metodo de nicholas

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE
INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA Y
METALÚRGICA

2. Universidadnacional de Ingeniería 2
Ingenieríade Minas
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN
2. MARCO TEÓRICO
2.1 Seleccióndel métodode minado
2.2 Geometrías y sistemasde losmétodosde minado
2.3 Clasificaciónde losmétodosde minado
2.3.1 Explotacionesconsostenimientonatural
2.3.2 Explotacionesconsostenimientoartificial
2.3.3 Explotacionesporhundimiento
2.3.4 Explotacionesespeciales
2.4 Métodosde minadosubterráneo
2.5 PRINCIPALESVARIABLESEN LA SELECCIÓN DEL MÉTODO DE MINADO
2.5.1 Clasificaciónde lasvariables
a. Parámetrosprimarios
b. Parámetrosque resultande laseleccióndel método
2.6 TÉCNICASDE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE MINADO
2.6.1 Métodonuméricode BoshkovyWright (1973)
2.6.2 Métodonumérico de Hartman (1987)
2.6.3 Métodonuméricode Nicholas(1981)
2.7 PROCEDIMIENTODE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE MINADO
3. EJEMPLO PRACTICO
4. CONCLUSIONES
5. BIBLIOGRAFÍA

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1. INTRODUCCIÓN
El propósitode unsistemade clasificaciónparalosmétodosde mineríaesproporcionar una
guía inicial parala selecciónpreliminarde unmétodoométodosadecuados.Suimportanciaes
grande,ya que opciónafectaa todas lasfuturasdecisionesde diseñode laminay,a su vez,en
la seguridad,laeconomíayel medioambiente
Existe uncentenarde métodosde explotaciónconsiderandosusvariantes.El métododepende
de una serie de factores relacionadosconlanaturaleza del yacimientoyde consideraciones
técnicoeconómicas. Generalmentelosmétodosse dividenendosgrandesbloques,los
métodosde explotaciónacieloabiertoylossubterráneos.
La seleccióndelmétodode minadoque se adecue mejortécnicayeconómicamente alas
condicionesy/orestriccionesoperacionalesynaturales,se fundamentaenel análisisde las
condicionesgeológicas,geomecánicas,geométricas,hidrológicasyde entornofísico,además
de la evaluaciónde lascondicioneseconómicas.
A continuación,se presentael marcoteóricode la evaluacióntécnicayeconómicaparala
selecciónde unmétodode minadomejoraplicable aunaestructuramineralizada.

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2. MARCO TEÓRICO
2.1 seleccióndel métodode minado
La determinaciónde que métodode minadoesmejoraplicableaunaestructuramineralizada,
loda la evaluaciónconmuchocriteriode lassiguientescategoríasbásicas:
Parámetros de evaluaciónde seleccióndel métodode minado.
Criteriode SeleccióndelMétodode MinadoSubterráneo
PARAMETROSDE EVALUACION CONSIDERACIONES
Geotécnicas
Litología
Agua Subterránea
Geofísicas
Génesis del mineral
Ocurrencia de mineral
mineralizado
Continuidad de zonas mineral dentro de estratos
Ocurrencia de mineral dentro de zona mineral (ley
mineral)
Ocurrencia de mineral económico dentro de zona mineral
Configuración del cuerpo
mineral
Dirección
Buzamiento
Tamaño
Forma
Seguridad / Regulación
Intensidad de labor del método
Grado de mecanización
Requerimientos de ventilación
Requerimientos de refrigeración
Requerimiento de Sostenimiento de terreno
Control de polvo
Control de ruido
Control de gases
Ambiental
Potencial de subsidencia
Contaminación de aguas subterráneas
Controles de ruido
controles de calidad de aire
Económico
Toneladas de mineral minable
Ley de cuerpo de mineral
En estasecciónse presentalasecuencialógicade selección delmétodode minado,las
características que tienenmayorimpactoenlaseleccióndel métodoson:
 Característicasfísicasy geológicasde laestructura
 Condicionesdelterrenode lacajatecho,caja pisoy mineral.

5. Universidadnacional de Ingeniería 5
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 Costosde minadoy de capital.
 Ratiosde minado
 Disponibilidadycostode la labor.
 Consideracionesmedioambientales.
Lo siguiente esunadescripciónde loque se puede hacerencada etapadel desarrollode una
estructurapara escogerun apropiadométodode minado,nohayunmétodode minado
particularpara una estructura,normalmente haydosomás métodosfactibles.Cadamétodo
acarrea problemasinherentes.Consecuentemente,el métodode minadoóptimoesel de
menosproblemas.
El objetivofundamental eslamaximizaciónde lasgananciasde la compañía,maximizarla
recuperacióndel mineralyproveerunambiente seguroparalosmineros.
El diseñode unaminatiene múltiplesfacetasyobjetivos,entre losque cabe destacar:la
seleccióndel métodode minado,el dimensionamientogeométricode lamina,le
determinacióndel ritmoanual de producción,leyde corte,secuenciade extracción,etc.
Actualmente comolainversiónde capital esmuyelevadaylainfluenciade estossobre los
costosde extracciónsonmuyimportantes,esnecesarioque dichoprocesode selección
respondaa unanálisissistemático yglobal de todoslosparámetrosespecíficosdelyacimiento:
geometríadel depósitoydistribuciónde leyes,propiedadesgeomecánicasdel mineralylas
rocas encajonantes,factoreseconómicos,licitacionesambientales,condicionessociales,etc.
La variedadde estosparámetrosylasdificultadesde cuantificacióntotal de losmismos,han
impedidoel desarrollode reglasrígidasyesquemasprecisosde explotación,aplicablesacada
yacimientoparticular.Noobstante losavanceslogradosenlasdiferentesramasde lacienciay
la tecnología,hanpermitidoestablecerunosmétodosgeneralesde minadoyunosprocesos
numéricosde seleccióndel métodode minado.
Tan o más importante que el métodode minado,yligado con el mismo,se encuentranla
determinacióndel ritmode producciónanual ylaleyde corte. Su incidenciasobre laeconomía
del proyectoesmuygrande.La leyde corte afectadirectamente al volumentotal de reservas
explotablesya la leymedia del mineral,ysi lacapacidadde producciónesmuy pequeñano
permite laseconomíasde escalaysi este esmuyintensoconllevaauna inversióninicialmuy
alta enconsideraciónconlavidade la mina.
La reglaprincipal paralaexplotaciónde unaminaes seleccionarunmétodode minadoque
mejorse apegue a lascaracterísticas únicas(naturales,geológicas,ambientales,etc.)del
depósitomineral,dentrode loslímitesimpuestosporlaseguridad,latecnologíaylaeconomía
para alcanzar el menorcostoy obtenerlamáximaganancia.

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a. geometríasysistemasde losmétodosde minado
Se conoce porgeometríade un métodode minadoa la disposiciónde lasdiferenteslabores
necesariasparala explotacióndel mineral del bloque.
Estas laboressonlasmismasen todoslosmétodosde minadosubterráneos,perovaríanensu
posición,tamañoynúmero.
En todoslos casoshay una alturade explotacióndeterminadaporladivisiónde laminaen
pisos.En cada pisohayque considerardosniveles yencada nivel al menosunagalería,galería
base o galería superior,enmuchoscasosse dispone de dosgaleríasencada nivel:galería
superiorybase dentrodel mineral ygaleríasendirecciónenlascajas.
Entre nivel ynivel se establecencomunicacionesconlaboresverticales oinclinadas,llamadas
chimeneasparapasode aire,personal oserviciosvarios.El númerode chimeneas,distancias,
etc.,son elementoscaracterísticosde lageometríade cada métodode minado.
Son fundamentalmentevariadasycaracterísticasde cada métodode minadolaslaboresde
explotación,cargarelleno,etc.,dentrodel bloquecreadoentre nivel ynivel.Este bloque tiene
ademásuna geometríamuyvariadapor su situación,sentidode explotación,etc.
Los denominadossistemasse refierenalosaspectos tecnológicosdel métodode minado, y
concretamente a las tecnologías aplicadas enlasdistintasfasesde laboreoysusservicios
auxiliares.
Así puedendistinguirse lossistemassiguientesencadaunode losmétodos:
 Perforaciónyvoladura(maquinarias,esquemas,tiposde explosivos,etc.)
 Sostenimiento(tiposde sostenimiento,control de aberturas,etc.)
 Transporte (variantesdel mismoenlaexplotaciónygeneral)
 Elementosauxiliares(ventilación,desagüe,seguridad,etc.)
 Avancesde labores(minadoresymaquinassimilares)
 Explotación(mecanizacióndelmismo)
De este modo,cadabloque seráapropiadoparaemplearunmétodode minadodeterminado,
y dentrodel métodode minado,habráque elegirlossistemasmásconvenientes.
Inclusounsistemapuede serdecisivoparalaelecciónde unmétodode minadoentre dosque
reúnan,porotros aspectos,condicionessimilares.
b. clasificaciónde losmétodosde minado
La importanciade lascaracterísticasdel macizorocoso enla posibilidadde laaplicaciónde un
métodode minadoysu influenciaenel dimensionamientode lasexplotaciones,puedenservir
como criteriospararealizarunaclasificaciónde losmismos,basadaenlaresistencia del citado

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macizorocoso,comprendiendoenél,nosololasrocasenla que se arma el bloque aser
explotado,sinotambiénlasque constituyenel mismoysonobjetodel laboreode lamina.
Las características de un bloque paraexplotaciónpuedenhacerlofavorable ono,para el
control del terrenoyla estabilidadde lasaberturasque correspondanaun métodode minado
determinado.
En todo laborminerase crea una abertura,laroca que lolimitaavanzapocoa pocohasta un
límite de rotura,al llegara este límite hayque adaptarel métodoy con frecuenciael método
evoluciona.
En mineríasubterránealaextraccióndel estérilsuele serpocosignificativaalolargo de la vida
de la mina,puessoloprocederáde laslaboresde accesoy preparaciónde cada métodode
minado.
El control del terrenoode lasaberturasuna vezextraídoel mineral, esunade las
consideracionesmásimportantesque interviene enlaformade explotarunbloque,puede
variar desde laaplicaciónde unsostenimientofirme,conpilaresomacizosrígidos,pasando
por un descensocontroladodel techo,conconvergenciagradual de laabertura,hastael
hundimientototal del mismoydel terrenosuperior.
Se puede considerartresprincipiosfundamentalesotresmanerasde controlar laabertura:
 Sostenimientofirme conpilaresomacizosrígidos.
 Sostenimientos flexiblesorellenoque controlaymejorael hundimiento.
 Hundimientototal.
Entre losmétodosintegradosenel segundogrupo,hayalgunosmixtos conlosgruposprimero
y tercero.
Los factoresde potenciade estructuray buzamientodeterminansubdivisionesmásomenos
claras dentrode cada grupo.
En el primergrupo,enel que lospilaresse dimensionanmediante cálculoopormétodos
empíricos,laacumulaciónde energíatensional se controlayvigilaporcompleto.
En losmétodosde transiciónentre losgruposprimeroysegundohayalgunosenlosque
aumentalacarga por la profundidadopor la ampliaciónde laaberturaal recuperarlospilares,
y por la consiguiente rebajade lasecciónde losmismos.
Por todoesto,aumentael costode conservaciónde lasaberturasy,al final se produce la
destruccióngradual oinstantáneadel pilar.

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La zonaenla que se encuentranestosmétodosesconocidaporellocomo“de acumulaciónde
energíatensional”,que puedeprovocar,conrocas resistentes,fenómenospeligrososcomo:
desplomesinstantáneos e inclusoestallidosde roca.
En losmétodosdel gruposegundo,intermediosentreel segundoyel terceroy,finalmente,en
losdel grupotercero,el hundimientoprogresacadavezenmayorgrado, a causa de los
propiosmétodosy,porello, salvoenel casode accidentesfortuitos,si el hundimientosigue el
curso normal previsto,laenergíatensionalacumuladase descargacon el mismo,yesta
acumulaciónnopasa de un ciertolímite.
Teniendoencuentatodoello,se puedeseguiruncriteriode clasificaciónque consiste en
ordenarlosmétodosde minadoenrelaciónconlasresistenciasde losmacizosrocosos,su
estabilidady demáscaracterísticasgeométricas.Laclasificaciónque se sigue eslasiguiente:
i. explotacionesconsostenimientonatural
Son losmétodosenloscualeslaaperturacreada por laexplotaciónde mineral se conservasin
rellenoni hundimiento,esdecir,sinningunafortificaciónartificial onatural,confortificaciones
sistemáticas,oconfortificacionesnaturalesde madera.Se aplicanestosmétodoscuandolas
características mecánicasdel yacimientocomolasde laroca caja son muybuenas.
Al crecer laprofundidadde lasestructuras,crecenlatensiónylasecciónde pilareshastaque
llegael momentode pasara losmétodosde transición,entre losgruposprimeroysegundoy,
finalmente,alosdel grupotercero.
Se consideralossiguientesmétodos,dentrode este grupo:
 Cámaras y pilares(conpilaresocasionalesosistemáticos)
 Openstope (conpilaresocasionalesosistemáticos)
 Sublevelstoping(conpilaresenel rumboy/oel buzamiento)
 Blasthole stoping(conpilaresprediseñados)
 Vertical cráterretreat(conpilaresprediseñados)
ii. Explotacionesconsostenimientoartificial
Son métodosenloscualesla aberturacreada porla explotaciónconunmaterial conel
objetivode afirmarlascajas.Se aplicana vetaso mantosde fuerte pendiente conmalas
características de la roca caja. Sonmétodosmuycostososy relativamente selectivos.
Es básicoel control de laabertura que se basa enposibilitarel hundimientoperofrenándolo,
suavizándoloyllevándoloentodomomentovigilado.
Esto se puede conseguirconunverdaderohundimientoinducidoyprogresivo,obien,
atenuándoloconrellenoenlaabertura.Para elloesprecisoque se puedasostenerlaroca que

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rodeala aberturapor debajode sulímite de rotura el tiemposuficiente paraasegurarel
trabajodel personal enel frente de explotación.
En una primerafase se trabajano disminuyenlospilares,que se completanconsostenimiento
o rellenoy,enotroscasos,se sustituye porrellenocompleto.
Se consideraneneste grupolossiguientesmétodos:
 REBAJES PORCONTRACCIÓN (Conpilaresosinpilares)
 CORTE Y RELLENO (entodassusvariedades)
 ACUCHILLADOY RELLENO
 REBAJE PORESCUADRA DE MADERA (entodas susvariaciones)
 REBAJE PORAPOYOSDE MADERA (contodassus variaciones)
iii. Explotacionesporhundimiento
En este caso el mineral oel estéril oambosse van hundiendo.
Entre losmétodospropiosde este grupose puedendistinguirclaramente dosvariables:la
primeracomprende aquellosenque el hundimientofinal se produce enetapascontroladas
para atenuarlas alteracionessuperficiales,de modoque laszonasde fractura, compresióny
descensose compensentodoloposible,lasegundaagrupaaquellosmétodosenque,porel
tamañode lasaberturaso las característicasdel bloque,el hundimientonoescontrolableen
superficie ydestruyeel equilibriooriginaldel macizorocoso.Eneste caso,al terminarlacarga
del mineral,se presentanenlospuntosde carga lasrocas estérilesde loshastialesy
recubrimiento.
En consecuencia,lafilosofíade losmétodoscomprendidoseneste grupoesdiametralmente
opuestaa la de losdel grupoprimero.
Se consideranlossiguientesmétodos:
 Blockcaving
 Panel caving
 Sublevelcaving
 Top slicing
iv. Explotacionesespeciales
En este grupose incluyenlosmétodosempleadosenlarecuperaciónde macizosypilares
abandonadosenlosmétodosanterioresyque tienencaracterísticas particulares.

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c. métodosde minadosubterráneo
Cada métodode minadotiene característicasprincipalesrequeridasparasuaplicación.A
continuación,se resume concisamentelascaracterísticasprincipalesrequeridasporlos
métodosde minadomásconocidos:
Resumende cracterísticas principalesde losmétodos de minado

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d. PRINCIPALESVARIABLESEN LA SELECCIÓN DEL MÉTODO DE MINADO
Los criteriosyorientacionesque debentenerseencuentaparaseleccionarel métodode
minadomásadecuadopara la explotaciónde undeterminadobloque,estáninfluenciadospor
una serie de parámetroscuyaimportanciavaría con lasituacióngeográfica,el nivel de
desarrollode latecnologíayde la economíadel país donde se encuentra,yademásel factor
tiempo.Esdecir,que losparámetrosde losque depende estaselección,unossonde
valoraciónfácil yotros de valoracióndifícil,ysolopuedenconsiderarse fijosenunlugary
tiempodeterminados.
Los cambiosque la evolucióneconómicaytecnológicaintroduce enel tiempo,obligan a
revisarperiódicamentelosmétodos.
No esfácil ofrecerunaclasificaciónde criteriosde seleccióndel métodode minado,yporello
solodebenindicarse de formamuygeneral lasvariacionese influenciasreciprocasde todoslos
parámetrosque han de tenerse encuentaenestaselección,obliganasolucionarel problema
con la ayudade criteriossubjetivosde laexperiencia,comocomplementode losdeducidos
lógicamente.
Una primeraidea,bastante generalizada,consiste encomenzarlaselecciónsiguiendo el orden
inverso,esdecir,eliminandoalavistade losparámetrosprincipales,aquellosmétodosque
claramente noseanapropiadosal caso concretoque se considera.De estamanera se consigue
limitarlosmétodosaconsiderara unospocos,llegandoconfrecuenciaal casode tenerque
elegirentre solodossolucionesposibles.Al llegaraeste momento,se haráun análisis
comparativopara unaeleccióndefinitiva.Este sistemanegativode selecciónnoconsigue
definirel mejormétodo,yaque enlapráctica al tenerque adaptarse a losparámetrosdel caso
concreto,aquel resultaraserunavariante de un métodoouna combinaciónde varios.
Por todoello,yante la responsabilidaddel que tieneque decidirenlaelecciónfinal del
método,esaconsejablenoprecipitarseytomarel tiemponecesarioparalograruna solución
óptimaantesde comprometerel capital ypersonal necesarios.
i. Clasificaciónde lasvariables
Las variablesde seleccióndebenbasarse enunaserie de parámetrosfundamentalesque
puedanclasificarse enlosgrupossiguientes:
• Parámetrosprimarios
Estas estánconformadasporlas característicasespacialesdel depósito,condicionesgeológicas
e hidrológicasypropiedadesgeotécnicas.
• Parámetrosque resultande laseleccióndel método
Estas están conformadasporlas consideracioneseconómicas,factorestecnológicosyaspectos
ambientales.

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a. Parámetrosprimarios
• Característicasespacialesdel depósito
Estos sonprobablemente losde mayorimportanciadeterminativa,yaque ellosdefinen
principalmente laselecciónentreunminadosuperficial contraunminadosubterráneoy
afectanla cantidadde producción,el métodoparamanejode materialesyel plande minado
enel cuerpomineral.Losparámetrosa estudiarson:
1. Tamaño del cuerpomineralizado(dimensiones,especialmentealturaoespesor)
2. Forma (Tabular,lenticular,masiva,irregular)
3. Ubicación(Horizontal,vertical,inclinado)
4. Profundidad(mediayvaloresextremos)
• Condicionesgeológicase hidrológicas
Las características geológicas tantodel cuerpomineral comode laroca adyacente tienengran
influenciaenlaseleccióndel métodode minado,especialmente enlaselecciónde métodos
selectivoscontranoselectivos,ademásdel gradode soporte requerido.Lahidrologíaafectaa
losrequerimientosde drenaje ybombeomientrasque lamineralogíagobiernalos
requerimientosparael procesamientode losmaterialesvaliosos.Losparámetrosaestudiaren
este puntoson:
1. Mineralogíay petrografía(sulfurosvsóxidos).
2. Composiciónquímica(primaria,mineralessubproducto).
3. Estructura del depósito(Plegamientos, fallas,intrusiones,discontinuidades)
4. Planosde debilidad(juntas,fracturas,clivajedel mineral)
5. Aguassubterránease hidrología(ocurrencia,gastos,nivel freático)
6. Uniformidad,alteracióne intemperismo.
• Propiedadesgeotécnicas(mecánicade suelosyrocas)
Las propiedadesmecánicasde losmaterialescontenidosdentrodel depósitoyrocas
adyacentessonfactoresclavesenlaselecciónde laclase de métodoaseleccionar(soportado,
sinsoporte o hundimiento).Losparámetrosaestudiareneste puntoson:

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1. Propiedadeselásticas(resistencia,relaciónde poisson,módulosde elasticidad,etc.)
2. Conductaplásticao viscoelástica(flujo,creep)
3. Consolidación,compactaciónycompetencia(capacidadde lasaperturaspara
permanecersinsoporte)
4. Otras propiedadesfísicas(gravedad específica, huecos,porosidad,permeabilidad,
contenidode humedad).
b. Parámetrosque resultande laseleccióndel método
• Consideracioneseconómicas
Los aspectoseconómicosdeterminanel éxitoofracasodel proyecto.Estosfactoresgobiernan
la seleccióndel métodoporque afectanlaproducción,lainversión,al flujode caja,al periodo
de recuperaciónyganancias.Los parámetrosde estudioson:
1. Reservas(tonelaje yleyes)
2. Cantidadde producción(producidoporunidadde tiempo)
3. Vidade la mina
4. Productividad(producciónporunidadde manode obra y tiempo)
5. Costosde minadocomparativosparavariosmétodosaplicables
• Factorestecnológicos
Se busca la mayorcompatibilidadentrelascondicionesnaturalesyel métodode minado.
Mientrasun métodode minadoenparticularpudieraseraplicadoenlamina,este periodoa
su vezpudierapresentarefectosadversosenoperacionessubsecuentesde procesamiento,de
fundición,etc.Losparámetrosaestudiarson:
1. Recuperaciónde mina(porcentajedel depósitoposible de explotar)
2. Dilución(cantidadde desmonte producidojuntoconel mineral)
3. Flexibilidaddelmétodoacondicionescambiantes
4. Selectividad
5. Concentraciónodispersiónde trabajos

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6. Intensidaddel capital,manode obraymecanización
• Aspectosambientales
No soloel climafísico,sinoel climasocial-político-económicoson involucrados.Losparámetros
a estudiarson:
1. Control de aperturaspara prevenciónde accidentes
2. Subsidenciaoefectosde hundimientoensuperficie
3. Control atmosférico(ventilación,control de calidad,control de calory humedad)
4. Productividad(producciónporunidadde manode obra y tiempo)
5. Fuerza laboral (reclutamiento,entrenamientoseguridad e higiene,vivienda,
condicionesde lacomunidad,etc.)
e. TÉCNICASDE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE MINADO
Existenvariastécnicasdesarrolladasparalaselecciónde losmétodosde minado, entrelas
cualesa continuaciónse presentanlasmásusadas:
i. Métodonuméricode BoshkovyWright (1973)
Fue uno de losprimerosesquemasde clasificacióncualitativadesarrolladoparaselecciónde
métodosde minadosubterráneos,estousaladescripcióngeneral del tipode estructura
mineralizada,buzamiento,resistenciade lazonamineral yde las cajas, para identificar que
métodosse aplicaroncomúnmenteencondicionessimilares,yestase resume enel esquema
siguiente de BoshkovyWright(1973):

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Ingenieríade Minas
Wk = weak;stg= strong;flt= flatstp = steep.

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ii. Métodonuméricode Hartman (1987)
Desarrollounacartillade flujoparael procesode seleccióndel métodode minado,basadoen
la geometríadel depósitoylascondicionesde terrenode lazona mineralizada.Hartman
admite que el métodoescualitativoypuede serusadocomoprimeraaproximación.Esta
clasificaciónincluye métodosde minadosuperficial,subterráneos,de carbónyen roca dura y
estase resume enel esquemasiguiente:
Tabla de seleccióndel métodode minadodesarrolladoporHartman(1987)

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iii. Métodonuméricode Nicholas(1981)
La clasificaciónpropuestaporNicholas,determinalafactibilidadde losmétodosde minado
por valorizaciónnumérica,el primerpasoesclasificarlageometría yladistribuciónde leyesde
acuerdola tablade geometría del yacimientoydistribuciónde leyes,lascaracterísticas
mecánicasdel mineral,de lacajatechoy de lacaja pisoson similarmente clasificadas,usando
la tablade características geomecánicas.Luegode estose dan laspuntuacionesde cada
métodode minado,conla tablasiguiente,de acuerdoconlascaracterísticas geométricasy
distribuciónde leyes.
Tabla de valoraciónde lageometríay distribuciónde leyesde diferentesmétodosde minado.

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A continuación,se danlaspuntuacionesde cadamétodode minado,conlatabla siguientede
acuerdocon las característicasgeomecánicasdel mineral,cajatechoycaja piso.
Tabla de valoraciónde lascaracterísticas geomecánicasdel mineral,cajatechoy caja pisode
losdiferentesmétodosde minado.
Condicionesgeotécnicasdel mineral
Rating (Yacimiento) = Forma + Potencia + Orientación +
Distribución

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CondicionesGeomecánicasde lasparedes
Despuésde valorizarporlageometríay la distribuciónde lasleyes,asícomopor las
características geomecánicas,se evalúandiferentesescenariosdonde la geometría y
distribución de leyes, así comolas característicasgeomecánicastienen diferentespesos,
es decir influyenmásomenosenlaseleccióndel método,se puedeutilizarlatablaque se
muestraa continuación:
Tabla de factores de peso de Nicholas.

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Con estose elaboraunatabla resumen,contodoslosmétodosde minadoque se adecuan
mejora las característicasgeométricasygeomecánicasyse decide cualespasanala siguiente
etapade evaluación,atravésdel costode operaciónyritmode producciónrequerido.
f. PROCEDIMIENTODE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE MINADO
El procedimientode seleccióndelmétodode minadoconsiste enhacerunacomparaciónde
losparámetrosprimariosylosparámetrosque resultande laseleccióndel método,y
determinarcuál métodoesfactible.El mejormétododeberíasertécnicamente factibleyluego
serevaluadoeconómicamente.
A continuación,se describiránlasfasesaseguirparala seleccióndel métodode minado,se
debe de considerarlaseleccióndel métodode minadounprocesoiterativodurante todala
vidade la mina.El procedimientose haseparado endosetapas,laprimeraque esla de
factibilidadtécnicaylasegundaque esla de factibilidadeconómica.
Para realizarel estudionecesariode losparámetrosenordenaseleccionarel método,deben
seguirdosetapas.En la primeradebeneliminarse losmétodosque claramente noson
aplicables.Losmétodosque quedense ordenansegúnloscostos,condicionesambientales,
producciónnecesaria,exigenciasde mercado,etc.Hechoesto,se pasaa la segundaetapa,en
la que debenhacerlosanteproyectosde losmétodosde minadoque aparecencomofactibles
técnicamente,calculandosuscostosysusgastos de inversiónparafijarlaleylímite ycalcular
lasreservasexplotables.Durante estafase de planificaciónse presentaránproblemasconlos
métodosde minadopreseleccionadosyhabráque introducirmodificacionesenlosmismos.
Dado la gran inversiónque necesitaunaminaenlaactualidad,se hace indispensable acertar
enla eleccióndel métodode minado.
Las técnicasde selecciónde métodosde minadoantesmencionadosnosayudanenlaprimera
etapade este procedimiento.
Durante la primeraetapadel estudiohayque definirlageometríayla distribuciónde laley.La
primerase caracterizapor su profundidadconrelaciónala superficie,potencia,buzamiento y
formageneral.La distribuciónde laleyclasificalaestructuraenuniformes,gradualmente
variablesyerráticos,segúnque aquellaseaconstante,varié porzonasotengauna distribución
caprichosa.
Los estudiosde mecánicade rocasnecesariosparaelegirel métodode minadoadecuado,son
prácticamente igualesalosque debenrealizarse paraproyectarlamina.Losestudios
geotécnicosdebenrealizarse envariasfases.Laprimerafase corresponde precisamenteal
estudiode viabilidad,que escuandose decide el métodode minadoadecuado,si bienen
algunoscasos,no esposible seleccionarunúnicométodode minadoysondos o más,los que
pasan a serestudiadosenlafase de proyecto.

21. Universidadnacional de Ingeniería
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Ingenieríade Minas
El comportamientogeotécnicode losdiferentesmaterialesdepende básicamentede la
resistenciade lasrocas,el gradode fracturaciónde losmacizosrocososy la resistenciade las
discontinuidades.
Normalmente enestaprimeraetapade evaluaciónnohaymuchosdatos,por estarazón es
muyimportante reemplazarestacarencia de datosconjuicioexpertoenestostemas.
Los cuadros que a continuaciónse presentansonde muchaayudapara estosfines.
Tabla resumende datos del yacimientoy distribuciónde leyespara la seleccióndel método
de minado.
GEOMETRÍA DEL YACIMIENTOY DISTRIBUCIÓN DE LEYES
1. FORMA
• Equidimensional o masivo: totas las dimensiones son similares en cualquier dirección.
• Tabular: dos de las dimensiones son mucho mayores que la tercera.
• Irregular: las dimensiones varían a distancias muy pequeñas.
2. POTENCIA DEL MINERAL
• Estrecho (≤ 10 m)
• Interm edio (10 m – 30 m)
• Potente (30 m – 100 m)
• Muy potente (≥ 100 m)
3. INCLINACION
• Echada (≤ 20°)
• Interm edio (20° - 55°)
• Vertical (≥ 55°)
4. PROFUNDIDAD DESDE LA SUPERFICIE
• Pequeña (≤ 150 m)
• Interm edia (150 m – 600 m)
• Alta (≥ 600 m)
5. DISTRIBUCION DE LEYES
• Uniforme: la ley media del yacimiento se mantiene prácticamente constante en cualquier
punto de este.
• Gradual o diseminado: las leyes tienen una distorsión zonal, identificándose cambios
graduales de unos puntos a otros.
• Errático: no existe una distribución espacial entre las leyes, ya que estas cambian
radicalmente de unos puntos a otros en distancias muy pequeñas.

22. Universidadnacional de Ingeniería
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Ingenieríade Minas
Tabla resumende datos de las características geomecánicaspara la seleccióndel métodode
minado.
CARACTERÍSTICASGEOMECÁNICAS
Durante la segundaetapa,se determinarán lasreservasexplotables.Paraellose necesitaunos
métodosde minadopreseleccionadosque sonlosque se adecuanala estructuramineralizada
técnicamente.
Está claro que, al elegirunmétodode minadoparaexplotarunaestructuramineral,debe
preferirse el que consigael menorcostoportoneladaextraída,conel beneficiomayorylomás
rápidoposible.Estoeslaevaluaciónde losparámetrosque resultande laseleccióndel
método.Tambiénse debenevaluaralgunosparámetrosespecialesoespecíficosdel casoen
estudio.
Los cuadros que a continuaciónse presentanpuedenserde muchaayudaenestaetapade
evaluación.
Para loscostos de losmétodosde minado:
Clasificación de Hartman

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Ingenieríade Minas
Tabla de clasificaciónde losmétodos de minado basado en el costo operativo relativo
elaborado por Hartman.
Clasificaciónde métodosde excavaciónbasadosenel Costode Operaciónrelativa
MÉTODO DE EXCAVACIÓN
CLASIFICACIÓN DEL COSTO
(PORCENTAJE)
HYDRAULINCKING. Dragado, LEACHAING 5
Excavación a tajo abierto 10
Bloque de espeleología. Excavación a tajo largo 20
Excavación por Cámaras y pilares 30
Excavación por Rebajes y pilares
Excavación por subniveles 40
Excavación por cámaras almacén, hundimiento
de subniveles, excavación inducida
50
Rebaje por corte y relleno 60
Rebaje por escuadra de madera 100

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Clasificaciónde Morrison
Tabla de clasificaciónde losmétodos de minado basado el costo operativorelativo
elaborado por Morrison.
Clasificaciónde losmétodosde excavaciónbasadosenel Costode Operación relativa
Para la productividadde losmétodosde minado:
MÉTODO DE EXCAVACION CLASIFICACIÓN DE COSTOS
(PORCENTAJE)
Excavación a tajo abierto Menor costo
Mayor costo
Bloque de espeleología
Excavación por subniveles
Hundimiento de subniveles
Excavación a tajo largo
Excavación por cámaras y pilares
Excavación por cámaras almacén
Excavación por corte y relleno
Corte en la parte superior
Excavación por escuadra de madera

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Tabla de productividad de los métodosde minadoen t/h-g y en t/mes.
MÉTODO DE
EXCAVACION
Toneladas por
jornada
Toneladas por mes
Proporción Proporción
Normal Alto Normal Alto
CÁMARAS Y PILARES 30 – 50 50 – 70 6,000 –10,000 9,000 – 25,000
ESCAVACIÓN POR
SUBNIVELES
20 – 40 40 – 50 9,000 – 15,000 13,000 –23,000
BLOQUE DE
ESPELEOLOGÍA
15 – 40 40 – 50 8,000 – 15,000 13,000 –23,000
HUNDIMIENTO DE
SUBNIVELES
15 – 30 30 – 40 4,000 – 9,000 6,000 – 23,000
EXCAVACIÓN POR
CORTE Y
RELLENO
10 – 20 30 – 40 500 – 12,000 1,300 – 15,000
EXCAVACIÓN POR
CÁMARAS
ALMACÉN
5 – 10 10 – 15 400 – 500 800 - 900
ESCALÓN ABIERTO 5 – 10 10 – 15 500 – 800 1,100 – 1,300
EXCAVACIÓN POR
ESCUADRA
MADERA
1 – 3 - 200 – 300 400 - 500

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Para la recuperación,dilución,perdidasde losmétodosde minado:
Tabla de recuperación,dilucióny pérdidasde los métodosde minado
MÉTODO DE
EXCAVACION
Factor de
Recuperación
Dilución Pérdida
Proporción Proporción Proporción
Normal Alto Normal Alto Normal Alto
CÁMARAS Y
PILARES
50 –75 60 – 75 5 – 15 15 -20 25 –50 30 -55
ESCAVACIÓN POR
SUBNIVELES
75 –85 80 - 85 10 –15 15 -25 15 –25 20 -30
BLOQUE DE
ESPELEOLOGÍA
70 –80 75 – 85 10 –15 15 -25 20 –30 25 -35
HUNDIMIENTO DE
SUBNIVELES
75 –85 80 - 90 15 - 20 20 -30 15 – 20 –
EXCAVACIÓN POR
CORTE Y
RELLENO
70 –100 80 - 100 10 –15 15 -20 0 – 30 5 – 35
EXCAVACIÓN POR
CÁMARAS
ALMACÉN
75 –100 85 - 100 10 –15 15 -20 0 – 25 5 – 30
ESCALÓN ABIERTO 70 –100 80 - 100 5 – 10 10 -15 0 – 30 5 – 35
EXCAVACIÓN POR
ESCUADRA
MADERA
80 –90 90 - 100 5 – 15 15 -20 10 - 20 15 - 25

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Adicionalmenteaestose puede considerarel cuadroque a continuaciónse presenta:
Tabla de comparación de las características de los métodosde minado.

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3. EJEMPLO PRACTICO
CASO:VetaMatacaballodel Nv642 de la minaReliquias.CorporaciónMineraCastrovirreyna
S.A.
Parámetros primarios
El análisisde estosparámetrosse realizaraconel métodonuméricode Nicholas,paraestose
realizaraunaclasificaciónde losparámetrosantesmencionadosde acuerdoacomolo expone
el métodonuméricode Nicholas,estaclasificaciónse presentaenlatablaque a continuación
se presenta:

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Solución
Clasificaciónde losparámetrossegúnmétodonuméricode Nicholasenla VetaMatacaballo
del Nv642 - Mina Reliquias.
1. Factibilidadtécnica
Parámetros primarios
Para el caso de estudio,teniendoencuentaque el pesounitariodel macizoesde 26.5 KN/m3
y que la excavaciónse encuentraaunaprofundidadpromediode 140 m, el nivel de esfuerzo
vertical insitua consideraresde 4.32 MPa.
Análisisde los parámetros primarios
Al realizarel análisisde losparámetrosprimariosconel métodonuméricode Nicholas,
obtenemoscuatrométodosde minadoque se adecuanalosparámetrosprimarios(espaciales,
geológicosygeomecánicos),todosestoscondiferentesvaloresperomuycercanos.
Estos cuatro métodosde minadose consideranfactiblestécnicamente.
El resultadoresumidode este análisisse muestraenlatablasiguiente:

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OJO:Para estoscuatro métodosde minadose analizaránlosparámetrosque resultande la
seleccióndel método,esdecir estoscuatrométodosde minadopasaranala factibilidad
económica.

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2. Factibilidadeconómica
Parámetros que resultande la seleccióndel método
Análisis de los parámetros que resultan de la selección del método

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Al realizarel análisis de losparámetrosque resultande laseleccióndel método(las
consideracioneseconómicas,losfactorestecnológicosylosaspectosambientales),ytomando
enconsideraciónloslineamientosestratégicosde laempresa(expectativasde crecimiento),el
métodode minadoque mejorse adecuadatécnicay económicamente paralarecuperaciónde
rellenosantiguosydiseminadosesel sublevel stoping,seguidoporel CutandFill Mining,el
resumende este análisisse muestraenlatablaque a continuaciónse presenta:
De este análisis;tomandoenconsideraciónloslineamientosestratégicosde laempresa
(expectativasde crecimiento),el métodode minadoparalarecuperaciónde losrellenos
antiguosydiseminadosque mejorse adecuatécnicayeconómicamente seríael Sub Level
Stoping,seguidoporel CutandFill Stoping.
3. Estimaciónde costosanálisiseconómico
RESERVASMINABLESY VALORDE MINERAL
La estimaciónde lasreservasminablesse determinarán paralosdosmétodosde minadoantes
mencionados(SublevelStopingy Cutandfill Stoping),considerandolareservageológica,la
recuperaciónminerade cadamétodode minado,ladiluciónparacada métodode minadoyse

33. Universidadnacional de Ingeniería
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debe de tenerencuentalasdimensionesde lostajosparacada métodode minadoen
evaluación,conesto se obtienenlosresultadosque acontinuaciónse muestran:
Para la estimacióndel valorde mineralde ambosmétodosde minado,primeroobtendremos
lasleyesminablesodiluidas,considerandolasleyesgeológicasyladiluciónde cadamétodode
minado.
Obtenidaslasleyesminablesyconsiderandolosvaloresde puntode cadacontenidometálico
obtendremosel valordel mineral paracadamétodode minado,estose resume enlatablaque
se presenta:
ESTIMACIÓN DE LOS COSTOSDE MINADO
La estimaciónde costos de minadose debe hacerconla mayorprecisiónposible,considerando
losparámetrosde diseñoyoperaciónde cada métodode minadoenevaluación.Esta
estimaciónparalosdosmétodosde minadoenevaluaciónse muestraenlastablassiguientes:
Costode minadode Sublevel Stoping.

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Costode minadode Cutand fill Stoping(cont.).
De losresultadosobtenidosde laestimaciónde loscostosde minado,se observaque el costo
de minadodel Sublevel stopingesel 71.4% del costode minadodel Cutandfill stoping,siendo
loscostos másinfluyentespara estadiferenciael costode acarreo,sostenimiento,rellenoylos
serviciosadministrativosde mina.
ESTIMACIÓN DE LOS COSTOSDE PRODUCCIÓN
La estimaciónde loscostosde produccióneslaadicióndel costo de procesamientode los
mineralesylosserviciosgeneralesde laminaal costode minado,yaestimado,de losmétodos
enevaluación;estaestimaciónse muestraacontinuación:
Costode producciónde SubLevel Stoping
Costode producciónde Cutand Fill Stoping
De losresultadosobtenidosde laestimaciónde loscostosde producción,se observaque el
costo de produccióndel Sublevel stopingesel 79.4% del costode produccióndel Cutand fill
stoping.
ESTIMACIÓN DE LOS COSTOSDE OPERACIÓN

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La estimaciónde loscostosde operacióneslaadicióndel costode comercializaciónde
concentrados,losgastosadministrativos,lasdepreciacionesyamortizacionesyloscostosdel
plande cierre al costo de producción,yaestimado,de losmétodosenevaluación;esta
estimaciónse muestraacontinuación:
Costode operaciónde SubLevel Stoping
Costode operaciónde Cutand Fill Stoping
De losresultadosobtenidosde laestimaciónde loscostosde operación,se observaque el
costo de operacióndel Sublevel stopingesel 81.5% del costo de operacióndel Cutand fill
stoping,estandoladiferenciade estosenlosgastosadministrativosyladepreciacióny
amortización.
EVALUACIÓN ECONÓMICA
Antesde realizarlaevaluacióneconómicade losmétodosde minadoenevaluación,se deben
determinarlasreservasminables,ritmode producciónyperiodode explotaciónovidade tajo.
Estos se resumenacontinuaciónparalosmétodosde minadoenevaluación:
Reservasminables,ritmode producciónyvidade tajopara losmétodosde minadoen
evaluación(SLSyCFS)

36. Universidadnacional de Ingeniería
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A continuaciónse presentanel resumenesestosindicadoreseconómicospara losdos
métodosde minadoenevaluación:
Resumende losindicadoreseconómicosparalosmétodosde minadoenevaluación(SLSy
CFS).
RESPUESTA:
De latabla,se observaque el métodode minadoSubLevel Stopingtiene mayorValorActual
Neto,latasa internade retornotambiénesmayor.Lo que nosindicaque la aplicacióndel
métodode minadoSublevel Stopingle otorgamayorrentabilidad,este ValorActual Neto
reflejalarecuperaciónde loinvertidoyunagananciasuperiorconrespectoa laaplicacióndel
métodode minadoCutand Fill Stoping.
4. CONCLUSIONES
 La seleccióndelmétodode minadoestáenfunciónde lascaracterísticas geológicas
(geometríadel yacimiento) e hidrológicas,geomecánicas(resistenciade laroca
intacta,condiciónde lasestructuras) yloscostos de operación.
 Analizarlainversiónde capital yel costode operaciónentre métodosde explotación.
 La evaluacióneconómicaesvital,se tieneque hacerunacomparacióndel VAN de un
métodode minadoconotro métodode minado.

37. Universidadnacional de Ingeniería
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5. BIBLIOGRAFÍA
 “METODO DE MINADO SUBLEVEL STOPINGEN CORPORACION MINERA
CASTROVIRREYNA S.A.”,EdgarFlorencioRiveraRojas,Tesisparaobtarel título de
Ingenierode Minas,UNI – 2015.
 “Mecánica de Rocas aplicadaa la mineríametálicasubterránea”,R.Ramirez
Oyanguren,L.de la Cuadra Irizar,R. Laín Huerta y E. GrijalboObeso,1a Edicion1991.
 “Seleccióndel métodode explotaciónpara lavetaPiedadenlaMina CatalinaHuanca,
Ayacucho”
 http://www.centrogeotecnico.com/blog-geotecnia-geomecanica/seleccion- del-
metodo-de-minado-segun-nicholas.html.