diseño de minass a tajo abierto

7/31/2019 diseo de minass a tajo abierto

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DISEO DE MINAS A TAJO ABIERTO

HUANCAYO 2012

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS


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ETAPAS DEL ESTUDIO DE DISEO DE TAJOABIERTO

DATOS GEOLOGICOS

MODELO GEOLOGICOINVENTARIO DE MINERAL

MODELO ECONOMICO

DISEO DEL TAJO

EVALUACION DE LAS RESERVAS

EXPLOTABLES

1. GEOMECANICA2. GEOSTADISTICA, OTROS

1. PRECIOS PREVISTOS2. COSTES MINEROS3. RENDIMIENTOS, OTROS

1. ANGULO DE TALUD2. ANCHURAS MINIMAS3. DISEO DE PISTAS

4. RATIO MEDIO, OTROS

1. LEY DE CORTE2. RATIO LIMITE3. RECUPERACION4. DILUCION, OTROS

TECNICAS DEINTERPOLACION

CRITERIOSECONOMICOS

OPTIMIZACIONECONOMICA

GOESTATMINESIGHT

MAXIPIT-MINESIGHT

MINESIGHT - MAXIPIT - NPV

CRITERIOGEOMECANICOS

AUTOCAD - MINESIGHT


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DATOS GEOLOGICOS1. GEOMECANICA2. GEOSTADISTICA, OTROS

TECNICAS DEINTERPOLACION

MINESIGHT


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MODELO ECONOMICO

1. PRECIOS PREVISTOS2. COSTES MINEROS3. RENDIMIENTOS, OTROS

CRITERIOSECONOMICOS

MAXIPIT


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1. ANGULO DE TALUD

2. ANCHURAS MINIMAS

3. DISEO DE PISTAS

4. RATIO MEDIO, OTROS

CRITERIOGEOMECANICOS

AUTOCAD - MINESIGHT

DISEO DEL TAJO


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EXCAVACION, TRANSPORTE Y DISEO DE EXPLOTACION SUPERFICIAL
http://members.fortunecity.es/100pies/colosos/fotoscolosos/acaptain4.jpghttp://images.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.infoacero.cl/catalogo/images_cmp/AR_Minas_El_Algarrobo/100_Instalaciones/AR100_Mina/AR100_004.jpg&imgrefurl=http://www.infoacero.cl/catalogo/cmp_ar100_100_101_102.htm&h=360&w=480&sz=75&hl=es&start=20&um=1&usg=__1nCFlR_jf1exGVnKs_E_hkPWGc0=&tbnid=cfN8OpKxZkn4MM:&tbnh=97&tbnw=129&prev=/images%3Fq%3Dcamiones%2Ben%2Bminas%26um%3D1%26hl%3Des


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TIPOS DE YACIMIENTOS

EXISTEN FUNDAMENTALMENTE VARIOS TIPOS DE YACIMIENTOSPARA EXPLOTACION

1. Apropiados nicamente para minera a cielo abierto

2. Al inicio minera a cielo abierto y luego con minera subterrnea

3. Slo para minera subterrnea

4. Al inicio minera subterrnea y luego con minera a cielo abierto


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VENTAJAS QUE OFRECE LA MINERIASUPERFICIAL

EN COMPARACION A LA MINERIA SUBTERRANEA:

Alta productividad

Mayor concentracin de operaciones y gestin ms sencilla derecursos humanos y materiales

Mayor produccin por explotacin

Menor inversin por tonelada producida

Menores costes de operaciones por tonelada extrada

Posibilidad de explotar con ratios de desmontes altos yyacimientos de baja ley


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VENTAJAS QUE OFRECE LA MINERIASUPERFICIAL


Mejor conocimiento geolgico del yacimiento

Menos limitacin en el tamao y peso de las mquinas

Operaciones auxiliares y de mantenimiento ms sencilla

Mayor recuperacin del mineral y menor dilucin

Mayor volumen de reservas disponibles para su explotacin


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Yacimientos muy profundos respecto a la superficial o sondemasiados pequeos, irregulares etc. Que lo hacenantieconmicos explotar por Tajo Abierto.

Destruccin de la belleza natural del paisaje al realizar laexcavacin, contaminacin (a veces) de los ros la tierra y laatmsfera, etc.

Imposibilidad de ampliar los tajos cercanos a la poblacin.

Las grandes voladuras en los tajos generan ondas longitudinalesy vibraciones que provocan inestabilidad y rajaduras en paredesde edificios y casas en zonas cercanas a la mina.

DESVENTAJAS QUE OFRECE LA MINERIASUPERFICIAL



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MALLAS DE SONDEO

La malla de sondeos ptima ser aquella que proporcione lamayor cantidad posible de informacin con el menos gastoposible en perforacin.

Frecuentemente se plantean en tres etapas:

En la primera etapa se perforan 5 sondeos, en la segunda 15 y en latercera etapa 31. En la etapa inicial la malla es irregular, mientrasque en las dos siguientes se realizaron con mallas regulares.


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MALLAS DE SONDEO

La malla de sondeos regulares son aquellas que en una vista deplanta presentan un esquema geomtrico: Rectngulos,Cuadrados, Tringulos o Polgonos.

Esquema de sondeorectangular, en vista deplanta, previsto para unyacimiento sedimentario


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MALLAS DE SONDEO

Una alternativa a las mallas de sondeos regula res consiste en lalocalizacin de estos sobre secciones verticales, espaciados en stas oaleatoriamente.

Sondeos dispuestossobre una seccinvertical del yacimiento ycon una orientacinnormal a nivelmineralizado

En general la decisin sobre el tipo de malla de sondeo dependefundamentalmente, de las condiciones geolgicas: si la variacinvertical es pequea en el yacimiento se usa una malla horizontal

y si la variacin es grande se utilizan sobre secciones


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MUESTREO

Es una relativamente pequea cantidad de material, tomada deacuerdo a un procedimiento sistemtico, a partir de la cual seevalan las caractersticas del conjunto al que representa.

El muestreo se realiza para establecer los controles de leyes.

El muestreo debe ser representativo, y debe cumplir los siguientesrequisitos:

a) Como se va a tomar la muestra

b) La distancia entre muestras

c) La cantidad de material en cada muestra


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MUESTREO

METODOLOGIA DE MUESTREO

Tipos de Muestreo

1. Ranurado continuo2. Ranurado discontinuo

3. Muestreo a partir del material yaextrado

4. Muestreo en masa

5. Muestreo en sondeos

6. Control de leyes

7. Otros

Densidad del Muestreo (Mtodos)

1. Coeficiente de Variacin

2. Geoestadstica

3. Correlograma

4. Diferencias Sucesivas


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EVALUACION DE RESERVAS

Se trata de la cubicacin de las reservas, es decir, definir cuanto

donde y cmo estn.Permite avanzar las caractersticas generales del yacimiento encuanto a las toneladas meta/mineral til presentes, as como lamorfologa de los cuerpos mineralizados, lo que incidirposteriormente en el mtodo minero a elegir.


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EVALUACION DE RESERVAS

METODOS CLASICOS

Mtodos de los perfiles y cortes

Mtodo de los polgonos Mtodo de los tringulos

Mtodo de las matrices de bloques

Mtodo de las matrices de bloques

Mtodo de los contornos Mtodo del inverso de la distancia

METODOS GEOSTADISTICOS

Modelos de semivariogramas

El krigeaje Varianza de la extensin en el modelo

esfrico


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d1=45m

d3=28m

d2=25m

X

2.4%

3,7%

2,8 %

METODOS CLASICOS

Mtodo del inverso de la distancia

METODOS GEOSTADISTICOS

Modelos de semivariogramas


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SELECCIN DEL METODO DE EVALUACION

Cul de los dos grupos de mtodos es el mejor?

Los mtodos clsicos se han estado utilizando hasta la irrupcin de laGeoestadstica.

Los mtodos geoestadsticos son ms complejos, tanto desde el punto devista de su base terica como por su desarrollo, son ms adecuados quelos clsicos siempre y cuando se cumpla lo siguiente:

1. El equipo de trabajo tenga la adecuada formacin tcnica sobre laGeoestadstica.

2. La empresa posea el hardware y software necesario para su utilizacin.3. El yacimiento est situado con un nmero elevado de sondeos, preferentemente

en direcciones determinadas, que permitan la obtencin de un variograma.

4. Exista una variable regionalizada, por ejemplo la ley, que permita la obtencin delvariograma susceptible de modelizarse.


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VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOSMETODOS CLASICOS

Ventajas

1. Facilidad de aplicacin, comunicacin y entendimiento

2. Facilidad de adaptacin a todo tipo de mineralizacin

Inconvenientes1. Se produce una sobrestimacin de las reservas cuando se asignan altos

valores de la ley a grandes volmenes

2. El error puede ser grande si se aplica arbitrariamente

3. La ponderacin por reas o volmenes es arbitraria y no ptimamatemticamente.

4. Se aplican leyes constantes a zonas determinadas, lo que puede no seradecuado geolgicamente si los sondeos son muy dispersos.


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VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOSMETODOS GEOESTADISTICOS

Ventajas

1. Tericamente se obtienen resultados matemticamente ptimos

Inconvenientes

1. Son mtodos ms complejos2. Los datos suelen ser escasos en los primeros estudios de viabilidad, por lo

que es casi imposible obtener semivariogramas que permitan llevar a cabouna interpretacin lgica.

3. El suavizado puede ser incorrecto, especialmente si existen zonas con baja

o alta ley y/o los contactos geolgicos juegan un papel predominante.


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METODO DEL INVERSO DE LA DISTANCIA

Este mtodo aplica un factor de ponderacin a cada muestra que rodea elpunto central de un bloque mineralizado.

Dicho factor de ponderacin es el inverso de la distancia entre cadamuestra y el centro del bloque, elevado a una potencia n, que suele tomarun valor entre 1 y 3 (3>n>1).

Slo las muestras que entran dentro de una determinada zona debsqueda son ponderadas de la citada forma.


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Los aspectos especficos a considerar son los siguientes:

1. Definicin de los bloques de evaluacin

2. Establecimiento del factor de ponderacin

Su seleccin es arbitraria (1 -3)

3. Definicin del rea de bsqueda

Tamao y forma se eligen arbitrariamente, se eligen crculos o elipsoides


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Una vez seleccionada la zona de bsqueda, por ejemplo un crculo, todos lossondeos incluidos en l entran a formar parte del proceso de estimacin, atravs de la frmula:

ZB = (Z/din) / (1/din)

DONDE:

ZB = Estimacin de la variable (ley acumulada de metal, espesor, etc.)d = Distancia de separacin

n = Como ya se coment, suele tomar el valor de 2


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ZB = (Z/din) / (1/din) DONDE:ZB = Estimacin de la variable (ley acumulada de metal, espesor, etc.d = Distancia de separacinn = Como ya se coment, suele tomar el valor de 2

EJEMPLO: Calcular el valor de la ley en X atravs del mtodo del inverso a la distancia

d1=45m

d3=28m

d2=25m

X

2.4%

3,7%

2,8 %

SOLUCION:

ZX = [2.4(1/252) + 3.7(1/452) + 2.8(1/282] / [(1/252) + (1/452) + (1/282)] = 2.75 %


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SIMULITUD DE LOS VALORES QUE SE ASIGNAN A BLOQUES CONCENTRICOS

En la figura se muestra un rea de bsqueda en la que se encuentran cuatrosondeos S1, S2, S4, S4

oA

B

Co S1

o S3

o S4o S2

A

B Co S1

o S3

o S4o S2 ox x

x x

o

o o

Discretizacin

El resultado de la estimacin esle mismo tanto para un bloque de

tamao A como para losconcntricos B y C

El problema se

soluciona con unadiscretizacin de

bloque, es decir laconversin de susuperficie en un

nmero determinadode puntos

Se estima el valor dela variable para cada

uno de los puntos y secalcula su media

aritmtica.


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METODO DE LOS POLIGONOS

Este mtodo suele utilizarse cuando los sondeos estndistribuidos muy irregularmente. Es muy popular y, sin

embargo. La experiencia dice que no es muy adecuado.Si el numero de sondeos es muy grande, se obtiene unaexcesiva cantidad de polgonos, mientras que si elnmero es pequeo se asigna un espesor a un rea

excesivamente grande (en ocasiones, incluso dekilmetros cuadrados).


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El mtodo consiste en construir una serie de polgonos en cuyoscentros se encuentra un sondeo, asignando a cada polgono laley y espesor del sondeo correspondiere, asumiendo, por tanto,que dicho espesor y ley permanece constante a travs de todo el

polgono.


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Las reservas, se calculan individualmente para cada polgono y,posteriormente, el total como la suma de los diferentes polgonos

Polgono rea (m2) Volumen (m3) Mineralizacin (t) Cobre metal (t)


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Ejemplo: En un prospeccin de un yacimiento se han realizado 6 sondeos, laposicin de los sondeos se muestran en un archivo en AutoCad. La ley mnimade explotacin es de 2% de cobre y los resultados de la testificacin de lossondeos se muestra en la tabla siguiente:

Sondeo 1Potencia 5

Ley media (%Cu) 3,3

Densidad g/cm3 3,2

Se pide:1. Clculo de las reas de cada polgono2. Determinacin del volumen de los polgonos3. Clculos de la toneladas de cada polgono

4. Obtencin de las tonelada de cobre metal de cada polgono.


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Solucin:

Polgono rea (m2) Volumen (m3) Mineralizacin (t) Cobre metal (t)

1 106.5009 532.5045 1704,0144 56,23


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METODO DE LOS TRIANGULOS

Este mtodo requiere la proyeccin, en un plano horizontal yvertical, de todas las intersecciones del cuerpo mineralizado, quedebe tener una morfologa ms o menos tabular.

Es un mtodo muy til en fases de exploracin, pues es rpido y,adems, permite ir aadiendo nuevos valores a la estimacingeneral sin que esto suponga rehacer todo lo anteriormente

calculado, tambin evita, en gran parte, los errores desobreestimacin o infraestimacin comentado en el mtodo de lospolgonos.


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El mtodo consiste en ir uniendo los sondeos adyacentes paraobtener tringulos, de tal forma que el resultado final es un conjuntode tringulos, para cada uno de los cuales se calcula los datoscorrespondientes l espesor y ley media.

A la hora de generar tringulos, se debe asegurar que los ngulossea lo ms cercanos a 60.


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Ejemplo: En un prospeccin de un yacimiento se han realizado 6 sondeos, laposicin de los sondeos se muestran en un archivo en AutoCad. Losresultados de la testificacin de los sondeos se muestra en la tabla siguiente:

Sondeo 1 2 3 4 5 6Potencia 5 5 5 5 5 5

Ley media (%Cu) 3,0 3,4 3,5 3.1 3,2 3,3

Densidad g/cm3 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2

Se pide:1. Clculo de las reas de cada triangulo2. Determinacin del volumen de los tringulos3. Clculos de la toneladas de cada polgono

4. Obtencin de las tonelada de plomo metal de cada polgono.


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Solucin:

Tringulo rea (m2) Volumen (m3) Mineralizacin (t) Cobre metal (t)

A 94.6167 473,0835 1513,8673 48,44B 92.9839

C 91.4183

D 91.4782

E 88.9185

La ley media para los tringulos se puede obtenerpor dos caminos: (a) como la media aritmtica de lostres valores (b) por la ponderacin respecto a losngulos

Tringulo A: (3,0 + 3,5 + 3,1)/3 = 3,2%

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