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GEOLOGIA DE MINAS CAPITULO I RECONOCIMIENTO DE PROSPECTOS MINEROS

Noticias Por encima de Chile y Estados Unidos, según Mincetur 14:52 Perú es el tercer mayor receptor de inversiones en prospección minera Lima, feb. 09 (ANDINA). Perú se ubica en el tercer lugar en el mundo como receptor de inversión para la prospección minera, por encima de Chile y Estados Unidos, informó hoy el Ministerio de Comercio Exterior (Mincetur).

• Lima - Perú • 08 septiembre 2010 - 10:17 am • Proinversión convocará a nuevos concesionarios • Subastarán áreas concedidas para prospección minera no trabajadas • Vencido el plazo otorgado para realizar trabajos de prospección minera, las áreas concedidas por el Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (Ingemmet) deberán sacarse a remate en pública subasta, dentro de los tres meses siguientes

1.1.- INTRODUCCION Y GENERALIDADES

• El cateo es la acción conducente a poner en evidencia indicios de mineralización por medio de labores mineras elementales. • La prospección es la investigación conducente a determinar áreas de posible mineralización, por medio de indicaciones químicas y físicas, medidas con instrumentos y técnicas de precisión.

1.1.- INTRODUCCION Y GENERALIDADES PROSPECCION

Un extremo intocado de una veta que asoma a la superficie.

Una antigua mina que haya producido miles de toneladas, reducida nuevamente al estado de prospección por la extracción de toda su mena desarrollada.


El eslabón mas débil “El éxito de una mina depende de una cadena completa de condiciones favorables, y que si un solo eslabón es demasiado débil la fuerza de los otros no es importante”.

EJEMPLO.- Una prospección Zinc en la sierra peruana


El eslabón mas débil EJEMPLO.- Una prospección Zinc en la sierra peruana • Esta a tres días de mulo del ferrocarril más próximo. • La ley es de 15% o del 18%, • La mena a la vista consiste en 10,000 o 40,000 TN NO TIENE IMPORTANCIA • “Frente a los problemas de transporte la cantidad limitada de mena es razón suficiente para rechazar la prospección”.

1.1.- INTRODUCCION Y GENERALIDADES Problemas: de trabajo y geológico PROBLEMAS DE TRABAJO. De transporte, metalúrgico, minero, geológico o de negocios.  Algunos se pueden resolver.  Pero si aún está en pie el problema, la forma de convertir la prospección en una mina, es venciendo los obstáculos con los que los investigadores previos no se atrevieron a enfrentarse.

PROBLEMAS GEOLOGICOS. La cuestión de si existe o no mena.  Como se puede encontrarla.  Se resuelven ya por una mejor compresión de la estructura que la que tuvieron los examinadores previos o emprendiendo un desarrollo que nadie se había atrevido a intentar

El elemento especulativo continuará jugando una parte esencial en el desarrollo de prospecciones, pero una ponderada decisión de si vale la pena o no resolver los problemas críticos puede alcanzar mejor cuando se reúnan y analicen los hechos.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS • La información critica acerca de una prospección comprende no solo las OBSERVACIONES que pueden hacerse en el campo, sino también los datos que podrían denominarse HISTORICOS.

• La combinación de observaciones e historia varía en sus proporciones según la fase de desarrollo que haya alcanzado la prospección.

• Si los trabajos consisten únicamente en unas pocas calicatas o trincheras, sus anales son cortos y simples.

• Pero si la prospección es una vieja mina es probable que tenga una larga y quizá comprobable historia cuya crónica es más iluminante que lo que pudiera observarse sobre el terreno, en particular si los trabajos son parcial o completamente inaccesibles.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS A) INSPECCION PRELIMINAR

Un examen empieza: Una rápida apreciación de cuestiones no geológicas:

• Con una rápida inspección preliminar por la superficie y trabajos de subsuelo (si hay algunos) para adquirir una impresión general de la propiedad en conjunto. • Y también decidir si merece una investigación posterior.

• Como el probable coste de la operación y el capital requerido. • Pueden hacer obvio que la ley y tonelaje tendrían que exceder todas las esperanzas razonables si la propiedad va a ser de interés.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS A) INSPECCION PRELIMINAR.-Ocasionalmente sucede que después de un exhaustivo y costoso examen la propiedad es rechazada por la oficina central a causa de:

Su difícil metalurgia.

• Falta de agua. Distancia de transporte.

• Y alguna otra condición que debía haber sido evidente antes de comenzar el examen.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS A) INSPECCION PRELIMINAR.- Cuando esto ocurre la razón usual es:

• Que la dirección no presto seria atención a la prospección hasta que llego el momento de una decisión final.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS A) INSPECCION PRELIMINAR.- La responsabilidad completa por esta omisión difícilmente puede achacarse:

Al geólogo Pero es su deber, no como geólogo, sino como in dividuo inteligente, llamar la atención sobre los problemas obvios de operación en una fase temprana de la investigación. Y reclamar que reciban la atención de los ingenieros calificados para tomar una decisión.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS A.- INSPECCION PRELIMINAR.-En el examen preliminar se observaran: La estructura geológica general.

La cantidad de trabajo efectuado. La forma de las masas de mena, si hay algunas – si son vetas, mantos o de otras formas. Su situación geográfica respecto a otras minas cercanas.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS A.- INSPECCION PRELIMINAR.- En esta inspección visual preliminar actuaran:

Probablemente como guías el propietario o un representante suyo, que darán abundantes informaciones Algunas de las cuales se deberán creer y otras aceptarlas con cierta prevención.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS A.- INSPECCION PRELIMINAR.-Cuando se termine esta inspección preliminar: Se presentara una recomendación a favor o en contra de hacer un examen detallado. Si se opina que con un pequeño trabajo de desarrollo no muy costoso se obtendrá una información mayor que un simple examen, así se recomendará. Si se propone continuar, se declarara que clase de trabajo debe hacerse, el tiempo que llevara y, si la estimación es uno de sus deberes, cuanto costara.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS B) EXAMEN DETALLADO.Información de primera mano. Levantamiento. El desmuestre. El tiempo para un trabajo detallado. Observaciones en antiguas minas. Evidencias de escombreras.-

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS

B) EXAMEN DETALLADO

Información de primera mano.- Al trazar el plan para un examen más detallado se tendrá que decidir que planos y desmuestre serán necesarios, y donde empezarlos.

Levantamiento. Trabajos en superficie. Puede ser un simple croquis ( para propósitos de apreciación) o un levantamiento exacto (si la prospección prueba ser valiosa)  Trabajos en subsuelo. Si hay trabajos en el subsuelo en varios niveles se necesitara un plano para ver la relación entre un nivel y otro, y entre los trabajos del subsuelo y la superficie.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS B) EXAMEN DETALLADO Información de primera mano

El desmuestre. En las primeras fases del examen se necesitara tomar únicamente las muestras suficiente para determinar si la mena expuesta es o no de ley suficiente para justificar un desarrollo posterior.  Si unas pocas rozas en los lugares de mejor aspecto o en la mena que el propietario considere la más rica da valores pobres hay poco incentivo para llevar un desmuestre exhaustivo.  Cuando se tome una muestra, debe hacerse bien; unas pocas muestras bien cortadas valen mas que muchas rápidamente tomadas.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS B) EXAMEN DETALLADO Información de primera mano

El tiempo para un trabajo detallado. La censura contra un levantamiento y desmuestre indebidamente detallados no debe sugerir en ningún sentido que un trabajo exhaustivo esté siempre fuera de lugar en el examen de una prospección.  Tan pronto como se este convencido de que la extensión de la mena o la probabilidad de encontrar nuevas masas dependan de la interpretación correcta de la estructura, esta ampliamente justificado hacer un levantamiento tan completo como sea necesario para alcanzar la respuesta correcta.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS B) EXAMEN DETALLADO Información de primera mano 

  

Observaciones en antiguas minas.En una antigua mina la mayor parte de la certeza respecto a la evidencia de mena es probable que haya desaparecido con la extracción de dicha mena y puede reconstruirse únicamente por deducción. Los restos de mena original serán escasos. Si se cuenta con mena que se extiende por debajo del nivel inferior conocido, asegúrese que se ve realmente el fondo de la mina . La ausencia de trabajos más profundos sobre los planos no es conclusiva , pues casi invariablemente existen en una mina antigua mas trabajos que los que indican los planos.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS B) EXAMEN DETALLADO

   

Información de primera mano Evidencia de escombreras.Las escombreras de trabajos antiguos dicen mucho de su historia y geología. El contenido cubico de una escombrera es un índice de profundidad de un pozo o de la extensión de los trabajos subterráneos. El tonelaje del vertedero de una planta de laboreo indica el tonelaje de mena que ha sido tratado (a menos que haya sido arrastrado en gran parte por las aguas). La escombrera de una mina es una colección de minerales y rocas que contiene ejemplares de todo el material encontrado en los trabajos y, puesto que la roca más próxima al pozo o socavón es probable que sea la encontrada en primer lugar, da incluso una idea de la disposición de las formaciones.


Datos historicos  

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La apreciación correcta de las posibilidades de una vieja mina pueden depender en gran parte de sus datos históricos. Siendo de segunda mano, tal evidencia necesita interpretarse con discriminación. Por ejemplo, las partes interesadas o incluso no interesadas en ello procuran extender la creencia de que queda un gran tonelaje de mena explotable en los viejos trabajos. Si queda o no en realidad mena depende en gran parte de las condiciones que prevalecieron durante los últimos meses de trabajo, por lo que es siempre pertinente hacer una investigación concienzuda de las causas por las que se cerró la mina. Invariablemente se da una razón plausible. Con mucha frecuencia se echa la culpa a una dirección deficiente. Aunque en otras muchas ocasiones la razón ostensible es algún pleito o problema técnico que podría resolverse con las prácticas modernas, tales como dificultades metalúrgicas, imposibilidad de controlar entradas fuertes de agua, o costes altos debido a operaciones manuales. La historia puede probar que estos obstáculos existieron realmente, pero incluso así es probable que fueran solo causas contribuyentes. La razón real más común es la mencionada con menos frecuencia: falta de mena.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS B) EXAMEN DETALLADO El mito de los abandonos explotables

 El tipo mas engañoso de vieja mina es la de trabajo cuando los costos eran tan altos que solamente podía extraerse con provecho mena rica.  Parece con seguridad que debe quedar mucha mena de baja ley.  Pero esta conclusión no se sigue necesariamente por dos excelentes razones: a) Primero, una peculiaridad de la mena, en particular mena de metales preciosos, es que se encuentra con frecuencia en fajas y masas pequeñas ricas. b) En segundo lugar, no puede asumirse que toda la mena inferior a la ley explotable haya sido dejada sin tocar.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS B) EXAMEN DETALLADO Utilidad de los datos compilados  

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Las posibilidades que han escapado a la atención de los operadores previos pueden ser obvias cuando se analiza sistemáticamente la información histórica. En un numero sorprendente de antiguas minas nadie se ha tomado la molestia de reunir datos necesarios para responder a las cuestiones mas obvias: ¿Cuánta mena produjo la mina? ¿Cuál fue la ley media? ¿De qué partes de la mina procede la mena, y dónde estaban las masas más ricas?. La información que nos dará las respuestas no se encuentra con facilidad. Tendrán que emplearse días o semanas de búsqueda persistente de informes publicados y no publicados, así como solicitar el testimonio de las personas que estuvieron relacionadas con la propiedad cuando ésta estaba trabajando. El analizar esta información requiere aún más paciencia y persistencia que el encontrarla, pero el pesado trabajo que encierra estará mas que compensado por la alegría de descubrir una clara indicación de control estructural o, mejor aún, por el reconocimiento de una prometedora guía para el descubrimiento de mena.


Informes publicados

Fuentes de informa ción Informes no publicados

Testimonios de viejos residentes


Informes publicados Informes gubernamentales Revistas técnicas Archivos de los periódicos publicados Informes anuales de compañías mineras

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS B) EXAMEN DETALLADO Informes no publicados

 Los informes escritos por anteriores geólogos e ingenieros son, como es natural, por demás apreciados.  Encontrar un viejo plano geológico es esperar casi demasiado, pero algunas veces se le encuentra.  Incluso un plano que muestre simplemente los límites de la mena e indique qué partes de la galería estaban en la veta y cuales fuera de ella es una maravillosa ayuda para reconstruir las formas de los yacimientos.  A falta de esto, una serie de planos de niveles y una sección longitudinal que muestren los tajos pueden proporcionar los datos para dibujar secciones transversales y formar la base para una buena suposición respecto a la distribución de la mena.


Testimonios de viejos residentes  Los hombres que trabajaron en la mina durante sus períodos previos de operaciones activas están más que deseosos usualmente de hablar de ello.  Sus historias son siempre valiosas de oír, incluso aunque rara vez pierden brillo con el transcurso de los años.  Tan pronto como una mina se cierra empiezan a circular rumores y la mena se enriquece con cada año que transcurre.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS

B) EXAMEN DETALLADO.-Conclusiones del examen

El examen de una prospección conduce usualmente, ya a una apreciación de su valor, o a la recomendación de si merece o no desarrollarla.

Si el investigador recomienda el desarrollo, debe describir en términos específicos el trabajo que propone.

La naturaleza y extensión del trabajo dependerán del tipo de problema que la prospección presente y, en este aspecto, cualquier prospección caerá dentro de uno de los tres tipos siguientes:

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS B) EXAMEN DETALLADO MINEROS Conclusiones del examen Prospecciones de explotación de mena.- En este tipo no existen serias cuestiones respecto a la cantidad de material; el principal problema es el de si puede o no ser tratado con un beneficio. La cuestión es: ¿Qué se puede hacer con el?

Prospecciones de ampliación de mena.- Se ha encontrado algo de mena y su ley es lo suficientemente buena en el supuesto que pueda desarrollarse un tonelaje suficiente. La pregunta es: ¿existe algo mas?.

Prospecciones para encontrar mena.- Aquí las condiciones son alentadoras (de otro modo la propiedad no seria una prospección), pero ha de encontrarse mas y mejor mena que la hallada hasta la fecha. La pregunta es: ¿Dónde esta la mena (si existe)?.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE La magnetita PROSPECTOS MINEROS Conclusiones del a)Prospecciones de explotación de mena.-

examen.-

de baja ley del Mesabi Range oriental, en Minnesota

Prospecciones Por los yacimientos de ilmenita de Lake Sandford (Nueva York)

Gran yacimiento de plomo-zinc de Sullivan (Columbia Británica) como existía antes del perfeccionamiento del proceso selectivo de flotación.

1.2.- EXAMEN E INVESTIGACION DE PROSPECTOS MINEROS Conclusiones del examen  En tales prospecciones la cantidad de mena es manifiestamente muy grande.  Es verdad que la existencia de algún tonelaje especifico ha de demostrarse mas allá de toda duda antes de emprender un gasto grande, y la demostración puede exigir sondeos u otros métodos de desarrollo bajo guía geológica; pero la cuestión al principio no es si la cantidad de material es de un millón o cien millones de toneladas, sino el material es realmente

mena en el sentido técnico.  Las cuestiones críticas son:

¿Puede convertirse en un producto vendible? ¿Cuál será el beneficio por tonelada? ¿Cuánto costara extraer y tratar la mena?  La geología puede ser de ayuda para determinar : El estado mineralógico del metal. Y quizás para predecir la naturaleza del terreno en lo que pueda afectar a los métodos de extracción “Pero los problemas mayores son los de desmuestre, estimación de costes, economía y metalurgia”.

1.4.- DESARROLLO DE PROSPECCIONES A) POLITICA DE DESARROLLO Eliminación progresiva de riesgo.-

El concepto de tonelaje de amortización.-

Determinación de un objetivo definido.-

1.4.- DESARROLLO DE PROSPECCIONES A) POLITICA DE DESARROLLO Eliminación progresiva de riesgo.- ¿Cuál es, podría uno preguntarse, la justificación para invertir un millón de dólares con una probabilidad de uno a diez para tener un beneficio de dos millones de dólares?. Seguramente esto es, a simple vista, una pobre apuesta. La respuesta es que no se arriesgan en absoluto un millón de dólares en una probabilidad de uno a diez. El programa completo de desarrollo de una prospección debe consistir en una serie de pasos, cada uno designado para eliminar el elemento de riesgo

GEOLOGIA DE MINAS CAPITULO II VARIABLES PARA LA DETERMINACION DE YACIMIENTOS

• En las grandes exploraciones que protagonizó la humanidad, casi siempre había un geólogo. En las primeras expediciones a la Antártida, a los grandes desiertos de la Tierra e incluso cuando el hombre pisó la Luna, había un geólogo.

Douglas Mawson (izquierda), geólogo que se unió a la Expedición Antártica Británica liderada por Ernest Shackleton entre 1907 y 1909. Junto a Edgeworth David (derecha), también geólogo, ascendieron por primera vez al Monte Erebus, el volcán activo más meridional de la Tierra.

Perú será atractivo para las ENTREVISTA exploraciones mientras aplique impuestos razonables Tras su participación en la inauguración de ProEXPLO 2011, MINERÍA dialogó en exclusiva con el presidente de la prestigiosa Sociedad de Geólogos Economistas (SEG), Dr. Stephen Enders, quien sostuvo que nuestro país seguirá siendo atractivo para la inversión minera y la exploración en la medida que el Gobierno aplique impuestos razonables y se cuente con políticas de regulación adecuadas.

NOTICIAS El 65% de las concesiones mineras en Perú esperan ser exploradas • Lima, feb. 26 (ANDINA). El 65 por ciento de las concesiones mineras en Perú espera ser explorada para garantizar el hallazgo de nuevos yacimientos en el país, informó hoy el Instituto de Ingenieros de Minas del Perú (IIMP). “Uno de los grandes problemas que afrontan las empresas mineras, titulares de las concesiones, es el proceso administrativo que tienen que pasar en el Ministerio de Energía y Minas (MEM) para obtener las autorizaciones e iniciar los trabajos de exploración”, indicó.

• Las normas peruanas consideran la exploración como la actividad minera tendiente a demostrar las dimensiones, posición, características mineralógicas, reservas y valores de los yacimientos minerales; mientras que la explotación es la actividad de extracción de los minerales contenidos en un yacimiento. • Dichas actividades pueden ser ejecutadas tanto por personas naturales como por personas jurídicas (empresas), sin distinción de nacionalidad una vez obtenida la concesión minera9. En efecto, la concesión minera otorga a su titular tanto el derecho de exploración como el de explotación de los recursos minerales en el subsuelo del área concedida. • Las concesiones se otorgarán en extensiones de 100 a 1000 hectáreas en cuadrículas o conjunto de cuadrículas colindantes al menos por un lado, salvo en el dominio marítimo, donde podrán otorgarse cuadrículas de 100 a 10,000 hectáreas10. • Las concesiones son irrevocables, en tanto el titular cumpla las obligaciones que las normas exigen para mantener su vigencia.

Reservas y concesiones CONCESION (exploración)

PAIS

beneficia

ventajoso

gobierno

concesionario

Preparación técnica

capital

Si la región es: Prometedora • Alguna Cía. Minera o de exploración tomará gustosamente el W. • Se previene de que haya una adecuada seguridad de que obtendrán la recompensa a su labor.

No produce resultados • La Cía. tendrá que encajar las perdidas. • Esta justificado, por tanto, que se reserve para si una cantidad razonable de terreno sin tener que luchar con los competidores . • En algunos países ¿Qué se hace? Se facilita a la Cía. Una concesión temporal que cubra muchos km².

Ejemplo A la Cía. se le concede un año para la exploración preliminar:

Después del cual debe abandonar ¾ partes de la reserva. Y al final de 3 años debe abandonar ¾ del resto, reteniendo únicamente 1/16 de la concesión original.

En ausencia de una concesión del Gobierno: Puede obtenerse una ventaja similar , en menor escala Tomando opciones sobre grupos de pertenencias de propietarios privados Disponiéndose a ejercer dichas opciones solo en aquellas propiedades que prueben ser de definido interés.

Reconocimiento inicial EL TIEMPO ES ESENCIAL

Por lo tanto, es importante reconocer todo el territorio usando los métodos que le den la máxima información en el menor tiempo posible.

¿Qué significa esto? Significa usualmente examinar en primer lugar las mejores exposiciones de rocas.

Donde mirar por ellas depende de la naturaleza del terreno.

EJEMPLOS Ejem.1.-En las colinas cubiertas con matorrales (MEXICO), la experiencia pronto enseña que las únicas exposiciones naturales continuas están en acantilados altos a lo largo de los cursos de las aguas:

Así, el método más rápido de reconocimiento consiste en seguir un arroyo hacia arriba y el siguiente hacia abajo.

Ejem.2.- En el desierto de Australia, lo mejor se halla en las cadenas montañosas y en las playas de lagos salados secos

Estos pocos ejemplos hacen resaltar el hecho de que: • Puesto que cada país presenta sus propios problemas. • Los primeros días o semanas están dedicados a apreciar la disposición del terreno para elegir el plan mas efectivo para un reconocimiento posterior mas detallado. • El examen preliminar necesariamente rápido y superficial, y la selección tendrá que estar basada sobre una evidencia incompleta. • Por esa razón existe el riesgo de abandonar terrenos que contengan mena. • ¿Cómo se enfrenta este riesgo? Con decisión. “La selección y el rechazo no pueden ser infalibles, pero deben estar basados en la suposición mas inteligente que pueda hacerse a luz de los conocimientos existentes”

Clasificación y elección del terreno

En que sabe que existen condiciones estructurale s favorables

En que hay criaderos conocidos o indicaciones prometedora s

Clasificaci ón del terreno

En que se cree no existen condiciones favorables

En que no se sabe si existen condiciones favorables

Métodos de investigación

Técnicas de Exploración • Por imágenes • Geológica • Exploració n

• Geofísica y geoquímica

• Profunda

 Fotografías aéreas  Imagen satelital  SLAR  Directa  Indirecta

 Gravimetría  Magnetometría  Sísmica

       

Rayos gamma Perfilaje eléctrico Perfilaje geoquímico Perfilaje térmico Velocidad de Perforación Perfilaje Sónico Bioestratificación Otros

Exploración por imágenes Fotografía Aérea y Satelital

Características de una zona determinada: • Vegetación • Topografía • Corrientes de agua • Tipos de roca • Fallas geológicas • Anomalías térmicas

Exploración por imágenes Fotografía Aérea y Satelital

Imagen tomada en noviembre de 1972 por un satélite de NASA que giraba a 500 millas de altura, muestra la topografía de la superficie de las Montañas de Ouachita ubicadas al sudeste de Oklahoma

• Los satélites comercialmente más difundidos son los de la serie Landsat (EE.UU.) y el Spot (CEE). Brindan información sobre el medio ambiente y los recursos naturales y sobre el medio construido. Existen satélites de recursos naturales lanzados por India, Rusia, Canadá y Argentina, entre otros.

Exploración por imágenes SLAR Radar de barrido lateral Side Looking Airborne Radar Se puede ver en esta figura una área en Sud América que nunca había sido explorada. Hasta la obtención de imagen de SLAR no había ningún mapa exacto de la región porque el área normalmente esta cubierta por las nubes.

SLAR (Radar de barrido lateral)

Exploración Geológica Afloraciones volcánicas. Puertollano. (Ciudad Real)

Los trabajos geológicos del campo completan las informaciones obtenidas con las fotografías aéreas: • Indirecta.- Afloraciones de las formaciones, se recogen muestras de las piedras del suelo, fósiles. • Directa.- La apertura de zanjas o perforaciones poco profundas para la extracción de testigos de terrenos

EXPLORACION GEOLOGICA Exploración geológica directa Exploración geológica indirecta

Exploración Geofísica Gravimetría

•

“Utiliza el principio que elementos de mayor densidad producen una mayor gravedad”.

Los instrumentos empleados para realizar mediciones de la gravedad se denominan gravímetros o gradiómetros.

LA GRAVIMETRIA La gravimetría consiste en la medición del campo de gravedad. Se suele emplear cuando el objeto de estudio es el campo de gravedad o las variaciones de densidad responsables de su variación.

Exploración Geofísica Magnetometría

“Utiliza el principio que los distintos elementos que componen el suelo producen distintas perturbaciones del campo magnético dela tierra”.

•

La gravimetría es un método muy importante en la búsqueda de depósitos minerales. Este método aproveche las diferencias de la gravedad en distintos sectores. La gravitación es la aceleración (m/s2)de un objeto qué esta cayendo a la superficie. La gravitación normal (promedia) en la tierra es 9,80665 m/s2 . Grandes cuerpos mineralizados pueden aumentar la gravitación en una región determinada porque rocas de mayor densidad aumentan la aceleración.

Exploración Geofísica Sísmica

Orígenes finales de la 1ª Guerra Mundial. En 1921 perfeccionada como una herramienta útil en la búsqueda de petróleo. La técnica mas desarrollada en la exploración petrolera.

Procedimiento: • Se produce una onda sísmica • Se propaga la onda por el terreno • Al llegar a la interfase entre dos capas parte de la onda se refleja a la superficie. • En superficie la onda reflejada es captada por un geófono. • Midiendo tiempo e intensidad de la onda reflejada se puede saber la profundidad y espesor de la capa.

Prospección Papel del prospector

Métodos de los prospectare s

Coordinació n de la prospección y la Geología

Papel del prospector • La activa búsqueda de mena dentro de las concesiones elegidas. • Ayuda la Geología y la Geofísica. Los descubrimientos prácticos se hacen encontrando mena: a) Que este naturalmente expuesta, o b) Exponiéndola artificialmente mediante sondeos o con el pico y la palana. “Algunos hallazgos son puramente accidentales” • La deducción geológica, las perforaciones y los trabajos en el subsuelo merecen crédito porque han descubierto en zonas que saben están mineralizadas , pero hasta ahora estos métodos solo han descubierto pocas zonas enteramente nuevos. • No es un descrédito para los geólogos, ni una revelación sorprendente declarar que la prospección esta mejor hecha por un prospector.

Métodos de los prospectores • Método primitivo.- El buen prospectar trabaja metódicamente , rompiendo una esquina de toda roca y partiendo trozos de guijarros, en especial, si son oscuros o de color amarillo rojizo. Si sospecha que tine oro los tuesta al fuego para liberar las particulas de Au antes de machacar la roca y probarla en una batea.

Coordinación de la prospección y la Geología • La prospección debe ser postpuesta hasta que se haya complementado el estudio geológico. • La prospección ayuda a complementar el conocimiento geológico. • La prospección la hacen los prospectores pero manteniéndose siempre en contacto con los geólogos y topógrafos.

Búsqueda y desarrollo de la mena PRIMER PASO.- Seguir el material aluvial, los minerales pesados hasta su punto de origen, o se hayan encontrado otras indicaciones localizadoras de la mena.

PROXIMO PASO.- Consiste en poner al descubierto la roca mineralizada.

¿Cómo lo hago esto?

Cavando una serie de

calicatas

trincheras o

Busqueda y desarrollo de la mena Trincheras o calicatas

Busqueda y desarrollo de la mena Trincheras o calicatas  Deben hacerse perpendicular a la estructura de la roca o al probable rumbo de la roca.  Cuando se encuentra una veta puede seguir su rumbo para exponerla en forma continua.  Se hace una serie de calicatas transversales cuando la mena forma una ancha masa.  Si la cobertera es de un espesor que no se puede hacer una calicata, entonces se llega hasta el zócalo rocoso mediante una serie de pozos.

 Es un medio barato de investigación.  Son útiles en la búsqueda de menas y también para eliminar terrenos no prometedores.  Cuando las profundidades son demasiados grandes para una calicata, se comprobaran mediante sondeos.  Otra alternativa es por un túnel o pozo.  Una vez confirmada la presencia de mena, cualquier investigación o desarrollo posterior siguen los métodos descritos en el capitulo anterior.

CAPITULO III

TOMA DE MUESTRAS Y CALCULO DE TONELAJE

“LA TOMA DE MUESTRAS ES EL PROCESO DE COGER UNA PEQUEÑA PORCIÓN DE UN ARTÍCULO DE TAL MANERA QUE LA CONSISTENCIA DE LA PORCIÓN SEA REPRESENTATIVA DEL CONJUNTO”

Baxter y Parks

Introducción e Importancia del muestreo de minerales.

Definiciones • Muestra.- es una parte ó porción extraída de un conjunto por métodos que permiten considerarla como representativa del mismo. • Muestreo.- es la acción de recoger muestras representativas de la calidad ó condiciones medias de un todo ó la técnica empleada en esta selección ó la selección de una pequeña parte estadísticamente determinada para inferir el valor de una ó varias características del conjunto. • Población o lote.- es el conjunto completo de observaciones que deseamos estudiar.

El muestreo estadístico es diferente del muestreo de minerales:

• En el muestreo estadístico, el lote ó población está compuesto por objetos de igual peso. • En el muestreo de minerales, el lote está compuesto de objetos de diferentes pesos.

Importancia del muestreo de minerales

•

Casi todas las decisiones que se hacen respecto de un Proyecto Minero, desde la exploración hasta el cierre de la mina, están basadas en valores obtenidos de material muestreado. Estas decisiones significan millones de dólares.

Ejemplo: Pozos de tronadura en una mina a cielo abierto

• En un pozo de tronadura el material acumulado (detritus de la perforación) puede ser enorme, lo que obliga a tomar una muestra. Sea un depósito minero, con densidad de 2.5 ton/m³en una malla de perforación de 10m*10m, con altura de banco de 15 mts., con diámetro de perforación igual a 25 cm. La cantidad de material acumulado, en toneladas es:

Ton = ∏*d²*h*δ/4 ton= 3.14*0.25²*15*2.5/4 ton= 1.8 tn. Pozo de tiro

Malla de pozo de tronadura

Continuación del ejemplo:

• Tratemos de encontrar ahora el valor económico que representa una decisión basada en una muestra de un pozo, para ello calculemos el tonelaje que representa una muestra, asumiendo un área de influencia igual a la malla de perforación (fig.), expresando el tonelaje en libras (se utiliza un factor de 2,204) y en onzas (se utiliza un factor de 32,150.75): Tonelaje = 10*10*15*2.5 = 3,750 toneladas = 3,750*2,204 = 8,265,000 libras = 3,750*32,150.75 = 120,565,312 onzas

a)Caso de un depósito de cobre de 1% Cu (con un precio de 0.70 US$/libra):

b)Caso de un depósito de oro de 2 gr/ton (con un precio de 300 US$/onza)

• Valor decisión = US$ 57,855

• Valor decisión = US$ 72,339

El valor de la decisión depende del precio de los metales, pero a menudo es ¡mucho más de lo que se piensa! En una mina a cielo abierto, la ley de un pozo de tronadura es fundamental para la planificación de corto plazo: este valor decide, de una u otra manera, el destino delos materiales (planta, stock o botadero).

PRINCIPIOS GENERALES •

Una de las operaciones mas importantes, tanto en los trabajos de prospección como en la exploración de los yacimientos minerales, es el muestreo. El muestreo es pues, el único método para determinar la calidad de la mena. Por intermedio del muestreo se estudian las propiedades físicas y las características técnicas de lo minerales y las rocas encajonantes

ordina rio

tecnol ógico

MUEST REO

merca ntil

técnic o

Muestreo De yacimientos • Denominado también desmuestre, se determina la composición y las propiedades del material útil • Es un proceso de gran importancia que permite evaluar la ley de la mena, cualidad del mineral según sus clases variación espacial de la mineralización y distribución de partes enriquecidas y pobres del criadero. • El muestreo sirve de base para la elaboración del plan de exploración y solución de los problemas de los siguientes tipos.

Muestreo De yacimientos  Calculo de reservas de la mena y del metal  Preparación para la explotación  Delimitación de superficies en diferentes menas  Preparación de planos , programas y explotación  Determinación de perdidas y estudio de mediciones de lucha contra ella  Control de conducción de los trabajos de explotación  Determinar el método de beneficio de la mena y tratamiento metalogenico.

Tipos especiales de muestreo minero.-

A continuación algunos tipos especiales de muestreo, de gran utilización en minería

Muestreo en canaletas.-

Las figuras siguientes muestran lo difícil que es realizar un buen muestreo de canaletas o canales

Fig.-Es difícil delimitar bien la muestra en una canaleta. No hay solución operativa

Fig.- Canaleta bien muestreada

Otros factores que afectan la calidad de la muestra de canal serían los siguientes: a) Por lo general son manuales y el operador corta (en forma consciente ó inconsciente) las partes más blandas de la pared ó partes que tienen una característica común (color), etc. b) En ciertas minas las leyes altas se encuentran en fracturas. Al construir las galerías, las paredes de éstas corresponden en forma natural a caras de fracturas. En la gran mayoría de las minas que utilizan canaletas, se ha comprobado que existe un sesgo, al comparar las leyes de las canaletas con las leyes de los sondajes próximos. En algunas minas subterráneas se ha abandonado el muestreo por canaletas. En otras se utiliza como alternativa perforaciones de poca profundidad.

Los 3 estados del mineral.

In situ: corresponde en este caso aplicar la Teoría de la Geoestadística.

Liberado: en este caso, debido a un proceso de conminación (molienda) se ha separado la ganga (material estéril) del componente crítico ó material con valor comercial ó mena.

Quebrado: corresponde en este caso aplicar la Teoría del Muestro de Pierre Gy, la cual estudiaremos más adelante.

Se observará que el tamaño de la partícula, caracterizado por un diámetro nominal d decrece de a) a c).

Los 3 estados del mineral.

Este método consiste en cortar bloques del frente expuesto de la mena y reunir las esquirlas , fragmentos y polvo de cada bloque para formar una muestra.

TOMA DE MUESTRAS EN ROZAS

Procedimiento Preparación del frente •

•

•

Antes de arrancar la muestra debe limpiarse el frente para remover el polvo , barrillo y sales solubles. Es preferible, sin embargo, arrancar la parte exterior de la roca a lo largo de la banda en que se a tomarse la muestra. Esto es especialmente interesante en los yacimientos de sulfuro de Cu, donde una capa de oxidación postminada puede haber alcanzado un espesor de 1 cm. o, excepcionalmente de varios cms.

Procedimiento

Corte del testigo • Instrumentos : martillo (de 1.5 a 2 kls.)y un punzón (acero en punta). También un pico de prospector (roca blanda), no sirve para vetas duras. • La anchura y profundidad deben ser los mas uniforme que permita la naturaleza de la roca. • Tal anchura ideal y regularidad no se puede conseguir en roca cuarteable donde no se puede evitar el arranque de pedazos grandes

• El mejor sistema en este caso es el de cortar una muestra tan ancha y profunda que las irregularidades sean pequeñas en proporción. • En algunas minas para acelerar el trabajo de muestreo una pequeña máquina perforadora. • Otro método es usar sopletes para calentar y agrietar la roca.

Equipo necesario para ir a muestrear

Procedimiento Recogida de muestra • La toma de una muestra es tarea e dos hombres, uno maneja el martillo y el punzón, mientras el otro sostiene un receptáculo para recoger los fragmentos de rocas. • Otra alternativa es la de extender sobre el suelo o sobre una plataforma una lona que recogerá los fragmentos que caen, pero por desgracia puede recoger polvo y bloques desprendidos exteriormente a la roza que se esta abriendo.

Procedimiento • Etiquetado de muestras

• La muestra recogida se coloca en un saco de lona y se le adjunta una etiqueta de identificación, que pueden ser discos e metal, bloques de madera, sin embargo las etiquetas de papel (bien protegidas) son las adecuadas. • El saco se ata con una cuerda y se sella con un sello de plomo o con cera. • El # de la etiqueta debe ser simple para que el analista no se confunda.

Procedimiento Etiquetado de muestras Precintos o sellos de plomo

Etiquetas

Localización de muestras Fig.Rozas para el desmuestre de una formación de buzamiento suave en una transversal. (Sección vertical) Serian convenientes, bien las rozas inclinadas B-B, o las rozas horizontal A-A.  B-B requiere menos corte.  A-A puede ser mas conveniente •

Rozas subdivididas

Medición de anchuras Fig.- Subdivisión de una roza de desmuestre en una veta. Izquierda.- Subdivisión a causa de la irregularidad del techo de la galería. Derecha.- Subdivisión a causa de los contrastes de tipos de material.

Medición de anchuras Fig.- Subdivisión de una roza de desmuestre en una veta. Izquierda.Subdivisión a causa de la irregularidad del techo de la galería. Derecha.Subdivisión a causa de los contrastes de tipos de material.

Espaciamiento de las rozas La distancia conveniente entre rozas depende de la uniformidad de la mena. •

• •

Para una mena de tipo medio, el espacio es 1.5 mts. a lo largo de la veta. Se reduce a 1 mts. si la mena es rica. El espacio puede ser de 3 mts. si la mena es excepcionalmente homogénea.

•

Muestras del suelo.Son inconvenientes de tomar a causa de raíles, traviesas y, a menudo agua, sino que es probable que los resultados no sean de confianza.

Reducción del tamaño de las muestras • Se debe reducir la muestra a pocos gramos par enviarse al ensayista. • Se debe guardar parte de la muestra y desechar el resto. • Dividir una muestra en partes mas pequeñas, se hace de manera sistemática para que la submuestra sea verdaderamente representativa, es decir se debe triturar sin que cambie la ley. • Se indica que en una submuestra de 1 kg. de peso ninguna partícula debe ser mayor de 24 mesh (0.75 mm) en menas de ley media y 42 mesh en menas ricas o muy localizadas. • La muestra se subdivide por el método conocido por “hacer pilas y cuartearlas”.

Reducción del tamaño de las muestras Mesh o malla Reducción del tamaño de las muestras

• El partidor de Jones

consiste en un número par (doce o más) de canaletas rectangulares inclinadas, metálicas y de ancho adecuado al tamaño máximo del agregado, que descargan alternadamente hacia los lados opuestos del partidor.

Reducción del tamaño de las muestras • La chancadora Terminador es una chancadora de alta resistencia para la preparación de muestras y provee la medida más fina obtenible con una chancadora de mandíbula de tamaño similar.

Reducción del tamaño de las muestras

Partiendo martillo

muestras

con

Una pila de muestra

una

comba

o

• Cuarteado de muestra

OTROS METODOS DE TOMA DE MUESTRAS

Fragmentos

• Se toman una serie de fragmentos en una línea continua a través de una exposición de mineral. • Es menos laborioso que hacer rozas. • No debe usarse nunca hasta que haya sido completamente comprobado con los resultados de rozas. • No se usara nunca en un trabajo de exploración, excepto cuando se necesiten con rapidez unos trabajos preliminares.

Desmuestre de una voladura • Una muestra recogida de la pila formada después de una explosión sustituye algunas veces a una roza en un frente. • Se escoge trozos de roca de tamaño conveniente. • Teóricamente no es de confianza.

Desmuestre de una vagoneta • Una palada de mena o una serie de trozos elegidos, ya al azar o de acuerdo con un sistema preconcebido, se toma de cada carro minero que sale del tajo.

Muestras de perforaciones • La toma de muestras mediantes perforaciones con martillo, diamante y a percusión , con mas detalles veremos en el próximo capítulo.

Promedio de ensayos

MUESTREO OPERACIONES MINA / MUESTREO POR TRINCHERAS 2007

MUESTREO OPERACIONES MINA / MUESTREO POR POZOS 2007

• Ejemplo 1: En una mina a cielo abierto, la muestra de un pozo de tronadura debe ser representativa del banco y no debería considerarse la pasadura. Lo anterior, dependiendo del método, ocasiona problemas operacionales, debido a que habría que detener la perforación del hoyo y/o cubrir el cono de detritus con una lona ó plástico (ver figura ).

CAPITULO III PERFORACION Objetivos

Tener los conocimientos de las diferentes técnicas de sondeos. Conocer algunos de los accesorios de la perforadora. Manipuleo de las muestras Deberes del geólogo respecto a la exploración.

INTRODUCCION • La perforación de sondeos, tanto en minería como en obra publica y construcción, se configura hoy en día como un sistema imprescindible para el reconocimiento de los terrenos y en la explotación de los recursos que alberga el subsuelo. • Las técnicas de perforación de sondeos son diversas, habiendo evolucionado en el tiempo en función de las necesidades del hombre y las diferentes aplicaciones que de ellas ha hecho en diferentes campos de la ingeniería. • El insaciable afán de la humanidad por el conocimiento, unido a la gran demanda de recursos naturales, ha hecho que se hayan llegado a realizar sondeos profundos con fines científicos de hasta 14 km de profundidad.

Campos de aplicación de la Técnica de Sondeos

• El campo de aplicación de la Técnica del Sondeos es muy amplio, debido a sus muy diversos fines; desde los sondeos cortos para reconocimiento del terreno, caracterización geotécnica, geológica e hidrológica, hasta la perforación profunda de importancia primordial en la investigación de los yacimientos minerales, su reconocimiento y su evaluación, así como la explotación profunda de yacimientos de hidrocarburos, tanto en la tierra como en el mar, y la explotación de la energía geotérmica. • Otras aplicaciones importantes son las explotaciones por sondeos por disolución y gasificación subterránea, así como los almacenamientos en estratos porosos por inyección de fluidos útiles o para abandono de residuos líquidos.

Clasificación de los sondeos según su aplicación

Investigaci ón

Explotación

Tecnológico

Clasificación de los sondeos según su aplicación A. Investigación o o o o o o

Sondeos Sondeos Sondeos Sondeos Sondeos Sondeos

cartográficos de prospección y de evaluación geológico-minero hidrogeológicos geotécnicos sísmicos geológicos

B.- Explotación o o o o

Sondeos Sondeos Sondeos Sondeos

de captación de agua de petróleo y gas de disolución y lixiviación para la gasificación subterránea del carbón

C.- TECNOLOGICO o o o o o

Sondeos Sondeos Sondeos Sondeos Sondeos

o barrenos de voladura de consolidación de terrenos de drenaje de desgasificación d inyección

Clasificación de los sondeos según sus características geométricas

• Longitud o o o o o

Superficiales .- hasta 200 mt Pocos profundos.- de 200 a 1200 mt Medios.- de 1200 a 2500 mt Profundos.- de 2500 a 4000 mt Muy profundos.- de mas de 4000 mt

• Diámetro • Inclinación

Las diferentes facetas de la perforación en minería • La labor de perforación tiene diversas aristas, dependiendo de su objetivo final. • Asimismo, combina variadas tecnologías que el geólogo debe conocer para optar por la mejor solución. • Se entiende como perforación en minería la acción o acto que, a través de medios mecánicos, tiene como finalidad construir un pozo. • Para que esto se logre debe extraerse todo el material destruido dentro del agujero mediante la utilización de aire comprimido o agua. • En este punto es donde se produce la diferencia entre lo que es la perforación de exploración y la de producción.

Las diferentes facetas de la perforación en minería Perforación de exploración

Perforación de producción

 En la perforación de exploración la materia que se extrae sirve con el propósito de analizar y poder determinar tipos, calidades y cantidades de mineral para la eventual explotación del yacimiento

• La perforación de producción, en tanto, tiene por 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.

Perforación de exploración

Perforación de producción

PERFORACION DE EXPLORACION INTRODUCCION

Concepto de sondeos.• Exploración de la composición del suelo de un terreno. • Es la investigación de bloques de terrenos.

INTRODUCCION Conseguir información geología

Determinar la presencia o ausencia de vetas

Propósit o del sondeo Conseguir información necesaria para la estimación de su tonelaje y ley

Señales de mineralizaci ón

INTRODUCCION

SONDEOS

INFORMACION GEOLOGICA

POSICION DE UN CONTACTO

ESPESOR DE UNA FORMACION

PRESENCIA O AUSENCIA DE VETAS

SECUENCIA EN UNA COLUMNA ESTRATIGRAFIC A

PARA TOMAR MUESTRAS DE LA MENA

ESTIMACION DE SU TONELAJE

ESTIMACION DE SU LEY

FUNCIONES DEL GEOLOGO EN LAS PERFORACIONES

DIRIGIR LAS EXPLORACIONES

HACER LOS CONTRATOS

CLASIFICAR Y ALMACENAR LOS RIPIOS Y LOS TESTIGOS

CAMPAÑAS DE EXPLORACION E INVESTIGACION

PERFORACION DESDE LA SUPERFICIE

PERFORACION SUBTERRANEA

MALLAS DE SONDEOS • La decisión acerca del numero de sondeos y su disposición geométrica es compleja y de extremada importancia. • Intervienen factores de tipo geológico, económico y estadístico.

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. En cualquier caso, la decisión sobre el tipo de malla e inclinación de los sondeos obedecerá a criterios estrictamente geológicos.  Repitámoslo una vez más, si no tenemos clara la geología no tenemos claro nada.

Como regla general en el caso de cuerpos regulares (ejem. filones), la disposición y secuencia de sondeos es la siguiente:

A la izquierda podemos observar la disposición de sondeos del tipo DDH (ver más adelante: sondeos con recuperación de testigo), para estudiar un cuerpo regular delimitado por una anomalía en superficie. 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, y si la cosa continua bien (el geólogo está ahí mismo para testificar los sondeos "a pié de sondeadora"), se continuará con la secuencia que se presenta en la figura.

En el caso de cuerpos irregulares la situación es mucho más compleja, y el geólogo deberá determinar la mejor manera de interceptar en profundidad un cuerpo cuya morfología sólo puede intuir en base a la información geológica. Veamos el siguiente ejemplo:

Disposición de sondeos del tipo DDH para estudiar un cuerpo de geometría irregular. Recuerde que el geólogo solo contará con las intersecciones de los sondeos con el cuerpo mineralizado (segmentos en negro) para delimitar la geometría del cuerpo. Por un momento solo visualice las intersecciones y vea difícil que puede ser el proceso.

TIPOS DE SONDEOS Hélice (auger drilling).

Percusión-rotación DTH).

(down-the-hole:

Recuperación de testigo = diamente = diamantina (diamond drill hole: DDH).

Aire reverso (circulación reversa; reverse circulation: RC)

Los sondeos de hélice

Realización de un sondeo tipo hélice (auger drilling).

 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:

Los sondeos de percusiónrotación

 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.  Si bien su coste es bajo (comparado con la de recuperación de testigo), la información geológica que entrega es pobre, ya que ésta consiste tan solo en la gravilla (cuttings) que sube por las paredes de la perforación a medida que se inyecta aire a presión por las varillas (rods).  Su principal uso es para la determinación de leyes.  Otro 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:

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.

Los sondeos con recuperación de testigo  Los sondeos con recuperación de testigo son caros pero proporcionan gran información geológica.  Los precios son de alrededor de US$ 100 (€ 110) por metro perforado.  La herramienta de corte es un tubo hueco con una corona de diamante en la cabeza, siendo los diámetros más comunes: 2.17 6.35 cm. Se pueden perforar hasta 10 m por hora.  La herramienta gira y corta un testigo de roca (testigo) a medida que profundiza.  Dicho cilindro de roca queda contenido dentro del tubo porta testigo. A medida que se profundiza, se van agregando varillas al sistema.  El problema es que cuando el porta-testigo está lleno (3 m), hay que retirar el varillaje que se ha ido agregando progresivamente.  Cuando se han perforado muchos metros, por ejemplo, más de 100, toma tiempo recuperar el tubo porta-testigo, y recordemos, el tiempo es dinero.  Para remediar esto se puede utilizar un tubo porta-testigo conectado con un cable a superficie (wireline core barrel), pero en ese caso, el diámetro del testigo será inferior.

Los sondeos con recuperación de testigo

Esquema del tubo porta-testigo.

Al centro, sondeadora DDH .

Los sondeos por aire reverso  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.

PERFORACION A ROTACION CON RECUPERACION DE TESTIGO

• El método de perforación con recuperación de testigo continuo esta considerado, actualmente, como el mas útil para la obtención de muestras para inspección visual de los macizos rocosos, análisis, interpretación geológica, etc., aunque la recuperación de dichos testigos presenta problemas en algunas formaciones debido, fundamentalmente a la fracturación, escasa dureza y alta friabilidad, tanto de los estériles como del material mineralizado.

Introducción

• En este método las herramientas de perforación son: las coronas de diamante que van montadas en el extremo de un tubo y accionado este por la máquina de perforación a través del varillaje. • El corte de la roca se produce al ejercer sobre el útil unos esfuerzos de empuje y rotación . • Al avanzar la corona, se va formando un cilindro o núcleo de roca, denominado comúnmente testigo que, posteriormente, se libera y extrae del macizo rocoso. Para esta operación se utilizan los llamados tubos sacatestigos, que en el transcurrir del tiempo, se han ido modificando en el diseño para permitir obtener recuperaciones 100% en diferentes tipos de terrenos.

Principio del método

• Los tubos sacatestigos con cable wireline con los que no es necesario extraer todo el varillaje cada vez que el tubo sacatestigos se haya llenado. Por medio de un cable y un extractor, por el interior del varillaje se extrae el tubo interior lleno de testigo. • El fluido de perforación que se utiliza normalmente es el agua, si bien el aire, en algunos casos, se han usado con notable éxito y también últimamente se están empleando cada vez con mas frecuencia los lodos de polímeros, sobre todo en determinados terrenos. • La perforación con obtención de testigo es generalmente, lenta y costosa, pues rendimientos entre 12 y 16 metros por relevo ya se considera buenos, según la profundidad y el tipo de terreno.

Principio del método

T e s t i g o s

• Actualmente existen dos grandes grupos de sondas: • EL PRIMER GRUPO.- es de las perforadoras que podrian llamarse convencionales con cabeza de rotacion de husillo y dos cilindros hidraulicos de empuje situados en un mismo plano. • EL SEGUNDO GRUPO.- esta formado por las sondas denominados de unidad de rotacion movil, la cual se desplaza apoyada obre un bastidor de avance, donde por medio de una cadena accionada por cilindros hidraulicos se consigue el empuje necesario

Equipos existentes

• Profundidad a la que se tienen que obtener los testigos. • Diámetro y longitud de testigo que s precisa. • Lugar desde donde se realiza el trabajo, en superficie o subterráneo. • Potencia del material de recubrimiento. • Necesidad de estabilizar y mantener abierto el sondeo. • Condiciones de acceso al lugar de trabajo y disponibilidad de tiempo para la perforación. • Tipo de fluido de perforación. • Tipo de energía disponible • Condiciones geológicas que se esperan atravesar durante la perforación.

Los factores que deben tenerse en cuenta para elegir la sonda adecuada para realizar un trabajo adecuado

Los equipos de perforación con corona están constituidos por tres componentes principales: A. LA SONDA B. LA BOMBA C. EL CASTILLETE o LA TORRE

• Las sondas, comúnmente llamadas testigueras, a su vez, están compuestas por diferentes elementos que pueden transportarse independientemente, pero que al estar interrelacionadas forman un conjunto estructurado.

Estructura general

• Los grupos de accionamiento están formados por un motor: diesel o eléctrico, un embrague y una caja de cambios. • El tipo de motor mas utilizado es el diesel refrigerado por agua o por aire que además de su fiabilidad y economía, es capaz de proporcionar un elevado par de rotación con bajas revoluciones.la gama de potencia es muy amplia, pudiendo variar de 15 kW hasta mas de 55 kW. • También se emplean motores eléctricos, generalmente trifásicos a 380 V, pero solo para sondas que trabajen en lugares muy preparados, por ejemplo en el interior de minas donde se dispone de energía eléctrica. Las ventajas principales son: su gran seguridad, la facilidad de mantenimiento y la posibilidad de admitir sobrecargas, lo que permite emplear motores eléctricos con potencias inferiores a los diesel.

Sistemas de accionamiento

• Para realizar las maniobras con la sarta de forma rapida y eficaz, se dispone de un cabrestante con capacidad para elevar peso, de facil manejo, mediante dos palancas: una para elevar y otra para frenar.

Sistemas de maniobras

cabrestante

izado

y

Sistema de rotación y empuje

La cabeza de perforación es el elemento mas importante de la sonda, ya que tiene como misión transmitir al varillaje el movimiento de rotación, al tiempo que ejerce un empuje sobre el útil de perforación.

Fluidos de perforación Agua

Aire

Lodos de polímeros o bentoniticos Los lodos poliméricos Súper Mud y Súper Mud Dry estabilizan las excavaciones, mantienen limpia la perforación y aumenta la capacidad de carga;

Castillete o mástil • El castillete o torre tiene por finalidad permitir bajar o subir con rapidez la herramienta de perforación, así como facilitar el almacenaje de las varillas sobre una mesa próxima al sondeo.

Sarta de perforación

La sarta de perforación están compuesta de abajo hacia arriba de los siguientes elementos a) Útil de perforación b) Tubo sacatestigos c) Varillaje y d) Giratoria de inyección.

Útil de perforación o corona • Las coronas son útiles de perforación capaces de cortar el terreno en una superficie de corona circular y que permiten la independizarían de los macizos rocosos de cuerpos cilíndricos de roca llamado testigo.

Tubos sacatestigos • El tubo sacatestigos, o también llamado portatestigos, va roscado a la corona y tiene el mismo diámetro interior que esta. En el se va introduciendo el cilindro de roca o testigo obtenido al ir avanzando con la corona en el terreno. • Las longitudes normales de estos tubos suelen ser de 350, 1500, 3000 y 6000 mm, aunque el mas empleado es el de 3000 mm

Varillaje • Las varillas son una de las partes de la sarta de perforación que mas sufren durante la operación. • Están sometidas a un esfuerzo de compresión o de tracción, según que se empuje o se tire y suspenda el varillaje, y aun esfuerzo de torsión, como consecuencia de transmitir el par de perforación. • Hasta que el varillaje adquiere un peso suficiente, es preciso aplicar presión al mismo para que la perforación se produzca.

Giratoria de inyección • Es el elemento mediante el cual se introduce el fluido de perforación desde la manguera de impulsión al tren de varillas. Este elemento debe ser giratorio, ya que se conecta a la manguera fija con la varilla que va girando. Esto se consigue por medio de un eje montado sobre rodamientos protegidos debidamente.

Tubos de revestimiento • Tienen como función proteger al taladro del sondeo y a las herramientas de perforación, frente a problemas de hundimientos en materiales sueltos o diques, y prevenir la perdida o fugas de fluidos de barrido.

Técnicas de perforación Técnicas de perforación

Preparación del emplazamiento

Velocidad de rotación

Conducción de la perforación.

Fuerza de avance

Fuerza de barrido

Preparación del emplazamiento • Lugar del sondeo.- Debe ser convenientemente preparado para acceder al mismo con los vehículos auxiliares, así como para que la sonda funcione en unas condiciones de estabilidad y eficiencia garantizadas.

Preparación del emplazamiento • Deposito del material.Acondicionar un espacio en sus proximidades para depositar todo el material que se prevé utilizar, tanto en perforaciones como en las operaciones auxiliares, que generalmente se guardaran en casetas prefabricadas.

Preparación del emplazamiento

• Servicio de los perforistas.hay que acondicionar un espacio para los perforistas

• Balsas de decantación.Para el fluido de perforación, se excavan en el propio terreno, no deben tener una profundidad superior a 1 m, con una anchura y longitud de 2 y 3 m respectivamente.

Conducción de la perforación Independiente del tipo de roca y de la corona, existen tres factores principales que influyen en el régimen de penetración:

Velocidad de rotación

• Depende de la corona, tipo de sonda diámetro de perforación, profundidad de sondeo, relación entre varilla y diámetro de sondeo, vibraciones, etc.

Fuerza de avance

• La velocidad de avance aumenta cuando se incrementa el empuje de la sonda, a partir de ese momento la velocidad de avance disminuye

Fuerza de barrido

• La velocidad de barrido

Fuerza de avance

INVERSION EN EXPLORACION MINERA (En millones US$ - Enero-Noviembre 2010

• • • • • • • • • • • •

Lumina Copper US$ 74.02. Minas Buenaventura US$ 47.63. Rio Tinto Minera Perú US$ 30.74. Xstrata Tintaya US$ 27.05. Cía. Minera Quechua US$ 23.66. Volcán Cía. Minera US$ 18.47. Min. Pampa del Cobre US$ 16.68. Canteras del Hallazgo US$ 13.79. Min. AQM Copper US$ 13.310. Cía. Minera Poderosa US$ 12.9 Otras empresas US$ 261.3 TOTAL INVERSIONES: US$ 539.4

INVERSION EN EXPLORACION MINERA Enero-Noviembre 2010 Compañías exploradoras

En millones US$

Lumina Copper

US$ 74.02.

Minas Buenaventura

US$ 47.63.

Rio Tinto Minera Perú

US$ 30.74

Xstrata Tintaya

US$ 27.05.

Cía. Minera Quechua

US$ 23.66.

Volcán Cía. Minera

US$ 18.47.

Min. Pampa del Cobre

US$ 16.68.

Canteras del Hallazgo

US$ 16.68.

Min. AQM Copper

US$ 13.310.

Cía. Minera Poderosa

US$ 12.9

Otras empresas

US$ 261.3

TOTAL INVERSIONES:

US$ 539.4

Marca ROLATEC (ESPAÑA)

RL36so PERFORADORA ROTATIVA PARA SONDEOS CON TUBOS TESTIGOS

RL48 PERFORADORA ROTATIVA PARA SONDEOS CON TUBOS TESTIGOS, MARTILLO DE FONDO Y BARRENA HELICOIDAL

Marca ROLATEC (ESPAÑA)

MEDIDAS DE SEGURIDAD DURANTE LA REALIZACION DEL SONDEO

Introducción • La seguridad en lo trabajos de perforación de sondeos esta directamente relacionada con el estado de los equipos , el manejo de las maquinas y el tipo de herramientas.

Introducción • El interés por alcanzar una productividad cada vez mayor ha hecho aumentar las dimensiones de las sondas y su complejidad tecnológica.

Introducción • Por otro lado, el análisis de las causas de los accidentes pone en evidencia el alto grado de errores humanos que los generan, como consecuencia de una formación, tanto teórica como practica, generalmente inadecuada. Se pone, pues , de manifiesto la importancia del factor humano.

Introducción • La seguridad no es cuestión de una sola persona, es misión de todo el equipo que realiza los trabajos de perforación. Todos los miembros del equipo deben trabajar juntos para evitar accidentes. Una persona desairada o desconsiderada puede ser causa directa o indirecta de un accidente grave

Introducción • Los accidentes no solo pasan, sino que son provocados por alguna causa. Muchos accidentes pueden ser evitados, primero mediante el sentido común y, segundo, y fundamentalmente, con un entrenamiento y formación adecuadas.

Introducción • Las normas de seguridad deben hacerse cumplir de forma apropiada por todos los supervisores y obedecidas cuidadosamente por cada miembro de la plantilla.

Introducción • Los accidentes no solo pasan, sino que son provocados por alguna causa. Muchos accidentes pueden ser evitados, primero mediante el sentido común y, segundo, y fundamentalmente, con un entrenamiento y formación adecuadas. • Las normas de seguridad deben hacerse cumplir de forma apropiada por todos los supervisores y obedecidas cuidadosamente por cada miembro de la plantilla. • En el ámbito de la perforación de sondeos los accidentes son el resultado de una o mas de las siguientes circunstancias: - Hábitos de trabajo inseguros. - Manejo inadecuado de los equipos y herramientas. - Falta de entrenamiento y supervisión adecuados.

Introducción • En el ámbito de la perforación de sondeos los accidentes son el resultado de una o mas de las siguientes circunstancias: - Hábitos de trabajo inseguros. - Manejo inadecuado de los equipos y herramientas. - Falta de entrenamiento y supervisión adecuados.

Medidas de carácter general • Al inicio de los trabajos se designara un técnico responsable de la seguridad de los mismos. • En cada turno de trabajo y a pie de sondeo, la empresa operadora designara un sondista como responsable de la aplicación de las normas de seguridad. • El equipo de sondeos estará constituido, como mínimo, por dos personas.

Técnico responsable

Medidas de carácter general • Se prohibirá el acceso a los sondeos a toda persona ajena al trabajo. En el umbral de acceso se colocara un cartel de peligro, fácilmente visible, donde se avise de esta prohibición. • Todo el personal del equipo que trabaje en un sondeo deberá haber sido instruido en las normas de seguridad establecidas.

Medidas de carácter general • Por cada maquina de sondeos se deberá disponer de un libro con todas las disposiciones de seguridad establecidas, así como un botiquín de primeros auxilios fácilmente accesibles, cuyo contenido y mantenimiento serán exigidos por la legislación vigente.

Medidas de carácter general • Toda maquina de sondeos contara, con un extintor de incendios homologado, situado en lugar fácilmente accesible. El numero, capacidad y tipo de extintor estará en consonancia con las dimensiones y características de la maquina empleada. • En todo sondeo se tendrá a disposición del personal una lista de teléfonos y direcciones del medico., ambulancia o punto de asistencia hospitalaria mas próximo, así como de los puestos de las Fuerzas de Seguridad o de Protección Civil. • El personal de servicio en el sondeo dispondrá siempre de un vehículo para casos de emergencia. • La utilización de la maquinaria de sondeos y elementos del equipo de perforación se hará siempre conforme a las disposiciones reglamentarias y a las indicaciones proporcionadas por el fabricante. • Al comienzo de cada turno los operadores revisaran y comprobaran los equipos antes de ponerlos en uso, reparándolos y subsanando las deficiencias observadas.

Medidas de seguridad personal • Las empresas, dentro de su normativa de régimen interior, deben establecer y proporcionar la ropa de trabajo y equipos de protección personal homologados, necesarios de acuerdo con las características del puesto de trabajo asignado a cada operario.

Medidas de seguridad personal • Las recomendaciones en cuanto al uso de los equipos de protección y su ámbito de aplicación son, en términos generales, las siguientes: - Protección de la cabeza.- el uso de casco de protección , figura 2, es obligatorio en cualquier sondeo, incluyendo las instalaciones auxiliares, aunque la actividad se desarrolle en el interior de una cabina. Esta obligación es extensiva a los visitantes. - Protección de los ojos.- la utilización de gafas, caretas transparentes o pantallas, figura 3, es obligatoria en aquellos casos en que pueda existir riesgo de proyección de partículas solidas o liquidas, en operaciones tales como pulir, golpear, soldar o cortar con equipos de soldadura, o cuando se trabaje con productos químicos peligrosos, así como cuando se puedan producir gases perjudiciales, deslumbramientos o en cualquier trabajo que implique un peligro para la vista o la cara.

Medidas de seguridad personal -

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Protecciones de los órganos de respiración.- es obligatorio utilizar mascarillas, filtros o equipos respiratorios, figura 4, cuando exista la posibilidad de aspirar materiales nocivos o molestos, nieblas, vapores, humos o gases perjudiciales. Tales mascarillas deben ofrecer muy baja resistencia a la respiración con un mantenimiento correcto. Protección auditiva.- la protección en forma de auriculares cubre orejas o tapones, figura 5, es obligatoria en todas aquellas zonas donde el nivel de ruidos sea superior a lo permisible de acuerdo con las prescripciones existentes. En todo caso los protectores deben cumplir las condiciones siguientes: Suficiente amortiguación. Utilizable con casco. Posibilidad de audición de señales. Limitaciones mínimas para la comprensión de una conversación Resistencia al polvo y al agua y Comodidad de uso

Medidas de seguridad personal -

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Protección de las manos.- Se utilizaran guantes apropiados siempre que en cualquier trabajo de manipulación se puedan producir lesiones en las manos, se deban manejar materiales calientes, abrasivos o corrosivos, y se actué en baja tensión o maniobras en alta tensión. Figura6. Los guantes deben ser adecuados al trabajo a realiza. No debe ser demasiados holgados, para evitar puedan ser aprisionados y permitan un tacto preciso, ni ajustados, pues aumentarían el cansancio y el desgaste prematuro. En determinadas aplicaciones deben ajustarse a la muñeca para proteger la mano de la posible intrusión de partículas solidas o de otro tipo. Protección de los pies.- El uso de botas de seguridad es obligatorio en todos los trabajos que se realicen en los sondeos, figura 7, en aquellos trabajos en relación con sistemas eléctricos se utilizaran botas aislantes apropiadas. Vestimenta de trabajo.- La vestimenta de trabajo deberá ser ajustada, sin holguras, jirones, bolsillos rotos, cinturones sueltos, etc., que suponen un riesgo de aprisionamiento o enganche en partes móviles, o salientes de estructuras fijas.

Medidas de seguridad personal

GEOLOGIA-DE-MINAS.pdf

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