FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

Comparación del programa Nicholas y el

Método de Edmundo Campos Arzapalo

CATEDRA : DISEÑO DE METODOS DE EXPLOTACION

CATEDRÁTICO : Dr. MENDIOLA OCHANTE, Victor

ALUMNO : GARCÍA TOVAR, Edson Urbano

SEMESTRE : VIII

2011-II

RESUMEN

El presente trabajo es una comparación entre la clasificación propuesta por

Nicholas que determina un método de explotación factible por medio de un ranking

numérico y es verdaderamente cuantitativo, con el criterio de clasificación

empleado por Edmundo Campos Arzapalo (Universidad Nacional de San Cristóbal

de Huamanga) que también determina el método de explotación por un ranking

numérico pero que considera también otros criterios adicionales como la

capacidad de la empresa, y la política pública y la situación técnica (la ingeniaría

de minas).

Es este el tipo de análisis que ayuda al estudiante a mejorar su conocimiento y en

especial en estos temas de gran importancia ya que el método de explotación es

la estrategia global que permite la excavación y extracción de un cuerpo

mineralizado del modo técnico y económico más eficiente:

Define los principios generales según los que se ejecutan las operaciones

unitarias.

Define criterios con respecto al tratamiento de las cavidades que deja la

extracción.

APLICACIÓN DE SOFTWARE CON TECNICA DE NICHOLAS (1981)

La clasificación propuesta por Nicholas determina un método de explotación

factible por medio de un ranking numérico y es verdaderamente cuantitativo. El

primer paso es para clasificar la geometría del mineral y la distribución de leyes.

Las características mecánicas de la roca de la zona mineralizada, el techo o muro

colgante, el piso o muro yacente, son igualmente clasificadas .Así entonces los

valores de los resultados que arroja este ejercicio se entienden de la siguiente

manera: Un valor de 1 y 2 indica que una característica es probablemente

adecuada a este método .Un valor de 3 y 4 indica que las características son

preferenciales para el método de explotación .Un valor de 0 indica que esta

característica no promueve el uso de este método de explotación .Y un valor de -

49 indica que no se considerara indudablemente este método de explotación.

Así entonces se realiza una sumatoria de todos los resultados ubicando el valor

más alto como el método de explotación indicado para dicho deposito

El método numérico de selección consiste en asignar de acuerdo a cada

característica encontrada una valoración respectiva que varía en intensidad de

acuerdo a la preferencia u optabilidad del método.

El trabajo de Nicholas se basa en un conjunto de restricciones y tablas con

puntuación asignadas por sus propios estudios, existen macros en Excel que

ayudan en la representación del método y también programas elaborados que

cumplen el mismo propósito como mostraremos.

Valoración según el Rango de Aplicabilidad

Clasificación de los Métodos EN FUNCIO de Geometría y Distribución de

Leyes

Clasificación de los Métodos en función Geomecánica – Zona Mineral

Clasificación de los Métodos en función Geomecánica – Caja Techo

GEOMECANICA CAJA TECHO

RESISTENCIA DE LA MATRIZ ROCOSA (M Pa)

Pequeña < a 8 0

Media 8 a 15 0

Alta > a 15 0

ESPACIAMIENTO ENTRE FRACTURAS RQD %

Pequeño 10 a 16 20 a 40 0

Grande 3 a 10 40 a 70 0

Muy Grande < a 3 70 a 100 0

RESISTENCIA DELAS DISCONTINUIDADES

Pequeña 0

Media 0

Grande 0

Clasificación de los Métodos en función Geomecánica – Caja Piso

GEOMECANICA CAJA TECHO

RESISTENCIA DE LA MATRIZ ROCOSA (M Pa)

Pequeña < a 8 0

Media 8 a 15 0

Alta > a 15 0

ESPACIAMIENTO ENTRE FRACTURAS RQD %

Pequeño 10 a 16 20 a 40 0

Grande 3 a 10 40 a 70 0

Muy Grande < a 3 70 a 100 0

RESISTENCIA DELAS DISCONTINUIDADES

Pequeña 0

Media 0

Grande 0

Los métodos de explotación son ranqueados acorde a las tablas anteriores .Los rankings son sumaos automáticamente por el programa y son llevados al promedio para cada método dentro de cada parámetro (OP-Open Pit; BC-Block Caving; SLS-Sublevel Stoping; SLC-Sublevel Caving; LWLongWall; RP-Room&Pillar; SHK-Shirinkage; CF-Cut&Fill; TS-Top Sclicing; SS-Square Set)

Ejemplo:

METODOS DE EXPLOTACION GEOMETRIA Y DISTRIBUCION

DE LEYES

CARACTERISTICAS GEOMECANICAS DELA ROCA

MINERAL TECHO MURO SUBTOTAL TOTAL

Hundimiento de bloques 0 0 0 0 0 0

Cámaras por subniveles 0 0 0 0 0 0

Hundimiento por subniveles 0 0 0 0 0 0

Tajo largo 0 0 0 0 0 0

Cámaras y pilares 0 0 0 0 0 0

Cámaras almacén 0 0 0 0 0 0

Corte y relleno 0 0 0 0 0 0

Entibación con marcos 0 0 0 0 0 0

De la aplicación de los dos métodos de selección tanto cualitativos y cuantitativos

expuestas anteriormente, se determinó que los resultados arrojados indican que el

método de explotación adecuado para el cuerpo Pampa y Negra, que conforman

al yacimiento del proyecto Pampa Negra, es el método SUB LEVEL STOPING

descartando otros posibles métodos de explotación subterráneos que puedan ser

económicamente mejores que este. Todas las descripciones y características del

método SubLevel Stopping se encuentran en el anexo.

En el Grafico se observan las propiedades geomecánicas de la roca así como las características geométricas del tajo (dimensionamiento geomecánico).

En el Grafico 2 se observan las dimensiones del tajo, el Índice de calidad tunelera modificado, el factor de esfuerzo a la roca, factor de ajuste por orientación de las juntas y factor de ajuste gravitacional.

CONCEPTO SISTÉMICO EN LA ELECCIÓN DE MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN

MINERA EN LOS ANDES PERUANOS

Edmundo Campos Arzapalo - Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga

Es una propuesta del concepto sistémico en la selección cuidadosa del método

de explotación, para un yacimiento de características variadas a través de una

matriz. En cuya matriz se consideran condiciones naturales, condiciones de la

empresa, políticas públicas y la situación técnica (la ingeniaría de minas).

Para poder utilizar esta matriz se deben de tener en consideración los parámetros

de geomecánica, geología, entre otras, las cuales son importantes para poder

elegir el método apropiado de explotación ya sea subterránea o a cielo abierto de

un yacimiento ferroso o no ferroso

La mayoría de los depósitos minerales han sido geométricamente caracterizados

por su forma, inclinación, tamaño y profundidad idealizada. Los cuerpos regulares

e irregulares que están compuestos por estos elementos.

Las formas ideales ya sean tabulares o masivas, con las chimeneas que son

subordinadas. Los depósitos tabulares incluyen, al menos cientos de metros (o

pies) a lo largo de dos dimensiones, y sustancialmente menos a lo largo de una

menor dimensión (Mina Caravelí). Los cuerpos masivos son aproximadamente

unidimensionales (cúbicos o esféricos), siendo al menos cientos de metros (o pies)

en tres dimensiones (Mina Raúl). Se recomienda una modificación después para

lograr el cierre con depósitos tabulares. Para los depósitos tabulares, la inclinación

y profundidad son decisivas. El rango de inclinación desde Horizontales o plano a

verticales o parados.

En la minería superficial, la pendiente es una condición ventajosa para llevar el

material estéril a un echadero en la parte baja, a diferencia de los depósitos planos

en la que el echadero se encuentra a una distancia promedio. Para depósitos

planos, especialmente cuando tienen poca profundidad, se puede desbrozar un

área, sucesivamente, y luego ser desechado, esto previo al minado y es una

ventaja sustancialmente económica. El empleo de su diseño, en su sentido

normal, no se limita solo al empleo de excavadores; en general, esto quiere decir

que es relativamente corta la distancia de transportación del mineral estéril, que

también se puede hacer con cargadores móviles y/o camiones o con

transportadores de puente móviles.

Parámetros de selección

Depósitos tabulares clasificados por la Inclinación y relacionado a la

utilización de Equipos y a la resistencia de la roca

Superficies inclinadas relacionadas con la dureza de la roca y el tiempo

Clasificación de depósitos subterráneos por su potencia

Clasificación De Los Métodos En Minería Subterránea.

Normalmente, dos importantes parámetros independientes se considerará que

formen una matriz, a diferencia de métodos. Estos dos parámetros son (1) la

geometría de depósito básica, como para métodos superficiales, y (2) necesidad

de soporte necesario para estabilizar la mina, o para realizar la explotación, un

problema de control de tierra (Boshkov y Wright 1973; Hamrin 1980; Hartman

1987; Lewis y Clark 1964; Thomas 1973).

1. Geometría del Depósito

La geometría del depósito emplea los mismos límites para depósitos de

forma tabular que en la clasificación superficial, pero para motivos

diferentes. Los depósitos planos requieren maquinaria de minerales cerca

de la superficie; las empinadas se pueden por gravedad (Tabla 2). Con una

inclinación intermedios que son reconocidos. Si los tajeos se desarrollan en

juntas pronunciadas como "secciones del túnel grande " o "salas de paso"

(Hamrin 1980), el manejo de la máquina se puede seguir utilizando.

2. Control de tierras

El control de la tierra requiere el conocimiento de la estructura (de apertura),

materiales (Roca), y las cargas (presiones). Los componentes estructurales

se detallan en la Tabla 10. En la tabla anterior se muestra el yacimiento por

sus rocas de profundidad y detallado por su resistencia, respectivamente).

Desde el punto de vista de apoyo, el techo, los pilares, y el relleno son de

interés primordial.

3. Caja Techo

La caja techo (a veces el techo de la labor) se distingue del techo, por la

carga crítica transferida de elementos entre la sobrecarga y los pilares. La

corona puede ser removida (minada) o colocar apoyo artificial y ligero. La

caja techo es definido como el primer plano competente (fuerte) de la

fractura. Si es poco competente, el apoyo artificial puede mantenerlo

estable, si no es así, el hundimiento se puede prever y evitar incidentes.

4. Sistema de Clasificación de la minería subterránea

Basado en una comprensión del entendimiento del mayor manejo de control

de la tierra, el sistema de clasificación subterránea se muestra en la Tabla

12 siguen de cerca los anteriores. La principal diferencia es que a veces

parando la contracción es que el shrinkage stoping es considerado auto

soportado en lugar de apoyo. Sin embargo, aunque el mineral roto proviene

de la planta de trabajo, sigue siendo el apoyo a la pared colgada (techo).

* Clasificado como a la fuerza (y la rigidez del poste)

* rodajas horizontales pueden introducir los muchos problemas asociados

con la minería de múltiples junta.

* Para los problemas de control en tierra, especial los relacionados con el

carbón, el tratamiento de la mina le iban a ser extraídos por junta gruesa y /

o la minería de múltiples junta.

*A medida que aumenta la presión (sobre todo con la profundidad), o como

disminuye resistencia de la roca, desplazamiento a la derecha para el

método adecuado (hacia el apoyo y se derrumbó).

CONCLUSIONES

El ingeniero Edmundo Campos Arzapalo de la Universidad Nacional de San

Cristóbal de Huamanga nos dice que la matriz de validación propuesta para elegir

un método de explotación es la primera en su género a nivel nacional. Como

también que la matriz pondera 05 parámetros primarios y 04 parámetros

secundarios para la elección del método. Esto permite proponer al empresario

minero el procedimiento correcto para la elección del método en los andes

peruanos.

Bueno el método de Nicholas para elegir el correcto método de explotación es

bueno y para algunos más seguros ya que es numérico, pero como dijimos

anteriormente acerca de lo expuesto por Edmundo Campos Arzapalo, tendría una

mayor incidencia ya que los criterios y puntos a tomar se acoplan con mucha

mayor exactitud a nuestro ambiente minero peruano.