Clase09a_2013_I Planeamiento General de Mina

UNIVERSIDAD INACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica

Escuela Profesional de Ingeniería de Minas

MI 115 Métodos de Explotación Subterránea

Ciclo 2013- I

F. Grimaldo / Mayo 2013

Por: Ing. Francisco Grimaldo Z.

PLANEAMIENTO GENERAL DE MINA

Y

DISEÑO DE MINA SUBTERRANEA




Ciclo 2013- I



DEFINICIONES

PLANEAMIENTO

Es el proceso de decidir antes que la acción sea requerida.

Tener visión es diferente de un planeamiento a largo plazo, éste

usualmente extrapola las tendencias actuales del negocio.

PLANEAMIENTO

ESTRATÉGICO Es el proceso por el cual los miembros que dirigen una organización

visionan y prevean su futuro, y desarrollan los procedimientos y

operaciones necesarias para lograr ese futuro.

Es tomar decisiones en forma anticipada.

Es un proceso que establece objetivos y elige los mejores medios

para lograr los objetivos antes de tomar una acción.

VISION Es la dirección en la cual la organización debería moverse, y la

energía que impulsa para iniciar este movimiento.

MISION Describe la naturaleza y el negocio al cual se dedica la empresa

para el logro de su Visión

Especifica cuál es su propósito.

Sirve como guía consistente y fundamento para todas las

decisiones importantes que toma el equipo gerencial.




Ciclo 2013- I



VISION

Es una declaración

concisa de lo que una

organización o persona

quiere y espera ser en el

futuro.

Señala el camino que

permite establecer el

rumbo para lograr su

desarrollo esperado en

el futuro.

Ejemplo:

“Vamos a ser la mejor

empresa minera del

mundo en producción

de plata”.




Ciclo 2013- I



EL PLAN ESTRATEGICO?

El Plan Estratégico debe responder a las preguntas:

- ¿A dónde nos dirigimos?

- ¿Cuál es el ambiente en que operamos actualmente?

- ¿Cómo llegamos donde queremos estar?

El Plan Estratégico nos dará el escenario para la acción que está en

la mente de la organización y sus empleados.

Nos dará un marco de trabajo para los gerentes y colaboradores

puedan determinar situaciones estratégicas, discutir las alternativas

en un lenguaje común, y decidir acciones a ser tomadas en un

razonable periodo de tiempo.

Además, dará la energía suficiente de la organización para tener una

creencia compartida que la visión se puede alcanzar.




Ciclo 2013- I



PLANEAMIENTO TACTICO

TACTICA – Es el medio por el cual se realiza una

estrategia. Es un curso de acción más específico y

abarca periodos más breves y específicos.

La táctica debe coincidir con la estrategia.

Es en este marco que ubicamos el plan general de mina, que vendría a

ser un planeamiento táctico.

Donde tenemos:

Planeamiento a largo plazo – Vida de la mina: 5 a 10 años

Planeamiento a mediano plazo – 2 a 3 años

Planeamiento a corto plazo – 1 año

Planeamiento operacional – diario, mensual

“El planeamiento se hace en todas las etapas y en cada uno de los

métodos”




Ciclo 2013- I



PLANEAMIENTO TACTICO

Nivel Intermedio: Elaborado a nivel de Superintendencias y Jefaturas se orienta a: obtención

de máxima producción y productividad; cubicar nuevas reservas de mineral; optimizar

costos; implementar la infraestructura adecuada y adecuar las operaciones a las normas

ambientales y gubernamentales

Nivel Inferior: Elaborado por los jefes de las diferentes zonas o niveles de mina se orienta a

la explotación racional; a realizar la exploración, desarrollo y preparación de mina; a elevar

los rendimientos de operaciones y establecer nuevos estándares; diagnosticar, sostener y

mantener el equilibrio de los recursos: disponibilidad vs: requerimientos, capacitar al

personal; mejorar los métodos y técnicas de operación; mejorar la seguridad y el controlar el

medio ambiente.

Tienen diferentes niveles como:

Nivel Superior: Elaborado a nivel Gerencial y se orienta a: Obtener las máximas utilidades

(Resultados Económicos); darle continuidad operativa; expansión de la Empresa; asegurar

un mercado financiero favorable entre otros.




Ciclo 2013- I



Como hemos visto, la estrategia delinea los caminos por donde van a desarrollarse

las acciones futuras de la empresa minera.

Entonces las acciones la implementaremos a través de los planes operativos que

desarrollaremos van por:

- El plan de exploración y desarrollo

- La cubicación de reservas de mineral

- Los planes de producción de mineral

- Los estimados de inversión y futuro costos operativos

- El plan de desarrollo de la infraestructura de mina

- La tecnología a emplear, el método de minado a trabajar

- La planificación de los recursos (mano de obra, equipos, servicios, energía), etc.

Y cada uno de estos planes contendrán: Objetivos, acciones, presupuestos y

controles a realizar por áreas de mina, departamentos; programación de trabajos, etc.,

etc.




Ciclo 2013- I



Luego de definida la forma a explotar, casi en forma paralela vamos diseñando el layout

general de cómo vamos a ubicar la infraestructura principal de toda la mina.

Cuerpo mineralizado

Carreteras

Desmontera

Planta de

tratamiento de

mineral

Relavera

Agua

Energía

Oficinas, y

campamentos

Talleres y

almacén

LAYOUT MINA XXXX

Vista en planta

Escala: 1:xxx

Diseñado por:

Aprobado por:




Ciclo 2013- I


¿Qué requeriremos para este PLANEAMIENTO

GENERAL DE MINA SUBTERRANEA?

1. Información técnica: Información geológica (tamaño, largo, potencia, buzamiento,

continuidad, valores, alteraciones, etc.)

2. Información estructural: Cobertura del depósito, desmonte, caja, techo, RQD, etc.

3. Información económica: Reservas, propiedad, agua, infraestructura, situación política,

tributaria, etc.

4. Determinación del tamaño de la producción: f(reserva, precio, ley, tiempo, energía,

política)

5. Condiciones de los precios del mercado: Tendencias.

6. Actitud del gobierno: Estabilidad económica, tributaria, marco legal.

7. Otros que afecten




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o Calcular inversión necesaria.

o Costo extracción/ton. mineral, costo de

tratamiento, gastos generales, costos de transporte.

o En lo posible, cálculo más real. Diseñar tipo de

acarreo? camiones? Dimensiones del pique? O

Fajas transportadoras? Tipos de locomotoras? Con

estas definiciones, se estimará la inversión.

o Determinar calidad de roca, contenido agua, etc.

o Si se planea minado subterráneo después de tajo

abierto, se debe diseñar correctamente el fondo del

tajo (ancho correcto) y condiciones de seguridad

respecto al tajeo subterráneo debajo del fondo.

Minado Subterránea Minado Open Pit

Desbroce

Tiempo

Toneladas

Plan de Minado

Plan de producción de la mina subsuelo




Ciclo 2013- I


Procedimiento clásico para diseñar una mina:

Determinación del método y

Probable ritmo de minado.

Por lo que en una primera etapa se hará un “diseño conceptual de mina”, se aprovecha

todo lo que se hizo en una etapa anterior (cruceros, galerías, rampas, excavaciones

verticales, etc.)

Por lo que debemos hacer un arreglo general (lay out) de toda la infraestructura que se

necesitará para la mina subterránea.


GENERALES




Ciclo 2013- I



LAY OUT MINA SUBTERRANEA

Castillo Pique

Pique Vertical

Block

Mineralizado B

Block

Mineralizado A

Superficie

Block

Mineralizado C

Chimeneas de ventilación

Rampa de

acceso 2

Rampa de acceso

de superficie

Acceso 1

Casa Wincha

Rampa de

acceso 3




Ciclo 2013- I


Para el minado subterráneo tener en cuenta:

1) Ubicación y tamaño pre producción.

2) Accesos: Vías de acarreo, acceso principal (piques,

rampas, galerías u otras mayores). Diseño en función a

manipuleo de mineral, equipos, personal, servicios, etc.

3) Desarrollos: intervalos entre niveles

4) Preparación: Dimensionar el block

5) Método de explotación

6) Servicios (Bombeo, drenaje, ventilación, mantenimiento,

energía, ubicación de polvorines)

7) Organización

8) Ejecución - Control

El procedimiento para la determinación realmente es un

proceso iterativo, pero puede ser tedioso y puede ser

bueno lo siguiente:

o Comparaciones con otras minas similares (bench

marking)

o Razonamiento intuitivo del equipo involucrado,

experiencia y buen juicio.


ASPECTOS GENERALES A TENER EN CUENTA




Ciclo 2013- I


Entradas principales a la de mina

o Depósitos pequeños: viables con rampas y acarreo con camiones a un pique

vertical a lo mucho de 500 m.

o Depósito de tamaño mediano, (unos 4 millones de ton), puede ser

económicamente viable con rampas y acarreo con camiones a una profundidad

vertical de hasta 250 m.

o En terrenos buenos, ritmo de producción menor de 1 millón de toneladas por

año, viable alternativa con camiones versus pique.

o Cuerpos minado encima de 5000 tpd: económicamente viables con fajas

transportadoras en un inclinado.

o Faja Transportadora es más económica que un transporte sobre rieles o

camiones cuando la distancia excede a 1 kilómetro.

Preparación de mina




Ciclo 2013- I


o La ubicación normal de un pique de producción es el centro de

gravedad de la forma de cuerpo mineralizado.

0 La profundidad de un pique permitiría acceder una explotación minera

minado de unos 1800 días. Ejemplo, no sucedió así en la mina Morococha y

años posteriores el costo de transporte era alto, con la consiguiente perdida

de rendimientos y eficiencias.

o Para un cuerpo mineralizado profundo, los piques de producción y

ventilación se profundizarían simultáneamente y ubicados a no más de 100

m. De espaciamiento.

Piques




Ciclo 2013- I


Diseño

general

subterráneo

Fuente: Atlas Copco




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Las galerías al pie de un minado de taladros largos se ubicarían al menos a 15 m en un buen terreno. En minas más profundas esta distancia se incrementaría a 23 m y a una gran profundidad esta distancia sería no menos de 30 m. Echaderos de mineral no más allá de los 160 m (los de desmonte no más de 250 m) cuando se usan equipos LHD. Distancia máxima económica de acarreo para un LHD de 5 yd3 es 500 pies y para 8 yd3 unos 800 pies. La cantidad de un tajeo de pre producción requerido para entrar a producción es 125 días de minado. Para mina nueva, es importante determinar primero el método de minado y la secuencia de tajeado. La plantad concentradora se ubicaría cerca de la salida de la mina. Esto permite utilizar el relleno para mina. Las oficinas administrativas se ubicarían lo más cerca de la mina.

Diseño general subterráneo Otros aspectos que ayudan al diseño




Ciclo 2013- I


Rampas de acarreo

Para pequeños cuerpos mineralizados, la rampa es por default

seleccionada, debido a que es una selección flexible y económica. Se puede

usar un galería horizontal que se ubique lo más cercano al cuerpo

mineralizado de tal forma que los cruceros sean lo más cortos posibles.

Otra ventaja de la rampa o galería es que es un acceso directo para los

equipos. Para el caso de piques el equipo es desmantelado completamente

para bajarlo y volverlo a armar.

El tiempo para iniciar la rampa es menor que el de un pique.

Para cuerpos mineralizados medianos, la rampa de acarreo debe ser la

mejor elección,




Ciclo 2013- I


Adecuadas para grandes cuerpos mineralizados, es el método más económico de extraer mineral. Se construyen sobre un inclinado. Si el overburden es muy profundo, la rampa o inclinado no es practica, lo mismo ocurre cuando el terreno no es competente para construir la rampa. Piques En cuerpos profundos, usualmente un sistema de piques es lo mejor.

Fajas transportadoras




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PERFORACIÓN Y VOLADURA

Equipos menores: jack leg, stoper

Equipos mayores: Jumbos electrohidráulicos

Equipos de taladros largos.

Perforación de acuerdo al terreno y cara libre disponible: horizontal, vertical

(hacia arriba y hacia abajo), anillos, taladros largos.

ACARREO

Limpieza y acarreo:

Manual con lampa y carretilla.

Cargadores neumáticos: palas mecánicas (sobre rieles o sobre ruedas) neumáticas

Cargadores de bajo perfil: scooptrams.

Camiones de bajo perfil.




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Dependiendo de la mina, técnica y geomecanicamente

se definirá el uso del tipo de sostenimiento:

Madera con dimensiones estándar

Redondos eucalipto de diámetros diversos

Pernos de roca: mecánicos, split set, expansivos.

Cables de anclaje

Mallas

Shotcrete

Arcos de acero

SOSTENIMIENTO DE LABORES




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En una etapa conceptual, mejor es considerar métodos convencionales

para el transporte de mineral, y considerar métodos inusuales solo si las

circunstancias son inusuales

Los métodos convencionales incluyen:

Verticales Piques (winches), tuberías (bombas), fajas

Inclinados Fajas, Carros sobre rieles

Horizontales Fajas, camiones, Locomotoras sobre rieles, tuberías.

Métodos convencionales de transporte de mineral

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