENZAR A HACER EL LEVANTAMIENTO PREVIO, SE DEBE LLEVAR A CABO ALGUNAS ACCIONES COMO  Limpiar las paredes, frente y techo del tramo de túnel a ser registrado, con agua a

presión. Esta actividad es importante ya que durante la construcción del túnel se emplea maquinaria o explosivos para romper la roca, actividad que genera gran cantidad de material particulado que se deposita sobre la superficie del túnel cubriendo los diferentes rasgos litológicos-estructurales de la roca.  Materializar con puntos topográficos en el techo, el eje del túnel y abscisar sus

paredes, realizándose a medida que se avanza en la construcción del túnel.  Se debe llevar un mapa del tramo del túnel a estudiar con la información que se

desea verificar o se espera encontrar, para obtener una mejor correlación de estructuras, sin dejar de levantar los datos lito-estructurales nuevos.

REQUERIMIENTOS DE EQUIPOS BÁSICOS PARA LA REALIZACIÓN  Base topográfica a escala 1:500 ó 1:200 actualizado y detallado, y se trabaja sobre

   

una cuadrícula de coordenadas N y E previamente establecida, muy parecida a lo que es un mapa con coordenadas UTM.Libreta de campo del respectivo túnel, lápices y colores Lámpara halógena. Tabla con cubierta de plástico para proteger la libreta de la humedad. Brújula, martillo, navaja, lupa, ácido clorhídrico, bolsas de plástico, marcador indeleble, etiquetas para muestras. Equipo de protección personal.


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PLANOS Y SECCIONES PLANOS GEOLÓGICOS

Elementos: A. Infraestructurales B. Conceptuales C. Proyectivos D. Complementarios,

Agrupaciones de los materiales geológicos: 1. Agrupaciones Genéticas

2. Agrupaciones Litológicas


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3. Agrupaciones Cronológicas

4. Agrupaciones Estructurales

5. Símbolos Geométricas y numéricos en estructuras.


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COLORES Y CONVENCIONES

SECCIONES

ANÁLISIS DE LOS DATOS DE ENSAYOS


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