5. Planeamiento y Diseño Del Tajo
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Y DISEÑO DELTAJO
ING. LUCIO R. MAMANIBARRAZA
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¿QUE INTERESA PARA DISEÑAR UNOPEN PIT?
1. MODELO DE COSTOS
2. ESTUDIO GEOMECANICO
3. LEYES: CORTE - MEDIA4. PLANIICACION MINERA
!. EQUIPOS DE E"TRACCION
#. PLANTAS
$. RECUPERACIONES
%. ENERGIA
&. RECURSOS 'UMANOS
1(. PRO)EEDORES
11. PRECIO DEL MINERAL
12. GEOMETRIA DEL PIT
13. RESTRICCIONES
MEDIOAMBIENTALES
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ESQUEMA GENERAL DE LA PLANIICAMINERA EN EL TAJO
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CARACTER*STICAS GENERALESLa elección de un método de explotación de un yacimientobasa principalmente en una decisión económica que depencaracterísticas:
Ubicación.
Forma.
Tamaño.
Topografía supercial.
!rofundidad del cuerpo mineral. Tipo de mineral.
"omple#idad y calidad de la minerali$ación.
%istribución de la calidad de la minerali$ación &selecti'id
"aracterísticas del maci$o rocoso.
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PROCESOS PRODUCTI)OS PRINCIPALES !erforación.
-oladura.
"arguío y Transporte. istemas de mane#o de materiales.
er'icios de apoyo.
/tros procesos son:
0xploraciones ¶lelas a la operación(. !roceso físico1químico del mineral &"onm
+otación* fundición* aglomeración* lixi'iación* obtención(.
-enta del producto &transporte* seguros* impuest
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0xisten acti'idades paralelas a estas que padirectamente con las distintas operaciones y que formadel proceso mismo y de sus costos asociados por e#emp
2eología.
3antención de equipos* maquinarias e instalaciones.
%epreciación de los equipos.
uministros de energía e insumos.
4ecursos ,umanos y administración.
eguridad* ,igiene y pre'ención de riesgos.
3edio ambiente.
"ontabilidad y nan$as.
"ontrol de calidad.
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YACIMIENTOS E"PLOTABLES A CIELOABIERTO
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SISTEMAS DE E"PLOTACI+N EN MINER*A ABIERTO. a( O, P/0: e aplica a
yacimientos masi'os o decapas inclinadas.
La explotación se lle'a a cabotridimensionalmente porbanqueo descendente* consecciones 'erticales
e aplica preferentemente a laminería met5lica. !uedensuperar los 677 m deprofundidad.
Tiempo de explotaciónsuperior a los 89 o 7 años.
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)ENTAJAS DEL METODO CIELO ABIERTO.
8. ;lta producti'idad* mayor producción por explota
. 0l gigantismo de las m5quinas permite alcan$a
rendimiento y a su 'e$ 'ariarlo con mayor facilid
6. !uede operar yacimientos masi'os y controlar lode expansiones para arrancar el mineral srequerimientos de tonela#es y calidad de la !rodu
=. La extracción puede adaptarse f5cilmentecondiciones de 3ercado. !uede arrancarse cascontenido del yacimiento siendo mínimas las pémineral que puede quedarse en las ca#as.
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9. La perforación* el carguío con explosi'os y las 'oladuefecti'as y con menor consumo de explosi'os
>. La clasicación del material 'olado seg<n calidad y posible reali$arla con cierta facilidad en la operaciónpara satisfacer necesidades de la !lanta de ",ancado
?. !uede obtenerse una 'isión m5s general de las rmineral y de las condiciones geológicas del cuerpo m
las rocas circundantes.@. 3enor necesidad de materiales de forticación
derrumbes.
A. 0xisten menos riesgos de accidentes y con me#ores c
)ENTAJAS DEL METODO CIELO ABIERTO
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87.Los rendimientos por ,ombre son m5s necesit5ndose por consiguiente menos personal
capital para construcciones o campamentos.88.3enor in'ersión por tonelada producida. 3enores c
operación por tonelada extraída. !osibilidad de expratios de desmonte altos y yacimientos de ba#a ley.
8.3e#or conocimiento geológico del yacimiento
'olumen de reser'as disponibles para su explotació86.3ayor recuperación del mineral y menor dilución.
8=./peraciones auxiliares y de mantenimiento m5s sen
)ENTAJAS DEL METODO CIELO ABIERTO
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DES)ENTAJAS:
8. La 0xplotación est5 limitada por los costos de la 4emocióla profundidad.
. La )n'ersión )nicial es mayor ya sea por la necesidad droca estéril
6. capacidad de equipos exigida.
=. Las aguas llu'ias y los derretimientos de nie'e suelen ael piso inferior.
9. La upercie exterior queda destro$ada* lo que oblmedidas especiales de !re'ención de 4iesgo de ;cc"onser'ación del 3edio ;mbiente.
>. %eben considerarse lugares adecuados para ubicar los dela extensión y capacidad suciente para depositar los ta#o.
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C ANTECEDENTES DE DECISI+N S YACIMIENTOS NO ESTN PR+"IMOS SUPERICIE:La elección exige un an5lisis de "ostos que con
siguiente:8. 0l 'olumen de sobrecarga a mo'er para de#ar el
la 'ista y en condiciones de explotar.
. La cantidad de roca que deber5 ser a
con#untamente con el mineral.6. La extensión del cuerpo minerali$ado.
=. La calidad del mineral.
9. 0l 'alor real de la sustancia <til que contiene el m
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CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL TAJO DE"PLOTACION
8. 0tapa de in'estigación geológica
. 3odelo de yacimiento6. "aracterísticas litológicas y estructura
=. /ptimi$ar la geometría del ra#o nal
9. !lanicación de los traba#os
>. "ontrol y pre'isión de la calidad de losminerales
?. 4entabilidad del negocio.
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PROYECTO DE UNA MINA A CIELO DEBE CONSIDERAR CUATRO GRUPPARMETROS: Geométricos. Función de la estructura y morfología del y
pendiente del terreno* límites de propiedad.
Geotécnicos. %ependientes de los 5ngulos m5ximos estataludes en cada uno de los dominios estructurales en qdi'idido el yacimiento.
Operativos. %imensiones necesarias para que la
empleada traba#e en condiciones adecuadas de eseguridad: alturas de banco* anc,uras de berma y pistasde fondo.
Ambientales. ;quellos que permiten la ocultación a las ',uecos o escombreras* faciliten la restauración de los tereducción de ciertos impactos ambientales.
8 >
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C5/67/8 9 E;/,< M/=< M/=>6A5/=0
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G O *
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GEOMETR*A DELPIT
C C *S C S
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CARACTER*STICAS DEL TALUD.
T6;9: 5ngulo formado entre una,ori$ontal y la línea que conecta lapata con el tope de un corte o
banco. =6< 9 9/7/8 9 T6;9:
existen dos formas distintas demedir los 5ngulos de talud.
0n geomec5nica se utili$a de
pata a tope. 0n planicación se utili$a de
pata a pata.
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I,=067/6 9 < @;< 9 T6;95ngulos de talud correspondientes al de Ta#o al del Banco tienen gran importancia
determinación de los límites del ta#o y los planexplotación del yacimiento.
;mbos 5ngulos son elegidos de tal manerpuedan satisfacer tanto las condicioneestabilidad de las paredes como los resu
económicos de la explotación del yacimien5ngulo de talud de los bancos en traba#o satisfacer las condiciones de seguridad paequipos y traba#adores
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PARTES DE UN BANCO.
+
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PROP+SITO DE LOS BANCOS
4ecibir el material que se desli$a desde lo
ni'eles superiores y e'itar que el mismo sdeslice ,acia aba#o.
0'itar la caída de bolones ,acia los ni'eleinferiores.
Lograr la mayor rentabilidad
T/ 9
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T/,< 9@;<. a( ; 9 T6;9
9 B67 a:corresponde al 5nguloformado por el bordede banco con un plano,ori$ontal. 4epresenta
la inclinación con quequeda la pared &T6;9(del banco
69pieC7.67=@D87.>>mts
97pieC7.67=@D89.=mts
B( NGULO DE TALUD TOTAL &O)ERALL
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B( NGULO DE TALUD TOTAL &O)ERALL ANGULO DE TALUD DEL RAJO INAL:
0s el 5ngulo de inclinación conque queda la pared nal del
ra#o respecto de un plano,ori$ontal* incluyendo todaslas singularidades geométricasexistentes* formado por lalínea imaginaria que une el
tope o cresta del bancoubicado en el ni'el superiorm5s alto de la explotación conla pata del Banco ubicado enel ni'el inferior del Ta#o.
NGULO DE TALUD TOTAL CON RAMPA
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NGULO DE TALUD TOTAL CON RAMPAINCLUIDA.
%( NGULO DE TALUD INTER RAMPAS YO
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%( NGULO DE TALUD INTER-RAMPAS YOPLATAORMAS:
4epresenta la inclinacióncon que queda el con#unto
de bancos que se sit<anentre una rampa &oplataforma( y la rampa &oplataforma( consecuti'a.0ste 5ngulo se mide desdela pata del banco donde seencuentra una rampa,asta la cresta del bancodonde se encuentra la otrarampa o plataforma
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CATC' BERM
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CATC' BERM
Berma de seguridad* cada = 19bancos normales* con un anc,o6 a 9 'eces la berma normal de
un banco explotado* ". Berme'ita la caída ,acia ni'elesinferiores de materialesrocosos que se desprenden delos ni'eles superiores o une'ento. geomec5nico
impre'isto &cuñas o ". Berm'olcamiento de bancos.
N < ;<6 7 ,/<06< 90=6<,=0
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EECTO DE LA )ARIACI+N DEL NGULO D
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EECTO DE LA )ARIACI+N DEL NGULO DEN EL PIT.La 'ariación &por pequeña que sea( del 5ngulo de
talud en un !it generar5 dos efectos directos:
"ambios en la estabilidad del talud y laexplotación.
"ambios en los benecios económicos de laexplotación.
e pueden presentar distintas posibilidades* entreellas:
6 A;0 9 @; 9 06;9 9 P/0.
ignicar5 una menor cantidad de estéril aremo'er para la extracción de la misma cantidadde mineral* e incluso se podría acceder a laextracción de otras reser'as minerales las queantes no era posible extraer. 0sto genera unaumento en los benecios económicos de laexplotación.
;,ora bien* este incremento del 5ngulo de taludsolamente ser5 'iable en el caso que las
condiciones geomec5nicas lo permitan.
5 D/</;7/8 9 @; 9 06;9 9 P/0
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5 D/</;7/8 9 @; 9 06;9 9 P/0. "aso ): 3anteniendo #o el punto en el fondo
'ariando el talud* signicar5 una mayor cantidaa remo'er y una cantidad extra de mineral a extr
"aso )): 3odicando el punto en el fondo del !it y 'ariand
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"aso )): 3odicando el punto en el fondo del !it y 'ariandtalud* signicar5 una mayor cantidad de estéril a remmenor cantidad de mineral a extraer.
GEOMETR*A EN LA OPERACI+N DEL PIT.
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GEOMETR*A EN LA OPERACI+N DEL PIT.
0l mo'imiento de los equipos mineros* de to
tamaños* al interior de un !it* requieren de efísicos en anc,o y largo sucientes como pdesempeño y mo'ili$ación con seguridad* forma que puedan cumplir sus funciones de e'itando accidentes con otros equipos yEo
personas* optimi$ando así la producción code la mina.
ALGUNOS DE ESTOS ESPACIOS
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ALGUNOS DE ESTOS ESPACIOSGEOMTRICOS SON: ;ccesos.
Bermas.
"unetas. !endientes.
"ruce de "amiones o doble 'ía.
;nc,o m5ximo de expansión.
%esfase entre palas. ;nc,o mínimo de operación &!erforación* "arg
y Transporte
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9 R6,6<.
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,!ermiten la conexión de dos puntos de la mina con cotas diferentes* permitiendo el despla$amiento entre esos puntos de equipo: camiones* cargadores frontales* palas* equipos de ser'icio
0l diseño de una rampa considera los siguientes datos: / 8 : pendiente m5xima permitida &por los fabricante
despla$amiento de maquinaria pesada.
: diferencia de cota entre puntos por unir. 6: anc,o de seguridad* generalmente igual al de las rutas d
interior mina* sin embargo* en rampas en cur'a* este incrementarse gradualmente ,asta un 7 en su parte central a los extremos
SE CONSIDERAN LOS SIGUIENTES TIPOS DE RA
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Rampa de producción: permite el acceso a un nivel de producción.
• Las rampas de producción !enera"men#e se consideran como $rampas op
cons#ru&en para ser usadas en cor#os periodos de #iempo 'semanas meses
• La e*#racción de ma#eria" de un ni+e" puede si!ni,icar "a cons#rucción d
rampas -as#a ue só"o ueda "a correspondien#e a" camino o rampa de" ra/o
• Pueden ""e!ar a #ener -as#a un 012 de pendien#e para per3odos mu& c
Per3odos m4s "ar!os de5en #ener en#re 6 7 082.
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R6,6 9 0=6<,=0.
0stas rampas se planican para ser utili$adas porperíodos de tiempo* se caracteri$an por:
pendiente pare#a en toda su extensión. ;nc,o adecuado al doble tr5nsito de los equipo
mayor tamaño de la mina.
Tienen $an#as de desagGe y cunetas.
3antención diaria. ;tención preferente de la super'isión mina así
de los equipos de ser'icio a la operación:motoni'eladoras* y camión regador.