UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA Y METALURGICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA GEOLÓGICA
METODO DE EXPLOTACION SUPERFICIAL EXPLOTACION DE MINAS DOCENTE: Ing. LUCIO R. MAMANI BARRAZA
PRESENTADO POR: (GRUPO Nº 08) FLORES MAMANI JHONATAN___________091286 JHONATAN___________091286 RAMIREZ VELARDE FRAN______________ FRAN______________
SEMESTRE: X
2014
1. INTRODUCCION 2. OBJETIVOS 3. JUSTIFICACION 4. ASPECTOS GENERALES 5. SISTEMAS 6. METODOS 7. TIPO DE TRABAJO 8. FUNDAMENTOS 8.1.
VENTAJAS
8.2.
DESVENTAJAS
8.3.
EQUIPOS USADOS
8.4.
TECNICAS
8.5.
RESULTADOS
8.6.
ESTADISTICAS
9. GESTION DE SEGURIDAD 10. IMPACTOS AMBIENTALES 11. CONCLUSIONES 12. RECOMENDACIONES 13. ANEXOS 14. BIBLIOGRAFIA
METODO DE EXPLOTACION SUPERFICIAL 1. INTRODUCCION. La elección de un método de explotación de un yacimiento mineral se basa principalmente en una decisión económica (Costos, beneficio, inversiones, flujos de caja, etc.). Esta decisión está relacionada con múltiples factores propios del yacimiento tales como: - Ubicación. - Forma. - Tamaño. - Topografía superficial. - Profundidad del cuerpo mineral. - Tipo de mineral. - Complejidad y calidad de la mineralización. - Distribución de la calidad de la mineralización (selectividad). - Características del macizo rocoso. - Calidad de la información de reservas. - Inversiones asociadas. Así como también de su
DUREZA: Es la resistencia de la roca a la penetración de un bisel hecho de un metal duro El grado de dureza se determina por: rayado, pulido, perforación, penetración debarras cilíndricas con extremo plano o afilado. TENACIDAD: Es la resistencia de la roca a la separación de algunos pedazos de su macizo. Las rocas poseen gran resistencia a la compresión y muy poca resistencia a la tracción, corte y flexión. PESO ESPECIFICO: Es el peso (G) de la roca por unidad de volumen. Generalmente en minería el término de densidad es sinónimo del peso específico. FRAGILIDAD: Es la capacidad de roca de romperse o destruirse bajo carga eléctrica. PLASTICIDAD: Propiedad de las rocas de deformarse sin destruirse. FRACTURACION: Se caracteriza por la presencia en rocas de fracturas. ESQUISTOCIDAD: Propiedad de las rocas principalmente metamórficas de dividirse en Lamina de acuerdo a una dirección preferente. La propiedad de minerales y rocas de Separarse más o menos fácilmente de la masa según una o varias direcciones se denomina clivaje. METEORIZACION: Grado de descomposición de roca bajo la acción del aire, agua y temperatura.
DESGARRABILIDAD: Se caracteriza por el coeficiente desponjamiento, el cual indica cuanto mayor es el volumen de la roca desgarrada con respecto al volumen de misma roca in situ. HUMEDAD: Caracteriza el contenido de agua en roca. HINCHAMIENTO: De una roca, se entiende su capacidad de aumentar el volumen bajo saturación con agua. PERMEABILIDAD: El grado de permeabilidad al agua de las rocas se determina por el tamaño de los varios, grietas, y poros. ANGULO DE TALUD NATURAL: Angulo que adquiere una roca in situ o suelta.
Esta información provendrá de una campaña de exploración debidamente desarrollada. Además, y no menos importante, la elección dependerá de las políticas, necesidades y recursos que disponga la empresa interesada en realizar dicha explotación. Es por ello que cada yacimiento es potencialmente sensible a ser explotado por cualquier método minero, de los cuales serán descartados los que no representen un buen negocio para la empresa interesada.
2. OBJETIVOS -
Dar a conocer los detalles de este método de explotación Dar a entender el por qué la elección de un método de explotación
3. JUSTIFICACION -
El siguiente trabajo está justificado por diversas razones: Por fines académicos reforzara los conocimientos sobre el tema Por evaluación ya que el siguiente trabajo será valorado por el docente
4. ASPECTOS GENERALES Para la correcta evaluación del proyecto, debemos contar con los datos necesarios para el desarrollo de los estudios, los cuales provendrán de fuentes de información técnica fidedignas, tales como la operación de otros yacimientos de similares características, tecnología, procesos productivos involucrados y la experiencia de los encargados de evaluar dicho proyecto. Dentro de los procesos productivos se encuentran por ejemplo: - Perforación. - Tronadura. - Carguío y Transporte. - Sistemas de manejo de materiales. - Servicios de apoyo. Dentro de los otros procesos que participan de la producción (no menos importantes) se encuentran: - Exploraciones (paralelas a la operación). - Proceso físico-químico del mineral (Conminución, flotación, fundición, aglomeración, lixiviación, electro obtención, etc.).
- Venta del producto (transporte, seguros, impuestos, etc.). Debemos notar que existen actividades paralelas a estas que participan directamente con las distintas operaciones y que forman parte del proceso mismo y de sus costos asociados como por ejemplo: - Geología. - Mantención de equipos, maquinarias e instalaciones. - Depreciación de los equipos. - Suministros de energía e insumos. - Recursos humanos y administración. - Seguridad, higiene y prevención de riesgos. - Medio ambiente. - Contabilidad y finanzas. - Control de calidad. - Etcétera. Cada uno de estos procesos o actividades ligadas a ellos, significa un costo dentro del desarrollo de la explotación. Estos costos serán los que definirán si un bloque con ley mayor que cero será considerado como Mineral, Mineral de baja ley o simplemente Estéril, ya que obtener el fino asociado a ese bloque significará un costo y por ende un beneficio económico para el proyecto. En este sentido podemos decir que en función de los costos estimados para la extracción de un bloque del yacimiento, definiremos una ley que permita discriminar un bloque como mineral o estéril, la cual llamaremos LEY DE CORTE CRÍTICA.
5. MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE LEYES. Básicamente la estimación de la ley “ ZS” de un bloque “S” (por ejemplo) a partir de un conjunto de datos de leyes “zi” disponibles, se resume en encontrar el valor más
representativo y confiable de la ley ZS en función de las leyes zi, que conforman el conjunto de datos, es decir: Z o mejor expresado como:
Donde , representa al ponderador de la ley z i, en función de su influencia en la estimación de la ley Z S. Una de las principales preocupaciones es evitar el sesgo, es decir que la estimación de Z S resulte mayor que la real, o en caso contrario que se subestime este valor respecto al real.
De aquí surgen diversas alternativas para la estimación de leyes.
6. METODOS Los principales métodos que se aplican en minería de superficie, destacando las características que deben cumplir los yacimientos y algunos aspectos operativos de interés. -
EXPLOTACION A TAJO ABIERTO
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CORTAS: En yacimientos masivos o de capas inclinadas, la explotación se lleva a cabo tridimensionalmente por banqueo descendente, con secciones transversales en forma tronco cónica. Este método es el tradicional de la minería metálica y se adapto en las últimas décadas a los depósitos de carbón introduciendo algunas modificaciones. La extracción, en cada nivel, se realiza en bancos con uno o varios tajos. Debe existir un desfase entre bancos a fin de disponer de unas plataformas de trabajo mínimas para que operen los equipos a su máximo rendimiento y en condiciones de seguridad. Las pistas de transporte se adaptan a los taludes finales, o en actividad, permitiendo el acceso a diferentes cotas.
El ataque al mineral se realiza de techo a muro, como en cualquier otro método, pero más particularmente en las minas de carbón, donde se precisa efectuar la limpieza de los hastíales de las capas. En estas explotaciones se suele disponer de bancos en estéril de mayor altura que en el mineral, pues en estos últimos tal dimensión esta limitada por el alcance de los equipos de limpieza y por la necesidad de evitar los derrabes y, por ende, el ensuciamiento el carbón cuando se supera la altura critica de los frentes descubiertos. -
DESCUBIERTAS: Se aplica en yacimientos tumbados u horizontales donde el recubrimiento de estéril es inferior, por lo general, a los 50 m. Consiste en el avance unidireccional de un módulo con un solo banco desde el que se efectúa el arranque del estéril y vertido de este al huevo de las fases anteriores; el mineral es entonces
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extraído desde el fondo de la explotación, que coincide con el muro del depósito. Una vez efectuada la excavación del primer módulo, o hueco inicial, el estéril de los siguientes es vertido en el propio huevo de las fases anteriores, de ahí que sea por naturaleza el más representativo de los métodos de transferencia. Para el movimiento del estéril los sistemas y equipos mineros utilizados son muy variados. Si las reservas a explotar son elevadas, está justificada la utilización de grandes dragaminas, excavadoras de desmonte o, incluso, rotapalas con brazo apilador que permiten arrancar de forma directa, o con pre voladura, el estéril y verterlo en el hueco adyacente. Si, por el contrario, las reservas de mineral están limitadas y el estéril de recubrimiento no es muy importante, puede aplicarse el mismo método pero con equipos convencionales como son los tractores, las palas cargadoras, etc. La extracción del mineral se realiza casi siempre con equipos convencionales. Este grupo de métodos se caracteriza por su simplicidad, por la concentración de los trabajos y por la reducida distancia de transporte, tanto en horizontal como en vertical, permitiendo una fácil y económica restauración de los terrenos. TERRAZAS: Este método se basa en una minería de banqueo con avance unidireccional. Se aplica a depósitos relativamente horizontales de una o varias capas o estratos de Mineral y con recubrimientos potentes que obligan a depositar el estéril en el hueco creado, transportándolo alrededor de la explotación.
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CONTORNO: En yacimientos semi horizontales y con reducida potencia, donde la orografía del terreno hace que el espesor del recubrimiento aumente de forma considerable a partir del afloramiento del mineral, se realiza una minería conocida como de contorno. Consiste en la excavación del estéril y mineral en sentido transversal hasta alcanzar el límite económico, dejando un talud de banco único, y progresión longitudinal siguiendo el citado afloramiento. Dado el gran desarrollo de estas explotaciones y la escasa profundidad de los huecos, es posible realizar una transferencia de los estériles para la posterior recuperación de los terrenos. Dentro de este grupo existen diversas variantes, en función de la secuencia de avance Planteada y equipos mineros empleados. De estos últimos los más utilizados son los tractores de orugas, las palas cargadoras, las excavadoras hidráulicas y los volquetes.
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ESPECIALES: Este grupo de métodos se aplica en aquellos depósitos en que, por sus características, se llega muy rápidamente al límite de explotación por minería a cielo abierto. Así ocurre, normalmente cuando se aplica una minería de contorno en yacimientos de carbón que deja una parte de los recursos sin explotar. Si estos recursos no pueden ser extraídos de forma rentable por minería de interior convencional, pueden aplicarse los siguientes métodos especiales y conocidos en los países sajones por: Auger Mining, Punch Mining y Longwall Strip Mining. Son métodos que consisten en minar o taladrar desde el exterior la capa de carbón, siguiendo los frentes descubiertos de estas.Exigen la preparación de un banco o plataforma para situar las máquinas de arranque y
Unidades de transporte del carbón. Estas plataformas pueden se las que, de una manera temporal, se dejan en la minería de contorno o las que a propósito se realizan, a modo de trinchera o zanja cuando el recubrimiento no es demasiado potente o esta justificado su creación en alguna zona del yacimiento. Los equipos utilizados son los que en este caso definen su propio método. La potencia de las capas que pueden explotarse va desde 0.5 a 2.5 m., no debiendo presentar trastornos geológicos ni intercalaciones de materiales abrasivos y requiriéndose hastíales de techogeo mecánicamente competentes. -
CANTERAS: Canteras es el término genérico que se utiliza a las explotaciones de rocas industriales y ornamentales. Se trata por lo general, de pequeñas explotaciones próximas a los centros de consumo, debido al valor relativamente escaso que poseen los minerales extraídos, que pueden operarse mediante los métodos de banco único de gran altura o bancos múltiples. Este último es el más adecuado, ya que permite realizar los trabajos con mayores condiciones de seguridad y posibilita la recuperación más fácil de los terrenos afectados. Las canteras pueden subdividirse en dos grandes grupos, el primero, donde se desea obtener un todo uno fragmentado y apto para alimentar a la planta de tratamiento y obtener un producto destinado a la construcción, en forma de áridos, a la fabricación de cemento, etc., y el segundo, dedicado a la explotación de rocas ornamentales que se basa en la extracción cuidadosa de grandes bloques paralepipedos que posteriormente se cortaran y elaboraran. Estas últimas canteras caracterizan por el gran número de bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial de arranque con la que se obtienen planos de corte limpios.
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GRAVERAS: Los materiales del tipo aluvial, situados en las terrazas de los cauces, y constituidos por arenas y cantos rodados poco cohesionados se extraen en estas explotaciones en forma de gravas o zahorras naturales. Generalmente, se lleva un solo banco, dependiendo de la potencia del depósito, y la maquinaria empelada puede ser convencional, si se trabaja en condiciones secas, o constituida por dragaminas, dragas y scraper, si la extracción se realiza por debajo del nivel freático.
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DISOLUCION Y LIXIVIACION: Algunos yacimientos de sales, como la glauberita, la Silvita, etc., se explotan procediendo primero a la descubierta del estéril superficial, para después fragmentar el mineral mediante voladuras y seguidamente efectuar su disolución mediante la circulación de agua, que es recuperada como una salmuera que, mediante un sistema de tuberías y bombas, se lleva hasta la planta metalúrgica en la que se encuentran unos cristalizadores que permiten obtener el producto final. La lixiviación consiste en la extracción química de los metales o minerales contenidos en un depósito. El proceso es fundamentalmente químico, pero puede ser también Bacteriológico. Si la extracción se realiza sin extraer el mineral se habla de “lixiviación in situ”, mientras que si el mineral se arranca, transporta y deposita en su lugar adecuado, el método se denomina “lixiviación en pilas”. Una variante consiste en tratar el mineral, después de su molienda, en tanque que disponen de agitadores, conociéndose el procedimiento como “lixiviación dinámica”.
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DRAGADO: En mineralizaciones especiales, como son las metálicas de oro, casiterita, etc., contenidas en aluviones, resulta interesante la aplicación del método de dragado, inundado previamente la zona de explotación. Este método es económico cuando la propia agua de inundación se utiliza en el proceso de concentración, como ocurre con la separación gravimetriíta. Las dragas, además del sistema de extracción que utilicen, cangilones, cabeza de corte, etc., incorporan la propia planta de tratamiento sobre la plataforma, cribas, ciclones, jigs, etc., capaces de tratar grandes volúmenes de material y de un sistema de evacuación de los estériles a la zona ya explotada.
7. TIPO DE TRABAJO 8. FUNDAMENTOS 8.1.
VENTAJAS
8.2.
DESVENTAJAS
8.3.
EQUIPOS USADOS
8.4.
TECNICAS
8.5.
RESULTADOS
8.6.
ESTADISTICAS
9. GESTION DE SEGURIDAD 10. IMPACTOS AMBIENTALES 11. CONCLUSIONES 12. RECOMENDACIONES 13. ANEXOS 14. BIBLIOGRAFIA
