NUEVOS METODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEO

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1 NUEVOS METODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEO Armando Villegas Torres AV & C Mining Ltda. armando.villegas@avcmining.com.ar RESUMEN El presente trabajo puede ser incorporado a la literatura técnica de la ingeniería de minas y pretende ser una guía técnico práctico al servicio de universidades, instituciones educativas públicas/privadas, y empresas mineras, producto de 28 años de experiencia y una paciente investigación de los métodos de explotación subterránea que emplea la pequeña, mediana y gran minería. Estos nuevos métodos de explotación fueron desarrollados e incorporados a las operaciones de distintas empresas, donde tuve la oportunidad de trabajar, estas son: Minera Andacollo Gold S.A. (Argentina), Consorcio Minero Horizonte S.A. (Perú), y Yamana Gold Inc., Mina Pilar de Goiás (Brasil). Se privilegio la seguridad del trabajador, obteniendo resultados favorables desde el punto de vista técnico y económico. Long Hole Horizontal (LHH); para yacimientos de vetas angostas (< 1.5m), buzamiento vertical a subvertical, la calidad de roca huésped debe estar entre 40 a 60 RMR (Tipos IIIA, IIIB, y IIB). Desde la chimenea camino de 45 de inclinación construido sobre veta, se perforan taladros largos horizontales, siguiendo el rumbo de la veta y en ambos sentidos. La voladura es por paradas, el mineral roto es almacenado en el nivel inferior, acarreando solo un tercio de ello mediante equipos LHD. Completado la voladura de la unidad básica de explotación (UBE), el mineral roto se acarrea al 100%. Cortes Ascendentes bajo Loza Cementado (CA&LC); para yacimientos de vetas angostas (< 3m), buzamiento vertical a subvertical, la calidad de roca huésped debe estar entre 20 a 40 RMR. Dejando un puente de 3m debajo de la galería superior, se construye el primer subnivel y la loza cementada. Desde una cota inferior a dicha loza, se construye el segundo subnivel, para iniciar el minado en corte longitudinales ascendentes hasta llegar a la loza cementada. La voladura es por paradas, lo suficiente para sostener el techo del tajeo. La limpieza del mineral roto es mediante un winche scraper. La recuperación de finos es 100% porque estos al quedar en el piso de cada corte van cayendo por gravedad al siguiente piso para su recuperación total. Room & Pillar con Long Hole (RP&LH); para yacimientos de buzamiento entre 9 hasta 45 (manteados) y de potencia mayor a 1.0m, la calidad de roca huésped debe ser mayor de 55 RMR (Tipos IIIA y IIB). Desde la galería horizontal sobre veta, se perfora taladros largos siguiendo el buzamiento del manto. La voladura se efectúa en partes, primero la cámara principal y luego la cámara secundaria. La limpieza del mineral roto de las cámaras se realiza mediante las siguientes alternativas: i) Con Minibulldozer, ii) Con Pickup Scraper, iii) Con Inyección de Agua a Presión. Esta limpieza consiste en acumular (empujar) el mineral roto de las cámaras a la galería inferior y desde este punto es acarreado mediante equipos LHD. SUMMARY This work can be incorporated into a technical literature of mining engineering and is intended as a technical- practical guide, to service universities, educational institutions public/private, and mining companies, the product of 28 years of experience and a patient investigation of methods of underground exploitation that small, medium and big mining industries use. These new methods of exploitation were developed and incorporated into the operations of different companies, where I had the oppurtinty to work. These are: Minera Andacollo Gold S.A. (Argentina), Consorcio Minero Horizonte S.A. (Perú), y Yamana Gold Inc., Mina Pilar de Goiás (Brasil). In these companies, great importance was given to the safety of workers, thus favorable results were obtained in technical and economical terms. Villegas, 1 de 12

2 Long Hole Horizontal (LHH): For narrow vein deposits (< 1,5 m) dipping vertical to subvertical, the quality of host rock must be between 40 to 60 RMR (IIIA,IIIB, and IIB type). From the chimney going to 45 of inclination built on veins, horizontally drilling long holes, following the direction of the veins in both directions. Blasting is performed in steps, broken ore is stored in the lower level, carrying only a third of it by LHD equipment. Completed blasting up the basic unit of operation (UBE), the broken ore is tracked to100%. Ascending cuts under Loza Cementation (CA & LC): For narrow vein deposits (< 3 m) dipping vertical to sub-vertical, the quality of host rock must be between 20 to 40 RMR. The quality of host rock must be between 40 to 60 RMR. Leaving a bridge of 3m below the upper gallery, the first sublevel is built and slab is cemented. From a lower bound to the same material, we construct the second sublevel, to start mining in ripping upward, until you reach the slab cemented. Blasting is performed in steps, enough to support the roof slashed. Broken ore is cleaned by a scraper winch. Recovery of fine material is 100%, because these fall by gravity to the next floor for recovery. Room & Pillar with Long Hole (RP & LH): For deposits with dipping between 9 till 45 (blanketed) and higher power to 1.0m, the quality of host rock must be higher than 55 RMR (IIIA y IIIB type). From the horizontal gallery, is drilling long holes in to the veins, following the dipping of the blanket. Blasting is performed in steps, first the main chamber and then the secondary chamber. Cleaning the chamber can be done through the following alternatives: 1) With Minibulldozer, 2) With Pickup Scraper, 3) With Pressure Water Injection. This cleaning consists in accumulate pushing the broken ore from the chambers into the lower gallery and from this point is carried by LHD equipment. 1. INTRODUCCION Existen diversas formas de clasificar los métodos de explotación, como por ejemplo, atendiendo a la longitud de perforación, serian: Short hole methods (métodos con taladros cortos). Caving methods (métodos por hundimiento) Long hole methods (métodos con taladros largos) Atendiendo al desplazamiento de la roca encajonante vs la energía de deformación almacenada en las cavidades abiertas, resulta tres métodos de explotación subterránea como son: Métodos auto soportados por pilares y/o paredes de los tajeos. Métodos artificialmente soportados con relleno y/o elemento de sostenimiento. Métodos sin soporte o hundimiento. La figura Nro. 01, muestra estas categorías con sus variantes y/o combinaciones que son ampliamente descritos en la literatura técnica y utilizados en la industria minera. Fig. 01: Métodos de Explotación Subterráneo La estadística promedio, a modo de referencia de los costos de minado para los métodos de explotación se aprecia en la siguiente tabla Nro. 01: Tabla 01: Costos de explotación por método METODO DE EXPLOTACION SIGLA US$/ton Block y Panel Caving BC/PC 3 a 10 Roon and Pillar R&P 10 a 30 Sublevel Stoping & Longhole SLS 10 a 35 Sublevel Caving SLC 7 a 20 Cut and Fill C&F 25 a 85 Vertical Crater Retreat VCR 15 a 30 Longwall Mining LWM 20 a 30 Shrinkage SHK 20 a 40 Square Set SQS 50 a 80 La selección del método de explotación subterráneo depende de muchos criterios y factores, que agrupados serian: Relacionados con la naturaleza del yacimiento: Geometría, geología, hidrogeología, geotecnia, y geomecanica. Consideraciones económicas y factores tecnológicos. Capacidad del emprendimiento: Solvencia monetaria y administración de negocios. Aspecto socio ambiental: i) Cumplimiento de las normas de seguridad relacionados con el método de explotación, ii) Impacto Villegas, 2 de 12

3 ambiental: Control de excavaciones, subsidencia, y control atmosférico, iii) Impacto Social: Económico, político, calidad de vida, condiciones de comunidad, salud, y licencia social. Otras disposiciones gubernamentales: Contratos, capacitación, incentivos, regulaciones, e impuestos. En la actualidad hay una ligera tendencia de emplear métodos subterráneos para minimizar el impacto visual y deformación de la flora y fauna que genera el método a cielo abierto. 2. CONCEPTOS FUNDAMENTALES Antes de describir los nuevos métodos de explotación, es importante tipificar y estandarizar unidades geométricas definidas para cada método de explotación subterránea, estas unidades geométricas los llamaremos como: Modulo básico de preparación (MBP) y Unidad básica de explotación (UBE), parecidos pero diferentes. El modulo básico de preparación (MBP), se utiliza para cuantificar, tipificar, y caracterizar todas las labores de preparación necesarias (ratios de preparación) para cada método de explotación. La unidad básica de explotación (UBE), se utiliza para dimensionar, tipificar, y cuantificar todas las operaciones unitarias y consecuentemente el ciclo de minado del método de explotación y los respectivos índices claves de medición (kpi). Para temas de evaluación geomecánica y condiciones de estabilidad geotécnica, se utiliza el modulo básico de preparación y/o la unidad básica de explotación indistintamente. El minado simultáneo de distintos MBP y/o UBE no deben perturbarse entre sí, porque la producción de la mina es la suma de la cantidad de mineral producido por cada una de estas unidades, además deben cumplir las siguientes características: Que contengan todas las labores de preparación para replicar el MBP dentro del modelo geológico. Que se puedan movilizar fácilmente equipos y materiales. Que el arranque se pueda realizar en forma independiente para cada UBE. Facilidad en el acarreo y transporte. Ventilación independiente. 3. NUEVOS METODOS DE EXPLOTACION La naturaleza del yacimiento es un factor fundamental para el diseño del método de explotación, existen muchos depósitos con características particulares y propias, como pueden ser: Vetas angostas vertical a subvertical con potencia < 1.5m. Vetas manteados buzando entre 9 a 45 con potencia > 1.0m. Otras, desde el punto de vista técnico económico y capacidad del emprendimiento, existen yacimiento sui generis, como son: Pequeña minera sin capacidad de invertir, mas las condiciones geométricas del yacimiento no lo permiten. Reservas económicas con alta ley y calidad de roca mala, pero a gran distancia del abastecimiento de relleno. Mediana y gran minería con capacidad de invertir, pero las condiciones geométricas del yacimiento no lo permiten. Todos estos factores hacen inviable la aplicación de un método de explotación subterráneo enumeradas líneas arriba. Frente a estas premisas, diseñamos tres nuevas opciones tecnológicas subterráneas, que fueron implementados e incorporados en su momento, a las operaciones de las empresas mineras mencionados líneas arriba. Estos métodos son: Long Hole Horizontal (LHH). Cortes Ascendentes y Loza Cementado (CA&LC). Room and Pillar con Long Hole (RP&LH). 4. LONG HOLE HORIZONTAL 4.1 Antecedes En la actualidad, las investigaciones están centradas en métodos de explotación masiva, privilegiando el método a cielo abierto, relegando aquellos yacimientos de vetas angostas. Recordemos que la minería artesanal y pequeña minería fueron y serán los descubridores de minas, y el punto de partida de la industria minera. Villegas, 3 de 12

4 Los yacimientos tienen de alguna forma vetas angostas, que en su mayoría presentan alta ley. Al decir vetas angostas nos referimos aquellas vetas cuya potencia es menor de 1.5m. Las cosas ricas vienen muchas veces en envases pequeños. La necesidad de mecanizar la explotación de las reservas de las vetas de Julia y Sofía (Minera Andacollo Gold S.A.), rico en leyes de oro y plata, buzamiento entre 70º a 75º, y potencia menor de 1.0m, fueron las premisas para diseñar el método Long Hole Horizontal (LHH) y optimizar el negocio minero. El método Long Hole Longitudinal (Bench and Fill) es aplicable para vetas cuya potencia es mayor a 1.5m, básicamente por temas de desviación de taladro y/o intercepción de taladros en cajas por buzamiento sinuoso de la veta, que trae consigo una considerable dilución. Existen minas que disminuyeron al límite la distancia vertical entre los subniveles, como es el caso de Mina Peñón, Chile, que emplea bancos de 10m de altura, obteniendo costo de mina aproximado de 70 US$/ton Modulo y unidad básica del método LHH La estabilidad del MBP, según patrones estructurales (cuña crítica, factor de seguridad al derrumbe por escurrimiento de fricción en fallas y diaclasas), según calidad de rocas, (índices geotécnicos, radio hidráulico, nomograma de estabilidad), y para sustentar cavidades abiertas de 20m de alto, definieron las dimensiones máximas del MBP siguientes: Ancho = 1.5m, largo = 40m, alto = 20m., esto implica que la cavidad será absolutamente estable, si las rocas de sus contornos (techo y paredes) son de RMR sobre 60. De lo anterior deducimos que el MBP contiene cuatro UBE, y esta geométricamente hablando es un paralelogramo cuyas dimensiones son: Lado mayor = 24m, lado menor = 10m (incluye la chimenea camino de 2m de largo), ancho = 1.50m. El diseño del modulo básico de preparación y la unidad básica de explotación se puede apreciar en la figura Nro. 02 siguiente: Fig. 02: MBP y UBE para el método LHH 4.3 Descripción Se construye la chimenea camino con 45 de inclinación sobre veta, desde la galería de acarreo hasta romper a la galería de acceso, a partir de esta chimenea, se perforan taladros largos horizontales utilizando perforadora manual, siguiendo el rumbo de la veta, la perforación se realiza en ambos sentidos (hacia adelante y atrás). La voladura es por paradas de 10m, en principio el mineral roto es almacenado en el nivel inferior, acarreando solo un tercio de ello mediante equipos LHD. Completado la voladura de la unidad básica de explotación (UBE), el mineral roto se acarrea al 100%. Este método no utiliza relleno, sin embargo, si las rocas huéspedes empeoran en calidad, tenemos dos opciones que utilizan relleno, y estas son: Almacenar provisionalmente el mineral roto, cuando la calidad de roca está entre 51 a 60 RMR (Tipo IIIA). Después de cada voladura se acarrea un tercio del mineral roto, para continuar con el minado hasta completar la explotación de la UBE. Con relleno (rockfill), cuando la calidad de roca está entre 41 a 50 RMR (Tipo IIIB). El relleno se ejecuta en avanzada, cuando la explotación esta en retirada. El método LHH permite fácil aplicación, regular mecanización, buena productividad, y bajo costo. Su campo de aplicación es el siguiente: Yacimientos con vetas angostas auríferos y polimetálicos, que presenta buena ley. Vetas con potencia de 0.5m a 1.5m. Buzamiento mayor a los 50. Sin relleno para calidad de roca mayor a 60 RMR (Tipo IIB). Villegas, 4 de 12

5 Con almacenamiento provisional del mineral roto para calidad de roca de 51 a 60 RMR (Tipo IIIA). Con relleno para calidad de roca de 41 a 50 RMR (Tipo IIIB). La capacidad de producción por unidad básica de explotación (UBE) se aprecia en la siguiente tabla Nro. 02 siguiente: Tabla 02: Capacidad producción método LHH DIMENSIONES Unid LHH Lado menor (horizontal) m 10,00 Ancho Veta m 1,50 Lado mayor (vertical) m 24,00 Ton. por UBE ton 672 Producción tpm Secuencia de minado La secuencia de minado se ve en la figura Nro. 03 siguiente: Fig. 03: Ciclo de minado método LHH 4.5 Costo de minado La tabla Nro. 03, muestra el costo de minado. Tabla 03: COSTO Costo DE de EXPLOTACIÓN minado método LHH OPERACIONES UNITARIAS UNID LHH ROTURA x Perforación US$/ton 0,11 x Materiales US$/ton 0,61 x Voladura US$/ton 1,41 x Acarreo y Limpieza US$/ton 2,51 x Mano de Obra US$/ton 3,48 x EPP y Herramientas US$/ton 0,66 Total Rotura US$/ton 8,78 PREPARACIONES US$/ton x Labores US$/ton 19,08 x Fortificación US$/ton Total Preparaciones US$/ton 19,08 COSTO EXPLOTACIÓN US$/ton Ventajas desventajas Ventajas: Costo de explotación de 25 a 30 US$/ton Permite utilizar taladros largos con perforadora manual Chimenea de acceso de 45 garantiza la seguridad del personal Mínimo grado de desviación de los taladros Buen control de las cajas, mínima dilución menor del 5% Se puede migrar a otros métodos de explotación Villegas, 5 de 12

6 Desventajas: Limitada longitud de perforación (< 8m). Perdida de mineral por tiros soplados o fallados. 5. CORTES ASCENDENTES CON LOZA CEMENTADO Consecuentemente, el MBP está compuesto por cuatro UBE, cada una de estas dimensionados como sigue: Longitud = 40m, Ancho = 1.5m, y Alto = 11.20m. El diseño del modulo básico de preparación y unidad básica de explotación, se puede apreciar en la figura Nro. 04 siguiente: 5.1 Antecedentes Perú, es un país tradicionalmente minero, de manera que muchos yacimientos tienen a la fecha décadas de explotación, presentando una infraestructura subterránea muy profunda en la vertical y horizontal. Esta expansión muchas veces descubre nuevas áreas mineralizadas distantes de las instalaciones de los servicios auxiliares de la mina. Consorcio Minero Horizonte, en la Zona de Potacas, descubre reservas auríferas con buena ley de oro, potencia promedio de 1.5m, buzamiento entre 80º a 85º, entrampadas en roca de mala calidad y profunda respecto a la superficie, de manera que la única viabilidad de su explotación era utilizando relleno. La instalación de la planta de relleno hidráulico lamentablemente está muy distante en horizontal y vertical hacia estas reservas. La necesidad es la madre de toda creación, el método cortes ascendentes bajo loza cementada (CA&LC) fue solución a estas premisas Modulo y unidad básica del método CA&LC La infraestructura construida de la zona Potacas es convencional, los niveles están a 50m de piso a techo, de manera que la altura del MBP se adapto a 50m. La estabilidad de la UBE según patrones estructurales, calidad de rocas, y capacidad de las rocas in-situ para sustentar cavidades abiertas de 11.20m de alto, considerando inicialmente un techo de loza cementado de 0.3m de espesor en cota inicial de la UBE y sustentado con sostenimiento mediante jackpots y/o cuadros de madera, para potencia de veta de 1.5m, determinaron la longitud máxima de 40m, esto implica que la cavidad será absolutamente estable, si las rocas de sus contornos (techo y paredes) son de RMR sobre 30. Fig. 04: MBP y UBE para el método CA&LC 5.3 Descripción El sistema de explotación es convencional, utilizando: Winche scraper de 20HP para la limpieza, perforadoras tipo jackleg, y locomotora a batería de 3ton para la extracción. El sentido de la explotación es descendente, es decir, primero se explota la UBE superior, y luego la UBE que está debajo de la primera. El minado es en avanzada con cortes horizontales en secuencia ascendente hasta tres (3) realces sucesivos, bajo un techo seguro de loza cementada. Puede también minarse en retirada. La perforación se realiza horizontal y/o vertical. El sostenimiento es con jackpots y/o cuadros de madera y esta avanza al ritmo del minado. Agotado el primer caserón, se inicia el minado del caserón inferior en realce hasta topar en altura con el concreto del caserón superior. El proceso se repite hasta agotar el MBP. Permite fácil aplicación, excelente recuperación de finos, y regular productividad. Su campo de aplicación es el siguiente: Reservas distantes al área de relleno y/o sin planta de relleno. Villegas, 6 de 12

7 Vetas con potencia desde 0.8m hasta 3m. Buzamiento mayor a 60. Para calidad de roca entre 20 a 40 RMR. La capacidad de producción por unidad básica de explotación (UBE) es la siguiente, ver tabla Nro. 04: Tabla 04: Capacidad producción método CA&LC DIMENSIONES Unid CA&LC Largo m Ancho Veta m 1.50 Altura m 2.80 Ton. por UBE ton 470 Producción ton/mes 2, Secuencia de minado La secuencia de minado se ve en la figura Nro. 05 siguiente: Fig. 05: Ciclo de minado método CA&LC 5.5 Costo de minado La tabla Nro. 05, muestra el costo de minado. Tabla 05: Costo de minado método CA&LC COSTO DE EXPLOTACIÓN OPERACIONES UNITARIAS UNID CA&LC ROTURA x Perforación US$/ton 0.07 x Materiales US$/ton 0.48 x Voladura US$/ton 1.32 x Fortificación US$/ton 2.35 x Loza Cementada US$/ton 3.63 x Acarreo y Limpieza US$/ton 1.01 x Mano de Obra US$/ton 7.34 x EPP y Herramientas US$/ton 0.92 Total Rotura US$/ton PREPARACIONES US$/ton x Labores US$/ton x Fortificación US$/ton Total Preparaciones US$/ton COSTO EXPLOTACIÓN US$/ton Ventajas desventajas Ventajas: El techo de loza cementada garantiza la seguridad del personal. Costo de explotación de 45 a 50 US&/ton. Alta recuperación de finos (100%). Moderada recuperación del mineral (88%). Control de la dilución eficiente. El minado es altamente selectivo, significa que puede trabajarse sectores con alta ley y dejar aquellas zonas de baja ley. Proceso de explotación limpia. Villegas, 7 de 12

8 Desventajas: Empleo intenso de mano de obra. No se puede cambiar a otro método. Consumo elevado de elementos de sostenimiento. 6. ROOM AND PILLAR CON LONG HOLE 6.1 Antecedentes El yacimiento Pilar de Goiás, Brasil, un deposito manteado de potencia promedio de 1.5m, cuya particularidad es su buzamiento de 15 a 25, resultando inviable la aplicación del room and pillar tradicional. Yamana Gold tiene como política mecanizar y automatizar sus operaciones privilegiando la seguridad de los trabajadores, en sus diversas unidades de producción, de manera que había que solucionar como mecanizar la explotación de mina Pilar de Goiás. Los métodos masivos hacen uso intensivo de taladros de gran longitud para abaratar costos, para encuadrar dentro de esta premisa, se construyeron galerías horizontales sobre veta con el sistema split blasting, exponiendo la veta manteada en toda la longitud de las paredes (hastiales) de dicha galería, y desde esta galería se perfora taladros largos con la inclinación del buzamiento del manto. Solucionado la mecanización de la perforación, nos planteamos ahora mecanizar la limpieza y posterior acarreo del mineral, llegando a la conclusión de utilizar mini bulldozer con orugas que sea capaz de ingresar a la cámara para empujar el mineral roto (pendiente abajo), logrando así el acopio del mineral en la galería horizontal para su posterior acarreo con equipos LHD Modulo y unidad básica de explotación Según método analítico de Coates (que supone una redistribución de los esfuerzos sobre el manto, efecto caving), formulaciones del radio hidráulico, y aplicación del ábaco empírico por caving según Laubscher y curva de diseño para cavidades, exigen para ser absolutamente estable una calidad de roca a RMR 55, concluyendo el siguiente dimensionamiento: La UBE, cámara primaria de 8m x 8m, cámara secundaria de 4m x 4m, pilar de 4m x 4m, están en la capacidad de sustentación estable. El MBP de 36m x 108m, son perfectamente factibles sin riesgo de caving sobre los pilares. La explotación de dos MBP (72m x 108m), está en el límite de una condición potencial de caving sobre los pilares. Frente a esta ultima conclusión, se determino dos alternativas de secuenciamiento de minado de confianza como son: Explotar en forma continua dos MBP en sentido al buzamiento del manto, provocando luego el derrumbe del techo de la primera galería horizontal explotada, para redistribuir esfuerzos y lograr estabilidad. Dejar pilares barreras en sentido perpendicular al rumbo del manto, replicando estos a 108m, medidos en sentido del rumbo. El diseño del modulo básico de preparación y unidad básica de explotación se puede ver en la figura Nro. 06 siguiente: Fig. 06: MBE y UBE para el método RP&LH 6.3 Descripción A partir de la galería horizontal sobre veta, se perfora taladros largos siguiendo el buzamiento de la veta. La voladura se efectúa en partes, primero la cámara principal y luego la cámara secundaria. La limpieza del mineral roto de las cámaras para vetas manteadas con potencia de 1.0m a 3.0m, se realiza mediante las siguientes alternativas: Villegas, 8 de 12

9 Empleo de minibulldozer. Son equipos con orugas de manera que no tienen problemas de desplazarse en pendiente mayor a los 9 grados. La fotografía Nro. 01, muestra el minibulldozer limpiando la carga: Fig. 08: Limpieza con Agua a Presión Terminada la limpieza y acumulado el mineral en la galería inferior, se procede acarrear mediante equipos LHD. Foto. 01: Limpieza con minibulldozer Empleo del pickup scraper. El equipo es una camioneta 4x4 adaptado en la tolva un winche de 15HP con stinger para fijar y asegurar el equipo, es muy dinámico y funcional por su movilización, limpia (rastrilla) en promedio de 3 a 4 cámaras en un solo turno, como vemos en la figura Nro. 07, siguiente: Permite fácil mecanización de sus operaciones unitarias por el diseño modular de rampas internas de 12% de pendiente y galerías horizontales 1%, buena productividad y costo moderado. Su campo de aplicación es el siguiente: Empresas con capacidad de inversión para un alto grado de mecanización, a pesar de limitantes geométricas del yacimiento. Vetas manteados con potencia de 0.8m a 3m. Buzamiento de 9 a 45 (mayores de 14% de inclinación). Calidad de roca mayor a 55 RMR (Tipos IIIA y IIB). La capacidad de producción por unidad básica de explotación (UBE) es la siguiente, ver tabla Nro. 06: Fig. 07: Limpieza con Pickup Scraper Empleo de Inyección de Agua a Presión. Esta metodología esta en prueba, la presión del chorro de agua bombeado (aproximadamente 5 bar) debe ser tal que desliza el mineral pendiente abajo hasta la galería inferior. Los primeros resultados observados muestran mucho consumo de agua (6 a 10 l/s). El grado de fragmentación de la voladura es fundamental para el éxito de esta técnica. La figura Nro. 08, muestra el sistema de limpieza mediante inyección de agua a presión: Tabla 06: Capacidad producción método RP&LH DIMENSIONES Unid RP&LH Camara Primaria Largo m 8.00 Ancho Veta m 1.30 Altura m 8.00 Camara Secundaria Largo m 4.00 Ancho Veta m 1.30 Altura m 4.00 Ton. por UBE ton 291 Producción ton/mes 9, Secuencia de minado La secuencia de minado se ve en la figura Nro. 9 siguiente: Villegas, 9 de 12

10 Tabla 07: Costo de minado método RP&LH COSTO DE EXPLOTACIÓN OPERACIONES UNITARIAS UNID RP&LH ROTURA x Perforación US$/ton 0.77 x Materiales US$/ton 0.21 x Voladura US$/ton 0.71 x Acarreo y Limpieza US$/ton 4.22 x Hundimiento US$/ton 0.87 x Mano de Obra US$/ton 2.73 x EPP y Herramientas US$/ton 0.44 Total Rotura US$/ton 9.95 PREPARACIONES x Labores US$/ton x Fortificación US$/ton 5.09 Total Preparaciones US$/ton COSTO EXPLOTACIÓN US$/ton Ventajas desventajas Ventajas: Alta seguridad, porque el trabajador no interactúa en las cámaras. El método es selectivo. Alta mecanización de las operaciones unitarias. Flexible y dinámico al cambio de sistemas de extracción y transporte. Costo moderado (entre 30 a 35 US$/ton) Desventajas: Intenso laboreo de preparaciones. Regular recuperación del mineral (85%). 7. CONCLUSIONES Fig. 9: Ciclo de minado RP&LH 6.5 Costo de minado El costo de minado promedio obtenido es 33 US$/ton, considerando los siguientes aspectos: Limpieza con equipo minibulldozer. Adicionando el costo del derrumbe de la primera galería del MBP, mediante mass blast (hundimiento). Para el caso de limpieza con pickup scraper, el costo de minado disminuye 2.0 US$/ton. La tabla Nro. 07 siguiente, muestra el costo de minado. 7.1 Generales Estos nuevos métodos de explotación están ejecutándose en las siguientes empresas mineras: Consorcio Minero Horizonte S.A. (Perú), Minera Andacollo Gold S.A. (Argentina), Yamana Gold Inc. (Brasil). Los resultados favorables obtenidos demuestran que yacimientos de vetas angostas y mantos con pendiente mayor a 9 y poca potencia, pueden ser mecanizados y trabajados dentro de los parámetros técnicos y económicos aceptables. Es oportuno re-evaluar reservas marginales y/o re-diseñar yacimientos de vetas angostas y vetas manteados, aplicando los nuevos métodos de explotación. Villegas, 10 de 12

11 Los estudios de mejoramiento y/o innovaciones tecnológicas están centralizados en cuerpos masivos, los yacimientos filonianos de poca potencia se encuentra un tanto rezagados, razón por la cual pretendemos dar el impulso necesario para reactivar la pequeña minería, no solo de nuestro Perú, extender esta oportunidad a la pequeña minería de Chile, Argentina y Brasil. Cada opción tecnológica, están orientada a privilegiar la seguridad del personal que trabaja y de fácil percepción de las operaciones unitarias. Los costos de explotación indicados en el presente informe, no incluye costos de servicios generales mina como son: Ventilación, drenaje, transporte, y comunicaciones. 7.1 Referente al método LHH La productividad obtenida es de 23.6 ton/hombreturno. El costo de explotación está dentro del estándar económico, y varía entre 25 a 30 US$/ton. Los costos de producción mencionados, están referidos a la opción sin relleno. Las otras dos alternativas con relleno, varían los costos como sigue: La opción de almacenar provisionalmente el mineral roto mantiene el mismo costo, es decir de 25 a 30 US$/ton. La alternativa de usar relleno (rockfill), incrementa 2 US$/ton el costo de explotación. El método es adecuado principalmente para vetas muy angostas, cuerpos irregulares, y de alta ley. Puede ser de gran ayuda para el blending. Puede cambiarse a otros métodos de explotación como son: Shrinkage con chimeneas rómbicas y/o bench and fill. Es capaz de captar el desmonte producido por el desarrollo de la mina, cuando se requiera, podemos agregar valor por la función que cumple, no solo en la producción sino también en las demás actividades. 7.2 Referente al método CA&LC La productividad obtenida es de 7.1 ton/hombreturno. El costo de explotación varía entre 45 a 50 US$/ton. No está considerado el costo de extracción y/o transporte. Es un método particular y propio para reservas puntuales que distan mucho de la infraestructura instalada de la planta de relleno y/o de superficie para posible inyección de relleno. 7.3 Referente al método RP&LH La productividad obtenida es de 24.3 ton/hombreturno. El costo de minado varía de 30 a 35 US$/ton, utilizando minibulldozer para la limpieza. El costo de limpieza disminuye en 2 US$/ton, cuando se emplea el pickup scraper. La otra alternativa de limpieza de mineral es mediante la inyección de chorros de agua a presión, actualmente en prueba, consume mucha agua (6 a 10 l/s) y se está evaluando la pérdida de finos. El diseño de rampas internas de 12% de gradiente sobre mineral que cruzan el modulo básico de preparación, facilitan la eficiencia del transporte y movilización de equipos mina, consecuentemente disminución del costo de transporte. 8. AGRADECIMIENTO Sincero agradecimiento a los ejecutivos de las diversas empresas de Argentina, Perú y Chile, que permitieron realizar estas investigaciones. 9. REFERENCIAS McIntosh Engineering Limited, Hard Rock Miner s Handbook, Edition 3, by Jack de la Vergne. Practical Rock Engineering, 1998 Edition, by Dr. Evert Hoek. SME Mining Engineering Handbook, 2nd Edition. Howard L. Hartman, Senior Editor. Barton, N., Loset, F., Lien, R. and Lunde, J Application of the Q-system in design decisions. In Subsurface space, (ed. M. Bergman). Villegas, 11 de 12

12 Bieniawski Z.T Engineering Rock Mass Classifications. Wiley, New Cork. Hoek E. and Brown E.T Underground Excavation in Rock. Institution of Mining and Metallurgy. Villegas, A. (2007) Informe Interno Resultados Aplicación del Long Hole Horizontal en la Veta Julia. Minera Andacollo S.A. Provincia de Neuquén, Argentina. Villegas, A. (2004) Memoria Descriptiva Aplicación de Cortes Ascendentes Bajo Loza Cementada en Veta Milagros Sector Potacas. Consorcio Minero Horizonte S.A. Distrito de Pataz, Perú. Villegas, A. (2009) Estudio de Ingeniería de Factibilidad para el Proyecto Pilar de Goiás, Metálica Consultores S.A., Chile. Villegas, A. (2010) Apuntes de Investigación Room & Pillar con Long Hole utilizando Minibuldozer en la Limpieza del Mineral. Yamana Gold Inc., Itapaci, Brasil. Villegas, 12 de 12