Conceptos Fundamentales en Geología Minera y Geomecánica

Recursos y Reservas Minerales

Recurso Mineral

Recurso Mineral: Concentración u ocurrencia de material de interés económico intrínseco en o sobre la corteza de la Tierra, en forma y cantidad que hagan razonablemente probable una eventual extracción económica. La ubicación, cantidad, ley, características geológicas y continuidad de un Recurso Mineral son conocidas, estimadas o interpretadas a partir de evidencia y conocimientos geológicos específicos. Los Recursos Minerales se subdividen, en orden de confianza geológica ascendente, en categorías de Inferidos, Indicados y Medidos.

Reserva Minera

Reserva Minera: Es la parte económicamente explotable de un Recurso Mineral Medido o Indicado. Incluye la dilución de materiales y las tolerancias por pérdidas que puedan producirse durante la extracción del material. Se han realizado las evaluaciones apropiadas, que pueden incluir estudios de factibilidad y contemplan la consideración y modificación por factores razonablemente asumidos de extracción, metalúrgicos, económicos, de mercados, legales, ambientales, sociales y gubernamentales. Estas evaluaciones demuestran, a la fecha del reporte, que la extracción podría justificarse razonablemente. Las Reservas Mineras se subdividen, en orden creciente de confianza, en Reservas Probables y Reservas Probadas. Nótese que la definición de Reservas Posibles ha caído en desuso, debido a que los códigos no autorizan declarar reservas que provienen de recursos geológicos inferidos.

Geoestadística Moderna (Simulación Condicional)

Existe un error asociado que debe ser tomado en cuenta:

• Se generan varios modelos numéricos válidos (o plausibles), cada uno con la variabilidad correcta.
• Un mapa de valores estimados puede obtenerse a partir de las realizaciones.

Problemáticas Actuales en Modelamiento Geo-Minero-Metalúrgico

Las nuevas problemáticas incluyen:

• Incorporar variables geometalúrgicas al modelamiento.
• Mejorar la toma de decisiones, considerando:
  • Consumo de energía.
  • Consumo de ácido.
  • Presencia de minerales que perjudican el proceso o aumentan costos.
  • Combinación de elementos que pueden afectar el proceso.
• Modelamiento multivariable con restricciones (ej. CuT vs CuS, Análisis composicional).
• Optimización para diseño considerando escenarios simulados (intensivo numéricamente; difícil de incorporar el factor temporal).

Geomecánica

Conceptos Fundamentales en Geomecánica

• Mecánica: Área de la física que estudia el efecto de las fuerzas sobre los cuerpos.
• Mecánica de rocas: Rama de la ingeniería que estudia el efecto de las fuerzas sobre las rocas.
• Roca: Parte sólida de la corteza terrestre formada por bloques sólidos y duros de gran tamaño, encajados y ligados entre sí. Es un agregado de minerales.
• Suelo: Acumulación de partículas de pequeño tamaño (hasta 3 o 4 pulgadas) y sin una ligazón fuerte entre sí.
• Discontinuidades (joints): Cualquier tipo de fractura en la roca. Son planos de fragilidad.
• Macizo rocoso (rock mass): Gran masa de roca componente de la corteza terrestre. Está compuesto por:
  • Roca intacta: El volumen de roca que se encuentra entre las discontinuidades. También se llama matriz rocosa o sustancia rocosa.
  • Discontinuidades: Fallas, diaclasas, planos de fractura, de clivaje, etc.

Diseño Geomecánico

En el diseño geomecánico, se consideran los siguientes factores:

• σRoc: Campo de esfuerzos presente en el macizo rocoso.
• σv: Campo de esfuerzos actuando sobre el pilar.
• Sp: Resistencia del pilar.

El factor de seguridad se calcula como la división de Sp/σv, donde el factor debe ser >1. La tendencia actual es calcular la confiabilidad del diseño.

Cargas Sobre el Pilar

Las cargas sobre el pilar son influenciadas por:

• Campo de esfuerzos en el macizo rocoso, determinado por:
  • Constitución del macizo rocoso y su densidad.
  • Profundidad del pilar minero.
  • Tectónica.
• Esfuerzos inducidos producidos por las excavaciones mineras.

Resistencia del Pilar

La resistencia del pilar depende de:

• Parámetros Mecánicos:
  • Módulo de elasticidad de la roca.
  • Módulo de Poisson.
• Parámetros Constitutivos:
  • Cohesión.
  • Ángulo de fricción interna.
• Condición estructural del macizo rocoso.