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PEP 1 (Métodos de Explotación)
PEP 1 (Métodos de Explotación)
PEP 1 (Métodos de Explotación)
EXPLOTACIN
Introduccin
-
Tipo de Minera
Gran Minera (GM)
Mediana Minera (MM)
Pequea Minera (PM)
-
Minera
Miner
a
o
o
Desafos pendientes:
o Mono productividad.
o Proteger el medio ambiente
o Exportaciones.
Propiedad
Minera
Propiedad Minera
El Estado tiene el dominio absoluto de todas las minas
Las personas tienen derecho a catar y cavar cuando se constituye una concesin, sea de explotacin o exploracin.
Control
Control
SERNAGEOMIN
Norma
Vigente
Norma Vigente
Constitucin Poltica de la Republica (1980).
Ley Orgnica Constitucional sobre Concesiones mineras (Ley 18.097, de 1982).
Cdigo de Minera (1983).
Reglamentos sobre Propiedad Minera.
Tratado de Integracin minera en Chile y Argentina
Tributacin
Tributacin
Constitucin Politica de la Republica.
Cdigo de Minera.
Ley de la Renta.
Decreto de Ley 600: Estatuto de Inversin Extranjera.
Ley N 20.026: Impuesto Especfico a la Actividad Minera.
Contribuyentes
Contribuyentes
Mineros artesanales no pagan impuesto y corresponden a los pirquineros.
Mineros de mediana importancia.
Mineros de gran importancia (Gran Minera que corresponde al 95% del total).
CODELCO (Corporacin del Cobre).
Extranjeros acogidos al Decreto de Ley 600.
Medio
Ambiente
Medio Ambiente
Constitucin Politica de la Republica.
Ley 19.300: Bases Generales del Medio Ambiente.
Reglamento de Sistema de Evaluacin de Impacto Ambiental.
Reglamentos de CONAMA.
Codigo de Aguas.
Codigo Sanitario.
Conceptos Bsicos
Piedra: todo componente solido de la corteza terrestre
-
Piedras preciosas
Piedras ornamentales
Piedras naturales
Mineral:
-
M In e ra le s
Metales Preciosos
Metlicos
Metales
Industriales no
ferrosos
No Metlicos
Metales
Siderurgicos
Tipos
o
o
o
de rocas:
gnea (95%)
Sedimentaria (4%)
Metamrfica 1%)
Tipos de yacimientos
Segn minerales que contengan
-
Segn su forma
-
Segn su origen:
-
Deposito
Deposito
Mineral
Mineral
Yacimiento
Yacimiento
Mina
Mina
(venta)
(venta)
Reduccin de
Reduccin
de
tamao
tamao
(venta)
(venta)
Concentraci
Concentraci
n
n
(venta)
(venta)
Fusion
Fusion
(venta)
(venta)
Exploracin
Refinacin
Refinacin
(venta)
(venta)
Etapa
o
o
o
de produccin
Desarrollo/Preparacin
Explotacin
Procesamiento Mineral
Cierre de operaciones
Pe rfo ra c i
n
Tro n a d u ra
C a rg u o
Tra s n p o rte
Etapa de Produccin
Desarrollo
-
Preparacin
-
Unidad de Explotacin: es una masa geolgica que tiene forma geomtrica bien
definida en la cual se desarrolla una unidad de explotacin. Deben:
-
Ser independientes
Tener acceso fcil y expedito
Extraccin expedita
Dotacin especfica (personal)
Ventilacin
Facilitar el ingreso de equipos y materiales
Explotacin
-
Labores Mineras
Pique: excavacin vertical o inclinada, de rea reducida y profundidad
relativamente grande, desarrollada hacia abajo.
Pique maestro: pique principal de la mina que funciona como acceso del personal,
el material extrado y la entrada de los servicios generales.
Pique interior: pique trazado a partir de otras labores mineras interiores.
Chimenea: excavacin de seccin transversal reducida que puede ser vertical o
inclinada y en sentido ascendente a partir de una galera. Se usa para circulacin
del personal, material y ventilacin.
Socavn: galera ejecutada desde la superficie que sirve de acceso al yacimiento.
(1% de pendiente)
-
Rampa: galera inclinada sobre o bajo la horizontal con cierto radio de curvatura,
que sirve de acceso a algn sector del yacimiento. (Hasta 8% de pendiente).
Pique de traspaso: pique o chimenea que comunica 2 o ms niveles y sirve para
el paso del mineral (Ore Pass O.P.)
Galera: labor minera horizontal de seccin transversal reducida.
Chifln: labor minera inclinada, con un ngulo de inclinacin menor a 45. (Hasta
25% de pendiente).
Transversal (Cruzada): galera trazada en direccin perpendicular al plano de la
veta.
Estocada: labor minera de corta longitud, auxiliar, ejecutada a partir de otras
galeras interiores. Mltiples usos.
Frontn: galera que se desarrolla por la corrida de la veta
Contrafrontn: galera en mineral que va inmediatamente sobre el frontn.
Brocal: parte externa de una labor minera de acceso.
Desquinche: ampliacin de una labor minera o parte de ella.
Nivel: conjunto de galeras ubicadas a una cota similar.
Marina: material rocoso producto de una tronada
Casern: espaci vaci que se crea durante el arranque o la explotacin de un
bloque mineralizado
Botaderos
(Baja Ley)
Canchas de
Stock
(Buena Ley)
Procesamiento Mineral
Minerales Sulfurados
(Pirometalurgia)
(FLOTACIN)
Minerales Oxidados
(Hidrometalurgia)
(LIXIVIACIN)
Electrorefinacin
Electrobtencin
Flotacin:
- Se agrega espumante que atrae
cobre hidrofbico
- Se agregan a las celdas de
flotacin, colectores y depresores
para partculas.
- Una paleta retira el cobre de la
espuma
- Se obtiene un concentrado
de Cu del 30% de pureza,
comercializable.
No genera gases
Lixiviacin por electrlisis, el electrolito
es sulfato de cobre
PROCESO
Chancado: se hace en seco, usa
chancadora tipo mandbula-cono y
reduce el material de a
Fundicin:
- Cu se funde a 1200C
- Se separa en liviano, escoria
(FeO/Si) y pesado, mata (Cu/S/Fe
%)
- La mata se convierte en placa
refinada
- Se obtiene cobre blster
(96,6% de pureza)
Electro refinacin:
- Se efecta en celdas
electrolticas
- 30 nodos (Plancha de CU
fundicin)
- 31 ctodos (Plancha muy
delgada de Cu fino)
- Se pasa corriente con H2SO4, el
nodo se disuelve y todos los
iones Cu van al ctodo, catin
Cu+2 al ctodo (-) y aniones
Su4-2 al nodo (+)
- Se obtiene ctodo de cobre
de 99,9% de pureza
posible 2 lixiviacin.
Se obtiene solucin de
COSO4 llamada solucin PLS
(pureza de 10 gr/lt) que van
a estanques donde se
eliminan partculas slidas.
Extraccin por solventes:
- Impurezas de PLS e remueven
con intercambio inico (por
medio de parafina y resina que
capturan Cu+2)
- Se obtiene solucin rica en
Cu (50 gr/lt)
-
Electrobtencin:
- Se hace en celdas rectangulares
de 1 m2
- El proceso dura 1 semana
- Se efecta por electrlisis.
- Circuito elctrico de corriente
continua de baja intensidad.
- Ctodo (-) lamina delgada de
acero sale corriente. Una barra
de plomo-Sb, nodo (+) entra
corriente.
- El Cu+2 migra al ctodo
- Se obtiene ctodo de cobre
(99,6%)
Sondaje
-
Sistema Tradicional
Una vez lleno el tubo
que aloja el testigo, se
eleva el varillaje y se va
desenroscando las
barras hasta que el tubo
portatestigo alcanza la
superficie.
Sistema discontinuo
Mas barato
Mayor tiempo de obra
Sistema Wire-Line
Al llenarse el tubo
portatestigo este se
levanta por dentro del
varillaje mediante un
cable provisto de un
pescante.
Sistema continuo
Mas caro
Menor tiempo de obra
Sistema Va Directa
El aire desciende por el
interior del varillaje y ascende
por el espacio anular
Sistema Va Inversa
El aire desciende por por el
interior del espacio anular y
asciende por el interior del
varillaje.
Perforadoras
Rotopercutivo
Rotopercutivo
Mtodo
Rotativo
Rotativo
Manual
Manual
Tipo
Tipo de
de
Maquinaria
Sistema
de
Sistema de
Perforacin
Perforacin
Mecanizada
Mecanizada
Semimecanizad
Semimecanizad
a
a
P
P.
. de
de banqueo
banqueo
P. de avance
P. de
produccin
Tipo de Trabajo
P
. de
de
P.
chimeneas
P. con
recubrimiento
recubrimiento
P
P.
. con
con
sostenimiento
sostenimiento
o
o
Ventajas:
o Aplicable a todo tipo de toca, dura o blanda
o Amplia gama de dimetros de perforacin (1 8)
o Para perforacin mecanizada, equipos con gran movilidad (la
perforadora puede ser montaba sobre ruedas).
o Requiere de una persona para su manejo.
Equipos:
o Manuales
Guagua o cucul
Cachas: piques
Jacklegs: socavones, dimetro del barreno de 29 33 mm y
avance de 20 25 mm.
Stoppers: chimeneas, dimetro del barreno de 29 33 mm y
altura de 20 35 mm.
o Mecanizados
Jumbo:
Avance: 1 brazo (10-30 m2) o 3 brazos (mayor a 30
m2)
Produccin: ms brazos, perforacin en abanico, usado
en mtodos de explotacin
Apernador: fortificacin
Sondeador: cuando es DTH (recupera polvo)
Semimecanizadas
Wagon Drill: sobre neumticos, casi no se usa y necesita un
remolque.
Track Drill: se mueve con aire comprimido sobre orugas, el
compresor siempre va acompaado al equipo.
Mtodo Rotatorio
-
Consta de
o Cabezales:
Triconos: roca dura y dimetro amplio (200Kg) (para
sondajes de recuperacin de polvo)
Corona de diamante: roca blanda (para sondajes de
recuperacin de testigo) y tienen insertos:
Redondo: roca duras.
Balstico: roca blanda.
o Barras
o
o
o
Borpax
Rozadores
Minadores Continuos
Percusin/N de
Impactos
(golpes/min)
Velocidadde
Rotacin (rpm)
Variables de
Perforacin
Empuje/Pulldown
(kgms)
Barrido de Detritus
Perforadoras de Percusin
Pistn golpea el extremo de la barra, que se propaga como una onda de
choque por la barra para fracturar, mediante una broca, la roca.
Sirven solo para fracturar la roca, no para perforar una mina.
Baja eficiencia, actualmente se usa muy poco.
Pistn ocupa aire comprimido mediante inyeccin hidrulica para empujar la
barra.
P e rfo ra d o ra s d e
p e r c u s i n
Tamao de
labor (m2)
Labor
Dimetro
perforaci
n (mm)
Equipos
Largo
perforaci
n (m)
<10
Pequea
27-40
Guagua,
Jackleg
1,2-3,2
10-30
Mediana
35-45
>30
Grande
38-54
Jackleg, Jumbo
ligero
Jackleg, Jumbo
Pesado, TBM
1,6-4,0
2,4-4,5
Explosivos y Detonadores
Explosivos
Elemento que por s solo tiene:
-
Agentes oxidantes
Combustibles
Energizantes
Sensibilizantes
Historia
Polvora
(1942(
Dinamita
(1886)
ANFO
(1956)
Tipos
-
Plvora
o Composicin:
Nitrato Potsico (75%)
Azufre (10%)
Carbn (15%)
o Velocidad de combustin menos a 2000 (m/s)
Dinamita
o Composicin: Nitroglicerina nitrocelulosa (30-35%)
o Potencia de 1,2-1,5 gr/cc
o Causa dolor de cabeza
ANFO
o Es el explosivo ms comn
o Composicin:
Nitrato de amonio (94,3%)
Fuel Oil (5,7%)
o Bajo costo
o No funciona bien con agua
o Baja densidad
o Baja potencia
o Genera muchos gases
Emulsin
Emulsiones
(1980)
o
o
o
o
Composicin
Solucin NA (93%)
Solucin combustible (6%)
Emulsionante (1%)
Gasificarte
Mejor potencia y resistencia al agua
Es inmiscible en otro
Dimetro pequeo menor a 3
Dimetro intermedio de 3 3
Acuageles
o Resistentes al agua
o Se usan en grandes producciones
o Para grande dimetros de barreno
APD
o
o
Encartuchados
Encartuchados
Emulsiones
Emulsiones
APD
Cilndrico
APD Cilndrico
APD
APD
APD
APD Cnico
Cnico
ANFO
Premium
ANFO Premium
Explosivos
Explosivos
ANFO
(d=0,75ANFO (d=0,750,85)
0,85)
ANFO
ANFO Liviano
Liviano
ANFO's
ANFO's
Aluminizados
Aluminizados
(d=0,8-,9)
(d=0,8-,9)
ANFO's
Pesados
ANFO's Pesados
Vaciables
Vaciables
(d<1,3)
(d<1,3)
A
Granel
A Granel
ANFO's
Pesados
ANFO's Pesados
Bombeables.
Bombeables.
(d>1,3)
(d>1,3)
SANFO
SANFO
Acuageles
o
Acuageles o
Slurries
Slurries
Explosivos
Explosivos
Mecnicos
Mecnicos
Altos
Altos
Explosivos
Qumicos
Qumicos
Suspensione
Suspensione
s
Dinamitas
Dinamitas
Granulados
Granulados
Nucleares
Nucleares
Gelatinas
Gelatinas
Agentes
de
Agentes de
Tronadura
Tronadura
Nitrocarbonado
Nitrocarbonado
s
s
Esquema de un tiro
Carga de fondo
-
Explosivo(s) encartuchado(s):
o Dinamita
o ANFO pesado + emulsin
o APD si el ancho del barreno es igual al del APD
Cebo o prima: cartucho + detonador
Carga de Columna
-
Taco
-
Detonadores
Un detonador es el que inicia la tronadura
A fuego
-
Elctricos
-
No elctricos o NONEL
-
Detonadores Electrnicos
-
Elementos de Fortificacin
Contribuyen a la seguridad en labores mineras, sus funciones son:
-
Evitar derrumbes
Proteger a trabajadores, equipos, herramientas y materiales
Evitar deformacin de estructuras
Sistemas Flexibles
-
Pernos de anclaje
Tipos de fortificacin
Marcos
-
De madera o metlicos
marco
marco
Marco completo (contiene un rollizo en la parte superior)
Marco a plomo
Marco acampanado (20% de pendiente)
Pernos de Anclaje
-
Anclaje
Anclaje Puntual
Puntual
Pernos
de Anclaje
Pernos de
Anclaje
Anclaje Repartido
por
Diferencia
por Diferencia
(PERNO PASIVO O
QUCMICO)
QUCMICO)
Barra
Helicoidal
Barra Helicoidal
con inyeccin
inyeccin de
de
con
cemento o resina
Anclaje Repartido
Anclaje
Anclaje Repartido
Repartido
por Friccin
(PERNO ACTIVO O
MECNICO)
MECNICO)
Split-Set
Split-Set
Swellex
Swellex
Bajo costo
Perno MAI (enroscado y automticamente inyeccin de cemento) o Pernos de
cua
Trabaja de manera inmediata
En rocas duras el perno puede soportar cargas altas.
Tienen una empotradura en el fondo del barreno que se expande en su
instalacin.
Se recomienda usar en rocas blandas o muy deformables.
Para convertirlo en una fortificacin permanente, se le aplica solo un relleno
de cemento o resina
Dificultad en su instalacin
Pernos Split-Set
Necesita un diametro de perforacin
menor que el diametro del perno.
Anclado mediante percusin.
Pierde efectividad si la preparacin
es irregular.
Al introducir el perno a un diametro
menor, inmediatamente el perno va
ejerciendo su extensin esfuerzos
sobre la roca.
En su extremo contra el barreno es
ms delgado que en el otro (aqu
contiene un anillo soldado para
retener la placa perforadora.
No se adapta a la perforacin.
Se instala con jumbo OTH o
perforadoras manuales
Bajo Costo.
Pernos Swellex
Necesita de un dimetro de
perforacin mayor que el dimetro
del perno
Se ancla con suma facilidad.
Es efectivo en la mayora de las
formas de perforacin.
Una vez introducido el perno,
mediante una bomba de le inyecta
agua a alta presin, lo que tiene
como consecuencia una expansin
del perno adheriendose a las paredes
ejerciendo un esfuerzo sobre ellas.
Consta de una lamina delgada
metlica (arandela). Permite la
instalacin inmediata de una malla
metlica.
Se adapta a las irregularidades de
laroca.
Alto Costo.
Shotcrete Va Hmeda
Hidratacin antes del proyectado. Se
forma una mezcla hmeda antes del
pitn.
Relacin de agua-cemento constante
Se usa en reas y volmenes grandes
Rebote de 5%-10%
Menos contaminante
Gran consistencia del cemento
Shotcrete Va Seca
Mezclado en seco. Hidratacin poco
antes del pistn
Relacin de agua-cemento variable
Se usa en reas pequeas, volmenes
pequeos
Rebote de 15-30%
Ms contaminante
Poca consistencia del cemento
Disparos:
o Maricones
o Cueles
o Contracueles
o Zapateros
o Laterales
o Coronas
o Auxiliares
Ingreso de equipos
El jefe de turno despus de haber supervisado el diagrama de disparo da la orden
del ingreso de los equipos de perforacin para empezar a perforar.
Etapa de perforacin
En esta seccin ingresan los equipos de perforacin tanto manuales como mquinas
de aire comprimido, hidrulica o electro hidrulica (Jumbo) todo dependiendo de las
caractersticas geomecnicas de la roca y de las caractersticas de la perforacin.
-
Mientras se perforan se van soplando los tiros para dejarlos libres de detritus
y gases en el ambiente.
Terminando el proceso de perforacin se realiza una inspeccin de los tiros
para ver si estn bien limpios y si es necesario otro proceso de barrido, se
miden los tiros y se compruebas si tienen la profundidad correcta.
Aislar la zona
E t a p a e n la c o n s t r u c c i n
d e la b o re s m in e r a s
Perforacin
Tronadura
Tareas Cclicas
Fortificacin
Carguo y
Trasnporte
Acuacin de rocas
Tareas no Cclicas
Extensin de redes
Drenaje de agua
Otras Tareas
Mantencin de
cadual de aire para
ventilacin