Fundamentos de Explotación Minera y Criterios de Selección de Métodos

Conceptos Fundamentales en Minería

Recuperación Minera

La **recuperación minera** es la porción de la envolvente económica que se extrae como parte del diseño de explotación.

Dilución

La **dilución** es la contaminación de mineral con material no rentable (depende de la ley). Esto **afecta** significativamente la operación minera de las siguientes maneras:

• Reduce las leyes del mineral.
• Aumenta el costo de transporte.
• Aumenta el costo de proceso.
• Disminuye la recuperación total.

Causas de la Dilución

Las principales causas de la dilución incluyen:

• Condición estructural deficiente.
• Mala planificación de la explotación.
• Mala operación de los equipos y procesos.
• Inestabilidad (debido a tronadura o factores geomecánicos).

Características de los Métodos de Explotación Minera Subterránea

Room and Pillar (Cámaras y Pilares)

Se aplica en **cuerpos tabulares horizontales o subhorizontales** hasta una inclinación de 30°. Requiere que la **roca caja y el mineral sean competentes**. Es posible **maximizar la recuperación de pilares** con un buen diseño.

Shrinkage Stoping (Corte y Relleno Ascendente con Soporte de Mineral)

Ideal para **vetas verticales de poco espesor**. La **roca caja y el mineral** deben ser de **media competencia**. El **mineral tronado sirve como soporte** temporal. Se extrae solo el **35% del mineral esponjado** en cada ciclo.

Cut and Fill (Corte y Relleno)

Utilizado en **cuerpos tabulares y verticales o subverticales** con espesor variable hasta 20 m. Adecuado para **roca caja en mala condición** y **roca mineral estable**. Presenta un **alto costo de operación** y es un método **discontinuo**, frecuentemente asociado a la extracción de oro. Ofrece **alta selectividad**.

Sublevel Caving (Hundimiento por Subniveles)

Aplicable en **cuerpos tabulares o masivos verticales o subverticales de gran espesor** (30-60 m). Se caracteriza por su **alta productividad** y, a su vez, **alta dilución**. La **roca caja y el mineral** deben ser de **competencia media**.

Block/Panel Caving (Hundimiento por Bloques/Paneles)

Diseñado para **cuerpos minerales masivos de forma irregular**. Ofrece **buena recuperación minera** pero con **alta dilución**. Es un método **no selectivo**. Las **rocas deben tener la capacidad de generar hundimiento** de forma natural o inducida.

Sublevel Stoping (Corte por Subniveles)

Se aplica en **yacimientos de forma tabular verticales o subverticales de gran espesor**, superiores a los 10 m. El mineral se excava por tajadas verticales, dejando el **caserón vacío**. El mineral se recolecta en **embudos o zanjas** ubicadas en la base del caserón. Es un método **no selectivo**.

Selección del Método de Explotación Minera

1. Secuencia Lógica y Características Clave en la Selección del Método

La selección de un método de explotación sigue una secuencia lógica que considera las siguientes características importantes:

• Características físicas y geológicas del yacimiento.
• Condición del terreno (Footwall -FW-, Hangingwall -HW- y zona mineralizada).
• Costo de capital y de explotación.
• Tasa de explotación requerida.
• Disponibilidad y costos de recursos (mano de obra, energía, etc.).
• Consideraciones ambientales y sociales.

2. Técnicas de Selección del Método

El primer paso para la determinación del método es comparar las **características físicas y geológicas** del yacimiento con las **condiciones del terreno**. El segundo paso es evaluar la **factibilidad** de los métodos en función de estas características.

3. Evaluación Económica de los Métodos Elegidos

Una vez preseleccionados los métodos, se realiza una **evaluación económica** detallada para determinar la opción más rentable.

Métodos de Clasificación para la Selección de Explotación

Boshkov y Wright

Fue el **primer esquema de clasificación cualitativa** para la selección de métodos subterráneos. Utiliza el **espesor del mineral**, la **inclinación del mineral**, la **resistencia del mineral** y la **resistencia de las paredes**, obteniendo así 4 resultados posibles.

Hartman

Propone un **diagrama de flujo** para definir el método de extracción. Se basa en la **geometría del depósito**, las **condiciones del suelo** y la **zona mineral**. Es un modelo **cualitativo** de primer enfoque, incluyendo métodos a **cielo abierto** (rajo) y **subterráneos**.

Laubscher

Indica el método apropiado de extracción subterránea masiva. Su principal objetivo es determinar si el método será de **hundimiento (caving)** o de **corte y relleno (stoping)**. Se basa en la **calificación del macizo rocoso** y su **resistencia**. Utiliza parámetros como **RQD** (Rock Quality Designation), **TV** (Terzaghi's Value) y el **RH** (Rock Mass Rating) para evaluar la propensión al hundimiento.

Nicholas

Determina los métodos de extracción mediante una **clasificación numérica y cuantitativa**:

1. Clasifica la **geometría del mineral**.
2. Lista con **datos geomecánicos** de la roca, mineral (HW, FW) y esfuerzos.

Luego, se deben sumar los puntajes obtenidos de la clasificación para determinar las **agrupaciones de los métodos más adecuados**. Para seleccionar el método final, se deben analizar los **costos involucrados** y la **productividad requerida**.

Hart y Morrison

Proponen un **ranking relativo de costos mineros**. Se identifica el método con el **costo más bajo**, dependiendo de la **condición del terreno**. Se clasifica en:

1. Rajo (cielo abierto)
2. Block Caving
3. Sublevel Caving
4. Topslice
5. Square Set Stoping

Etapas del Ciclo de Vida de un Proyecto Minero

Las etapas clave en el ciclo de vida de un proyecto minero, una vez seleccionado el método, son:

• Descubrimiento inicial del yacimiento.
• Perforación de desarrollo para definir las reservas.
• Diseño y desarrollo del depósito.
• Revisión y actualización continua durante la producción.
• Fin de la vida útil de la mina y cierre.