Minería a cielo abierto

REGIONAL BOYACA
FUNDAMENTOS DE MINERIA A CIELO ABIERTO
TECNICO PROFESIONAL EN MINERIA A
CIELO ABIERTO
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA
CENTRO NACIONAL MINERO
2001
SENA - CENTRO NACIONAL MINERO
MODULO I
FUNDAMENTOS DE MINERIA A CIELO ABIERTO
1. INTRODUCCION
1.1 Importancia de la minería en el desarrollo de la humanidad
La minería es una de las actividades mas antiguas de la humanidad . Casi desde
el principio de la edad de piedra , hace 2.5 millones de años o más , ha venido
siendo la principal fuente de materiales para la fabricación de herramientas .
Puede decirse que la minería surgió cuando los predecesores de los seres
humanos empezaron a recuperar determinados tipos de rocas para tallarlas y
fabricar herramientas . Al principio la minería implicaba simplemente la actividad ,
muy rudimentaria de desenterrar el sílex u otras rocas.
Todos los materiales empleados por la sociedad moderna han sido obtenidos
mediante minería , o necesitan productos mineros para su fabricación. Puede
decirse que si un material no precede de una planta , entonces es que se obtiene
de la tierra . Incluso las otras actividades del sector primario - agricultura, pesca, y
silvicultura - no podrían llevarse a cabo sin herramientas y máquinas fabricadas
con los productos de las minas. Cabe argumentar por ello que la minería es la
industria más elemental de la civilización humana.
La minería siempre implica la extracción física de materiales de la corteza
terrestre , con frecuencia en grandes cantidades para recuperar solo pequeños
volúmenes del producto deseado . Por eso resulta imposible que la minería no
afecte al medio ambiente , al menos en la zona de mina .
Por lo general , la minería tiene como fin obtener minerales o combustibles . Un
mineral puede definirse como una sustancia de origen natural con una
composición química definida y unas propiedades predecibles y constantes. Los
combustibles más importantes son los hidrocarburos sólidos que por lo general no
se definen como minerales. Un recurso mineral es un volumen de la corteza
terrestre con una concentración anormalmente elevada de un mineral o
combustible determinado. Se convierte en reserva si dicho mineral , o su
contenido (por ejemplo un metal) , puede recuperarse mediante la tecnología del
momento con un coste que permita una rentabilidad razonable de la inversión en
la mina.
La minería de superficie es el sector más amplio de la minería , y se emplea para
más del 60% de los materiales extraídos . Puede emplearse para cualquier
material . Los distintos tipos de mina de superficie tienen diferentes nombres , y
por lo general suelen estar asociados a determinados materiales extraidos . Las
minas de cielo abierto suelen ser de metales; y en las explotaciones descubiertas
suele extraerse carbón; las canteras suelen dedicarse a las extracciones de
materiales industriales y de construcción y en las minas de placer suelen
obtenerse minerales y metales pesados ( con frecuencia oro, pero también
platino, estaño y otros minerales pesados).
1.3 Minería a Cielo abierto a Nivel mundial
El carbón se encuentra en casi todas las regiones del mundo, pero en la
actualidad los únicos depósitos de importancia comercial están en Europa, Asia,
Australia y América del Norte.
Las estimaciones de las reservas mundiales de carbón son muy variadas . Según
el Consejo Mundial de Energía , las reservas recuperables de antracita, carbón
bituminoso y subbituminoso ascendían a finales de la década de 1980 a más de
1.2 billones de toneladas .De ese carbón recuperable , China tenia alrededor del
43% , Estados Unidos el 17% , la Unión Soviética el 12% Surafrica el 5% y
Australia el 4%.
Producción de Carbón
La producción mundial de carbón en 1994 refleja la crisis de la minería en la
Unión Europea ( la producción bajó un 17,4%) y en Rusia (decayó en un 6.2%)
.En cambio se produjo un dinamismo en la industria carbonífera de Estados
Unidos, China, India , Colombia y Australia entre otros.
Producción de Oro
La obtención de oro data de las culturas Etrusca, Minoica y Egipcia , cuando los
placeres de oro precedían de arenas y gravas aluviales , y se extraía por el simple
proceso de lavado con batea. El oro se obtenía de esta forma en India, Asia
central , el sur de los montes Urales y el las regiones del este del Mediterráneo
En el siglo XVI , el valor de las reservas de oro en Europa apenas alcanzaba la
cifra de 225 millones de dólares. Con el descubrimiento de América , y hasta
comienzos del siglo XIX , la producción mundial de oro alcanzó unos 4.665.000Kg
. América del Sur y México se convirtieron en ese periodo en grandes productores
de oro.
En la actualidad Surafrica es el mayor proveedor mundial de oro, con una
producción anual que ronda las 700 toneladas métricas . Sus minas más
importantes se encuentran en Witwatersrand. Hay otros 70 países que producen
oro en cantidades comerciales , pero alrededor del 80% de la producción mundial
proviene de Surafrica y la antigua URSS , que son los grandes productores, y en
menor medida , Estados Unidos, Australia, Canadá, China y Brasil . Otros países
con producción notable, aunque inferior, son : México, Chile, Colombia y Filipinas.
Producción de Cobre
El Cobre ocupa el lugar 25 en abundancia entre los elementos de la corteza
terrestre. Frecuentemente se encuentra agregado con otros metales como el oro,
plata,bismuto y plomo, apareciendo en pequeñas partículas en rocas
El cobre se encuentra por todo el mundo en lava basáltica, localizándose el
mayor deposito conocido en la cordillera de os Andes en Chile , bajo la forma de
pórfido . Este país posee aproximadamente el 25% de las reservas mundiales
conocidas de cobre y a comienzos de 1980 se convirtió en el primer país
productor de este mineral.
Los principales yacimientos se localizan en Chuquicamata, Andina, El salvador y
El Teniente
2. TERMINOLOGIA MINERA A CIELO ABIERTO
2.1 TERMINOLOGIA GEOLOGICA
Antes de considerar los procesos de extracción es importante entender la
terminología geológica usada en la descripción de los yacimientos minerales.
Los depósitos minerales en sentido amplio caen dentro de tres categorías.
•
Igneos. Depósitos de origen primario que se depositaron por procesos
magnéticos ej. Hierro,cobre,cromo y Níquel.
•
Sedimentarios: Depósitos de origen secundario que resultan de la depositación
de los primarios erodados y posiblemente concentrados. Je: depósitos
aluviales, fosfato, hierro, caolín, carbón.
•
Metamórficos: Depósitos de origen ígneo o sedimentario, los cuales han
experimentado una alteración posterior debida a la presión y/o calor. Je:
Hierro, cobre, y asbestos.
Un deposito mineral se puede definir como un mineral de valor económico bajo
un conjunto de condiciones. La ganga o roca estéril es un material que no tiene
ningún valor bajo las mismas condiciones. El grado de un deposito mineral es el
porcentaje de mineral de valor económico dentro de este mineral: El minado del
mineral por el método de minería de superficie podría clasificarse dentro de los
depósitos masivos, depósitos en lechos y depósitos aluviales.
Los depósitos masivos son grandes depósitos de minerales diseminados, pueden
tener una estructura definido una forma irregular.
Los depósitos en capas o estratos
resultan del proceso y deposición
sedimentaria sobre una gran área.
Estos depósitos en capas pueden ser inclinados u horizontales dependiendo de
los movimientos geológicos dentro del área. Un deposito en bancos puede estar
sujeto a un metamorfismo o alteración después de la deposición como es común
en los depósitos de hierro.
Los depósitos aluviales resultan de la erosión concentración y deposición de
minerales primarios. La concentración y deposición es normalmente un proceso
diferencial con minerales pesados tales como: oro, magnetita,cromo, etc. , siendo
depositados más ceca a los materiales mas livianos que son depositados mas
lejos . De esta manera, los depósitos de grado mas alto conocidos como arenas
minerales o depósitos de placer se pueden formar.
Algunos términos geológicos relevantes para este curso son:
EXPLORACION: Prospección, perforación de diamante o cualquier otro trabajo
desarrollado en la búsqueda y determinación de las reservas y forma de un
yacimiento.
MINERAL: Sustancia homogénea natural que tiene propiedades físicas y
composición química definida y formado bajo condiciones físicas favorables con
una estructura cristalina definida.
ANTICLINAL : Pliegue convexo de estratos levantados en forma de silla o de
bóveda alargada, de manera que forman dos pendientes contrapuestas, el plano
cóncavo se denomina sinclinal.
PLANO DEL ESTRATO: Es el plano de separación entre capas individuales y la
roca sedimentaria.
ROCA DE CAPA: Un material sólido o no consolidado que esta depositado
encima del yacimiento.
BUZAMIENTO: Sentido en que se inclina una capa o filón.
DIQUE: Una masa en forma de pared constituida de rocas ígneas que llena una
fisura en la roca preexistente.
LIMITES ECONOMICOS DE MINERAL: La extensión o porción de un deposito de
mineral que puede ser minado con ganancia.
FALLA: Fractura a lo largo de una roca, en la cual, el desplazamiento de uno de
los lados es relativo al otro tomando un lugar paralelo a la fractura. El
falseamiento puede ser causado por compresión, tensión o torsión y es posible
que sea asociado con la mineralización.
GRADO: Es la clasificación del mineral de acuerdo con su pureza o su contenido
de metal deseado o material.
AGUAS SUBTERRANEAS: Agua que se presenta dentro de la masa rocosa por
debajo de los acuíferos.
ROCAS ENCAJANTES: Formaciones rocosas en las que se presenta él
depositan mineral.
MINERALIZACION: Los procesos tienen lugar en la corteza terrestre resultando
una concentración local o acumulación de minerales útiles.
DEPOSITO DE MINERAL: Es una masa de roca o de mineral, la cual, es de tal
grado y en tal cantidad que puede ser explotada rentablemente.
SOBRECAPA O MATERIAL ESTERIL: ( Overburden) Suelo despoblado, roca o
material estéril que yace encima y se puede remover para tener acceso al material
de grado minable.
ANGULO DE INCLINACION: Angulo entre el eje del deposito mineral y la
proyección horizontal. Se mide en un plano vertical.
RUMBO: Es la dirección en la que un deposito mineral corre perpendicular a la
máxima profundidad.
SINCLINAL: Parte cóncava de un pliegue, plegamiento hacia debajo de la roca.
DICORDANCIA: Es el rompimiento de una secuencia estratigrafica en la que el
estrato mas joven reposa sobre uno más viejo el cual no le precede
inmediatamente en la sucesión geológica.
FILON: Vena muy rica en mineral. Zona de fisuras aproximadamente paralelas,
irregularmente conectadas o esparcidas sobre una anchura considerable y
rellenas de mena y roca parcialmente reemplazante
MAGMA : Material fundido bajo la tierra a partir del cual se han formado las rocas
ígneas
MENA: Una mezcla de minerales y ganga de los cuales cada uno de los metales
puede ser extraído como utilidad.
PLACER: Depósito aluvial de arena y grava que contiene minerales valiosos como
oro, platino
2.2 TERMINOLOGIA MINERA
BANCO: Se puede definir como un saliente o borde que forma un solo nivel de
operación sobre el cual el material, mineral o estéril se minan retrocediendo del
borde hasta la cara del banco. EL mineral o estéril se remueve en capas
sucesivas, cada una de las cuales es un banco. Varios bancos pueden estar en
operación simultanea mente y en diferentes partes y a diferentes elevaciones.
TALUD DEL BANCO: Es el ángulo medido en grados entre la horizontal y una
línea imaginaria que une él píe del banco con la cresta del mismo.
ALTURA DEL BANCO: Es la distancia vertical entre el punto mas alto del banco
y él píe del banco. La altura del banco es normalmente dada por las
especificaciones de la maquinaria o de operación tales como: Perforadoras, palas,
y normas oficiales.
LIMITE DE LA EXPLOTACION: Son las extensiones verticales y laterales en las
cuales la mina a cielo abierto puede ser económicamente explotable. El costo de
la remoción de la sobrecapa o material estéril contra el valor minable del mineral
es por lo general el primer factor que controla él limite de minería.
Para elevar la estabilidad de la pendiente dentro de la mina y por diferentes
razones de seguridad se deben construir bermas
BERMA: La elevación del banco coincide con un contorno tal que no toca ninguna
de las paredes de la mina.
La pared rocosa o limite del mineral sobre el lado más bajo de un deposito mineral
excavado se toma como la pared del fondo.
Es el piso en los depósitos de los estratos . El limite de mineral o la pared rocosa
sobre el lado más alto de un deposito de mineral excavado se refiere tal como la
pared colgante.
BOTADERO: Sitio para colocar pilas o montón de rocas o de minerales en
superficie, o bajo tierra, antes de ser transportados fuera de la mina.
DESCAPOTE: Remover el estéril encima de un yacimiento, en una explotación
a cielo abierto.
ESCOMBRO: Mineral o roca que ha sido rota por la voladura.
3. TIPOS DE YACIMIENTOS EXPLOTABLES
Los depósitos de minerales explotables pueden presentar condiciones naturales
muy variadas. Las clasificaciones de los yacimientos, desde el punto de vista de
su explotación, se realizan, comúnmente, atendiendo a diferentes criterios, entre
los que cabe destacar los que se describen a continuación.
3.1. Por su forma
a) Isométricos: Los que se extienden más o menos en todas las direcciones por
igual, por ejemplo los depósitos masivos.
b) Estratificados y filonianos. Aquellos que se presentan siguiendo
direcciones preferentes y albergan con tonelaje relativamente pequeño.
dos
c) Columnares o cilíndricos. Los que se extienden en una sola dirección.
d) Intermedios o mixtos. Que combinan características de dos o más de los
grupos anteriores, debido a su propia génesis o a la tectónica que los ha
dislocado o replegado.
La morfología de los yacimientos marca acusadamente la geometría final de las
explotaciones, la secuencia de extracción y el método minero más adecuado.
3.2. Por el relieve del terreno original
a) Horizontales o planos. Cuando la superficie es relativamente llana u
horizontal .
b) En ladera. Pueden ser a favor de talud o contra talud , según la disposición de
las masas mineralizadas.
c) Montañosos. El terreno es irregular y presenta importantes accidentes
topográficos.
d) Submarinos o subacuáticos . Si están cubiertos por una lamina de agua .
La geometría del terreno determina, en cierta medida, el método de explotación y
la aplicabilidad de medios mecánicos para llevar a cabo la extracción de los
distintos materiales.
3.3. Por su proximidad a la superficie
a) Superficiales. Cuando no existe material de recubrimiento o éste presenta un
espesor inferior a los 20 o 30 m
b) Profundos. Localizados a profundidades mayores, entre los 40 y los 250 m
c) Variables. Aquellos en los que una parte es económicamente explotable a
cielo abierto y el resto por minería subterránea al ir desarrollándose con
detenimiento.
La posición de un yacimiento puede ser, con respecto a la superficie, regular o
irregular, no pudiendo clasificarse en algunos casos en un único grupo de los
indicados, al compartir características propias de varios grupos. La posición
relativa de un yacimiento determina el tamaño de la explotación, tanto en planta
como con detenimiento, y los sistemas aplicables, especialmente en cuanto a
medios de transporte se refiere.
3.4. Por la inclinación
a) Horizontales. Con ángulos que pueden variar desde los 0 hasta los 10 ó 15
grados sobre el plano horizontal.
b) Tumbados. Con ángulos entre 10 - 15 grados hasta los 25 - 35 grados
c) Inclinados. Aquellos cuyos ángulos superan los 25 - 35 y llegan hasta los 70
grados
d) Verticales. Con ángulos comprendidos entre los 70 y 90 grados.
El ángulo que presentan las masas mineralizadas, además de condicionar la
elección del método de explotación, afecta de forma importante a las relaciones
de estéril mineral y, consecuentemente, a la economía de las operaciones a cielo
abierto, así como a la probabilidad de rellenar los huecos creados en yacimientos
alargados para proceder a la recuperación de los terrenos.
3.5. Por la complejidad o numero de mineralizaciones
a) Simples. Se caracterizan por una estructura homogénea sin presencia de
otros niveles mineralizadores o inclusiones.
b) Complejos. Pueden contener, junto con minerales de altas leyes, masas de
mineral pobres o esterilizadas con unos contactos claros. En tales casos la
explotación se realiza de forma selectiva para evitar la perdida o dilución del
mineral aprovechable.
También se incluyen, dentro de este grupo, aquellos depósitos con diferentes
masas o niveles mineralizados que obligan a una explotación más compleja, aún
cuando los contactos con el estéril sean nítidos.
3.6. Por la distribución de la calidad del mineral en el yacimiento
a) Uniformes . Cuando la calidad o ley del mineral es la misma dentro de los
limites del yacimiento. En este caso la explotación se lleva a cabo con uno o
varios frentes, pero sin proceder a la mezcla de los minerales extraídos.
b) No uniformes. Cuando la mineralización presenta calidades distintas en
alguna dirección en planta o en profundidad dentro del deposito. En estos
casos se suele efectuar la extracción simultanea en varias zonas, para
proceder a la mezcla y homogeneización de los minerales extraídos.
2.7. Por el tipo de roca dominante.
a) El recubrimiento de estéril y el mineral son rocas compactas metamórficas o
ígneas
b) El recubrimiento está constituido por rocas no homogéneas con alternancia de
estériles blandos y duros, ígneas o metamórficas, y el mineral e intrusiones de
estériles son rocas compactas o meteorizadas y también de origen ígneo o
metamórfico.
c) Las rocas del estéril de recubrimiento son blandas y densas, con el mineral y
rocas de intrusión compactas o meteorizadas de origen ígneo o metamórfico.
d) Tanto el recubrimiento como la zona mineralizada están constituidas por rocas
ígneas o metamórficas meteorizadas
e) Las rocas de recubrimiento son blandas y sedimentarias y el mineral no es
homogéneo.
f) El recubrimiento y el mineral son blandos y de origen sedimentario.
4. SECUENCIA TIPICA DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO,
PERSONAL Y EQUIPO
•
•
•
•
•
•
Descapote y limpieza de la sobrecapa superficial
Perforación del estéril y el mineral
Quema del estéril y el mineral
Cargue del estéril y mineral
Transporte del estéril y mineral
Trituración primaria del mineral
4.1 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA MINERÍA A CIELO
ABIERTO
4.1 .1. Ventajas de la minería a cielo abierto
•
Gran Iluminación
•
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Mayor rendimiento
Mayor comodidad para los trabajos
Mayor Seguridad
Fácil control de personal
Recuperación del 100% de las reservas
Flexibilidad del material a explotar
Ventilación eficiente
Mayor tamaño de equipos
Mayores condiciones para el transporte
4.1.2 Desventajas de la minería a cielo abierto
•
•
•
•
•
El volumen de la inversión inicial es grande
Condiciones atmosféricas (temporales)
Desagüe
Problemas de estéril a remover( Transporte y deposito)
Grandes daños (daños al vecino)
5. PLANEAMIENTO MINERO
5.1 INTRODUCCION
El planeamiento de una mina a cielo abierto debe correlacionar todas las fases de
una operación minera, determinando la bondad económica del yacimiento e
indicando una secuencia de ejecución apropiada. Hay que tener encuentra que
los factores a considerar para este propósito, son numerosos y deben reflejar las
características y condiciones limitantes con respecto a un yacimiento particular.
Sin embargo, el objeto de este modulo nos limita a describir los fundamentos de
un plan minero, orientado particularmente hacia el caso de una mina de carbón a
cielo abierto, por esta razón él modulo considera aspectos básicos del
planeamiento, los cuales son de gran importancia para la realización de su trabajo
igualmente recomienda la consulta bibliográfica para ampliar la información aquí
contenida.
5.2 GENERALIDADES
El propósito principal de una operación minera es extraer y comercializar una
mena mediante un procedimiento económicamente rentable y bajo unas
condiciones determinadas, para lo cual frecuentemente se requiere mover
grandes cantidades de material estéril, por lo tanto la selección de los parámetros
de diseño y la elaboración de un programa de extracción mineral y remoción del
estéril implican complejas decisiones de ingeniería, dado su enorme significado
técnico y económico.
Bajo este punto de vista, el objetivo de un plan minero es determinar la secuencia
de ejecución de las distintas etapas del proyecto de tal modo que se obtenga una
rentabilidad apropiada utilizando el diseño optimo. A grandes rasgos estas etapas
comprenden:
1. ETAPA EXPLORATORIA
A.
B.
C.
D.
E.
Modelo del yacimiento
Elaboración de datos topográficos
Estudios geológicos y de calidad
Estudio geotecnico
Estudio hidrológico
2. ETAPA CONCEPTUAL
A.
B.
C.
D.
Definición de mezclas
Capacidad de producción
Facilidades del área
Costos unitarios estimados
3. ETAPA DE DISEÑO
A.
B.
C.
D.
Optimización de los limites económicos de la excavación
Secuencia de minería
Definición de los sistemas de transporte
Determinación del equipo requerido
E. Análisis del flujo de caja
4. OPTIMIZACION DEL DISEÑO
A. Evaluación económica
B. Comparación y selección de alternativas
5.3 CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE UN PLAN MINERO
Toda la información obtenida en la primera etapa se utiliza para establecer una
estrategia de extracción del deposito orientada hacia el alcance de unos objetivos
previamente establecidos que comprenden:
A. Requerimientos de producción por periodos anuales, mensuales, semanales y
diarios.
B. Programas de calidad y control
C. Costos unitarios, costos de producción e inversiones de capital
La base del análisis para la determinación de la secuencia de minería y de los
limites finales de excavación, es el beneficio económico. Idealmente, la solución
final es aquella que reporte el mayor beneficio posible.
Una manera simple y ampliamente utilizada para establecer los limites de
excavación, consiste en calcular la relación de Descapote limite RDL, para ello,
definimos la pendiente de los taludes finales a partir de datos geotecnicos y otras
consideraciones , el volumen estéril que es necesario remover a fin de extraer el
carbón.
Ahora, la relación de descapote limite, RDL es aquella relación de descapote para
la cual los costos de extracción de la mena y remoción de estéril son iguales a los
ingresos de la operación. Esta relación se aplica a la excavación total y no debe
confundirse con la relación de descapote, la cual siempre es menor, ya que de
otro modo no habría beneficio en la operación. La relación de descapote limite se
calcula:
Valor recuperable/ ton carbón - Costos de producción / ton carbón
RDL = ----------------------------------------------------------------------------------Costos del descapote/ m3 de estéril
En el cual el costo de producción incluye todos los costos a excepción de los
correspondientes a descapote , el factor más difícil de determinar para él calculo
de la RDL, es él referente a las condiciones del mercado por esta y otra razón es
aconsejable incluir en la formula anterior un margen mínimo de utilidades.
Valor recupe/ ton carbón - Costos producción/ton Carbón = Ben . Mineral/ton.C
RDL = ------------------------------------------------------------------------------------------Costo del descapote / m3 de estéril
5.4 RELACION DE DESCAPOTE (RD)
RD = m3 de estéril / Toneladas de mineral o Ton estéril / Ton mineral
5.5 BESR = Relación Económica de descapote
BESR
Costo bocamina/ ton mineral B.T -Costos Bocamina /ton min. CA
=
---- -----------------------------------------------------------------------------
Costo descapote de 1 ton de estéril
Cuando:
BESR
>
R.D
se puede explotar a Cielo abierto
BESR
=
R.D
es indiferente explotar a C.A o B.T
BESR
<
R.D
no se debe explotar a C.A
5.6 CLASIFICACION Y CALCULO DE RESERVAS
Sin lugar a duda la base fundamental de cualquier tipo de minería es la
cuantificación de reservas, ya que sin esta estimación seria comenzar a ciegas un
proyecto.
Esto hace que los métodos extractivos se diseñen o se adapten teniendo en
cuenta las características individuales de los depósitos, analizando las diferentes
alternativas y actualizando permanentemente los métodos y sistemas de
explotación por medio de análisis, estudios, ensayos que sirvan de punto de
referencia.
El tonelaje o volumen de reservas de mineral que se encuentran en el área bajo
investigación se calculan a partir de la información geológica del área, por medio
de observaciones directas, mapeo, afloramientos, trincheras, trabajos de
excavación o por medio de los resultados obtenidos en la fase de mediciones
hechas en prospección: Perforación con diamante con recuperación de testigos,
por análisis de detritos o por cualquiera de los métodos geofísicos.
Con las informaciones que muestren los limites del mineral y las leyes de calidad
o concentración del mismo.
5.6.1 TERMINOLOGÍA
5.6.2 RESERVAS MEDIDAS O PROBADAS
Corresponden a masas de minerales conocidas en las 3 dimensiones por
perforaciones trincheras, afloramientos, y labores mineras. Las dimensiones
conocidas son el espesor real o aparente, longitud en el rumbo y longitud en el
buzamiento.
Los puntos de observación y control se pueden ubicar a menos de 1Km de
separación y se pueden extrapolar hasta 0.5 Km. se acepta una tolerancia en los
cálculos de un 20 %
5.6.3. RESERVAS INDICADAS O PROBABLES
Corresponde a masas de minerales conocidas en 2 dimensiones, cuya calidad y
cantidad se han definido en parte con base en labores subterráneas para
garantizar la continuidad del yacimiento. Los puntos de observación y control
podrán estar separados de 1 a 2.5 Km.
5.6.4. RESERVAS INFERIDAS O POSIBLES
Son aquellas que se calculan con base en el conocimiento de la masa mineral
mediante un afloramiento o trabajo subterráneo que lo hayan puesto al
descubierto de un solo lado. Los tonelajes asignados no tienen mucha
significación inmediata.
5.6.5. RESERVAS EXPLOTABLES O RECUPERABLES
Son aquellas que de acuerdo al sistema de explotación empleado, los
rendimientos, perdidas de explotación, serian realmente explotadas garantizando
la financiación del proyecto minero.
5.6.6. CALCULO DE RESERVAS
Para él calculo de reservas el cuerpo mineral debe ser primeramente delineado y
subdividido en sectores de diferentes grados de seguridad.
Parámetros:
•
•
•
•
Determinar rumbo y buzamiento
Numero de mantos y espesores
Continuidad en el buzamiento
Presencias de Discontinuidades estructurales
Método del área Superficial
Se debe conocer por topografía el área superficial que se va a explotar. Este
método es aplicable a yacimientos tabulares.
R = As x Er x Dd / cos a
Donde:
R= Reservas calculadas en toneladas banco
S= Area superficial
Dd = Densidad de carbón en banco ton / m3
a= ángulo de buzamiento de los mantos en grados
En caso de no conocerse el espesor real este se puede calcular con el espesor
aparente obtenido de los afloramientos o perforaciones utilizando las siguientes
formulas.
Er = Ea x cos a
Donde:
Ea = Espesor aparente en metros . Cuando se obtiene perforación
Er = Ea x sen a
Cuando se obtiene por afloramiento
Método de secciones transversales. Este método se utiliza para calcular el
tonelaje de material a mover en el banco limitado por dos perfiles o sea el material
en un panel del mismo nivel:
Los perfiles se encuentran separados a una distancia determinada (100 m). Se
calcula siguiendo el procedimiento siguiente:
•
•
•
•
Calcular el área en carbón en todas las secciones
Se hace él computo del área promedio entre dos secciones del mismo panel.
Se multiplica el área promedio de cada panel por la distancia de separación
entre secciones para obtener el volumen del panel.
Se hace la sumatoria de volúmenes de cada panel y se multiplica por la
densidad del carbón en banco para hallar el tonelaje total de mineral.
Area = P1 = ( Aso + As1) /2
Vp1= Ap1 x d
Cuando se desea conocer el volumen a mover de mineral en un banco en
explotación, se hace a través de un perfil del banco donde se puede calcular el
área en carbón y se multiplica por el avance de la pala.
A= L x er
V= A x ap
Donde:
A = área en carbón en m2
L = longitud del manto en el buzamiento en m
Er = espesor real del manto en m
Ap = Avance de la pala en el banco en el sentido del rumbo en metros
V= Volumen del carbón en mcb ( metros cúbicos en banco)
El anterior calculo le sirve al supervisor para tener una idea de cuanto mineral va a
mover.
5.6.7. EJERCICIO DE APLICACIÓN
¿ Calcular la vida útil y relación de descapote
Conociendo:
Perdidas por arranque = 1.62 %
Reservas del yacimiento = 25m x 8m x 3000m x 2.7 ton / m3 = 1’620.000 ton
Estéril = 3’488.427 Ton
1’620.000 x 0.0162 = 26.244
Reservas Totales = 1’593.756 Ton
Producción Requerida = 1700 Ton / día
Trabajo en la mina = 280 Días / año
1’593.756 Ton
Vida útil = ------------------------------------------- = 3.34 años
1700 ton /día x 280 días /año
3’488.427 Ton
Relación de descapote = --------------------------= 2.15: 1
1’620.000 Ton
6. LEYES DEL MINERAL
6.1. Ley de demuestre:
Es la ley del mineral en su lugar de origen , determinada por el demuestre en el
subsuelo en superficie o por sondeos.
6.2 Ley de planta:
Es la ley del mineral tal como sale de la mina y entra en la planta , al calcularse
debe tenerse en cuenta la dilución .
6.3. Ley recuperable :
Es la ley de la planta menos las perdidas metalúrgicas , para determinaciones
preliminares servirá de base la experiencia con minerales similares en el área o en
otras partes.
6.4. Ley comercial
Es la cantidad pagada por el fundidor o comprador por tonelada de mineral
extraído.
6.5. Ley mínima y limites de mineral:
Se debe trazar la línea divisoria entre el yacimiento y el material estéril , el trazado
de esta línea puede constituirse en uno de los problemas mas difíciles en la
estimación del mineral a explotar . El limite del mineral exige una decisión correcta
respecto a la ley mínima esto es el limite inferior que podrá sostenerse frente a los
costos , ya que cambiando el limite puede aumentar o disminuir la ley mínima.
6.6 . Ley media
La ley media de un bloque de mineral se calcula a partir de las leyes medias
de los frentes expuestos que lo limitan . En yacimiento típico de mineral se
calcula tomando muestras en diferentes zonas , lados y caras del mineral.
.
6.7. Volumen
El peso de un bloque de mineral se estima calculando en primer lugar el volumen
y multiplicando este por el factor de conversión ( densidad ) dando el peso en
tonelaje.
7.0 . METODOS DE EXPLOTACION EMPLEADOS EN MINERIA
A CIELO ABIERTO
INTRODUCCION
La minería de superficie es el proceso de la extracción de un material de valor
económico de la tierra utilizando una superficie de excavación.
•
•
•
Minería a cielo abierto
Descapote o minería de área
Minería de transferencia
La minería a cielo abierto se refiere a una minería en superficie donde se extrae
un mineral en incremento de la economía de acuerdo a su profundidad . El
material de desecho también se remueve, se transporta a un sitio lejos de los
limites de la mina. La minería a cielo abierto requiere altos capitales comparada
con la minería bajo tierra , tiene un bajo costo unitario, una alta productividad por
hombre. Consecuentemente la minería a cielo abierto generalmente transporta
grandes tonelajes y sirve de por sí para grandes depósitos minerales de estructura
y orientación variables.
La minería de descapote se refiere al método de minería en superficie donde el
material de descapote o material de descapote o material estéril se remueve a
corta distancia hacia un lado desde encima del lecho de un deposito mineral ,
para permitir mas tarde la excavación y remoción de este mismo material .
Siguiendo a la extracción del material , la roca estéril se vuelve a colocar en el
sitio original.
7.1. METODOS GENERALES
7.1.1. BANCOS
Explotación en la cual se divide el yacimiento en escalones, de una altura que
está relacionada con el tamaño de los equipos de cargue.
FIGURA 1. EXPLOTACION POR BANCOS
Normalmente se comienza su explotación en forma descendente. El ancho de
cada banco debe ser lo suficiente para que el equipo de cargue y el de transporte
puedan laborar libremente. Los bancos están conectados unos a otros por medio
de rampas y se debe realizar cunetas para el manejo del agua.
En la parte más baja de la mina se construye un sumidero, cuya función principal
es recoger todas las aguas provenientes de los bancos de explotación con el fin
de poderlas evacuar por medio de bombas a un sitio fuera del área de
explotación.
7.2. TERRAZAS
Método de explotación para yacimientos o criaderos de forma irregular,
especialmente de minerales metálicos, como el cobre y el níquel.
Constituyen niveles de forma circular, elíptica o cónica dependiendo de la
estructura del yacimiento o del criadero de minerales.
La altura de la terraza depende de la dureza de la roca y del equipo a utilizar en la
perforación y en el cargue.
El ancho de la terraza tendrá la medida necesaria para realizar el cargue y
transporte del mineral arrancado.
FIGURA 2. EXPLOTACION POR TERRAZAS
7.3. CORTAS.
Empleado en yacimientos masivos o de capas inclinadas. La explotación se lleva
a cabo tridimensionalmente por banqueo descendente con secciones
transversales en forma tricónica.
Es tradicional de la minería metálica, aunque últimamente se adoptó para
yacimientos de carbón. La profundidad de las explotaciones puede ser muy
grande, llegándose en algunos casos, a superar los 300 m.
La vida útil de una mina con estas características suele ser grande, generalmente
por encima de 50 años.
En las minas de carbón explotadas por este método, dependiendo de las
condiciones geológicas y del número de mantos a extraer, se puede hacer un
retrollenado que consiste en depositar los estériles provenientes de la explotación,
en el sitio más profundo del hueco, en donde ya se han sacado todos los mantos
de carbón. Esto reduce grandemente los costos de producción, pues la distancia
de acarreo se disminuye y con esto los costos de transporte.
Las minas metálicas se caracterizan por el importante cambio de formas y
volúmenes en el paisaje, debido a la excavación de grandes huecos y a la
creación de estructuras para almacenar todos los materiales de desecho que se
producen. Por otro lado, como los procesos mineralúrgicos suelen ser más
complejos, se precisan instalaciones de dimensiones apreciables, en las que se
llevan a cabo la trituración, molienda y concentración de los metales que se
benefician. Además se dispone de otra serie de obras e instalaciones auxiliares,
tanto para el funcionamiento de las plantas de tratamiento, porque aunque se
proceda a la recirculación de una gran parte de ese recurso siempre se precisa
contar con un cierto aporte de agua fresca.
Un fenómeno que puede ser común a las minas metálicas y a las de carbón es el
constituido por la producción de aguas ácidas, como consecuencia de la oxidación
de la pirita presente en el mineral, e incluso en los estériles. Se deben tomar
medidas especiales antes del vertido de los afluentes a los cauces públicos y en
la ubicación y abandono de los estériles que sean contaminantes.
También es importante en la etapa de revegetación contemplar la posible
incidencia que pueden tener los suelos con un PH excesivamente bajo sobre la
implantación y desarrollo de las diferentes especies vegetales.
FIGURA 3. EXPLOTACION POR EL METODO CORTA
7.4. DESCUBIERTAS.
Es aplicable en yacimientos más bien planos casi horizontales, con recubrimientos
de estériles no muy grandes (20 - 30 cm) y casi siempre se recupera un solo
banco o manto de mineral.
La maquinaria que se utiliza depende del volumen de las reservas extraíbles
siendo aplicable en grandes minas la DRAGALINA y en las minas pequeñas la
maquinaria convencional como volquetes, cargadores y tractores.
La recuperación de los terrenos después de la explotación por este método
resulta sencilla, traduciéndose en una simple nivelación de los materiales
superficiales y el extendido de la capa vegetal.
FIGURA 4. METODO DE EXPLOTACION POR DESCUBIERTAS
7.5 TERRAZAS
Este método se basa en una minería de banqueo con avance unidireccional. Se
aplica en yacimientos relativamente horizontales, de uno o varios niveles
mineralizados y con recubrimientos potentes pero que permiten depositar el estéril
en el hueco creado transportándolo alrededor de la explotación.
Las profundidades que se alcanzan son importantes, con limitación económico en
la determinación de cual es el último nivel mineralizado que se explotará.
Los equipos y sistemas mineros que se utilizan son muy variados, desde los
totalmente discontinuos con equipos convencionales, hasta los continuos con
transporte con cintas y trituración dentro de las explotaciones.
FIGURA 5. EXPLOTACION POR EL METODO DE TERRAZAS
7.6. CONTORNO.
Consiste en la excavación del estéril y mineral en sentido transversal hasta
alcanzar el límite económico, dejando un talud de banco único y progresión
longitudinal siguiendo el citado afloramiento. Dado el gran desarrollo de estas
explotaciones y la escasa profundidad de los huecos, es posible realizar una
transferencia de los estériles para la posterior recuperación de los terrenos.
La maquinaria que se utiliza suele ser del tipo convencional.
FIGURA 6. MINERA DE CONTORNO
7.7. CANTERAS.
Es el término genérico que se utiliza para referirse a la explotación de rocas
ornamentales e industriales. Constituyen el sector más importante en cuanto al
número, se basa en la explotación y extracción de agregados pétreos (gravillas,
arenas) para uso en construcción.
Las canteras se pueden dividir en dos grandes grupos :
- El primero donde se desea obtener un todo-uno fragmentado, apto para
alimentar plantas de trituración y obtener un producto destinado a la construcción
en forma de áridos o gravas.
- El segundo dedicado a la explotación de grandes bloques paralelepípedos que
posteriormente se cortan y elaboran.
En el primer caso, la extracción no suele ser tan cuidadosa, presentándose
frecuentemente problemas de inestabilidad y desprendimiento de rocas,
propiciados en buena parte por las grandes alturas de los bancos.
En el segundo caso las explotaciones se caracterizan por el gran número de
bancos que se abren para arrancar los bloques y la maquinaria especial con las
que se obtienen planos de corte amplios.
7.8 GRAVERAS.
Los materiales detríticos como las arenas y las gravas, albergadas en los
depósitos de valle y terraza de los ríos son objeto de una explotación intensa
debido a la demanda de dichos materiales para el sector de la construcción.
Las arenas y los cantos rodados se encuentran poco cohesionados por lo que las
labores de arranque se realicen directamente por equipos mecánicos como
retroexcavadoras y volquetas.
7.9
ALUVION.
Tipo de minería utilizada en la explotación de minerales preciosos como oro, plata
y platino.
Consiste básicamente en recoger en los lechos de los ríos las arenas ricas en
estos minerales utilizando las máquinas mecánicas llamadas “dragas” y realizarle
en el mismo equipo su beneficio, depositando en las orillas de los ríos los
estériles, produciendo de esta manera unos daños ecológicos bastante severos.
FIGURA 7. MINERIA DE ALUVION
8.0. SERVICIOS Y FACILIDADES DE UNA MINA A CIELO ABIERTO
8.1. VIAS
Las vías construidas para uso interior en una mina a cielo abierto deben cumplir
con ciertos requisitos técnicos, como :
8.1.1. Pendiente. La pendiente recomendada para la construcción de rampas es
del 8%, pendiente donde el vehículo de acarreo desarrolla su máxima potencia,
en una forma eficiente con pendientes mayores el equipo comienza a perder
eficiencia.
8.1.2. Ancho. La vía debe conservar un ancho mínimo de 3 ½ veces el ancho
del vehículo de mayor capacidad que transite en la mina, es decir, si tenemos
volquetes de 4.5 m de ancho (CAT 769 c), el ancho de la vía debe ser de 15.75 m.
8.1.3. Compactación. Debido al peso que deben soportar las vías al paso de los
vehículos de acarreo 62.4 ton (CAT 769 c) cuando va cargado y 35 ton cuando va
vacío, éstos deben tener un afirmado con materiales que puedan soportar estos
pesos sin que se deterioren rápidamente ; si esto no ocurre el mantenimiento de
las vías se hace más costoso debido a la periodicidad con que se debe llevar a
cabo.
Para el cálculo de la construcción de la vía debemos tener en cuenta la resistencia
a la rodadura y es el esfuerzo de tracción requerido para vencer el efecto
retardatorio creado entre las llantas y las superficie del suelo. Incluye la
resistencia causada por la penetración de la rueda en el suelo, por la flexión de
las llantas y en cierto modo por la fricción de rodamiento de la rueda.
Una sección típica de una vía es la siguiente :
8.2. ENERGIA
La energía eléctrica es indispensable en un proyecto minero por cuanto muchos
equipos y máquinas trabajan con corriente eléctrica. Es por esto que se debe
pensar desde el momento de la planeación de la mina tener en cuenta este
aspecto.
Normalmente se requiere una subestación eléctrica para poder repartir y
administrar adecuadamente la energía para los diversos equipos que operan a
diferentes voltajes.
8.3. DRENAJE.
En una mina a cielo abierto una actividad de gran importancia es el manejo de las
aguas superficiales.
De un buen manejo y canalización de estas aguas podrá trabajarse en épocas de
invierno con mayor eficiencia y seguridad.
Cada banco de explotación debe tener una pendiente de tal manera que las
aguas se vayan acumulando en un determinado sitio dentro del mismo varían y
que puede ser evacuada hacia los niveles inferiores a un depósito central llamado
SUMIDERO, ubicado en la parte más bajo de la mina.
En el sumidero son colocadas unas bombas de succión para evacuar el agua al
exterior de la mina, ya sea a corrientes de agua, no sin antes hacerles un
tratamiento de decantación de sólidos.
8.4. CAMPAMENTOS Y CASINOS
Instalaciones que deben construirse para el bienestar de los trabajadores.
Los campamentos deben cumplir unos requisitos mínimos en cuanto a seguridad
e higiene, contemplados en el decreto número 2.222 de 1993, elaborado por el
Ministerio de Minas y Energía.
8.5. TALLERES.
Construcciones destinadas para la reparación y el arreglo del equipo y maquinaria
que trabaja en la mina.
Deben ser lugares construidos de una forma firme y segura, adecuados para las
actividades que se realicen en su interior, con buena ventilación e iluminación, con
pisos debidamente demarcadas y libres de humedad, grasa y objetos que puedan
ocasionar accidentes.
Otros servicios y facilidades de una mina a cielo abierto son :
•
•
•
•
Bodegas
Trituradoras
Planta de beneficio
Botaderos
9. INDICADORES DE PRODUCCION
9.1. ELEMENTOS DE PRODUCCION. La producción es la cantidad de material
que se mueve por hora. La producción se puede expresar en varios tipos de
unidades.
Metros cúbicos desde el banco
Metros cúbicos sueltos
Metros cúbicos compactados
Toneladas métricas
m3 B - m3 banco
m3 S - m3 sueltos
m3 C - m3 compactados
Tm - Ton métricas
Comúnmente el traslado de material en minas de carbón se calcula por volumen
(m3 B). Las minas de metales generalmente con medidas de peso ( toneladas
métricas).
Para efectos de cálculos hay que tener en cuenta los tipos de unidades que se
van a utilizar :
Toneladas cortas ----------------- 2.000 Lbs
Toneladas largas ------------------ 2.240 Lbs
Toneladas métricas ---------------- 2.204,6 Lbs
En la mayoría de los cálculos de movimiento de tierra y manejo de minerales la
producción se obtiene multiplicando la cantidad de material (carga) movido por
ciclo por el número de ciclos por hora.
Carga
ciclos
Producción = ------------ * ------------- = carga/hora.
Ciclo
hora
La carga se mide de las siguientes formas : Pesándola ó calculándola en función
de la capacidad de la máquina.
9.2.
MEDICION DEL VOLUMEN
El volumen del material se define según el estado en que se halla al moverlo. Las
tres medidas de volumen son :
m3 banco ----- Un metro cúbico de material como se encuentra en su estado
natural.
m3 suelto ----- Un metro cúbico de material expandido como resultado de haberlo
movido.
m3 compacto --Un metro cúbico de material cuyo volumen se ha reducido por compactación.
Para estimar la producción debe conocerse la relación entre el volumen de
material en banco, material suelto y material compactado.
9.3.
FACTOR DE HINCHAMIENTO
Es el porcentaje de aumento en el volumen de un material en m3 , después de
que se saca de su estado original.
Cuando se excava, el material se quiebra en trozos de diferentes tamaños que
causan la formación de bolsas de aire o espacios vacíos que reducen el peso por
volumen.
Volumen suelto de un peso dado
Factor de hinchamiento = --------------------------------------------------Volumen en el banco del mismo peso
suelto
Banco = ----------F.H
Suelto = Banco * F.H
9.4. DENSIDAD DEL MATERIAL
Es el peso por unidad de volumen del material. Los materiales tienen diversas
densidades, según el tamaño de las partículas y el contenido de humedad, cuanto
más denso sea el material mayor será el peso.
Densidad = peso / volumen = Kg / m3
9.5. FACTOR DE LLENADO
Es el porcentaje del volumen disponible en una tolva, cucharón o caja que
realmente se usa.
Un factor de llenado del 87% de una unidad de acarreo significa que un 13% de
su capacidad nominal no se usa para acarrear el material.
Ej.: Si una volqueta tiene una capacidad de 55 ton. pero su factor de llenado es
del 90% quiere decir que en cada viaje transporta solamente 49.5 ton.
9. 6 COMO CALCULAR LA PRODUCCION
9.6.1. PESO DE LA CARGA
El método más exacto para determinar la carga acarreada es pesándola. Para
determinar el peso de la carga se resta el peso del vehículo vacío del peso bruto
total.
CARGA = peso bruto del vehículo - peso vehículo vacío.
Para determinar el volumen en m3 en banco del material que acarrea una
máquina se divide el peso de la carga por la densidad del material en banco.
m3 banco = Peso de la carga / densidad en banco
9.7. CICLO DE CARGUE
Es el tiempo que invierte la máquina en cada ciclo de cargue, se mide fácilmente
con ayuda de un cronómetro. Se debe medir el tiempo de varios ciclos para
obtener el ciclo medio.
El tiempo del ciclo depende de varios factores:
•
De la relación en la capacidad del equipo de cargue y el equipo de acarreo.
Normalmente esta relación es de 3-5 :1 es decir que el cargador debe
depositar 3/5 cucharones a la volqueta para que quede llena.
•
De la calidad de la voladura
•
Del factor de llenado
•
De la habilidad del operador
•
Estado del piso en el área de cargue
9.8. CICLO DE ACARREO O TRANSPORTE
Es el tiempo que transcurre desde el momento en que la volqueta inicia su
movimiento hacia el cargador para ser llenada, hasta que regresa del botadero y
está lista para comenzar otro ciclo.
Existen 5 componentes del tiempo total requerido para realizar un ciclo de
transporte.
Cada uno de estos componentes tiene algunos factores que
determinan el tiempo que cada uno requiere.
- Cargue
-
Transporte
Descargue
Retorno
Demoras / espera
Ejemplo para cálculo de la producción:
En un estudio de tiempos se obtuvieron los siguientes datos para un ciclo de
transporte de una flota de volquetas:
Tiempo de cargue
Tiempo de transporte
Tiempo de descargue
Tiempo de retorno
Tiempo de demoras
Ciclo total
1.5 minutos
5.5 minutos
0.5 minutos
3.0 minutos
1.5 minutos
----------------12 minutos
Peso de la unidad de acarreo vacía 31.250 Kg.
Peso de la unidad de acarreo cargada :
Pesada No.1 69.200 Kg
Pesada No.2 68.050 Kg
Pesada No.3 68.350 Kg.
----------------205.600 Kg.
Promedio 205.600/ 3 = 68.533 Kg.
Peso medio de carga : 68.533 Kg - 31.250 Kg = 37.283 Kg
Densidad del material 2.2 Kg/m3 en banco
Carga = peso carga / densidad = 37.283 Kg. / 2.200 Kg. / m3 = 16.94 m3
60 minutos
60 minutos
Ciclos hora : ----------------- = ------------------------ = 5 ciclos/h
tiempo ciclo 12 minutos/ciclo
cargas
ciclos
16.94 m3
5 ciclos
Producción = ______ x ______ = -------------- X ------------- = 84.7 m3 / h
ciclo
hora
ciclo
hora
10. CARGUE Y TRANSPORTE EN UNA MINA A CIELO ABIERTO
10.1.
CARGUE
10.1.1Tipo de Equipos de Cargue
Los equipos de cargue empleados mas frecuentemente en Minería a Cielo Abierto
se pueden dividir en dos grandes grupos :
*
Estáticos
*
Movimiento
10.1.1.1. Estáticos : Equipos que poseen como medio de tracción orugas y que
por consiguiente permanecen largos periodos de tiempo en un mismo sitio.
Entre estos equipos tenemos :
a) Retroexcavadoras
b) Palas Frontales
c) Palas eléctricas
10.1.1.2 Movimiento : Equipos que poseen ruedas para su traslación. En este
tipo de equipos su ciclo de cargue es mas desarrollado por cuanto que tiene que
hacer varios movimientos , para poder llenar un cucharón de material en el equipo
de acarreo en este tipo de equipo pertenecen los cargadores.
10.1.2. Métodos de cargue
Existen varios métodos de cargue, los mas usados en minería son :
•
•
Cargue Doble
Cargue Sencillo
10.1.2.1. Cargue Doble : En este método los camiones se ubican a ambos lados
de la maquina, y el equipo de cargue va realizando alternamente la operación con
este método se consiguen mayores productividades y rendimientos pero se
requiere una gran destreza y conocimiento de los operadores.
10.1.2.1.Cargue Sencillo : Cuando el sitio de cargue se hace difícil por las
condiciones del terreno o por el espacio reducido es necesario hacer un cargue
sencillo.
En este método el equipo de acarreo solo se ubica por uno de los lados del
equipo de cargue preferentemente por el lado visible de este.
El Inconveniente de este método es que baja la productividad del equipo de
cargue.
10.2 TRANSPORTE
10.2.1 Sistemas de Transporte
El transporte o acarreo de materiales y minerales en una mina a Cielo Abierto es
muy variado dependiendo de las distancias al botadero o planta de beneficio, del
material que se este acarreando de los volúmenes de producción entre otros .
De los sistemas de transporte mas utilizados tenemos :
A.
B.
C.
D.
Volquetas
Banda Transportadora
trenes
cable aéreo
10.2.1.1. Volquetas : Las volquetas es el equipo de acarreo mas utilizado
actualmente.
El aumento de las capacidades de estos equipos se ha
incrementado aceleradamente en los últimos años.
En el año 1.965 la volqueta de mayor capacidad era de 80 toneladas mientras en
la actualidad es normal trabajar con capacidades de 170 y 240 toneladas.
El avance de estas capacidades se debe a varios factores :
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Motores mas potentes
Transmisiones automáticas
Llantas de mayor resistencia
El diseño de las tolvas
Nuevos sistemas de frenos
El avance de la hidráulica
El inconveniente de este tipo de transporte es su distancia de acarreo. Cuando la
distancia pasa de 4 Km., este tipo d acarreo se hace antieconómico y se debe
pensar en otro tipo de transporte.
10.2.1.2. Bandas Transportadoras : Sistema de transporte utilizado en minería
de materiales de baja densidad como lignitos, potasa, etc.
Una de las ventajas de este sistema es que se pueden transportar materiales a
grande distancias (10 - 12 Km.) pero su desventaja es su limitada capacidad
cuando los bloques a trasladar son muy grandes, aunque el avance de la
tecnología, ha creado la posibilidad de tener trituradoras, móviles en los sitios de
explotación con el fin de disminuir el diámetro de las rocas (trituración Primaria) y
de esta manera pueden ser transportadas con este sistema.
Las bandas transportadoras también han incrementado sus producciones horarias
debido a ciertos factores como :
a)
b)
c)
d)
Motores mas potentes
Incremento de las velocidades
Ancho de la banda
Trituración primaria antes de transporte.
10.2.1.3. Ferrocarril : Sistema de transporte utilizado en años pasados para
evacuar el material de los sitios de extracción a los botaderos o plantas
trituradoras.
Pero debido a los problemas acarreados en el traslado de la
carrilera en el banco de trabajo o el traslado de esta a un nivel inferior o superior ,
hizo que este sistema disminuyera en uso.
Actualmente su uso se centra principalmente para el transporte del mineral a los
Centros de comercialización como puertos para su exportación.
10.2.1.4. Cable Aéreo : Sistema de transporte mas barato que hoy se acomoda
o utiliza en aquellos sitios donde la topografía es muy accidentado y donde se
hace difícil el acceso o la construcción de vías.
La desventaja es que su mantenimiento es muy complicado debido a su
estructura misma y que consta de torres ubicadas a determinar distancia y lugares
a veces difíciles.