Métodos de Minería en Ingeniería de Minas

Clase 2 Minería a Cielo Abierto

Generalmente aplicado a yacimientos de baja ley y superficiales
Ritmo de producción >20,000 tpd
Moderadamente selectivo
Desafíos en el diseño
Manejo de la razón estéril/mineral y ubicación de las rampas de acceso y producción
Diseño de las flotas de equipos
Estabilidad de las paredes del rajo

MINERÍA SUBTERRÁNEA

Utilizado para yacimientos de mediana y alta ley; Ritmos de producción 500-50000 tpd; Más selectivo excepto por los métodos por hundimiento; Problemas de diseño: Geometría de la mina subterránea, Estabilidad y soporte, Ubicación de los accesos, Logística para el transporte y movimiento de mineral subterráneo

Piques (shafts): Excavación vertical de acceso a la mina
Chimenea (Ore passes): Excavaciones sub-verticales dedicadas al traspaso de mineral, personas y en algunas ocasiones utilizadas como cara libre
Caserones (Stopes): Corresponden a unidades básicas de explotación de las cuales se extrae mineral. En algunos casos estos caserones son rellenados con material estéril.

Existen sólo 3 tipos de explotación

Soportados por pilares (recuperación minera reducida): Room and pilar, sublevel and longhole stoping
Artificialmente soportados o relleno (alto costo): Cut and fill, bench and fill, VCR stoping, Shrinkage stoping
Sin soporte o hundimiento: natural e inducido (alta incertidumbre): sublevel caving, block caving, longwall minig.
Narrow Vein Mining: Vetas con potencias menores a 3m; Diseño caso a caso; Alto costo; Utilizados en depósitos de alta ley 20

Room and Pilar

Cuerpos mineralizados mantiformes y de baja potencia 10-30 m; La calidad de la roca de caja y mineral deben ser competentes (2B); Se dejan pilares para mantener el techo y las paredes estables y maximizar la recuperación de mineral; Baja dilución menor a 5%; Recuperación baja menor a 75%; Costo de producción 10-20$/t; Cuerpos tabulares horizontales o subhorizontales

Post Room and Pilar Mining

Variación del método de Room and Pilar, Cuerpos con potencias mayores a 30m e inclinados (menor a 20 grados); Una vez realizada la perforación, tronadura, carguío y transporte del mineral se procede a rellenar el caserón típicamente con colas de relaves mezcladas con cemento; El relleno aumenta el confinamiento permitiendo diseñar con un menor factor de seguridad y por lo tanto maximizando la recuperación

Sub Level Stoping

Cuerpo tabular vertical o subvertical de mayor potencia

Longhole and Sublevel Open Stoping

El cuerpo mineralizado es dividido en diferentes caserones separados por losas y muros; La productividad del caserón es proporcional a su tamaño; La estabilidad y dilución de un caserón es inversamente proporcional a su tamaño; Se utiliza open stoping en – La inclinación del cuerpo mineralizado excede el ángulo de reposo del mineral – Roca de caja y mineral competente (2B) – paredes regulares; El método de longhole open stoping posee una mayor productividad pudiendo lograrse subniveles de perforación en el intervalo 60-100m, Actualmente se prefiere operar con el equipo de carguío en la zanja de producción, las estocadas de carguío y puntos de extracción; Baja dilución, menor a 8%; Baja recuperación menor a 75%; Costo 12-25 $/t

Vertical Crater Retreat VCR con Relleno

Se utiliza en cuerpos mineralizados de baja a mediana potencia y en rocas de mediana competencia; Carga esférica; Este sistema de explotación requiere la construcción de estocadas y puntos de extracción; La secuencia de construcción es la siguiente: Nivel de transporte, Arreglo de galerías de producción, Corte basal, Nivel de perforación, Perforación de tiros largos menor a 40 m en caso VCR; Los disparos generan cortes de hasta 3m; Costo 15-45 $/t dependiendo si se rellena o no; Dilución 10%; Recuperación menor a 80%

Cut and Fill

Cuerpo tabular vertical o subvertical; Cuerpos irregulares; Principalmente metales preciosos

Bench and Fill Stoping

Alternativo a VCR; Utilizado en cuerpos de menor competencia mayor continuidad en la corrida.

Cut and Fill Mining

Orientación vertical y potencias de 3 a 10 m; La roca de caja es generalmente de baja competencia y la roca mineral de baja a media; Se realiza por subniveles de manera ascendente; Los caserones en explotación se pueden separar por muros y losas de modo de aumentar la estabilidad del sistema minero; Rellenos: hidráulicos colas de relave, material estéril, ambos más cemento, etc; Método altamente selectivo; Baja dilución menor a 2%; Alta recuperación mayor a 90%; Alto costo de producción 40-150 $/t; Baja productividad 200 a 4500 tpd

Sublevel Caving

Cuerpo tabular vertical o subvertical de gran espesor; Cuerpos masivos; Se utiliza en cuerpos mineralizados con orientación vertical y alta potencia mayor a 40m; La roca de caja es de baja competencia y la roca mineral competente a mediana; Se explota por subniveles donde se realizan en ciclo las operaciones unitarias de perforación, tronadura, carguío y transporte; 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 con una proyección en planta suficiente para inducir el hundimiento de la roca; La roca mineralizada a hundir debe ser medianamente competente 3A-4ª; La roca estéril de techo debe ser hundible; La roca de caja puede ser competente como en el caso de pipas diamantíferas; Se induce el hundimiento de la roca a través del corte basal 4-12 m; Productividad 12000 a 48000 tpd; Dilución 20%; Recuperación 75%; Costo 2.1-5$/t