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CLASIFICACION DE LOS METODOS DE
EXPLOTACION
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INTRODUCCION
El diseño de una mina tiene múltiplesfacetas y objetivos, entre los que cabedestacar:
La selección del método de explotación,
El dimensionamiento geométrico de lamina
La determinación del ritmo anual de producción y la ley de corte
La secuencia de extracción, etc.
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En el pasado
La selección de un método mineropara explotar un yacimiento nuevo sebasaba:
En la revisión de las técnicasaplicadas en otras minas, y
En las experiencias conseguidassobre depósitos similares, dentro deun entorno próximo
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En el presenteLas inversiones de capital son muy
elevadas, y la in!uencia que estos tienensobre los costes de extracción son muyimportantes, es necesario que dic"o
proceso de selección responda a unan#lisis sistem#tico y global de todos lospar#metros espec$%cos del yacimiento:• geometría del deposito y distribución de leyes,
• propiedades geo mecánicas del mineral y rocasencajantes,
• factores económicos,
• limitaciones ambientales,
• condiciones sociales, etc.
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La variabilidad
de esospar#metros y lasdi%cultades decuanti%cación
total de losmismos "animpedido el
desarrollo dereglas r$gidas yesquemasprecisos de
explotación,
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&iferentes autores "an reali'adonumerosas clasi%caciones desde variospuntos de vista, por ejemplo:
Desde el punto de vista del sistema deexcavación.
Desde el punto de vista del sostenimiento.
Desde el punto de vista del transporte.
Desde el punto de vista del arranue, etc.
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(o obstante, los avances logrados en las
diferentes ramas de la ciencia y latecnolog$a, durante las últimas décadas,"an permitido establecer unos métodos
generales de explotación y unos procesosnuméricos de selección, v#lidos durante laetapa de estudio de viabilidad de unproyecto
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CLASIFICACION DE
LOSMETODOS DE
EXPLOTACION
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Método conmínimosoporte o con
espaciosabiertos
Métodos consoporteadicional ocon relleno
Método por!ndimientoo derr!mbes
)#maras y
pilares
)orte y relleno
ascendente
*undimiento
por subniveles
+ajeo porsubniveles
)orte y rellenodescendente
*undimientospor bloques
)r#teresverticales en
retroceso
lmacenamiento provisional
Entibación concuadros
+ajeos largos
adro"# Clasi$caci%n &eneral de los métodos s!bterr'
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CAMA(AS ) PILA(ES
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CAMA(AS ) PILA(ES
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*EO PO( S+,NI-ELES
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http://slidepdf.com/reader/full/cap-02-clasificacion-de-los-metodos-de-explotacionpptx 16/59INADO PO( C(ATE(ES -E(TICALES EN (ET(OCESO
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http://slidepdf.com/reader/full/cap-02-clasificacion-de-los-metodos-de-explotacionpptx 17/59CO(TE ) (ELLENO
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http://slidepdf.com/reader/full/cap-02-clasificacion-de-los-metodos-de-explotacionpptx 18/59ALMACENAMIENTO P(O-ISION
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FACTO(ES .+E
INFL+)ENEN LA SELECCI/N DE
LOS METODOS DEEXPLOTACION
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OBJETIVO
El objetivo principal es diseñar unsistema de extracción apropiado bajolas caracter$sticas actuales delyacimiento explorado
Esto puede ser interpretado como elcamino para alcan'ar la m#ximautilidad de la operación, pero ladecisión se basa en factores técnicos-por ejemplo,
alta productividad,
extracción total del mineral,
condiciones de traba o se uro etc.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SELECCIÓN DEL
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FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SELECCIÓN DELM ETODO DE E!LOTACION
Los factores que tienen un mayor peso
en la primera etapa de selección son:
• la geometría,
•
la distribución de leyes del depósito,• las propiedades geo mecánicas del
mineral y estéril adyacente.
.ediante el an#lisis de esos factoresse obtendr# una primera clasi%cacióny ordenación de los métodos deexplotación de explotación para su
aplicación m#s adecuada desde una
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SELECCIÓN DEL
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FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SELECCIÓN DELM ETODO DE E!LOTACION
En una segunda etapa se proceder#
a:• la evaluación económica, basada sobre un
esuema general de explotación, así como
• el estudio complementario del ritmo de
producción,
• ley de corte,
• necesidades del personal,
•
impacto ambiental,• procedimientos de restauración y
• otras consideraciones especí!cas.
)on todo ello se determina el método
de explotación óptimo y la rentabilidad
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/ara seleccionar un método ycomen'ar con su anteproyecto, espreciso disponer:
de planos y cortes geológicos
en estos se indicar#n:
los principales tipos de roca,
"onas alteradas,
estructuras principales tales comofallas, estratos, ejes de pliegues, etc.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SELECCIÓN DEL
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FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SELECCIÓN DELM ETODO DE E!LOTACION
)ondiciones geológicas
0eometr$a del yacimiento&istribución de leyes
)aracter$sticas geomec#nicas del
yacimientoElección del método de explotación
subterr#nea respecto a cielo abierto
n#lisis del procedimiento numéricode selección
1tros factores a considerar
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CONDICIONES "EOLO"ICAS0eneralmente se re%ere a las
caracter$sticas geológicas del mineral yde la roca encajonante
La investigación geológica llevada a cabodebe permitir, por un lado:
la correcta evaluación de los recursos yreservas ue alberga el depósito, peroademás,
debe facilitar información relativa a los principales tipos de roca, "onas dealteración, principales estructuras,
accidentes tectónicos, etc.
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Como e0tensi%n del est!dio en el sentido ori1ontal serecomienda mantener !na relaci%n2 pro3!ndidad del
4acimiento5límite del entorno de 6 para e0plotaci%n por
métodos s!bterr'neos 4 de 758 a 9 para e0plotaci%n pormétodos s!per$ciales"
CONDICIONES :EOLO:ICAS
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:EOMET(IA
) DIST(I,+CION DE
LE)ES
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"EOM ETRIA DEL YACIM IENTO
La geometr$a del yacimiento se de%nea través de:
su forma general, potencia,
inclinación y
profundidad.
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DISTRIBUCION DE LEYES
La distribución de leyes se de%necomo:
uniforme,gradual,
diseminada y
err#tica
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7"# FO(MA
2 Equidimensional o masivo: +odas las dimensiones son similares encualquier dirección
2 Tabular : &os de las dimensiones son muc"o mayor que la tercera
2 Irregular : las dimensiones var$an a distancias muy pequeñas
;"# POTENCIA
2 Estrec"a : 3 a 45 m
2 6ntermedia : 45 7 85 m
2 /otente : 85 7 455 m
2 .uy potente : 9 455 m
8"# INCLINACION2 Ec"ado : 3 a 5;
2 6ntermedio : 5 7 <<;
2 6nclinado : 9 a <<;
dro"# :eometría del 4acimiento 4 distrib!ci%n de le4
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<"# P(OF+NDIDAD DESDE LA S+PE(FICIE
2 /equeña : 3 a 4<5 m2 6ntermedia : 4<5 7 =55 m
2 lta : 9 a =55 m
="# DIST(I,+CION DE LE)ES
2 Uniforme: La ley del yacimiento se mantiene pr#cticamente constanteen cualquier punto del yacimiento minerali'ado
2 Gradual o diseminado: Las leyes tienen una distribución 'onal,identi%c#ndose cambios graduales de un punto a otro
2 Errático: (o existe una relación espacial entre las leyes , ya que estascambian radicalmente de un punto a otro en distancias muy pequeñas
>"C!adro"# :eometría del 4acimiento 4 distrib!ci%n
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CA(ACTE(ISTICAS
:EOMECANICAS DEL )ACIMIENTO
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"eo# e$an%$a del &a$%# %ento
El comportamiento geotécnico de losdiferentes materiales dependeb#sicamente de:
la resistencia de la roca,
el grado de fracturación del maci"orocoso y
la resistencia de lasdiscontinuidades.
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La res%sten$%a de la ro$a
La resistencia de la roca es la relaciónentre la resistencia de la roca a lacompresión simple y la presiónejercida por el peso del recubrimiento
sobre esta, la que puede calcularse apartir de la profundidad y la densidadde la roca
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La res%sten$%a de la ro$a
El espaciamiento entre fracturaspuede de%nirse en términos defracturas por metro o por el >?&
@A>ocB ?uality &esignationCD El >?&es el porcentaje de tro'os de testigoscon una longitud superior a 45 cm pormetro de longitud del taladro
La presencia de agua en las fallas
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La presencia de agua en las fallasgeológicas y 'onas de corte, in!uyesigni%cativamente en la estabilidad de
la masa rocosa de una excavación
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7"# (ESISTENCIA DE LA MAT(I? (OCOSA @(esistencia a compresi%n
simple Mpa5Presion de rec!brimiento @Mpa2 /equeña : 3 a
2 .edia : 2 4<
2 lta : 9 a 4<
;"# ESPACIAMIENTO ENT(E F(ACT+(AS
Fract!ras 5m" (.D @B
2 .uy pequeño : 9 4= 5 7 5
2 /equeño : 45 7 4= 5 7 F5
2 0rande : 8 7 45 F5 7 G5
2 .uy grande : 3 8 G5 7 455
8"# (ESISTENCIA DE LAS DISCONTIN+IDADES
2 /equeña: &iscontinuidades limpias con una super%cie suave o conmaterial de relleno blando
2 .edia: &iscontinuidades limpias con una super%cie rugosa
2 0rande: &iscontinuidades rellenas con un material de resistencia igual o
adro"# Características &eomec'nicas
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Eleccion de
E0plotacions!bterranea
(especto aCielo abierto
)ada yacimiento tiene una opción
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)ada yacimiento tiene una opciónadecuada para su explotación, ladecisión se adopta mediante un
an#lisis económico- algunas veces secombinan métodos de miner$a a cieloabierto con miner$a subterr#nea, talcomo se "ace en Hamiota mine of)alifornia
En .orenci .ine de ri'ona se cambióde explotación subterr#nea a cielo
abiertoEn /erú, )erro de /asco combinaminer$a a cielo abierto con miner$a
subterr#nea
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ANALISIS
DEL P(OCEDIMIENTO+ME(ICO DE SELECCIO
El di i t é i d l ió d l
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El procedimiento numérico de selección delmétodo de explotación consiste en asignar acada uno de estos, calicaciones
individuales en función de las caracter$sticasy par#metros que presentan los yacimientos
En el cuadro ! "#"$, se dan laspuntuaciones de cada uno de los métodosmineros atendiendo a la geometr$a deldeposito y distribución espacial de las leyes
En el cuadro ! "#"% se observa lapuntuación, atendiendo en la función a lageometr$a y distribución de las leyes del
yacimiento,
en los cuadros !"#"&' !"#"( y !"#") serecogen igualmente esas puntuaciones, peroreferidas a las propiedades geomec#nicas de
las masas de minerales y de las rocas
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Iegún el grado de aplicabilidad de losmétodos mineros, cada uno de los factores
comentados presenta puntuaciones deacuerdo con el cuadro !"#"$
&espués de totali'ar las puntuaciones, losmétodos que presenten las mayores
cali%caciones ser#n los que tendr#n mayoresprobabilidades de aplicación y con los que seproceder# a cubrir la segunda etapa deestudio
En los cuadros !"#"* y !"#+, puedenverse un ejemplo de aplicación y losresultados obtenidos
-uadro !"#"%#. -lasicación d los m/todos mineros en
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función de la geometr0a y distribución de leyes de yacimiento
" "& . -lasicación de los m/todos atendiendo a las caracter0s
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"#"&#. -lasicación de los m/todos atendiendo a las caracter0s
icas 1ona mineral
-uadro !"#"(#. -lasicación de los m/todos
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-uadro "#"(# -lasicación de los m/todosatendiendo a las
caracter0sticas Geomecánicas 2 ca3a tec4o
ro !" ") . -lasicación de los m/todos atendiendo
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ro "#")#. -lasicación de los m/todos atendiendo
caracter0sticas Geomecánicas 2 ca3a piso
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o !"#"$ 5unta3e por m/todo seg6n su aplica
-uadro !"#"*#. E3emplo de calicación seg6n el
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3 p gcomportamiento geomecánico
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"#+,#. 7esumen de puntuación asignada seg6n el m/todo de e8
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OT(OS FACTO(ES
ACONSIDE(A(
Ion muc#os los factores que al margen
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Ion muc#os los factores que, al margende los puramente técnicos, vistosanteriormente, pueden in$uir en la
selección del método de explotación masadecuado
Entre los factores que deben seranali'ados en etapas de estudio masavan'adas se encuentra:
• El ritmo de producción,
• La disponibilidad de mano de obra
especiali"ada,• La #idrogeología, y
• %tros aspectos de índole económico.
Entre otros factores se pueden
El est!dio de lasrelaciones entre la&eolo&ía 4 las
a&!ass!bterr'neas"El est!dio de losprocesos !e ri&enlos moimientos delas a&!as
s!bterr'neas en el
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Valor & d%str%'($%)n de las le&es
Ii el mineral es rico se optara por unmétodo que permita la m#ximarecuperación del mismo, aunque
pueda resultar caro En cambio, para mineral de baja ley
es preciso seleccionar un método de
bajo costo aun cuando por ello seprodu'can pérdidas de mineral
En resumen para un yacimiento determinado
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En resumen para un yacimiento determinadoel an#lisis económico comparativo entre dosmétodos indica que se puede sacri%car m#smineral si el yacimiento es de baja ley que si
es de alta ley
Jna minerali"ación errática, en forma debolsonadas, lentejones o %loncillos delgadosen una roca estéril exige una explotaciónselectiva, que se ciña lo m#s posible a las'onas ricas que evitar la dilución
Ii los minerales de la mena y sus leyes sedistribuyen uniformemente sobre la mayorparte del yacimiento, no es necesario ir a unmétodo selectivo.
El valor del mineral o metal explotado puede
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El valor del mineral o metal explotado puede!uctuar dentro de l$mites muy amplios, losque dependen de las circunstancias
económicas- yacimientos que se considerar$anen una determinada época con baja ley o noexplotables, motivo por el cual fueronabandonados, pueden resultar factibles de serbene%ciados "oy por "aber variado dic"as
circunstancias
Ii una 'ona minerali'ada de baja ley seencuentra próxima a otra de ley m#s alta, sedebe estudiar la posibilidad de aplicar unmétodo que permita la recuperación de dic"omineral de ley baja
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Costo & $ap%tal ne$esar%o
Est# claro que, al elegir un métodopara explotar un yacimiento, debepreferirse aquel de menor costo por
tonelada extra$da, con el mayor ym#s r#pido bene%cio posible
+erminada la primera fase deselección, en la que se eliminan los
métodos que no son posiblestécnicamente, los restantes seordenan por orden de precios y
costos- varios autores los "an
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Karios autores los "an clasi%cado en orden demenor a mayor costo:
• (loues #undidos )*bloc+ caving-
• 'ámaras vacías )*open stopes-
• iveles #undidos )*sublevel caving-
• 'ámaras y pilares )*room and pillars-
•
'ámaras almacén )*s#rin+age stopes-• /ebanadas con relleno )*cut and !ll stopes-
• /ebanadas #undidas )*top slicing-
• Explotaciones entibadas )*timber supported
stopes-.
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0na ve" completada la primera fasedel estudio de selección del método,
se debe tener en cuenta1• el ritmo de producción,
• la disponibilidad de mano de obra,
• consideraciones ambientales y• casos especí!cos del yacimiento en
estudio.
La in$uencia del aspecto !nancierosólo se valori"ará después de #aberreducido el estudio a los dos métodosmás adecuados.
El ritmo de producción puede deducirse de
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El ritmo de producción puede deducirse deacuerdo al método elegido- sin embargo, aveces las condiciones de la 'ona exigen una
producción que sea m#s alta o m#s baja que laconveniente para que el método sea rentableEntonces "ay que tantear una solución decompromiso
(aturalmente in!uye:
• el mercado del mineral que se va ae8plotar'
• la cantidad y la calidad de la mano de
obra disponible#• 9as condiciones ecológicas'
ambientales' etc#'
tiene cada d$a m#s in!uencia en la selección de