Superficial capítulo i

Universidad Nacional del Altiplano

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

Carrera Profesional de Ingeniería de Minas

CURSO DE

“MINERIA SUPERFICIAL”

ING. JORGE DURANT BRODEN

Puno - Perú

Segundo Semestre 2014

Minería Superficial – Ing. Jorge Durant Broden

2

CAPÍTULO I – MINERÍA SUPERFICIAL

INTRODUCCIÓN

La historia de la minería superficial está estrechamente relacionada con la explotación de

minerales de carbón, cobre y hierro y de minerales no metálicos como: arcillas yeso, roca

fosfórica, arena, grava y roca.

Un conocido principio dice que la riqueza de las naciones proviene de la tierra. Un corolario de

lo anterior en el mundo de la minería es “sin no puede ser cultivado debe ser minado”. Las

técnicas de la minería superficial son uno de los principales medios para extraer los minerales

de la tierra. La producción mundial anual de metales y no metales asciende a un total de 16.6

billones de toneladas cortas. De este total, el 70% corresponde a la producción de minas

superficiales. La piedra chancada, arena y grava, los materiales fundamentales requeridos para

la construcción, son producidos mediante técnicas de explotación superficial. Su producción

anual asciende a 23.5 billones de toneladas cortas. A esto debemos añadir los materiales

empleados para la preparación del cemento, otros 2.3 billones de tc. Finalmente, la cantidad

de desmonte que debe ser removido en el proceso de extracción de los materiales valiosos se

estima en 30 billones de toneladas cortas. Sumando todo lo anterior tenemos un total de 67.3

billones de toneladas anuales que son extraídas mediante técnicas de minería superficial

(Bagherpour y otros, 2007)

Hoy en día la población mundial se ubica en alrededor de 6.5 billones de personas. En términos

simples esto significa que, mediante métodos superficiales, anualmente se extrae un promedio

de 10 toneladas cortas de material por cada habitante de la tierra. Sin embargo debemos tener

en mente que hoy en día el 95% de la población de la tierra se encuentra en los países en

desarrollo. Basándonos en sus expectativas para mejorar los estándares de vida, el estimado

actual de material que deberá ser extraído en el año 2038 será de 138 billones de toneladas.


3

La habilidad del planeta tierra para satisfacer esta demanda no es un tema de recursos, ya que

estos se encuentran ahí, sino más bien un tema de precios y costo. Inspeccionando nuestra

base de recursos, podemos concluir que, por lo general, las condiciones de explotación serán

más difíciles que en el presente. Así mismo se espera que los requisitos ambientales y de

seguridad sean cada vez mayores. Esto significa que todo el proceso de minado, desde la

prospección a la exploración, desarrollo, extracción y finalmente cierre de mina deberá ser

mucho más avanzado. Hoy en día, en muchos lugares del mundo, el cierre de mina debe

planificarse de la manera más satisfactoria antes de que una mina superficial pueda ser

aperturada. Esto se traduce en la necesidad de utilizar y aplicar una ingeniería de primer nivel,

así como las tecnologías que nos permitan cumplir con todos estos requisitos, especialmente

aquellos que se presentarán en el futuro.

MINAS A TAJO ABIERTO

A fin de ser adecuado para su explotación superficial, un cuerpo mineralizado debe

encontrarse cerca o en la superficie terrestre y sus dimensiones horizontales deben ser

mayores que las verticales. Los yacimientos estratificados, yacimientos porfiríticos o mantos de

enriquecimiento secundario son típicamente adecuados para su explotación superficial.

Dos principales diferencias entre una mina superficial y una cantera son las condiciones

geológicas y las características del material disparado. En las canteras, la mayoría de los

productos vendidos a los usuarios tiene solamente que ser chancado y seleccionado con una

parrilla a fin de separar los diferentes tamaños de partícula. De otra parte, el objetivo de una

mina metálica superficial es el de proporcionar un mineral lo más puro posible a la planta, la

que puede comprender una chancadora, molinos, clasificadores, celdas de flotación, y/o

sistemas bioquímicos, etc.

Figura 1. Principios Generales en Open Pit


4

Los concentrados o productos resultantes son eventualmente enviados para un mayor

procesamiento antes de obtenerse el producto final. Para algunos metales, este ulterior

proceso comprende el fundido y refinado. Los depósitos explotados empleando métodos

superficiales tienen una gran variedad de formas, tamaños y orientación. Algunas veces es fácil

distinguir entre el mineral y el desmonte tal como se muestra en la siguiente figura.

En otros casos esta distinción es más ambigua, basada solamente en aspectos económicos. Tal

como en las canteras, los minerales son extraídos empleando una serie de bancos. En caso de

que el mineral no aflore, el material de la sobrecarga debe ser removido (desbrozado) a fin de

dejar expuesto el yacimiento. En tanto el pit inicial es profundizado, este es ampliado. La

geometría del pit es controlada por un número de factores que incluyen la forma del cuerpo

mineralizado, la distribución de leyes, la estabilidad de los taludes, la necesidad de contar con

vías de acceso, consideraciones operativas, etc. En la geometría de la Figura 1, se necesita

desbrozar una cantidad significativa de desmonte a fin de acceder al siguiente banco de

mineral en el fondo del tajo. Sin poner en peligro la estabilidad del talud, es de principal

importancia el mantener el ángulo del talud lo mas parado posible, manteniendo así al mínimo

la cantidad de material excavado. En algún banco se tiene que la calidad (ley) del material

excavado no es lo suficientemente alta como para pagar los costos del desbroce necesario.

En este punto en el tiempo la mina tiene que cerrar o, si las condiciones son favorables, se

puede continuar la explotación mediante el empleo de métodos subterráneos. En la siguiente

figura se muestra la mina de cobre y oro de Aitik en Suecia. Esta es la mina europea más

grande ya que produce 18 millones de toneladas de mineral por año. Actualmente se

encuentra a una profundidad de 480 metros y se espera llegar hasta los 800 metros antes del

cierre.

Figura 2. Mina Aitik en el norte de Suecia

(www.boliden.com)

http://www.boliden.com/


5

La mina Bingham Canyon en Utah, Estados Unidos, está en producción desde el año 1906 y es

una de las más grandes estructuras hechas por el hombre, mide 1,200 metros de profundidad,

4,400 metros de diámetro en la parte superior. Esta ha producido más cobre que cualquier

otra mina en la historia y estará en operación por muchos años más. En referencia a la

remoción de desmonte, las necesidades de fragmentación son simples. Ya que no se requiere

que el material pase por una chancadora, el tamaño máximo de partícula está controlado por

las limitaciones impuestas por el equipo empleado en el carguío y acarreo del material hacia

los botaderos. De otra forma, una buena fragmentación del mineral disparado ofrece grandes

ahorros en los costos totales del tratamiento del mineral.

El día 10 de abril del 2013 a horas 10:30 ocurrió un deslizamiento en esta mina. Este fue el más

grande deslizamiento de tierra en los Estados Unidos ya que alrededor de 65 a 70 millones de

metros cúbicos de tierra y roca se deslizaron en uno de los lados del tajo. Las operaciones

mineras fueron interrumpidas el día anterior, anticipándose al deslizamiento. Un segundo

deslizamiento ocurrido el día 11 de setiembre del 2013 originó la evacuación de 100

trabajadores.

Este deslizamiento no solamente cubrió la mayor parte del mineral sino que también enterró

equipo pesado y destruyó la principal vía de acceso, este deslizamiento fue tan grande que

originó 16 terremotos.

A pesar de la magnitud del deslizamiento no se perdieron vidas ni hubo heridos gracias al

monitoreo geotécnico y al plan de contingencia que fue implementado antes del

deslizamiento. Este monitoreo geotécnico detectó un ligero movimiento ya en el mes de

noviembre del año 2012, prediciéndose así el deslizamiento. Con este aviso, la gerencia de

Fig. 3. Deslizamiento del talud en la mina Bingham Canyon


6

mina pudo desarrollar un plan de respuesta que fue la clave principal para que no hayan

heridos o fallecidos como producto del deslizamiento.

La mina pudo reiniciar la producción bastante rápidamente, sin embargo la recuperación de la

principal ruta de acarreo tomo más tiempo. Sin embargo Rio Tinto Kennecott reaperturó su

principal ruta de acarreo con meses de anticipación a lo programado. La remediación de la ruta

de acarreo involucró la remoción de 5.4 millones de toneladas y más de 580 metros de

limpieza.

LA MINERÍA SUPERFICIAL EN EL PERÚ.

El Perú es un país minero por excelencia, tradición e historia. Históricamente, la minería

peruana tiene una antigüedad de más de dos mil años y consecuentemente, es la más antigua

industria de la que existe registro en el Perú y América Latina.

Por siglos, los minerales y los metales fueron la principal riqueza natural del Perú y por siglos la

plata y el oro fueron el único medio de intercambio comercial.

Definitivamente el Perú fue el país pionero en minería subterránea para poder extraer la plata

y el oro desde la época pre-incaica. Herencia de nuestros ancestros han convertido hoy al Perú

en uno de los países con el mayor número de minas subterráneas.

Este crecimiento minero se ha alcanzado gracias al potencial geológico del país y a un clima de

inversión propicio. Actualmente, invierten en el Perú empresas mundiales, líderes en

producción minera como Noranda, BHP-Billiton, Tec-Cominco, Barrick Gold, Newmont, Phelps

Dodge, Grupo México, Mitsui, Shougang. Las mismas que han desarrollado minas de clase

mundial como Yanacocha, Antamina y Pierina, entre otras más.

Más del 50% de minas en el Perú explotan bajo superficie y minas más antiguas, como

Atacocha, con más de 74 año de operaciones, sigue extrayendo de las entrañas de la tierra

riquezas polimetálicas al igual que Minera Casapalca que opera la mina subterránea más

profunda del Perú. Las nuevas tecnologías y la modernización, introdujeron la minería a tajo a

cielo abierto como Southern Perú, Antamina o Minera Yanacocha y los grandes tajos ya

explotados lo están convirtiendo en reservorios de agua, como es el caso de Yanacocha.

La explotación de los yacimientos metálicos, mediante el método a Cielo Abierto se inicia

aproximadamente en el año de 1,953, con la puesta en marcha de los depósitos de Hierro de

Marcona; posteriormente la explotación del yacimiento de cobre de Toquepala (1960), Cerro

Verde (1974), Cerro de Pasco (1970), Cuajone (1977), Tintaya (1985) además de otras Minas

pequeñas polimetálicos y Recientemente la Mina Antamina (1996). Dentro de las minas

auríferas tenemos la explotación de los yacimientos de Yanacocha en (1993), Sipan (1997),

Pierina (1998), Aruntani (2002), Alto Chicama (2004), Tucari (2005), Arasi (2011).

En la última década, más de 50 inversionistas extranjeros se ha establecido en Perú, algunos

con gran liderazgo en la minería mundial, entre ellas, procedentes de:


7

Australia : BHP, Pasminco,

Canadá : Teck, Barrick Gold, Inmet, Rio Algon, Noranda, Cominco.

China : Chinalco, Shougang Corporation,

Inglaterra : Billinton

México : Grupo México.

Reino Unido : Río Tinto

Sud Africa : Anglo American.

USA : Phelps Dodge, Cyprus, Asarco.

MINA TOQUEPALA

Mina a cielo abierto de pórfido de cobre. El depósito es parte de un distrito mineral que

contiene dos depósitos conocidos, Cuajone y Quellaveco. La mina Toquepala está en un

territorio con actividades intrusivas y eruptivas de rocas riolíticas y andesíticas. El mineral

económico es encontrado como sulfuros diseminados a través del depósito como vetillas,

rellenando espacios vacíos o como pequeños agregados. Los minerales incluyen chalcopirita,

calcosina, y molibdenita. Se tiene también una zona de enriquecimiento secundario, con

espesores entre 0 y 150 m. Las operaciones consisten de una mina a tajo abierto y un

concentrado de robre con instalaciones de SX/EW con una capacidad de tratamiento de

60,000 toneladas por día.

Figura 4. Vista satelital de la mina

Toquepala


8

El tajo de Toquepala tiene un diámetro de casi 3 kilómetros de extensión y 800 metros de

profundidad, teniéndose planificada una profundidad de 1,200 metros. En la siguiente tabla se

muestra la producción de la mina Toquepala en el año 2010.

Debido a las características y dimensiones del tajo de Toquepala, se instalaron dos radares en

el borde superior del talud. El alcance largo, la precisión y la resolución alta de los radares

hacen que estos sean los únicos que pueden satisfacer las necesidades de monitoreo del talud

en dicha mina.

Estos radares tienen un alcance de hasta 4000 metros y una resolución longitudinal de hasta

0.75 metros con una precisión del orden de 0.1 mm a 2km. El radar IBIS-M completa un

barrido total de la pared del tajo en poco más de 5 minutos.

Tras la instalación, los radares IBIS-M fueron puestos a prueba en la complejidad de la mina

Toquepala, obteniendo excelentes resultados. De hecho, al ser una zona rocosa y profunda,

(ubicada en las faldas de la Cordillera de los Andes), el lugar es el sitio ideal para aprovechar al

máximo la capacidad de este radar. Tal es así, que permite medir rápidamente los

movimientos de pendiente con precisión sub-milimétrica en grandes áreas que proporcionan

alertas tempranas y fiables de un posible colapso inminente de la pared del tajo.

PRESENTE Y FUTURO DE LA MINERÍA SUPERFICIAL.

Se consideras de manera general que la explotación superficial es más ventajosa que la

explotación subterránea en recuperación, control de leyes, economía, flexibilidad en la

operación y ambiente de trabajo. Hay, sin embargo, muchos depósitos que son muy pequeños,

irregulares y ubicados a profundidades tales que no favorecen su explotación económica

mediante métodos superficiales. Más aún, cuando la mineralización se extienda a mayores

profundidades en las minas superficiales, el rápido incremento de la cantidad de desmonte

que debe ser manipulado impone límites económicos por encima de los cuales se debe

abandonar o convertir una operación minera superficial en subterránea. Estas conclusiones,

aunque validas, son descartadas por un nuevo conjunto de factores que surgen a partir de

diferencias en las características físicas de de los depósitos minerales disponibles para su

explotación futura, así como también de cambios en tecnología, mercados y políticas

gubernamentales.

Se puede asumir que debido simplemente al crecimiento poblacional y el consumo per cápita

se dispondrá de mercados para cantidades mayores de recursos minerales. Sin embargo, a la

vista de los cambios que ya se hacen evidentes, no se puede asumir que las condiciones

seguirán favoreciendo a la minería superficial.


9

INFLUENCIA DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LOS MINERALES

Se ha demostrado que en la producción de minerales mediante métodos superficiales los

principales minerales explotados son el oro, carbón, cobre, hierro; las arcillas, el yeso, la roca

fosfórica, arena, grava y piedra. Se puede extender esta consideración al uranio y torio debido

al potencial que la energía atómica tiene como fuente de energía puede crear una mayor

demanda para estos minerales.

El carácter de estos recursos minerales dominara el desarrollo y elección entre la minería

superficial y la minería subterránea en el futuro. Otros minerales como el plomo, zinc, oro

aluvial, potasio y sal son explotados en cantidades sustanciales, pero parece difícil que los

métodos subterráneos puedan ser derrotados por los métodos superficiales debido a sus

características físicas.

En la Figura 4., se muestran las relaciones entre los minerales, el zoneamiento de la alteración,

zonas de enriquecimiento supergénico y los skarn asociados, zonas de reemplazamiento y

depósitos de veta.

La característica física de los minerales de cobre disponibles a futuro está dominada por el

“cobre profirítico”, actualmente son las fuente más importante de cobre a nivel mundial. La

mayoría de los depósitos profiríticos de cobre están concentrados en la parte occidental de

América del Sur y del Norte; la parte sur oriental de Asia y Oceanía, a lo largo del Círculo de

Fuego del Pacífico, el Caribe, Europa del Sur y Central y del área alrededor de Turquía del este,

áreas diseminadas en China, el medio este de Rusia, el este de Australia. Únicamente unos

cuantos de estos se han identificado en Africa, Namibia y Zambia. La mayor concentración de

Figura 4. Modelo generalizado de los pórfidos de cobre.

(Fuente: Cox (1986). US Geological Survey Bulletin 1693


10

cobre profirítico se presenta en Chile. Casi la mayoría de las minas que explotan grandes

depósitos de cobre profirítico lo hacen mediante el método superficial.

Mediante una compilación de datos geológicos se ha encontrado que la mayoría de los

depósitos porfiríticos son de edad Fanerozoica (Cámbrica) y se han emplazado en

profundidades de aproximadamente 1 a 3 kilómetros con un espesor vertical promedio de 2

kilómetros. Se ha estimado que a través de todo el fanerozoico se han formado 125,800

depósitos de cobre profirítico; sin embargo, el 62% de ellos (78,100) han sido erosionados. Por

lo tanto el 38% permanecen en la superficie. Se estima que los depósitos porfiríticos de cobre

contienen aproximadamente 1.7 × 1011 toneladas de cobre1

Las profundidades de las minas a tajo abierto de cobre y las relaciones de desmonte a mineral

se están incrementando gradualmente en las minas más antiguas. La explotación a cielo

abierto del cobre se ve seriamente amenazada por las minas que aplican métodos de “block

caving”. Es técnicamente y probablemente económicamente factible que varios de estos tajos

abiertos se conviertan en minas subterráneas, a pesar que aún no sean evidentes los límites a

las mejoras en minería superficial o el potencial de mejora de los métodos por hundimiento.

Las futuras reservas de hierro se presentan predominantemente en enormes depósitos

masivos en estratos de gran espesor a profundidades relativamente someras. La ley promedio

de los depósitos en explotación y en reserva varía ampliamente, sin embargo las futuras

reservas de Estados Unidos se encuentran en un rango entre 25 y 30% de hierro. La habilidad

para comercializar estos minerales de baja ley ha dependido más del avance tecnológico del

beneficio de estos minerales que de una mejora en los métodos de explotación.

Sin embargo, solamente en base a consideraciones económicas y tecnológicas podemos

afirmar que la explotación de mineral de hierro mediante métodos de minería superficial ha de

continuar en el futuro.

Las futuras fuentes de minerales no metálicos no serán muy diferentes a las actualmente

explotadas en cuanto a sus características físicas. Los depósitos de roca ornamental adecuados

para su utilización comercial se presentan generalmente en la forma de gruesos estratos de

caliza, dolomita o arenisca; o cuerpos ígneos masivos de basalto, pórfido, granito. El yeso

ocurre usualmente en capas, las que típicamente son irregulares y onduladas. La roca fosfórica

ocurre ya sea como depósitos superficiales no consolidados de origen post marino y como

capas entre formaciones de otras rocas sedimentarias. Bastante piedra caliza es actualmente

explotada competitivamente mediante métodos subterráneos junto con roca de cantera, así

como es técnica y económicamente factible el explotar la mayoría de los depósitos no

metálicos masivos mediante métodos subterráneos.

1 wikipedia.org/wiki/Porphyry_copper_deposit


11

INFLUENCIA DE LA OPINIÓN PÚBLICA

Un cambio en la opinión pública está ya ejerciendo una fuerte presión favorable a una

reducción o eliminación de los métodos de explotación superficial; y ya que las diferencias

económicas entre la minería superficial y la subterránea se están reduciendo para la mayoría

de las reservas minerales conocidas, esta fuerza creciente está convirtiéndose en un factor

decisorio al determinar la tendencia futura de la minería superficial vs la subterránea.

Las principales quejas del público en contra de la minería superficial son evidentes, siendo el

empleo del agua dulce una de las principales; sin embargo la minería emplea menos del 2% del

recurso hídrico a nivel nacional, siendo la agricultura la principal consumidora de este recurso

con el 87.5%2. Otra de las críticas que se le hacen a la minería superficial es la destrucción del

paisaje natural en sus operaciones; sin embargo los Planes de Cierre de las minas modernas y

formales contemplan diferentes acciones a fin de abandonar la mina en iguales o mejores

condiciones en las que se la encontró.

Por ejemplo el Plan de Cierre de la mina Tintaya ejecutó la re-vegetación de 22 hectáreas de

terreno en donde se ubicaba el Botadero Central, realizando diversos trabajos como la

colocación de material impermeable y suelo orgánico, favoreciendo la siembra de pastos

nativos.

Durante las dos últimas décadas la minería superficial ha obtenido una mucha mayor

rentabilidad que la minería subterránea debido a las innovaciones tecnológicas desarrolladas

para otros fines, particularmente investigación y desarrollo financiadas para objetivos de

defensa (GPS) y tecnología (hardware y software). Sin embargo, la industria de la minería

superficial ha conseguido cambiar sus condiciones económicas al: desarrollar grandes palas,

camiones y excavadoras de cangilones, iniciando el empleo de explosivos basado en la mezcla

de ANFO, mejorando los equipos de perforación de rocas. La electrónica y la automatización,

2 Fuente: Ministerio de Agricultura

Fig. 6. Etapa inicial de re-vegetación del Botadero Central -

Tintaya


12

financiadas por programas públicos de investigación, están logrando también elevar el nivel de

productividad y rentabilidad de las operaciones. La minería superficial está en deuda con la

agricultura por el desarrollo del nitrato de amonio como fertilizante.

Para que la minería subterránea mejore su rentabilidad deberá sacar ventaja de los nuevos

desarrollos en cuanto a electrónica y automatización. Sin embargo, puede esperarse que otros

programas, resultado actual o potencial de cambios en la política pública, contribuyan a

mejorar la tecnología en las minas subterráneas. Por muchos años los fondos públicos en los

países desarrollados han sido utilizados para promover el desarrollo de tuneladoras para los

proyectos de reclamación. Estas máquinas actualmente contribuyen de manera significativa a

la minería subterránea, así como a grandes proyectos de ejecución de túneles y galerías.

Podemos concluir que mientras que los operadores mineros superficiales puedan ofrecer al

mercado grandes cantidades de mineral a costos que no puedan ser igualados por las

operaciones subterráneas, la necesidad de mantener las operaciones mineras superficiales

continuará o se fortalecerá debido al crecimiento de la población.

EXPLORACIÓN Y ASPECTOS GEOLÓGICOS.

En lo que respecta a una nueva mina, la exploración puede ser tecnológicamente definida

como todas las actividades y evaluaciones necesarias antes de que se pueda tomar una

decisión inteligente a fin de determinar el tamaño, diagrama de flujo inicial y producción anual

de la nueva operación. Las actividades que le siguen a esta decisión se denominan desarrollo y

explotación. Sin embargo la exploración puede continuar, al menos en el sentido tecnológico,

después de que el yacimiento haya entrado en la etapa de desarrollo. Hay, sin embargo,

muchas ocasiones en las que exploraciones adicionales han descubierto reservas adicionales,

lo cual puede justificar una planta de mayor tamaño, más eficiente y más rentable que una

operación mínima comercialmente factible.

Después de que una mina superficial es puesta en operación, una exploración adicional

generalmente incrementará las reservas y, por lo tanto, garantizará la expansión de la tasa de

producción y/o extenderá la vida de la mina. Los métodos y técnicas de tales exploraciones son

similares a las empleadas en las exploraciones de pre-desarrollo. Esta actividad ha

proporcionado la mayor parte de las nuevas reservas de casi todos los recursos naturales.

Los métodos de exploración varían con el tipo de yacimiento, una adecuada evaluación

determinará la extensión y detalle de los trabajos necesarios. En primer lugar es esencial

contar con un plano que muestre los límites de la propiedad, topografía, geología,

afloramientos, rumbos y buzamientos, piques, trincheras y trabajos subterráneos, muestreos,

trazas y todo tipo de detalles, estos planos deberán estar a una escala no menor a 1:100, para

pequeñas áreas la escala adecuada es 1:40 o 1:50. En el mapeo, y dependiendo de la precisión

requerida, se puede emplear la brújula y el nivel, el teodolito o el GPS. Se deberán ubicar

estacas numeradas en las esquinas de áreas estandarizadas a fin de localizar los trabajos

subsecuentes. En caso de afloramientos de vetas, su probable extensión es trazada en el plano

y delimitada mediante estacas en el terreno. De manera similar se indica la probable ubicación


13

de las fallas, contactos y estratos sedimentarios. Tales planos muestran la relación entre los

diferentes afloramientos y entre los afloramientos y la geología y topografía; muestra las áreas

en donde se necesite de más información, ayudan a eliminar las áreas no favorables y a

planificar los trabajos de exploración.

Brevemente definidos, los objetivos de toda exploración son los de encontrar y desarrollar el

máximo número de nuevos depósitos minerales económicos con un mínimo de costo y en un

tiempo mínimo.

ETAPAS DE LA EXPLORACIÓN

Hay dos etapas principales, exploración - reconocimiento e investigación puntual, cada una de

las cuales puede ser dividida en dos etapas, tal como se muestra en la siguiente figura.

Un programa exitoso de exploración siempre está determinado por un incremento en la

probabilidad de que el área en exploración avance a la siguiente etapa; esta progresión esta

usualmente acompañada por una reducción en el tamaño de las áreas favorables. Una

secuencia completa de exploración, comienza con la evaluación de grandes regiones con el

propósito de aquellas zonas más favorables para la ocurrencia de la mineralización de interés.

A esta evaluación le sigue un reconocimiento detallado de estas zonas favorables a fin de

ubicar las zonas objetivo, cuyas características permitan la ocurrencia del depósito mineral de

interés. Estas áreas objetivo son investigadas en detalle, primero superficialmente y, en caso

de ser positiva esta investigación previa, mediante un programa de muestreo tridimensional.

Esta última etapa es a menudo denominada exploración física, pero las técnicas empleadas en

esta etapa tales como perforación, trincheras, cortadas y piques, son también utilizadas en las

etapas previas de reconocimiento, especialmente en áreas donde los objetivos hayan sido

cubiertos por formaciones post-minerales.

La mayoría de los proyectos mineros son cualitativamente muy similares durante la última

etapa de exploración; antes de la cual, las estrategias y métodos están específicamente

Figura 7. Las cuatro principales etapas de la exploración


14

diseñados para determinados ambientes geológicos. El muestreo tridimensional detallado del

área objetivo casi siempre consiste en la misma combinación de métodos; pero las técnicas

empleadas son adaptadas al grado de consolidación del material muestreado, a las

condiciones topográficas y climatológicas y a las propiedades químicas y físicas del material

valioso buscado. En esta etapa de la exploración es posible investigar si posible explotar

económicamente el depósito descubierto; es solamente en este punto que se pueden evaluar

en conjunto todos los factores que diferencian una explotación superficial de una subterránea.

Por ejemplo: geometría y profundidad de la mineralización, topografía, relación de desbroce y

clima. Previamente a esta etapa, el programa de exploración raramente está orientado hacia

una explotación subterránea, excepto en el caso de exploraciones para gravas, rocas

ornamentales, yacimientos de placer y algunas veces en depósitos de carbón. Tales

restricciones en los objetivos de la exploración podrían crear demasiadas limitantes demasiado

pronto en el programa

MÉTODOS DE EXPLORACIÓN

La explotación económica de muchas minas fracasa debido a que al momento de tomar la

decisión de iniciar su explotación, este se basa en información inadecuada. Se ha estimado que

de 100 proyectos mineros, solamente uno llega a la etapa de explotación. A través del trabajo

de exploración, la etapa de muestreo tridimensional posibilita la obtención de estimados de

costos y rentabilidad realistas; garantizando por lo tanto, una decisión acertada acerca de la

apertura de una mina.

Durante la última etapa de exploración, la única etapa común en todas las exploraciones

exitosas, se deberán desarrollar estimados confiables de las reservas incluyendo características

cualitativas y cuantitativas de la ley y tonelaje; todo esto con un mínimo trabajo y a un mínimo

costo. En todos estos casos, las muestras sobre las que se basan estos estimados constituyen

una mínima fracción del depósito, lo cual hace que estimar la ley y el tonelaje sea un gran

esfuerzo estadístico. Por ejemplo, un taladro perforado con una broca NX (54 mm, 2.15

pulgadas de diámetro) en un área cuadrangular de 200 pies de lado representa solamente la

1/2’500,000 parte del área; si el cuadrángulo tiene un lado de 500 pies, entonces la muestra

representará solamente el 1/15’000,000. La estimación de la ley y el tonelaje es en realidad

una tarea estadística en donde las características de una población desconocida son derivadas

de unas pocas muestras tomadas de esta población. En años recientes la estadística y la

geoestadística han sido aplicadas exitosamente en todos los aspectos del muestreo de zonas

objetivo. Estas técnicas se están haciendo cada vez más importantes para depósitos minerales

de baja ley en donde el mineral valioso es solamente una muy pequeña fracción de la roca; por

ejemplo 1/500 del volumen en el caso de depósitos de molibdeno, mucho menor para los

depósitos a tajo abierto de oro. Por lo tanto, los programas de perforación y muestreo son

aspectos críticos de la mayoría de los programas de exploración.


15

PLANIFICACIÓN DEL PROGRAMA DE PERFORACIÓN

Después de que un programa detallado de exploración superficial de un área objetivo haya

señalado la posible ocurrencia de un depósito mineral, se debe tomar una de las decisiones

más críticas, cual es la selección de la mejor técnica de muestreo tridimensional a aplicar en el

muestreo. Esta decisión puede tomarse casi siempre mediante una comparación entre el

volumen, calidad y costo de las muestras obtenidas mediante técnicas alternativas. Los

factores de control que contribuyen a la evaluación de cada técnica posible son: la geometría

más probable, continuidad, profundidad, dureza, fracturamiento y mineralogía del depósito

esperado.

Por lo general la perforación es el método más empleado en objetivos que probablemente

contengan un depósito adecuado para una mina superficial. En caso la decisión sea la de

perforar, el tipo de perforación dependerá de los factores ya mencionados, así como también

de la ley esperada, el tamaño de grano de la mineralización, recuperación mínima aceptable,

presencia de aguas subterráneas, cantidad de roca estéril por encima del depósito, etc. Tal

como ya se ha mencionado, se deben evaluar continuamente los resultados, de tal manera

que cualquier técnica de perforación inadecuada o innecesaria pueda ser modificada o

reemplazada por una más satisfactoria.

Las formaciones consolidadas normalmente asociadas con depósitos que no son el resultado

de procesos de erosión-deposición recientes son usualmente muestreados mediante técnicas

de extracción de testigos, perforación con lavado y muestreo, perforación rotativa o una

combinación de estas.

Una investigación tridimensional mediante perforación puede ser dividida en tres etapas: 1)

Perforación de información: a fin de verificar cualitativamente la hipótesis de trabajo acerca

del posible depósito, el cual fue desarrollado durante el reconocimiento detallado y las etapas

de exploración superficial detallada, 2) Perforación de delimitación: a fin de determinar de

manera aproximada las principales dimensiones y características del depósito y, 3) Perforación

de muestreo: a fin de determinar los parámetros cuantitativos y cualitativos del depósito con la

suficiente precisión a fin de posibilitar una evaluación económica confiable. La perforación

puede haber tenido lugar previamente a esta cuarta etapa de exploración, especialmente en el

caso de una perforación de reconocimiento; pero tal tipo de perforación es usualmente

ejecutada a fin de recabar información estructural y estratigráfica previamente a la

determinación del área objetivo.

MUESTREO

Antes de aplicar los resultados de obtenidos de una muestra a una gran área de influencia, se

deberán tomar todas las precauciones a fin de asegurar que la muestra recuperada sea

representativa del material muestreado. La recuperación de material friable o sin consolidar

en los testigos ha sido mejorada tal como se describe en el trabajo de John Mill (“Bottle Creek

Ore Resource Calculation Procedures”)


16

Antes de continuar con las pruebas físicas, pruebas metalúrgicas y análisis químicos cada

muestra debe ser preparada de tal manera que las alícuotas enviadas al laboratorio sean

realmente representativas del material muestreado. Una adecuada preparación de la muestra

es una operación precisa que debe ser continuamente controlada de acuerdo a los estándares

y procedimientos más rigurosos. Específicamente para la determinación del peso mínimo y el

máximo tamaño de partícula de la muestra a fin de obtener análisis químicos representativos;

existen reglas para determinar estos parámetros en base al tamaño de grano de los minerales

valiosos y al máximo tamaño de fragmento obtenido en el muestreo. Los resultados químicos y

físicos pueden ser investigados estadísticamente en referencia a su precisión, se deberá

confiar en el promedio de los valores más frecuentes. Se debe enfatizar en la continua

necesidad de ensayes y pruebas de verificación durante un programa de muestreo detallado a

fin de mantener la precisión. La gravedad específica del material muestreado es una propiedad

física que a menudo es obviada no obstante su importancia en los estimados de tonelaje.

En la perforación de testigos es importante determinar a inicios del programa de perforación si

es que el testigo en si o el lodo recolectado son representativos de la roca muestreada. En caso

de roca fracturada y/o mineralización de baja ley y/o irregularmente distribuida, o

mineralización ampliamente variable es común obtener diferentes resultados de los análisis

del testigo y de los lodos.

A lo largo de la última década se han logrado importantes avances en la génesis de los

depósitos de pórfidos, los mismos que han partido de datos obtenidos mediante avances en la

tecnología de microanálisis, particularmente en referencia a estudios de inclusiones fluidas y

magmáticas. Así mismo se tienen nuevas perspectivas sobre los ambientes tectónicos que son

favorables a la formación de depósitos porfiríticos, una mejor comprensión de la sub clase de

depósitos alcalinos y la edad y duración de la mineralización de cobre.

EL MODELO PORFIRÍTICO

Por muchos años se conoce que los depósitos de pórfidos de cobre se han formado en relación

con zonas de subducción. Se conoce que las franjas metalogénicas definidas por los depósitos

de pórfidos se han formado en las últimas etapas de los ciclos orogénicos. Se conoce que los

depósitos de pórfidos se han formado en arcos insulares oceánicos, arcos continentales

(Andes), en arcos de terrenos formados por acreción y también en fajas magmáticas post

orogénicas (p.ej. China).

Se ha argumentado que los cambios en el régimen tectónico prevalente son importantes en la

formación de depósitos de pórfidos, más específicamente se ha resaltado la asociación

espacial y temporal entre la formación de grandes depósitos de Cu-Mo o Cu-Au y áreas en

donde el régimen de subducción ha sido perturbado por pequeñas colisiones (p.ej. la

subducción de cadenas montañosas o montañas submarinas), o en áreas en donde las mesetas

volcánicas han colisionado con las zonas de subducción alrededor del Océano Pacífico.

Desde la perspectiva de un enfoque regional en arcos cuaternarios y terciarios y en donde la

terraza oceánica se haya preservado lejos de la orilla, una herramienta de primer orden es


17

enfocarse en regiones en donde los ángulos de convergencia de la terraza sean elevados (>

45°) y las anomalías de las terrazas oceánicas hayan interactuado con las zonas de subducción.

En tales ambientes, los ángulos de subducción pueden haberse reducido y la loza de

subducción puede haberse flexionado o volteado. La fuerza tectónica de compresión

resultante promueve un cese del vulcanismo y un inicio del plutonismo, lo cual a su vez

favorece el fraccionamiento de las cámaras magmáticas y la generación de fluidos magmáticos

hidrotermales ubicados a poca profundidad en la corteza. Tales ambientes pueden también

haber sido sujetos a un levantamiento y exhumación, lo cual puede dar como resultado a los

depósitos porfiríticos, los que se forman a profundidades de 1 a 3 kilómetros por debajo de la

superficie, para posteriormente ser levantados más cerca a la superficie terrestre, haciendo de

estos objetivos de exploración más atractivos (p.ej. menores relaciones de desbroce y costos

de minado).

Así mismo se pueden mencionar las siguientes investigaciones, las cuales ayudan a mejorar el

modelo profirítico:

Avances en el sub-modelo de tipo alcalino

Empleo de la geo-cronología a fin de determinar el tiempo y duración de los sistemas

porfiríticos.

Avances en la comprensión de la composición de las composiciones fluidas y

magmáticas.

Avances en las tecnologías micro analíticas.

GEOLOGÍA Y GEOQUÍMICA

Los trabajos de geología de campo continúan siendo esenciales en la exploración de

yacimientos porfiríticos, pero con un cada vez menor número de descubrimientos de

afloramientos o sistemas cercanos a la superficie, especialmente en terrenos maduros en

exploración, las técnicas de mapeo geológico y logeo de testigos de perforación se están

integrando de manera rutinaria junto con técnicas geoquímicas y geofísicas a fin de ayudar en

la exploración de depósitos escondidos.

Las técnicas de exploración geoquímica de los depósitos porfiríticos son bien conocidas y

establecidas por varias décadas. El reconocimiento de los patrones de zoneamiento metálico

alrededor de los depósitos porfiríticos ha guiado la exploración geoquímica de dichos

depósitos, independientemente de las técnicas empleadas (detritus rocosos, sedimentos de

cuenca, muestras de tierras, perforación rotativa u otros métodos de muestreo), no se

conocen de nuevos métodos de exploración geoquímica que hayan jugado un rol significativo

en el descubrimiento de depósitos porfiríticos (p.ej. iones metálicos móviles).

PATRONES DE ZONEAMIENTO DE ISOTOPOS DE SULFUROS

A pesar de ser una herramienta comúnmente empleada en la investigación de la génesis de los

minerales, estudios recientes de la composición isotópica del azufre en los minerales

sulfurosos en los sistemas porfiríticos han demostrado su potencial como herramienta en la


18

exploración. El advenimiento de análisis de isótopos de Re-Os. Estudios detallados han

demostrado que las composiciones del isótopo de azufre en los minerales sulfurosos (bornita,

calcopirita, pirita) están sistemáticamente zoneadas alrededor de un centro de alta ley en cada

depósito. La mayoría de estos depósitos porfiríticos tienen sulfuros con una composición

isotópica de azufre fuertemente negativa en sus centros, y con valores cercanos a cero en sus

periferias. Durante perforación de rocas con alteración propílica, la detección de

composiciones isotópicas negativas de sulfuros de pirita es un indicador favorable de la

proximidad a una fuente de un fluido oxidante, la cual tiene el potencial de ser un depósito de

pórfido de cobre con buena mineralización. El análisis de isótopos de azufre en los sulfuros

puede por lo tanto ser empleado para aumentar la información obtenida de la perforación y

puede favorecer la continuación de la exploración.

GEOFÍSICA

La geofísica ha sido empleada por largo tiempo en la exploración de yacimientos porfiríticos. El

modelo profirítico proporciona una guía clara acerca de los posibles contrastes en las

propiedades físicas ocasionados por la actividad del intrusivo, alteración hidrotermal y

mineralización durante la formación de un depósito de pórfidos. Por lo tanto, el modelo

proporciona una buena guía para la selección de los métodos geofísicos, su empleo adecuado

y su interpretación. Sin embargo, la gran escala de alteración, los patrones de zoneamiento de

las fracturas y metales alrededor de los sistemas porfiríticos ha originado que la mayoría de los

depósitos porfiríticos conocidos, particularmente los depósitos expuestos, fueron descubiertos

mediante una combinación de métodos geológicos/geoquímicos más que por geofísica. Por lo

tanto, la geofísica en el pasado ha tenido menor relevancia en la exploración de los pórfidos

que, por ejemplo, en la investigación de depósitos Vulcano-genéticos de sulfuros masivos,

siendo estos últimos los que comúnmente proporcionan objetivos discretos con elevado

contraste entre sus propiedades físicas especialmente adecuadas para su detección geofísica.

Figura 8. Zonas de alteración del modelo porfirítico


19

PERFORACION

La gran alteración y los patrones de zoneamiento metálico y de las fracturas asociadas con los

depósitos porfiríticos; junto con el conocimiento que de ellos tenemos gracias al modelo

porfirítico, hacen que la perforación sea efectiva como una técnica de recolección de datos en

la exploración de los yacimientos porfiríticos más que en la exploración para la mayoría de los

demás tipos de depósitos.

Los métodos de perforación utilizados incluyen: a) la perforación de cobertura suave (RAB –

Rotary air Blast, perforación rotativa con lodos) a fin de recolectar lo que en realidad son

muestras de detritus rocosos tomadas de una roca dura; b) perforación de roca dura

(circulación en reversa, perforación diamantina) en patrones donde las secuencias de

cobertura son duras o donde se sospeche que la mineralización se encuentre en profundidad.

Ejemplo 1: Programa de perforación.

Acontinuación se muestra un programa de perforación para un depósito diseminado, el cual

está basado en un caso real. El afloramiento, los levantamientos geológicos, geoquímicos y

geofísicos indicaron definieron un área objetivo favorable para un depósito diseminado de

sulfuros de cobre-molibdeno de buen tamaño. El área estaba delimitada en uno de los lados

por una falla mayor y por el otro lado con el límite de la propiedad (el cual no podía ampliarse).

La perforación de información estuvo limitada a cinco taladros ubicados en base a cuatro

factores, en orden decreciente de importancia: cercanía a afloramientos mineralizados, fuerte

anomalía geoquímica de cobre-molibdeno, respuesta a la polarización inducida probablemente

debido a los sulfuros diseminados y la proximidad a las carreteras existentes.

Figura 9. Zonas de mineralización del modelo

porfirítico


20

Dos de los taladros iniciales fueron taladros de descubrimiento; la ley, longitud y profundidad

de la mineralización de cobre-molibdeno en estos taladros era tal que si en caso estas

características continuasen por lo menos por una cuarta parte del área objetivo, el depósito

tendría muy buenas posibilidades de ser económico.

Por lo tanto se justificó la perforación de delimitación, se decidió que este segundo conjunto

de taladros tuviesen: 1) Un espaciamiento de 700 a 1,200 pies, 2) Que estuviesen ubicados en

las cercanías a las carreteras de acceso debido al alto costo de construir nuevas carreteras de

acceso, 3) Que los taladros fuesen expandiéndose a partir de los dos taladros de

descubrimiento y 4) Que se continuase con la perforación hasta delimitar adecuadamente el

depósito.

A fin de definir el espaciamiento entre los taladros se emplearon los siguientes criterios: 1) el

tamaño de la parte no explorada del área objetivo, alrededor de 3,000 × 4,000 pies, 2) la

distancia de 1,500 pies entre los dos taladros de descubrimiento, 3) experiencias previas en

condiciones geológicas similares y 4) un estudio de investigación de eficiencia, que indicaba

que un espaciamiento promedio de 1,000 pies a lo largo de una malla cuadrada tendría buenas

probabilidades de detectar un deposito hipotético con forma de una losa plana y circular, con

el espesor, profundidad, mineralogía y leyes de los dos taladros de descubrimiento y un

mínimo diámetro. Además se llevó a cabo una evaluación preliminar acerca de la posibilidad

de obtener un retorno de capital adecuado con la explotación de tal depósito mínimo, con los

costos y cotizaciones actuales.

Habiéndose completado exitosamente la perforación en donde se delimito un depósito con

dimensiones aproximadas de 1,700 × 3,000 pies. Se llevaron a cabo pruebas metalúrgicas con

los testigos de perforación y se preparó una evaluación económica preliminar. Estos resultados

demostraron la posibilidad de obtener una tasa de retorno aceptable.

Figura 10. Perforación de información


21

A continuación se decidió completar el programa de perforación mediante el muestreo de

taladros ubicados a 500 pies de espaciamiento en una malla cuadrangular. Esta malla de

perforación fue diseñada de tal manera que la mayoría de los taladros ya ejecutados se

ubicase razonablemente cerca de los puntos de intersección de la malla. Se definió el

espaciamiento en base a los ensayos disponibles en el momento y a la posibilidad de obtener

un 90% de confidencia en la aseveración de que la ley mínima promedio será tal se obtendrá

un retorno mínimo de capital. Se demostró estadísticamente que menores espaciamientos no

incrementarían sustancialmente la confidencia en la ley promedio. Los estudios geológicos de

los taladros logeados mostraron que se podía esperar una buena continuidad de la

mineralización y la litología, y que un espaciamiento de 500 pies debería ser adecuado desde

este punto de vista.

También se decidió que en aéreas donde el mineral se presenta a poca profundidad, se

perforarían taladros en el centro de los cuadrados de 500 pies a fin de desarrollar los

elementos necesarios para llevar a cabo un estudio detallado acerca de la posibilidad de

obtener una utilidad acelerada. Se necesitarían nuevas rutas de acceso para todos estos

taladros; los nuevos taladros fueron ubicados en las esquinas de los cuadrados de la malla,

excepto en donde el costo de ejecución de estas rutas de acceso fuese demasiado alto debido

a la topografía.

Originalmente, la profundidad de cada taladro durante la perforación de información se

planifico de acuerdo con la hipótesis de trabajo de exploración, pero fue modificada de

acuerdo con los resultados reales en tanto la perforación de cada taladro avanzaba; las mismas

guías se aplicaron durante la perforación de delineado. Al llegar a la etapa del muestreo

detallado, se puede predecir con confiabilidad la profundidad de cada taladro.

Figura 11. Perforación de delineado


22

Actualmente el potencial de la mayoría de los cuerpos mineralizados es explorado usando

perforaciones diamantinas. Los testigos diamantinos recolectados de cada una, proveen

información geológica en forma lineal y continua en la dirección del taladro, Este proceso es

llamado logeo “Registro de Datos”. Cada taladro es subdividido en serie de segmentos

representando un tipo de Roca en particular, características estructurales, tipo de

mineralización, ley, etc.

Figura 13. Perforación de muestreo

Figura 14. Yacimiento mineral y límites

propuestos


23

El programa descrito proporciona un marco para la perforación de la mayoría de los depósitos

diseminados. En casos en donde los límites verticales entre los tipos de roca y el

fracturamiento vertical sean prominentes, se deberán perforar taladros inclinados en vez de

verticales de tal manera que se puedan estudiar de manera simultánea las variaciones

laterales y verticales.

En un depósito estratificado, en donde se espera una continuidad geológica, a menudo la

perforación de delineado no es necesaria. En caso los primeros taladros de información

arrojasen buenos resultados, se procederá con un muestreo mediante taladros distribuidos a

lo largo de una malla regular en tanto sea necesario a fin de evaluar el depósito y planificar la

mina superficial.

Los resultados de la perforación de exploración pueden no ser adecuados para un

planeamiento de minado detallado; probablemente sea necesario perforar taladros con un

menor espaciamiento para los propósitos de la etapa de desarrollo.

Ejemplo 2: Patrón de Perforación

Como ejemplo especifico podemos ver en la siguiente figura un patrón de perforación

empleado en un depósito profirítico de Oro-Cobre de alta ley (2.5 g/t de Au y 0.77% de Cu)

asociado con un intrusivo alcalino de composición monzonítica. El taladro RGRC1 ejecutado

sobre una anomalía detectada mediante polarización inducida intersectó una veta de fuga a

400 metros por encima del depósito. Se prosiguió con una perforación de seguimiento en

tanto se encontrasen mayores contenidos de cobre, vetillas de cuarzo y patrones de alteración

(particularmente patinas de hematita sobre feldespatos) hasta el descubrimiento con el

taladro NC498.


24

El Geólogo procede a construir en tres dimensiones la presentación de la zona del cuerpo

mineralizado. El objetivo es cuantificarlo de la mejor manera posible el tamaño, la forma y

distribución de las características geológicas observables. El resultado es el inventario de

reservas. En este punto del proceso de evaluación, no ha sido empleado el valor económico,

como los términos de “Mineral” o “reserva mineral”.

Las anteriores figuras muestran los resultados de las campañas de perforación desde el 2011

hasta el 2013 en la zona este. El 2011 se perforaron taladros con mayores contenidos de

stockwork de cuarzo, alteración de cuarzo, alteración potásica y leyes de cobre-oro-

.molibdeno en la zona oeste, lo cual sugería la presencia de un nuevo sistema porfirítico hacia

el oeste bajo una cobertura de material terciario. Las campañas del 2012 y de 2013

corroboraron esta predicción.

Figuras 15 y 16. Vistas en planta y sección de los taladros de exploración. Los taladros

RGRC fueron ubicados en una anomalía IP, pero únicamente un taladro (el RGRC1) obtuvo

una intersección significativa. El siguiente taladro fue el NC371, perforado debajo del

RGRC1, el cual inicialmente alcanzo los 513.6 metros, pero debido a las mayores leyes de

cobre fue profundizado hasta los 858.4 metros, con una intersección de 102 metros de

leyes económicas. En pasos cuyos centros tenían 200 metros alrededor del NC371 se

descubrió en el cuarto paso el taladro NC498.


25

MÉTODOS DE PERFORACIÓN

De acuerdo al nivel de avance en la exploración, se irán aplicando paulatinamente técnicas de

perforación más precias (y por ende más costosas) a fin de recolectar cada vez mayor cantidad

de información. Las técnicas mayormente aplicadas en un programa de perforación de

exploración son las siguientes

1) Churn drilling (perforación por impacto). Este método fue el más utilizado en los primeros

años de la minería a tajo abierto. Este era el método preferido ya que proporcionaba

muestras grandes; la perforadora podía penetrar en terreno fracturado, fisurado y

alterado sin mayor dificultad; los costos por metro eran considerablemente mas bajos que

otros métodos de perforación menos desarrollados; los problemas de penetración de la

sobrecarga eran simples y generalmente la operación de perforación se desarrollaba de

manera rutinaria y los resultados confiables. La principal desventaja era que no se obtenía

un buen material para un estudio geológico.

En la actualidad este método tiene una marcada desventaja comparado con los nuevos

métodos de perforación debido a:

i) Las velocidades de corte pueden ser muy bajas.

ii) En la mayoría de los casos solamente se pueden perforar taladros verticales.

iii) Los equipos de perforación son costosos y voluminosos.

Figura 17. Avance de la perforación

exploratoria


26

iv) El avance es lento en áreas que requieren de un muestreo cuidadoso.

v) Los costos por metro son elevados cuando las condiciones no son favorables.

vi) No se obtienen testigos.

Este método de perforación es más ventajoso en trabajos de perforación con problemas

de sobrecarga o en la exploración en material aluvial y capas suaves y duras de manera

alterna junto con bolones. Ha sido ventajosamente empleado en terrenos de sobrecarga

difícil con la finalidad de iniciar el taladro previamente al empleo de métodos de

perforación diamantina.

2) Rotary Air Blast (RAB). Es la técnica más simple y económica de recuperación de muestras

de perforación y es usualmente el primer paso en un proyecto de exploración minera. Se

lleva a cabo perforando un taladro de 3 a 3 ½ pulgadas de diámetro, utilizando ya sea una

broca de arrastre o martillos en el fondo. Las muestras de tierra y roca son evacuadas

mediante una corriente de aire a través del espacio anular entre la barra de perforación y

las paredes del taladro. Esta técnica poco costosa permite obtener una buena idea del

potencial de mineral de una zona. Esta técnica puede ser útil en una exploración

preliminar; sin embargo, a fin de obtener muestras no contaminadas por las paredes del

taladro por encima del nivel de las mismas se necesita emplear perforación diamantina o

técnicas de perforación con circulación en reversa.

3) Circulación en reversa. Es una técnica que permite una completa recuperación de las

muestras, sean estas de tierra o roca, sin ninguna contaminación proveniente de las

paredes del taladro. Se lleva a cabo mediante el empleo de una broca de tres hojas o una

broca ticónica o también con martillo en el fondo; las muestras son evacuadas a través de

la cara de la broca hacia el conducto interno de una barra de perforación de pared dual, de

tal manera que nunca entran en contacto con las paredes del taladro. Esta técnica es

efectiva en cuanto a costos y rapidez de ejecución. Es taladro tiene usualmente un

diámetro de 150 mm y profundidades entre 50 y 200 metros.

4) Perforación diamantina. La exploración mediante perforación diamantina es usada a fin

de estudiar los contenidos de un depósito conocido y zonas potencialmente mineralizadas.

Se ejecuta mediante la extracción de un testigo de pequeño diámetro; los geólogos

pueden llevar a cabo análisis químicos y estudios petrológicos, estructurales y

mineralógicos de la roca.

Desde los primeros años de aplicación de este método de perforación se han obtenido

grandes mejoras al mejorar la recuperación del testigo, al reducir los costos de la broca y el

acero, al solucionar diferentes dificultades en la perforación, al incrementar la velocidad y

la profundidad y al estandarizar el equipo. Los costos por metro de perforación varían

ampliamente. Sin tener en cuenta la mano de obra, dichos costos han disminuido con los

años. Sin embargo, con el incremento del costo de mano de obra, se han incrementado

también los costos totales por metro perforado.

En el pasado se obtenían recuperaciones erráticas de los testigos en terrenos

problemáticos, por lo cual se afectaba la confiabilidad de las muestras y se optaba por

otros métodos de perforación. Sin embargo, con los avances en las técnicas y el equipo se

ha mejorado la recuperación del testigo, de tal manera que con la perforación diamantina


27

se pueden obtener mejores muestras para el análisis e inspección visual que con cualquier

otro tipo de equipo.

En trabajos de perforación diamantina en donde las formaciones estén altamente

fracturadas, pobremente consolidadas y en donde el taladro pueda hacer o perder agua,

se ha convertido en una práctica estándar el empleo de lodos de perforación. De hecho,

solamente en raras excepciones se puede mejorar la recuperación del testigo, estabilidad

del taladro y velocidad de avance empleando solamente agua como medio de circulación.

Las funciones que cumple el lodo de perforación son:

i. Remueven los detritus de perforación del taladro y evitan la contaminación de

estos.

ii. Mantienen los detritus de perforación en suspensión al momento de suspender la

circulación.

iii. Mejoran la recuperación del testigo.

iv. Ayudan a controlar las pérdidas de circulación y minimizan el ingreso de agua.

v. Reducen la necesidad de cementar el taladro al inhibir la socavación de las paredes

del mismo.

vi. Lubrican la broca y el acero de perforación y disminuyen la necesidad de emplear

grasa.

vii. Enfrían la broca y el acero de perforación.

Los lodos de perforación se mantienen fluidos en tanto se agiten y se convierten en gel

cuando están detenidos. Además de la resistencia del gel, las propiedades requeridas para

los lodos son viscosidad, peso, capacidad lubricante y características de reforzamiento de

las paredes del taladro. Se logra cambiar estas características añadiendo diferentes

cantidades de agua, agentes químicos y acondicionadores. En la práctica se puede añadir

diferentes cantidades de bentonita, detergente, soda caustica, ceniza de soda (carbonato

de sodio), almidón industrial, compuestos del tanino, lignito y otros químicos localmente

requeridos. Cuando las pérdidas por filtración son altas usualmente se puede emplear

hasta un 19% de diesel.

Cuando las labores de perforación tienen un elevado costo de brocas y abrasión de los

elementos de perforación, se puede añadir al agua de perforación de 1 a 4% en volumen

de aceite o jabón, lo cual incrementa significativamente el metraje sin un incremento

proporcional del elemento diamantado. Otros efectos importantes son:

i. Reducción de la abrasión de los barretones.

ii. Eliminación de la corrosión interna de los barretones.

iii. Un ajuste y/o desajuste rápido de las roscas de barretones.

iv. Reducción y/o eliminación de la necesidad de grasa.

v. Mejoras en la flotabilidad de los lodos pesados.

vi.


28

El efecto de los aceites y jabones esta aparentemente controlado por el tipo de roca y el

grado de emulsificación del aceite. Debido a una falta de mayores investigaciones, la

adición de estos elementos está sujeta a la experiencia de campo.

EVALUACIÓN PRELIMINAR.

PERFORACIÓN DE DESARROLLO

La perforación de desarrollo está dirigida hacia la determinación de la ley, volumen y el

delineado tridimensional de la zona mineralizada previamente ubicada mediante la

exploración. Esta se distingue de la perforación de exploración o reconocimiento cuyo objetivo

es el descubrimiento de una nueva zona mineralizada.

Un programa de perforación de desarrollo debe proporcionar la siguiente información:

1. Geología de la zona mineralizada.

2. Datos cuantitativos acerca de la ley y toneladas de material dentro de los límites de la

ley de corte (cut-off).

3. Tamaño y forma del depósito, áreas predominantemente de desmonte y áreas

predominantemente mineralizadas.

4. Características mineralógicas y metalúrgicas del mineral.

5. Características físicas del mineral.

6. Muestras en bruto para las pruebas metalúrgicas y verificación de leyes.

7. Datos acerca de otros factores que pudieran afectar las operaciones de explotación

tales como condiciones del terreno, de agua, etc.

PROCEDIMIENTOS

Hay numerosos métodos y técnicas que son empleadas para conseguir los datos referentes a

un depósito potencial. El costo total y precisión de un programa de desarrollo depende de una

Diamond core

Rotary Reverse circulation

Downhole rotary

Downhole hammer

Percussion Churn

Información geológica Volumen de muestra Diámetro mínimo Límite profundidad Velocidad Contaminación de pared Terreno irregular Lugar, Sup./Sub. Inclinación del collar Capacidad de deflexión Desviación Perforación: Aire/ líquido Costo/profundidad. Costo de movilización Costo preparación.

Bueno Pequeño 30 mm 3000 m Bajo Variable Pobre S + U 180° Moderado Alto L Alto Bajo Bajo

Pobre Grande 50 mm 3000 m Alto Variable Regular S 30° Moderado Alto A +L Bajo Variable Variable

Regular Grande 120 mm 1000 m Alto Bajo Regular S 0° -- Pequeño L Moderado Variable Variable

Pobre Grande 50 mm 3000 m Alto Variable Regular S + U 30° Alto Pequeño A + L Bajo Variable Variable

Pobre Grande 100 mm 300 m Alto Variable Bueno S + U 180° -- Pequeño A Bajo Variable Variable

Pobre Pequeño 40 mm 100 m Alto Variable Bueno S + U 180° -- Alto A + L Bajo Bajo Bajo

Pobre Grande 130 mm 1500 m bajo Variable Bueno S 0° --- Pequeño L Alto Variable Alto.


29

evaluación de la geología, una adecuada selección del método de perforación, un análisis

minucioso de los datos de muestreo, y una precisa evaluación de toda la información.

El conocimiento de la geología del depósito mineral es importante en el planeamiento del

programa de desarrollo y en la evaluación de los datos obtenidos mediante dicho programa. El

trabajo de exploración generalmente proporciona información significativa acerca del tamaño,

forma, espesor, ley y geología del depósito. En algunos casos no se necesita mayor

información; en muchos casos las complicaciones atisbadas en el trabajo preliminar requieren

de un estudio geológico más detallado. Los siguientes puntos pueden ser de importancia:

1. Marco geológico del depósito.

2. Variaciones de la ley en la zona mineralizada.

3. Patrón de distribución y mineralogía de los minerales económicos.

4. El comportamiento de las zonas mineralizadas.

5. Características físicas del mineral y del desmonte.

6. Relación de la mineralización con la estructura, ciclos de meteorización, tipos de roca,

alteración, etc.

7. Distribución de las aguas subterráneas.

CÁLCULOS DE RESERVAS MINERALES

El cálculo de la ley y las toneladas del depósito mineral se efectúa generalmente mediante un

análisis de los datos de muestreo posicionados en forma poligonal, triangular, sección

transversal u otro patrón geométrico modificado. En la siguiente tabla se muestra una

evaluación del problema del cálculo preciso de las reservas a partir de los datos de

perforación.

Tabla 2. Porcentaje del volumen total realmente muestreado por un taladro

Distancia entre taladros adyacentes

pies

Area de la malla Pies

2 Area conocida de la malla Taladros necesarios

Para muestrear un millón

de pies cuadrados

Pies2

%

500 400 300 200 100

250,000 160,000 90,000 40,000 10,000

300 300 300 300 300

0.1 0.2 0.3 0.7 3.0

9 9

16 36

121

Los mismos que son un indicador acerca de lo poco que conocemos del depósito explorado en

una malla usual de 100 a 500 pies, si es que asumimos que, por ejemplo, un taladro puede

solamente ser aceptado como representativo de la ley de una periferia de 10 pies. Por lo tanto,

el cálculo de las reservas minerales requiere emplear la información de 0.1 a 3.0% de precisión

y con ella alcanzar precisiones del 100%.

De lo expuesto, se hace obvio que cualquier dato real observado que pueda indicar con mayor

precisión las áreas de influencia de los ensayes, en comparación con un patrón geométrico

estándar, debería mejorar la precisión en el cálculo de reservas. Por lo tanto, en muchos casos


30

se debería emplear la información geológica a fin de modificar la forma de los bloques

geométricos.

La estimación de la ley presenta mayores problemas en tanto el porcentaje de la porción

valiosa del material analizado disminuye con respecto al total. Por ejemplo, el muestreo y los

cálculos de reservas son usualmente más sencillos y confiables en depósitos de hierro o carbón

que en depósitos de oro o cobre. En el último caso, en donde el número de ensayes puede ser

considerable se emplea comúnmente una evaluación estadística a fin de aproximar la

confiabilidad en el estimado.

MÉTODOS CONVENCIONALES

En las siguientes figuras se muestran los patrones geométricos generalmente empleados al

asignar áreas de influencia a las muestras de los taladros. En (a) y (b) se muestra un sistema de

bloques rectangulares alrededor de cada taladro en donde la influencia de cada taladro se

extiende hasta la mitad de la distancia al taladro adyacente. En (c) y (d) se muestran polígonos

construidos alrededor de cada taladro con la influencia extendiéndose hasta la mitad de la

distancia al taladro adyacente.

En los métodos rectangular y poligonal para el cálculo de reservas, se asume que la ley del

ensaye en un taladro se extiende hasta la mitad de la distancia a cualquier taladro continuo.

Este es obviamente un modelo incorrecto de la situación real de la mineralización en el punto

medio entre dos taladros aun si la mineralización consistiese en segmentos similares a lentes y

vainas, la perforación exploratoria no podría coincidir exactamente en el centro de cada lente

o vaina y el espaciamiento entre taladros no sería igual a la longitud de estos. En caso de ser

esto cierto entonces los límites de los lentes caerían a medio camino entre los taladros en al

menos una dimensión, y el modelo poligonal podría ser utilizado para asignar leyes de mineral

en este caso especial.

Sin embargo, en situaciones en donde se presentan diferentes tipos de mineral, el modelo

poligonal sirve solamente como una gruesa aproximación a la verdadera ley de mineral dentro

de su área de influencia.

El gráfico (c) el método triangular para la estimación de la ley del mineral entre los taladros.

Este es también un modelo de aproximación, debido a que este asume un cambio linear de la

ley del mineral en proporción directa a la distancia entre los taladros. A fin de asignar un

cambio lineal de la ley en función de la distancia debería existir una relación o correlación

entre los ensayes sucesivos. El hecho de que debe existir esta correlación entre los ensayes

sucesivos, tal como se requiere en el método triangular, imposibilita cualquier concepto de

independencia entre ensayes sucesivos.

En el método de secciones transversales (f), es necesario dibujar secciones a través del

yacimiento y luego subdividir estas secciones en áreas o bloques a los cuales se les puede

asignar un estimado de leyes y tonelajes. Este método para el cálculo de reservas de mineral

también tiene el problema inherente de la asignación de un área de influencia a un ensaye. Por

ejemplo, si dos taladros verticales estuviesen espaciados a 300 pies y se empleasen intervalos


31

de muestreo de 5 pies, el método de secciones transversales podría ser utilizado para

subdividir el área de 300 pies entre los taladros en bloques de 5 x 300 pies.

Si en caso se procediese de acuerdo a lo expuesto anteriormente, la ley de mineral para cada

pequeño bloque podría basarse en un promedio de los dos ensayes en los extremos del

bloque. Si en caso existiese una relación lineal para la ley entre estos dos ensayes a lo largo de

estos 300 pies, esta asignación para la ley del mineral del bloque podría ser un estimado

correcto. Con la posible excepción de los depósitos sedimentarios, la existencia de una

correlación lineal a lo largo de 300 pies es poco probable. De hecho, muchos valores de

ensayes muestran independencia en intervalos menores a 50 pies y en algunos casos en

intervalos menores a 2 pies.

Cuando los valores de los ensayes son independientes para intervalos menores que el

espaciamiento entre los taladros, el mejor estimado de la ley del mineral para el área entre

taladros ubicados a distancias mayores al área de influencia de los valores de ensaye es el

promedio de los valores de los ensayes que rodean al taladro. Lo anterior requiere de alguna

forma de interpolación, usualmente una función de la distancia para combinar y promediar los

valores de los ensayes circundantes.

MÉTODOS ESTADÍSTICOS

En el pasado se han empleado extensivamente diferentes métodos estadísticos a fin de

estimar la ley del mineral. Cuando se emplean dichos métodos, se dispone de técnicas para el

cálculo del intervalo de confidencia para un estimado de la ley del mineral. Así mismo, las

técnicas estadísticas posibilitan el establecer una precisión específica para el estimado de la ley

del mineral antes de iniciar la perforación, y luego con el número de taladros adecuado

conseguir esta precisión. Esto posibilita minimizar los costos de exploración y relacionar los

Figura 18. Patrones geométricos empleados en la asignación de áreas de

influencia a muestras de taladros


32

costos con aquellos requeridos para cada depósito y sus propias características de

mineralización.

Se empelan varias formas de análisis de regresión estadística a fin de construir modelos de los

depósitos minerales las cuales están compuestas de una combinación de fórmulas

matemáticas para diferentes curvas. En muchos casos estos modelos tienden a representar

estas inconsistencias en los cambios en la ley del mineral mejor que los modelos poligonal y

triangular. Estos modelos de regresión son a menudo más útiles en la predicción de la ley del

mineral para los bloques entre los taladros y en la programación de la producción para la ley

diaria de las palas en minas a cielo abierto.

Tal como en cualquier otro método para estimar la ley del mineral, los métodos estadísticos

deben considerar los cambios en las características del mineral a través del depósito. El logeo

geológico de los taladros es particularmente útil en los modelos de regresión estadística ya

que posibilita la incorporación de los tipos de roca, cambios en los patrones de alteración,

cambios en la silicificacion y demás. Como resultado, el modelo es más sensible a estos

controles geológicos.

Los datos de los ensayes son usualmente seleccionados a fin de separarlos en diferentes

poblaciones en base a los minerales (oxido, secundario, primario), zonas de diferentes leyes

(desmonte, lixiviable, mineral), tipos de roca (diorita, cuarzo monzonita, esquisto), zonas de

alteración (silicificacion, cloritización, argilización) y demás. Esto se hace simplemente para

simplificar el análisis, proporcionar información adicional acerca de la ley y sus relaciones con

las demás características geológicas del depósito y para eliminar la distribución multimodal de

la frecuencia de los ensayes.

Cuando los ensayes han sido separados en poblaciones, se calculan los estadígrafos, media,

desviación estándar y sesgo relativo en base a los valores individuales de los ensayes.

A continuación se pueden calcular las distribuciones de frecuencia de los ensayes. A menudo

estas distribuciones pueden ser utilizadas como base para la estimación de las leyes de corte.

En caso las áreas de influencia de los ensayes sean iguales, lo cual significa el mismo tonelaje

para cada ensaye, el porcentaje de los ensayes por encima de la ley de corte puede

relacionarse con el tonelaje total así como con el tonelaje para dicha ley de corte.

La distribución acumulada de ensayes para depósitos de baja ley puede ser ploteada en papel

logarítmico a fin de asegurarse si es que hay presente más de una población (oxido,

secundario, primario). En caso haya disponibles solamente un pequeño número de ensayes, se

pueden emplear técnicas de simulación a fin de generar de 10,000 a 5,000 ensayes adicionales

con las mismas desviaciones media y estándar, para un mayor estudio. La prueba de

diferencias sucesivas del cuadrado de la media y la correlación puede ser utilizada a fin de

verificar la independencia entre ensayes sucesivos dentro de un taladro y así mismo verificar el

área de influencia de un ensaye.

Si la distribución de frecuencia de los ensayes resulta sesgada, puede ser deseable llevar a

cabo algunas transformaciones a fin de convertir los datos a una distribución normal para


33

simplificar el análisis. Estas transformaciones son, en el mejor de los casos, un método

alternativo para manejar los datos, ya que dichas transformaciones no llegan a resolver los

problemas de los datos originales.

Usualmente se evalúa la distribución de frecuencias de los ensayes a fin de comparar su ajuste

con las distribuciones matemáticas teóricas. En caso de que dicho ajuste sea adecuado

(confirmado por varias pruebas tales como la prueba Chi cuadrado), la distribución matemática

puede ser utilizada como un modelo de distribución de los ensayes.

Se pueden establecer los intervalos de confidencia de los ensayes. Los límites serán simétricos

para distribuciones normales, pero los mismos mostrarán una desigual confidencia para las

distribuciones sesgadas y al momento de convertir los datos transformados nuevamente a los

valores originales.

El tamaño aceptable del intervalo de confidencia para cualquier trabajo específico de

exploración es una función de la ley del mineral y la utilidad aparente y el punto de corte del

depósito. Por ejemplo, un depósito de cobre de baja ley que se espera tenga un promedio de

depósito de mayor ley, el cual se espera tenga un promedio de 2.0% de cobre total, asumiendo

que los costos de extracción son aproximadamente los mismos.

El error estándar de la media puede ser empleado para calcular el número adicional de

muestras y por lo tanto de taladros necesarios para conseguir una precisión específica o

intervalos de confidencia cercanos a la ley estimada de mineral. El espaciamiento entre los

taladros puede también ser calculado en base al error estándar de la media.

La relación entre el volumen-varianza de la muestra S12l1 = S2

2l2 puede ser usada para calcular

los nuevos volúmenes de muestra cuando sea deseable el cambiarlos (por ejemplo al cambiar

un tamaño de broca AX a un NX o intervalos de longitud entre muestras de 2 pies a 5 pies) a fin

de reducir la desviación estándar y por lo tanto incrementar la precisión del muestreo (reducir

el valor del error estándar de la media). En caso de que el muestreo no haya arrojado una

precisión adecuada para el estimado de la ley del mineral; se puede iniciar con una segunda

fase de exploración hasta alcanzar la precisión deseada (Ver Ejemplo 3).

Se ha demostrado mediante técnicas estadísticas en el muestreo de yacimientos minerales

que el volumen de muestra es crítico cuando se desea mejorar la precisión de la estimación de

la ley de mineral. El incrementar el volumen de muestra tiende a reducir la variabilidad entre

los valores de los ensayes, por lo tanto se incrementa la precisión del estimado de la ley de

mineral. Sin embargo se debe aclarar que el volumen de muestra no necesariamente es el

volumen total utilizado como muestra, este es en realidad la cantidad de material de muestra

pulverizado para obtener la muestra final para el ensaye. Por lo tanto, al ejecutar una galería o

cortada de 1.5 x 2.10 metros para propósitos de muestreo el volumen de muestra no es aquel

obtenido de la sección transversal de 1.5 x 2.10 multiplicado por la longitud de la muestra, sino

el volumen de material pulverizado para su ensaye.


34

EVALUACION PRELIMINAR

Determinar la factibilidad de un nuevo proyecto de mina superficial requiere de un estudio

ordenado de acuerdo a lo expuesto hasta este momento. Toda la información y datos

recolectados debe ser correlacionada y todas las múltiples variables que afectan el proyecto

deberán ser revisadas. Esta revisión le proporcionará al ingeniero de minas toda la información

requerida a fin de elaborar una evaluación preliminar de la utilidad estimada del proyecto. Es

en esta etapa que la administración deberá tomar la decisión de continuar o cancelar el

proyecto.

PLANOS

Los planos son esenciales a fin de recolectar, delinear y correlacionar una gran proporción de

los datos requeridos para un estudio de factibilidad de una mina superficial. Un plano es

indispensable para el ingeniero de minas ya que es un método gráfico de presentar la

información minera no solamente para su aplicación práctica en la estimación de un

planeamiento, sino también para demostrar las relaciones físicas a las personas encargadas de

la toma de decisiones.

La selección de la escala adecuada para un plano depende de:

1. El tamaño del área a ser representada.

2. El empleo que se le habrá de dar al plano

La escala deberá incrementarse en tanto se necesite de un mayor detalle y precisión. Por

ejemplo el planeamiento de minado deberá llevarse a cabo en un plano donde se visualice

todo el tajo en una hoja y aún así permita mostrar el detalle suficiente. Para minas medianas a

grandes las escalas mas comúnmente empleadas para planeamiento son: 1:1000, 1:1250,

1:2000.

El mapeo geológico comúnmente se lleva a cabo a una escala más grande tal como 1:500.

Para propósitos de planeamiento, las características geológicas se plotean en planos de menor

escala.

Los tipos de planos a prepararse dependen de la etapa en la que se encuentre el proyecto. En

la etapa de exploración, los planos satelitales proporcionan información importante acerca de

las zonas estructurales y zonas potenciales para la exploración. Estos pueden complementarse

con fotografías infrarrojas , etc.

PLANO GENERAL DEL AREA

El primer paso en el proceso de ensamblar la información gráfica es la preparación de un plano

general del área a “pequeña escala”. Tal plano general deberá cubrir un distrito minero, toda

la zona o una sección de la geología tal como el diseminado o intrusivo. En la Figura 19 se

muestra un ejemplo de un plano general del área de Toromocho, en el cual se delimitan las

áreas mineralizadas, las lagunas aledañas al proyecto, las vías de comunicación existentes, etc.


35

En caso de que se disponga información topográfica del cuadrángulo de interés, el empleo de

estos proporcionara información valiosa para el proyecto.

La información topográfica de estos planos puede ser relacionada con los datos concernientes

al estudio del proyecto. Sobre estos planos se puede superponer información como geología,

rutas de transporte, límites de la propiedad.

Estos planos deben prepararse para mostrar las vías de transporte tales como las autopistas,

las vías férreas, rutas acuáticas y sus respectivas distancias a los mercados, fuentes de

aprovisionamiento, puntos de procesamiento o de transferencia. Se debe delinear la extensión

del yacimiento y cuerpos mineralizados y relacionarla con los límites de la propiedad. Se

deberán mostrar las áreas adyacentes con potencial minero o áreas de prospección y

relacionarlas con los límites de la propiedad a fin de tenerlos en consideración para futuras

ampliaciones, desarrollos o exploraciones, a la luz de posibles situaciones favorables a futuro.

Este plano general del área deberá mostrar también las rutas disponibles para los accesos, la

ubicación de las líneas de transmisión eléctrica, indicando su capacidad y distancias requeridas

para su interconexión, la ubicación de fuentes de agua presentes y a futuro; así como la

posibilidad de construcción de un reservorio a fin de garantizar una constante provisión de

agua. También debería mostrar las áreas disponibles para las colas, relaves y botaderos en

relación con el área de explotación y de procesamiento. Se deben mostrar también las rutas de

drenaje, las cuales deben indicar el grado de tratamiento de los efluentes a fin de prevenir y

controlar la contaminación.

Figura 19. Plano General del Area. Mina

Toromocho


36

PLANO GENERAL DE MINA

Como regla general, la escala del plano general de área, establecida para mostrar muchas

características pertinentes sobre una amplia área es demasiado pequeña a fin de representar

con el detalle adecuado la información necesaria para el plano general de mina. En tal caso, es

necesario preparar un plano general de mina a escala “media”. Dentro del área de cobertura

limitada, se pueden incluir las características del plano general de área, pero la mayor escala

permite adicionar detalles generales.

En caso de que la planta propuesta se encuentre cercana a la mina, esta debería representarse

dentro del plano con todos los detalles posibles, incluyendo estructuras, conexiones de

energía, sistemas de conducción de agua, rutas de acceso, zona para la disposición de

desechos, áreas para las rumas, puntos de carguío de trenes, camiones, etc., fajas

transportadoras, tuberías para el transporte de materiales entre la mina, la planta y los puntos

de carguío.

Este plano general de mina deberá mostrar con mayor detalle el delineado del yacimiento y,

para servir de referencia a planos más detallados, secciones transversales y tablas de datos,

debería mostrar algunos taladros de exploración y puntos de muestreo de yacimiento

indicando detalles como el talud, el buzamiento, el plunge, rumbo, espesor, continuidad,

calidad, etc.

Para propósitos de estudios y demostración, el plan de desarrollo propuesto (mostrando el

avance del tajo o los taludes), la extensión final del tajo y los taludes finales deberían

mostrarse en el plano general de mina. Para una mayor claridad de la exposición y una buena

visualización de los objetivos operacionales a corto y largo plazo es bastante útil disponer de

una serie de planos con una base común o una sucesión de capas sobre un plano base. Se

deberá mostrar la proyección de las instalaciones de energía, drenaje, rutas de acarreo, así

mismo el cronograma de utilización de las áreas de desmonte.

PLANOS DETALLADOS DE MINA Y SECCIONES.

Se debe preparar un plano a gran escala a fin de cubrir el área de explotación. En caso de que

el planeamiento este influenciado por el espesor del depósito o por las irregularidades o por la

selectividad o su variabilidad con respecto a la profundidad, se deberán preparar secciones

transversales a fin de ser utilizadas en conjunto con el plano detallado. En caso de encontrarse

próxima, se deberá mostrar también la planta de procesamiento, de otra manera también

podría ser necesario contar con un plano detallado de la planta. El plano general de mina

debería contar con toda la información concerniente al problema de minado presentada de

forma efectiva en una manera gráfica. En varios tipos de depósitos algo de esta información es

presentada y utilizada en tres dimensiones o en secciones transversales. Cada taladro debe ser

ubicado en el plano con su respectivo número de identificación, elevación de la superficie, la

profundidad, espesor y características de los diferentes estratos intersectados por el taladro.

La mayoría de los proyectos mineros depende básicamente de la información de perforación

disponible, la cual indica la variabilidad del mineral entre los diferentes taladros. La


37

representación de los datos de perforación en un plano detallado de mina es básica para el

proceso de planeamiento, este plano es el plano básico de trabajo a fin de determinar la

factibilidad económica de la explotación.

Se deberá mostrar en este plano la extensión y en las secciones transversales utilizadas las

leyes o zonas de clasificación del depósito mineral junto con la interpretación de la

información geológica, su clasificación metalúrgica. Toda esta información es el resultado de la

perforación de desarrollo, el muestreo y el ensaye descritos en las secciones precedentes.

LOS PLANOS EN LA ESTIMACIÓN Y EVALUACIÓN

El método empleado a fin de presentar diversa información en un plano es mediante el uso de

isolíneas, las cuales tienen su aplicación más significativa en la explotación superficial de

yacimientos en estratos delgados. Una isolínea es una línea en el plano, la que conecta puntos

del mismo valor. El ejemplo más común de isolínea son las curvas de nivel, la cual es una

isolínea que conecta puntos a la misma elevación. Al dibujar isolíneas a intervalos específicos

en el plano se puede construir un plano de elevaciones, el cual permite que los ingenieros

reproduzcan la superficie y determinen por interpolación la elevación de cualquier punto

Figura 20. Plano detallado de Mina – Lagunas

Norte


38

dentro del plano. En algunos casos, las curvas de nivel son los factores que controlan en el

planeamiento de una mina superficial, pero usualmente ellas deben ser consideradas en

relación con otras variables. Por ejemplo, en caso que la profundidad y la cantidad de sobre

capa sea más importante o que esta controle el potencial económico, entonces deberán

construirse isolíneas para la profundidad de la sobre capa, llamadas isópacas; estas, en

conjunto con las áreas determinadas facilitan el cálculo de los volúmenes de sobre capa o los

metrajes. La Figura 21 muestra las isópacas del burden y los probables límites de trabajo de un

proyecto minero.

Los datos de los metrajes de la sobre capa comparados con los volúmenes o tonelajes

calculados mediante el empleo de isópacas para el espesor del mineral posibilitan el cálculo de

las relaciones de desbroce; estas relaciones son empleadas a su vez para determinar el tamaño

del equipo de desbroce necesario para producir el tonelaje deseado. Esta relación, tal como es

usada en minería superficial es calculada determinando ya sean los metros cúbicos o el

tonelaje de sobre capa que se requiere desbrozar a fin de descubrir una tonelada de mineral.

De la misma manera, las isópacas del espesor del mineral proporcionaran la información

necesaria para una óptima selección del tipo y tamaño del equipo de carguío. Conectando los

puntos de igual espesor de mineral se pueden determinar los volúmenes de mineral y facilitan

el planeamiento de los cortes o tajadas ya que estos estarán influenciados por el espesor del

mineral. En caso de que la calidad del mineral sea lo más importante, entonces los planos

deben mostrar isogramas de los elementos de la calidad, luego esta información puede ser

combinada a fin de determinar no solamente el tipo y tamaño del equipo minero requerido,

sino también el tipo y tamaño del equipo de procesamiento y beneficio. En caso de que el tipo

y la cantidad de la roca de sobre capa sea lo más importante, entonces las isópacas pueden

Figura 21. Isolíneas de profundidad.


39

mostrar el espesor y profundidad de la roca o también se puede mostrar esto en secciones

transversales, y a partir de esta información se puede determinar el tipo y tamaño del equipo

de perforación requerido. En evidente que en la mayoría de los casos se requerirá de una

combinación de las técnicas anteriormente mencionadas, lo que significa que el ingeniero

deberá calcular las áreas reales a ser minadas anualmente a fin de cumplir con el tonelaje

requerido por la mina. Posteriormente, esta información será básica para determinar el

tamaño del equipo, los costos de capital, los costos operativos y los costos totales del

proyecto.

SECCIONES TRANSVERSALES

Las secciones transversales son comúnmente utilizadas a fin de visualizar la tercera dimensión

del terreno, son una herramienta valiosa y a menudo esencial en la estimación de minado en

yacimientos estratificados o cuerpos mineralizados irregulares. Generalmente, en la etapa de

perforación de exploración o en el programa de desarrollo y ya que el rumbo o buzamiento del

yacimiento o la actitud de un deposito irregular solamente pueden ser esbozados, la

perforación subsecuente se ejecuta en un patrón que permita la construcción de secciones

transversales, pasando a través de líneas de taladros normales a el rumbo o a través de

secciones las secciones en planta más pequeñas de una masa mineralizada. Las secciones

transversales pueden construirse para mostrar la estructura geológica, la composición de la

sobre capa, la clasificación mineralógica de los estratos o zonas, los análisis químicos, datos de

pruebas de concentración, clasificación de mineral o desmonte derivados de tales datos. La

siguiente figura muestra un ejemplo de una sección transversal construida por un ingeniero de

minas. La sección muestra una formación de hierro (taconita) con sus respectivas

concentraciones de mineral. Un espaciamiento regular de las secciones transversales facilita el

cálculo de volúmenes y la conversión a toneladas, estas labores se pueden ejecutar

manualmente mediante el uso de planímetros y cálculo de triángulos para determinar los

límites de influencia (usualmente a media distancia entre las secciones).

Para propósitos de planeamiento, particularmente en yacimientos irregulares o de gran

espesor, se pueden graficar los límites del tajo de manera sucesiva con sus correspondientes

Figura 22. Sección transversal mostrando diferentes

tipos de mineralización y diferentes alternativas para el

límite del tajo.


40

taludes y características a fin de anticipar problemas que pudieran complicar la factibilidad,

estas etapas facilitan una visualización más efectiva por parte del personal de operaciones. Las

secciones transversales regularmente espaciadas también facilitan el planeamiento de las

tajadas, bloques o zonas para su análisis, selección, combinación y determinación del tonelaje

mediante un programa de computadora. Se puede diseñar que los programas prueben

rápidamente las diferentes opciones para varias leyes de mineral y desmonte, de acuerdo a

una variedad de objetivos mediante determinaciones económicas.

PLAN DE MINADO

El plan de minado puede ser mostrado en el plano detallado de mina y/o en los cortes o

secciones transversales. Generalmente debe mostrarse el avance del minado con la simbología

apropiada o por fases de volumen o tonelaje, junto con las rutas requeridas para el transporte,

conexiones de energía, conexiones de agua, y otras necesidades, las que fueron mencionadas

en el plano general de mina. Así mismo se deben mostrar con el detalle adecuado el plan de

drenaje, las áreas de echadero y relavera, como también la ubicación de las subestaciones y

líneas de distribución primaria y secundaria.

PLANTA

Otro aspecto importante del proyecto minero es la ubicación y distribución de la planta de

procesamiento o beneficio. Se deben mostrar en el plano detallado de mina o en el plano de

planta la ubicación de los edificios, tolvas, fajas, rumas. En este aspecto, también es necesario

mostrar las conexiones de transporte tanto para el mineral en bruto como para el producto

procesado. También debe mostrarse en detalle el sistema de aprovisionamiento de agua, así

como las presas, reservorios, plantas de alta presión, ríos o lagos, la conexión a la energía. Las

ubicaciones de la fuente de energía, incluyendo las líneas de transmisión, subestaciones y sus

conductos de energía, se deben mostrar la ubicación y características como capacidad y

potencia de cualquier línea alimentadora. Las áreas de desechos, desmonte, colas, así como

sus líneas de conducción o carreteras, tuberías, fajas,; características esenciales son la

ubicación, tamaño y tipo de los edificios auxiliares, tales como talleres, almacenes,

laboratorios, oficinas y diversas instalaciones.

ACARREO

Las instalaciones de acarreo con de vital importancia en cualquier operación minera, las cuales

pueden incluir: rutas para los camiones, vías férreas, fajas transportadoras, cable carriles,

tuberías de transporte, o combinaciones de todos estos. Cada uno de ellos debe ser ubicado

teniendo presente que es necesario minimizar las distancias de acarreo en base a limitaciones

de pendiente y alineamiento de acuerdo al tipo de equipo a ser utilizado. Las instalaciones de

acarreo deben ser planificadas para servir al mayor tonelaje con la menor cantidad de

movimiento. Se deberá diseñar el tipo, tamaño y capacidad de las instalaciones y unidades de

acarreo para cubrir las necesidades determinadas en los cálculos del plan de minado final. En


41

caso de ser necesario el empleo de fajas transportadoras, se deberá diseñar las rutas de

construcción y servicio de dichas instalaciones.

EVALUACIÓN DEL PLAN DE MINADO

El siguiente paso para una adecuada evaluación de un proyecto de mina superficial es la

determinación del plan de minado más adecuado y económico. Esto se lleva a cabo a partir de

la información disponible de los planos y cortes anteriores y de los cálculos relacionados con

ellos. En esta selección intervienen muchos factores y, en la mayoría de los casos, son varios

los métodos de minado que pueden ser empleados para llevar adelante el trabajo. Se deberán

desarrollar, revisar y comparar todas las alternativas y métodos prácticos. La determinación

del mejor método es responsabilidad de los ingenieros y personal de operaciones, en

colaboración con ingenieros industriales y contadores. Este deberá ajustarse a las condiciones

anticipadas en el proyecto minero.

Los cálculos iniciales en la determinación de la relación de desbroce, o en algunos casos de la

relación total de material, la cual es la cantidad o volumen de material que debe ser extraído

para producir una tonelada de mineral. Este cálculo debe llevarse a cabo en múltiples etapas,

particularmente al tratarse de un depósito masivo o irregularmente definido, con el objetivo

de llevar a cabo comparaciones económicas mediante una evaluación de los costos en

diferentes etapas o niveles de desarrollo de las operaciones. Los límites de desbroce y las

relaciones resultantes deberán ser determinados mediante el empleo de programas de

computadora.

El objetivo de esta fase del estudio es combinar la mayoría de los elementos económicos en un

óptimo plan general de minado. Después de seleccionar el plan de minado y determinar los

límites económicos, se deberá elaborar una lista de equipo a fin de satisfacer los

requerimientos de capacidad y volumen y disponer unidades de repuesto.

EVALUACIÓN DE LA PLANTA DE BENEFICIO

La siguiente etapa en la evaluación son las instalaciones de la planta de beneficio. Como

primer paso, la información desarrollada hasta este momento es utilizada a fin de determinar

el método de procesamiento más adecuado a fin de cumplir con los objetivos y requerimientos

del mercado, fundición o refinería. Podría ser necesaria una mayor investigación en

laboratorios, plantas piloto o plantas prototipo en caso de que el problema de beneficio sea

inusualmente diferente, P.ej. una extracción diferencial para una combinación atípica de dos o

más minerales. El método de tratamiento seleccionado es trasladado luego a un diagrama de

flujo balanceado, tomando en cuenta la capacidad práctica de la planta en relación con la

productividad de la mina. Con esta información a mano, se puede seleccionar el número

tamaño y tipo de equipo posibilitando el diseño inicial de la planta de beneficio, fuentes de

agua y zonas de deshechos a partir del cual el evaluador podrá estimar el costo total de capital

y los costos operativos para el procesamiento requerido.


42

La selección del método de procesamiento o el grado de procesamiento puede ser

influenciada por la relación final entre la calidad del producto, su facilidad de venta y su precio.

Otros factores como su calidad química, tamaño de partícula, forma, y contenido de humedad

pueden afectar la venta y el precio del producto. En algunos casos cuando el mineral se

comercializa bajo contrato, el contratante podrá imponer algunos límites a las cantidades de

pérdidas aceptables en la concentración, o se podrá definir la ley o calidad requerida. Estos

límites deberán relacionarse con el costo de beneficio y la facilidad de venta del producto.

TRANSPORTE

Ya se han tratado los diferentes tipos de transporte disponibles para el movimiento del

producto final hasta el punto de consumo. Como elemento importante en la evaluación de un

proyecto minero se debe tomar una decisión respecto al tipo o tipos de transporte a ser

empleados. Se deberán comparar los diferentes medios de transporte disponibles en la mina o

en la planta de procesamiento con los medios de transporte disponibles por el consumidor; en

caso de que se tengan varias opciones, se deberá calcular el costo de entrega de cada método

o combinación de ellos, incluyendo los costos de estiba y desestiba y las tasas de transporte.

Por ejemplo, podría ser preferible el transporte por camiones aun así el costo de acarreo fuese

mayor que el obtenido mediante un acarreo mediante trenes en caso se obtuviese un menor

costo de descarga de los camiones tal que compensase los costos de transporte. Otros factores

pueden influenciar la selección, por ejemplo; la entrega de un producto mediante una tubería

puede no ser satisfactoria debido a la adición de humedad, mientras que en otros casos esta

podría ser preferida debido a un menor costo de capital.

INVESTIGACIÓN DE MERCADO

La investigación de mercado es de gran importancia para evaluar adecuadamente un proyecto

minero, el mismo que depende de la continuidad del mercado. Esta investigación incluirá no

solamente el potencial actual de mercado, también se deberá investigar el mercado a futuro

en relación con la participación esperada de dicha mina en el mercado. Esta investigación

deberá tomar en cuenta la cantidad y calidad del producto, el alcance del transporte y la

capacidad del equipo, demanda de los consumidores y oportunidades de ventas a futuro. Es

importante, en una investigación a largo plazo, que los economistas traten de determinar con

precisión la estabilidad a largo plazo del precio del producto, tomando en cuenta la

competencia de los demás productores o posibles sustituciones del producto. Los resultados

de dichas investigaciones indicarán los límites de tolerancia de los costos de producción en

función de la proyección de precios de mercado, incluyendo consideraciones acerca de los

costos de transporte. Esta es un área crítica en la evaluación de la factibilidad.

Desafortunadamente esta área de economía minera es la menos predecible en los elementos

de un estudio de factibilidad; sin embargo una buena ejecución de dichas investigaciones es

esencial para una toma de decisiones.

El conocimiento de la incertidumbre del mercado o la inestabilidad del precio no

necesariamente desaconseja la ejecución de un proyecto. El cliente potencial puede, para


43

asegurarse la oferta, optar por compartir el riesgo con el productor mediante varias opciones

disponibles. Enfrentando las incertidumbres un estudio de factibilidad puede recomendar

establecer contratos a largo plazo en donde se protejan ya sea el precio o el margen de

utilidad del productor, mediante una adecuada previsión de factores de incremento. O el

futuro consumidor puede optar por involucrarse directamente en el financiamiento del

proyecto minero a fin de asegurarse una adecuada provisión del producto. Obviamente el

compartir el riesgo se consigue sacrificando parte del margen de utilidad lo cual debe

comprenderse en la proyección de la factibilidad.

MISCELÁNEOS

Para una completa evaluación, aparte de los costos de inversión y operación de la explotación

y el beneficio hay un número de elementos y factores de costos que afectan a estos, algunos

de los cuales no pueden controlarse pero si deben ser determinados o estimados y tomados

en cuenta, estos son:

1. Regalías: cantidades pagadas a los grupos de interés.

2. Depreciación: cantidades acumuladas para recuperar la inversión en la propiedad

minera, en función al costo o en función a las utilidades para efectos del pago de

impuestos, a elección del operador de la mina.

3. Impuestos: deberán incluir todos los impuestos nacionales y locales.

4. Seguros: de responsabilidad pública, propiedad, incendio, explosión, tormentas,

interrupción de la explotación, catástrofes, terrorismo, actos vandálicos, etc.

5. Costo de ventas: ya sean estos ocasionados por el personal de ventas, intermediarios,

comisionistas.

6. Intereses: generados por el dinero en préstamo.

7. Costos sindicales: deben diferenciarse de los costos directos de mano de obra, están

regidos por los acuerdos y/o contratos sindicales.

8. Seguridad: equipos de protección personal, ropa de trabajo, entrenamiento,

regulaciones y limitaciones (particularmente en respecto a los explosivos).

9. Inspección: costo de los inspectores y efectos de las regulaciones.

10. Misceláneos: publicidad, relaciones públicas, proyectos comunales, etc.

EVALUACIÓN PRELIMINAR

Los procedimientos y técnicas descritos a continuación tratan acerca del desarrollo del reporte

de factibilidad para consideración de gerencia. Todos los factores de costos que hayan sido

anticipados son presentados en forma de tabla en un reporte o proforma financiera de

ingresos, incluyendo las cargas de depreciación y costo o porcentaje de agotamiento del

recurso minero, de acuerdo a la elección efectuada. Se deben incluir dentro de los costos las

tasas de interés en caso de que el proyecto no sea completamente financiado con fuentes

propias. Lo anterior puede llevarse a cabo de varias formas a elección de la empresa. Dicho

estimado de ingresos a fin de determinar la utilidad proyectada en forma de retorno de

capital, años para recuperar la inversión en función al flujo de caja neto, utilidades como un

porcentaje de las ventas anticipadas, utilidad potencial en relación a la experiencia de la


44

empresa o expectativas futuras. En la siguiente tabla se muestra un estimado de ingresos para

un proyecto minero.

Obviamente el estimado de ingresos deberá reflejar los hallazgos del estudio de mercado, en

tanto sean aplicables, y deberán reflejar las mejores opiniones disponibles en finanzas e

impuestos. En grandes empresas el desarrollo de los costos, ingresos e información acerca de

los impuestos puede dividirse entre varios departamentos especializados, siendo de

responsabilidad del gerente financiero la revisión de los mismos.

Tabla 3. Proforma - Estimado de Ingresos


45

A fin de sustentar el estimado de ingresos, el estudio de factibilidad debe incluir planos y

suficiente información de sustento a fin de facilitar su comprensión por parte de la gerencia.

Así mismo, la presentación del proyecto deberá complementarse con un análisis de riesgos y

una explicación acerca de los factores para los cuales los efectos de los costos pueden ser

determinantes, tales como en el cierre de mina, control de la contaminación, o influencias

ambientales.

Hay pocos proyectos mineros que no tienen riesgos o estos son muy pequeños. Se han

desarrollado muchas fórmulas a fin de incorporar en el estudio a los riesgos, particularmente

en referencia a las tasas de interés del capital invertido. Pero la alta gerencia es la que

finalmente toma la decisión de proceder o no con el proyecto minero y debe tener la

experiencia y la capacidad de evaluar los peligros asociados con su campo de actividad, de

acuerdo al tipo de mineral a explotarse. La decisión de proceder con el proyecto o, en esta

etapa, de asegurar los fondos para un estudio más refinado de los estimados y planes

conducentes a la consecución del capital, se basa fundamentalmente en aceptar la credibilidad

en la información y en la evaluación preliminar.

COMPOSITACION Y CALCULOS DE FACTOR DE TONELAJE

COMPOSITACION

Una vez que se ha extraído el testigo de la perforación diamantina este es logeado por los

geólogos y se envían muestras representativas para su análisis. Después de recibirlos, los

ensayes son añadidos a toda la información ya colectada. Los resultados de estos ensayes

individuales pueden representar distancias de testigo de unos cuantos centímetros a varios

metros. La compositación es una técnica mediante la cual estos datos de ensayes son

combinados a fin de calcular promedios pesados o leyes compósito representativas de

intervalos más largos que los propios. El registro de perforación mostrado en la Figura 23

muestra una serie de longitudes de mineral (li) y sus leyes correspondientes (gi).

Longitud Ley Longitud ×

ley

li g1 l1 × g1

l2 g2 l2 × g2

l3 g3 l3 × g3

. . .

ln gn ln × gn

∑li ( g ) ∑li × gi

Figura 23. Compositación de las

intersecciones con la mineralización


46

La ley promedio se obtiene:

li

ligigpromedioLey )(

En este caso se asume que los límites entre el mineral y el desmonte son precisos. La primera

interrogante que debe ser resuelta es: “¿Cuál es la ley promedio para esta intersección

mineralizada?”. Se encuentra el promedio pesado tabulando primero las longitudes

individuales li y sus leyes correspondientes gi, se obtienen los productos li gi y la sumatoria ∑ligi.

Luego esta sumatoria es dividida por la suma de las longitudes ∑ li a fin de obtener la ley

deseada. A continuación se muestra lo expuesto.

Este valor debe ser posteriormente añadido a las tablas. En este caso (g) es el compósito de la

zona mineralizada. A pesar de que la compositación es usualmente un promedio ponderando

en base a la longitud, en caso que la densidad sea extremadamente variable, el factor de

ponderación es la longitud por la densidad (o gravedad específica).

Este procedimiento es repetido para cada uno de los taladros. Tome nota que cada

intersección con la mineralización será, en general, de diferente longitud. También será

diferente la cota del fondo y la parte superior. Para depósitos grandes y uniformes, en donde

la transición entre mineral a desmonte es gradual (el cut-off es más económico que físico) el

intervalo de compositación es la altura de banco y se seleccionan elevaciones fijas. Esta

compositación de banco es el método más usualmente empleado para el modelamiento de

recursos en minería superficial en nuestros días. En la Figura 24 se representa un banco

mediante las líneas discontinuas.

En este caso en particular, la porción superior del banco cae en desmonte. La ley compósito

del banco será

Longitud Ley Longitud × Ley

l0 g0 l0 × g0

l1 g1 l1 × g1

l2 g2 l2 × g2

Figura 24. Compositación de la altura

de banco


47

l3 g3 l3 × g3

l4 g4 l4 × g4

∑ li g ∑ li gi

∑ li = H

En donde H es la altura de banco, por lo tanto la ley promedio será:

H

ligig

La compositación a intervalos y elevaciones fijas facilita la presentación y análisis de los

resultados para un yacimiento con un determinado número de taladros.

Algunas de las razones y beneficios de la compositación son:

1. Las muestras con ensayos de longitudes irregulares deben compositarse para

proporcionar datos representativos para el análisis

2. La compositación incorpora la dilución, tal como altura constante de bancos en

minas a cielo abierto.

3. La compositación reduce las variaciones erráticas, debido a valores de leyes muy

altas o muy bajas.

4. Al compositar se reduce el número de datos y por ende el tiempo computacional

requerido.

Tabla 4. Logeo de Taladro

DH- C22 Collar: 1800 N, 800 E Elevación: 5,198 Azimuth: 0.0

Profundidad Ensaye

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

0.400 0.560 0.440 0.480 0.400 0.380 0.330 0.590 0.480 0.600 0.560 0.320 0.700 0.210


48

75 80 85 90

0.180 0.080 0.200 0.070

A fin de explicar los principios presentados consideremos el logeo simplificado presentado en

la Tabla 4. Se han decidido bancos con una altura de 40 pies, así mismo se empleara una cota

de referencia de 5,200 pies. Esto significa que las elevaciones de las crestas de bando serán de

5,200 pies, 5,160 pies, 5,120 pies, etc. Los 32 pies superiores del taladro C-22 descansaran en

en banco 1, los siguientes 40 pies en el banco 2, terminando el taladro en el banco 3.

Empleando el procedimiento anteriormente delineado determinamos la ley compósito de este

taladro para el banco 2:

Longitud (pies) Ley % Longitud x Ley

2 5 5 5 5 5 5 5 3

0.590 0.480 0.600 0.560 0.320 0.700 0.210 0.180 0.080

1.18 2.40 3.00 2.80 1.60 3.50 1.05 0.90 0.24

40 0.417 16.67

La elevación media del banco 2 es 5140.0 pies. Los compósitos de las porciones restantes del

taladro tanto en la parte superior como en la inferior pueden ser hallados de la misma manera.

Los resultados se muestran a continuación.

Banco Coordenadas Ley

Este Norte Cota

1 2 3

800.00 800.00 800.00

1800.00 1800.00 1800.00

5179.00 5140.00 5114.00

0.440 0.417 0.126

En caso de que se requiera de una ley mayor al 0.3% para considerar al material como mineral,

entonces la zona mineralizada de este taladro se extiende desde la superficie hasta una

profundidad de 65 pies. El compósito de la zona mineralizada sería:

Longitud (pies) Ley % Longitud x Ley

5 5 5

0.40 0.56 0.44

2.00 2.80 2.20

417.040

67.16g


49

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

0.48 0.40 0.38 0.33 0.59 0.48 0.60 0.56 0.32 0.70

2.40 2.00 1.90 1.65 2.95 2.40 3.00 2.80 1.60 3.50

65 0.48 31.20

En este caso, cuando las longitudes son todas iguales, la ley promedio es el promedio simple

de las leyes.

Se puede emplear la misma técnica de compositación al tratar con leyes que representen a

diferentes áreas o volúmenes.

FACTOR DE TONELAJE

A pesar de que en minería de que se trabaja con volúmenes de material, se recibe un pago en

base a el peso del material valioso contenido. Esto contrasta con proyectos de construcción

civil en donde se paga el volumen de material removido o colocado. Aún en este caso, se debe

efectuar la conversión de volumen a peso debido a las limitaciones del equipo de carguío y

acarreo. La conversión de volumen V a peso W y viceversa se consigue en el sistema ingles con

la ayuda de un factor de tonelaje TF (volumen/peso).

V = TF × W

En donde TF es el factor de tonelaje (volumen/peso), V es el volumen y W es el peso. La

determinación de los factores representativos es importante en las operaciones mineras.

En el sistema inglés de medidas, la unidad básica para describir el peso de los materiales es el

peso de un pie cubico de agua. La densidad WD del agua es:

WD(H2O) = 62.4 lb/pie3

Y su gravedad específica es 1. En caso de que el material minado tenga una gravedad

específica de 2.5, densidad es:

48.065

20.31g

48.013

24.6g


50

WD = SG × WD(H2O) = 2.5 × 62.4 lb/pie3 = 156 lb/pie3

El factor de tonelaje TF para el material (asumiendo toneladas cortas) es:

TF = 3/156

/2000

pielb

tclb= 12.82 pies3/tc

En el sistema métrico, la densidad del agua es:

WD(H2O) = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3 = 1 t/m3

Ya que la densidad específica del material minado es 2.5, la densidad es 2.5 t/m3. El factor de

tonelaje es:

TF = 5.2

1= 0.4 m3/t

A pesar de que el factor de tonelaje, tal como se definió aquí en unidades de volumen por

peso, es probablemente el más utilizado, también se utiliza la inversa del factor:

TF* = W/V

A pesar de que este principio es simple, en la práctica no es fácil determinar la densidad

adecuada del material a ser usada en los cálculos. Pueden haber diferentes materiales en una

mina a tajo abierto y cada material puede tener diferente densidad en puntos diferentes. Hay

tres técnicas que se pueden usar para determinar la densidad.

1. La determinación de la densidad en pequeñas muestras de laboratorio.

2. Una cuidadosa excavación y pesado de un gran volumen.

3. Un cálculo en base a la composición (mineralogía) utilizando las densidades publicadas

en diferentes tablas.

Dependiendo de las necesidades, se emplean algunas veces las tres técnicas enumeradas. En la

técnica 1 hay dos formas de realizar esta prueba. En la primera el material es pesado en el aire

(W), luego se determina el volumen de agua desplazado (V) al ser introducido en agua (el nivel

de agua desplazado se visualiza en un cilindro graduado). Luego se puede calcular la densidad:

d = V

W

La segunda forma implica pesar la muestra en el aire (W) y luego pesada al ser suspendida en

agua (S). la gravedad especifica es:

SG = SW

W

Se debe tener cuidado de corregir tanto la porosidad como la humedad.


51

La segunda técnica es más cara y toma más tiempo, pero proporciona los mejores y más

adecuados resultados dependiendo del lugar en particular. Tales pruebas deberán llevarse a

cabo para diferentes ubicaciones en la mina.

A fin de ilustrar la técnica 3 consideremos un mineral de oro con 94% de cuarzo y 6% de pirita.

De tablas tenemos que la gravedad específica de estos materiales es:

Cuarzo: 2.65

Pirita: 5.1

Por lo tanto la gravedad específica del mineral será:

SG = 2.65 × 0.94 + 5.1 × 0.06 = 2.80

Y el factor de tonelaje en el sistema inglés es:

TF = 4.6280.2

2000= 11.45 pies3/tc

Engineering

Superficial capítulo i