Clase11_2017_I Seleccion Metodo Minado Subterr

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica Escuela Profesional de Ingeniería de Minas MI 115 Métodos de Explotación Subterránea Ciclo 2017_I

CRITERIOS EMPLEADOS PARA LA SELECCIÓN DE UN METODO DE MINADO SUBTERRANEO

FGrima FGrimaldoldo- May Mayo o 2017 2017

Ing. F. F. Grimaldo Grimal do Z.



Antecedentes Hasta ahora hemos visto, las consideraciones generales de elegir una explotación subterránea o de tajo abierto. Si ya descartamos el empleo de los métodos a tajo abierto, entonces consideraremos los métodos subterráneos. La recuperación de mineral de un depósito/yacimiento mineralizado se reduce a la selección de un método de minado que excluya otras opciones sobre una base de la seguridad y rentabilidad; proporcionando además un adecuado sostenimiento subterráneo para proteger las áreas de trabajo y, y, si fuera el caso, preservar la superficie.




¿Qué debe garantizar el método de minado? •

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una alta productividad,

Alta rentabilidad de acuerdo al interés de los accionistas. un alto porcentaje de extracción de mineral y condiciones seguras seguras y ambientales para el el personal y todos los recursos que se emplean.



a. CONSIDERACIONES GENERALES b. CONDICIONES GEOLOGICAS c. RESERVAS DE MINERAL Y LEYES d. EVALUACIONES ECONOMICAS e. PRODUCTIVIDAD Y TECNOLOGIA f. EQUIPAMIENTO Y PRODUCTIVIDAD



a. CONSIDERACIONES GENERALES (1)

a.1 Experiencia previa con relación al método Para seleccionar un método de minado, se puede recurrir a la experiencia y rápidamente determinar uno o dos posibles métodos de explotación ó excluir otros que no se adecuen a las características del yacimiento. yacimiento. Luego se adecua el método a las particularidades del yacimiento.

a.2 Ritmo de explotación Una vez determinado las reservas de mineral, de acuerdo a la política de la empresa y los accionistas se harán escenarios para determinar el ritmo de explotación de la mina, esto influirá en el método de minado a adoptar, a determinar el nivel de inversiones y el costo de operación. Tomada la decisión del ritmo de explotación, será complicado cambiar u adoptar • otros métodos de minado, así como hacer cambios sustanciales en el ritmo de explotación. Ejemplo 500 tpd vs. 5000 tpd.



a. CONSIDERACIONES GENERALES (2) a.3 Accesos Accesos principales a la mina Influirán en el acceso de personal, equipamiento y servicios de la mina, así como para el diseño de la extracción principal de mineral. Estos accesos dependerán de las particularidades del yacimiento y su ubicación espacial (rampas principales, inclinados, piques, chimeneas, galerías de extracción, etc.)

a.4 Estudios definitivos para las aberturas y diseño del método Es preferible hacer trabajos subterráneos para hacer estudios definitivos geomecánicos para determinar las calidades de roca, las que influirán en la determinación del tamaño de aberturas, tipo de sostenimiento y por consiguiente en la adopción del método de minado.

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No es recomendable tomar una decisión sólo con un estudio preliminar. preliminar.



a. CONSIDERACIONES GENERALES (3) a.5 Tendencias futuras Tener en cuenta los adelantos tecnológicos en minería: software sof tware de diseño, tendencia de los equipos de producción en mina (scoops, jumbos, locomotoras, winchas principales, fajas transportadoras, etc.), tendencias en los tamaños de equipos, adelantos y tendencias en las investigaciones metalúrgicas, automatización de procesos, etc. Sistemas modernos de gestión de recursos humanos, que cambien la organización y forma de operar la mina, gestión de la productividad, gestión del conocimiento y otros. Todas estas tendencias futuras fut uras ayudarán a tomar la decisión de selección de un método de minado.

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b. CONDICIONES GEOLOGICAS b.1 BUZAMIENTO El buzamiento de un cuerpo mineralizado tiene una fuerte influencia en la selección del método de minado. Dependiendo de este buzamiento podemos clasificar al yacimiento en:

Posible método Horizontal: Intermedio: Parado:

0 a 20o 20 a 50o 50 a 90o

Cámaras y pilares Difícil definir un método Que aprovecha gravedad

Más de 50o, aprovechar el flujo de carga por gravedad. El buzamiento influenciará al tipo de equipo a emplearse en el método de minado.

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b. CONDICIONES GEOLOGICAS b.2 RESISTENCIA DE LA ROCA Con los cores de la perforación perf oración diamantina se tiene algunas caracterizaciones generales de las cajas y del cuerpo mineralizado, pero no son suficientes para la selección final del método de minado. Estas caracterizaciones deberán estar bien det erminadas: compresión uniaxial, % de recuperación, RQD, RMR, etc., con lo cual se determinará un plano geomecánico del yacimiento yacimiento a explotar y será un factor fundamentar para la selección del método de minado.

b.3 LIMITES DE LAS ABERTURAS El estudio de mecánica de rocas determinará las dimensiones máximas de la aberturas a construirse, ya sea con o sin sostenimiento artificial. Este factor tendrá marcada influencia en la productividad del método de minado a seleccionarse. También sirve para determinar las mejores condiciones de seguridad para el personal que trabajará en esas aberturas.



b. CONSIDERACIONES GEOLOGICAS (4)

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c. RESERVAS DE MINERAL Y LEYES

Determinará las áreas de los cuerpos mineralizados que se van a explotar. La determinación de las reservas dependerá de la Ley de Corte que se ha establecido (Cut Off). Se pueden establecer diferentes límites de zonas mineralizadas en función a los diferentes Cut Off alternativos, los que a su vez estarán en función a los diferentes costos de los diversos métodos de explotación. Solo el mineral económico es MENA, el resto es desmonte. Se empleará para la selección del método de minado solo lo que está encima del Cut Off.



c. RESERVAS DE MINERAL Y LEYES El método de explotación influenciará infl uenciará las reservas (costos bajos  cutoff bajos) 9 Millones

Ejm. LC (%Cu)

Ton mineral

Reservas (t)

0.4

9 millones

2.4

3 millones

5.1

0.8 millones Corte y relleno

3 Millones

Reserv as

0.8 Millones

1 FGrima FGrimaldoldo- May Mayo o 2017 2017

2

L.C.

3

4

5 % Cu

Minado masivo


d. EVALUACIONES ECONOMICAS DEL MINERAL (1) Se harán evaluaciones para las distintas alternativas al ternativas que se elaboren. Estas evaluaciones incluirán todos los costos relacionados r elacionados al valor de mineral: o Ley de cabeza cabeza o Grado del concentrado concentrado y % de recuperaciones recuperaciones metalúrgicas. metalúrgicas. o Cargos Cargos por fundición fundición y refinación refinación.. o Penalid Penalidade ades s o Costo del transporte de concentrado a la fundición. o Valor de mineral. mineral. o Precio de los los metales metales o Costo de mina, por cada cada método de explotación explotación o Costo de concen concentració tración n



d. EVALUACIONES ECONOMICAS DEL MINERAL (2)

Los cálculos y evaluaciones se harán para cada uno de los posibles métodos de explotación que son factibles de emplearse. Finalmente se harán las comparaciones respectivas para seleccionar el método de minado. Para las evaluaciones económicas se habrán establecido los parámetros bases tales como tasas de descuento, proyecciones de precios de metales, y condiciones de riesgos para el proyecto minero.



e. PRODUCTIVIDAD Y TECNOLOGIA En los últimos tiempos la productividad se ha incrementado por la mejora tecnológica de los equipos de minería subterránea que han ido reemplazando el trabajo manual. 1) Consideraciones del equipo

Su capacidad se relaciona con el tamaño del equipo (es ventajoso seleccionar el equipo de mayor dimensión. Consideraciones de utilización efectiva del equipo 2) Consideraciones de mina. Factores de utilización. utilización.

Operar las máquinas con pocas interrupciones y de poco tiempo. Esto estará en función al método de minado a emplearse. Flexibilidad de movilizar el equipo de un tajeo a otro. Ejm. En Cámaras y Pilares puede permitirse una alta mecanización y en vetas angostas la mecanización es muy limitada. li mitada. 3) Consideraciones de eficiencia.

Se medirán en toneladas producidas por hombre-guardia. FGrima FGrimaldoldo- May Mayo o 2017 2017


CONSIDERACIONES DE EFICIENCIA (en el tajeo) Ton/t on/tar area ea Obse Observ rvac ació ión n Room and Pillar 30 – 50 En su tiempo PeruBar 38 t/tarea Sub le level ca caving 20 – 40 VCR Monterrosas 25 t/tarea Block Caving 15 – 40 Sub Su b lev level el stopi toping ng 15 – 30 Corte y relleno 10 – 20 Shrinkage 05 – 10 Square set 01 - 03 03



f. EQUIPAMIENTO Y PRODUCTIVIDAD El uso del minado continuo será la tendencia en los años siguientes. En el caso de las minas peruanas se tenderá a emplear con mayor intensidad métodos de minado masivo, que incrementen la productividad y se tengan menores costos. La perforación estará en función al volumen de roca disparada por metro perforado. Por lo que el empleo de taladros largos en los los métodos de minado incrementará la productividad. El carguío y transporte en función de la distancia a transportarse tr ansportarse y la capacidad de los equipos. Un planeamiento adecuado de la ubicación de los echaderos de mineral y de desmonte optimizará las distancias de acarreo. Se deberán hacer simulaciones de los ciclos de trabajo para el c arguío y transporte.



f. EQUIPAMIENTO Y PRODUCTIVIDAD

COM COM 2000 2000 - Comm Commun unica icatio tion n One control room

Fiber optics

Wireless

up to 11 rigs

Wireless


UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica Escuela Profesional de Ingeniería de Minas MI 115 Métodos de Explotación Subterránea Ciclo 2017_I 3000 m3/man, shift

f. EQUIPAMIENTO Y PRODUCTIVIDAD Long Hole Production Drilling

2000

Hydraulic drilling Power media: Hydrauli Hydraulics, cs, 200 - 220 bar Water hydrau hydraulics, lics, 180 - 200 bar

Diesel traction, cabin, high power drill automatic controls, tube drill string

1000

Diesel traction, operator’s cabin remote control, rod handling

1970


1980

1990

2000


EFICIENCIA Y EFICACIA EN MINAS SUBTERRÁNEAS A veces se suele confundir la eficiencia con eficacia, y se les da el mismo significado; y la realidad es que existe una gran diferencia difer encia entre ser eficiente y ser eficaz. EFICIENCIA.- Es la relación entre los recursos empleados en un proyecto y los logros conseguidos con el mismo. Se entiende que la eficiencia se da cuando se utilizan menos recursos para lograr un mismo objetivo. objeti vo. O al contrario, cuando se logran más objetivos con los mismos o menos recursos. EFICACIA.- La definimos como el nivel de consecución de metas y objetivos. La eficacia hace referencia a nuestra capacidad para lograr lo que nos proponemos. EFICIENCIA + EFICACIA = PRODUCTIVIDAD



DIFERENCIAS ENTRE EFICIENCIA Y EFICACIA Ejemplo: Se planifica que un camión en la mina debe extraer en un turno de 10 horas 6 viajes de mineral haciendo un tonelaje de mineral 150 toneladas. Caso 1.- El camión en forma pareja, hizo 3 viajes en las primeras 5 horas y 3 viajes en las otras 5 horas, haciendo un peso de 150 toneladas. En este caso fue 100% eficiente (en tiempo). Caso 2.- El camión por razones desconocidas en las primeras 5 horas del turno hizo solo 1 viaje (25 ton) y en las otras 5 horas completó los 5 viajes que faltaba pero con 110 ton. En este caso cumplió la meta de 6 viajes o sea fue eficaz, pero no eficiente. Ya Ya que en las horas finales tuvo que acelerar el equipo (mas consumo de combustible), desmejoró las condiciones de seguridad y cargó menos tonelaje. Caso 3.- El camión en forma pareja, hizo 3 viajes en las primeras 5 horas (75 ton) y 3 viajes en las otras 5 horas (75 ton). En este caso fue 100% eficiente: en tiempo, seguridad y tonelaje.



PRODUCTIVIDAD La productividad es la razón entre la producción obtenida por un sistema productivo y los recursos utilizados para obtener dicha producción. Estos recursos pueden ser mano de obra, tiempo, energía, materiales, insumos, seguridad, etc. También puede ser definida como la relación entre los resultados y el tiempo utilizado para obtenerlos: cuanto menor sea el tiempo que lleve obtener el resultado deseado, más productivo es el sistema. En realidad la productividad debe ser definida como el indicador de eficiencia que relaciona la cantidad de producto utilizado con la cantidad de producción obtenida. En el ámbito de desarrollo profesional se le llama productividad (P ) al índice económico que relaciona la producción con los recursos empleados para obtener dicha producción, expresado matemáticamente como:

P = producción/recursos EFICIENCIA + EFICACIA = PRODUCTIVIDAD



PRODUCTIVIDAD Si aplicamos los conceptos anteriores en las mediciones que hacemos en las minas. Por ejemplo si la medimos en función al tiempo efectivo de trabajo, tenemos que:. Hay minas peruanas donde el tiempo efectivo de trabajo es de 3 a 6 horas de trabajo en un turno de 8 horas. Debido a que los tiempos muertos: descanso, desplazamiento a la labor (ida y vuelta), vestuario, recibir órdenes, etc. Son altos por un diseño inadecuado de la mina. Por lo tanto, si queremos incrementar la l a productividad debemos buscar de ganar el mayor tiempo posible para el trabajo: mej or diseño de la mina, estudio de tiempos y movimientos, estudio de bonos por productividad, horarios corridos, etc. FGrima FGrimaldoldo- May Mayo o 2017 2017

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