superficial - capítulo i

Universidad Nacional del Altiplano

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

Carrera Profesional de Ingeniera de Minas

CURSO DE

MINERIA SUPERFICIAL

ING. JORGE DURANT BRODEN

Puno - Per

Primer Semestre 2015

Minera Superficial Ing. Jorge Durant Broden

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CAPTULO I MINERA SUPERFICIAL

INTRODUCCIN

La historia de la minera superficial est estrechamente relacionada con la explotacin de

minerales de carbn, cobre y hierro y de minerales no metlicos como: arcillas yeso, roca

fosfrica, arena, grava y roca.

Un conocido principio dice que la riqueza de las naciones proviene de la tierra. Un corolario de

lo anterior en el mundo de la minera es sin no puede ser cultivado debe ser minado. Las

tcnicas de la minera superficial son uno de los principales medios para extraer los minerales

de la tierra. La produccin mundial anual de metales y no metales asciende a un total de 16.6

billones de toneladas cortas. De este total, el 70% corresponde a la produccin de minas

superficiales. La piedra chancada, arena y grava, los materiales fundamentales requeridos para

la construccin, son producidos mediante tcnicas de explotacin superficial. Su produccin

anual asciende a 23.5 billones de toneladas cortas. A esto debemos aadir los materiales

empleados para la preparacin del cemento, otros 2.3 billones de Tc. Finalmente, la cantidad

de desmonte que debe ser removido en el proceso de extraccin de los materiales valiosos se

estima en 30 billones de toneladas cortas. Sumando todo lo anterior tenemos un total de 67.3

billones de Tc anuales que son extradas mediante tcnicas de minera superficial.

Hoy en da la poblacin mundial se ubica en alrededor de 6.5 billones de personas. En trminos

simples esto significa que, mediante mtodos superficiales, anualmente se extrae un promedio

de 10 toneladas cortas de material por cada habitante de la tierra. Sin embargo debemos tener

en mente que hoy en da el 95% de la poblacin de la tierra se encuentra en los pases en

desarrollo. Basndonos en sus expectativas para mejorar los estndares de vida, el estimado

actual de material que deber ser extrado en el ao 2038 ser de 138 billones de toneladas.


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La habilidad del planeta tierra para satisfacer esta demanda no es un tema de recursos, ya que

estos se encuentran ah, sino ms bien un tema de precios y costos. Inspeccionando nuestra

base de recursos, podemos concluir que, por lo general, las condiciones de explotacin sern

ms difciles que en el presente. As mismo se espera que los requisitos ambientales y de

seguridad sean cada vez mayores. Esto significa que todo el proceso de minado, desde la

prospeccin a la exploracin, desarrollo, extraccin y finalmente cierre de mina deber ser

mucho ms avanzado. Hoy en da, en muchos lugares del mundo, el cierre de mina debe

planificarse de la manera ms satisfactoria antes de que una mina superficial pueda ser

aperturada. Esto se traduce en la necesidad de utilizar y aplicar una ingeniera de primer nivel,

as como las tecnologas que nos permitan cumplir con todos estos requisitos, especialmente

aquellos que se presentarn en el futuro.

MINAS A TAJO ABIERTO

A fin de ser adecuado para su explotacin superficial, un cuerpo mineralizado debe

encontrarse cerca o en la superficie terrestre y sus dimensiones horizontales deben ser

mayores que las verticales. Los yacimientos estratificados, yacimientos porfirticos,

yacimientos diseminados o mantos de enriquecimiento secundario son tpicamente adecuados

para su explotacin superficial.

Superficialmente se pueden explotar tanto minas superficiales como tambin canteras; dos

principales diferencias entre la mina la cantera son las condiciones geolgicas y las

caractersticas del material disparado. En las canteras, la mayora de los productos vendidos a

los usuarios tiene solamente que ser chancado y seleccionado con una parrilla a fin de separar

los diferentes tamaos de partcula. De otra parte, el objetivo de una mina metlica superficial

es el de proporcionar un mineral lo ms puro posible a la planta, la que puede comprender una

chancadora, molinos, clasificadores, celdas de flotacin, y/o sistemas bioqumicos, etc.

Figura 1. Principios Generales en Open Pit


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Los concentrados o productos resultantes son eventualmente enviados para un mayor

procesamiento antes de obtenerse el producto final. Para algunos metales, este ulterior

proceso comprende el fundido y refinado. Los depsitos explotados empleando mtodos

superficiales tienen una gran variedad de formas, tamaos y orientacin. Algunas veces es fcil

distinguir entre el mineral y el desmonte tal como se muestra en la Figura 1.En otros casos esta

distincin es ms ambigua, basada solamente en aspectos econmicos.

Tal como en las canteras, los minerales son extrados empleando una serie de bancos. En caso

de que el mineral no aflore, el material de la sobrecarga debe ser removido (desbrozado) a fin

de dejar expuesto el yacimiento. En tanto el pit inicial es profundizado, este es ampliado.

La geometra del pit es controlada por un nmero de factores que incluyen la forma del cuerpo

mineralizado, la distribucin de leyes, la estabilidad de los taludes, la necesidad de contar con

vas de acceso, consideraciones operativas, etc. En la geometra de la Figura 1, se necesita

desbrozar una cantidad significativa de desmonte a fin de acceder al siguiente banco de

mineral en el fondo del tajo. Sin poner en peligro la estabilidad del talud, es de principal

importancia el mantener el ngulo del talud lo ms parado posible, manteniendo as al mnimo

la cantidad de material excavado. En algn banco se tiene que la calidad (ley) del material

excavado no es lo suficientemente alta como para pagar los costos del desbroce necesario.

En este punto en el tiempo la mina tiene que cerrar o, si las condiciones son favorables, se

puede continuar la explotacin mediante el empleo de mtodos subterrneos. En la siguiente

figura se muestra la mina de cobre y oro de Aitik en Suecia. Esta es la mina europea ms

grande ya que produce 18 millones de toneladas de mineral por ao. Actualmente se

encuentra a una profundidad de 480 metros y se espera llegar hasta los 800 metros antes del

cierre.

Figura 2. Mina Aitik en el norte de Suecia

(www.boliden.com)


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La mina BinghamCanyon en Utah, Estados Unidos, est en produccin desde el ao 1906 y es

una de las ms grandes estructuras hechas por el hombre, mide 1,200 metros de profundidad,

4,400 metros de dimetro en la parte superior. Esta ha producido ms cobre que cualquier

otra mina en la historia y estar en operacin por muchos aos ms. En referencia a la

remocin de desmonte, las necesidades de fragmentacin son simples. Ya que no se requiere

que el material pase por una chancadora, el tamao mximo de partcula est controlado por

las limitaciones impuestas por el equipo empleado en el carguo y acarreo del material hacia

los botaderos. De otra forma, una buena fragmentacin del mineral disparado ofrece grandes

ahorros en los costos totales del tratamiento del mineral.

El da 10 de abril del 2013 a horas 10:30 ocurri un deslizamiento en esta mina. Este fue el ms

grande deslizamiento de tierra en los Estados Unidos ya que alrededor de 65 a 70 millones de

metros cbicos de tierra y roca se deslizaron en uno de los lados del tajo. Las operaciones

mineras fueron interrumpidas el da anterior, anticipndose al deslizamiento. Un segundo

deslizamiento ocurrido el da 11 de setiembre del 2013 origin la evacuacin de 100

trabajadores.

Este deslizamiento no solamente cubri la mayor parte del mineral sino que tambin enterr

equipo pesado y destruy la principal va de acceso, este deslizamiento fue tan grande que

origin 16 terremotos.

A pesar de la magnitud del deslizamiento no se perdieron vidas ni hubo heridos gracias al

monitoreo geotcnico y al plan de contingencia que fue implementado antes del

deslizamiento. Este monitoreo geotcnico detect un ligero movimiento ya en el mes de

noviembre del ao 2012, predicindose as el deslizamiento. Con este aviso, la gerencia de

Fig. 3. Deslizamiento del talud en la mina BinghamCanyon


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mina pudo desarrollar un plan de respuesta que fue la clave principal para que no hayan

heridos o fallecidos como producto del deslizamiento.

La mina pudo reiniciar la produccin bastante rpidamente, sin embargo la recuperacin de la

principal ruta de acarreo tomo ms tiempo. Sin embargo Rio Tinto Kennecott reapertur su

principal ruta de acarreo con meses de anticipacin a lo programado. La remediacin de la ruta

de acarreo involucr la remocin de 5.4 millones de toneladas y ms de 580 metros de

limpieza.

LA MINERA SUPERFICIAL EN EL PER.

El Per es un pas minero por excelencia, tradicin e historia. Histricamente, la minera

peruana tiene una antigedad de ms de dos mil aos y consecuentemente, es la ms antigua

industria de la que existe registro en el Per y Amrica Latina.

Por siglos, los minerales y los metales fueron la principal riqueza natural del Per y por siglos la

plata y el oro fueron el nico medio de intercambio comercial.

Definitivamente el Per fue el pas pionero en minera subterrnea para poder extraer la plata

y el oro desde la poca pre-incaica. Herencia de nuestros ancestros han convertido hoy al Per

en uno de los pases con el mayor nmero de minas subterrneas.

Este crecimiento minero se ha alcanzado gracias al potencial geolgico del pas y a un clima de

inversin propicio. Actualmente, invierten en el Per empresas mundiales, lderes en

produccin minera como Noranda, BHP-Billiton, Tec-Cominco, Barrick Gold, Newmont, Phelps

Dodge, Grupo Mxico, Mitsui, Shougang. Las mismas que han desarrollado minas de clase

mundial como Yanacocha, Antamina y Pierina, entre otras ms.

Ms del 50% de minas en el Per explotan bajo superficie y minas ms antiguas, como

Atacocha, con ms de 74 ao de operaciones, sigue extrayendo de las entraas de la tierra

riquezas polimetlicas al igual que Minera Casapalca que opera la mina subterrnea ms

profunda del Per.Las nuevas tecnologas y la modernizacin, introdujeron la minera a tajo a

cielo abierto como Southern Per, Antamina o Minera Yanacocha y los grandes tajos ya

explotados lo estn convirtiendo en reservorios de agua, como es el caso de Yanacocha.

La explotacin de los yacimientos metlicos, mediante el mtodo a Cielo Abierto se inicia

aproximadamente en el ao de 1,953, con la puesta en marcha de los depsitos de Hierro de

Marcona; posteriormente la explotacin del yacimiento de cobre de Toquepala (1960), Cerro

Verde (1974), Cerro de Pasco (1970), Cuajone (1977), Tintaya (1985) adems de otras Minas

pequeas polimetlicos y Recientemente la Mina Antamina (1996). Dentro de las minas

aurferas tenemos la explotacin de los yacimientos de Yanacocha en (1993), Sipan (1997),

Pierina (1998), Aruntani (2002), Alto Chicama (2004), Tucari (2005), Arasi (2011).

En la ltima dcada, ms de 50 inversionistas extranjeros se ha establecido en Per, algunos

con gran liderazgo en la minera mundial, entre ellas, procedentes de:


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Australia : BHP, Pasminco,

Canad : Teck, Barrick Gold, Inmet, Rio Algon, Noranda, Cominco.

China : Chinalco, Shougang Corporation,

Inglaterra : Billinton

Mxico : Grupo Mxico.

Reino Unido : Ro Tinto

Sud Africa : Anglo American.

USA : Phelps Dodge, Cyprus, Asarco.

MINA TOQUEPALA

Mina a cielo abierto de prfido de cobre. El depsito es parte de un distrito mineral que

contiene dos depsitos conocidos, Cuajone y Quellaveco. La mina Toquepala est en un

territorio con actividades intrusivas y eruptivas de rocas riolticas y andesticas. El mineral

econmico es encontrado como sulfuros diseminados a travs del depsito como vetillas,

rellenando espacios vacos o como pequeos agregados. Los minerales incluyen chalcopirita,

calcosina, y molibdenita. Se tiene tambin una zona de enriquecimiento secundario, con

espesores entre 0 y 150 m. Las operaciones consisten de una mina a tajo abierto y un

concentrado de robre con instalaciones de SX/EW con una capacidad de tratamiento de

60,000 toneladas por da.

Figura 4. Vista satelital de la mina Toquepala


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El tajo de Toquepala tiene un dimetro de casi 3 kilmetros de extensin y 800 metros de

profundidad, tenindose planificada una profundidad de 1,200 metros. En la siguiente tabla se

muestra la produccin de la mina Toquepala en el ao 2010.

Debido a las caractersticas y dimensiones del tajo de Toquepala, se instalaron dos radares en

el borde superior del talud. El alcance largo, la precisin y la resolucin alta de los radares

hacen que estos sean los nicos que pueden satisfacer las necesidades de monitoreo del talud

en dicha mina.

Estos radares tienen un alcance de hasta 4000 metros y una resolucin longitudinal de hasta

0.75 metros con una precisin del orden de 0.1 mm a 2km. El radar IBIS-M completa un

barrido total de la pared del tajo en poco ms de 5 minutos.

Tras la instalacin, los radares IBIS-M fueron puestos a prueba en la complejidad de la mina

Toquepala, obteniendo excelentes resultados. De hecho, al ser una zona rocosa y profunda,

(ubicada en las faldas de la Cordillera de los Andes), el lugar es el sitio ideal para aprovechar al

mximo la capacidad de este radar.Tal es as, que permite medir rpidamente los movimientos

de pendiente con precisin sub-milimtrica en grandes reas que proporcionan alertas

tempranas y fiables de un posible colapso inminente de la pared del tajo.

PRESENTE Y FUTURO DE LA MINERA SUPERFICIAL.

Se considera de manera general que la explotacin superficial es ms ventajosa que la

explotacin subterrnea en recuperacin, control de leyes, economa, flexibilidad en la

operacin y ambiente de trabajo. Hay, sin embargo, muchos depsitos que son muy pequeos,

irregulares y ubicados a profundidades tales que no favorecen su explotacin econmica

mediante mtodos superficiales. Ms an, cuando la mineralizacin se extienda a mayores

profundidades en las minas superficiales, el rpido incremento de la cantidad de desmonte

que debe ser manipulado impone lmites econmicos por encima de los cuales se debe

abandonar o convertir una operacin minera superficial en subterrnea. Estas conclusiones,

aunque validas, son descartadas por un nuevo conjunto de factores que surgen a partir de

diferencias en las caractersticas fsicas de los depsitos minerales disponibles para su

explotacin futura, as como tambin de cambios en tecnologa, mercados y polticas

gubernamentales.

Se puede asumir que debido simplemente al crecimiento poblacional y el consumo per cpita

se dispondr de mercados para cantidades mayores de recursos minerales. Sin embargo, a la

vista de los cambios que ya se hacen evidentes, no se puede asumir que las condiciones

seguirn favoreciendo a la minera superficial.


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INFLUENCIA DE LAS CARACTERSTICAS FSICAS DE LOS MINERALES

Se ha demostrado que en la produccin de minerales mediante mtodos superficiales los

principales minerales explotados son el oro, carbn, cobre, hierro; las arcillas, el yeso, la roca

fosfrica, arena, grava y piedra. Se puede extender esta consideracin al uranio y torio debido

al potencial que la energa atmica tiene como fuente de energa puede crear una mayor

demanda para estos minerales.

El carcter de estos recursos minerales dominara el desarrollo y eleccin entre la minera

superficial y la minera subterrnea en el futuro. Otros minerales como el plomo, zinc, oro

aluvial, potasio y sal son explotados en cantidades sustanciales, pero parece difcil que los

mtodos subterrneos puedan ser derrotados por los mtodos superficiales debido a sus

caractersticas fsicas.

En la Figura 4., se muestran las relaciones entre los minerales, el zoneamiento de la alteracin,

zonas de enriquecimiento supergnico y los skarn asociados, zonas de reemplazamiento y

depsitos de veta.

La caracterstica fsica de los minerales de cobre disponibles a futuro est dominada por el

cobre profirtico, actualmente son las fuente ms importante de cobre a nivel mundial. La

mayora de los depsitos profirticos de cobre estn concentrados en la parte occidental de

Amrica del Sur y del Norte; la parte sur oriental de Asia y Oceana, a lo largo del Crculo de

Fuego del Pacfico, el Caribe, Europa del Sur y Central y del rea alrededor de Turqua del este,

reas diseminadas en China, el medio este de Rusia, el este de Australia. nicamente unos

cuantos de estos se han identificado en Africa, Namibia y Zambia. La mayor concentracin de

Figura 4. Modelo generalizado de los prfidos de cobre.

(Fuente: Cox (1986). US Geological Survey Bulletin 1693


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cobre profirtico se presenta en Chile. Casi la mayora de las minas que explotan grandes

depsitos de cobre profirtico lo hacen mediante el mtodo superficial.

Mediante una compilacin de datos geolgicos se ha encontrado que la mayora de los

depsitos porfirticos son de edad Fanerozoica (Cmbrica) y se han emplazado en

profundidades de aproximadamente 1 a 3 kilmetros con un espesor vertical promedio de 2

kilmetros. Se ha estimado que a travs de todo el fanerozoico se han formado 125,800

depsitos de cobre profirtico; sin embargo, el 62% de ellos (78,100) han sido erosionados. Por

lo tanto el 38% permanecen en la superficie. Se estima que los depsitos porfirticos de cobre

contienen aproximadamente 1.7 1011 toneladas de cobre1

Las profundidades de las minas a tajo abierto de cobre y las relaciones de desmonte a mineral

se estn incrementando gradualmente en las minas ms antiguas. La explotacin a cielo

abierto del cobre se ve seriamente amenazada por las minas que aplican mtodos de block

caving. Es tcnicamente y probablemente econmicamente factible que varios de estos tajos

abiertos se conviertan en minas subterrneas, a pesar que an no sean evidentes los lmites a

las mejoras en minera superficial o el potencial de mejora de los mtodos por hundimiento.

Las futuras reservas de hierro se presentan predominantemente en enormes depsitos

masivos en estratos de gran espesor a profundidades relativamente someras. La ley promedio

de los depsitos en explotacin y en reserva vara ampliamente, sin embargo las futuras

reservas de Estados Unidos se encuentran en un rango entre 25 y 30% de hierro. La habilidad

para comercializar estos minerales de baja ley ha dependido ms del avance tecnolgico del

beneficio de estos minerales que de una mejora en los mtodos de explotacin.

Sin embargo, solamente en base a consideraciones econmicas y tecnolgicas podemos

afirmar que la explotacin de mineral de hierro mediante mtodos de minera superficial ha de

continuar en el futuro.

Las futuras fuentes de minerales no metlicos no sern muy diferentes a las actualmente

explotadas en cuanto a sus caractersticas fsicas. Los depsitos de roca ornamental adecuados

para su utilizacin comercial se presentan generalmente en la forma de gruesos estratos de

caliza, dolomita o arenisca; o cuerpos gneos masivos de basalto, prfido, granito. El yeso

ocurre usualmente en capas, las que tpicamente son irregulares y onduladas. La roca fosfrica

ocurre ya sea como depsitos superficiales no consolidados de origen post marino y como

capas entre formaciones de otras rocas sedimentarias. Bastante piedra caliza es actualmente

explotada competitivamente mediante mtodos subterrneos junto con roca de cantera, as

como es tcnica y econmicamente factible el explotar la mayora de los depsitos no

metlicos masivos mediante mtodos subterrneos.

1 wikipedia.org/wiki/Porphyry_copper_deposit


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INFLUENCIA DE LA OPININ PBLICA

Un cambio en la opinin pblica est ya ejerciendo una fuerte presin favorable a una

reduccin o eliminacin de los mtodos de explotacin superficial; y ya que las diferencias

econmicas entre la minera superficial y la subterrnea se estn reduciendo para la mayora

de las reservas minerales conocidas, esta fuerza creciente est convirtindose en un factor

decisorio al determinar la tendencia futura de la minera superficial vs la subterrnea.

Las principales quejas del pblico en contra de la minera superficial son evidentes, siendo el

empleo del agua dulce una de las principales; sin embargo la minera emplea menos del 2% del

recurso hdrico a nivel nacional, siendo la agricultura la principal consumidora de este recurso

con el 87.5%2. Otra de las crticas que se le hacen a la minera superficial es la destruccin del

paisaje natural en sus operaciones; sin embargo los Planes de Cierre de las minas modernas y

formales contemplan diferentes acciones a fin de abandonar la mina en iguales o mejores

condiciones en las que se la encontr.

Por ejemplo el Plan de Cierre de la mina Tintaya ejecut la re-vegetacin de 22 hectreas de

terreno en donde se ubicaba el Botadero Central, realizando diversos trabajos como la

colocacin de material impermeable y suelo orgnico, favoreciendo la siembra de pastos

nativos.

Durante las dos ltimas dcadas la minera superficial ha obtenido una mucha mayor

rentabilidad que la minera subterrnea debido a las innovaciones tecnolgicas desarrolladas

para otros fines, particularmente investigacin y desarrollo financiadas para objetivos de

defensa (GPS) y tecnologa (hardware y software). Sin embargo, la industria de la minera

superficial ha conseguido cambiar sus condiciones econmicas al: desarrollar grandes palas,

camiones y excavadoras de cangilones, iniciando el empleo de explosivos basado en la mezcla

de ANFO, mejorando los equipos de perforacin de rocas. La electrnica y la automatizacin,

2 Fuente: Ministerio de Agricultura

Fig. 6. Etapa inicial de re-vegetacin del Botadero Central -

Tintaya


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financiadas por programas pblicos de investigacin, estn logrando tambin elevar el nivel de

productividad y rentabilidad de las operaciones. La minera superficial est en deuda con la

agricultura por el desarrollo del nitrato de amonio como fertilizante.

Para que la minera subterrnea mejore su rentabilidad deber sacar ventaja de los nuevos

desarrollos en cuanto a electrnica y automatizacin. Sin embargo, puede esperarse que otros

programas, resultado actual o potencial de cambios en la poltica pblica, contribuyan a

mejorar la tecnologa en las minas subterrneas. Por muchos aos los fondos pblicos en los

pases desarrollados han sido utilizados para promover el desarrollo de tuneladoras para los

proyectos de reclamacin. Estas mquinas actualmente contribuyen de manera significativa a

la minera subterrnea, as como a grandes proyectos de ejecucin de tneles y galeras.

Podemos concluir que mientras que los operadores mineros superficiales puedan ofrecer al

mercado grandes cantidades de mineral a costos que no puedan ser igualados por las

operaciones subterrneas, la necesidad de mantener las operaciones mineras superficiales

continuar o se fortalecer debido al crecimiento de la poblacin.

EXPLORACIN Y ASPECTOS GEOLGICOS.

En lo que respecta a una nueva mina, la exploracin puede ser tecnolgicamente definida

como todas las actividades y evaluaciones necesarias antes de que se pueda tomar una

decisin inteligente a fin de determinar el tamao, diagrama de flujo inicial y produccin anual

de la nueva operacin. Las actividades que le siguen a esta decisin se denominan desarrollo y

explotacin. Sin embargo la exploracin puede continuar, al menos en el sentido tecnolgico,

despus de que el yacimiento haya entrado en la etapa de desarrollo. Hay, sin embargo,

muchas ocasiones en las que exploraciones adicionales han descubierto reservas adicionales,

lo cual puede justificar una planta de mayor tamao, ms eficiente y ms rentable que una

operacin mnima comercialmente factible.

Despus de que una mina superficial es puesta en operacin, una exploracin adicional

generalmente incrementar las reservas y, por lo tanto, garantizar la expansin de la tasa de

produccin y/o extender la vida de la mina. Los mtodos y tcnicas de tales exploraciones son

similares a las empleadas en las exploraciones de pre-desarrollo. Esta actividad ha

proporcionado la mayor parte de las nuevas reservas de casi todos los recursos naturales.

Los mtodos de exploracin varan con el tipo de yacimiento, una adecuada evaluacin

determinar la extensin y detalle de los trabajos necesarios. En primer lugar es esencial

contar con un plano que muestre los lmites de la propiedad, topografa, geologa,

afloramientos, rumbos y buzamientos, piques, trincheras y trabajos subterrneos, muestreos,

trazas y todo tipo de detalles, estos planos debern estar a una escala no menor a 1:100, para

pequeas reas la escala adecuada es 1:40 o 1:50. En el mapeo, y dependiendo de la precisin

requerida, se puede emplear la brjula y el nivel, el teodolito o el GPS. Se debern ubicar

estacas numeradas en las esquinas de reas estandarizadas a fin de localizar los trabajos

subsecuentes. En caso de afloramientos de vetas, su probable extensin es trazada en el plano

y delimitada mediante estacas en el terreno. De manera similar se indica la probable ubicacin


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de las fallas, contactos y estratos sedimentarios. Tales planos muestran la relacin entre los

diferentes afloramientos y entre los afloramientos y la geologa y topografa; muestra las reas

en donde se necesite de ms informacin, ayudan a eliminar las reas no favorables y a

planificar los trabajos de exploracin.

Brevemente definidos, los objetivos de toda exploracin son los de encontrar y desarrollar el

mximo nmero de nuevos depsitos minerales econmicos con un mnimo de costo y en un

tiempo mnimo.

ETAPAS DE LA EXPLORACIN

Hay dos etapas principales, exploracin- reconocimiento e investigacin puntual, cada una de

las cuales puede ser dividida en dos etapas, tal como se muestra en la siguiente figura.

Un programa exitoso de exploracin siempre est determinado por un incremento en la

probabilidad de que el rea en exploracin avance a la siguiente etapa; esta progresin esta

usualmente acompaada por una reduccin en el tamao de las reas favorables. Una

secuencia completa de exploracin, comienza con la evaluacin de grandes regiones con el

propsito de aquellas zonas ms favorables para la ocurrencia de la mineralizacin de inters.

A esta evaluacin le sigue un reconocimiento detallado de estas zonas favorables a fin de

ubicar las zonas objetivo, cuyas caractersticas permitan la ocurrencia del depsito mineral de

inters. Estas reas objetivo son investigadas en detalle, primero superficialmente y, en caso

de ser positiva esta investigacin previa, mediante un programa de muestreo tridimensional.

Esta ltima etapa es a menudo denominada exploracin fsica, pero las tcnicas empleadas en

esta etapa tales como perforacin, trincheras, cortadas y piques, son tambin utilizadas en las

etapas previas de reconocimiento, especialmente en reas donde los objetivos hayan sido

cubiertos por formaciones post-minerales.

La mayora de los proyectos mineros son cualitativamente muy similares durante la ltima

etapa de exploracin; antes de la cual, las estrategias y mtodos estn especficamente

Figura 7. Las cuatro principales etapas de la exploracin


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diseados para determinados ambientes geolgicos. El muestreo tridimensional detallado del

rea objetivo casi siempre consiste en la misma combinacin de mtodos; pero las tcnicas

empleadas son adaptadas al grado de consolidacin del material muestreado, a las

condiciones topogrficas y climatolgicas y a las propiedades qumicas y fsicas del material

valioso buscado. En esta etapa de la exploracin es posible investigar si posible explotar

econmicamente el depsito descubierto; es solamente en este punto que se pueden evaluar

en conjunto todos los factores que diferencian una explotacin superficial de una subterrnea.

Por ejemplo: geometra y profundidad de la mineralizacin, topografa, relacin de desbroce y

clima. Previamente a esta etapa, el programa de exploracin raramente est orientado hacia

una explotacin subterrnea, excepto en el caso de exploraciones para gravas, rocas

ornamentales, yacimientos de placer y algunas veces en depsitos de carbn. Tales

restricciones en los objetivos de la exploracin podran crear demasiadas limitantes demasiado

pronto en el programa

MTODOS DE EXPLORACIN

La explotacin econmica de muchas minas fracasa debido a que al momento de tomar la

decisin de iniciar su explotacin, este se basa en informacin inadecuada. Se ha estimado que

de 100 proyectos mineros, solamente uno llega a la etapa de explotacin. A travs del trabajo

de exploracin, la etapa de muestreo tridimensional posibilita la obtencin de estimados de

costos y rentabilidad realistas; garantizando por lo tanto, una decisin acertada acerca de la

apertura de una mina.

Durante la ltima etapa de exploracin, la nica etapa comn en todas las exploraciones

exitosas, se debern desarrollar estimados confiables de las reservas incluyendo caractersticas

cualitativas y cuantitativas de la ley y tonelaje; todo esto con un mnimo trabajo y a un mnimo

costo. En todos estos casos, las muestras sobre las que se basan estos estimados constituyen

una mnima fraccin del depsito, lo cual hace que estimar la ley y el tonelaje sea un gran

esfuerzo estadstico. Por ejemplo, un taladro perforado con una broca NX (54 mm, 2.15

pulgadas de dimetro) en un rea cuadrangular de 200 pies de lado representa solamente la

1/2500,000 parte del rea; si el cuadrngulo tiene un lado de 500 pies, entonces la muestra

representar solamente el 1/15000,000. La estimacin de la ley y el tonelaje es en realidad

una tarea estadstica en donde las caractersticas de una poblacin desconocida son derivadas

de unas pocas muestras tomadas de esta poblacin. En aos recientes la estadstica y la

geoestadstica han sido aplicadas exitosamente en todos los aspectos del muestreo de zonas

objetivo. Estas tcnicas se estn haciendo cada vez ms importantes para depsitos minerales

de baja ley en donde el mineral valioso es solamente una muy pequea fraccin de la roca; por

ejemplo 1/500 del volumen en el caso de depsitos de molibdeno, mucho menor para los

depsitos a tajo abierto de oro. Por lo tanto, los programas de perforacin y muestreo son

aspectos crticos de la mayora de los programas de exploracin.


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PLANIFICACIN DEL PROGRAMA DE PERFORACIN

Despus de que un programa detallado de exploracin superficial de un rea objetivo haya

sealado la posible ocurrencia de un depsito mineral, se debe tomar una de las decisiones

ms crticas, cual es la seleccin de la mejor tcnica de muestreo tridimensional a aplicar en el

muestreo. Esta decisin puede tomarse casi siempre mediante una comparacin entre el

volumen, calidad y costo de las muestras obtenidas mediante tcnicas alternativas. Los

factores de control que contribuyen a la evaluacin de cada tcnica posible son: la geometra

ms probable, continuidad, profundidad, dureza, fracturamiento y mineraloga del depsito

esperado.

Por lo general la perforacin es el mtodo ms empleado en objetivos que probablemente

contengan un depsito adecuado para una mina superficial. En caso la decisin sea la de

perforar, el tipo de perforacin depender de los factores ya mencionados, as como tambin

de la ley esperada, el tamao de grano de la mineralizacin, recuperacin mnima aceptable,

presencia de aguas subterrneas, cantidad de roca estril por encima del depsito, etc. Tal

como ya se ha mencionado, se deben evaluar continuamente los resultados, de tal manera

que cualquier tcnica de perforacin inadecuada o innecesaria pueda ser modificada o

reemplazada por una ms satisfactoria.

Las formaciones consolidadas normalmente asociadas con depsitos que no son el resultado

de procesos de erosin-deposicin recientes son usualmente muestreados mediante tcnicas

de extraccin de testigos, perforacin con lavado y muestreo, perforacin rotativa o una

combinacin de estas.

Una investigacin tridimensional mediante perforacin puede ser dividida en tres etapas: 1)

Perforacin de informacin: a fin de verificar cualitativamente la hiptesis de trabajo acerca

del posible depsito, el cual fue desarrollado durante el reconocimiento detallado y las etapas

de exploracin superficial detallada, 2) Perforacin de delimitacin: a fin de determinar de

manera aproximada las principales dimensiones y caractersticas del depsito y, 3) Perforacin

de muestreo: a fin de determinar los parmetros cuantitativos y cualitativos del depsito con la

suficiente precisin a fin de posibilitar una evaluacin econmica confiable. La perforacin

puede haber tenido lugar previamente a esta cuarta etapa de exploracin, especialmente en el

caso de una perforacin de reconocimiento; pero tal tipo de perforacin es usualmente

ejecutada a fin de recabar informacin estructural y estratigrfica previamente a la

determinacin del rea objetivo.

MUESTREO

Antes de aplicar los resultados de obtenidos de una muestra a una gran rea de influencia, se

debern tomar todas las precauciones a fin de asegurar que la muestra recuperada sea

representativa del material muestreado. La recuperacin de material friable o sin consolidar

en los testigos ha sido mejorada tal como se describe en el trabajo de John Mill (Bottle Creek

Ore Resource Calculation Procedures OneMine)


16

Antes de continuar con las pruebas fsicas, pruebas metalrgicas y anlisis qumicos cada

muestra debe ser preparada de tal manera que las alcuotas enviadas al laboratorio sean

realmente representativas del material muestreado. Una adecuada preparacin de la muestra

es una operacin precisa que debe ser continuamente controlada de acuerdo a los estndares

y procedimientos ms rigurosos. Especficamente para la determinacin del peso mnimo y el

mximo tamao de partcula de la muestra a fin de obtener anlisis qumicos representativos;

existen reglas para determinar estos parmetros en base al tamao de grano de los minerales

valiosos y al mximo tamao de fragmento obtenido en el muestreo. Los resultados qumicos y

fsicos pueden ser investigados estadsticamente en referencia a su precisin, se deber

confiar en el promedio de los valores ms frecuentes. Se debe enfatizar en la continua

necesidad de ensayes y pruebas de verificacin durante un programa de muestreo detallado a

fin de mantener la precisin. La gravedad especfica del material muestreado es una propiedad

fsica que a menudo es obviada no obstante su importancia en los estimados de tonelaje.

En la perforacin de testigos es importante determinar a inicios del programa de perforacin si

es que el testigo en si o el lodo recolectado son representativos de la roca muestreada. En caso

de roca fracturada y/o mineralizacin de baja ley y/o irregularmente distribuida, o

mineralizacin ampliamente variable es comn obtener diferentes resultados de los anlisis

del testigo y de los lodos.

A lo largo de la ltima dcada se han logrado importantes avances en la gnesis de los

depsitos de prfidos, los mismos que han partido de datos obtenidos mediante avances en la

tecnologa de microanlisis, particularmente en referencia a estudios de inclusiones fluidas y

magmticas. As mismo se tienen nuevas perspectivas sobre los ambientes tectnicos que son

favorables a la formacin de depsitos porfirticos, una mejor comprensin de la sub clase de

depsitos alcalinos y la edad y duracin de la mineralizacin de cobre.

EL MODELO PORFIRTICO

Por muchos aos se conoce que los depsitos de prfidos de cobre se han formado en relacin

con zonas de subduccin. Se conoce que las franjas metalognicas definidas por los depsitos

de prfidos se han formado en las ltimas etapas de los ciclos orognicos. Se conoce que los

depsitos de prfidos se han formado en arcos insulares ocenicos, arcos continentales

(Andes), en arcos de terrenos formados por acrecin y tambin en fajas magmticas post

orognicas (p.ej. China).

Se ha argumentado que los cambios en el rgimen tectnico prevalente son importantes en la

formacin de depsitos de prfidos, ms especficamente se ha resaltado la asociacin

espacial y temporal entre la formacin de grandes depsitos de Cu-Mo o Cu-Au y reas en

donde el rgimen de subduccin ha sido perturbado por pequeas colisiones (p.ej. la

subduccin de cadenas montaosas o montaas submarinas), o en reas en donde las mesetas

volcnicas han colisionado con las zonas de subduccin alrededor del Ocano Pacfico.

Desde la perspectiva de un enfoque regional en arcos cuaternarios y terciarios y en donde la

terraza ocenica se haya preservado lejos de la orilla, una herramienta de primer orden es


17

enfocarse en regiones en donde los ngulos de convergencia de la terraza sean elevados (>

45) y las anomalas de las terrazas ocenicas hayan interactuado con las zonas de subduccin.

En tales ambientes, los ngulos de subduccin pueden haberse reducido y la loza de

subduccin puede haberse flexionado o volteado. La fuerza tectnica de compresin

resultante promueve un cese del vulcanismo y un inicio del plutonismo, lo cual a su vez

favorece el fraccionamiento de las cmaras magmticas y la generacin de fluidos magmticos

hidrotermales ubicados a poca profundidad en la corteza. Tales ambientes pueden tambin

haber sido sujetos a un levantamiento y exhumacin, lo cual puede dar como resultado a los

depsitos porfirticos, los que se forman a profundidades de 1 a 3 kilmetros por debajo de la

superficie, para posteriormente ser levantados ms cerca a la superficie terrestre, haciendo de

estos objetivos de exploracin ms atractivos (p.ej. menores relaciones de desbroce y costos

de minado).

As mismo se pueden mencionar las siguientes investigaciones, las cuales ayudan a mejorar el

modelo profirtico:

Avances en el sub-modelo de tipo alcalino

Empleo de la geo-cronologa a fin de determinar el tiempo y duracin de los sistemas

porfirticos.

Avances en la comprensin de la composicin de las composiciones fluidas y

magmticas.

Avances en las tecnologas micro analticas.

GEOLOGA Y GEOQUMICA

Los trabajos de geologa de campo continan siendo esenciales en la exploracin de

yacimientos porfirticos, pero con un cada vez menor nmero de descubrimientos de

afloramientos o sistemas cercanos a la superficie, especialmente en terrenos maduros en

exploracin, las tcnicas de mapeo geolgico y logeo de testigos de perforacin se estn

integrando de manera rutinaria junto con tcnicas geoqumicas y geofsicas a fin de ayudar en

la exploracin de depsitos escondidos.

Las tcnicas de exploracin geoqumica de los depsitos porfirticos son bien conocidas y

establecidas por varias dcadas. El reconocimiento de los patrones de zoneamiento metlico

alrededor de los depsitos porfirticos ha guiado la exploracin geoqumica de dichos

depsitos, independientemente de las tcnicas empleadas (detritus rocosos, sedimentos de

cuenca, muestras de tierras, perforacin rotativa u otros mtodos de muestreo), no se

conocen de nuevos mtodos de exploracin geoqumica que hayan jugado un rol significativo

en el descubrimiento de depsitos porfirticos (p.ej. iones metlicos mviles).

PATRONES DE ZONEAMIENTO DE ISOTOPOS DE SULFUROS

A pesar de ser una herramienta comnmente empleada en la investigacin de la gnesis de los

minerales, estudios recientes de la composicin isotpica del azufre en los minerales

sulfurosos en los sistemas porfirticos han demostrado su potencial como herramienta en la


18

exploracin. El advenimiento de anlisis de istopos de Re-Os. Estudios detallados han

demostrado que las composiciones del istopo de azufre en los minerales sulfurosos (bornita,

calcopirita, pirita) estn sistemticamente zoneadas alrededor de un centro de alta ley en cada

depsito. La mayora de estos depsitos porfirticos tienen sulfuros con una composicin

isotpica de azufre fuertemente negativa en sus centros, y con valores cercanos a cero en sus

periferias. Durante perforacin de rocas con alteracin proplica, la deteccin de

composiciones isotpicas negativas de sulfuros de pirita es un indicador favorable de la

proximidad a una fuente de un fluido oxidante, la cual tiene el potencial de ser un depsito de

prfido de cobre con buena mineralizacin. El anlisis de istopos de azufre en los sulfuros

puede por lo tanto ser empleado para aumentar la informacin obtenida de la perforacin y

puede favorecer la continuacin de la exploracin.

GEOFSICA

La geofsica ha sido empleada por largo tiempo en la exploracin de yacimientos porfirticos. El

modelo profirtico proporciona una gua clara acerca de los posibles contrastes en las

propiedades fsicas ocasionados por la actividad del intrusivo, alteracin hidrotermal y

mineralizacin durante la formacin de un depsito de prfidos. Por lo tanto, el modelo

proporciona una buena gua para la seleccin de los mtodos geofsicos, su empleo adecuado

y su interpretacin. Sin embargo, la gran escala de alteracin, los patrones de zoneamiento de

las fracturas y metales alrededor de los sistemas porfirticos ha originado que la mayora de los

depsitos porfirticos conocidos, particularmente los depsitos expuestos, fueron descubiertos

mediante una combinacin de mtodos geolgicos/geoqumicos ms que por geofsica. Por lo

tanto, la geofsica en el pasado ha tenido menor relevancia en la exploracin de los prfidos

que, por ejemplo, en la investigacin de depsitos Vulcano-genticos de sulfuros masivos,

siendo estos ltimos los que comnmente proporcionan objetivos discretos con elevado

contraste entre sus propiedades fsicas especialmente adecuadas para su deteccin geofsica.

Figura 8. Zonas de alteracin del modelo porfirtico


19

PERFORACION

La gran alteracin y los patrones de zoneamiento metlico y de las fracturas asociadas con los

depsitos porfirticos; junto con el conocimiento que de ellos tenemos gracias al

modeloporfirtico, hacen que la perforacin sea efectiva como una tcnica de recoleccin de

datos en la exploracin de los yacimientos porfirticos ms que en la exploracin para la

mayora de los dems tipos de depsitos.

Los mtodos de perforacin utilizados incluyen: a) la perforacin de cobertura suave (RAB

Rotary air Blast, perforacin rotativa con lodos) a fin de recolectar lo que en realidad son

muestras de detritus rocosos tomadas de una roca dura; b) perforacin de roca dura

(circulacin en reversa, perforacin diamantina) en patrones donde las secuencias de

cobertura son duras o donde se sospeche que la mineralizacin se encuentre en profundidad.

Ejemplo 1: Programa de perforacin.

Acontinuacin se muestra un programa de perforacin para un depsito diseminado, el cual

est basado en un caso real. El afloramiento, los levantamientos geolgicos, geoqumicos y

geofsicos indicaron definieron un rea objetivo favorable para un depsito diseminado de

sulfuros de cobre-molibdeno de buen tamao. El rea estaba delimitada en uno de los lados

por una falla mayor y por el otro lado con el lmite de la propiedad (el cual no poda ampliarse).

La perforacin de informacin estuvo limitada a cinco taladros ubicados en base a cuatro

factores, en orden decreciente de importancia: cercana a afloramientos mineralizados, fuerte

anomala geoqumica de cobre-molibdeno, respuesta a la polarizacin inducida probablemente

debido a los sulfuros diseminados y la proximidad a las carreteras existentes.

Figura 9. Zonas de mineralizacin del modelo

porfirtico


20

Dos de los taladros iniciales fueron taladros de descubrimiento; la ley, longitud y profundidad

de la mineralizacin de cobre-molibdeno en estos taladros era tal que si en caso estas

caractersticas continuasen por lo menos por una cuarta parte del rea objetivo, el depsito

tendra muy buenas posibilidades de ser econmico.

Por lo tanto se justific la perforacin de delimitacin, se decidi que este segundo conjunto

de taladros tuviesen: 1) Un espaciamiento de 700 a 1,200 pies, 2) Que estuviesen ubicados en

las cercanas a las carreteras de acceso debido al alto costo de construir nuevas carreteras de

acceso, 3) Que los taladros fuesen expandindose a partir de los dos taladros de

descubrimiento y 4) Que se continuase con la perforacin hasta delimitar adecuadamente el

depsito.

A fin de definir el espaciamiento entre los taladros se emplearon los siguientes criterios: 1) el

tamao de la parte no explorada del rea objetivo, alrededor de 3,000 4,000 pies, 2) la

distancia de 1,500 pies entre los dos taladros de descubrimiento, 3) experiencias previas en

condiciones geolgicas similares y 4) un estudio de investigacin de eficiencia, que indicaba

que un espaciamiento promedio de 1,000 pies a lo largo de una malla cuadrada tendra buenas

probabilidades de detectar un deposito hipottico con forma de una losa plana y circular, con

el espesor, profundidad, mineraloga y leyes de los dos taladros de descubrimiento y un

mnimo dimetro. Adems se llev a cabo una evaluacin preliminar acerca de la posibilidad

de obtener un retorno de capital adecuado con la explotacin de tal depsito mnimo, con los

costos y cotizaciones actuales.

Habindose completado exitosamente la perforacin en donde se delimito un depsito con

dimensiones aproximadas de 1,700 3,000 pies. Se llevaron a cabo pruebas metalrgicas con

los testigos de perforacin y se prepar una evaluacin econmica preliminar. Estos resultados

demostraron la posibilidad de obtener una tasa de retorno aceptable.

Figura 10. Perforacin de informacin


21

A continuacin se decidi completar el programa de perforacin mediante el muestreo de

taladros ubicados a 500 pies de espaciamiento en una malla cuadrangular. Esta malla de

perforacin fue diseada de tal manera que la mayora de los taladros ya ejecutados se

ubicase razonablemente cerca de los puntos de interseccin de la malla. Se defini el

espaciamiento en base a los ensayos disponibles en el momento y a la posibilidad de obtener

un 90% de confidencia en la aseveracin de que la ley mnima promedio ser tal se obtendr

un retorno mnimo de capital. Se demostr estadsticamente que menores espaciamientos no

incrementaran sustancialmente la confidencia en la ley promedio. Los estudios geolgicos de

los taladros logeados mostraron que se poda esperar una buena continuidad de la

mineralizacin y la litologa, y que un espaciamiento de 500 pies debera ser adecuado desde

este punto de vista.

Tambin se decidi que en areas donde el mineral se presenta a poca profundidad, se

perforaran taladros en el centro de los cuadrados de 500 pies a fin de desarrollar los

elementos necesarios para llevar a cabo un estudio detallado acerca de la posibilidad de

obtener una utilidad acelerada. Se necesitaran nuevas rutas de acceso para todos estos

taladros; los nuevos taladros fueron ubicados en las esquinas de los cuadrados de la malla,

excepto en donde el costo de ejecucin de estas rutas de acceso fuese demasiado alto debido

a la topografa.

Originalmente, la profundidad de cada taladro durante la perforacin de informacin se

planifico de acuerdo con la hiptesis de trabajo de exploracin, pero fue modificada de

acuerdo con los resultados reales en tanto la perforacin de cada taladro avanzaba; las mismas

guas se aplicaron durante la perforacin de delineado. Al llegar a la etapa del muestreo

detallado, se puede predecir con confiabilidad la profundidad de cada taladro.

Figura 11. Perforacin de delineado


22

Actualmente el potencial de la mayora de los cuerpos mineralizados es explorado usando

perforaciones diamantinas. Los testigos diamantinos recolectados de cada una, proveen

informacin geolgica en forma lineal y continua en la direccin del taladro, Este proceso es

llamado logeo Registro de Datos. Cada taladro es subdividido en serie de segmentos

representando un tipo de Roca en particular, caractersticas estructurales, tipo de

mineralizacin, ley, etc.

Figura 13. Perforacin de muestreo

Figura 14. Yacimiento mineral y lmites

propuestos


23

El programa descrito proporciona un marco para la perforacin de la mayora de los depsitos

diseminados. En casos en donde los lmites verticales entre los tipos de roca y el

fracturamiento vertical sean prominentes, se debern perforar taladros inclinados en vez de

verticales de tal manera que se puedan estudiar de manera simultnea las variaciones

laterales y verticales.

En un depsito estratificado, en donde se espera una continuidad geolgica, a menudo la

perforacin de delineado no es necesaria. En caso los primeros taladros de informacin

arrojasen buenos resultados, se proceder con un muestreo mediante taladros distribuidos a

lo largo de una malla regular en tanto sea necesario a fin de evaluar el depsito y planificar la

mina superficial.

Los resultados de la perforacin de exploracin pueden no ser adecuados para un

planeamiento de minado detallado; probablemente sea necesario perforar taladros con un

menor espaciamiento para los propsitos de la etapa de desarrollo.

Ejemplo 2: Patrn de Perforacin

Como ejemplo especifico podemos ver en la siguiente figura un patrn de perforacin

empleado en un depsito profirtico de Oro-Cobre de alta ley (2.5 g/t de Au y 0.77% de Cu)

asociado con un intrusivo alcalino de composicin monzontica. El taladro RGRC1 ejecutado

sobre una anomala detectada mediante polarizacin inducida intersect una veta de fuga a

400 metros por encima del depsito. Se prosigui con una perforacin de seguimiento en

tanto se encontrasen mayores contenidos de cobre, vetillas de cuarzo y patrones de alteracin

(particularmente patinas de hematita sobre feldespatos) hasta el descubrimiento con el

taladro NC498.


24

El Gelogo procede a construir en tres dimensiones la presentacin de la zona del cuerpo

mineralizado. El objetivo es cuantificarlo de la mejor manera posible el tamao, la forma y

distribucin de las caractersticas geolgicas observables. El resultado es el inventario de

reservas. En este punto del proceso de evaluacin, no ha sido empleado el valor econmico,

como los trminos de Mineral o reserva mineral.

Las anteriores figuras muestran los resultados de las campaas de perforacin desde el 2011

hasta el 2013 en la zona este. El 2011 se perforaron taladros con mayores contenidos de

stockwork de cuarzo, alteracin de cuarzo, alteracin potsica y leyes de cobre-oro-molibdeno

en la zona oeste, lo cual sugera la presencia de un nuevo sistema porfirtico hacia el oeste

bajo una cobertura de material terciario. Las campaas del 2012 y de 2013 corroboraron esta

prediccin.

Figuras 15 y 16. Vistas en planta y seccin de los taladros de exploracin. Los taladros

RGRC fueron ubicados en una anomala IP, pero nicamente un taladro (el RGRC1) obtuvo

una interseccin significativa. El siguiente taladro fue el NC371, perforado debajo del

RGRC1, el cual inicialmente alcanzo los 513.6 metros, pero debido a las mayores leyes de

cobre fue profundizado hasta los 858.4 metros, con una interseccin de 102 metros de

leyes econmicas. En pasos cuyos centros tenan 200 metros alrededor del NC371 se

descubri en el cuarto paso el taladro NC498.


25

MTODOS DE PERFORACIN

De acuerdo al nivel de avance en la exploracin, se irn aplicando paulatinamente tcnicas de

perforacin ms precias (y por ende ms costosas) a fin de recolectar cada vez mayor cantidad

de informacin. Las tcnicas mayormente aplicadas en un programa de perforacin de

exploracin son las siguientes

1) Churndrilling (perforacin por impacto). Este mtodo fue el ms utilizado en los primeros

aos de la minera a tajo abierto. Este era el mtodo preferido ya que proporcionaba

muestras grandes; la perforadora poda penetrar en terreno fracturado, fisurado y

alterado sin mayor dificultad; los costos por metro eran considerablemente mas bajos que

otros mtodos de perforacin menos desarrollados; los problemas de penetracin de la

sobrecarga eran simples y generalmente la operacin de perforacin se desarrollaba de

manera rutinaria y los resultados confiables. La principal desventaja era que no se obtena

un buen material para un estudio geolgico.

En la actualidad este mtodo tiene una marcada desventaja comparado con los nuevos

mtodos de perforacin debido a:

i) Las velocidades de corte pueden ser muy bajas.

ii) En la mayora de los casos solamente se pueden perforar taladros verticales.

iii) Los equipos de perforacin son costosos y voluminosos.

Figura 17. Avance de la perforacin

exploratoria


26

iv) El avance es lento en reas que requieren de un muestreo cuidadoso.

v) Los costos por metro son elevados cuando las condiciones no son favorables.

vi) No se obtienen testigos.

Este mtodo de perforacin es ms ventajoso en trabajos de perforacin con problemas

de sobrecarga o en la exploracin en material aluvial y capas suaves y duras de manera

alterna junto con bolones. Ha sido ventajosamente empleado en terrenos de sobrecarga

difcil con la finalidad de iniciar el taladro previamente al empleo de mtodos de

perforacin diamantina.

2) Rotary Air Blast (RAB).Es la tcnica ms simple y econmica de recuperacin de muestras

de perforacin y es usualmente el primer paso en un proyecto de exploracin minera. Se

lleva a cabo perforando un taladro de 3 a 3 pulgadas de dimetro, utilizando ya sea una

broca de arrastre o martillos en el fondo. Las muestras de tierra y roca son evacuadas

mediante una corriente de aire a travs del espacio anular entre la barra de perforacin y

las paredes del taladro. Esta tcnica poco costosa permite obtener una buena idea del

potencial de mineral de una zona. Esta tcnica puede ser til en una exploracin

preliminar; sin embargo, a fin de obtener muestras no contaminadas por las paredes del

taladro por encima del nivel de las mismas se necesita emplear perforacin diamantina o

tcnicas de perforacin con circulacin en reversa.

3) Circulacin en reversa. Es una tcnica que permite una completa recuperacin de las

muestras, sean estas de tierra o roca, sin ninguna contaminacin proveniente de las

paredes del taladro. Se lleva a cabo mediante el empleo de una broca de tres hojas o una

broca ticnica o tambin con martillo en el fondo; las muestras son evacuadas a travs de

la cara de la broca hacia el conducto interno de una barra de perforacin de pared dual, de

tal manera que nunca entran en contacto con las paredes del taladro. Esta tcnica es

efectiva en cuanto a costos y rapidez de ejecucin. Es taladro tiene usualmente un

dimetro de 150 mm y profundidades entre 50 y 200 metros.

4) Perforacin diamantina. La exploracin mediante perforacin diamantina es usada a fin

de estudiar los contenidos de un depsito conocido y zonas potencialmente mineralizadas.

Se ejecuta mediante la extraccin de un testigo de pequeo dimetro; los gelogos

pueden llevar a cabo anlisis qumicos y estudios petrolgicos, estructurales y

mineralgicos de la roca.

Desde los primeros aos de aplicacin de este mtodo de perforacin se han obtenido

grandes mejoras al mejorar la recuperacin del testigo, al reducir los costos de la broca y el

acero, al solucionar diferentes dificultades en la perforacin, al incrementar la velocidad y

la profundidad y al estandarizar el equipo. Los costos por metro de perforacin varan

ampliamente. Sin tener en cuenta la mano de obra, dichos costos han disminuido con los

aos. Sin embargo, con el incremento del costo de mano de obra, se han incrementado

tambin los costos totales por metro perforado.

En el pasado se obtenan recuperaciones errticas de los testigos en terrenos

problemticos, por lo cual se afectaba la confiabilidad de las muestras y se optaba por

otros mtodos de perforacin. Sin embargo, con los avances en las tcnicas y el equipo se

ha mejorado la recuperacin del testigo, de tal manera que con la perforacin diamantina


27

se pueden obtener mejores muestras para el anlisis e inspeccin visual que con cualquier

otro tipo de equipo.

En trabajos de perforacin diamantina en donde las formaciones estn altamente

fracturadas, pobremente consolidadas y en donde el taladro pueda hacer o perder agua,

se ha convertido en una prctica estndar el empleo de lodos de perforacin. De hecho,

solamente en raras excepciones se puede mejorar la recuperacin del testigo, estabilidad

del taladro y velocidad de avance empleando solamente agua como medio de circulacin.

Las funciones que cumple el lodo de perforacin son:

i. Remueven el detritus de perforacin del taladro y evitan la contaminacin de estos.

ii. Mantienen el detritus de perforacin en suspensin al momento de suspender la

circulacin.

iii. Mejoran la recuperacin del testigo.

iv. Ayudan a controlar las prdidas de circulacin y minimizan el ingreso de agua.

v. Reducen la necesidad de cementar el taladro al inhibir la socavacin de las paredes

del mismo.

vi. Lubrican la broca y el acero de perforacin y disminuyen la necesidad de emplear

grasa.

vii. Enfran la broca y el acero de perforacin.

Los lodos de perforacin se mantienen fluidos en tanto se agiten y se convierten en gel

cuando estn detenidos. Adems de la resistencia del gel, las propiedades requeridas para

los lodos son viscosidad, peso, capacidad lubricante y caractersticas de reforzamiento de

las paredes del taladro. Se logra cambiar estas caractersticas aadiendo diferentes

cantidades de agua, agentes qumicos y acondicionadores. En la prctica se puede aadir

diferentes cantidades de bentonita, detergente, soda caustica, ceniza de soda (carbonato

de sodio), almidn industrial, compuestos del tanino, lignito y otros qumicos localmente

requeridos. Cuando las prdidas por filtracin son altas usualmente se puede emplear

hasta un 19% de diesel.

Cuando las labores de perforacin tienen un elevado costo de brocas y abrasin de los

elementos de perforacin, se puede aadir al agua de perforacin de 1 a 4% en volumen

de aceite o jabn, lo cual incrementa significativamente el metraje sin un incremento

proporcional del elemento diamantado. Otros efectos importantes son:

i. Reduccin de la abrasin de los barretones.

ii. Eliminacin de la corrosin interna de los barretones.

iii. Un ajuste y/o desajuste rpido de las roscas de barretones.

iv. Reduccin y/o eliminacin de la necesidad de grasa.

v. Mejoras en la flotabilidad de los lodos pesados.


28

El efecto de los aceites y jabones esta aparentemente controlado por el tipo de roca y el

grado de emulsificacin del aceite. Debido a una falta de mayores investigaciones, la

adicin de estos elementos est sujeta a la experiencia de campo.

EVALUACIN PRELIMINAR.

PERFORACIN DE DESARROLLO

La perforacin de desarrollo est dirigida hacia la determinacin de la ley, volumen y el

delineado tridimensional de la zona mineralizada previamente ubicada mediante la

exploracin. Esta se distingue de la perforacin de exploracin o reconocimiento cuyo objetivo

es el descubrimiento de una nueva zona mineralizada.

Un programa de perforacin de desarrollo debe proporcionar la siguiente informacin:

1. Geologa de la zona mineralizada.

2. Datos cuantitativos acerca de la ley y toneladas de material dentro de los lmites de la

ley de corte (cut-off).

3. Tamao y forma del depsito, reas predominantemente de desmonte y reas

predominantemente mineralizadas.

4. Caractersticas mineralgicas y metalrgicas del mineral.

5. Caractersticas fsicas del mineral.

6. Muestras en bruto para las pruebas metalrgicas y verificacin de leyes.

7. Datos acerca de otros factores que pudieran afectar las operaciones de explotacin

tales como condiciones del terreno, de agua, etc.

PROCEDIMIENTOS

Hay numerosos mtodos y tcnicas que son empleadas para conseguir los datos referentes a

un depsito potencial. El costo total y precisin de un programa de desarrollo depende de una

Diamond core

Rotary Reverse circulation

Downhole rotary

Downhole hammer

Percussion Churn

Informacin geolgica Volumen de muestra Dimetro mnimo Lmite profundidad Velocidad Contaminacin de pared Terreno irregular Lugar, Sup./Sub. Inclinacin del collar Capacidad de deflexin Desviacin Perforacin: Aire/ lquido Costo/profundidad. Costo de movilizacin Costo preparacin.

Bueno Pequeo 30 mm 3000 m Bajo Variable Pobre S + U 180 Moderado Alto L Alto Bajo Bajo

Pobre Grande 50 mm 3000 m Alto Variable Regular S 30 Moderado Alto A +L Bajo Variable Variable

Regular Grande 120 mm 1000 m Alto Bajo Regular S 0 -- Pequeo L Moderado Variable Variable

Pobre Grande 50 mm 3000 m Alto Variable Regular S + U 30 Alto Pequeo A + L Bajo Variable Variable

Pobre Grande 100 mm 300 m Alto Variable Bueno S + U 180 -- Pequeo A Bajo Variable Variable

Pobre Pequeo 40 mm 100 m Alto Variable Bueno S + U 180 -- Alto A + L Bajo Bajo Bajo

Pobre Grande 130 mm 1500 m bajo Variable Bueno S 0 --- Pequeo L Alto Variable Alto.


29

evaluacin de la geologa, una adecuada seleccin del mtodo de perforacin, un anlisis

minucioso de los datos de muestreo, y una precisa evaluacin de toda la informacin.

El conocimiento de la geologa del depsito mineral es importante en el planeamiento del

programa de desarrollo y en la evaluacin de los datos obtenidos mediante dicho programa. El

trabajo de exploracin generalmente proporciona informacin significativa acerca del tamao,

forma, espesor, ley y geologa del depsito. En algunos casos no se necesita mayor

informacin; en muchos casos las complicaciones atisbadas en el trabajo preliminar requieren

de un estudio geolgico ms detallado. Los siguientes puntos pueden ser de importancia:

1. Marco geolgico del depsito.

2. Variaciones de la ley en la zona mineralizada.

3. Patrn de distribucin y mineraloga de los minerales econmicos.

4. El comportamiento de las zonas mineralizadas.

5. Caractersticas fsicas del mineral y del desmonte.

6. Relacin de la mineralizacin con la estructura, ciclos de meteorizacin, tipos de roca,

alteracin, etc.

7. Distribucin de las aguas subterrneas.

CLCULOS DE RESERVAS MINERALES

El clculo de la ley y las toneladas del depsito mineral se efecta generalmente mediante un

anlisis de los datos de muestreo posicionados en forma poligonal, triangular, seccin

transversal u otro patrn geomtrico modificado. En la siguiente tabla se muestra una

evaluacin del problema del clculo preciso de las reservas a partir de los datos de

perforacin.

Tabla 2. Porcentaje del volumen total realmente muestreado por un taladro

Distancia entre taladros adyacentes

pies

Area de la malla Pies

2 Area conocida de la malla Taladros necesarios

Para muestrear un milln

de pies cuadrados

Pies2

%

500 400 300 200 100

250,000 160,000 90,000 40,000 10,000

300 300 300 300 300

0.1 0.2 0.3 0.7 3.0

9 9

16 36

121

Los mismos que son un indicador acerca de lo poco que conocemos del depsito explorado en

una malla usual de 100 a 500 pies, si es que asumimos que: por ejemplo, un taladro puede

solamente ser aceptado como representativo de la ley de una periferia de 10 pies. Por lo tanto,

el clculo de las reservas minerales requiere emplear la informacin de 0.1 a 3.0% de precisin

y con ella alcanzar precisiones del 100%.

De lo expuesto, se hace obvio que cualquier dato real observado que pueda indicar con mayor

precisin las reas de influencia de los ensayes, en comparacin con un patrn geomtrico

estndar, debera mejorar la precisin en el clculo de reservas. Por lo tanto, en muchos casos


30

se debera emplear la informacin geolgica a fin de modificar la forma de los bloques

geomtricos.

La estimacin de la ley presenta mayores problemas en tanto el porcentaje de la porcin

valiosa del material analizado disminuye con respecto al total. Por ejemplo, el muestreo y los

clculos de reservas son usualmente ms sencillos y confiables en depsitos de hierro o carbn

que en depsitos de oro o cobre. En el ltimo caso, en donde el nmero de ensayes puede ser

considerable se emplea comnmente una evaluacin estadstica a fin de aproximar la

confiabilidad en el estimado.

MTODOS CONVENCIONALES

En las siguientes figuras se muestran los patrones geomtricos generalmente empleados al

asignar reas de influencia a las muestras de los taladros. En (a) y (b) se muestra un sistema de

bloques rectangulares alrededor de cada taladro en donde la influencia de cada taladro se

extiende hasta la mitad de la distancia al taladro adyacente. En (c) y (d) se muestran polgonos

construidos alrededor de cada taladro con la influencia extendindose hasta la mitad de la

distancia al taladro adyacente.

En los mtodos rectangular y poligonal para el clculo de reservas, se asume que la ley del

ensaye en un taladro se extiende hasta la mitad de la distancia a cualquier taladro continuo.

Este es obviamente un modelo incorrecto de la situacin real de la mineralizacin en el punto

medio entre dos taladros aun si la mineralizacin consistiese en segmentos similares a lentes y

vainas, la perforacin exploratoria no podra coincidir exactamente en el centro de cada lente

o vaina y el espaciamiento entre taladros no sera igual a la longitud de estos. En caso de ser

esto cierto entonces los lmites de los lentes caeran a medio camino entre los taladros en al

menos una dimensin, y el modelo poligonal podra ser utilizado para asignar leyes de mineral

en este caso especial.

Sin embargo, en situaciones en donde se presentan diferentes tipos de mineral, el modelo

poligonal sirve solamente como una gruesa aproximacin a la verdadera ley de mineral dentro

de su rea de influencia.

El grfico (c) el mtodo triangular para la estimacin de la ley del mineral entre los taladros.

Este es tambin un modelo de aproximacin, debido a que este asume un cambio linear de la

ley del mineral en proporcin directa a la distancia entre los taladros. A fin de asignar un

cambio lineal de la ley en funcin de la distancia debera existir una relacin o correlacin

entre los ensayes sucesivos. El hecho de que debe existir esta correlacin entre los ensayes

sucesivos, tal como se requiere en el mtodo triangular, imposibilita cualquier concepto de

independencia entre ensayes sucesivos.

En el mtodo de secciones transversales (f), es necesario dibujar secciones a travs del

yacimiento y luego subdividir estas secciones en reas o bloques a los cuales se les puede

asignar un estimado de leyes y tonelajes. Este mtodo para el clculo de reservas de mineral

tambin tiene el problema inherente de la asignacin de un rea de influencia a un ensaye. Por

ejemplo, si dos taladros verticales estuviesen espaciados a 300 pies y se empleasen intervalos


31

de muestreo de 5 pies, el mtodo de secciones transversales podra ser utilizado para

subdividir el rea de 300 pies entre los taladros en bloques de 5 x 300 pies.

Si en caso se procediese de acuerdo a lo expuesto anteriormente, la ley de mineral para cada

pequeo bloque podra basarse en un promedio de los dos ensayes en los extremos del

bloque. Si en caso existiese una relacin lineal para la ley entre estos dos ensayes a lo largo de

estos 300 pies, esta asignacin para la ley del mineral del bloque podra ser un estimado

correcto. Con la posible excepcin de los depsitos sedimentarios, la existencia de una

correlacin lineal a lo largo de 300 pies es poco probable. De hecho, muchos valores de

ensayes muestran independencia en intervalos menores a 50 pies y en algunos casos en

intervalos menores a 2 pies.

Cuando los valores de los ensayes son independientes para intervalos menores que el

espaciamiento entre los taladros, el mejor estimado de la ley del mineral para el rea entre

taladros ubicados a distancias mayores al rea de influencia de los valores de ensaye es el

promedio de los valores de los ensayes que rodean al taladro. Lo anterior requiere de alguna

forma de interpolacin, usualmente una funcin de la distancia para combinar y promediar los

valores de los ensayes circundantes.

MTODOS ESTADSTICOS

En el pasado se han empleado extensivamente diferentes mtodos estadsticos a fin de

estimar la ley del mineral. Cuando se emplean dichos mtodos, se dispone de tcnicas para el

clculo del intervalo de confidencia para un estimado de la ley del mineral. As mismo, las

tcnicas estadsticas posibilitan el establecer una precisin especfica para el estimado de la ley

del mineral antes de iniciar la perforacin, y luego con el nmero de taladros adecuado

conseguir esta precisin. Esto posibilita minimizar los costos de exploracin y relacionar los

Figura 18. Patrones geomtricos empleados en la asignacin de reas de

influencia a muestras de taladros


32

costos con aquellos requeridos para cada depsito y sus propias caractersticas de

mineralizacin.

Se empelan varias formas de anlisis de regresin estadstica a fin de construir modelos de los

depsitos minerales las cuales estn compuestas de una combinacin de frmulas

matemticas para diferentes curvas. En muchos casos estos modelos tienden a representar

estas inconsistencias en los cambios en la ley del mineral mejor que los modelos poligonal y

triangular. Estos modelos de regresin son a menudo ms tiles en la prediccin de la ley del

mineral para los bloques entre los taladros y en la programacin de la produccin para la ley

diaria de las palas en minas a cielo abierto.

Tal como en cualquier otro mtodo para estimar la ley del mineral, los mtodos estadsticos

deben considerar los cambios en las caractersticas del mineral a travs del depsito. El logeo

geolgico de los taladros es particularmente til en los modelos de regresin estadstica ya

que posibilita la incorporacin de los tipos de roca, cambios en los patrones de alteracin,

cambios en la silicificacion y dems. Como resultado, el modelo es ms sensible a estos

controles geolgicos.

Los datos de los ensayes son usualmente seleccionados a fin de separarlos en diferentes

poblaciones en base a los minerales (oxido, secundario, primario), zonas de diferentes leyes

(desmonte, lixiviable, mineral), tipos de roca (diorita, cuarzo monzonita, esquisto), zonas de

alteracin (silicificacion, cloritizacin, argilizacin) y dems. Esto se hace simplemente para

simplificar el anlisis, proporcionar informacin adicional acerca de la ley y sus relaciones con

las dems caractersticas geolgicas del depsito y para eliminar la distribucin multimodal de

la frecuencia de los ensayes.

Cuando los ensayes han sido separados en poblaciones, se calculan los estadgrafos, media,

desviacin estndar y sesgo relativo en base a los valores individuales de los ensayes. A

continuacin se pueden calcular las distribuciones de frecuencia de los ensayes. A menudo

estas distribuciones pueden ser utilizadas como base para la estimacin de las leyes de corte.

En caso las reas de influencia de los ensayes sean iguales, lo cual significa el mismo tonelaje

para cada ensaye, el porcentaje de los ensayes por encima de la ley de corte puede

relacionarse con el tonelaje total as como con el tonelaje para dicha ley de corte.

La distribucin acumulada de ensayes para depsitos de baja ley puede ser dibujada en papel

logartmico a fin de asegurarse si es que hay presente ms de una poblacin (oxido,

secundario, primario). En caso haya disponibles solamente un pequeo nmero de ensayes, se

pueden emplear tcnicas de simulacin a fin de generar de 10,000 a 5,000 ensayes adicionales

con las mismas desviaciones media y estndar, para un mayor estudio. La prueba de

diferencias sucesivas del cuadrado de la media y la correlacin puede ser utilizada a fin de

verificar la independencia entre ensayes sucesivos dentro de un taladro y as mismo verificar el

rea de influencia de un ensaye.

Si la distribucin de frecuencia de los ensayes resulta sesgada, puede ser deseable llevar a

cabo algunas transformaciones a fin de convertir los datos a una distribucin normal para

simplificar el anlisis. Estas transformaciones son, en el mejor de los casos, un mtodo


33

alternativo para manejar los datos, ya que dichas transformaciones no llegan a resolver los

problemas de los datos originales.

Usualmente se evala la distribucin de frecuencias de los ensayes a fin de comparar su ajuste

con las distribuciones matemticas tericas. En caso de que dicho ajuste sea adecuado

(confirmado por varias pruebas tales como la prueba Chi cuadrado), la distribucin matemtica

puede ser utilizada como un modelo de distribucin de los ensayes. Se pueden establecer los

intervalos de confidencia de los ensayes. Los lmites sern simtricos para distribuciones

normales, pero los mismos mostrarn una desigual confidencia para las distribuciones

sesgadas y al momento de convertir los datos transformados nuevamente a los valores

originales.

El tamao aceptable del intervalo de confidencia para cualquier trabajo especfico de

exploracin es una funcin de la ley del mineral, la utilidad aparente y el punto de corte del

depsito. Por ejemplo, un depsito de cobre de baja ley que se espera tenga un promedio de

depsito de mayor ley, el cual se espera tenga un promedio de 2.0% de cobre total, asumiendo

que los costos de extraccin son aproximadamente los mismos.

El error estndar de la media puede ser empleado para calcular el nmero adicional de

muestras y por lo tanto de taladros necesarios para conseguir una precisin especfica o

intervalos de confidencia cercanos a la ley estimada de mineral. El espaciamiento entre los

taladros puede tambin ser calculado en base al error estndar de la media.

La relacin entre el volumen-varianza de la muestra S12l1 = S2

2l2 puede ser usada para

calcular los nuevos volmenes de muestra cuando sea deseable el cambiarlos (por ejemplo al

cambiar un tamao de broca AX a un NX o intervalos de longitud entre muestras de 2 pies a 5

pies) a fin de reducir la desviacin estndar y por lo tanto incrementar la precisin del

muestreo (reducir el valor del error estndar de la media). En caso de que el muestreo no haya

arrojado una precisin adecuada para el estimado de la ley del mineral; se puede iniciar con

una segunda fase de exploracin hasta alcanzar la precisin deseada (Ver Ejemplo 3).

Se ha demostrado mediante tcnicas estadsticas en el muestreo de yacimientos minerales

que el volumen de muestra es crtico cuando se desea mejorar la precisin de la estimacin de

la ley de mineral. El incrementar el volumen de muestra tiende a reducir la variabilidad entre

los valores de los ensayes, por lo tanto se incrementa la precisin del estimado de la ley de

mineral. Sin embargo se debe aclarar que el volumen de muestra no necesariamente es el

volumen total utilizado como muestra, este es en realidad la cantidad de material de muestra

pulverizado para obtener la muestra final para el ensaye. Por lo tanto, al ejecutar una galera o

cortada de 1.5 x 2.10 metros para propsitos de muestreo el volumen de muestra no es aquel

obtenido de la seccin transversal de 1.5 x 2.10 multiplicado por la longitud de la muestra, sino

el volumen de material pulverizado para su ensaye.

Ejemplo 3. Anlisis estadstico de datos de ensaye.

Parta el anlisis se emplean las siguientes formulas:


34

X : valores individuales de ensayes, con X1, X2, X10 ensayes por taladro.

n1, n2, n3, n4.: Nmero de ensayes por taladro.

X1, X2, X3, X4: Suma de los valores individuales de ensayes por taladro

X 1, X 2, X 3, X 4 : Promedio o media de todos los ensayes en cada taladro

n

X

X : Promedio o media de todos los ensayes

2X : Sumatoria de los valores de los ensayes individuales al cuadrado

2

X : Valor cuadrado de la suma de los ensayes por taladro

2

1X ,

2

2X y as sucesivamente

S : Desviacin estndar S = 1

2

n

XXX

Sx: Error estndar de la media:

Sx = n

S

Ya sea para un taladro o para todos los ensayes

CI95: Intervalo de confidencia

CI95 = Sx (t0.05)

T0.05, valor estadstico t para la prueba con un lmite de 95% de confidencia. A 95% este

valor es de 2.228 para 10 valores y 2.021 para el caso de 450 valores.

CI95 = Sx(t0.05)

(A) Resultados taladro por taladro:

X


35

(B) Clculos para los 40 taladros:

1: Calculo de la sumatoria:

X = 92.7 + 97.9 + 103.6 + 106.9 = 401.10

2: Sumatoria de cuadrados:

X2 = 861.89 + 959.15 + 1,073.60 + 1,146.21 = 4,040.85

3: Media de los ensayes:

= 4

69.1036.1079.927.9= 10.03

4: Desviacin Estndar:

1

2

n

XXXS

140

)10.401)(03.10(85.040,4S = 0.695

5: Error estndar de la media:

Sx = n

S= 0.11

6: Media del intervalo de confidencia:

CI95 = Sx (t0.05) = 0.11 (2.021) = 0.22

7: Intervalo de confidencia:

CI95 = 2

95CIX = 10.03 0.22

9.81 --- 10.25

8: Nmero de taladros adicionales para producir el intervalo de confidencia deseado

CI95 = n

txS )( 05.0 95

05.0

2/1

)(

CI

txSn

n = 10.0

021.2695.0= 14

N = 14 14 = 196

X


36

Pero como ya tenemos 40 muestras, entonces

N = 196 40 = 156

Por lo tanto, para obtener el medio intervalo deseado de 0.10 o

10.03 0.10 = 9.93 --- 10.13

Necesitamos de 156 muestras. O en su defecto 156/10 = 15.6 16 taladros adicionales.

En el ejemplo anterior se asumi que la desviacin estndar permaneciera igual y que

solamente cambiase el nmero de ensayes N. ya que:

n

SxS

Podemos conseguir que el intervalo de confidencia sea ms pequeo reduciendo S y N. As

mismo, incrementando el volumen de la muestra reduciremos la desviacin estndar (S);

pudindose emplear la relacin varianza volumen de muestra para ilustrar esto.

S12l1 = S2

2l2

Ejemplo 4.

Asumamos que el taladro 2 del ejemplo anterior es un taladro EX (7/8 ) y que se emplean

iguales intervalos de muestreo. Si en caso se usase un taladro NX (2 1/8 ). En cuanto se

reducir la desviacin estndar?

Reemplazando en la relacin varianza volumen de muestra tenemos:

062.1062.11416.3438.0438.01416.3280.0 2S

S2 = 0.115 0.12

Calculando nuevamente N tenemos:

95

05.0

2/1

)(

CI

txSN

10.0

228.2280.0N = 6.23 muestras adicionales

EVALUACION PRELIMINAR

Determinar la factibilidad de un nuevo proyecto de mina superficial requiere de un estudio

ordenado de acuerdo a lo expuesto hasta este momento. Toda la informacin y datos

recolectados debe ser correlacionada y todas las mltiples variables que afectan el proyecto

debern ser revisadas. Esta revisin le proporcionar al ingeniero de minas toda la informacin


37

requerida a fin de elaborar una evaluacin preliminar de la utilidad estimada del proyecto. Es

en esta etapa que la administracin deber tomar la decisin de continuar o cancelar el

proyecto.

PLANOS

Los planos son esenciales a fin de recolectar, delinear y correlacionar una gran proporcin de

los datos requeridos para un estudio de factibilidad de una mina superficial. Un plano es

indispensable para el ingeniero de minas ya que es un mtodo grfico de presentar la

informacin minera no solamente para su aplicacin prctica en la estimacin de un

planeamiento, sino tambin para demostrar las relaciones fsicas a las personas encargadas de

la toma de decisiones.

La seleccin de la escala adecuada para un plano depende de:

1. El tamao del rea a ser representada.

2. El empleo que se le habr de dar al plano

La escala deber incrementarse en tanto se necesite de un mayor detalle y precisin. Por

ejemplo el planeamiento de minado deber llevarse a cabo en un plano donde se visualice

todo el tajo en una hoja y aun as permita mostrar el detalle suficiente. Para minas medianas a

grandes las escalas ms comnmente empleadas para planeamiento son: 1:1000, 1:1250,

1:2000.

El mapeo geolgico comnmente se lleva a cabo a una escala ms grande tal como 1:500.

Para propsitos de planeamiento, las caractersticas geolgicas se dibujan en planos de menor

escala.

Los tipos de planos a prepararse dependen de la etapa en la que se encuentre el proyecto. En

la etapa de exploracin, los planos satelitales proporcionan informacin importante acerca de

las zonas estructurales y zonas potenciales para la exploracin. Estos pueden complementarse

con fotografas infrarrojas, etc.

PLANO GENERAL DEL AREA

El primer paso en el proceso de ensamblar la informacin grfica es la preparacin de un plano

general del rea a pequea escala. Tal plano general deber cubrir un distrito minero, toda

la zona o una seccin de la geologa tal como el diseminado o intrusivo. En la Figura 19 se

muestra un ejemplo de un plano general del rea de Toromocho, en el cual se delimitan las

reas mineralizadas, las lagunas aledaas al proyecto, las vas de comunicacin existentes, etc.

En caso de que se disponga informacin topogrfica del cuadrngulo de inters, el empleo de

estos proporcionara informacin valiosa para el proyecto.

La informacin topogrfica de estos planos puede ser relacionada con los datos concernientes

al estudio del proyecto. Sobre estos planos se puede superponer informacin como geologa,

rutas de transporte, lmites de la propiedad.


38

Estos planos deben prepararse para mostrar las vas de transporte tales como las autopistas,

las vas frreas, rutas acuticas y sus respectivas distancias a los mercados, fuentes de

aprovisionamiento, puntos de procesamiento o de transferencia. Se debe delinear la extensin

del yacimiento y cuerpos mineralizados y relacionarla con los lmites de la propiedad. Se

debern mostrar las reas adyacentes con potencial minero o reas de prospeccin y

relacionarlas con los lmites de la propiedad a fin de tenerlos en consideracin para futuras

ampliaciones, desarrollos o exploraciones, a la luz de posibles situaciones favorables a futuro.

Este plano general del rea deber mostrar tambin las rutas disponibles para los accesos, la

ubicacin de las lneas de transmisin elctrica, indicando su capacidad y distancias requeridas

para su interconexin, la ubicacin de fuentes de agua presentes y a futu

superficial - capítulo i

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billones de personas

explotacin de minerales

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