El documento presenta una introducción a la minería subterránea, describiendo sus características generales y métodos de explotación. Explica que existen tres grandes grupos de métodos de explotación subterránea (auto soportados, con relleno y caving), y que Chile es líder mundial en producción subterránea, especialmente mediante los métodos de block caving y panel caving.

1. UNIDAD 3
MINERÍA
SUBTERRÁNEA.

2. INTRODUCCIÓN A LA MINERÍA
SUBTERRANEA
La minería subterránea consiste en una red compleja de excavaciones que tienen como fin acceder
a los sectores mineralizados que se encuentran en la profundidad del macizo rocoso y extraer el
mineral para posteriormente procesarlo y comercializarlo en el mercado con el propósito de
generar utilidades a los accionistas de la empresa (Song, 2013).
Según Hartman (2002) los métodos de explotación subterráneos se pueden clasificar en tres
grandes grupos, auto soportados, con relleno y caving.
De la producción mundial de metales el 20% corresponde a operaciones subterráneas, de ese total
un 20% es generado en Chile, siendo el país que mayor producción alcanza por métodos
subterráneos. (Zablocki, 2013). Respecto a la producción nacional las operaciones de Block Caving
y Panel Caving corresponden al método que genera la mayor producción cercana a 2/3 del total
(Zablocki, 2013).

3. DIFERENCIAS ENTRE LA
MINERÍA A CIELO ABIERTO Y LA MINERÍA
SUBTERRÁNEA.
Esencialmente se trata de unos estilos y actitudes diferentes de ejecutar el laboreo con una
minería a cielo abierto más grande, más antigua, más dinámica y con unos problemas y unas
soluciones muy diferentes de las que se aplican tradicionalmente en la subterránea, que
puede resultar más económica y pequeña y por tanto más accesible a los pequeños capitales e
incluso ser un "iceberg" para las futuras grandes explotaciones.
Podemos decir que se trata de métodos mineros diferentes, que requiere mayores reservas
para el cielo abierto, aunque puedan ser de menor ley, con un ritmo más rápido de explotación
y por ello una menor vida, con una exploración más cara y detallada para evitar graves
errores y con unas inversiones más fuertes por ser unas producciones anuales mucho más
grandes.

4. LAS VENTAJAS DEL CIELO ABIERTO
Las ventajas del cielo abierto sobre el interior pueden ser clasificadas en:
Técnicas:
• Mayor productividad en el cielo abierto, unas 10 veces más que en interior.
• Concentración de las operaciones y mayor sencillez de control y dirección.
• Mayor producción por unidad de arranque ( tajo, sección, área o mina )
• Elevada mecanización por menor limitación en tamaño y peso de las máquinas
• Mejor posibilidad de comprobación geológica y una exploración más sencilla.
• Simplicidad en operaciones auxiliares e incluso eliminación de alguno.
• Mejor recuperación del yacimiento.
• Planificación y control más fácil.
• Mayor flexibilidad para responder a los aumentos o disminución de la producción, en función de las
variaciones coyunturales de la demanda.

5. Económicas:
• Menor costo de capital por tonelada de material (estéril o mineral) producido.
• Menor costo de operación por tonelada de material movido.
• Por ello, posibilidad de mover una gran relación de estéril a mineral.
• Mayor disponibilidad de reservas por explotación de recursos de menor ley.
• Mejor posibilidad de contratar alguna parte o todo de los procesos mineros (Geología,
laboreo y tratamiento)
Sociales:
• Mayor seguridad e higiene en el trabajo.
• Mayor facilidad para encontrar mano de obra.
• Menor influencia del factor de costo del personal
LAS VENTAJAS DEL CIELO ABIERTO

6. LAS VENTAJAS DE LA MINERÍA
SUBTERRÁNEA
Las ventajas de la minería subterránea y desventajas del cielo abierto son las siguientes:
Técnicas:
• Favorable influencia de las condiciones climatológicas y atmosféricas.
• Menor limitación en profundidad.
• Menor control de la estabilidad de los taludes.
• Menor necesidad de vertederos cercanos, e incluso posibilidad de utilizar los estériles como relleno de
los huecos de interior.
• Mejor control de calidad para evitar la dilución o mezcla del mineral y el estéri

7. LAS VENTAJAS DE LA MINERÍA
SUBTERRÁNEA
Económicas:
• Menor inversión inicial de capital en maquinaria y terrenos para huecos y vertederos.
• Menor inversión inicial para realizar la preparación preliminar.
• Mayor flexibilidad para superar los errores en el diseño o en la selección de la maquinaria.
Sociales:
• Personal de operación y mantenimiento menos formado y por tanto más barato.
• Menores problemas medio-ambientales por alteración en los terrenos afectados por el hueco y los
vertederos.
• Menores problemas político-económicos de compra de terrenos.
• Mayor empleo de mano de obra.

8. COMPORTAMIENTO DE UNA MINA
SUBTERRANEA
La explotación correcta de una mina subterránea requiere de una red cuidadosamente planificada de
piques, galerías, rampas y chimeneas. Estas labores permitirán el acceso al yacimiento, la circulación
de personal, maquinaria, la extracción de mineral y estéril, la ventilación de las labores, etc. La
infraestructura en una mina subterránea debe cumplir diversos roles, como por ejemplo:
• Permitir el acceso a unidades de explotación (Caserones).
• Cumplir con funciones de Extracción y Transporte de mineral.
• Cumplir con funciones de Ventilación y drenaje de la mina.
• Albergar oficinas, taller de mantención de maquinaria, polvorines, refugios.
• Sus dimensiones deben ser mínimas por costos asociados (construcción y soporte)

9. DESARROLLO
Trabajos que tienen como propósito poder acceder a la zona mineralizada. Se pueden considerar los trabajos
necesarios para generar la infraestructura para la evacuación del mineral y estéril de la mina como son
chimeneas de traspaso (orepass) , niveles de transporte, cruzados etc.
• Accesos principales (rampa, piques)
• Accesos secundarios
• Niveles/chimeneas de ventilación
También se incluyen las perforaciones de servicios, las que no están destinadas directamente a la extracción
del mineral sino a la comodidad y seguridad, como son frontones de drenaje, sub estaciones eléctricas,
chimeneas de ventilación.
Segun el articulo 79 del DS 132, “ En toda mina en explotación deberán existir, a lo menos, dos labores
principales de comunicación con la superficie, ya sean piques, chiflones o socavones, de manera que la
interrupción de una de ellas no afecte el transito expedito por la otra. Las labores en servicio activo de la
mina deberán, a su vez, tener una comunicación expedita con las labores principales de comunicación a la
superficie, las que se mantendrán siempre en buen estado de conservación y salubridad.”

10. PREPARACION
Este término se utiliza en las explotaciones mineras subterráneas para aquellas labores que tienen
como objetivo la extracción del mineral. Los equipos y los métodos de perforación varían según el
método de explotación, siendo un factor común en los métodos subterráneos el reducido espacio
disponible en las galerías de producción. Entre algunas labores de Preparación (Infraestructura)
tenemos:
• Niveles de extracción
• Niveles de hundimiento
• Sistema de traspaso de mineral
• Subniveles de ventilación
• Zanjas o bateas
• Etc.

11. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN MINERAS
Los métodos de explotación se definen como una forma geométrica usada para explotar un yacimiento
determinado, es el modo de dividir el cuerpo mineralizado en sectores aptos para el laboreo, y la forma en
que se efectúa y progresa la explotación propiamente tal (Alpaya, 2009). Los métodos mineros subterráneos
son adaptados a los cuerpos mineralizados y a las condiciones de la roca, forma y dimensiones del
yacimiento, entre otros aspectos. Los métodos subterráneos más selectivos que los métodos a cielo abierto,
exceptuando a los métodos por hundimiento.
El método seleccionado para cierto proyecto dependerá del tamaño y de la forma del cuerpo mineralizado,
las características de la roca alrededor y del mineral (Newman, 2010), se han propuestos diversos métodos
cualitativos para la selección del método más adecuado como el método propuesto por Nicholas (1981) pero
en años recientes se han aplicado redes neuronales para realizar el proceso (Qinglin, 1996).Los métodos se
pueden agrupar en tres categorías de explotación según Hartman (2002)
1. Soportados por pilares
2. Artificialmente soportados o relleno
3. Hundimiento

12. METODOS DE EXPLOTACIÓN MINERAS
Soportados por pilares.
Son aquellos métodos de operación en que se transfieren las tensiones (campo gravitacional), a los pilares
que lo sostienen. Se puede utilizar algún sistema artificial y adicional para sostener el hueco, como es el
empleo de pernos o cables para mantener el techo, pero la mayoría de las tensiones son soportadas por las
propias columnas creadas en los huecos producidos por la explotación. Se explotan las cámaras de mineral
y se dejan de explotar deliberadamente una serie de áreas y / o volúmenes de mineral o roca para
conseguir el sostenimiento del conjunto.
Los pilares pueden ser de una sección más o menos cuadrada o rectangular, aunque en algunos casos son
redondeados y suelen dejarse entre techo y muro en los yacimientos sedimentarios de una potencia o
espesor limitado. No existe una recuperación total del yacimiento y el porcentaje recuperado es función,
para unas condiciones determinadas, del correcto estudio geomecánica que determine, con un margen
razonable de seguridad, el ancho del pilar y la estabilidad del conjunto.

13. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN MINERAS
• Artificialmente soportados o relleno
Se trata de un método en el que se sustituye el mineral arrancado por un material estéril más o menos
preparado (estéril exterior, residuos de flotación, mezclas preparadas y cementadas, etc) para que
sostenga el hueco generado.
• Sin soporte o hundimiento
Se trata de un método en el que no se actúa sobre el hueco generado dando lugar, en un momento
determinado, al hundimiento del techo de la cámara de explotación, llevándose a cabo un cierto auto
rellano por el material colapsado. La esencia del arte minero del método está en el adecuado control del
momento, la magnitud y el lugar del hundimiento.
Existen las siguientes variantes:

14. PARAMETROS DE LOS METODOS DE
EXPLOTACION
Recuperación Mina
La recuperación minera planificada es aquella porción de la envolvente económica que se extrae como
parte de un diseño. La recuperación depende de la calidad de la roca de caja y el método de
explotación aplicado, siempre se tiene como objetivo la máxima recuperación del mineral, en forma
eficiente, económicamente rentable y manteniendo las condiciones de trabajo seguro para el personal.
En algunos métodos la recuperación es baja producto de requerir el uso de pilares, losas. En algunas
ocasiones es posible aumentar la recuperación del yacimiento, realizando procesos de recuperación de
pilares.

15. METODOS DE EXPLOTACIÓN MINERAS
Dilución
Se define como la contaminación del Mineral con material Estéril durante los procesos de explotación,
material que no es económicamente rentable para su proceso. lo que provoca una degradación en la ley
del mineral. Para efectos de planificación, la dilución puede ser de dos tipos:
Dilución planificada o Primaria
Dilución no-planificada o Secundaria
La dilución Primaria, es aquella dilución inherente al método de explotación usado; puede considerarse
como una dilución planificada, y que corresponde al material estéril incluido dentro de del diseño
propuesto. La dilución primaria se presenta con mas fuerza en depósitos angostos. Depende de la
tecnología aplicada para realizar la minería, equipos de perforación. Esta dilución se puede cuantificar
en los diseños propuestos al cubicar respecto al modelo de bloques.

16. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN MINERAS
Dilución Secundaria es aquella dilución que involucra material fuera de las dimensiones del diseño; es
decir, es una dilución no planificada. Las principales causas por las cuales se produce la dilución
secundaria o sobre excavación son:
Condiciones geométricas estructurales.
Diseños no adecuados
Mala Operación, mal diseño y/o ejecución de PyT
Inestabilidad por condiciones geotécnica

17. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN MINERAS
Producto de las operaciones mineras, el material estéril además diluye la mena al entrar en contacto
con ella, reduciendo la ley a planta, aumentando los costos de transporte al trasladar lastre a la planta
de beneficios y aumentando también los costos de procesamiento y de obtención de los metales, haciendo
menos eficiente los sistemas productivos.
Otras consecuencias de la dilución secundaria o Sobre- excavación son:
• Aumenta el Costo del Transporte
• Aumenta el Costo del Proceso de la planta
• Aumento de los incidentes por caída de roca
• Baja recuperación de mineral
• Bajo cumplimiento de los planes
• Perdida de la ley del mineral
• Perdida de reservas minables
• Baja recuperación metalúrgica
• Aumenta gasto de explosivo

18. SELECCIÓN DE METODOS DE
EXPLOTACION.
La selección del método de explotación depende de muchos factores, siendo los más relevantes la ubicación,
forma (cuerpo tabular vertical o sub-vertical, cuerpo tabular horizontal o sub-horizontal, cuerpo masivo de
forma irregular), tamaño, topografía de superficie, profundidad de la mineralización, tipo de mineral (oxidado,
sulfurado, mixto; roca primaria, secundaria), regularidad de la mineralización, calidad del macizo rocoso desde
un punto de vista geomecánica, etc.
Las técnicas que más se han utilizado para seleccionar el método de explotación optimo corresponde a un
conjunto de etapas las cuales son:
Método de Nicholas o el método de la University of British Columbia (UBC): son metodologías simples que
permiten descartar métodos no viables de aplicar en el yacimiento, ya sea por la forma de mineralización o las
propiedades mecánicas de la roca mineralizada o estéril. El método UBC es una versión mas completa en
comparación a Nicholas.
Matriz Delphi: es una técnica que permite considerar parámetros como seguridad, impacto en el medio
ambiente, para los métodos no descartados en la etapa anterior.
Análisis Detallado: es una evaluación rápida de los métodos que presentan una mayor puntuación en la etapa
anterior, se realiza una comparación por los indicadores de rentabilidad como VAN, IVAN, entre otros.

19. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN MINERAS

20. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN MINERAS

21. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN MINERAS

22. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN MINERAS

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