1. CAPITULO I. CRITERIOS DE EVALUACIÓN ECONOMICA Y
SISTEMATICA DE LOS METODOS DE EXPLOTACIÓN
1.1. Introducción y generalidades
Lomonosov fue uno de los primeros científicos que reconoció que los
placeres resultan de la fracturación, meteorización y transporte de
yacimientos primarios, y que se concentran a lo largo de los sistemas
aluviales.
En países en vía de desarrollo, con gastos de explotación bajos, y precios
de 11$/gramo de oro, un placer aurífero con leyes de 1gramo/Tm puede
ser rentable. Tratando volúmenes del orden de 5.000-10.000m3
/día, al
mismo precio y costo de explotación, leyes de 0,2 g/m3
pueden ser
rentables en yacimientos con un volumen de mineral explotable del orden
de decenas de millones de metros cúbicos. El tamaño de los granos de
oro decidirá el sistema de concentración (mecánico, amalgamación o
cianuración). Una importante parte de la producción mineral de oro se
obtiene de placeres actuales o fósiles.
2. 1.1.1. Yacimientos Placeres.
El termino “placer” se conoce mundialmente a las
concentraciones de partículas de oro que se encuentran en
las arenas, gravas de los ríos; y por extensión a las
acumulaciones clásticas que contienen un mineral valioso libre
metal, se trata de yacimientos secundarios formados por
procesos de concentración residual o mecánica de ciertos
minerales tras la denudación de los yacimientos primarios.
Para la formación de placeres debe pre-existir: roca, filones.
Cuerpos con minerales o metales con interés económico,
pesados y resistentes que se liberan de la roca caja y se
concentran. A su vez los minerales de placerse caracterizan por
ser resistentes a la erosión, oxidación, abrasión, de peso
específico alto y maleable.
3. 1.1.2. Depósitos aluviales.
Un depósito aluvial es una masa de sedimentos
detríticos que ha sido transportada y sedimentada por un
flujo o aluvión. Usualmente el termino aluvión se usa
para los depósitos de arena, sedimento, grava y barro
arrojado por los ríos y arroyos. Generalmente, el aluvión,
o depósito aluvial (como también se le conoce), es de un
origen muy reciente (geológicamente hablando, menos
de unos cuantos millones de años). Cuando el depósito
es amplio y plano, se le puede llamar planicie aluvial.
5. • PLACERES AURÍFEROS FORMADOS POR LA EROSIÓN DE UNA VETA DEL ALUVIAL EN UN RÍO DE
CAUSE SINUOSO Y CORRIENTE RÁPIDA EN EL CUAL LOS MEANDROS SE DESPLAZAN
LATERALMENTE Y AGUAS ABAJO.
6. Fig. 1 Formación de placeres residuales (izquierda) y eluviales
(derecha) por la meteorización de vetas con casiterita.
7. 1.1.3. Depósitos fluviales
Son materiales transportados y depositados por el agua. Su
tamaño varía desde la arcilla hasta las gravas gruesas, cantos y
bloques. Están muy desarrollados en los climas templados,
ocupando cauces y valles fluviales, llanuras y abanicos aluviales,
terrazas y paleocauces.
1.1.4. Depósitos Eluviales:
Se producen en suelos altamente erosionados, debido al proceso
de lixiviación en un suelo, en el que se elimina principalmente
hierro y calcio.
8.
9. 1.1.6. Origen de los depósitos
Los depósitos aluviales son provenientes de la destrucción de
yacimientos primarios por variadísimos agentes de erosión que
ocupan el lecho antiguo o actual de las corrientes de agua o de
los valles o sus flancos o lejos de ellas en forma de cerros y
aventaderos, de terrazas medias y altas y, en ocasiones las
crestas o mesetas de altas montañas, tomando en esta forma
diferentes denominaciones, según su posición con respecto al
lugar inicial de su posición.
Los metales pesados y preciosos como el oro, diamante, platino,
casiterita y otros metales presentes en los placeres o aluviones,
proceden de filones primarios explotables, pobres y rocas
atravesadas por vetillas cuarzo-auríferas, platiníferas y otras.
10. El agua con su enorme poder de arrastre, de destrucción en una
parte y construcción en otra, puede decirse que, ha llevado la
mayor parte en la formación de los yacimientos aluviales. Los
aluviones de importancia comercial son los de oro, platino,
diamante, casiterita, plata, corindón, magnetita, granates y otros.
En Madre de Dios, lado oriental de Puno, Cusco y en el norte del
Perú se explotan solamente el oro aluvial, la plata es un metal
que ordinariamente acompaña al oro de los filones y en los
aluviones su presencia es casi nula.
11. 1.1.7. Clasificación de depósitos aluviales
Según el Ingeniero Humberto White, divide en los siguientes
grupos
12. 1.1.8. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA EVALUACIÓN DE
YACIMIENTOS DE PLACERES
a) Los valores comerciales de oro (Posibilidades de una explotación
rentable).
b) Potencia promedio del material aluvial.
c) Las condiciones de la roca base o lecho de roca (bedrock).
d) Los pedrones (boulders) son determinantes en una operación minera
óptima (para ello requiere el estudio granulométrico de grava in situ).
f) Volumen total de minerales que contienen oro u otro metal precioso de
origen aluvial.
f) Valor medio en metal precioso de estos minerales por unidad de
volumen ordinariamente el metro cúbico.
13. 1.1.8. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA EVALUACIÓN DE
YACIMIENTOS DE PLACERES
g) Abastecimiento de agua para la explotación, determinando su
volumen mínimo, caída y entre otros.
h) Localización del yacimiento con respecto a las vías de
comunicación:
i) accesibilidad (fluvial, férrea, carretera, aérea y otros).
j) Montaje y desmontaje propio y conveniente para la mina
(condiciones específico-económico).
j) Buen programa de muestreo debe proveer toda la
información necesaria de las condiciones físicas existentes y
será necesario una interpretación correcta de toda la
información.
14. 1.1.9. EXPLORACIÓN Y MUESTREO EN DEPOSITOS ALUVIALES.
1.1.9.1. Introducción.
La zona más representativa de operaciones de Minería Aurífera
Aluvial es el Departamento de Madre de Dios, siendo Huepetuhe,
la localidad más emblemática en cuanto a su riqueza, producción
y problemas generados. El Oro, el metal precioso, está en gran
cantidad en los mares del planeta como otros compuestos, pero
no es rentable obtenerlo de allí. Lo normal es sacarlo del
subsuelo por medio de las minas. No es tan sencillo como
ponerse a excavar, sacar una pepita y ya está.
15. 1.1.9.2. LA EXPLORACIÓN Y LA MINERÍA ALUVIAL
La fotogeología, en la fase inicial, ofrece la definición 2D
(superficie) del área y su geología.
La sísmica agrega una tercera dimensión para guiar el programa
de pruebas y proporciona los intersecciones de terrazas aluviales
con menos de 5% del error de profundidad.
Las muestras con el taladro o posos, en áreas estratégicamente
seleccionadas, prueba la fiabilidad económica del depósito.
La sísmica agrega una tercera dimensión para guiar el programa
de pruebas y proporciona los intersecciones de terrazas aluviales
con menos de 5% del error de profundidad.
Las muestras con el taladro o posos, en áreas estratégicamente
seleccionadas, prueba la fiabilidad económica del depósito.
16. 1.1.10 MUESTREO DE EXPLOTACIÓN:
El muestreo de explotación se realiza en el área previamente
preparada para el minado de acuerdo a una malla
preestablecida. Es un muestreo sistemático de explotación que
se lleva adelante conforme progresa el minado, se puede
efectuar en forma manual o mecanizada.
1.1.10.1 Manual.
a) Método Integral. Este método consiste en extraer por
separado todo el volumen del material de cada horizonte
litológico, diferenciando por capas de un metro de espesor
del pozo, clasificándolas en sobre carga (Se), grava superior
(Gr I) e inferior (Gr II), y el número de muestras
correspondientes a cada capa, con las que se elaborará la
columna geológica y de los valores del depósito aluvial, todo
ello antes de que los frentes de corte de la explotación
lleguen a los puntos de muestreo de la malla.
17. b) Método por Canales.- En una de las paredes verticales del
punto de muestreo (de la malla) de los frentes de corte de
explotación, se procede a sacar la muestra en forma de canal,
cuya sección más conveniente en 25 x 25 cm por la potencia
variable del tajo en explotación (Fig. 1-1). De manera similar al
método anterior, la muestra se extrae por capas que
constituyen el horizonte litológico, ya sea por el tipo de
material, granulometría de la grava, coloración y entre otros.
Finalmente, las muestras se batean hasta reducirlas en
“concentrado de arenilla negra” y luego procederá su registro.
18.
19. Se: Sobre carga: Son depósitos de llanura de erosión o de
inundación con o sin valores.
Gr I: Grava superior: Horizonte litológico, por lo general de
menor granulometría.
Gr II: Grava inferior: Capa que corresponde a la grava en
profundidad y por lo general es de mayor granulometría, y
muchas veces de mayores valores. b.1
Registro de ensayes.- Las muestras provenientes de análisis de
laboratorio, se procede a registrar todos los datos a los
formatos especiales para luego proceder al cálculo de leyes
de cada pozo o canal.
22. b) Método Bulk Sample.- Es un método integral de muestreo de
explotación, que consiste en extraer el material aluvial de
acuerdo a la malla mediante la utilización de máquinas
retroexcavadoras de gran alcance hasta que nos permitan las
aguas del nivel freático, luego con el apoyo de electrobombas y
con el uso de caissones, profundizar con la extracción de la
muestra hasta donde sea necesario. Este método normalmente
se emplea para verificar el resultado del muestreo realizado con
perforadoras de gran alcance como las Bucyrus Erie de tipo
Churn Drill en la etapa de exploraciones, mas no en la fase de
explotación por sus altos costos.
23. 1.1.10.3. EL PROCESAMIENTO O LAVADO DE LAS
MUESTRAS.
a) lavado de la muestra
Una vez una muestra se ha tomado de un depósito aluvial; debe
lavarse para separar el valioso mineral del material desechado.
Entonces, el valioso mineral así separado se pesa para
determinar el valor de la muestra. La mayoría de los dispositivos
para lavar usan algún tipo de superficie con rifles para retener los
minerales pesados cuando el material más ligero se lleva lejano.
En lavanderas secas, una corriente aérea flotar lejano el material
más ligero mientras dejando atrás los minerales pesados.
24. Los rasgos esenciales de un sistema para lavar muestras son el
costo inicial bajo, el mantenimiento fácil, el transporte y la
estructuración fácil, la aceptabilidad de una gama amplia de
tamaño de material, el lavado eficaz de la muestra, el uso eficaz
de agua disponible, la habilidad de procesar las muestras
grandes y pequeñas, la buena recuperación de mineral, la
facilidad y velocidad de limpiadura, y la fiabilidad.
El equipo para lavar la muestra
a) La batea de minero:
La antigua batea del oro todavía es el dispositivo ampliamente
usado por lavar muestras de pequeño deposito aluvial. La batea
está bien preparada para lavar muestras pequeñas pero no se
satisface bien por manejar muestras más de 13.6 kg (30 lb) o si
muy frecuentemente se toman las muestras.
25. b) El canelón:
Un canelón generalmente se define como un largo canal de
madera o de metal equipó con rifles a través del canal donde el
material aluvial se lava para recuperar los minerales pesados.
Los canelones a veces, pero erróneamente, son llamado "long
toms". La función de rifles en un canelón es de retardar el
movimiento de minerales pesados que mientras permite
establecer los flujos de materiales más ligeros a través del canal.
A menudo, la alfombra se usa bajo los rifles para aumentar la
recuperación de oro fino. En algunos funcionamientos, el
mercurio se pone en los rifles para reforzar la recuperación de
oro.
26. c) El mecedora:
Una mecedora es un corto riegue, como el canelón, con
apoyos atravesado encorvados que le permiten ser mecido del
lado al lado. Un flujo de agua, ayudado por el movimiento
mecedor, lleva el material abajo del canal donde los minerales
pesados son entrampados por rifles. Se han usado mecedoras
casi unánimemente por lavar las muestras por la minería con
dragas. Una mecedora requiere menos agua que un canelón y
es capaz de recuperar oro muy fino.
27. d) Las lavanderas secas:
Las lavanderas secas se usan en y regiones donde el agua es
escasa y una planta de la recuperación seca se propone para
la producción. La lavandera seca usa unos bramidos a soplar
aire a través de un canelón con un fondo poroso, causando el
material más ligero progresar abajo mientras los minerales
pesados se entrampan detrás del rifles. Para que lavandera
seca trabaje eficazmente, el alimento debe estar muy seco. El
material húmedo, pegajoso no puede ser procesado hasta que
esta seco.
28. e) Otro equipos del lavado:
El "Denver Gold Saver" (El Ahorrador de Oro Denver) y otras
máquinas comparables utilizan un trommel rotativo para
separar los materiales toscos y finos con los finos que van a
los rifles temblorosos por la separación de los minerales
pesados. Las ventajas del tipo de sistema como "Denver Gold
Saver" es su habilidad para procesar las muestras
relativamente grandes y recuperar el oro fino.
Una segunda máquina que se ha usado para
aproximadamente los últimos 40 años es la batea mecánica.
Una vez que el material tosco, en una muestra, es separado
de los finos un dispositivo de la batea mecánica puede
coleccionar los minerales pesados. Como el nombre implica,
el equipo reproducir la acción de batear a mano.
29. 1.1.11. RESERVAS MINERALES EN YACIMIENTOS
ALUVIALES.
1.- Canal Económico: es la reserva equivalente a mineral
probado, a una malla menor: 25 m x 25 m ; 30m x 30m; 40 m
x 40 m hasta 50 m x 50 m.
2.- Canal Explorado: es la reserva equivalente a mineral
probado probable en mallas mayores de 100m x 100 m hasta
500 m x 500 m
3. Canal prospectivo. Son reservas equivalentes a mineral
prospectivo o indicativo con muestras puntuales en
afloramientos o cortes de bancos aluviales.
30. Existen métodos de cálculo de uso generalizado para la
cubicación de reservas minerales, éstos son:
a) Métodos gráficos o convencionales.
a. 1 Método de secciones por área de influencia,
a.2 Método de bloqueo por triángulos.
a. 3 Método por polígonos.
b) Métodos estadísticos.
b. 1 Por estadística clásica.
b.2 Por Geoestadística.
31. a.1 Cubicación de reservas por método de secciones por área de
influencia.
El método se puede usar con bastante éxito en los depósitos donde la
mineralización es homogénea (valles de relieve uniforme y de
pendiente suave) y con mucho acierto en un mismo meandro, cuyas
áreas de mineralización son bien definidas en toda su magnitud.
El cálculo de volumen se efectúa determinando el área de
influencia por la potencia de una sección con respecto a otra
sección, conformando de esta manera un prisma regular y/o
prisma truncado con bases no iguales en el límite del yacimiento.
La ley promedio ponderado es calculado de acuerdo a la
profundidad económica de los depósitos en los taladros y el área
de influencia de la sección, tal como se ilustra en la
(Fig. 1 -1 a del “Sector Carla” y Tabla 1 -1 a).
32.
33. •Lpp = iLLev x Iblwuen = 234 'OOP OOP mg/m x m = 694.362 mg/m
•Z Volumen 33 7 000 m3
34. a. 2 . Cubicación de reservas por método de bloqueo por
triángulos.
El método se emplea principalmente en zonas donde la
concentración de valores son irregulares o anisotrópicas
(yacimientos tipo “nidos” en las deltas) y la distancia entre los
pozos de perforación no son equidistantes.
Por este método, las leyes de cada centro del block se interpolan
a partir de interceptos mineralizados circunvecinos, los cuales
influencian en la ley promedio del block, en relación inversa al
cuadrado de la distancia; es decir, la ley media de cada block se
calcula mediante la interpolación cuadrática.
35. En la fórmula “a.2”:
P1, P2, P3 y P4: ley de los pozos de perforación. A, B y C:
bloques de formas triangulares.
d1, d2, d3 ........ dn: distancias cuadráticas. Se obtiene mediante
la intersección de las tres bisectrices de cada triángulo.
Este método ciertamente es complejo, pero tiene grandes
bondades de estimar leyes irregulares, cuyos resultados tienden
a ser mínimos; en cambio, el volumen aumenta. Es decir,
subestima el promedio de la ley del mineral y sobreestima el
volumen (ver Fig. 1 -1 b y Tabla 1 -1 b).
41. 1.2. CRITERIOS DE EVALUACION ECONOMICA
1.2.1. TIPO DE MINERAL Y LEY.
Toda operación minera afronta una serie de factores limitantes
como el capital inicial de inversión, precio de los metales, el
mercado, selección y elección del método de explotación,
selección de equipos y maquinaria minera, capacidad de la
planta de beneficio, volumen del mineral y sobrecarga a
desbrozarse. De ahí que, también requiere conocer sobre el
tipo de mineral y ley de corte del depósito aluvial. La minería
aurífera aluvial por ejemplo es una actividad extractiva de alto
riesgo, por lo errático que es este tipo de yacimiento, en
consecuencia antes de decidir la ejecución del proyecto es
imprescindible conocer en todo su detalle todos los factores
señalados líneas arriba, a fin de garantizar una operación
factible y segura, tanto social, económica y ambientalmente.
43. 1.2.3. DETERMINACION DE RANGO DE PRODUCCIÓN:
Partiendo de las metas trazadas en el planeamiento del proyecto,
en base a los requerimientos del producido por unidad de tiempo
se determinarse el rango de producción, iniciando con el diseño
de la planta de lavado luego, en función a la capacidad instalada
se seleccionará tipo y cantidad de equipos y maquinaria a
utilizarse tanto para el arranque, carguío transporte de material
aluvial en la mina, así como para la planta de lavado evacuación
de “colas” (relaves).
1.2.4. COSTOS DE PRODUCCIÓN:
Para poner en marcha el proyecto minero será necesario
considera todos los costos a incurrirse en las operaciones en
moneda sólida (dólares Americanos). Cabe señalar que, del
buen criterio en el manejo de los costos dependerá el éxito de las
operaciones. A continuación se esquematizará los costos en
síntesis.
47. 1.3. SISTEMA DE LOS MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN
ALUVIAL
I.- Explotación de Yacimientos aluviales secos.
1.- Métodos artesanales
a) Paleo de tierras hasta a serie de canales.
b) Sistema de tolva s con medios auxiliares mecánicos.
2.- Métodos mecanizados.
a) Sistema de arranque hidráulico con monitores.
b) Método de Cut Corner de rosas abiertas con cargadores frontales
o con equipos combinados de pala- camión y planta del lavado
semiestacionario o portátil.
48. II EXPLOTACIÓN DE YACIMIENTOS ALUVIALES
SUMERGIDOS.
En este tipo de yacimiento la explotación es por el sistema de
dragado en cualquiera de sus variantes.
a. Explotación con minidragas de sistema hidrojet
b. Explotación con minidragas aspirantes tipo balsa con buzos.
c. Explotación con minidragas aspirantes tipo escariante.
d. Explotación con dragalinas y planta de lavado flotantes, y
planta de lavado en tierra firme (draline and floating washing
plant, and dry land washing plant).
e. Explotación con dragas de succión con cabezal cortador
(Underwater Buckel Weel).
f. Explotación con draga de cogilones o de escalera (Buckeline
Dredge).
49. 1.4 SELECCIÓN Y ELECCIÓN DE EQUIPOS.
1.4.1. SELECCIÓN DE EQUIPOS DE EXCAVACIÓN,
CARGUÍO, TRANSPORTE Y PLANTA DE TRATAMIENTO.
Teniendo en cuenta que los depósitos aluviales se clasifican en
dos grandes grupos.
a) Depósitos sumergidos o saturados en agua, en cuyo caso, la
única alternativa para su extracción y su procesamiento es
por el sistema de dragado en cualquiera de sus variantes.
b) En cambio, en depósitos que se encuentran en seco, puede
funcionar cualquiera de los métodos, siempre y cuando se
tenga una provisión adecuada de agua para su tratamiento.
De este modo, la elección de equipos de excavación, carguío,
transporte y planta de lavado estará en función directa es
estas dos clases de yacimientos, observando los siguientes
aspectos:
50. • De la naturaleza del yacimiento, en cuanto se refiere a la
dureza, granulometría (semiconsolidado, compacto, presencia
de boulders y otros).
•De accesibilidad del yacimiento (infraestructura vial y otras)
•De la facilidad de montaje y desmontajes de la maquinaria
minera (liviana, pesada y otras)
•Capacidad, eficiencia y rendimiento del equipo y alcance en
profundad.
•Capacidad de tratamiento de la planta de lavado.
•De la disponibilidad del equipo y repuestos en el mercado
nacional.
51. •De la consistencia y durabilidad de la maquinaria a los factores
climáticos del medio donde han de trabajar.
•De la potencia del banco aluvial y radio de acción para cumplir
con el ciclo de minado y rango de producción planeado.
•De la topografía y geomorfología del área a explotarse
(referente a la pendiente, presencia de pequeñas quebradas y
otras).
•De la topografía o naturaleza del bedrock ( roca base).
