MINERÍA A CIELO ABIERTO (OPEN PIT) Es el conjunto de operaciones mineras que desarrollan, como su nombre lo indica a la intemperie (sin techo), una mina a cielo abierto es una excavación superficial, cuyo objetivo es la extracción extracción de
mineral. Para Para alcanzar este mineral, usualmente es es
necesario excavar grandes cantidades de roca estéril. Se indica el límite final del pit, incluyendo el camino de transporte, el yacimiento, con diferentes leyes de mineral y áreas de estéril. Para realizar desarrollos a cielo abierto se condiciona que los yacimientos estén lo más cercanos posible a la superficie, por consiguiente cuando se enmarca dentro de la gran minería se caracteriza por los grandes volúmenes de producción y alto rendimiento lo cual permite realizar el minado m inado de yacimientos con leyes relativamente bajas.
Vista Conceptual de tres dimensiones de una Mina a Tajo Abierto, ilustrando el yacimiento original, el límite final del Pit y el camino de transporte.
Minería a Cielo Abierto Versus Minería Subterránea. Ventajas de la Minería a Cielo Abierto. Técnicas. o
Mayor productividad, mayor producción.
o
Mejor concentración de las operaciones por consiguiente mas sencillez en el control y dirección.
o
Mayor producción por unidad de arranque, mallas de perforación de mayor magnitud.
o
Elevada mecanización.
o
Mayor posibilidad de comprobación geológica y exploración sencilla.
o
Simplicidades en las operaciones auxiliares y de servicios.
o
Mejor recuperación del yacimiento.
o
Planificación y control más simplificado.
o
Mayor flexibilidad en la producción.
Económicas. o
Menores costos de producción.
o
Posibilidad de trabajar con altos ratios de mineral y estéril.
o
Mayor disponibilidad de reservas por la explotación de mineral de bajas leyes.
Sociales: o
Mayor seguridad e higiene en el trabajo. tr abajo.
Desventajas de la minería a Cielo Abierto. Técnicas. o
Influencia de las condiciones climáticas.
o
Limitación en cuanto a profundidad.
o
Mayor control de estabilidad de taludes.
o
o
Necesidad Necesidad de áreas favorables favorables para la ubicación ubicación de canchas. canchas. Buen control de calidad para evitar la dilución.
Económicos. o
Gran inversión en infraestructura, planta y equipos.
o
Poca flexibilidad de superar errores de selección de equipos.
Sociales. o
Graves problemas medio ambientales y de relaciones comunitarias.
o
Personal capacitado y especializado más competente y caro.
Minería en el Perú. La minería juega un papel trascendental en nuestro país, por la ingente riqueza que ha producido y por el gran potencial de recursos naturales y humanos que poseemos.
Nuestro país goza, además, de una paz social y un marco legal promocional, que permite la asociación de empresas nacionales con extranjeras para efectuar inversiones de riesgo compartido ( Joint Venture). En la actualidad existen muchas instituciones como la MIGA (Agencia Multilateral de Garantía a la Inversión Extranjera), el OPIC (Overseas Private Investment Corporation); que brindan protección contra riesgos no comerciales tales como problemas políticos internos graves, expropiaciones a los inversionistas extranjeros, etc. El ejercicio de las actividades mineras excepto el cateo, la prospección y la comercialización, se realiza exclusivamente bajo el sistema de concesiones, al que se accede bajo procedimientos que son de orden público. Las concesiones se otorgan, tanto para la acción empresarial del estado, cuanto de los particulares, sin distinción ni privilegio alguno.
Minas en Operación a Tajo Abierto en el Perú. o
Toquepala
o
Pierina.
o
Cuajone.
o
Antamina.
o
Cerro de Pasco.
o
Alto Chicama.
o
Cerro Verde.
o
Aruntani.
o
Tintaya.
o
Colquijirca.
o
Marcona.
o
Comarsa.
o
Yanacocha.
Proyectos Mineros. o
La Granja.
o
Cerro Corona.
o
Quellaveco.
o
Michiquillay.
o
Las Bambas.
o
Tambogrande.
o
Bayobar.
o
Minas Conga.
o
Toromocho.
o
Cerro Lindo.
o
Ccorocohuayco.
o
San Antonio.
o
Berenguela.
Método y Sistema Minero. Esta terminología forma parte integrante del proceso de la tecnología destinada a lograr una correcta elección de los equipos, existe una interrelación entre las condiciones del yacimiento, las condiciones del entorno y los parámetros de explotación; estos tres aspectos actúan directamente en la elección del método y consiguientemente en la selección de los equipos. CARACTERÍSTICAS DEL
CONDICIONES DEL
PARÁMETROS DE
YACIMIENTO
ENTORNO
EXPLOTACIÓN
MÉTODO MINERO SISTEMA DE EXPLOTACIÓN PROCESOS EQUIPOS
Método Minero. o
A Cielo Abierto y/o Rajo Abierto.
o
Subterráneos.
o
Sondeo.
Sistema Minero. o
Continuos.
o
Discontinuos.
o
Mixtos.
Procesos. o
Perforación.
o
Voladura.
o
Transporte.
o
Almacenamiento.
o
Chancado, etc.
Se denomina método minero al conjunto de sistemas, procesos y maquinaria que en forma ordenada, repetitiva y rutinaria extraen el mineral de un yacimiento y se denomina sistema minero, a la secuencia iterativa e interrelacionada en espacio y tiempo que desarrolla las operaciones en un yacimiento.
Características de los Yacimientos. Es de interés caracterizar a los yacimientos minerales por las condiciones en las cuales están situadas y por las denominaciones que adquieren dentro del proceso de explotación. Con relación al relieve topográfico se tiene: o
Yacimientos Llanos.
o
Yacimientos Inclinados.
o
Yacimientos de Montaña.
o
Yacimientos bajo el agua.
De acuerdo a la profundidad los yacimientos pueden ser: o
Yacimientos Superficiales.
o
Yacimientos Profundos.
o
Yacimientos Muy Profundos.
Por el buzamiento del yacimiento pueden ser: o
Yacimientos de Bz. Suave < 10º.
o
Yacimientos Inclinados Bz. 10º - 30º.
o
Yacimientos Fuertemente Inclinados Bz. 30º - 60º.
o
Yacimientos Verticales Bz. 60º - 90º.
Por las dimensiones del yacimiento pueden ser: Superficie
Profundidad
Volumen de
Explotable.
m.
Reservas.
Km.2
Tamañ o
Vida Años
* 106 m3.
0.4
20 – 40
10
Pequeñ o
10
0.4 – 2.0
40 – 100
40 – 100
Normal
10 – 25
2.5 – 6.0
100 – 200
100 – 500
M ediano
25 – 30
4.0 – 20.0
100 – 250
500 – 2000
Grande
30 – 60
10.0 – 40.0
200 – 800
2000 – 10000
Gigante
60 - 100
En cuanto al ritmo de producción se establece el tamaño de un yacimiento en función al movimiento del tonelaje anual de materiales. Tamaño
Capacidad Anual (ORE + WASTE) Toneladas/Año
Pequeño
< 1 000 000
Mediano
1 000 000 – 5 000 000
Normal
5 000 000 – 25 000 000
Grande
25 000 000 – 100 000 000
Gigante
> 100 000 000
Importancia de la Determinación Física del Yacimiento Los yacimientos se dan bajo una gran variedad de determinaciones geológicas estructurales y topográficas como se indica en las figuras citadas mas abajo. Estas condiciones, tienen una gran influencia en la planificación minera. Los costos de transporte resultan ser un componente importantísimo entre los costos de extracción totales de una mina a rajo abierto. Por lo general, tanto el mineral como el estéril son cargados en camiones después de la tronadura y son dispuestos fuera del pit. El mineral va a la chancadora y el material estéril es localizado directamente en los botaderos. Asimismo, cuando existe lixiviación en pilas, el mineral se deja normalmente en la chancadora. Posterior a esto, se utilizan las correas transportadoras para transportar los materiales por las diversas instalaciones procesadoras. Generalmente, las correas transportadoras no se pueden utilizar antes del proceso de chancado. Algunas minas emplean chancadoras móviles ubicadas en el pit para chancar el mineral y, en algunos casos, material estéril, y de esta forma, las correas transportadoras se pueden utilizar transportar material fuera del pit, como se muestra en Figura 1.4B. Existe una amplia variedad de alternativas, incluyendo las correas transportadoras ubicadas en túneles dentro de las paredes de pits, correas transportadoras de ángulo alto, las que viajan hacia arriba de las paredes del pit, etc. Otras opciones incluyen un sistema de paso de mineral
ubicado en el interior o adyacente al pit para trasladar el mineral hacia un sitio de carga subterráneo y/o planta de chancado. La planta, desde el punto de vista del transporte de materiales, debería ubicarse cerca del pit. Para la mayor parte de los minerales, incluyendo el oro, cobre y plata, el contenido mineralógico es un pequeño porcentaje el tonelaje total del material procesado en la planta. Luego se procesa la porción de material estéril (relaves). Por lo general, este material se torna muy fino durante la etapa de procesamiento en la forma de fango con un contenido más alto de agua. Este material normalmente debe ser dispuesto en represas. En el tipo de topografía resistente, como es el caso de Los Andes, estas represas de relaves pueden requerir una altura de varios cientos de metros y pueden superar los 100 millones de dólares. En este caso, puede resultar más barato trasladar los relaves (algunas veces 100 km. o más) por tuberías hacia terrenos menos resistentes en donde la represa de relaves resulte menos costosa. A menudo, por una diversidad de razones, no es posible ubicar la planta cerca del pit. En topografía resistente, podría no existir ningún espacio suficiente para la planta cerca del pit. Si la planta está ubicada cerca del pit a gran altura y distante, dicha condición dificultará muchos otros aspectos de la operación. Podría ser mejor en tales casos trasladar la planta a un área de menor altura en donde el medio operativo sea mucho más favorable, espacio suficiente y conveniente para la instalación y construcción de represas de relaves, etc. La Figura A, muestra una condición en la cual el yacimiento se extiende más allá el la topografía de superficie regular creando una montaña de mineral. Esta resulta ser una situación ideal para comenzar una mina a rajo abierto, al no existir ninguna extracción de material estéril durante el período en que se está extrayendo la cima de la montaña. Es posible que surjan algunas dificultades teniendo acceso a las áreas de extracción, dependiendo de la topografía, y el comenzar los bancos iniciales, resulta a veces difícil. A medida que la mina procede su excavación, el pit se torna convencional. Es posible obtener un buen retorno del capital invertido en el primer período debido al hecho de que gran parte de la extracción de material estéril podría postergarse. La Figura B, ilustra una situación topográfica muy distinta, en la cual el yacimiento es cubierto por una montaña de estéril. Esto podría requerir de una gran cantidad de extracción de estéril de pre-producción, y como resultado, los aspectos de flujo de caja para explotar este tipo de propiedad, no son tan favorables como en el ejemplo anterior. Al planificar una mina a rajo abierto bajo este tipo de determinación topográfica, se podría buscar un área de baja extracción de estéril, tal como se indica al lado izquierdo
del dibujo, y comenzar la extracción en ese lugar. Habiendo tenido acceso a una buena superficie de extracción, parte de la extracción de estéril podría comenzar en los niveles superiores en tanto que el mineral es explotado a niveles más bajos. La Figura C, muestra otra condición topográfica, en la cual el yacimiento se encuentra completamente enterrado y cubierto por un lago. El lago deberá ser desecado y toda la sobrecarga inicial se deberá remover desde arriba del centro del yacimiento más cercano antes del comienzo de la producción. Una gran cantidad del gasto de preproducción, está involucrado en el desarrollo de este tipo de propiedad, lo cual tiene un impacto negativo sobre el flujo de caja. Se muestran varias determinaciones geológicas en la segunda figura El yacimiento puede ser una grieta plana, como se muestra en la Figura A o una hendedura, la cual tiene un manteo diferente al de la Figura B. Por otra parte, el yacimiento podría ser del tipo masivo con un eje vertical, tal como se indica en la Figura C, o una estructura sinclinal volteada, como se indica en la Figura D. En el caso de una estratificación inclinada y una estructura masiva volteada, están presentes una pared de pie y otra pared colgante distintas. Una buena estimación de la estructura de la roca, la cual se encontrará a profundidad, se puede originar a partir de una determinación geológica aproximada. Un buen nivel de comprensión sobre la geología estructural básica, puede resultar de gran ayuda para los ingenieros de planificación de minas. La estrategia de planificación de minas, variará en forma dramática, dependiendo siempre de las condiciones de las distintas determinaciones físicas, descritas arriba. La Figura 1.17, es una vista de una mina a rajo abierto ubicada en la Cordillera de Los Andes, en Chile. Esta entrega cierta apreciación de los desafíos que se pueden presentar en una topografía del tipo empinada.
Ejemplos de diversas determinaciones topográficas
Ejemplos de diversas determinaciones geológicas
Ritmo y Vida de Producción. Es uno de los parámetros que influye más claramente en un estudio de viabilidad. La definición del ritmo o escala de explotación es las toneladas de mineral extraídas o producidas por año o por hora de trabajo en algunos casos. Este ritmo viene marcado fundamentalmente por el mercado, que señala la producción anual susceptible de ser vendida. Evidentemente ciertos factores técnicos condicionan, no sólo unos ritmos mínimos por la capacidad de la maquinaria, sino también el incremento de la producción que no puede ser gradual sino por escalones, especialmente en el proceso de tratamiento del mineral, donde las unidades de chancado, molienda y tratamiento tienen unas capacidades críticas más altas y condicionan el ritmo idóneo de explotación de la mina. El concepto de vida de la explotación es el resultado de dividir las reservas
demostradas por el ritmo, y en función de lo enunciado sobre la dinámica del concepto de las reservas, es también un concepto dinámico. Taylor, que ha estudiado estadísticamente el tema de la vida y el ritmo de muchos proyectos mineros ha propuesto una fórmula que procede del análisis de un buen número de proyectos rentables en todo el mundo y para un variado número de sustancias minerales. Dicha fórmula expresa: Ritmo ( MT / Año) 0.15 R
R:
0.75
(1 0.2)
Reservas Demostradas en Millones de Toneladas.
En consecuencia resulta la Vida de la Mina que se expresa en la siguiente fórmula:
Vida (años) = 6,5 x R 0.25 (1 ± 0.2) Como resumen del trabajo de Taylor podemos decir que, en general:
A un mayor ritmo corresponderá:
A un menor ritmo corresponderá:
- Mayor inversión y menor coste
- Menor flujo de caja.
- Mayor flujo de caja.
- Mayor vida.
- Menor vida
-Menor inversión y mayor coste.
Yacimiento Mineral El término Yacimiento Mineral, tiene diversas acepciones en función del tiempo y del sistema político que gobierne en una época dada. Los conceptos más antiguos van ligados al carácter exclusivamente de concentración mineral. Bateman (1951); “Acumulaciones o concentraciones de elementos que están presentes en la corteza terrestre solo de forma diseminada”; definición que se podría denominar
geológica o geoquímica y fue sostenida durante muchas décadas por muchos autores y estudiosos. Hoy en día, sin embargo prima el carácter económico por lo que el yacimiento mineral va intrínsecamente ligado al concepto de “explotación con beneficio económico”. Gocht (1988); “Acumulación local, geológicamente establecida, de un mineral específico que puede ser extraído bajo las condiciones económicas actuales”,
definiciones similares a esta, pueden ser encontradas en cualquier publicación sobre esta temática.
Recursos. Se denomina recurso a cualquier bien capaz de suministrar a su poseedor alguna utilidad o beneficio. De acuerdo con las diferentes formas que el ser humano puede disfrutar surge los diversos tipos de recursos mostrados en la siguiente figura:
Recursos Intelectuales
Biológicos Ambientales Físicos
Renovables No Renovables
Tipos de Recursos Minerales. Recursos Energéticos: a)
b)
Recursos no Renovables.
Los Hidrocarburos, (gas, petróleo, arenas petrolíferas).
Carbón (antracita, lignito, Hulla).
Minerales Radioactivos.
Recursos Renovables.
Fuentes de energía como la energía eólica, energía geotérmica, energía hídrica, etc.
Recursos Metálicos: a)
Hierro y las aleaciones del acero.
b)
Metales base o usuales.
c)
Metales ligeros.
d)
Metales preciosos.
e)
Otros.
Rocas y Minerales Industriales. a)
Materiales de construcción.
b)
Fertilizantes.
c)
Materiales para la industria química.
d)
Otros.
Recursos y Reservas. Se entiende por reservas a los depósitos conocidos e identificados en los que el mineral o los minerales pueden ser extraídos con beneficio económico, con la tecnología actual y bajo parámetros económicos actuales. Los recursos incluyen tanto las reservas, como otros depósitos minerales que pueden llegar a ser eventualmente aprovechables, depósitos que no son técnica ni económicamente explotables en la actualidad, depósitos desconocidos ricos o pobres que se puede inferir que existen aunque todavía no han sido descubiertos. La relación que existe entre los recursos y las reservas está directamente relacionada con la seguridad geológica del yacimiento y la tecnología par su estudio. McKelvey en 1972, planteó una clasificación basada en los criterios mencionados a la cual se le conoce como la caja de McKelvey.
Sondeos Los yacimientos minerales, en su mayoría ya se encuentran descubiertos y gran parte de estos se encuentran en plena explotación. En el futuro las necesidades de recursos minerales deberán satisfacerse mediante la localización de yacimientos subterráneos o profundos. La prospección en su forma más simple exige un estudio detallado y ajustado de las características naturales de la superficie, el localizar estructuras, afloramientos encajados en estructuras, cantos rodados, arenas o gravas en las orillas de los ríos son formas de explorar en las que el éxito antiguamente dependía del azar; sin embargo estas técnicas oculares y puramente locales raramente permitían encontrar yacimientos profundos totalmente descubiertos. Para localizar estos, es necesariamente aplicar primero métodos geoquímicas y geofísicos y efectuar después, sondeos de exploración e investigación más comúnmente llamados Perforaciones Diamantinas. En líneas generales los sondeos pueden clasificarse en dos grandes grupos: Sondeos con obtención de testigos y sin obtención de los mismos. Cuando se realizan perforaciones sin obtención de testigo, se utilizan los métodos de rotación con trícono ó con golpe de, martillo de cabeza en el fondo obteniéndose detritus como muestra para su estudio, requiriéndose en este caso testificación geofísica del sondeo. Estos tienen una ventaja tanto en lo económico como en el tiempo, pues la obtención de testigos es muy lenta y costosa.
Mallas de Sondeo La exploración por sondeos tiene por objeto fundamental determinar la presencia o ausencia de zonas mineralizadas y obtener una idea preliminar del tamaño y la ley con las que cuentan estas zonas. La decisión acerca del número de sondeos y su disposición geométrica es compleja y de extremada importancia, intervienen para ello factores de orden: Geológico, Económico y Estadístico. Se presenta una marcada diferencia para establecer una malla de sondeo en un cuerpo mineralizado, frente a un sondaje en un yacimiento filoneano, por ejemplo en los yacimientos del primer tipo resulta mucho más factible el desarrollo de mallas regulares. La malla de sondeos más óptima será aquella que proporcione la mayor cantidad posible de información con el menor gasto posible en perforación. En la practica existen tres tipos de sondeos, dentro de estos se tienen los sondeos de investigación, los sondeos de exploración y los sondeos de delimitación y muestra estos mismos sondeos dan lugar a las mallas de exploración, mallas de evaluación y mallas de planificación. El siguiente cuadro muestra un ejemplo de este tipo de mallas utilizadas en Europa.
Sustancia
Exploración
Evaluación
Planificación
Pórfidos de Cobre
200 * 200
50 * 50
20 * 25
Carbón
500 * 500
100 * 50
50 * 50
Uranio
250 * 250
50 * 50
10 * 10
Yacimientos aluviales
1000 * 1000
100 * 100
5*5
Cálculo de Reservas En la evaluación de recursos minerales la labor de muestreo y la determinación de la ley media ocupan un lugar muy importante, pero sin duda alguna la cubicación de reservas, es decir, definir cuanto, donde y como están es la labor que adquiere un carácter más crítico, pues nos permitirá ó conducirá a conocer las características generales del yacimiento en cuanto a toneladas de metal/mineral útil presentes, así como la morfología de los cuerpos mineralizados lo que incidirá posteriormente en el método minero a elegir. I ntentar
ll evar a cabo este trabajo con el mí ni mo err or posible no solo
es deseable si no i mpr escindi ble.
Analicemos el siguiente ejemplo. En negro observará las intersecciones entre los sondeos y la masa mineral. Arriba tenemos la interpretación de la morfología de los cuerpos por parte del profesional, y abajo la forma real de éstos. La diferencia en tonelaje es evidente, en el caso superior corresponden a una sobreestimación de reservas. Se podría evitar ésto ? sí, por ejemplo, con un buen control de la geología en
superficie. Note que las dos situaciones se corresponden a su vez, a marcos geológicos notablemente diferentes. Importante:
1) Sin sondeos no se puede evaluar un prospecto 2) sin un control geológico riguroso, no se debe empezar a sondear. Cabe destacar que los depósitos minerales eran evaluados, y sus reservas estimadas, mucho antes de que aparecieran los ordenadores y los métodos geoestadísticos. Se medían áreas, se estimaban volúmenes y tonelajes, y las leyes se promediaban utilizando papel y lápices, regla de cálculo o calculadoras mecánicas. Esos resultados no eran peores (y en algunos casos eran considerablemente mejores) que algunas estimaciones modernas por geoestadística pero con pobre control geológico. Previamente al cálculo de reservas, necesitamos definir de la manera más precisa posible tres términos relacionados con la estimación de reservas. Se trata de los contactos de tipo geológico, mineralógico, y económico. Para evaluar un recurso tenemos que pensar en términos de estos tres conceptos:
Contacto geológico: Abarca los límites litológicos y/o estructurales de una determinada unidad.
Contacto mineralógico : Esta definido por la extensión de la masa mineral (recurso "geológico"); puede o no coincidir con los contactos geológico (puede ir más allá de una determinada litología) y económico (a partir de un punto las leyes pueden ser subeconómicas).
Contacto económico : los límites del material a partir del cual se pueden obtener ganancias ( cut off grade).
La estimación de reservas es mucho más que una mera proyección espacial (3D) de las leyes (por ejemplo, % Cu, g/t Au, etc). Para determinar el verdadero valor de un yacimiento necesitaremos además determinar y proyectar los siguientes parámetros:
Peso específico de la roca mineralizada.
Potencia de la roca mineralizada.
Tipo de mena (mineralogía).
Estimación del grado de recuperación metalúrgica.
Contenido en humedad.
Competencia de la roca – RQD.
A partir de estos puntos, debemos de concentrarnos en los aspectos estadísticos básicos de la proyección de datos de leyes.
Selección del Método de Evaluación de Reservas. Existen dos grandes grupos a la hora de llevar a cabo la estimación de reservas de un yacimiento: los que se suelen llamar métodos clásicos o geométricos y los denominados métodos geoestadísticos. Estos últimos aparecieron a comienzos de los años sesenta, con la escuela de Matheron y han experimentado su máximo esplendor con el uso de los ordenadores, a principios de los 80, pues son necesarios extensos cálculos matemáticos para su aplicación. Como lo señalamos anteriormente, los métodos clásicos fueron los que se utilizaron antes de la irrupción de la geoestadística y los ordenadores. Simplificando, se puede afirmar que los métodos geoestadísticos son más adecuados que los clásicos siempre y cuando se cumplan con algunas condiciones que pasamos a citar a continuación:
El equipo de trabajo tenga la adecuada formación teórica sobre la geoestadística.
La empresa posea el hardware y el software necesario para su utilización.
El yacimiento este estudiado con un número elevado de sondeos, calicatas, etc., preferentemente en direcciones determinadas, que permitan la obtención de un semivariograma.
Exista una variable regionalizada, por ejemplo la ley, que permita la obtención del citado semivariograma, susceptible de modelizarce.
Métodos Clasicos. Ventajas.
Facilidad de aplicación, comunicación y entendimiento.
Facilidad de adaptación a todo tipo de mineralizaciones.
Desventajas.
Se produce una sobreestimación de reservas cuando se asignan altos valores de la ley a grandes volúmenes.
El error puede ser grande si se aplican arbitrariamente.
La ponderación por área y volúmenes es arbitraria y no óptima matemáticamente.
Se aplican leyes constantes a zonas determinadas, lo que puede no ser adecuado geológicamente si los sondeos están muy dispersos.
Métodos Geoestadísticos. Ventajas.
Teóricamente se obtienen, resultados matemáticamente óptimos.
Desventajas.
Son métodos mas complejos.
Los datos suelen ser escasos en los primeros estudios de viabilidad, por lo que es casi imposible obtener semivariogramas que permitan llevar a cabo una interpretación lógica.
El suavizado puede ser incorrecto, especialmente si existen zonas con alta y baja ley y/o los contactos geológicos juegan un papel predominante.
Métodos Clásicos. En la evaluación de un yacimiento por cualquier de los métodos clásicos, es importante no perder nunca de vista, que lo que se realiza es un proceso de cubicación, es decir se va construir una o varias figuras geométricas en las que se va a estimar que cantidad de mineralización existe en ellas.
T = A x P x PE Donde:
T:
Es el tonelaje del sector del depósito bajo evaluación.
A:
El área; visualización 2D del sector del depósito bajo evaluación; normalmente una sección vertical en cuerpos mineralizados irregulares.
P:
La potencia; distancia horizontal aplicada a dicha sección.
PE:
El peso específico de la roca mineralizada.
Los métodos clásicos más utilizados en la evaluación de yacimientos son los siguientes:
1. Métodos de los Perfiles o Cortes 2. Métodos de los Polígonos 3. Métodos de los Triángulos. 4. Métodos de Matrices de Bloques. 5. Métodos de Contornos. 6. Métodos del Inverso de la Distancia . 1.
Métodos de los Perfiles o Cortes.
Calculo del área mineralizada para cada sección. Para realizar el cálculo de reservas por este método se tiene que tener en cuenta lo siguiente. 1. Elaboración un plano topográfico al detalle. 2. Mapeo superficial.
Afloramiento (Determinar Limite)
Estructura (fallas, pliegues diaclazas, etc.)
3. Evaluar la mineralización.
Muestreo (método de canales o zanjas)
4. Trabajo de gabinete.
Definir bloques (cada dos secciones un bloque).
Eje longitudinal del yacimiento.
Cálculos de áreas ( seccionamiento ).
Calculo de volumen y tonelaje. sec cióA sec ciónB E 1 2
Volumen (1) =
Tonelaje (1) = Volumen 1 x peso especifico. Pirámide
Volumen =
Pirámide Truncada
sec ciónE '. . x.E
Volumen =
3
Sa Sb
Sa
E
Sb
3
En el caso de la determinación de la ley media de un sondeo tendremos:
Si
d:
son los tramos del sondeo (medidos en metros)
l:
las leyes de dichos tramos, entonces la ley media del sondeo será:
Leymedia = Σ l i x di / Σ di En el caso de la determinación de la ley media de una sección de un depósito tendremos:
Leymedia = Σ l DDHi x Ai / Σ Ai
Esta metodología es particularmente útil en la estimación del tonelaje de cuerpos mineralizados irregulares.
Ejemplo de una sección. Primero calcularemos las leyes medias de los sondeos (DDH). A continuación aplicaremos esa ley al área que resulta de aplicar la distancia media entre los sondeos (áreas definidas por las líneas de segmento). Calcularemos las áreas mediante planimetría, y determinaremos la ley final de la sección como :
Leysección = Σ l DDHi x Ai / Σ Ai. Y para obtener un volumen al que aplicarle las leyes y pesos específicos, así tendremos:
Una vez determinadas las leyes de cada sección, lo que debemos hacer es calcular los volúmenes. En el ejemplo que muestra la figura, el volumen de roca mineralizada será igual a:
V: (A1 + A2) x 0.5D, Siendo: D: la distancia entre las secciones A 1 y A2.
2.
Métodos de los Polígonos.
Este método ha sido utilizado por la industria minera durante décadas. Es un método simple, las matemáticas son fáciles, y las estimaciones pueden ser realizadas de manera rápida. Se emplea principalmente en cuerpos tabulares (e.g., filones). Lo sondeos se dirigen normalmente a 90º con respecto a la masa tabular bajo evaluación. Para la construcción de los polígonos se pueden emplear dos procedimientos:
Bisectores perpendiculares.
Bisectores angulares.
Métodos de los bisectores perpendiculares y bisectores angulares. Los pequeños círculos representan las posiciones de los sondeos, el círculo negro, indica el sondeo central.
En el primer caso (a), el polígono será construido trazando perpendiculares a las líneas de segmento (bisectores perpendiculares), que unen los sondeos periféricos con el sondeo central. Dicha perpendicular pasará por el punto medio de las líneas de unión.
En el segundo caso (b) el polígono se construye intersectando las bisectrices de los ángulos que se forman al unir los distintos puntos (bisectores angulares). A cada polígono se le asignará una potencia.
Espesor de la masa mineralizada económica: Th y una ley ( G). La ley se determinará de la siguiente manera:
LeyABCDE = Ley1 x 0.5 + Ley2 x 0.1 + Ley3 x 0.1 + Ley4 x 0.1 + Ley5 x 0.1 + Ley6 x 0.1, Donde:
Consiste en ponderar un 50% el sondeo central y el 50% restante a los sondeos restantes.
3.
1 es el sondeo central, y 2-6 los periféricos
Métodos de los Triángulos.
El método consiste en ir uniendo los sondeos adyacentes para obtener triángulos, de tal forma que el resultado es un conjunto de triángulos para cada uno de los cuales se calculan con los datos correspondientes al espesor y ley media.
L1 1
L3 3 1
3
2
Prisma de Base
L2
2
Triangular H1
H2
H3
H1 H2 H3 cte. H 1 H 2 H 3 3
Volume = Area 123
Ley promedio. Ley del bloque: (ley1 + ley2 + ley3)/3
Ley ponderada. Es la más recomendable. Ponderación con Alturas Ley del bloque:
L1 H 2 L 2 H 2 L3 H 3 H 1 H 2 H 3
Ponderación por Ángulos Ley del bloque:
L1 1 L 2 2 L3 3 180
Ponderación de Ángulos y Alturas Ley del bloque:
L1 H 1 1 L1 H 2 2 L3 H 3 3 H 1 1 H 2 2 H 3 3
Métodos Geoestadísticos. El método geoestadistico surge de la combinación del carácter aleatorio que presentan las variables como p.e, leyes del yacimiento. Si bien sus comienzos se sitúan, en la década de los sesenta, su problemática es anterior pudiéndose centrar en los trabajos de Sichel (1949) y Krige (1951) quienes trabajaban en las minas de oro en Sudáfrica y observaban el carácter lognormal de las distribuciones de las leyes en oro, intentando buscar soluciones a la estimación de las reservas de los yacimientos auríferos. La geoestadistica se ha exportado a numerosas ramas de paciencia, estando, en la actualidad presente en campos como la meteorología, hidrológica, edafología, agricultura, etc.