Informe de Proyecto Minero

UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL NORTE

FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS GEOLÓGICAS Departamento de Ingeniería Metalúrgica y Minas

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 1

“DESARROLLO DE UN PROYECTO MINERO”

Valentín Letelier Barrera Profesor: Pedro Paz Asignatura: Proyecto Minero

Antofagasta, 06 de abril 2017

1 RESUMEN EJECUTIVO Para llevar a cabo un proyecto minero se deben tomar en cuenta una serie de antecedentes para poder tener éxito a la hora de implementarlo. Estos antecedentes responden a la necesidad de tomar en cuenta los factores que puedan beneficiar o modificar nuestro proyecto, como por ejemplo el tipo de yacimiento del cual nos queremos beneficiar económicamente, el metal que deseamos extraer de la zona, el estudio geotécnico y ambiental de la zona, los aspectos legales a tomar en cuenta para habilitar el desarrollo de nuestro proyecto etc. Estos estudios realizados en la etapa de prefactibilidad del proyecto, deben llevarse a cabo con total cuidado ya que si no se es lo necesariamente preciso podríamos ver fracasada la implementación de nuestra faena, provocando pérdidas considerables en inversión de estudios mal desarrollados o incompletos. Una vez realizada la etapa de estudios para materializar un proyecto minero, viene la etapa de diseñar de forma óptima y eficiente lo que será nuestro pit final, el cual modelaremos a través de una serie de herramientas matemáticas y computacionales, tales como algoritmos como el cono móvil optimizante y el de Lerchs-Grossmann por ejemplo, en conjunto con softwares como Vulcan, permitirán realizar un modelo de bloques óptimo para nuestra futura faena y nos aportaran a obtener el máximo beneficio en la explotación del yacimiento para obtener nuestro metal de interés. Por último, una vez definido nuestro modelo de bloques optimizado, debemos tomar en cuenta ciertas restricciones y parámetros geotécnicos y geomecánicas para desarrollar los pit intermedios conocidos como Fases o Expansiones de nuestro yacimiento para ir explotándolo de acuerdo a la secuencia de extracción. Estas restricciones y parámetros incidirán de forma directa en la economía del proyecto, ya que de estos dependerá como quedará la pared final de rajo, los distintos ángulos de taludes, las pendientes de las rampas y rutas de transporte para nuestros equipos.

2 INDICE 1 RESUMEN EJECUTIVO........................................................................................... 2 2 INDICE.................................................................................................................. 3 3 INDICE DE ILUSTRACIONES................................................................................... 4 4 INTRODUCCION.................................................................................................... 5 5 OBJETIVOS Y ALCANCES....................................................................................... 6 5.1 OBJETIVOS GENERALES.................................................................................. 6 5.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS................................................................................ 6 5.3 ALCANCES:..................................................................................................... 6 6 ANTECEDENTES DE UN PROYECTO MINERO.........................................................7 6.1 Ubicación y Accesos:...................................................................................... 7 6.2 Geología y Mineralización:............................................................................. 8 6.3 Recursos y Reservas:..................................................................................... 8 6.4 Método de Explotación a Cielo Abierto:.........................................................9 6.5 Aspectos Legales:........................................................................................ 10 

Pertenencias y Servidumbres:..................................................................10



Seguridad:................................................................................................ 10



Medio Ambiente:...................................................................................... 10



Plan de Cierre:.......................................................................................... 11

7 OPTIMIZACION DE RAJO...................................................................................... 12 7.1 Métodos de Optimización:............................................................................12 

Algoritmo de Lerchs y Grossmann:...........................................................12



Algoritmo del Cono móvil optimizante:.....................................................14

7.2 Tendencias del Mercado............................................................................... 15 7.3 Elección del Rajo Optimo............................................................................. 16 7.4 Rajos Anidados y Secuencia de Extracción:.................................................16 7.5 Análisis de Sensibilidad................................................................................17 8 DISEÑO DE EXPANSIONES.................................................................................. 19 8.1 Restricción para Construcción de Accesos...................................................19 8.2 Parámetros de Diseño..................................................................................19 8.3 Técnicas Empleadas para el Diseño de Rampas...........................................20 8.4 Ángulos de talud.......................................................................................... 21

8.5 Ruta de Transporte...................................................................22 8.6 Ancho Mínimo de Operación........................................................................23 9 CONCLUSIONES.................................................................................................. 25 10 BIBLIOGRAFIA................................................................................................... 26

3 INDICE DE ILUSTRACIONES FIGURA Nº1: ANTECEDENTES A ANALIZAR PARA LA CONCEPCIÓN DE UN PROYECTO MINERO......................................................................................................................... 7 IMAGEN Nº1: CLASIFICACIÓN DE RECURSOS Y RESERVAS...................................................9 IMAGEN Nº2: EJEMPLO DE APLICACIÓN DEL ALGORITMO DE LERCHS-GROSSMANN..........13 IMAGEN Nº3: ANÁLISIS, EVALUACIÓN Y APLICACIÓN DEL MÉTODO DEL CONO MÓVIL OPTIMIZANTE A UN MODELO DE BLOQUES.................................................................14 IMAGEN Nº4: NUEVA METODOLOGÍA ADAPTADA PARA EL ALGORITMO DEL CONO MÓVIL OPTIMIZANTE.............................................................................................................. 15 IMAGEN Nº5: OTRA NUEVA METODOLOGÍA DEL MÉTODO DE CONO MÓVIL OPTIMIZANTE. 15 FIGURA Nº2: SOFTWARES QUE SON TENDENCIA EN EL MERCADO MINERO.......................15 IMAGEN Nº6: EJEMPLOS DE RAJOS ANIDADOS DEL SOFTWARE WHITTLE 4X, REPRESENTADOS POR WORST Y BEST CASE...............................................................17 IMAGEN Nº7: VISTA DE RAMPA EN 2D................................................................................20 IMAGEN Nº8: CONSTRUCCIÓN DE RAMPA CON DISEÑO EN CORTE....................................20 IMAGEN Nº9: CONSTRUCCIÓN DE RAMPA CON DISEÑO EN RELLENO................................21 IMAGEN Nº10: CONSTRUCCIÓN DE RAMPA CON DISEÑO MIXTO........................................21 IMAGEN Nº11: TIPOS DE ÁNGULOS DE TALUD PRESENTES EN LA CONSTRUCCIÓN DE UNA FASE........................................................................................................................... 21 IMAGEN Nº 12: CONSIDERACIONES DE DISEÑO EN LA CONSTRUCCIÓN DE UNA RUTA DE TRANSPORTE.............................................................................................................. 22 IMAGEN Nº13: ANCHO MÍNIMO DE UNA OPERACIÓN DE TRONADURA...............................24 IMAGEN Nº 14: ANCHO MÍNIMO DE UNA OPERACIÓN DE CARGUÍO....................................24

4 INTRODUCCION Nuestro país se ha caracterizado por ser uno de los principales países mineros del mundo, destacando en calidad de productos como en seguridad de sus operaciones, pero para lograr tales estándares mundiales se ha llevado a cabo una ardua labor que ya lleva más de un siglo de tradición en estas tierras. Tener tantos años de experiencia este rubro, nos permite tener ventaja a la hora de formular un proyecto minero dentro de nuestro territorio, destacando que antecedentes debemos reunir como requisitos para concretar la idea de un futuro yacimiento en la zona. Sin embargo, con la caída del precio del metal rojo, y la implementación de nuevas políticas sobre impuestos y ambientales, han provocado que se esté mirando con preocupación lo que pasara con la minería del mañana en nuestro país. Por lo que debemos trabajar en la búsqueda de nuevas estrategias o alternativas, que permitan la reducción de costos y la creación una conciencia ambiental, para llevar a cabo una minería más sustentable en términos de economía, de conversación ambiental y de calidad, para seguir destacándonos a nivel mundial como una de las potencias mineras.

5 OBJETIVOS Y ALCANCES 5.1 OBJETIVOS GENERALES:  Identificar los antecedentes que se requieren para formular un proyecto minero y de esta forma establecer cuales favorecen o impactan en su optimización y diseño. 5.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS:  Comprender cuales son los antecedentes principales a la hora de iniciar un proyecto minero y dominar cada uno de ellos.  Conocer cuáles son los criterios para la toma de decisiones a la hora de seleccionar cual será nuestro pit final.  Analizar las herramientas que nos permitirán optimizar nuestro pit final.  Conocer los parámetros y restricciones necesarios para el diseño de expansiones en nuestro pit. 5.3 ALCANCES: El siguiente trabajo de investigación, permitirá conocer los factores claves a la hora de la formulación, optimización y diseño de un proyecto minero, además de conocer cuáles de estos limitaran nuestro rango de decisiones a la hora de materializarlo.

A n te c e d e n te

6 ANTECEDENTES DE UN PROYECTO MINERO

Para llevar a cabo la realización de un proyecto minero, se debe tener en cuenta que necesitaremos analizar los antecedentes necesarios para el correcto desarrollo de éste, ya que si uno de estos falla, o no es preciso en su concepción, el proyecto podría verse obstaculizado e incluso podría llegar a fracasar en su realización, es por esto que los puntos a continuación serán de vital importancia para la toma de decisiones a lo largo del proyecto y así lograr el éxito de éste. Ubicación y Accesos

Geología y Mineralización

Recursos y Reservas

Método de Explotación a Cielo Abierto

Aspectos Legales

FIGURA Nº1: Antecedentes a analizar para la concepción de un proyecto minero.

6.1 Ubicación y Accesos: Es uno de los antecedentes que puede conllevar al éxito o fracaso del proyecto, por lo que la decisión de donde ubicar el proyecto involucrará no solo criterios económicos, sino además estratégicos, institucionales, etc., los cuales buscan obtener la máxima rentabilidad para el proyecto. Por ende, estos criterios obedecen a distintos factores, entre los cuales están la altura, la distancia a centros poblados o a ciudades importantes, el clima, la presencia de napas subterráneas, la frecuencia con que se adquieran los insumos, etc. La altura es un factor determinante, ya que si el proyecto se ubica sobre 3500 msnm., se verá afectada la salud de las personas e incluso las instalaciones, además de que, con un clima adverso, como por ejemplo bajísimas temperaturas, precipitaciones y nevazones, será afectada la continuidad del proyecto, convirtiéndose en otro factor a tomar en cuenta.

La distancia a los centros poblados, comunidades o a ciudades importantes también se debe considerar un factor relevante, ya que incide en la economía del proyecto, como por ejemplo en la construcción de carreteras de acceso o creación de campamentos. Sin embargo, también se debe tomar en cuenta que la cercanía puede afectar a la biodiversidad de las comunidades cercanas, lo cual podría conllevar al proyecto a juicios ambientales e inhabilitar su desarrollo en la zona. 6.2 Geología y Mineralización: Otro punto fundamental en un proyecto es la información que obtengamos de las campañas de exploración de nuestro yacimiento, ya que estos presentan comportamientos distintos y requieren estrategias diferentes y específicas. Además de esto, tenemos que enfrentarnos a la posible presencia de fallas, fracturas, diaclasas, etc., Las cuales afectaran la competencia de la roca, la cual incide directamente en el diseño del modelo geotécnico de nuestro yacimiento, que servirá para seleccionar el método de explotación adecuado, el cual a su vez nos favorece en la rentabilidad del proyecto. Lo anterior también va relacionado con la mineralización, la cual nos indicara que tipo de mineral trataremos, sea estos minerales oxidados o sulfurados, que requerirán un procesamiento y estrategia de tratamiento distinta. 6.3 Recursos y Reservas: A partir de la geología y de nuestra campaña de exploración, podemos clasificar el yacimiento en términos de recursos y reservas minerales. Se entiende por recurso mineral una concentración de material (sólido, líquido o gaseoso) que ocurre de forma natural dentro o sobre la corteza terrestre en una forma tal que nos permite la posibilidad de extraer de él un producto con valor económico útil. Por su parte, una reserva mineral es la porción del recurso mineral medida o indicada, la cual es económicamente explotable. Ambos términos podemos clasificarlos según el conocimiento geológico que tengamos de estos, como se puede observar en la siguiente figura: 

Los recursos identificados se pueden separar en recursos medidos y recursos



indicados, clasificados según su grado de conocimiento Los recursos sin identificar se entienden como los cuales su existencia se ha inferido, ya sea basado en teorías y/o amplios conocimientos geológicos.

IMAGEN Nº1: clasificación de recursos y reservas.

6.4 Método de Explotación a Cielo Abierto: Se utiliza cuando los minerales están cercanos a la superficie y reúnen características de continuidad y gran extensión por lo general, y además se le considera el método de explotación de más bajo costo. Esta explotación presenta variantes, las cuales dependerán de la estrategia que adopte la empresa para llevar a cabo el proyecto, ya que estos influirán en el ángulo de talud de la pared, el cual incidirá en la cantidad de lastre a remover. Algunos de los métodos son: 

Banco Abierto: se entiende por método de explotación a banco abierto, cuando se dejan accesos habilitados para el ingreso de vehículos menores en cada banco, ya sea para el apoyo de maquinarias o para la mantención de éstas (energía, repuestos,



etc.) Banco Cerrado: en este caso, no se realizan accesos hacia los bancos, ya sea por



motivos económicos o estratégicos, la explotación se ha decidido de este modo. Mixto: En este método, se realiza una combinación de los anteriores, por lo que solo algunos bancos tienen accesos incorporados. Este es el método más utilizado en la minería actual.

6.5 Aspectos Legales: Aquí se reúnen todas las normativas y legislaciones que regulan el actuar en la industria minera y permiten asegurar un funcionamiento acorde a las leyes impuestas por el Estado de Chile para la exploración, explotación y tratamiento de minerales en territorio nacional, asegurando resguardar la salud de los trabajadores y la biodiversidad. Los siguientes puntos se deben tomar en cuenta en el ámbito de los aspectos legales para el desarrollo de un proyecto minero. 

Pertenencias y Servidumbres: Una pertenencia, es una concesión de explotación, la cual se conforma a través de una manifestación. Esta concesión representa un dominio minero sobre el terreno, el cual tiene una profundidad ilimitada, pero tiene dimensiones específicas, las cuales deberán ser determinadas a través de coordenadas UTM. Para mantener este dominio sobre el terreno se deberá pagar una patente anual, la cual, en caso de no ser pagada, podrá ser rematada y así obtener un nuevo dueño. Una servidumbre, se crea en favor a una concesión minera y su duración es transitoria, ya que sus fines no pueden ser distintos para su respectiva concesión o establecimiento y cesaran cuando termine dicho aprovechamiento. También pueden ser modificadas, siempre y cuando lo requiera las actividades propias de la concesión a la cual le sirven.



Seguridad: Las normativas actuales buscan preservar y resguardar la vida de los trabajos en la faena, por lo que son bastante estrictas a la hora de exigir seguridad en las operaciones que se realicen dentro de la faena. También debemos tener en cuenta que tenemos entidades nacionales y regionales que resguardan el bienestar y exigen seguridad, fiscalizando continuamente y promoviendo una minería más sustentable a través del uso de EPP (Elementos de Protección Personal) y de seminarios de prevención de riesgos en las operaciones minas, por ejemplo.



Medio Ambiente: Además del resguardo de los trabajadores, se ha tomado conciencia del daño que causan las operaciones mineras en la biodiversidad, por lo que hoy en día, se ha formulado una nueva institucionalidad ambiental dentro del país, buscando conservar y minimizar el daño al medio ambiente. Por lo tanto, para la fiscalización y regulación del medio ambiente tenemos al Ministerio de Medio Ambiente (MMA), al Servicio de

Evaluación Ambiental (SEA) y a la Superintendencia de Medio Ambiente (SMA), entre otros. 

Plan de Cierre: La empresa debe realizar el plan de cierre previo al comienzo de sus operaciones y debe contener a la totalidad de instalaciones de la faena minera. Este plan consta de un proyecto que tiene por objetivo la restauración hasta donde sea posible del terreno a través de medidas y acciones, en donde se llevó a cabo la explotación minera, asegurando una estabilidad física y química en la zona. Las causas por las cuales realizar un plan de cierre son: 1. Agotamiento de reservas económicas 2. Mal manejo financiero de la empresa 3. Problemas Geotécnicos e hidrológicos graves 4. Conflictos de Origen Político 5. Cambios en la legislación relativo a Impuestos.

7 OPTIMIZACION DE RAJO En este punto, se busca determinar que material vamos a extraer en la explotación de nuestro rajo, y de qué forma será la secuencia de extracción, por lo que el resultado de este proceso deberá ser lo bastante realista y factible para poder llevar a cabo nuestro proyecto.

Por lo tanto, a través de los siguientes algoritmos, podremos obtener la información suficiente para llevar a cabo la optimización de nuestra pit final. 7.1 Métodos de Optimización: 

Algoritmo de Lerchs y Grossmann: Este método permite diseñar, en una sección vertical, la geometría del pit de manera tal que nos entrega la máxima utilidad neta. Se basa en asignar un valor neto a cada bloque, el cual estará determinado por la siguiente expresión:

BN =V ext −C ext -

BN : Beneficio neto de un bloque

- V ext -

: Valor total de extraer el bloque

C ext : Costo de extracción del material de la mina y procesamiento del bloque en

la planta Para llevar a cabo este método podemos llevar a cabo los siguientes pasos: Paso Nº1: Sume los valores de cada columna de bloques e ingrese estos números en los bloques correspondientes. Este valor representa el valor acumulativo del material desde cada uno de los bloques hasta superficie. Paso Nº2: Comience con el bloque superior de la columna izquierda y repase cada columna. Coloque una flecha en el bloque, apuntando hacia el valor más alto en: 1.- El bloque a la izquierda y arriba. 2.- El bloque a la izquierda. 3.- El bloque a la izquierda y debajo. Calcule el valor inferior del bloque, sumando el valor superior con el valor inferior del bloque hacia el cual apunta la flecha. El valor inferior del bloque representa el valor neto del material del bloque. Los bloques de la columna y los bloques en el perfil del

pit a la izquierda del bloque. Los bloques que no son posibles de explotar, serán marcados con una X. Para que exista una posibilidad de explotarlos se deberán sumar más columnas al modelo. Paso Nº3: Busque el valor máximo total de la fila superior. Este es el retorno neto total del pit óptimo.

IMAGEN Nº2: Ejemplo de aplicación del algoritmo de Lerchs-Grossmann.

VENTAJAS: o

Elimina el proceso de prueba y error del diseño manual del pit en cada una de

o

las secciones. Se mejora la metodología al aplicar un proceso computacional.

DESVENTAJAS: o o



No considera tiempo de extracción. No hay consideración de tonelaje o capacidad.

Algoritmo del Cono móvil optimizante: El cono móvil optimizante tiene esa denominación ya que es una versión mejorada de la tradicional rutina del cono flotante. Este método consiste en una rutina que pregunta por la conveniencia de extraer un bloque y su respectiva sobrecarga. Para esto el algoritmo tradicional se posiciona

sobre cada bloque de valor económico positivo del modelo de bloques y genera un cono invertido, donde la superficie lateral del cono representa el ángulo de talud. Si el beneficio neto del cono es mayor o igual que un beneficio deseado dicho cono se extrae, de lo contrario se deja en su lugar. Los bloques de estéril van asignados con un valor negativo, que representara su costo de extracción y los bloques de mineral son asignados con un valor positivo, que representa el beneficio global que conlleva su extracción.

IMAGEN Nº3: Análisis, evaluación y aplicación del método del cono móvil optimizante a

Las principales mejoras de la rutina del cono móvil optimizante con respecto al método tradicional fueron:

 Secuencia de extracción de conos: esta radica en la secuencia con que son analizados los bloques del modelo, la cual es importantísima ya que la incorrecta secuencia con que se analizan los conos, produce pérdidas económicas cuya magnitud, obviamente, depende de la complejidad de la mineralización, de la variabilidad de las leyes, etc.

IMAGEN Nº4: Nueva metodología adaptada para el algoritmo del cono móvil optimizante

 Conos con sobrecarga relacionada: Este es el principal aporte del método del cono móvil optimizante, consiste en analizar conos que tengan sobrecarga compartida. En este caso, podemos obtener distintas soluciones, como por ejemplo elegir una de las cargas o extraerlas en conjunto.

IMAGEN Nº5: Otra nueva metodología del método de cono móvil 7.2 Tendencias del Mercado

Gracias a los avances de la tecnología, la industria minera se va visto favorecida, debido a que se han creado una serie de softwares, los cuales apoyan a las diversas áreas de nuestro rajo, aportando a la planificación y a la optimización de éste a través de la simulación de operaciones, de expansiones, de posibles riesgos, etc. Lo cual aporta a un aumento en la productividad y en la seguridad de la faena. Alguno de los softwares más ocupados en la actualidad son los siguientes:

W e l t i h a c u V G X 4 n M g s m D

FIGURA Nº2: Softwares que son tendencia en el mercado minero.

7.3 Elección del Rajo Optimo Para poder definir los límites físicos de nuestro rajo, se debe llevar a cabo una completa caracterización del yacimiento a través de la construcción de un modelo de bloques, el cual es un esquema de todo el yacimiento, dividido en bloques de igual tamaño que contiene cierto tipo de información relevante para el diseño de nuestro pit final. (Cut, Cus, %

Recuperación, etc.) Una vez aplicada las herramientas necesarias para la construcción de un modelo de bloques de recursos, se necesitará de ciertos criterios que nos indicaran cual será nuestro rajo optimo, en el cual podremos llevar a cabo la extracción de nuestro metal de interés para obtener de este un beneficio económico. 

Criterios de Selección de Rajo Optimo: Los diferentes métodos que podemos utilizar para la optimización de rajo utilizan diversos parámetros que nos entregan ciertas alternativas, de las cuales debemos escoger la mejor y la más adecuada para nuestro pit final. Por lo que para tal elección existen los siguientes criterios de selección, entre ellos están: 1. Realización de una operación segura de los equipos. 2. La recuperación de mineral. 3. Movimiento de Lastre. 4. Modelo de bloques utilizado. 5. Precio de los minerales a explotar en el largo plazo. 6. Parámetros de diseño (ángulos de talud, recuperación metalúrgica, etc.) 7. Restricciones medio ambientales. 8. Modelo de costos. (Estimación de costos, VAN, TIR, etc.)

Este último es considerado un punto clave dentro de los criterios, debido a que un proyecto minero tiene como objetivo principal la extracción de un metal de interés para un beneficio económico, por lo que debemos buscar la forma de maximizar este beneficio. 7.4 Rajos Anidados y Secuencia de Extracción: Se denomina rajos anidados, a la ejecución secuencial del algoritmo de Lerchs-Grossmann, en donde para obtener tales rajos, es necesario la utilizar un factor que permita variar el beneficio asociado a la extracción de cada bloque. Este factor se conoce como “Revenue Factor” y su funcionamiento consiste en trabajar como un ponderador de precios. Para la generación de estos pits, es necesario tener en cuenta restricciones geométricas como el ángulo de talud, las zonas en donde se aplicará esta restricción y la generación de precedencias entre bloques. Por otra parte, también debemos considerar parámetros económicos (costos mina, recuperación, costos de procesamiento, etc.), que nos servirán para calcular los beneficios respectivos de cada bloque. Una vez definido el rango en que el algoritmo Lerchs-Grossmann calculará los pits, siendo este rango el abismo en el cual el Revenue Factor se moverá, se generarán una serie de pits, cada uno con su información específica, como por ejemplo tonelaje asociado, cantidad de mineral, el método de elección de mineral, etc. Luego, es necesario realizar una evaluación económica preliminar para determinar que factor definirá el pit final. Para esto es necesario la realización de un nuevo escenario económico,

tomando en cuenta esta vez nuevos parámetros económicos para una evaluación económica, como ritmo de producción, tasa de descuento, gastos de ventas y administración, etc. A través del software Whittle, podemos obtener 2 escenarios, denominados “Worst Case” y “Best Case”. El primero corresponde al plan realizado mediante la extracción banco a banco del material que está dentro de cada envolvente económica, mientras que el segundo corresponde al plan realizado mediante la extracción pit por pit del material que involucra la envolvente económica. A través de esto, podemos dimensionar los dos escenarios más extremos que podemos acotar la problemática del plan minero en termino económicos, dándonos una importante visión de cómo llevar a cabo el desarrollo del pit final, sin embargo, la elección del pit final dependerá del criterio que utilice el planificador.

IMAGEN Nº6: Ejemplos de rajos anidados del software Whittle 4X, representados por Worst y Best Case.

7.5 Análisis de Sensibilidad Un análisis de sensibilidad es un estudio que tiene por finalidad determinar la sensibilidad de las soluciones de obtención del pit final, mediante la variación de parámetros, manteniendo los demás fijos. Este estudio permite conocer que parámetros de riesgo son importantes. Se debe tener en cuenta que un parámetro es importante dentro de un proyecto dependiendo de:

 

Su grado de participación en los beneficios o costos. Su rango de valores probables

Además, a través de este análisis, podemos variar nuestro pit final de modo tal, que se puede lograr un modelo lo bastante realista y representativo del yacimiento, pero se debe ser lo bastante consciente a la hora de variar los parámetros, para no obtener resultados muy alejados de la realidad.

8 DISEÑO DE EXPANSIONES Una vez planificada la secuencia de explotación o la estrategia de consumo de reserva, esta extracción de material se realizará en sucesivos rajos intermedios, los que reciben el nombre de Fases o Expansiones, y las cuales requieren obedecer ciertas restricciones geométricas y geotécnicas para llevar a cabo un desarrollo seguro y cómodo para los trabajadores.

8.1 Restricción para Construcción de Accesos Este es uno de los puntos importantísimos en el desarrollo de la explotación minera, debido a que estas restricciones incidirán directamente con el proceso de extracción del metal de interés, por lo que tenemos que tener en cuenta lo siguiente a la hora de construir los accesos:  

Deben permitir acceso libre y seguro a la zona determinada. Deben permitir acceder a tiempo a la zona, de acuerdo al programa de

 

producción. Cumplir las restricciones geométricas de equipos y actividades. Cumplir las restricciones geomecánicas del sector. (zonas de fallas, ángulos de



talud, estabilidad del rajo, etc.) Permitir la extracción de todo el material relacionado al sector que contempla el



plan minero. Permitir la realización de actividades paralelas en completa seguridad.

8.2 Parámetros de Diseño Este otro punto, nos indicara que tan eficiente será la operación que se llevara a cabo dentro de una Fase, en términos de calidad y seguridad en la zona. Aquí, se tomarán en cuenta los siguientes parámetros: - Ancho de berma

- Ancho mínimo de operación

- Ancho de cunetas

- Doble vía

- Pendiente

- Ángulo de estabilidad total

- Peralte

- Ángulo inter rampas

- Ángulo base del camino

- Ángulo de pared del banco

- Ancho máximo de expansión

- Pata y Borde del banco

- Desfase de palas 8.3 Técnicas Empleadas para el Diseño de Rampas Para llevar a cabo el diseño de una rampa, debemos considerar los siguientes datos, dado que una rampa se compone de distintos tramos, los cuales presentan características distintas:

-

Pi: Pendiente de la rampa

- Lai: Largo aparente de la rampa

-

Ci+1: Cota superior de la rampa

- Lri: Largo real de la rampa

-

Ci: Cota inferior de la rampa

-



α: Ángulo de cara de banco

( Ci +1−C i )∗100



Pi =



∝=arctg

Lai

[

]

C i+1−C i P → arctg( i ) Lai 100

Lri =Lai∗tg(∝)

IMAGEN Nº7: Vista de rampa en 2D.

La construcción de la rampa en el diseño de un pit, puede realizarse de las siguientes maneras: a) Desde abajo hacia arriba: se toma como punto de referencia la pata del banco más profundo, lo que podría generar una extracción extra de material al ampliarse el rajo. (En corte)

IMAGEN Nº8: Construcción de rampa diseño En Corte. b) Desde arriba hacia abajo: encon este método, se toma como punto de referencia la

pata del banco más alto, lo que provocaría un achicamiento del banco más profundo, es decir que podrían quedar bloques sin extraer o hasta bancos sin explotar. (En relleno)

c) IMAGEN Tomando Nº9: como Construcción referencia de rampa un con banco diseño intermedio: En Relleno lo que conllevara a un menor achicamiento de los bancos más profundos y una menor ampliación de los bancos superiores.

IMAGEN Nº10: Construcción de rampa con diseño Mixto.

8.4 Ángulos de talud Uno de los parámetros importantísimos para el diseño de nuestro pit final son los ángulos de talud, los cuales dependerán de la calidad de la roca y el ángulo de reposo del mineral para su elección. Se les considera importantísimos ya que de estos dependerá la cantidad de lastre a remover. En la siguiente figura observamos los tipos de ángulos de talud que existen:

IMAGEN Nº11: Tipos de ángulos de talud presentes en la construcción de una fase

Los ángulos de talud que se desarrollan en una explotación minera son: 

De pared del banco: Representa la inclinación con que queda la pared del banco.



Este ángulo se mide desde la pata del banco a su propia cresta. Inter rampa: Representa la inclinación con que queda el conjunto de bancos que se sitúan entre una rampa y otra. Este ángulo se mide desde la pata del banco superior donde se encuentra una rampa hasta la cresta del banco donde se encuentra la otra



rampa. Total (Overall): Representa el ángulo de inclinación con que queda la pared final del rajo, incluyendo todas las singularidades geométricas existentes. Este ángulo se mide desde la pata del banco más profundo hasta la cresta del banco más alto de la explotación

Se debe tomar en cuenta que existen 2 formas de medir los ángulos de talud: -

En planificación se utiliza de pata a pata. En geomecánica se mide desde pata a cresta.

8.5 Ruta de Transporte En este punto, tomaremos en cuenta lo que son los anchos de caminos, las bermas, los cordones de seguridad y zanjas, las cuales deberán cumplir con ciertas restricciones para su construcción dentro del pit:

IMAGEN Nº 12: Consideraciones de diseño en la construcción de una ruta de transporte.

Debemos considerar que en términos de caminos estos se clasifican según:  

Servicio: o Vías de transporte o Vías auxiliares Vida Útil: o Vías permanentes o Vías temporales

Para calcular el ancho de los caminos, podemos utilizar la siguiente expresión:

1 3 A=ac ( + n) 2 2 Donde: A= ancho de caminos

ac = ancho de camión n= número de vías.

Zanjas: Se construyen con la finalidad de canalizar las aguas de drenaje, para evitar los posibles riesgos por caminos en mal estado o cortes en este mismo. Cunetas: tienen por objetivo detener o contener a los vehículos en caso de suceder alguna emergencia, por lo que la cuneta que da hacia el fondo del rajo es más alta para evitar algún posible volcamiento. Bermas: su construcción se debe a la probabilidad de que ocurra algún siniestro geomecánico, como algún volcamiento o desplazamiento de rocas, por lo que estudiar la probabilidad de que algún suceso ocurra es de mucha importancia para una explotación segura. Distancia de Seguridad: para su cálculo, se debe considerar el efecto visual que se produce al conducir un vehículo de gran envergadura, lo cual provoca que el conductor pueda percibir objetos a una distancia menor de la que en realidad se encuentra. Por lo que esta distancia de seguridad deberá ser mayor a dicha distancia de percepción. 8.6 Ancho Mínimo de Operación Para llevar a cabo una operación segura y eficiente, se requerirá que en las operaciones tomemos precauciones a la hora de llevarlas a cabo, ya sea en la operación de perforación, como en las operaciones de carguío y transporte. En el caso de la operación de perforación, podemos notar que el ancho mínimo para llevar a cabo esta operación está dado por el área sometida a la perforación, además de un ancho necesario para que sea posible el tránsito de los equipos ligados a las operaciones de perforación y tronadura. Generalmente esta área es satisfactoria por otros parámetros geométricos, por el ancho mínimo de carguío, por ejemplo.

IMAGEN Nº13: Ancho mínimo de una operación de tronadura.

En el caso de la operación de carguío, el ancho mínimo para poder operar en una fase está dado por la siguiente expresión: 

Ancho mínimo de Carguío = BS + 2 x DS + Ac + 2 x RGc + DD

IMAGEN Nº 14: Ancho mínimo de una operación de carguío.

Donde:     

BS = Baranda de seguridad. Ac = Ancho del camión. DS = Distancia de Seguridad. RGc = Radio de Giro del equipo de carguío o radio mínimo de operación. DD = Derrames.

Para el caso de la operación de transporte, el área mínima de donde podrán operar el(los) camión(es) corresponderá al área en que el camión pueda realizar sus maniobras sin problemas y en forma segura.

9 CONCLUSIONES La minería a avanzado a pasos agigantados gracias a la aplicación de la tecnología dentro del rubro, aumentando la productividad de equipos, de extracción de material y de calidad del producto final, lo que nos permitirá poder seguir destacándonos como una potencia minera a nivel mundial. Sin embargo, las nuevas problemáticas que afrontamos como país minero, como la caída en el precio del cobre, el cual es nuestra principal materia prima de exportación, y las nuevas políticas, que entorpecen en el interés de nuevos inversionistas para nuestro país, abren la oportunidad para la creación de nuestras estrategias, las cuales a través del desarrollo tecnológico, nos aportarán a favorecer este escenario tan complejo que se nos presenta, por

lo que se deberá ser mucho más preciso y minucioso a la hora de buscar la información correcta para la toma de decisiones, buscando maximizar el beneficio económico de nuestro proyecto. Además de estas estrategias, los nuevos proyectos se deberán enfocarse en el impacto ambiental que conlleve su proceso de explotación, porque con la conciencia ambiental que se ha desarrollado en el país, las políticas ambientales se han puesto más rigurosas, llegando incluso a detener proyectos, como por ejemplo los casos emblemáticos de “Pascua Lama” y “Dominga”. Por lo que no nos basta con una minería más productiva y rentable, sino que también deberá ser sustentable en términos de conservación ambiental.

10 BIBLIOGRAFIA 

https://www.ucursos.cl/usuario/88e17214fbd3bc896935dca577cbaec1/mi_b

    

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