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7/23/2019 Simulacion Minera Trabajo Diseo Subterraneo.docx
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IDALIS HERNANDEZJOSE PEREZ
DEIVER RIASCOS
PROFESOR: RUBEN DI RUGGIERO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA2015
PROYECTO FINAL SIMULACION
7/23/2019 Simulacion Minera Trabajo Diseo Subterraneo.docx
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Contenido
Contn!"o##############################################################################################################2
1# INTRODUCCION############################################################################################$
2# OBJETIVOS######################################################################################################%
2#1 O&'t!(o )n*+,##############################################################################################%
2#2 O&'t!(o- -.//o-#######################################################################################%
$# GEOLOGIA######################################################################################################5
%# SELECCIN DEL METODO DE E3PLOTACION###########################################4
5# MODELAMIENTO DE TOPOGRAFIA EN T$#################################################
6# PARAMETROS DE DISE7O##########################################################################10
8# CALCULO DE VOLUMENES########################################################################12
4# ANE3OS########################################################################################################1%
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1. INTRODUCCION
Luego que un depsito mineral es descubierto, delimitado y evaluado, se procede a
seleccionar un mtodo de explotacin que fsica, econmica y ambientalmente seaadaptable.
El papel principal de la minera es disponer de todos los minerales que la sociedad
necesite, realizando prospeccin y exploracin de los mismos en la corteza terrestre, para
explotarlos, para tal fin contamos con una informacin geolgica, a partir de la cual se
plantear un mtodo minero para la obtencin selectiva del mineral que nos permita
obtenerlo con la mayor productividad posible.
on esta propuesta acadmica, tendremos la oportunidad de asumir una situacin
eventual en la vida laboral de muc!os ingenieros de minas, empleando los conocimientos
adquiridos y e"ecutndolos en el programa #E$%&, el cual ser utilizado como
!erramienta fundamental para la planeacin y construccin de dise'os de minas
subterrneas y a cielo abierto.
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2. OBJETIVOS
2.1 Objetivo general
#ealizar el dise'o minero de una excavacin subterrnea para explotar un prfido
cuprfero, a partir de los parmetros tcnicos adquiridos en el curso (imulacin $inera y
usando la !erramienta informtica #E$%&.
2.2 Objetivos ese!"#i!os
%lustrar por medio del soft)are #E$%& el modelamiento geolgico y
elaborar una propuesta de dise'o de explotacin una secuencia de
explotacin minera ptima.
Establecer parmetros de dise'o asertivos en el desarrollo del proyecto.
Explicar la escogencia del mtodo de explotacin.
alcular los vol*menes aproximados de los cuerpos.
$. %EO&O%I'
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(e denomina prfido cuprfero o prfido de cobre y molibdeno a un tipo
de mineralizacinde origen magmticoe !idrotermal. Los prfidos cuprferos constituyen
la principal fuente de extraccin tanto de cobrecomo demolibdeno. (e pueden subdividir
en dos grupos+ los yacimientos donde prima el molibdeno y aquellos donde prima el
cobre, tambin conocidos como $o-u y u-$o, respectivamente. El nombre prfidorefiere a su tpica pero no necesaria asociacin a rocas de textura porfirtica,
especficamente de grandes feldespatosen una matrizfina.
En cuanto a su formacin Los depsitos u-$o se originan cuando magma pobre
en aguase acerca a la superficie de la corteza terrestresin grados mayores de
cristalizacin. Este cuerpo de magma puede formar diquesde texturade prfidoy
composicin degranodioritao riodacita. Estos diques pueden alcanzar la superficie
formandovolcanes. /l !allarse cerca de la superficie, el cuerpo de magma se satura enagua magmtica en las fases iniciales de la cristalizacin. El agua
magmtica exsueltatiene aniones decloro-l, lo que provoca la extraccin de cobre del
magma al agua magmtica.0Es esta agua la que luego deposita el cobre.
(e piensa que los depsitos tipo $o-u, ms ricos en molibdeno, originaran a partir de
magma similar a la de u-$o pero ms rico en agua. Este magma se estancara a
niveles ms profundos que el que da origen a depsitos u-$o y requerira un mayor
grado de cristalizacin fraccionadapara saturarse en agua. 1na vez que se satura en
agua el molibdeno se concentra en ella. El cobre en cambio no se concentra tanto en el
agua ya parte del cobre ya !a sido aislado del sistema en cristales por la cristalizacin
fraccionada.
(e pueden subdividir en distintos tipos considerando su contenido metlico. Estos tipos
incluyen u$o, u/u, u, /u y $o. En general los prfidos ricos en u o /u se asocian
a intrusivos derivados por cristalizacin fraccionada de magmas mficos originados en
fusin parcial del manto en mrgenes convergentes de placas -mrgenes continentales
activos y arcos de islas. Los prfidos de molibdeno se asocian a intrusiones flsicasderivadas de magmas con una importante componente de corteza continental refundida.
Los depsitos de tipo prfido estn relacionados gentica y espacialmente con intrusiones
gneas flsicas. 2or lo general existen varios cuerpos de rocas intrusivas, emplazadas en
varios pulsos y los prfidos cuprferos se asocian frecuentemente con en"ambres de
https://es.wikipedia.org/wiki/Mineralizaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Magmahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidrotermalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cobrehttps://es.wikipedia.org/wiki/Molibdenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Molibdenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Textura_(petrolog%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Feldespatohttps://es.wikipedia.org/wiki/Matriz_(geolog%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Matriz_(geolog%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Agua_magm%C3%A1ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Corteza_terrestrehttps://es.wikipedia.org/wiki/Cristalizaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Dique_(geolog%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Textura_(petrolog%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%B3rfidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Granodioritahttps://es.wikipedia.org/wiki/Granodioritahttps://es.wikipedia.org/wiki/Riodacitahttps://es.wikipedia.org/wiki/Volc%C3%A1nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Volc%C3%A1nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Serie_de_Bowenhttps://es.wikipedia.org/wiki/Exsoluci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Clorohttps://es.wikipedia.org/wiki/Clorohttps://es.wikipedia.org/wiki/Clorohttps://es.wikipedia.org/wiki/Clorohttps://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%B3rfido_cupr%C3%ADfero#cite_note-RL106-2https://es.wikipedia.org/wiki/Cristalizaci%C3%B3n_fraccionada_(geolog%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Cristalizaci%C3%B3n_fraccionada_(geolog%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Mineralizaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Magmahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidrotermalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cobrehttps://es.wikipedia.org/wiki/Molibdenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Textura_(petrolog%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Feldespatohttps://es.wikipedia.org/wiki/Matriz_(geolog%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Agua_magm%C3%A1ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Corteza_terrestrehttps://es.wikipedia.org/wiki/Cristalizaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Dique_(geolog%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Textura_(petrolog%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%B3rfidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Granodioritahttps://es.wikipedia.org/wiki/Riodacitahttps://es.wikipedia.org/wiki/Volc%C3%A1nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Serie_de_Bowenhttps://es.wikipedia.org/wiki/Exsoluci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Clorohttps://es.wikipedia.org/wiki/Clorohttps://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%B3rfido_cupr%C3%ADfero#cite_note-RL106-2https://es.wikipedia.org/wiki/Cristalizaci%C3%B3n_fraccionada_(geolog%C3%ADa)7/23/2019 Simulacion Minera Trabajo Diseo Subterraneo.docx
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diques y brec!as. Las rocas de ca"a intruidas por los prfidos pueden ser de cualquier
tipo. 3anto los intrusivos, como las rocas de ca"a tpicamente muestran un fracturamiento
fuerte y previsivo. La *nica condicin para la mineralizacin es que la roca !usped sea
rgida o frgil desde el punto de vista estructural.
La mineralizacin y alteracin pueden presentarse tanto en intrusivos, como en las rocas
de ca"a. El n*cleo del sistema mineralizado presenta la alteracin !idrotermal ms
intensa, la que se denomina potsica debido a que se agrega potasio a las rocas
afectadas por esta alteracin. En la zona potsica se desarrollan biotita, feldespato
potsico y cuarzo a expensas de minerales previamente existentes en las rocas. El
predominio de biotita o feldespato potsico depende esencialmente de la disponibilidad de
4e o $n en las rocas alteradas o en el fluido !idrotermal, de modo que rocas ms mficas
con alteracin de este tipo presentan usualmente dominio de biotita, mientras rocas ms
flsicas dominio de feldespato potsico. La zona potsica grada !acia fuera a una zona
flica que contiene cuarzo y moscovita, usualmente en una variedad de grano fino
denominada sericita que es en realidad una fase intermedia entre illita y moscovita. La
zona flica pasa !acia fuera a una zona arglica donde se desarrollan minerales de arcilla
y cuarzo. La alteracin !idrotermal ms externa corresponde a la zona propiltica que
contiene clorita, epidota y carbonato, la cual grada !acia fuera a rocas inalteradas o
frescas. 3odas estas zonas de alteracin no necesariamente se presenta en todos los
depsitos de tipo prfido+ cualquiera de ellas puede estar ausente, por E". La zona
arglica, tpicamente la ms peque'a, frecuentemente puede estar totalmente ausente.
5eneralmente la mineralizacin presenta un n*cleo de ba"a ley que contiene pirita
diseminada que grada !acia fuera en una zona de mena. En la zona de mena se
presentan vetillas y diseminacin de pirita con calcopirita subordinada -mena de cobre y
molibdenita -mena de molibdeno. Es frecuente el desarrollo de una zona de pirita externa
la que pasa !acia fuera a roca no mineralizada. La zona de mena en los prfidos
cuprferos usualmente se presenta dentro del n*cleo de alteracin potsica y puede
extenderse dentro de la zona flica, frecuentemente en el sector ms interno se presenta
una mayor proporcin de sulfuros ricos en cobre como bornita, gradando !acia fuera a
una mayor proporcin de calcopirita, para finalmente en el sector ms externo solo
sulfuros de 4e -pirita.
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&ormalmente no existe un lmite fsico del cuerpo mineralizado que puede ocurrir tanto en
intrusiones, como en rocas de ca"a, consecuentemente el lmite de un yacimiento de este
tipo es fi"ado en trminos econmicos con una ley de corte.
La resistencia a la compresin del tipo de roca
(orosidad )*+ 6,66'bsor!i,n de 'g-a )*+ 7,88Resisten!ia $uy resistentendi!e de !arga -nt-al )/(a+ 867Resisten!ia -nia0ial )/(a+ 677097Resisten!ia a !oresi,n sile )/(a+ 97097
Tabla 1 propiedades
'ng-lo de #ri!!i,n )+ :989Co3esi,n )/(a+ :989(eso -nitario 0;770 077Tabla 3 =escripcin ualitativa de macizo respecto a su #(
(e observa que el macizo est compuesto por un tipo de roca muy buena, por tanto es de
considerar su capacidad para aplicar un mtodo minero auto sostenible. /dems el
cuerpo mineral cuenta con resistencias dentro del umbral alto siendo pertinente
considerar que dic!o cuerpo tambin puede desempe'ar el papel de sostn.
4. SE&ECCI5N DE& /ETODO DE E6(&OT'CION
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/ partir de las caractersticas del yacimiento -geometra, volumen, geomecnica, etc. y
del con"unto de propiedades asumidas para la roca de ca"a, el mtodo de explotacin
seleccionado es (ublevel (toping. ?ste se escogi puesto que las mencionadas se
presentan apropiadas para dic!o mtodo.Entre sus principales caractersticas estn+
/plicado a cuerpos verticales o de muy fuerte buzamiento. /lta resistencia a la compresin de la roca ca"a. uerpo con contactos regulares. uerpo mineral competente. 5enera de cmaras de grandes dimensiones. 2ara prevenir el derrumbamiento de los tec!os, se de"an pilares de mineral entre
bloques de explotacin. Los pilares pueden ser verticales u !orizontales. La explotacin se realiza desde varios niveles en mismo bloque, produciendo la
cada de grandes ta"adas de mineral volado !asta un nivel inferior desde donde es
cargado. 2roduccin mediante voladuras de barrenos largos en diferentes patrones de
perforacin.
7. /ODE&'/IENTO DE TO(O%R'8I' EN T$
Vista #rontal
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Vista en lanta
9. ('R'/ETROS DE DISE:O
2ara la estructuracin de los parmetros y para el desarrollo del dise'o se tuvo en
cuenta las caractersticas geomecnicas y estructurales de los componentes y
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cuerpos presentes en el proyecto a desarrollar, delimitando, condicionando y
adecuando cada uno de los parmetros a los posibilidades reales presentes en el
cuerpo mineral y en la roca de ca"a.
=ada lo anterior, se eligen parmetros de dise'o que generen venta"as
productivas, garanticen seguridad y brinden continuidad de las operaciones
in!erentes al proyecto, dic!os parmetros se relacionan a continuacin
(ar;etros ara el dise
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onstruidos los parmetros de dise'os de va, se pasa a la construccin de los
parmetros de dise'o de las galeras en los niveles y en los subniveles. Los parmetros
limitantes elegidos para el dise'o de las galeras fueron.
1. 'lt-ra ;0ia de e=-io ;s grande2. Radios de !-rvat-ra ;0ia ara la ani-la!i,n de los a!!esorios de los
e=-ios de #ora seg-ra$. Radios de !;ara4. 'n!3o de v"a
2armetros que se especifican y relacionan en la siguiente tabla+
>. C'&CU&O DE VO&U/ENES
Luego del anlisis de las opciones para el clculo de los vol*menes y teniendo en cuenta
las dificultades y limitantes de cada uno de los mtodos, se decide iniciar el clculo de
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vol*menes utilizando tres mtodos de obtencin, para luego comparar y elegir el me"or
mtodo con los resultados ms a"ustados al cuerpo cuprfero estudiado particular, los
mtodos de clculo seleccionado son
$todo de clculo de volumen matemtico $todo de clculo de volumen por tringulos $todo de clculo de volumen por crculos
Logrando los siguientes resultados+
Luego de la iteracin mediante los tres mtodos ya mencionados y ba"o los parmetros
establecidos en la tabla, se logra notar un marcado diferencial en las cantidades
relacionadas al volumen, diferencial que podra estar relacionado a la forma propia de un
yacimiento cuprfero.
Luego del resultado dado, se decide realizar el mismo procedimiento cambiando los
parmetros establecidos en el procedimiento, en busca de la confirmacin de los
resultados ya logrados, arro"ando los siguientes resultados
/dems de las conclusiones anteriores, la realizacin del nuevo clculo, cambiando los
parmetros inicialmente establecidos, otorga luz y vislumbra la idoneidad de los dosprimeros mtodos debido a su cercana en los resultados arro"ados.
En busca de una mayor cercana a la veracidad de las !iptesis construidas, se realiza el
mismo procedimiento con el cuerpo cuprfero de menor tama'o arro"ando los siguientes
resultados+
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@ luego con pasos de 6 en 6
/ raz de la evidencia anterior se evidencia que el mtodo ideal es el modelo matemtico
calculado en el corte &E con pasos de 6 debido a su precisin
?. 'NE6OS
/'@UIN'RI' ' UTI&IA'R
1. JUMBO SIMBA S7D:
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2. /INISCOO( DE 1 TONE&'D'
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