INTRODUCCIÓN

Enfocarse en los trabajos de minería de superficie o en ingles conocido como “Open Pit”

En Chile producimos una gran variedad de minerales metálicos y no metálicos principalmente oro,plata,cobre molibdeno, zinc fierro etc… , destacando en la producción de estos minerales casi la mayoría de las regiones del norte de nuestro país. Dentro de estos métodos de trabajo o explotación daremos a conocer el método open pit o cielo abierto, nos adentraremos en sus objetivos su realización y enfoques específicos.

INTRODUCCIÓN

OBJETIVOS • El objetivo de este proceso es extraer la porción mineralizada con cobre y otros

elementos desde el macizo rocoso de la mina (que puede ser a rajo abierto, subterránea o la combinación de ambas) y enviarla a la planta, en forma eficiente y segura, para ser sometida al proceso de obtención del cobre y otros elementos.

• Para ello debe fragmentarse la roca, de manera que pueda ser removida de su posición original, o in situ, y luego cargarla y transportarla para su proceso o depósito fuera de la mina como material suelto a una granulometría manejable.

¿Cómo se realiza la extracción?

• En la operación de una mina, intervienen varios equipos de trabajo, cuyas acciones deben ser coordinadas para lograr una alta eficiencia y seguridad en la faena.

• Aspecto Geológico: • Entrega la información de las características físicas, químicas y mineralógicas del material

a extraer. • Planificación: • Se Elabora el plan minero, considerando todas las variables (geología, operación,

mantención, costos, plazos, etc.) que intervienen en él. • Operaciones: • Realiza el movimiento de material en la mina (perforación, tronadura, carguío y

transporte). • Mantención: • Debe velar por la disponibilidad electromecánica de todos los equipos (perforadoras,

palas, camiones, equipos auxiliares • Administración: • Proporciona el apoyo en manejo de recursos humanos, contratos, etc. Además, participan

estamentos asesores en materias de seguridad, medio ambiente y calidad, para lograr el cumplimiento de las normas y orientaciones correspondientes a un trabajo seguro, limpio y de calidad.

¿Cómo se diseña la extracción? • El resultado de los diversos estudios de ingeniería permite determinar la relación

óptima entre la capacidad de extracción y beneficio de mineral, la que se expresa en miles de toneladas de cobre fino a producir en un año.De acuerdo con la capacidad de operación establecida, se determina la mejor secuencia para extraer el mineral, compatibilizando las características de la operación con los resultados económicos esperados para un largo período (en general, sobre los 10 años).

• Esto se conoce como plan minero

• La extracción del material se realiza siguiendo una secuencia de las siguientes fases

• Perforacion

• Tronadura

• Carguio

• Transporte

EXTRACCION DE MINERAL A RAJO ABIERTO U OPEN PIT

• Un rajo se construyen con un determinado ángulo de talud, bancos y bermas en

las que se realiza el transporte y el carguío de los camiones.

• Este tipo de extracción se utiliza cuando los yacimientos presentan una forma regular y están ubicados en la superficie o cerca de ésta.

• Este sistema de extracción permite utilizar equipos de grandes dimensiones, ya que el espacio no está restringido como en el caso de las minas subterráneas.

¿Cómo se construye una mina a rajo o cielo abierto?

• Las bermas deben tener un ancho tal que permita que se crucen dos camiones y

el movimiento de las máquinas de carguío.

• El rajo se va construyendo en avances sucesivos, lateralmente y en profundidad. A medida que se va profundizando en la mina, se requiere ir ensanchándola para mantener la estabilidad de sus paredes. De este modo, se genera una especie de anfiteatro escalonado con caminos inclinados especialmente diseñados para el tránsito de los equipos

• Banco: Cada banco corresponde a uno de los horizontes mediante los cuales se extrae el mineral. El banco se va cortando por el horizonte inferior, es decir hacia abajo, generando una superficie escalonada o pared del rajo. El espesor de estos horizontes es la altura de banco, la que generalmente mide de 13 a 18 m

• Berma: Es la franja de la cara horizontal de un banco, como un borde, que se deja especialmente para detener los derrames de material que se puedan producir al interior del rajo. Su ancho varía entre 8 y 12 m

• Talud: El talud o pared de la mina es el plano inclinado que se forma por la sucesión de las caras verticales de los bancos y las bermas respectivas. Este plano presenta una inclinación de 45° a 58° con respecto a la horizontal, dependiendo de la calidad geotécnica (dureza, fractura miento, alteración, presencia de agua)de las rocas que conforman el talud.

Rampa:

• es el camino en pendiente que permite el tránsito de equipos desde la superficie a los diferentes bancos en extracción. Tiene un ancho útil de 25 m, de manera de permitir la circulación segura de camiones de gran tonelaje en ambos sentidos.

• Asimismo, se determinan los lugares donde se ubicarán los botaderos de material estéril, las instalaciones eléctricas, los puntos de suministro de petróleo y agua, las plantas de beneficio, los talleres y las dependencias administrativas, de manera que no sean afectadas por los avances del rajo en un tiempo considerable.

¿Cómo se realiza la extracción en el rajo abierto?

La descripción de las fases del proceso es la siguiente: En las perforaciones se coloca el explosivo para realizar las tronaduras.

Perforación:

• En las perforaciones se coloca el explosivo para realizar las tronaduras. Las perforaciones en el banco deben realizarse a distancias regulares entre si, generalmente entre 8 y 12 m (malla de perforación), de manera que atraviesen toda la altura del banco para que, al introducirse los explosivos, la detonación permita fragmentar la roca.

Tronadura:

• En cada hoyo cargado con explosivo, se introduce un detonante de encendido eléctrico, el que se detona mediante control remoto. Se establece una secuencia de detonaciones entre los distintos hoyos de una tronadura, de manera que la roca sea fragmentada en etapas partiendo de la cara expuesta del banco hacia adentro.

Carguío:

• En el carguío de los camiones se usan palas eléctricas de grandes tamaños y capacidades.

• El material tronado es cargado en camiones de gran tonelaje mediante gigantescas palas eléctricas o cargadores frontales. Estos equipos llenan los camiones en una operación continuada desde que queda disponible el banco después de la tronadura. Las palas eléctricas tienen capacidad para cargar 70 o 100 toneladas de material de una vez, por lo que realizan tres movimientos o pases para cargar un camión

Transporte:

• Para el transporte del material mineralizado y el material estéril, se utilizan camiones de gran tonelaje, por ejemplo 240 o 300 toneladas. Éstos transportan el material desde el frente de carguío a sus diferentes destinos: el mineral con ley al chancador primario, el material estéril a botaderos y el mineral de baja ley a botaderos especiales.

Diseños:

DISEÑO MINERO DE RAJO ABIERTO Y

SECCIÓN TIPO DE UN RAJO

MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN

El método de explotación es la estrategia global que permite la excavación y extracción de un cuerpo mineralizado del modo técnico y económico más eficiente: • Define los principios generales según los que se ejecutan las operaciones unitarias • Define criterios con respecto al tratamiento de las cavidades que deja la extracción

Una primera clasificación de los métodos: El método de explotación por minería de superficie o a cielo abierto. El método de explotación por minería de interior o subterránea. El método de explotación por sondeos.

MINERÍA DE SUPERFICIE

MINERÍA SUBTERRÁNEA

MINERÍA POR SONDEO

SELECCIÓN DE MÉTODOS DE

EXPLOTACION

• Tamaño, forma y profundidad del depósito • Aspectos fisiográficos: topografía, clima, etc. • Entorno geológico y geo estructural del sector • Propiedades fisicomecánicas de la mena y roca de caja • Factores económicos: - Precio - Ley de la mena - Costos

de explotación - Tasa de producción - Capital existente, etc

• Factores ambientales: - Preservación flora y fauna - Aire y fuentes de agua

TIPOS DE SISTEMAS DE

EXPLOTACIÓN

• Explotación a Rajo Abierto (Open Pit) • Explotación por Canteras (Quarry Mining) • Explotación Aluvial (Alluvial Mining) • Explotación por Destape (Strip Mining) • Explotación por Recolección (Harvesting Mining)

EXPLOTACIÓN A RAJO ABIERTO (OPEN PIT)

EXPLOTACIÓN POR CANTERAS (QUARRY MINING)

Canteras:

Canteras es el término genérico que se utiliza para referirse a las explotaciones de roca industrial, ornamentales y de materiales de construcción. • Áridos, fabricación de cementos. (en el lugar de consumo

– extracción no cuidadosa- grandes alturas de bancos) • Paralelepípedo – grandes bloques (cuidadosa – gran n° de

bancos).

EXPLOTACIÓN ALUVIAL (ALLUVIAL MINING)

EXPLOTACIÓN POR DESTAPE (STRIP MINING)

• conocido internacionalmente como STRIPPING o trincheras, que podría traducirse como destape o descubierta y que consistirá en la explotación desde la superficie de unas capas, básicamente horizontales (menos de 10º de buzamiento), mediante la apertura de un hueco inicial para el descubrimiento de la capa o capas y tras la extracción de estas se procederá a rellenar el hueco ya explotado con el estéril que se extraerá de la fase.

• Secuencia • Retirada de la cubierta vegetal.

• Arranque del recubrimiento. (general 50 m)

• Explotación de la capa.

EXPLOTACIÓN POR

RECOLECCIÓN (HARVESTING MINING)

CLASIFICACIÓN DE LOS

SISTEMAS DE ARRANQUES

Después de haber definido el método aplicable, es necesario establecer el sistema de explotación, que estará constituido por los diferentes equipos de arranque, carga y transporte. •Sistema totalmente discontinuo. •Sistema mixto con trituradora estacionaria dentro de la explotación.

•Sistema mixto con trituradora semimóvil dentro de la explotación.

•Sistema continúo con trituradora móvil y arranque discontinuo.

•Sistema de transporte mixto y arranque continúo.

•Sistema de arranque y transporte continuos

CICLO DE OPERACIONES

• Barrenacion • Voladura • Excavación • Acarreo

PROGRAMA DE EXPLOTACIÓN

• Método de razón estéril mineral descendente

• Método de razón estéril mineral ascendente

• Método de pendientes de trabajo

• Secuencia de extracción en fases

CONCLUSIÓN

“Open Pit” es uno de los métodos de explotación más utilizados en minería.

Open pit simulation

Open pit Real operation