costos de minería

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CAPITULO IX

COSTOS DE ESTABILIDAD

DE TALUDES

COSTOS ESTABILIDAD DE TALUDES

TALUD: masa de terreno que no es plana sino que presenta pendiente

o cambios significativos de altura.

En la literatura tcnica:

Ladera, conformacin que tuvo como origen un proceso natural.

Talud cuando se conform artificialmente.

En minera superficial taludes mineros

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Definicin mecanismo de fallamiento del talud Caso 2

Plano de

Falla

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2. COSTOS ESTABILIDAD DE TALUDES

Los deslizamientos de laderas o taludes, son uno de los fenmenos ms

destructivos que afectan a los seres Humanos.

Los deslizamientos producen cambios en la morfologa del terreno, daos

ambientales, en infraestructuras, etc.


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El entorno minero es particularmente sensible a estos fenmenos, dados

los cambios permanentes que originan las actividades propias en la masa del

terreno.


El procedimiento para realizar la explotacin queda

definido por la aplicacin de unos parmetros o criterios

de diseo de la excavacin.

De esta forma es posible alcanzar las producciones

programadas, de la forma ms econmica posible y en las mximas condiciones de seguridad.

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ANALISIS DE COSTOS PARA LA TOMA DE DECISIONES


Los pasos seguidos en las distintas etapas de

reconocimiento geolgico se dividen en etapas en las

que se va reduciendo el mbito espacial del estudio,

pero ampliando simultneamente la escala de trabajo.

Al mismo tiempo, deber hacerse un inventario de

recursos naturales, de cara a su proteccin o futura restauracin.

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Ancho mnimo de Carguo = BS + DS + 0.5 x Ac + 2 x RGc + 0.5 x Ac

+ DS + DD

Ancho mnimo de Carguo = BS + 2 x DS + Ac + 2 x RGc + DD


Anchos de banco mnimos orientativos, para maquinarias

de tamao pequeo a mediano.


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En la etapa de proyecto se determinar la anchura mnima

de operacin en plataformas en funcin de la maquinaria

propuesta del estudio de inestabilidades locales del diseo de

voladuras, etc.

Las plataformas de trabajo de c/fase de explotacin deben

quedar reflejadas en planos que definan el modo de

operacin.

La superficie de la plataforma de trabajo debe ser regular,

de forma que permita la fcil maniobra de la maquinaria, su estabilidad y un desage apropiado.


El rea correspondiente a la perforacin depender de la

anchura de la voladura proyectada y del espacio que ocupe

la maquinaria de perforacin.

En el caso de ejecutar barrenos verticales, ser menor

pues solo ocupar la mitad de su ancho detrs de la ltima fila al poder situarse longitudinalmente en el banco.

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Ancho mximo de expansin

En el caso que se deba realizar una expansin de un

banco paralelamente con la expansin de un banco

inferior, se debe considerar que los equipos puedan

efectivamente operar despus de la tronadura, por lo que se debe definir un ancho mnimo de expansin.



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Desfase entre palas o largo mnimo de expansin

Si se debe realizar la operacin de carguo en un banco

paralelamente con la de un banco inferior, se debe verificar que los

equipos puedan operar despus de la tronadura, por lo que se debe

definir una distancia.

Se debe determinar el largo de la tronadura (LT). A esta dimensin

se le debe sumar la distancia de posicionamiento del equipo de

carguo (palas o cargadores) del banco superior y las distancias de

operacin de los equipos complementarios (si as fuese necesario).

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Se prever un mantenimiento adecuado de la superficie de la

plataforma para eliminar baches, blandones, roderas, etc.,

eliminndose tambin piedras descalzadas de taludes o cadas de

las cajas de los vehculos.

En caso de actividad nocturna, las plataformas de trabajo deben

estar dotadas con el sistema de iluminacin ms adecuado,

suficientemente dimensionado para garantizar una operacin

segura.


2.1 elementos que controlan la estabilidad Conservacin

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Bancos de seguridad (catch benches)

Se utilizan como plataformas de acceso en el talud de una

excavacin o como reas de proteccin al detener materiales que

pueden desprenderse de los frentes en bancos superiores, a pistas

o zonas de trabajos inferiores.

Por consiguiente, las caractersticas y dimensiones de las bermas

definitivas debern ser justificadas por clculo, para lo que deber

conocerse la inclinacin de las superficies de rotura de los bancos y

el ngulo de reposo del material fragmentado.


Si las bermas han de ser utilizadas como pistas de transporte de

todo uno de cantera, las mismas debern ser dimensionadas de acuerdo a estas caractersticas.

Seleccionadas las bermas que sern utilizadas como pista de

transporte, se definir si el ancho es suficiente a ese fin, siempre

condicionando la validez de la anchura mnima de las bermas a las

consideraciones del proyecto de restauracin definitivo y a que el

ngulo general considerado sea lo suficientemente estable.

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La altura o separacin entre bermas es funcin del

talud de cara de banco y de las dimensiones de los

equipos.

Para ngulos < 45 y materiales de tipo lajoso, su

cada tendr lugar por deslizamiento: se sugiere dejar

una berma cada tres o cuatro bancos.

Con ngulos de 75, voladuras correctamente

realizadas y caractersticas geomecnicas del macizo

adecuadas, es frecuente recomendar una berma cada dos o tres bancos.


Si se conoce la inclinacin de las superficies de rotura

de los bancos y el ngulo de reposo del material

fragmentado, es posible dimensionar las bermas para

evitar cadas a niveles inferiores.

Algunas normativas limitan altura sin bermas.

Ejemplo: en Espaa no se permiten alturas mayores de

40 m sin bermas de seguridad intermedias, para macizos rocosos sanos y estables

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Pistas, bermas, zanjas y cunetas

La zanja se construye con el fin de canalizar las aguas de drenaje.

Al no canalizar dichas aguas se corre el riesgo de que estas daen y

corten los caminos.

Las zanjas por lo general tienen un ancho de 1 metro por una

profundidad de 50 centmetros lo cual depender de las centmetros,

condiciones de drenaje de la zona (lluvias, escurrimientos superficiales

o subterrneos).



Las cunetas tienen por objetivo detener o contener a los vehculos

en caso de emergencia, por ello la cuneta que est hacia el rajo

tendr que ser ms alta de modo que pueda detener efectivamente a

cualquier vehculo en una emergencia sin que caiga.

Comnmente se utiliza como altura de cuneta hacia el rajo la mitad

del dimetro de las ruedas en los equipos que transitan en el

camino(camiones).

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La distancia de seguridad considera el efecto visual que se

produce al conducir un equipo de gran altura, lo cual hace que el

conductor perciba los objetos a una distancia menor de la que en

realidad se encuentran.

Esta distancia de seguridad deber ser mayor a dicha distancia de

percepcin.



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Diseo bermas y banquetas: dimensiones sugeridas

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Las bermas de seguridad o para contencin de derrames, se

disean en funcin de la probabilidad de que ocurra algn

siniestro geomecnico, como el desplazamiento de una cua,

volcamiento de roca, etc.

El ngulo de talud final de la zona estudiada depende de la

longitud de berma recomendada.

El ancho de bermas no necesariamente ser uno en todo el

rajo, sino que depender de las condiciones y caractersticas

geomecnicas de cada sector.


Diseo bermas y banquetas:

Diferentes alternativas

y efectos en la retencin

de desprendimientos

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de desprendimientos





de desprendimientos

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Talud global

Para poder ser conscientes de los costos involucrados en una

intervencin de recuperacin (o prevencin) de una ladera

inestable, es necesario caracterizar a grandes rasgos, pero en

forma suficiente, los principales elementos de un deslizamiento.

A efectos didcticos veremos un tipo de deslizamiento en

didcticos, concreto: el deslizamiento rotacional, propio de laderas

o taludes de suelo, o de roca muy fracturada.


Partes de un deslizamiento:

Cabeza. Parte superior de la masa de material que se mueve. La cabeza del deslizamiento no corresponde necesariamente a la cabeza del talud.

Arriba de la cabeza est la corona.

Cima. El punto ms alto de la cabeza, en el contacto entre el material perturbado y el escarpe principal.

Corona. El material que se encuentra en el sitio, (prcticamente inalterado), adyacente a la parte ms alta del escarpe principal, por

encima de la cabeza.

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Escarpe principal. Superficie muy inclinada a lo largo de la periferia posterior del rea en movimiento, causado por el

desplazamiento del material. La continuacin de la superficie del

escarpe dentro del material conforma la superficie de la falla.

Escarpe secundario Superficie muy inclinada secundario. producida por el desplazamiento diferencial dentro de la masa que

se mueve. En un deslizamiento pueden formarse varios escarpes

secundarios.



Superficie de falla. rea por debajo del movimiento y que delimita el volumen del material desplazado. El suelo por debajo

de la superficie de la falla no se mueve, mientras que el que se

encuentra por encima de sta, se desplaza. En algunos

movimientos no hay superficie de falla.

Pie de la superficie de falla. La lnea de interceptacin (algunas veces tapada) entre la parte inferior de la superficie de rotura y la

superficie original del terreno.

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Volumen de un deslizamiento: Es el parmetro de mayor

inters a la hora de evaluar costos de reparacin

Angulo de desplazamiento :

Determina el volumen de material de un flujo y su velocidad.

A menor , el volumen total puede ser mayor, pero la velocidad del movimiento tiende a ser menor.

Sin embargo, la velocidad tambin depende de la pendiente de la zona de desprendimiento y la longitud del recorrido.

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Procedimientos de anlisis

La modelacin matemtica de los taludes es parte de la prctica

de la ingeniera geotcnica.

El objetivo es el anlisis de las condiciones de estabilidad de los

taludes naturales y la seguridad y funcionalidad del diseo en los

taludes artificiales.

Gran cantidad de metodologas para la modelacin matemtica,

cuya eleccin depende del objetivo del anlisis y de los resultados

que se deseen obtener.


Los objetivos principales del anlisis matemtico de los taludes son

los siguientes:

Determinar las condiciones de estabilidad del talud (si es estable o inestable y el margen de estabilidad).

Investigar los mecanismos potenciales de falla (analizar cmo ocurre la falla).

Determinar la sensitividad o susceptibilidad de los taludes a mecanismos de activacin (Efecto de las lluvias, sismos, etc.).

Comparar la efectividad de las diferentes opciones de remediacin o estabilizacin y su efecto sobre la estabilidad del talud.

Disear los taludes ptimos en trmino de seguridad, confiabilidad y economa.

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2.2 ESTIMACION Y OPTIMIZACION DE COSTOS

Uno de los parmetros geomtricos ms significativos en

la explotacin minera superficial son los ngulos de talud.

En la explotacin misma una de las restricciones

operacionales ms relevantes es garantizar la estabilidad

de cada uno de los sectores comprometidos.

Esto requiere mantener una geometra de diseo ptima,

que permita un mximo beneficio econmico en funcin de

un mnimo factor de riesgo de que ocurra algn siniestro geomecnico.


El ngulo de talud restringe la explotacin: su variacin,

por pequea que sea, generar dos efectos directos.

Cambios en la estabilidad del talud y la explotacin.

Cambios en los beneficios econmicos de la explotacin.

Al aumentar el ngulo de talud se disminuye la cantidad

de estril a remover para la extraccin de la misma

cantidad de mineral, e incluso se podra acceder a la

extraccin de otras reservas minerales, que antes no era

posible extraer.

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Se genera as un aumento en los beneficios econmicos de la

explotacin.

Este incremento del ngulo de talud slo ser viable en el caso

que las condiciones geomecnicas lo permitan.

Puede darse el caso contrario, que debido a nueva informacin

geomecnica sea necesario bajar el ngulo de talud, generndose

una mayor cantidad de estril a remover y una menor cantidad de

mineral a extraer.

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El efecto del cambio en el ngulo de talud, se ve reflejado en la

relacin Estril/Mineral de la explotacin, y puede significar la no

viabilidad del proyecto, por lo que la informacin relacionada con dicho

ngulo debe ser lo

ms confiable posible.

No necesariamente tendr que existir un ngulo de talud nico:

dependiendo de las rocas presentes, estructuras, orientaciones, etc.,

podr existir ms de un ngulo de talud ptimo en distintos sectores de

la mina.

En concreto:

Al variar el ngulo del talud, vara la proporcin entre mineral y desmonte

Es decir, la variacin del ngulo final del talud implicara variacin en el beneficio

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2.2 ESTIMACION Y OPTIMIZACION DE COSTOS En funcin de las

actividades el perfil de

diseo de los taludes

adoptar distintas formas


Segn lo visto, se podra hablar de dos enfoques en cuanto a

costos relacionados con la estabilidad de taludes:

Actividades propias de la etapa de diseo del talud: que definen a priori condiciones de seguridad (que se cuantifican con F, el

coeficiente de seguridad)

Actividades de intervencin en el talud: orientadas a mejorar las condiciones de seguridad/estabilidad del talud (persiguen un

aumento del coeficiente de seguridad)

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EJEMPLO PRACTICO


Caso de estudio: determinacin del ngulo ptimo

de taludes en open pit.

En una explotacin a cielo abierto idealizada, cul

ser el ngulo ptimo del talud, que permita obtener el

mayor beneficio (dado por el volumen de material

extrado?

Veremos un ejemplo numrico hipottico con datos,

que permitir comprender la interrelacin de las distintas variables que intervienen en el proceso de decisin.

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Datos:

Yacimiento de cobre, Profundidad 200m, Forma casi

tabular horizontal

Reservas de 3,6 millones de toneladas, Ley media

1,7% de Cu y ley de corte 0,9% de Cu,

Se estima recuperar 39780 t de Cu, Se pagara 1600/t

Inversin inicial 20 M

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Datos:

Parte de la informacin geotcnica necesaria para los clculos, de

suelo y roca

Suelo: Peso especifico 25KN/m3, Cohesin 650KPa, ngulo de

friccin 15

Roca: Resistencia a compresin 30 MPa, RMR 50, Parmetro

m=10, Factor de perturbancia D=1,


Se plantea la extraccin del mineral mediante un open pit con forma de tronco

de cono que habr de tener 200 m (h) de profundidad y una base de 75m de

radio (r)

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La inclinacin media o ngulo general de talud () marcar el

volumen de material a extraer y los costos de explotacin consecuentes


Se determina que por cada grado que aumenta el

ngulo del talud el beneficio econmico aumenta 1,5M

Para este caso un ngulo de 43 implicara que la

explotacin no seria rentable

Por ello se debera aumentar sobre este valor el ngulo

final del pit lo que implica que disminuira el coeficiente pit, de seguridad.

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Se necesita tambin tener una estabilidad en el tajo para evitar desastres que

aumenten nuestros costos.

Variacin del coeficiente de seguridad en funcin del ngulo del talud


Por ultimo se tendr una relacin entre el coeficiente de seguridad y el

beneficio econmico el cual nos servir para hallar el ngulo final del pit

Relacin beneficio/coeficiente de seguridad

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Si se exige coeficiente de seguridad de 1,3 se tendra un ngulo

final de tajo de 40: hara inviable el proyecto.

Lo indicado seria tener un coeficiente de seguridad de 1,2 para

obtener un beneficio de 3M.

Pero lo optimo en este caso ser tomar un coeficiente de

seguridad de 1,15 con un beneficio de 7M, lo cual implicara un seguimiento de la estabilidad local de cada talud mediante

monitorios y aplicando medidas de

estabilidad en aquellos taludes que podran estar propensos a

fallas.


El siguiente paso ser calcular estos costos por estabilidad localmente

Esto dara un mejor acercamiento al beneficio final que se obtendr de

explotar mediante open pit.

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2.2 ESTIMACION Y OPTIMIZACION DE COSTOS Es necesario en el anlisis, considerar las implicancias de la existencia de

agua: para un mismo coeficiente de seguridad el ngulo de talud relacionado

ser diferente seguridad.

Para un talud seco y un factor de seguridad

de 1,3 el ngulo optimo de talud seria 55.

Para un talud saturado y Un factor de

seguridad de 1,3 el ngulo optimo de talud

seria 46.


La estabilidad de un talud representara un costo el

cual ser expresado en unidades econmicas.

Antes de conocer el costo de estabilidad se deber

conocer la cantidad de tonelaje extrado para aplanar un

talud o la cantidad de cables de tensin para mejorar la

estabilidad.

Ambos dependern del ngulo del talud a analizar.

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Se pueden adoptar medidas para aumentar el

coeficiente de seguridad y mejorar las condiciones de

extraccin, por ejemplo aumentando el ngulo del talud en

algunas Zonas

Esto se puede lograr con tcnicas de estabilizacin ya

vistas, por ejemplo con anclajes.

Se comparan costos


Anlisis

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La estabilidad de un talud juega un papel muy

importante no solo para la seguridad sino tambin para

la economa.

Dependiendo del factor de seguridad con el cual

deseemos trabajar el costo para mantener la estabilidad

con un ngulo determinado de talud ser mayor o

menor

Se tienen pues distintas posibilidades de estabilidad y pues, distintos costos (mximos y mnimos)


La altura de un banco estar en relacin al ngulo del

Talud

Para evitar la falla del talud se debe predecir el factor

de seguridad el cual podr ser calculado tericamente

analizando las propiedades mecnicas de la roca.

Un factor de seguridad mayor a 1,3 nos dar

estabilidad mientras uno menor a 1 nos dar inestabilidad.

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3. COSTOS DE DISPOSICION

DE ESCOMBROS

3. COSTOS DE DISPOSICION DE ESCOMBROS

Estriles

Estril de mina es todo material sin valor econmico extrado para permitir la explotacin del mineral til.

Los estriles son de los ms variados tipos: la capa superficial del suelo es considerada un estril en

minera aunque sea el soporte de la vegetacin), as como las rocas encajantes.

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Estriles

FUENTE: CASTRO, A; PINZON, H; VARGAS, W y PINZON, A. Diseo de un depsito de materiales estriles provenientes de explotaciones mineras. Dyna

rev.fac.nac.minas [online]. 2006, vol.73, n.149, pp. 53-67.


Estriles El lmite entre estril y mineral es dado o por el tenor del mineral til o por el contenido de impurezas.

Este lmite es llamado tenor de corte y define lo que es econmicamente explotable, el mineral

concepto de tenor de corte, sin embargo, es geoeconmico. Lo que es estril hoy podr transformarse en mineral en pocos aos por cambios en las condiciones del mercado, o porque mejoras

tecnolgicas en la explotacin mejoraron los costos de extraccin, o

aun porque modificaciones en el proceso de beneficiamiento permiten

la concentracin econmica de minerales con tenor ms bajo.

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Almacenamiento de residuos slidos: balsa de estriles (tailings)

en Andacollo (Chile).


Estriles

Un ejemplo tpico de la transformacin de estril en mineral es

dado por el caso del cobre, en que explotan yacimientos con

tenores cada vez ms bajos, alcanzando hoy, para las grandes

minas a cielo abierto, tenores por debajo de 1%.

Lo mismo sucede con el oro, donde hay minas con tenores medios

de hasta 0,65 g/ton.

Un ndice importante para la administracin de los estriles es la

relacin estril/mineral, que es el cociente entre la cantidad total de

estriles y la cantidad de mineral extrada.

Esta relacin es variable de mineral a mineral y de mina a mina,

pudiendo ser menor que 1 y alcanzar 20, 30 o ms.

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Desechos

El mineral que alimenta la planta de tratamiento posee un

determinado tenor de mineral til, estando compuesto por minerales

tiles y minerales de ganga.

En esta etapa este mineral es normalmente fragmentado para

permitir la liberacin del mineral til y su separacin de los minerales

de ganga a travs de procesos fsicos, qumicos o fsico-qumicos.


Separacin fsica es la concentracin gravimtrica de minerales

pesados como oro, casiterita e ilmenita que, por ser ms pesados que

la mayora de los minerales de ganga son separados en ganga, por

diferencia de densidad.

Proceso qumico es la lixiviacin de mineral de oro o de uranio,

que son atacados por soluciones cidas que disuelven los metales.

Un ejemplo tpico de proceso fsico-qumico es la flotacin, en

que reactivos qumicos producen una espuma que reduce la tensin

superficial y hacen flotar algunos minerales mientras que otros van al

fondo en las celdas de flotacin.

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Desechos son todos los residuos slidos de las operaciones de tratamiento

de los minerales.

Como la mayora de estos procesos son de va hmeda los hmeda,

desechos en general se presentan en forma de pulpa con una fraccin slida

y una acuosa conteniendo diferentes partculas minerales en suspensin y/o

iones disueltos. Se define una la relacin entre la cantidad en suspensin y/o

iones disueltos.

Se define la recuperacin como la relacin entre la cantidad de mineral til

contenida en el concentrado (o sea, el producto del tratamiento) y la cantidad

total de ese mineral contenida en la mina.

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Como ningn proceso de concentracin tiene una recuperacin de

100%, los desechos siempre contienen determinado porcentaje de

mineral til que puede eventualmente ser recuperado en el futuro

cuando una nueva tecnologa permita su aprovechamiento o cuando

cambien las condiciones de mercado.

Por esa razn, muchos desechos se almacenan en lugares

apropiados que posibiliten su beneficiamiento futuro.

Pero, era comn en el pasado muy remoto, que muchas empresas

de minera simplemente descartaran los desechos arrojndolos en

un ro, p.e.


Los desechos pueden tener las mas diversas composiciones qumicas y

mineralgicas.

Las arcillas casi siempre asociadas a los depsitos de arena son desechos

del proceso de beneficiamiento as como la pirita y otro sulfuros asociados al

mineral de carbn.

Los problemas ambientales a ser tenidos en cuenta en un programa de

manejo de desechos son muy variados.

Las arcillas pueden ser simplemente retenidas en cuencas de decantacin,

pero los sulfuros se oxidarn en contacto con el aire y el agua y generaran

cido sulfrico, que a su vez solubilizar metales que estarn presentes en

las aguas efluentes del sistema de disposicin de desechos y podrn

contaminar el curso de agua receptor.

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Otros residuos slidos

Diversos tipos de otros residuos slidos son generadospor las actividades

de minera.

Estos incluyen: ramas, hojas y otros materiales orgnicos provenientes

de las actividades de remocin de la vegetacin, basura domstica, lodos

de sistemas de tratamiento de efluentes lquidos y cloacales, chatarras,

embalajes, lmparas quemadas, baterias, aceites usados, basura de

oficinas y otros.

Los residuos slidos se conceptan como residuos en los estados slido

y semi-slido, que resultan de actividades de la comunidad de origen:

industrial, domstico, hospitalario, comercial, agrcola, de servicios y de

barrido.



Estn incluidos los lodos provenientes de sistemas de tratamiento de

agua, los generados en equipos e instalaciones de sistemas de control

de contaminacin, as como determinados lquidos cuyas

particularidades hagan inviable su vertido en la red pblica de

saneamiento o cuerpos de agua, o exijan para ello soluciones tcnicas y

econmicamente inviables delante de una mejor tecnologa disponible

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Los aceites usados y los residuos aceitosos captados en sistemas

de separacin agua/aceite deben encaminarse a empresas

especializadas en su tratamiento y refinacin.

Los residuos de las operaciones de deforestacin pueden ser

aprovechados con materia orgnica y cobertura muerta en las

actividades de revegetacin.

Ya la basura domestica y la de oficina debe ser recogida separadamente pues muchas cosas pueden ser nuevamente

aprovechadas o recicladas.



La parte orgnica tambin puede ser aprovechada para elaborar

compost y empleada en los trabajos de revegetacin, el papel y los

plsticos pueden ser vendidos a empresas de reciclado.

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COSTO DE ESTERIL ENVIADO A BOTADERO

Teniendo en cuenta que el material estril no tiene relevancia econmica,

desde el punto de vista del beneficio que reporta, s lo tiene desde el punto de

vista de los costos que involucra su extraccin y disposicin.

El valor que posee un bloque de estril depende de varios factores:

Costo de extraccin desde la mina, en funcin de las operaciones

unitarias asociadas y las distancias que tendr que recorrer ese material

sobre el equipo de transporte.

Costo asociado a un nuevo manejo del material (en el caso de ser

requerido, por ejemplo suelos, acopios de mineral que posteriormente

sern procesados, etc.).

Costo de mantencin de los depsitos (generalmente se asume como

parte del costo de servicios mina donde se incluyen los costos de los equipos,

mano de obra, etc.)

Costo asociado a restauracin de depsitos (en el caso de imprevistos,

lo cual se asume generalmente como imprevistos de la operacin).


Estimacin del volumen / costo de utilizacin

El clculo del volumen a utilizar en los botaderos, se realiza con el fin de

estimar el espacio fsico necesario para la adecuada disposicin del material

estril, de modo que podamos definir el lugar o lugares donde se dispondrn

dicho material.

En funcin de la necesidad y considerando los aspectos econmicos

involucrados (costos en el transporte, distancia, discriminacin entre estril

con leyes de fino interesantes (es decir potencialmente explotables), tipo de

material (oxidado; sulfurado; suelo; etc.) y su potencial uso futuro o su

potencial efecto sobre el medio ambiente, caractersticas de los sectores

disponibles para el depsito de estril, proceso del mineral principal extrado,

etc., se obtendr como resultado la disponibilidad y ubicacin de los sectores

para la disposicin de estos materiales.

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Teniendo en cuenta lo anterior, cada sector habilitado para la

disposicin de materiales tendr un costo asociado es decir cada

asociado, tonelada de material a depositar, con sus caractersticas

propias costar una cierta cantidad de dinero, por lo que este

clculo es de suma importancia en el momento de evaluar un

proyecto de explotacin a rajo abierto.

Cada bloque de estril, dentro de la explotacin, tendr asociado

un costo de extraccin extra por concepto de manejo fuera de la

mina, lo cual determinar una planificacin especial de su

disposicin fuera de la explotacin.



Pueden existir varios tipos de botaderos o acopios, por ejemplo:

Botaderos de sulfuros con baja ley (potencialmente lixiviables), en el caso de tener un proceso de flotacin o lixiviacin de sulfuros de alta

ley y que no considere el tratamiento de material de baja ley.

Botaderos de xidos con alta ley (potencialmente lixiviables o comercializables), en el caso de que el proceso principal sea de

flotacin de sulfuros y no se contemple la lixiviacin de xidos.

Botaderos de sulfuros con alta ley (potencialmente lixiviables), en el caso de tener un proceso de lixiviacin de xidos y que no considere el

tratamiento de material sulfurado.

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Botaderos de material tipo suelo o material orgnico, para futuras

restauraciones ambientales.

Botaderos de materiales distintos al mineral principalmente tratado, como

carbonatos, arcillas, gravas, arenas, etc., que de una u otra manera pueden

tener inters econmico.

Botaderos de mineral cuyo tratamiento se posponga en el tiempo, por dar

preferencias a los que aportan mejores beneficios actuales en el proyecto

(acopios).

Botaderos de material con un proceso asociado distinto al mineral principal.



El lugar donde se van a depositar los distintos materiales debe ser

apto para ello y no debe significar un problema ms que resolver

resolver,

Por ejemplo, si se piensa en la disposicin de un material que en el

futuro ser lixiviado con cido sulfrico (u otro), se debe buscar un

lugar tcnica y econmicamente adecuado, donde se pueda

implementar el sistema de lixiviacin, independientemente de que

efectivamente se haga.

Esto refleja la conciencia actual en la minera, adquirida sobre la

base de la experiencia de muchos aos. Se puede traducir en Pensar en lo impensable.

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Teniendo en claro todo lo anterior, se puede proceder a calcular el

espacio o volumen necesario para depositar los materiales

involucrados en la explotacin, y el clculo se puede expresar

como:


Una vez calculado el volumen necesario, debemos identificar los

sectores donde podrn ser depositados los distintos materiales

teniendo en cuenta las consideraciones antes descritas y simulando

la geometra posible del depsito.

De este modo se tendr una aproximacin de la forma y los

lmites del botadero y as poder calcular su capacidad.

Para cubicar y visualizar grficamente los futuros botaderos

debemos disponer de la informacin suficiente de los sectores que

sern habilitados para ello como por ello, ejemplo la pendiente del

sector, el ngulo de reposo del material (con el cual va a quedar

finalmente el material en forma segura), altura de los depsitos,

reas y las figuras tpicas que se formaran en funcin de estos

datos,

Luego hacer los clculos geomtricos correspondientes de

volmenes y finalmente llevarlos a un plano donde sern

representados.

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EJEMPLO PRACTICO


Ejemplo practico:

Estimacin del rendimiento de maquinaria: bulldozer

El rendimiento de una mquina debe medirse como el costo por

unidad de material movido, una medida que incluye tanto

produccin como costo. Influyen directamente en la productividad

factores tales como la relacin de peso a potencia, la capacidad, el

tipo de transmisin, las velocidades y los costos de operacin.

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Ejemplo practico:

Hay otros factores menos directos que influyen en el

funcionamiento y productividad de las mquinas, pero no es

posible mostrarlos en tablas ni grficas.

Son ejemplos de esto la facilidad de servicio, la disponibilidad

de piezas de repuesto y las conveniencias para el operador.

Al comparar las caractersticas de operacin y rendimiento,

deben considerarse todos los factores.


Ejemplo practico:

Rendimiento de bulldozer en movimiento de tierras

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Ejemplo practico:

Ejercicio de aplicacin:

Un traductor equipado con una hoja recta de 3.90 m. de largo y

1.20 m. de altura, con potencia de 190 hp. Mueve material

arenoso seco a 30 metros horizontalmente, ngulo de reposo de material : aprox. 30 grados a 33 grados.

1) Calcular la Estimacin de la produccin normal que debe

esperarse en una hora de trabajo de 50 minutos.

3.3 ESTIMACION Y OPTIMIZACION DE COSTOS a) Determinamos volumen de la carga total arrastrada por esta hoja con la

formula siguiente:

L H

V = ------------=(3.9x1.44)/1.3 = 4.32 m3

2 Tg x

V = capacidad de la hoja L = longitud de la hoja H = altura de la hoja x = ngulo de reposo del material

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b) Para hallar la produccin horaria aplicamos la siguiente frmula.

E V

P =------------ tc

P = es la produccin en m/h. E = es la eficiencia del trabajo en min/h. tc = Tiempo del ciclo en horas. V = Capacidad de la hoja en m3.

3.3 ESTIMACION Y OPTIMIZACION DE COSTOS c) Para los tiempos del ciclo se supone que el tractor avanza a

primera velocidad ( 2.4 km./Hr.=40Mts/m. ) y que retrocede en

segunda velocidad en reversa (3.2 km./Hr.=53Mts/m.

Tiempo de viaje= Tiempo Variable Cargado + Tiempo Variable Vaco. Tiempo de viaje= (30/40)+(30/53)=0.75+0.56=1.31 Tiempo fijo= 0.3 Tiempo ciclo= 1.31+0.3= 1.61

E V

P =------------= (0.85x4.32)/0.03= 122.4

tc

para un trabajo de 50 minutos

P = (50/60) x 122.4 =102 M3/hora.

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4. COSTOS DE DISPOSICION DE

RELAVES

4. COSTOS DE DISPOSICION DE RELAVES

Definicin: Es una obra que se construye para contener en forma segura

los relaves provenientes de una planta de beneficio de minerales,

principalmente por flotacin. Los relaves estn compuestos por material

molido y agua con reactivos.

Usualmente formado por un muro

de contencin, construido con la

fraccin gruesa del relave, y una

cubeta. En la cubeta los slidos

finos sedimentan y en la superficie

se forma una laguna de aguas

claras.

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Los costos asociados a una presa de relave son:

Costos de construccin inicial Costo de diseo final

Seleccin contratista

Costo de construccin

Costo de gerencia de la construccin

Costos operacionales


Estimacin del Costo de Diseo Final

La culminacin de las investigaciones de campo y las pruebas

de laboratorio finales, y el desarrollo del diseo final y los

documentos de licitacin para la construccin.

La estimacin del costo de nivel de factibilidad asociado con el

diseo final incluye costos directos e indirectos para, cuanto

menos:

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Investigacin de Campo (supervisin y realizacin).

Ensayos laboratorio.

Anlisis del Diseo.

Programa de Licitacin, Estimacin del Costo del Ingeniero y

Coordinaciones para la Preparacin del Paquete de Licitacin.

La Excavacin de Zanjas de Prueba.

Preparacin de la Va de Acceso para los lugares de la

investigacin de campo (incluye investigacin).

Reuniones, Informe del Diseo, Dibujos de Construccin y

Especificaciones Tcnicas.

Manuales para las Operaciones de la Presa de Residuos.

Administracin del Proyecto.


Estimacin del Costo del Proceso de Seleccin del Contratista

La estimacin del costo de nivel de factibilidad asociado con el

proceso de seleccin del contratista incluye costo directos e

indirectos para lo siguiente:

Identificacin del Contratista Potencial Asistencia en el proceso de Precalificacin del Contratista

Asistencia en asuntos tcnicos en reuniones previas a la Licitacin

Respuesta a las Preguntas del Contratista (Asuntos Tcnicos)

Preparacin de los Apndices (Asuntos Tcnicos) Asistencia en la Evaluacin de las Propuestas (Asuntos Tcnicos)

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Estimacin del Costo de Construccin

A partir de la informacin dada por el Diseo se, pueden estimar costos de construccin en base a precios de mercado (base de

datos de precios

histricos) y la experiencia del proyectista.

A veces es necesario ajustar estos precios, por alzas no controladas, por incidencia de la ubicacin o disponibilidad de los

recursos, etc.



Es importante no olvidar incluir mrgenes de beneficio del Contratista (variable, entre 10 y 20%).

Los costos directos incluirn la mano de obra, equipo, materiales, suministros e imprevistos.

Se considerarn costos indirectos, los de gerencia del proyecto, instalaciones temporales, servicios,

controles, transporte, vigilancia, instalaciones de

seguridad, control de calidad, cierre, etc.

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Ejemplo: se presenta un resumen de la estimacin del costo de construccin inicial del sistema recolector de

infiltracin y presa de arranque de un proyecto

concreto, a nivel de factibilidad.



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Estimacin del Costo de la Gerencia de Construccin

Se refiere a la gerencia de las actividades asociadas a la etapa de construccin.

Se deben incluir los costos tanto de gerencia de construccin como de control de calidad


Estimacin del Costo Operacional

Son los costos relacionados con la elevacin de la presa de relaves y la construccin gradual del sistema recolector de

infiltracin.

Se debe conocer/estimar tiempo de operacin, en aos, e identificar:

Equipo de compactacin, mantenimiento y control de polvo

Instalaciones para mantenimiento y almacenamiento de

Combustible

Futura construccin del sistema recolector de infiltracin

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Estimacin del Costo Operacional

Otros costes:

Equipo de compactacin y mano de obra para su

operacin y mantenimiento, instalaciones.

Ingeniera: Aseguramiento de la calidad de la

compactacin, investigacin geotcnica, estudios,

inspeccin, revisin, reuniones, instrumentacin

para monitoreo.

EJEMPLO PRACTICO

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EJEMPLO PRACTICO: Evaluacin econmica de un equipo auxiliar

Se ver el proceso de anlisis de precios unitarios para un

equipo auxiliar, en este caso un tractor Oruga tipo D8R 37029K


Datos generales

VA VALOR DE ADQUISICIN 322569.29 $

VR VALOR DE RESCATE 20% 64513.29 $

I TASA DE INTERESES 26.90%

S PRIMA DE SEGURO 3%

VE VIDA ECONOMICA 9,750 Horas

HA HORAS AL AO 2,640 Horas

MOTOR MOTOR DIESEL 305 HP

FO FACTOR DE OPERACIN 75%

PO POTENCIA DE OPERACIN 220.75 HP op

Q FACTOR DE MANTENIMIENTO 1.47

PC PRECIO COMBUSTIBLE 0.39$

PAM PRECIO DE ACEITE MOTOR 2.13$

C CAPACIDAD DE CARTER 32.5 Litros

COMB CONSUMO DE COMBUSTIBLE 0.15 Litros/HP-hora

CMLU CAMBIO DE LUBRICANTE 150 horas

CLUBR CONSUMO DE LUBRICANTE 0.00020 Litros/HP-hora

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1.- CARGOS FIJOS

DEPRECIACIN D = ( VA - VR ) / VE (322,569.29-64,513.85)/9,750 26.47 $/ hora

INTERESES I = ( VA + VR ) i / 2 HA ((322,569.29+64,513.85)/5,280)x0.27 19.79 $/ hora

SEGUROS S = ( VA + VR ) s/ 2 HA ((322,569.29+64,513.85)/5,280)x0.03 2.20 $/ hora

MANTENIMIENTO T = Q x D 1.47x26.47 39.91 $/ hora

TOTAL FIJOS 88.37 $/ hora

2.- CONSUMOS

COMBUSTIBLE E= POxCOMBxPC 220.75x0.15x0.39 12.91 $/ hora

LUBRICANTES L= (POxCLUBR + (C/CMLU))PAM (220.75x0.00020)+32.5/150))2.13 0.56 $/ hora

TOTAL CONSUMO 13.47 $/ hora

4.3 ESTIMACION Y OPTIMIZACION DE COSTOS Costo directo = cargos fijos + consumos

CARGOS FIJOS

DEPRECIACIN D = ( VA - VR ) / VE (322,569.29-64,513.85)/9,750 26.47 $/ hora

INTERESES I = ( VA + VR ) i / 2 HA ((322,569.29+64,513.85)/5,280)x0.27 19.79 $/ hora

SEGUROS S = ( VA + VR ) s/ 2 HA ((322,569.29+64,513.85)/5,280)x0.03 2.20 $/ hora

MANTENIMIENTO T = Q x D 1.47x26.47 39.91 $/ hora

TOTAL COSTO FIJOS 88.37 $/ hora

CONSUMOS

COMBUSTIBLE E= POxCOMBxPC 220.75x0.15x0.39 12.91 $/ hora

LUBRICANTES L=( (POxCLUBR + (C/CMLU))PAM ((220.75x0.00020)+(32.5/150))2.13 0.56 $/ hora

TOTAL CONSUMO 13.47 $/ hora

TOTAL COSTO DIRECTO HORA MAQUINA 101.84 $/ hora

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MUCHAS GRACIAS

Ing. Rolando Quispe Aquino [email protected]

costos de minería

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