Nicholas Method

Introduccin Diseo Minero

Seleccin de mtodo

Mtodos de Explotacin Subterrneos

Soportado

Por Pilares

Artificialmente

Soportado

con Relleno

Sin soporte o

Hundimiento

Room and Pilar

Sublevel and

Longhole

stoping

Bench and Fill

stoping

Cut and Fill

Stoping

Shrinkage

Stoping

VCR

Stoping

Longwall

Mining

Sublevel

Caving

Block

Caving

Desplazamiento de la roca de caja

Energa de deformacin almacenada en las proximidades de una excavacin

Transicin Tajo-Subterrnea

Source: SRK International Newsletter No. 28 ( with modification)

Haulage tunnel

>300 m

typically

Source: SRK International Newsletter No. 28 ( with modification)

Seleccin de metodos de explotacin

Caracteristicas fsicas y geologicas del yacimiento

Caracteristicas geomecanicas del deposito

Costos operacionales y de capital

Ritmo de extraccin (TN/dia)

Disponibilidad y costo de la mano de obra

Consideraciones ambientales

Mtodo cuantitativo de seleccin de

metodos de explotacin

FACTIBILIDAD TECNICA(LISTADO DE METODOS FACTIBLES)

FACTIBILIDAD

ECONOMICA

GEOMETRIA DEL

YACIMIENTO

CONDICIN GEOMECNICA

COSTOS DE OPERACIN

Referencia: NICHOLAS (1981)

Geometra del yacimiento

1. Descripcin de la geometra del yacimiento

1. Yacimiento Equidimensional o masivo: dimensiones similares en

todas las direcciones

2. Yacimiento tabular o elongado: dos direcciones son predominantes

3. Yacimiento Irregular: dimensiones del yacimiento varian en

distancias cortas

2. Descripcin de la potencia del yacimiento

1. Baja potencia: 0- 10 m

2. Potencia Intermedia: 10-30 m

3. Potente: 30-100 m

4. Muy potente: > 100 m


3. Descripcin de la inclinacin del yacimiento

1. Horizontal: 0- 20

2. Intermedio: 20-55

3. Vertical > 55

4. Descripcin de la profundidad del yacimiento

Esfuerzo vertical zv 027,0

Z = profundidad (m)

Cuando no nos den la densidad de la roca se asume una densidad de

2.7 gr/cm3 o 2.7 Ton/m3, multiplicar la densidad por la profundidad y

dividir entre 100 para obtener la presin vertical en Mpa.


5. Descripcin de la distribucin de leyes en el yacimiento

Uniforme : leyes diseminadas en el yacimiento

Gradual : existen distintas leyes que gradualmente cambian en el

espacio

Errtica : existen bolsones de ley sin un claro patrn

Caractersticas geotecnicas del yacimiento

Resistencia de la Roca Intacta

Poco competente UCS/v 16 ff/m

Fracturado ff/m: 10-16 ff/m

Poco fracturado ff/m: 3 10 ff/m

Muy poco fracturado ff/m: < 3 ff/m

Se caracteriza el mineral, pared colgante y pared yacente

UCS/v

Caractersticas geotecnicas del yacimiento

Condicin de las estructuras

Poco Competente: estructuras sin relleno o con relleno con una resistencia menor a la

roca intacta

Competente: estructuras sin relleno con superficie rugosa

Muy Competente: estructuras con relleno de mayor resistencia que la roca intacta

Mtodo cuantitativo seleccin

A: Tipo de Yacimiento

Metodo explotacin Masiva Tabular/platy Irregular Baja Intermedia Alta Muy alta

3 2 3 2 3 4 4

4 2 0 -49 0 2 4

2 2 1 1 2 4 3

3 4 1 -49 0 4 3

-49 4 -49 4 0 -49 -49

0 4 2 4 2 -49 -49

2 2 1 1 1 2 4

0 4 2 4 4 0 0

3 3 0 -49 0 3 4

0 2 4 4 4 4 1

1. Yacimiento

Top Slicing

Square Set

Rajo Abierto

Block Caving

Sublevel Stoping

Sublevel Caving

Longwall mining

Room and Pillar

Shrinkage Stoping

Cut and Fill Stoping

Potencia del yacimientoForma general yacimiento

A: Tipo de Yacimiento


Horizontal Intermedia Vertical Uniforme Gradacional Errtico

3 3 4 3 3 3

3 2 4 4 2 0

2 1 4 3 3 1

1 1 4 4 2 0

4 0 -49 4 2 0

4 1 0 3 3 3

2 1 4 3 2 1

0 3 4 3 3 3

4 1 2 4 2 0

2 3 3 3 3 3

1. Yacimiento

Shrinkage Stoping


Top Slicing

Square Set

Sublevel Stoping

Sublevel Caving

Longwall mining

Room and Pillar

Rajo Abierto

Block Caving

Metodo explotacin

Orientacin Distribucin de las leyes

Rating(Yacimiento) = Forma + Potencia + Orientacin + Distribucin

B: Condiciones geotecnicas del mineral

Condiciones mineral

Baja Mediana Alta

3 4 4

4 1 1

-49 3 4

0 3 3

4 1 0

0 3 4

1 3 4

3 2 2

2 3 3

4 1 1Square Set

Room and Pillar

Shrinkage Stoping


Top Slicing

Block Caving

Sublevel Stoping

Sublevel Caving

Longwall mining

Metodo explotacin

Rajo Abierto

Competencia Roca Intacta


Condiciones mineral

muy cercanas poco espac. Espaciadas muy espaciadas Baja Mediana Alta

2 3 4 4 2 3 4

4 4 3 0 4 3 0

0 0 1 4 0 2 4

0 2 4 4 0 2 2

4 4 0 0 4 3 0

0 1 2 4 0 2 4

0 1 3 4 0 2 4

3 3 2 2 3 3 2

1 1 2 4 1 2 4

4 4 2 1 4 3 2

Shrinkage Stoping


Top Slicing

Square Set

Sublevel Stoping

Sublevel Caving

Longwall mining

Room and Pillar

Metodo explotacin

Rajo Abierto

Block Caving

Resistencia estructurasEspaciamiento Fracturas

B: Condiciones geotecnicas del mineral (estructuras)


C: Condiciones geotecnicas de la pared colgante

Pared ColganteB M A MC PE E ME B M A

3 4 4 2 3 4 4 2 3 4

4 2 1 3 4 3 0 4 2 0

-49 3 4 -49 0 1 4 0 2 4

3 2 1 3 4 3 1 4 2 0

4 2 0 4 4 3 0 4 2 0

0 3 4 0 1 2 4 0 2 4

4 2 1 4 4 3 0 4 2 0

3 2 2 3 3 2 2 4 3 2

4 2 1 3 3 3 0 4 2 0

3 2 2 3 3 2 2 4 3 2


Top Slicing

Square Set

Sublevel Caving

Longwall mining

Room and Pillar

Shrinkage Stoping

Metodo explotacin

Rajo Abierto

Block Caving

Sublevel Stoping

Competencia Roca Intacta Espaciamiento Fracturas Resistencia estructuras

Pared PendienteB M A MC PE E ME B M A

3 4 4 2 3 4 4 2 3 4

2 3 3 1 3 3 3 1 3 3

0 2 4 0 0 2 4 0 1 4

0 2 4 0 1 3 4 0 2 4

2 3 3 1 2 4 3 1 3 3

0 2 4 0 1 3 3 0 3 3

2 3 3 2 3 3 2 2 2 3

4 2 2 4 4 2 2 4 4 2

2 3 3 1 3 3 3 1 2 3

4 2 2 4 4 2 2 4 4 2


Top Slicing

Square Set

Metodo explotacin

Rajo Abierto

Competencia Roca Intacta Espaciamiento Fracturas Resistencia estructuras

Block Caving

Sublevel Stoping

Sublevel Caving

Longwall mining

Room and Pillar

Shrinkage Stoping

D: Condiciones geotecnicas de la pared colgante

Rating metodos

Factores de peso

Geometria yacimiento 1

Condiciones geomecanicas mineral 0,75

Condiciones geomecnicas pared colgante 0,6

Condiciones geomecnicas pared yacente 0,38

Ranking= A*k1 + B*k2 + C*k3 + D*k4

Costos relativos

Metodo Costo relativo

Block Caving 1,0

Room and Pillar 1,2

Sublevel Stoping 1,3

Sub Level Caving 1,5

VCR 4,3

Cut and Fill mecanizado 4,5

Shrinkage Stoping 6,7

Cut and Fill convencional 9,7

?

Ejercicio prctico

Suponga que ud tiene un yacimiento de Cu a ser explotado con las siguientes caractersticas:

Yacimiento: Tabular Ancho: 100 m Manteo: 15 Mineralizacin: diseminada

Caracteristicas geotecnicas mineral UCS = 83 MPa RQD= 65% Espaciamiento: 10 ff/m Condicin estructuras: cerradas con superficie rugosa

Caracteristicas geotecnicas pared colgante (hanging wall) UCS = 110 MPa RQD= 65% Espaciamiento: 4 ff/m Condicin estructuras: cerradas con superficie rugosa

Caracteristicas geotecnicas pared yacente (foot wall) UCS = 48 MPa RQD= 40% Espaciamiento:1 4 ff/m Condicin estructuras: fracturas con relleno arcilloso

Determine los metodos de explotacin con mayor significancia

Discusin y trabajo en grupos

Qu otros factores debiesen ser adicionados a la metodologa propuesta por Nicholas? Geometria (1,0) Geotecnia mineral (0,75) Geotecnia roca techo (0,6) Geotecnia roca piso (0,38) Costos operacin (0,75) Productividad (1,0) Produccin Profundidad Recuperacin Capital trabajo Calificacin mano de obra Dilucin Topografa Restricciones ambientales Costos desarrollos Tiempo retorno Impacto comunidades

Cmo ud ponderara los factores antes considerados?

Definiciones econmicas

Inventario de recursos geologicos

CURVA TONELAJE LEY - RECURSOS TOTALES

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0

Ley de Corte

To

ne

laje

(K

t)

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

Le

y M

ed

ia (

%)

TON SOBRE LC LM SOBRE LC

Ley de corte

Donde:

Cm es el costo de operacin mina (US$/ton)

Cp es el costo de operacin planta (US$/ton)

P es el precio de venta de Cu (cUS$/lb Cu)

Cr es el costo de transporte de concentrado, refinacin, fusin y ventas (cUS$/lb Cu)

R es la recuperacin metalrgica (%)

K factor de conversin

La ley de corte marginal es aquella ley a la cual se obtiene un beneficio cero, el cual

que se deben extraer todas aquellos unidades de explotacin que al menos pueden

pagar los costos de operacin por su contenido de mineral.

kRCrP

CpCmLc

*)(

Ley de corte ptima

La ley de corte ptima es aquella que optimiza el proyecto

considerando el valor actualizado del negocio (VAN), y por ello

requiere de una tasa de descuento asociada y un ritmo de explotacin

de las reservas.

Esta ley se calcula considerando:

El total de los recursos geolgicos del yacimiento (Curva Ton-ley)

Costos de Operacin, Precios de venta y Recuperaciones metalrgicas

Estimacin de dilucin potencial del mtodo de explotacin

Ritmo de explotacin

Tasa de descuento

Inversiones

Metodologia- Calculo Ley de corte optima

1. Estimar recursos a distintas leyes de corte

2. Diluir recursos

3. Determinar ingresos

4. Determinar Beneficio marginal

5. Determinar aos de vida util

6. Determinar el valor del proyecto asumiendo flujos

anuales

7. Comparar con situacin despues de evaluar el proyecto

Ley de corte optima

Inventario finos totales y diluidos

LC LM sobre LC TON sobre LC

0.00 1.27 16,042,199

0.40 1.27 16,041,767

0.50 1.27 16,007,423

0.60 1.30 15,509,219

0.70 1.33 14,614,007

0.80 1.39 13,242,407

0.90 1.46 11,923,7271.00 1.51 10,770,287

1.10 1.60 9,045,036

1.20 1.68 7,579,463

1.30 1.76 6,402,614

1.40 1.86 5,205,673

1.50 1.95 4,301,279

1.60 2.04 3,494,946

1.70 2.15 2,718,643

1.80 2.25 2,160,085

1.90 2.37 1,691,3992.00 2.46 1,388,260

DILUCION 5%

PRECIO 102 CUS$/lb

Cmina 6.20 US$/t

Cplanta 7.55 US$/t

CF&R 25.41 CUS$/lb

Recuperacin Metall. 88%

Revenue Factor 1485 US$/t

TASA 11%

INVERSION MINA 10.000.000

Ejemplo

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1

Ley de corte (%)

VA

N (

MU

S$

)

VAN (600 KTPA)

VAN (1000 KTPA)

VAN (200 KTPA)

Ritmo explotacin

0,754,88 r

yr

TT

D

T =son toneladas cortas (2000 lbs)

Tr = Estimacin de reservas aseguradas (probadas y medidas)

Dyr= numero de das de la operacin a capacidad plena

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