ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO

SEDE MORONA SANTIAGO

FACULTAD DE RECURSOS NATURALES
CARRERA DE INGENIERÍA EN MINAS
EXPLORACION A CIELO ABIERTO

Investigación N°8
TEMA:
“Recopilatorio de las Prácticas Diseño de canteras para
Materiales Pétreos y Rocas especiales”

Estudiante:
Felipe Sebastián Jara Ulloa

Docente:
ING. Marco Mejía

Macas-Ecuador
Tabla de contenido
VIDEO PRACTICA 1: PRODUCCIÓN DE ÁRIDOS ............................................... 3
1. ANÁLISIS DEL TEMA................................................................................. 3
1.1 Producción de áridos .................................................................................. 3
1.2 CLASIFICACIÓN DE LOS ÁRIDOS ....................................................... 4
1.3 PROCESO DE EXTRACCIÓN ................................................................. 5
2. DELIBERACIÓN PROFESIONAL .............................................................. 7
3. COMPARATIVA CON EL MATERIAL PROPORCIONADO Y
CONSULTADO ........................................................................................................... 7
4. DISCUSIÓN Y ANÁLISIS ........................................................................... 7
5. CONCLUSIÓN TÉCNICA ............................................................................ 8
VIDEO PRACTICA 2: PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DE MINAS A TAJO
ABIERTO-MÓDULO 1 ................................................................................................... 8
1. ANÁLISIS DEL TEMA................................................................................. 8
1.6 Desarrollo del método de explotación a cielo abierto .............................. 13
2. DELIBERACIÓN PROFESIONAL ............................................................ 13
3. COMPARATATIVA CON EL MATERIAL PROPORCIONADO Y
CONSULTADO ......................................................................................................... 13
4. DISCUSIÓN................................................................................................. 14
5. CONCLUSIÓN TÉCNICA .......................................................................... 14
VIDEO PRACTICA 3: PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DE MINAS A TAJO
ABIERTO-MÓDULO 2 ................................................................................................. 15
1. ANÁLISIS DEL TEMA............................................................................... 15
15
2. DELIBERACIÓN PROFESIONAL ............................................................ 21
3. COMPARATIVA CON EL MATERIAL PROPORCIONADO Y
CONSULTADO ......................................................................................................... 21
4. DISCUSIÓN................................................................................................. 21
5. CONCLUSIÓN TÉCNICA .......................................................................... 22
VIDEO PRACTICA 4: PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DE MINAS A TAJO
ABIERTO-MÓDULO 3 Y 4 .......................................................................................... 22
1. ANÁLISIS DEL TEMA............................................................................... 22
2. DELIBERACIÓN PROFESIONAL ............................................................ 29
3. COMPARATIVA CON EL MATERIAL PROPORCIONADO Y
CONSULTADO ......................................................................................................... 29
4. DISCUSIÓN................................................................................................. 29
5. CONCLUSIÓN TÉCNICA .......................................................................... 30
6. BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................... 30
 VIDEO PRACTICA 1: PRODUCCIÓN DE ÁRIDOS

1. ANÁLISIS DEL TEMA

1.1 Producción de áridos
El proceso de tratamiento de los áridos permite obtener productos terminados aptos
para el consumo. Se trata de un proceso muy automatizado y tecnológicamente
complejo.

Ilustración 1: Ilustración 1: Extracción y Producción

de Áridos.

Sin embargo, en cuanto a su principio básico, puede decirse que es sencillo, pues
consiste en triturar el todo-uno procedente de la explotación para obtener tamaños
menores y clasificarlos con el fin de almacenar por separado cada granulometría. En
algunos casos, es necesario lavar el material para mejorar sus características.
1.1.1 Lugar de extracción:
Bancos de sedimentación: Son los bancos construidos artificialmente para embancar
el material fino-grueso que arrastran los ríos.

Cauce de río: Corresponde a la extracción desde el lecho del río, en los cuales se
encuentra material arrastrado por el escurrimiento de las aguas.

Pozos secos: Zonas de antiguos rellenos aluviales en valles cercanos a ríos.

Canteras: Es la explotación de los mantos rocosos o formaciones geológicas, o

depósitos aluvionales donde se extraen los materiales
1.1.2 Características:
De forma sintética, el proceso de producción de áridos pasa normalmente por una
serie de etapas características:

• Descubierta de las capas no explotables (cubierta vegetal, estériles y rocas

alteradas)
• Extracción de los materiales, consolidados (mediante explosivos normalmente) o
sin consolidar (por vía seca o húmeda)
• Transporte a la planta de tratamiento (cintas transportadoras, camiones, etc.)
• Tratamiento de los áridos (trituración, clasificación, limpieza)
• Almacenamiento y envío

1.1.3 Industrialización
La industria atomizada, de presencia nacional y conformada en su mayoría por
empresas pequeñas de orden local. Existen empresas de mayor envergadura asociadas
a empresas independientes, que extraen indistintamente desde cauces o pozos secos.
1.2 CLASIFICACIÓN DE LOS ÁRIDOS
Áridos naturales: Son aquellos áridos que se obtienen de los yacimientos geológicos
utilizando únicamente procedimientos mecánicos. Proceden, bien de depósitos
detríticos no consolidados (graveras) en donde se utilizan medios mecánicos de
extracción convencionales, o bien de macizos rocosos cuyo arranque requiere medios
específicos como ripados o voladuras con explosivos (canteras).

Ilustración 2: Áridos Naturales

Áridos artificiales: Esta terminología se reserva para aquellos áridos resultantes de

procesos industriales que conllevan modificaciones físico-químicas o de otro tipo,
como por ejemplo, las escorias de alto horno.
 Ilustración 3:Áridos Artificiales

Áridos reciclados: Este tipo de árido es el resultado de un tratamiento inorgánico de

los materiales que previamente ya han sido utilizados en la construcción.

Ilustración 4: Áridos Reciclados

Otra clasificación se basa en el destino final al que van dirigidos. Así, los áridos se
clasifican en áridos ligeros, áridos para hormigón, para morteros, para escollera, para
balasto de ferrocarril, para capas de rodadura y para bases y sub-bases de carreteras.
Los áridos pueden clasificarse atendiendo a su fracción granulométrica d/D, esto
es, la fracción de material comprendida entre un tamaño inferior (d) y otro superior
(D), por ejemplo un árido 4/14 mm.

1.3 PROCESO DE EXTRACCIÓN

Para abastecer de áridos al mercado de la construcción y al sector industrial es
necesario realizar un conjunto de procesos que van desde los meramente extractivos
hasta otros más específicos necesarios para adaptarlos a las especificaciones
demandadas. Básicamente estos procesos, que se resumen en la extracción, carga y
trasporte a las plantas de tratamiento y adecuación en estas instalaciones a las
necesidades del mercado, precisan de una etapa previa de investigación.
a) Investigación: En general, como etapa previa a la explotación de un árido
es necesario realizar un conjunto de trabajos de investigación encaminados
a poner de manifiesto la existencia de un yacimiento que pueda ser
explotado desde un punto de vista técnico y económico.
b) Autorización administrativa: Previa a la apertura de cualquier explotación
minera se requiere disponer de la correspondiente autorización
administrativa. Para ello, es necesario presentar un proyecto de explotación
en el que se describa el diseño de la misma y el proceso de tratamiento al
que será sometido el recurso extraído
c) Extracción: Los métodos de extracción varían en función de la naturaleza
de los áridos. La mayoría de las explotaciones se realizan a cielo abierto
mediante la apertura de uno o varios frentes de explotación (lugar de donde
se saca el material) que avanzan en una determinada dirección. En el caso
de que la potencia del yacimiento a explotar sea elevada, la extracción se
acomete mediante la apertura de dos o más bancos de explotación
escalonados.
• Graveras: Se conoce con este nombre a aquellas explotaciones en las
que los materiales a beneficiar presentan bajo grado de
consolidación
• Canteras: Se trata de macizos rocosos en los que es necesario realizar
voladuras controladas para romper la cohesión de la roca y obtener
así fragmentos de tamaño tal que sea posible la carga y transporte de
los mismos a la planta de tratamiento.

Ilustración 5: Extracción de Áridos en las

orillas de un Río

d) Transporte: El transporte de los materiales extraídos de las canteras o

 graveras a la planta de tratamiento se realiza mediante el empleo de grandes
camiones (dumpers) o cintas transportadoras en ocasiones blindadas.

e) Planta de tratamiento: En la planta de tratamiento los áridos son sometidos

a un conjunto de operaciones tecnológicamente complejas y automatizadas
con el fin de hacerlos aptos para los distintos usos demandados. En líneas
generales el proceso de tratamiento de los áridos se resume en las siguientes
etapas: trituración y molienda, clasificación, desenlodado y lavado y
almacenamiento.

2. DELIBERACIÓN PROFESIONAL
Al terminar la visualización y escucha del video referente a la producción de áridos
se puede entender que la extracción de todas las clases existentes son la fuente de
materias primas que son sumamente necesitadas para obras civiles y construcciones
de primer orden, cuando se trata de su explotación se puede decir que su modelo de
explotación y su maquinaria de transporte son conocidas, pero la diferencia de estos
es que se debe realizar una trituración previa y así clasificarlos según su tamaño y
origen de producción.
Al dar un criterio o argumento se puede identificar que estos materiales de pequeños
diámetros son la base para diferentes acciones humanas en la actualidad que son la
fuente de creación de las estructuras en las que el hombre reside.

3. COMPARATIVA CON EL MATERIAL PROPORCIONADO Y

CONSULTADO
Al consultar material en diferentes fuentes de internet se puede identificar que la
explicación en el video es mucho más puntual y facilita el comprendimiento, en mucho
de lo analizado en fuentes bibliográficas falta mayor énfasis en puntos claves y a su
vez en las características de los materiales áridos, así como el proceso de producción
que desde su extracción de la zona en la que se encuentra hasta su transporte a la mina
de trituración para su procesamiento. También se debe tener un mayor énfasis en los
usos en los que se aplica estos materiales ya sea en obras de construcción y en
ornamentales.
4. DISCUSIÓN Y ANÁLISIS
Puedo argumentar que cuando se trata de una explotación o extracción de recursos
minerales por parte de concesionarias mineras siempre se debe desarrollar un plan
minero que se ajuste a las características de la zona y en los materiales áridos no es la
excepción, se debe tener en cuenta la maquinaria de extracción, transporte,
depositación y trituración del material así como las propiedades del árido a procesar,
teniendo todo esto en cuenta y realizando un trabajo efectivo de producción se podrá
obtener un mayor porcentaje de productividad e ingresos económicos basados en la
alta calidad del servicio y del material.
Este material se lo ocupa en su gran mayoría en el ámbito de construcción y se lo
evidencia por la necesidad y la influencia que tiene en cada etapa constructiva con un
alto porcentaje de utilización por unidad en obras civiles.

5. CONCLUSIÓN TÉCNICA
Se puede concluir que la producción de áridos es fundamental ya sea para ingresos
económicos por parte de la concesión minera que los explota, y su gran importancia y
porcentaje de uso para las obras civiles. Pero para poder realizar todo este proceso se
debe tomar en cuenta toda la maquinaria y gastos en personal especializado que se
necesita para el procesamiento y trituración de estos materiales.
Cabe recalcar que la materia prima fundamental en la actualidad para crear sitios
en el que hombre pueda habitar son los materiales áridos, por lo que es necesario tener
un control en su uso, porque como todo mineral que se extrae tiene un límite de
existencia. Por ende se lo debe extraer de forma adecuada y con los mayores estándares
de productividad para que su aplicación sea eficiente.

VIDEO PRACTICA 2: PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DE MINAS A TAJO

ABIERTO-MÓDULO 1

1. ANÁLISIS DEL TEMA

1.1 Definición
En el planteamiento en Tajo Abierto es importante describir analizar, cada una de
las etapas que debe de llevar a cada diseño de mina y cálculo de reserva de un
determinado yacimiento. La determinación de límite final mediante el software de
optimización brinda el límite final, más no el límite final económico.
El diseño geométrico de la mina está en función a varios factores: tamaño del
yacimiento, geología, el radio de minado, tamaño de equipo, etc. Los accesos, salidas
de la mina se deben hacer de los materiales (chancado, stock, pads, botaderos, etc.)

1.2 Conceptos básicos de las secuencias de Extracción

La vida de una mina a Tajo abierto, se extiende generalmente durante varias
décadas. Las condiciones de mercado existentes del producto (oferta y demanda), no
se pueden pronosticar durante este tipo de extensiones de tiempo.

Análisis del Pit: Las estrategias económicas son: aquella referida a la tasa de retorno
máxima, la cual ampara la extracción de mineral de alta ley, y aquella estrategia
económica de recuperación máxima de la reserva, la cual fomenta la extracción de
materiales no económicos utilizando beneficios provenientes de la porción económica
del yacimiento.

1.3 Programa de Extracción

1. Método de Razón Estéril Mineral Declinante: A mediad que cada banco de
mineral es extraído, todo el material estéril en dicho banco es extraído hasta el
límite del pit.

Ilustración 6: Método de Razón Estéril Mineral Declinante

Ventajas
• La disponibilidad del espacio de trabajo operativo.
• El acceso del mineral al banco subsiguiente.
• Los equipos operan a un solo nivel
• No existe algún tipo de contaminación proveniente de las voladuras de
estéril que puedan afectar al mineral.
Desventajas
• Los costos operativos son máximos durante los primeros años de operación
debido a la alta tasa de volúmenes de estéril sobre mineral, la cual tiene como
resultado un bajo flujo de caja.
 • En caso que las condiciones se vayan deteriorando en el tiempo, ya esté
definido el límite del pit, parte del material estéril se habría extraído de manera
innecesaria.

2. Método de Razón Estéril Mineral Ascendente: Requiere que la extracción

de estéril se realice de manera tal hasta alcanzar el mineral. Las pendientes de
las superficies de material estéril son totalmente paralelas al ángulo de la
pendiente del pit.

Ilustración 7: Método de Razón Estéril Mineral

Ascendente

Ventajas
• Permite un beneficio máximo en los primeros años de operación.
• Reduce considerablemente el riesgo de inversión en la extracción de estéril
para el mineral a ser extraído a futuro.
Desventajas
• La poca práctica que resulta operar en forma simultánea con una gran
cantidad de bancos estrechos y apilados. Esta situación resulta en
operaciones muy ineficientes entre palas y camiones, dilución de mineral y
problemas de seguridad.
3. Método de Pendientes de Trabajo
En las superficies de estéril son muy bajas, pero a lo que se aumenta la profundidad
de la excavación hasta alcanzar un valor equivales a la pendiente total y el pit llega a
su término. Es un sistema de extracción para minas a tajo abierto en la cual se dispone

Ilustración 8: Método de Pendiente de Trabajo

de acceso para todos los bancos existentes en la mina. La capacidad de producción de
la mina, depende del número y tamaño de los excavadores disponibles en todo
momento.

4. Método de Extracción en Fases

Los requerimientos en equipamientos y laborales disminuyen de forma gradual
hacia el término de la vida de la mina, permitiendo así retiros ya programados. Es
posible operar en diferentes áreas para la extracción de estéril y de mineral,
permitiendo una flexibilidad en la planificación.
El número requerido de áreas para la extracción de estéril y mineral, no es
excesivamente grande. En el caso de las grandes proporcionan operaciones de
extracción eficientes.

Ilustración 9: Método de Extracción en Fases

1.4 Método de Definición para los Límites Económicos de una Explotación a

Cielo Abierto
1.4.1 Método de Lerchs-Grossmann
El método bidimensional de Lerchs-Grossman permitirá diseñar, en una sección
vertical, la geometría del pit que arroja la máxima utilidad neta. El método resulta
atractivo por cuanto elimina el proceso de prueba y error de diseñar manualmente el
tajo de cada una de las secciones. Su metodología es conveniente para su
procesamiento computacional.
Lerchs y Grossman publica “Diseño Optimo de Minas a Tajo Abierto” en donde se
describen dos métodos:
 a) Algoritmo para la propagación dinámica de dos dimensiones:
Este algoritmo muestra en el ejemplo como determina el límite final en una
sección vertical dándonos el máximo beneficio neto, el método es interesante
porque elimina la prueba y erros de los diseños manuales en cada sección, el
método también es convenientes y sencillo de ser procesado en computadoras.

Ilustración 10: Algoritmo de dos dimensiones

1.5 Análisis de riesgo aplicado a modelamiento de depósitos y planificación

minera
La necesidad de cuantificar incertidumbre en la evaluación de activos y tomar
decisiones, traduce a la necesidad de cuantificar incertidumbre y riesgo en algunos
parámetros pertinentes. El riesgo de proyectos puede levantarse desde tres fuentes
principales: Técnico (geológico y minería), financiero y ambiental.

Valorización Económica
• Ingresos: Tonelaje, Leyes, Recuperaciones, Precio del producto.
• Costos: de mina, de procesamiento, de metalurgia, generales
Valorización de un Bloque
El valor debe ser calculado asumiendo que el boque será explotado.
Costos de Extracción
• Perforación
• Voladura
• Carguío
• Transporte
• Mantenimiento de los caminos
 • Botaderos
• Bombeo de aguas
• Costos generales de la mina
• Amortización y depreciación

1.6 Desarrollo del método de explotación a cielo abierto

a) Desarrollo de un túnel de reconocimiento
b) En la superficie se elige un punto para abrir y desarrollar el método de explotación
c) Durante el desarrollo del método y los demás pisos de banco de explotación se
debe programar y planificar de forma eficiente las rampas de comunicación entre
pisos de bancos.
d) Luego de los desquinches para el ingreso, se procede a delimitar los márgenes
geométricos de la excavación utilizando algoritmos de planificación.
e) Se debe considerar el buen desarrollo del método, teniendo en cuenta los ángulos
de inclinación de las paredes del yacimiento.

2. DELIBERACIÓN PROFESIONAL
Por lo visualizado e interpretado anteriormente acerca del Módulo 1 de diseño de
minas a tajo abierto es que posee varias opciones y clasificaciones para su aplicación,
por eso es fundamental conocer estos algoritmos de estimación de recursos que
permitan conocer la cantidad de material estéril y mineral en la zona por lo que permite
aplicar su leyes de corte y un modelo de explotación minero adecuado.
Es fundamental conocer estos datos para que la empresa sea capaz de invertir el
capital necesario para la explotación minera y mediante se realice la producción seguir
obteniendo mayores ingresos que gastos económicos, por lo que para esto se necesita
el uso de métodos algorítmicos procesados en computadores que los datos sean mucho
más precisos y eficientes.

3. COMPARATATIVA CON EL MATERIAL PROPORCIONADO Y

CONSULTADO
Respecto al material informativo recopilado del video se puede argumentar la
influencia de los ejercicios prácticos que muestra, de este modo se puede entender el
proceso paso a paso de como estimar los recursos mineros en una zona, exclusivamente
usando el método más valorado en este tema el cual es el método Lerchs-Grossmann
y comparando con datos anteriormente recopilados, así como las tablas de valores de
los elementos que pueden existir en la zona del yacimiento, se debe realizar un
estimación adecuada ya que al tener errores existirán casos desfavorables en la
medición y por ende en las futuras labores de minado. Como se dijo anteriormente
existen varios métodos los cuales en su totalidad se basan en cálculos matemáticos y
algorítmicos sin mucha complejidad y por ende tienen datos verdaderos pero con una
gran diferencia de error en sus medidas.
4. DISCUSIÓN
Se puede argumentar que la capacidad de análisis de estos métodos algoritmos es
fundamental para su puesta en práctica ya que aumenta significativamente la veracidad
de los datos recopilados que permitan realizar modelizaciones y obtener imágenes en
2D de estos yacimientos. En la actualidad por el gran avance tecnológico se tienen
herramientas ya establecidas y tablas de datos comparativas que permitan acercarse a
los valores de calidad estándares y aumentar su calidad. Su incidencia sobre la
economía del proyecto es muy grande, ya que, por ejemplo, la ley de corte afecta
directamente al volumen total de reservas explotables, a la ley media del mineral y en
las minas a cielo abierto al radio estéril / mineral; y por otro lado, el segundo parámetro
de diseño, que es la capacidad de producción, si es muy pequeña no permite las
economías de escala y da lugar a que los ingresos se consigan de forma muy lenta, y
si el ritmo de explotación es intenso conlleva una inversión inicial muy alta, que puede
llegar a no recuperarse durante la reducida vida de la mina.
5. CONCLUSIÓN TÉCNICA
Se puede concluir que cada uno de estos métodos algorítmicos son parte
fundamental para el diseño y modelamientos cuando se realiza una explotación a Tajo
Abierto lo que permite analizar, conceptualizar y modelar los datos que permitan
realizar planos de todas las características de la zona en la que se encuentra el mineral,
es decir el yacimiento y de este modo realizar el cálculo que permita establecer si el
yacimiento es propenso o no a explotación
De todos estos métodos el método algorítmico de Lerchs-Grossmann es el más fácil
de aplicar y preciso a la hora de estimar los recursos mineros en un yacimiento ya que
este permite datos con un pequeño margen de error evitando contratiempos a las
futuras labores mineras y siendo el pilar inicial de una buena extracción de todos estos
recursos minerales.
 VIDEO PRACTICA 3: PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DE MINAS A TAJO
ABIERTO-MÓDULO 2
1. ANÁLISIS DEL TEMA
1.1 Factores que Afectan el Sistema de Carguío y Transporte en Minería
Superficial
La Identificación y Control de los Factores que afectan el rendimiento del ciclo de
carguío, transporte y acarreo de minas a cielo abierto. Esto se consigue mediante los
siguientes pasos:
• Demostrar los beneficios del análisis de tiempos cómo este afecta a los
resultados de productividad en el proceso de producción.
• Demostrar la utilidad de los indicadores clave de rendimiento en la extracción
de mineral y desmonte, y cómo estos indicadores ayudan a reconocer el
desempeño del equipo.
• Desarrollar interfaces de software para visualizar el sistema de alerta con el fin
de aumentar la capacidad de percepción en el supervisor de operaciones.

El transporte de materiales es uno de los aspectos más importantes a controlar en

las operaciones a cielo abierto, un problema persistente son ciertos tiempos muertos:
camiones que esperan ser cargados, cobertura insuficiente de la demanda de las palas,
reasignación no coordinada de viajes, paradas no programadas y otros retrasos en la
ruta de acarreo.
Una vez aplicados los ajustes que el modelo existente presenta, se ejecuta una
simulación con los ajustes recomendados, y finalmente, se corrigen los valores de
rendimiento del programa de producción que están fuera de los estándares.
Los valores de las muestras fueron introducidos en un software de modelamiento
3D a fin de generar un modelo de bloques y un tajo económicamente óptimo una vez
distribuida la infraestructura básica, incluyendo talleres, oficinas, laboratorios y planta
concentradora, entre otros.
Con el fin de producir los datos que constituirían la base de datos de origen se
construyó un modelo de las rutas de la mina usando un software de simulación. Este
conjunto de simulaciones y sus resultados conforme el modelo “original” de operación.
Se desarrollaron algoritmos de identificación de las diversas etapas del proceso de
producción lo que permitió validar las premisas y asunciones previas a la ejecución de
la simulación, algunas de las cuales fueron:
 • Todos los camiones y las palas tenían las mismas características (modelo,
carga, velocidad, capacidad, consumo de energía).
• Solo existía un camino para transportar mineral y otro para el desmonte.
• La distancia por carretera varía de acuerdo con el desarrollo de la mina y la
profundidad del pit
• No estaba permitido el sobrepaso entre camiones.
• Se aplicón el método FIFO para la carga de camiones y descarga de material.
• El número de camiones y palas se genera de acuerdo con las necesidades de
producción.
1.1.1 Sistema de Alerta
El sistema alerta consiste en un conjunto de algoritmos de seguimiento del
comportamiento de los equipos durante la operación (conteo de paradas, velocidades
promedio, tiempos de espera, tonelajes, porcentaje de utilización) con lo cual se puede
detectar patrones de rendimiento que son luego almacenados en la base de datos
“original”, es decir aquella que servirá como base de referencia para la posterior
optimización.

1.2 Transporte en Minería Superficial Maquinaria y Equipo

Entre los principales equipos que es necesario mantener en relación, que permita
evaluar y tomar decisiones son las siguientes:

Tabla 1: Tipos de Maquinaria

1.3 Maquinaria Arranque y Carga
Esta maquinaria se clasifica en Equipos de Arranque Continuo y Discontinuo:

1.3.1 Equipos de Arranque Continuo

1. Rotopalas: Son equipos dotados de cangilones, estos realizan las funciones de
arranque y carga. El material fragmentado se vierte sobre un sistema de cintas
que lo transporta a su destino.
• La operación de arranque se realiza por la acción de corte de cada uno de
los cangilones del rodete en el curso de su movimiento circular ascendente
apoyado en el frente de trabajo.
• La fuente de energía primaria es eléctrica, aunque recientemente, y en
modelos de capacidad pequeña y media puede ser también diésel, y los
accionamientos secundarios hidráulicos.
• El campo de aplicación de las excavadoras de rodete de cierta capacidad es,
por sus dimensiones y por sus altos costos de inversión muy específico.

2. Minadores: Son equipos de arranque selectivo dotados de un cabezal

cilíndrico cuya periferia realiza el arranque de la roca por acción de una serie
de herramientas de corte distribuidas sobre la misma. Los diferentes diseños de
la cabeza dan lugar a los siguientes equipos:
• Minadores horizontales: Son minadores continuos de ataque horizontal.
• Minadores de rodete: Es un híbrido entre rotopala y minador horizontal.

Ilustración 11: Tipos de Minadores

 3. Monitor Hidráulico: Consiste en un cañón de agua cuyo efecto sobre el
material a arrancar es su disgregación y posterior arrastre hacia zonas
predeterminadas. Se aplica en materiales escasamente consolidados, como los
que caracterizan los depósitos aluviales y suelos de recubrimiento.

1.3.2 Equipos de Arranque Discontinuo:

a) Tractores de Orugas: Son equipos de gran versatilidad, con campos de actuación
que van desde servicios auxiliares hasta equipos de producción en arranque
(escarificado) y transportado (empuje).

Ilustración 12: Tipos de Tractores Oruga

b) Excavadoras de Cables: Son los equipos mineros más antiguos y más utilizados
en operaciones de carga y arranque de materiales poco consolidados. Como
características generales de diseño y operación destacan:
• Giro completo de la superestructura
• Elevación de la cuba por cables y empuje por cable o cremallera y piñón
• Potencia instalada de hasta 4500 KW, con accionamiento fundamentalmente
eléctrico.

Ilustración 13: Tipos de Excavadoras con Cables

 c) Excavadoras Hidráulicas: Son equipos que han alcanzado un rápido desarrollo
en los últimos diez años, aplicados inicialmente en la obra pública como
retroexcavadoras, introduciéndose luego en minería como sistemas de cargas
frontales y tamaños en progresivo aumento. Sus características básicas son:
• Accionamiento diésel o electrohidráulico, con potencias de hasta 1800 KW.
• Sistemas de arranque y carga, frontal o retro
• Montaje sobre orugas
• Superestructura con giro completo y diseño compacto.

Ilustración 14: Excavadora Hidráulica

d) Palas Cargadoras: Las palas cargadoras son unidades de ruedas o cadenas dotadas
de un cucharón en la parte delantera. Son equipos muy versátiles, utilizados en
funciones de carga y transporte fundamentalmente, tanto en obra pública como en
minería. Las características generales de diseño son:
• Chasis articulados (modelos de ruedas)
• Accionamiento diésel o diésel eléctrico y potencias de hasta 1000 KW.

Ilustración 15: Palas CargadoraS

e) Dragalinas: Son equipos cuya característica básica es su gran alcance y
posibilidad de excavación bajo su nivel de emplazamiento y constituyen, junto
con las ropotalas, las máquinas móviles de mayores dimensiones existentes en la
minería a cielo abierto.

Ilustración 16: Dragalinas y Mototraillas

Maquinaria de transporte
• Volquetes
• Camiones con descarga para el fondo

1.4 Planeamiento de Perforación y Voladura en Minería Superficial

Existen distintos métodos de perforación de rocas que se diferencian según el tipo
de energía que utilizan. En minería y en obras civiles la perforación se realiza,
actualmente, utilizando energía mecánica.
Los principales componentes de un sistema de perforación de este tipo son:
• Perforadora
• Varillaje
• Broca o bit
• Barrido fluido de perforacion

1.5 Tipos de Perforaciones

Según el Método Mecánico de Perforación:
a) Métodos Rotopercutivos:
• Perforación Rotopercutiva
b) Métodos Rotativos:
• Perforación por Triconos
• Perforación por Corte
 c) Según el tipo de Maquinaria
• Perforadora Manual
• Perforadora Mecanizada
d) Según el tipo de trabajo
• Perforación de banqueo
• Perforación de avance de galerías y túneles
• Perforación de producción
• Perforación de chimeneas y piques
• Perforación con recubrimiento

2. DELIBERACIÓN PROFESIONAL
Al término de la audio-visualización se puede identificar la necesidad de conocer
las etapas de un proceso de perforación, así como la maquinaria que se utiliza antes,
durante y después de la extracción del mineral, por lo que es necesario conocer la
especificaciones de cada una de las perforadoras, maquinarias de transporte y de
carguío por lo que todos estos datos es necesario realizarlos durante el proceso de
elaboración del plan de explotación para evitar contratiempos financieros y laborales
en el diseño y planificación de Minas a Cielo Abierto.
3. COMPARATIVA CON EL MATERIAL PROPORCIONADO Y
CONSULTADO
El material proporcionado tiene una mayor cantidad de información y datos
técnicos así como diferentes ejemplos gráficos y analíticos por los cuales podemos
entender de mejor manera mediante lo proporcionado que por lo que he investigado
ya que esta información recopilada solo muestra las definiciones y los tipos de
maquinaria sin sus especificaciones existentes dejando de lados los métodos, variables,
características, ventajas y desventajas en su uso.
4. DISCUSIÓN
Cada una de las maquinarias vistas anteriormente poseen especificaciones
especializadas para las diferentes necesidades con las que se puede encontrar las
mismas, por lo que es fundamental conocer cada una de ellas para poder escoger y
diferenciar la más adecuada para el proceso minero que se esté ejecutando pero todos
estos datos se los debe realizan en el plan modelo de planificación y diseño de una
minería a Cielo Abierto.
5. CONCLUSIÓN TÉCNICA
Se puede concluir que para planificar y diseñar una mina a cielo abierto se debe
tomar en cuenta todos los equipos especializados para una explotación minera, así
como todos los accesorios y herramientas que son indispensables para tener los
trabajos de perforación, voladura, carguío, transporte y procesamiento con el más alto
nivel de calidad y productividad, tomando en cuenta todos los parámetros y las
clasificaciones de las maquinarias según la tapa de laboreo minero que se esté por
realizar.

VIDEO PRACTICA 4: PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DE MINAS A TAJO

ABIERTO-MÓDULO 3 Y 4
1. ANÁLISIS DEL TEMA
1.1 Anchos Operacionales por Carguío

Ilustración 17: Anchos para las Operacionales por Carguío

1.2 Ancho Mínimo de Carguío

Ilustración 18:Ancho Mínimo de Carguío

1.3 Conclusiones a la Geometría de la Explotación a Cielo Abierto

Debido a que la excavación realiza se lleva a cabo en un medio rocoso, se está
produciendo un desequilibrado en el sistema, por lo cual deseable una excavación
circular o elíptica debido a que los esfuerzos de tracción y compresión que aparecen
tienden a ser nulos o a contrarrestarse unos con otros.

Ilustración 19: Minería a Cielo Abierto

Criterios para proyectar una Minería a Cielo Abierto

a) Económicos
b) Geológicos
 c) Geotécnicos
d) Geométricos
e) Operativos
f) Medioambientales

Ventajas y desventajas que tiene la Minería a Cielo Abierto

Ventajas
• Mejor recuperación del volumen de mineral explotable
• Planificación más flexible a medida que progresa el tajo
• Los niveles de riesgo en el trabajo disminuyen.
• La mecanización no tiene límite en cuanto a dimensiones de los equipos
• El esfuerzo físico de los trabajadores es menor
• La productividad es más alta
• Los tonelajes por cada tronadura son mucho mayores.
• Los problemas de ventilación prácticamente no existen
• Los costos por tonelada movida son más bajos
• Alta productividad
• Mayor concentración de las operaciones
• Mayor producción por explotación
• Posibilidad de explotar yacimientos de baja ley
• Mejor conocimiento geológico del yacimiento
• Operaciones auxiliares más sencillas.

Desventajas
• Las inversiones en equipos son cuantiosas y las cargas financieras son altas.
• El equipo es más sofisticado y necesita una mano de obra más calificada.
• Los agentes atmosféricos naturales tienen un fuerte impacto.
• Los frentes de trabajo deben estar mejor organizados.
• Se generan importantes impactos en el entorno que deben ser corregidos por
medio de una restauración a veces onerosa.
 1.3.1 Botadero de Mina
Se denominan botaderos a las acumulaciones de material estéril, procedentes de
explotaciones, ya sean a Cielo Abierto (sobrecargas) o Subterráneas (Desarrollos
Mineros). Su diseño debe:
• Ser probado
• Otorgar seguridad
• Cumplir con normas ambientales
• Ser de bajo costo de construcción y mantención

Consideraciones para Definir Áreas potenciales como Botadero

• Limite Pit Final
• Interferencias con infraestructura (actual y futura)
• Rampas y distancias de acarreo (costos)
• Topografía base
• Otros proyectos que involucren el área de interés
• La potencialidad minera del área
Diseño de Botaderos
La distancia entre el punto de carga de los camiones en la mina y el lugar de
descarga del material estéril debe ser la mínima posible, por una razón económica, ya
que el rendimiento de los equipos de transporte es afectado por esta distancia.

Ilustración 20: Botadero de Mina

El sector elegido debe carecer de importancia económica en el presente y en el

futuro comprobando la inexistencia de recursos utilizables en el sector.
La utilización del sector elegido no debe significar un daño ambiental real o
potencial, lo cual se garantizaría con adecuado estudio.
1.3.2 Disposición de Botaderos en Laderas

Ilustración 21: Disposición de Botaderos en Laderas

1.3.3 Disposición de Botaderos en Quebradas

La disposición de material estéril en quebradas solo podrá realizarse en casos que
está actividad no revista un riesgo real o potencial.

Ilustración 22: Botaderos en Quebradas

1.3.4 Disposición de Botaderos en Pilas o Tortas

Existen casos en que no se dispone de laderas cercanas en que se pueden depositar
los materiales estériles, por lo que se construye pilas o tortas de acopio.
 Ilustración 23: 1.3.4 Disposición de Botaderos en Pilas o Tortas

1.3.5 Descarga en Botaderos

Se realiza en las cercanías del borde del botadero, teniendo en cuenta que debe
existir una distancia prudente para evitar accidentes durante y después de la operación.
Para ellos no basta con la operación solitaria y cuidadosa del operador del camión
que descargará, sino que se requiere la operación conjunta de otros equipos de apoyo
como los bulldozers, los cuales procederán a realizar su acomodamiento y a al
construirán la cuneta de seguridad una vez descargado el material.

Ilustración 24: Descarga en el Botadero

1.3.6 Mantención de Botaderos. ¿Compactar o no Compactar?

Ilustración 25: Mantención de Botaderos

1.3.7 Conceptos Importantes

Recursos: Es un material que se sabe que existe en la corteza terrestre o bien es
probable que exista. Son aquellos productos de un país o región que puede usar a su
provecho.
Ley de Corte: Es la concentración que debe tener un elemento en un yacimiento para
ser explotable, es decir, la concentración que hace posible pagar los costos de su
extracción, tratamiento y comercialización.
Ley Media: Es la concentración que presenta el elemento químico de interés minero
en el yacimiento. Se expresa como tantos por ciento, o como gramos por tonelada (gt)
(equivale a partes por millón, ppm) u onzas por tonelada (oz/t).
Reservas: Se definen como una cantidad mucho más pequeña que el recurso, y pueden
ser producidos con la tecnología actual y a los precios presentes. Es el material mineral
explotable bajo las condiciones existentes incluyendo costo, precio, tecnología y
circunstancias locales.

Clasificación de Reservas

Reservas Medidas o Probadas: Son el mineral seguro, bloques de mineral comercial

conocidos en tres dimensiones mediante operaciones mineras o por sondajes.
Reservas Indicadas o Probables: Cubre aquellas áreas en donde las condiciones son
tales que existe la probabilidad de que se hallara mineral pero existen limitaciones
sobre la precisión de los datos.
Reservas Inferidas o Posibles: Cuando las relaciones del terreno con cuerpos
adyacentes y las estructuras indican que puede encontrarse mineral comercial, pero sin
embargo carece de datos tanto de exploración como de desarrollo y por tanto no existe
ninguna certeza acerca de su localización o extensión.

2. DELIBERACIÓN PROFESIONAL
Después de audio-visualizar y analizar cada una de las definiciones más importantes
de los métodos y partes fundamentales de una explotación a cielo abierto, se puede
entender que esta posee mucho mayores ventajas favorables en consecuencia a su
aplicación y que las pequeñas desventajas no generarán daños al proyecto minero ya
sea a corto, mediano o largo plazo. A su vez es fundamental conocer los diferentes
términos mineros existentes ya que nos permiten estar a la vanguardia y tener la
capacidad de argumentar acerca de cualquier herramienta, accesorio o labor de la
minería.

3. COMPARATIVA CON EL MATERIAL PROPORCIONADO Y

CONSULTADO
Posteriormente a la audio-visualización del material proporcionado se puede
entender de una forma fácil y sencilla cada uno de los parámetros de la explotación a
cielo abierto así como sus propiedades básicas que tiene cada uno a través de la
intervención y puesta en práctica nos permiten obtener los resultados esperados, así
como una de las partes fundamentales en una mina a cielo abierto como lo es el
botadero, esta obra minera es requerida de forma obligatoria pero se debe tener en
cuenta su localización realizando un estudio previo en la misma para evitar depositar
todo este material estéril sobre una superficie que contenga mineral que a futuro
cercano podrá ser explotado. El material consultado no posee las características
fundamentales de los botaderos y tampoco las ventajas y desventajas que conlleva la
aplicación de una mina a cielo abierto.

4. DISCUSIÓN
Se puede argumentar que la minería a cielo abierto conlleva de un estudio previo
de todas las características del macizo rocoso y las propiedades de la zona de estudio
que permitan ser la fuente de conocimientos para la elección de la maquinaria y
personal especializado para las labores de extracción del mineral, y de esta forma
aplicar el método de explotación a cielo abierto adecuado, ya sea en forma de cantera,
 terraza, bancos, etc. Basados en la cantidad de mineral de estos depósitos y obviamente
de su ley de corte y media se puede estimar si el yacimiento es susceptible a
explotación siendo está rentable y que genere ingresos económicos respetando los más
altos estándares de calidad y cuidado ambiental.

5. CONCLUSIÓN TÉCNICA
Se puede concluir que el método de explotación a Cielo Abierto es el más rentable
entre las dos clases que existen y que posee mayor beneficios que contrariedades, a su
vez su aplicación es mucho más asequible y que genera una gran cantidad de ingresos
respecto a la inversión realizada, a su vez todas las labores que se realizan en el mismo
son mucho más sencillas pero claramente para el personal especializado.
La mina a cielo abierto es un conjunto de estructuras que conforman y cumplen un
papel fundamental, como en este caso el botadero que es la locación en la que se
deposita el material estéril, antes, durante después de realizar el procesamiento o
separación del mineral. Sin olvidar que para un futuro minero son fundamentales los
conceptos o definiciones esenciales ya que estas intervienen en cualquier etapa de la
explotación minero. Y que un proceso minero exitoso depende de su modelo o plan de
extracción de mineral inicial.

6. BIBLIOGRAFÍA
Nube Minera. (09 de Febrero de 2018). Clase Nº 9 Estimación Métodos Tradicionales.
Obtenido de https://www.youtube.com/watch?v=YR0UPaO8vxM&t=2949s
Pedro. (07 de Enero de 2018). Planificación y Diseño de Minas a Tajo Abierto - Módulo
2. Obtenido de https://www.youtube.com/watch?v=e4zAMIb5doU
Pedro. (07 de Enero de 2018). Planificación y Diseño de Minas a Tajo Abierto - Módulo
3 y 4. Obtenido de https://www.youtube.com/watch?v=IYfWIO75zYk&t=481s
Stumpf, P. (04 de Abril de 2020). Producción de áridos - Conferencia turno mañana.
Obtenido de https://www.youtube.com/watch?v=gLC15Ve8f6E