Minería a Cielo Abierto

Características:

• Yacimientos de baja ley y superficiales.
• Ritmo de producción: >20.000 tpd.
• Moderadamente selectivo debido a la facilidad de vaciar el estéril a botaderos.

Desafíos en el diseño:

• Manejo de la relación estéril/mineral (E/M).
• Ubicación de rampas de acceso y producción.
• Diseño de las flotas de equipo.
• Estabilidad de las paredes del rajo.

Riesgos:

• Deslizamientos, cuando el agua se acumula y el drenaje falla.

Minería Subterránea

Características:

• Yacimientos de mediana y alta ley.
• Ritmos de producción: 500 – 50.000 tpd.
• Más selectivo, excepto en los métodos de hundimiento.

Problemas de diseño:

• Geometría de la mina subterránea.
• Estabilidad y soporte.
• Ubicación de los accesos.
• Logística para el transporte y movimiento del mineral.

Componentes de Mina Subterránea

1. Acceso Horizontal (adit, drift): Excavación horizontal de acceso a la mina.
2. Piques (shafts): Excavación vertical de acceso a la mina.
3. Chimenea (ore passes): Excavaciones subverticales dedicadas al traspaso del mineral, personas y, en algunas ocasiones, utilizadas como cara libre.
4. Rampas (Declines or ramps): Excavaciones horizontales, orientadas en forma de espiral para conectar los niveles o acceder a la mina.
5. Caserones (stopes): Unidades básicas de explotación de donde se extrae el mineral. En algunos casos, estos caserones son rellenados con estéril.

Otras consideraciones:

• Las excavaciones tienen distinta vida útil.
• Infraestructura en roca huésped.
• Desarrollos en roca huésped o roca mineralizada.

Tipos de Explotación Subterránea

1. Soportados por pilares:

• Recuperación minera reducida.
• Métodos: Room and pillar, Sublevel Stoping.

2. Artificialmente soportados o relleno:

• Alto costo.
• Métodos: Cut and Fill, Shrinkage.

3. Sin soporte o Hundimiento:

• Natural e inducido (alta incertidumbre).
• Métodos: Sublevel Caving, Block Caving.

Room and Pilar

Características:

• Cuerpos tabulares horizontales o subhorizontales de roca competente, mineralizados con potencias bajas, mayores a 10 m y menores a 30 m.
• Se explotan por subniveles desde el techo al piso.
• Baja dilución menor a 5%.
• Recuperación baja menor a 75%.
• Costo de producción: 10-20$/t.

Sub Level Stoping

Características:

• Cuerpo tabular vertical o subvertical de mayor potencia, dividido en diferentes caserones separados por losas y muros.
• Se utiliza open stoping en las siguientes condiciones:
  • La inclinación del cuerpo mineralizado excede el ángulo de reposo del mineral.
  • Roca de caja y mineral competente (2B).
  • Cuerpo mineralizado de paredes regulares.
• El método de longhole open stoping (1 acceso) posee una mayor productividad, pudiendo lograrse subniveles de perforación en el intervalo 60-100 m con martillos ITH de 140 -165 mm de diámetro, una mayor regularidad que el sub level stoping.
• Ambos métodos presentan baja dilución menor al 8%, recuperación menor a 75% y costo de 12- 25$/t.
• Operan con el equipo de carguío en la zanja de producción, las estocadas de carguío y puntos de extracción.

Cut and Fill

Características:

• Cuerpo tabular vertical o subvertical / Cuerpos irregulares.
• Principalmente metales preciosos, potencias de 3 a 10 m, roca de caja de baja competencia y la roca mineral de baja a media.
• Se realiza por subniveles de manera ascendente.
• Los Caserones en explotación se separan por muros y losas para mayor estabilidad.
• Baja dilución menor a 2%.
• Alta recuperación mayor a 90%.
• Alto costo de producción: 40-150 $/t.
• Baja productividad: 200 a 4500 tpd.

Rellenos:

• Hidráulicos: colas de relave, material estéril.
• Ambos más cemento.

Shrinkage Stoping

: Cuerpo tabular vertical o subvertical de poca potencia, vetas angostas potencia menor a 10 m, La roca de caja es de baja competencia y la mineral de mediana a alta, Se remueve solamente el esponjamiento (~40% del volumen) de la roca tronada. El resto se se deja para que las paredes esten estables y proveer de piso al sistema de perforación, Productividad menor a 4500 tpd , Alta dilución 30% , Mediana recuperación 85% , Costoso y riesgoso.

Sublevel Caving: Cuerpo tabular vertical o subvertical de gran espesor , Cuerpos masivos, alta potencia mayor a 40m, roca de caja es de baja competencia y la roca mineral competente a mediana, Se explota por subniveles, Consiste en hundir la roca de caja y la pared colgante. De esta manera el mineral queda en contacto con el estéril facilitando el acceso de LHDs a través de las galerías de producción / Productividad 4000 a 20000 tpd / Costo 7-12 $/t / Dilución es alta hasta un 15% / Recuperación 75%

Block Caving: Cuerpos masivos, roca medianamente competente para poder hundirse, el hundimiento se propaga a medida que voy extrayendo la roca del hundimiento, Productividad 12000 a 48000 tpd / Dilución 20% / Recuperación 75% / Costo 2.1-5$/t

DEFINICIONES:

Ocurrencia Mineral: es una concentración anómalade un mineral que se considera valiosa por alguien en alguna parte o que es de interés científico o técnico.
Depósito Mineral: es una ocurrencia mineral (concentración anómala de un mineral o elemento metálico) de tamaño (volumen) y ley suficiente para que en circunstancias favorables, sea considerado con potencial económico.
Yacimiento: es un depósito mineral que ha sido examinado y ha probado tener suficiente tamaño, ley y accesibilidad, como para ser puesto en producción y ser rentable (producir ganancia económica). La rentabilidad de un yacimiento depende de sus características intrínsecas (como tonelaje y ley), pero a veces depende de condiciones ajenas al cuerpo mineral, como las tasas de impuesto, precio de metales, etc.
Mina: corresponde a las labores de explotación de un yacimiento, las que pueden ser subterráneas o a cielo abierto.
Rajo: excavación a cielo abierto para la extracción minera. Ej. Rajo abierto de Chuquicamata.

relación con roca de caja Epigenética: Mineralización que ha sido introducida con posterioridad a la formación de su roca de caja. Ej. una veta.

Singenética: Mineralización que se deposita simultáneamente con sus rocas huéspedes. Ej. depósitos de placeres, cuerpos de sulfuros masivos de origen exhalativo, calizas, etc.
geneticamente Hipógena o Primaria: Mineralización endógena, es decir producida por procesos internos de la tierra.
geneticamente Supergena o Secundaria: Mineralización o efectos exógenos sobre cuerpos mineralizados, como meteorización, oxidación, descomposición de minerales y formación de nuevos minerales estables en el ambiente supergeno.
Roca huésped: La roca dentro de la cual se presenta el depósito mineral. Ej. Pórfido Chuqui en Chuquicamata.
Roca de caja: La roca que rodea al depósito, por ejemplo las rocas a ambos lados de una veta.
Alteración hidrotermal: Un cambio de la mineralogía de la roca huésped como una reacción química con soluciones hidrotermales. Por Ej., minerales máficos como hornblenda o biotita pueden alterarse a clorita y los feldespatos alterarse a arcilla por efecto de la circulación de fluidos calientes por las fracturas de las rocas.  Una zona con rocas que han sido alteradas a un grupo específico de minerales secundarios o de alteración, por efecto de la circulación de fluidos calientes, usualmente alrededor del perímetro de un depósito mineral.

Zona de cizalle: Una zona planar de debilidad, similar a una falla, pero consistente en varias zonas paralelas de desplazamiento generalmente en un ancho más grande que de una falla individual.

Metaliferos: oro,plata,platino,hierro,cobre,zinc,estaño

no-metaliferos: carbon, turba, yeso, caliza, arcilla, calcita

piedras ornamentales y de construccion: pizarra, marmol, arenisca, granito, riolita, opalo, gemas

Mineral: elemento o compuesto inorgánico de ocurrencia natural, con estructura interna ordenada y con composición química, forma cristalina y propiedades físicas características

Roca: agregado formado naturalmente de uno o más tipos de partículas minerales

Desde un punto de vista económico, se distingue:

Mineral: un depósito mineral que tiene suficiente utilidad y valor para ser explotado generando un beneficio (económico)

Ganga: las partículas minerales sin valor en un depósito mineral, que deben descartarse.

Lastre: el material asociado a un depósito mineral que debe extraerse para poder acceder al mineral y debe luego descartarse

Depósitos metálicos: Metales ferrosos (hierro, manganeso, molibdeno y tungsteno) – Metales básicos (cobre, plomo, zinc y estaño) – Metales preciosos (oro, plata, grupo del platino [rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio, platino]) – Minerales radioactivos (uranio, torio y radio)

Depósitos no metálicos (minerales industriales): Minerales no combustibles y no metálicos. Incluye: fosfatos, potasa, halita, arena, grava, areniscas, azufre y muchos otros.

Depósitos de combustibles fósiles: Sustancias minerales orgánicas que pueden ser utilizadas como combustibles. Incluye: carbón, petróleo, gas natural, metano, arenas bituminosas

Prospección: Búsqueda de mineral o de ocurrencias geológicas que tienen el potencial de convertirse en depósitos
Exploración: Actividades relacionadas con la evaluación de un prospecto geológico para determinar su tamaño, forma, ley y potencial de geológico para determinar su tamaño, forma, ley y potencial de beneficio, es el resultado de Combinar información de distintos orígenes: Mapeo geológico • Ensayos geofísicos • Fotografías aéreas • Muestras de suelo • Geoquímica de superficie • Sondajes
– Modelo metalogénico • Alteraciones • Mineralización • Litologías • Emplazamiento • Estructura

Diaclasas: donde la roca tiene fracturas pero no hay movimiento en ellas. Fallas: estructura de la roca por donde hay movimiento.

–ALT. DE Cuarzo – magnetita Cu, Au: cuesta rayar la roca, sondaje de muy buena calidad, de gran resistencia.

–Potasica – Q Anhy – Kfed – Mgt: color oscuro por la formación de biotita secundaria, tienen poco cuarzo, los sondajes son de buena calidad por lo que salen bien completos.

–Filica – Q- Ser-Py: La Sericita tiene un aspecto de jabón, se marca y sale polvo.

–Cloridica: color verdoso oscuro.

-Propilitica: bajas t° color blanquizo.

Tipos de deposito:

– Descubrimiento económico: Ingresos > US$20 millones y TIR > 10%
– Descubrimiento significativo: Ingresos > US$ 500 millones
– Descubrimiento de clase mundial (“World Class”): operado continuamente y generando retornos, Posicionado en el tercio de menores costos por unidad de metal entre minas similares.

 merurio: gratiformes, hidrotermales/ plomo: tipo skarn, galena, serucita./ estaño: hidrotermales y placeres./ tungsteno: rx igneas, magamticas, hidrotermales.

oro: yacimientos primarios, hidrotermales y metalurgicos, placeres auriferos.

molibdeno: act. magmatica, presentes en skarn

cinc: sulfuros masivos, origen volcanico, cuerpos irregulares, vetas.

cobre: porfidos cupriferos, sulfuros y oxidos, origen hidrotermal, alteración primeria y secundaria. menas de cobre: calcocina, covelina, cuprita.

Etapas: prospección (reconocimiento e identificacion de blancos favorables) y exploracion (evaluacion de blancos)

objetivo: descubrir el max. numero de depositos con potencial económico(minimo costo), busqueda de anomalía.

Técnicas de búsqueda directa : afloramientos. -Examen físico –Estudio geológico–Mapeos geológicos–Muestreo
Métodos indirectos : depósitos cubiertos. – Geofísica – Geoquímica – Geobotánica

pasos para encontrar un yacimiento

1. Buscar reportes geológicos y otra literatura técnica 2. Estudiar mapas geológicos y de superficie disponibles 3. Estudiar fotos aéreas y satelitales disponibles 4. Preparar mapas geológicos a partir de la información disponible y nueva información aérea 5. Realizar estudios geofísicos aéreos del área en estudio 6. Establecer una base de operaciones en terreno, llevar un control del mapeo y organizar los equipos de trabajo en terreno 7. Conducir levantamientos de terreno preliminares geológicos, geofísicos y/o geoquímicos 8. Consolidar y analizar la información colectada

• Asignar todos los ponderadores a los datos más cercanos (estimador tipo poligonal) vecino mas cercano.
• Asignar los ponderadores inversamente proporcionala la distancia de la posición que se está estimando (esquemas de inverso de la distancia)

Kriging es “una colección de técnicas generalizadas de regresión lineal para minimizar una varianza de estimación definida de un modelo a priori de covarianza”

es el mejor estimador lineal insesgado.

kriging simple:

asume la media constante y conocida – Como veremos más adelante, es la base de los métodos de simulación – Puede calcularse también para estimar el valor sobre un bloque – No se usa en la práctica para estima

considera: – Geometría del volumen a estimar: – Distancia de la información: – Configuración de los datos: – Continuidad estructural de la variable considerada: • El efecto suavizador de kriging puede predecirse

kriging ordinario

En la mayoría de los casos la media es desconocida • Kriging Ordinario: estimador lineal que no considera la media conocida, suma de ponderadores = 1

problematicas en la estimacion:

Modelamiento geo-minero-metalúrgico

Modelamiento multivariable con restricciones

Optimización para diseño considerando escenarios simulados

métodos de prospección y exploración

geológicos: recopilacion de informacion/ estudio fotogeologico/ examen aereo/ examen de afloramiento /mapeo de sondaje/ mapeo e investigacion

geoquimica: muestreo de sedimientos de flujo/ muestreo de agua/ muestreo de roca/ ensayos

geofisica aerea: levantamientos aeromagneticos, electromagneticos,radiometricos.

geofisica terrestre: gravedad, radiometria, magnetismo, sismica, resistividad, potencial, polarizacion inducida

Geofísica: mide y permite interpretar las propiedades físicas de la tierra (y otros cuerpos).

Muestreo: • Canales, zanjas • Perforación rotatoria • Perforación con recuperación de testigo • Levantamiento de galería o pique de exploración.

muestreo dirigidos de afloramiento, de caminos y trincheras, de exploración DDH

 alteracion hidrotermal en un porfido cuprifero