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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica
MI 115 Métodos de Explotación SubterráneaCiclo 2008_I
MUESTREO Y DILUCIÓNMUESTREO Y DILUCIÓN
Abril 2008
Por: Ing. Francisco Grimaldo Z.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica
MI 115 Métodos de Explotación SubterráneaCiclo 2008_I
¿QUÉ ES EL MUESTREO?
Es una actividad conducente a obtener una cantidad de mineral que sea representativa del yacimiento en estudio o de la reserva mineral que se está explotando.
Esta muestra será analizada en un laboratorio de alta confiabilidad y calidad para obtener el valor real del porcentaje de metal que contiene el yacimiento mineral en proceso de estudio o en etapa de explotación.
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IMPORTANCIA DEL MUESTREO EN LA OPERACIÓN MINERA
El muestreo determina si la operación minera está extrayendo el mineral que se había planificado.
El personal encargado debe ser competente y experimentado para producir resultados seguros.
Se busca que el muestreo sea el mejor, para en lo posible eliminar el error humano.
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TECNICAS DE MUESTREO
1.- Muestreo por canales
2.- Muestreo por puntos
3.- Muestreo en pilas o descargas de mineral
4.- Muestreo a granel
Existen 4 métodos de muestreo de rutina diaria:
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La muestra se toma en un canal de 4” de ancho, ¾” de profundidad y una longitud de 1.5 m. Se usa punta y comba. Influye la dureza de la roca. La superficie debe ser limpiada con agua/aire.
A
BE
D
C
F
Muestreo por canales
Se debe corregir la longitud de la muestra en función a la superficie donde se hace el canal (esta se encuentra en arco).
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Muestreo por puntosEs una variante del muestreo por canales. Se emplea cuando se tiene cuerpos mineralizados de dimensiones considerables.
PROCEDIMIENTO
1.- Delimitar “paneles” de 3 x 2 m (l x h) en las paredes laterales de las labores, a partir de un punto topográfico conocido.
2.- Lavar las paredes por muestrear
3.- Marcar dentro de cada “panel” la malla de muestreo cada 0,50 mentre punto y punto; totalizando 24 puntos.
4.- El marcado de puntos se inicia de abajo hacia arriba.
5.- Limpiar con la punta y el combo un área de 15 cm de diámetro y 2 cm de profundidad, sobre los puntos marcados.
6.- Tomar de 150 a 200 g de muestra de cada área limpiada, totalizando aproximadamente 3.6 a 4.8 Kg. de muestra para los 24 puntos.
7.- Reducir la muestra mediante cuarteos sucesivos hasta un peso de 1.0 a 1.5 Kg. por muestra de panel.
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Muestreo en pilas o descargas de mineral
Sirve para hacer un segundo chequeo.
Se toma muestras de cantidades iguales a las descargas en la mina, en pilas o carros mineros.
No es muy confiable.
Labor 1
Labor 2
Labor 3
Labor 4
Labor n
Ley 1 %Cu
Ley 2 %Cu
Ley 3 %Cu
Ley 4 %Cu
Ley n %Cu
Ley compósito Mineral a la plantaconcentradora
Muestreo enla descarga
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Muestreo a granel
Se emplea para zonas de irregular distribución de mineral.
La cantidad depende del área a muestrear.
La muestra puede tener de 10kg hasta toneladas.
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PROCEDIMIENTO DE CUARTEO
A) Los fragmentos de mineral deben tener menos de 1 pulgada de tamaño.
B) Mezclar la muestra sobre la lona ó manta, transportando el total de la muestra de un extremo a otro de la lona ó manta, por 3 ó 4 veces.
C) Colocar la muestra en el centro de la lona, aplanarla hasta formar un disco plano.
D) Cortar el disco en cruz, obteniendo 4 porciones similares en volumen.
E) Seleccionar 2 de las porciones opuestas y desechar las otras 2.
F) Repetir el proceso cuantas veces sea necesario hasta obtener una muestra de 1.0 a 1.5 kg.
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Es importante que se identifique con mucha precisión la muestra tomada.
Existen formatos establecidos en cada empresa, que contienen:
El número de muestraLa fechaLa ubicaciónEl anchoEl ensayeLa descripciónSu ubicación en el plano
Estos registros se hacen en forma diaria, y además de servir de control más adelante se emplean para el cálculo de las reservas.
IDENTIFICACION DE LA MUESTRA
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DILUCION
Los métodos modernos de minado a alto volumen reducen directamente los costos de operación y facilitan la gestión de las operaciones mineras, pero un inconveniente común es que a menudo la dilución se incrementa.
Es el tonelaje de material extraído por debajo de la ley de corte.
¿Qué es la dilución?
Este tonelaje puede ser desmonte netamente o mineral de muy baja ley que no alcanza la ley de corte.
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Ocurre cuando se emplea un determinado método de minado o cuando se hace una sobrerotura.
Por ejemplo, veamos cómo ocurre la dilución cuando se emplea el block caving, la dilución estará en función al tipo de roca minado, el tipo de mineral y el método de sostenimiento empleado. La dilución puede alcanzar hasta un 25% en algunos casos.
¿Dónde ocurre la dilución?
En cambio en los métodos que se autosostienen, al ser más selectivos, esta dilución estará entre el 5 y 15%.
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Dilución con sobrerotura
Ocurre cuando se tiene una roca altamente fracturada, afectando la ley de mineral directamente; además de incrementar los costos de minado, al tener que hacer un mayor sostenimiento.
h real = 2.70 mh planeada = 2.40 m
SOBREROTURA
h real – h planeada
% Dilución = ---------------------- x 100
h planeada
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NOTAS ADICIONALES RESPECTO A LA DILUCION
La dilución es un gran problema para el proyecto minero y las operaciones mineras debido a que el costo de la dilución no es obviamente el costo directo (las toneladas que diluyen son las que desplazan a las toneladas de mineral en el manipuleo de mineral y en los circuitos de procesamiento), sino que también incluyen significantes costos indirectos.
Por ejemplo, cada tonelada de roca estéril o de relleno que circula a través de los molinos se lleva valores de mineral a los relaves.
La minimización de la dilución tendría un peso dado en la selección y la subsecuente aplicación de un método de minado.
Las causas de un exceso de dilución incluyen el uso de un incorrecto método de minado y los factores relacionados. Estas causan pueden ser ilustradas en el siguiente diagrama de “espina de pescado”.
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Diagrama Espina de Pescado: DILUCION
DILUCION
CONFIABILIDAD DEL RELLENO
CONDICIONES DEL SUELO
PERFORMANCEMETODOS
Errores topográficos
Ancho estrecho de vetas
Cajas de techo débiles
Cuerpo irregular en sus límites
Rocas de paredes débiles
Diaclasasy fallas
Desmonte echado al ore pass
Deficiente control de calidad
Demoras en el relleno
Taladros desviados
Lento ciclo de limpieza
Perforación desalineada
Relleno inadecuado
Bajo contenido de cemento
Definición inadecuada de la perforación
Método de minado equivocado
Alto factor de potencia
Sostenimiento inadecuado
Pobre malla de perforación
DEFICIENTE CAPACITACION DEL PERSONAL
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FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA DILUCIONFACTORES QUE INTERVIENEN EN LA DILUCION
1.0 METODOS1.0 METODOS
11.1 Sostenimiento inadecuado.1 Sostenimiento inadecuadoAl colocar un sostenimiento no adecuado para el tipo de terreno,Al colocar un sostenimiento no adecuado para el tipo de terreno, este fallará y por consiguiente, se este fallará y por consiguiente, se incrementará la dilución de mineral.incrementará la dilución de mineral.
1.2 1.2 Alto factor de potenciaAlto factor de potenciaUn mal diseño de voladura hará que se use más explosivo o agenteUn mal diseño de voladura hará que se use más explosivo o agente de voladura, como consecuencia habrá de voladura, como consecuencia habrá una una sobreroturasobrerotura..
1.3 Definición inadecuada del método de perforación1.3 Definición inadecuada del método de perforaciónLa mala selección del método de perforación para un determinado La mala selección del método de perforación para un determinado tipo de terreno originará, además de tipo de terreno originará, además de mayores costos, un mal resultado en la voladura.mayores costos, un mal resultado en la voladura.
1.4 Deficiente malla de perforación1.4 Deficiente malla de perforaciónEl deficiente diseño de la malla de perforación, traerá como conEl deficiente diseño de la malla de perforación, traerá como consecuencia también que exista probablemente secuencia también que exista probablemente sobreroturasobrerotura..
1.5 Método de minado inadecuado1.5 Método de minado inadecuadoUna mala selección del método de minado ocasiona un minado deficUna mala selección del método de minado ocasiona un minado deficiente con mayores costos y la dilución se iente con mayores costos y la dilución se incrementará.incrementará.
EjmEjm. Si se ha caracterizado una roca como buena y se escoge un méto. Si se ha caracterizado una roca como buena y se escoge un método ascendente, cuando se empieza a do ascendente, cuando se empieza a minar nos damos con la sorpresa que es un terreno malo y que se minar nos damos con la sorpresa que es un terreno malo y que se cae fácilmente el techo, la dilución se cae fácilmente el techo, la dilución se incrementará y se recuperará menos reservas de mineral. Se han dincrementará y se recuperará menos reservas de mineral. Se han dado casos donde incluso se derrumba el ado casos donde incluso se derrumba el área y se pierde gran cantidad de reservas.área y se pierde gran cantidad de reservas.
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FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA DILUCION (continua)FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA DILUCION (continua)
2.0 PERFORMANCE2.0 PERFORMANCE
2.1 2.1 Errores topográficos:Errores topográficos: el deficiente control topográfico (por cualquier motivo) el deficiente control topográfico (por cualquier motivo) hace que se hagan malas comunicaciones, direcciones (centros de hace que se hagan malas comunicaciones, direcciones (centros de línea línea desviados) y hace que se rompa un exceso de desmonte o mineral ddesviados) y hace que se rompa un exceso de desmonte o mineral debajo del ebajo del cutcutoffoff..
2.2 2.2 Desmonte echado en el ore passDesmonte echado en el ore pass: Mal diseño de la operación, no se tienen los : Mal diseño de la operación, no se tienen los echaderos de desmonte. Se mezcla mineral con desmonte.echaderos de desmonte. Se mezcla mineral con desmonte.
2.3 2.3 Demoras en el rellenoDemoras en el relleno: al no tener a tiempo el relleno, se comienzan a : al no tener a tiempo el relleno, se comienzan a inestablizarinestablizar las áreas y de comienzan a caer, trayendo más dilución.las áreas y de comienzan a caer, trayendo más dilución.
2.4 2.4 Taladros desviadosTaladros desviados: un descontrol en la perforación de los taladros hace que : un descontrol en la perforación de los taladros hace que estos ocasionan roturas más estos ocasionan roturas más allaalla del diseño.del diseño.
2.5 2.5 Lento ciclo de limpiezaLento ciclo de limpieza: al no hacerse a tiempo, se comienzan a inestabilizar : al no hacerse a tiempo, se comienzan a inestabilizar los terrenos y pueden en el extremo derrumbarse si la calidad delos terrenos y pueden en el extremo derrumbarse si la calidad del terreno es mala.l terreno es mala.
2.6 2.6 Perforación desalineadaPerforación desalineada : se sale de la dirección (a pesar que esta puede estar : se sale de la dirección (a pesar que esta puede estar colocada correctamente).colocada correctamente).
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FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA DILUCIONFACTORES QUE INTERVIENEN EN LA DILUCION(continua)(continua)
3.0 CONDICIONES DEL SUELO3.0 CONDICIONES DEL SUELO
3.1 3.1 Rocas Rocas encajonantesencajonantes de mala calidadde mala calidad: es obvio que esta debe ser controlada : es obvio que esta debe ser controlada con un adecuado sostenimiento. Se debe monitorear permanentementcon un adecuado sostenimiento. Se debe monitorear permanentemente.e.
3.2 3.2 Límites irregulares de los cuerpos mineralizadosLímites irregulares de los cuerpos mineralizados: hacen que el minado en los : hacen que el minado en los límites no sea fácil. Se puede dejar un “escudo” hacia estos límlímites no sea fácil. Se puede dejar un “escudo” hacia estos límites, pero la ites, pero la recuperación de la reserva disminuye. Si se mina, se corre el rirecuperación de la reserva disminuye. Si se mina, se corre el riesgo de ocasionar esgo de ocasionar una mayor dilución.una mayor dilución.
3.3 3.3 Vetas de anchos muy estrechosVetas de anchos muy estrechos: el minado en estas vetas estrechas, hace que : el minado en estas vetas estrechas, hace que se tenga que hacer un minado muy selectivo para evitar altas dilse tenga que hacer un minado muy selectivo para evitar altas diluciones “circado”.uciones “circado”.
3.4 3.4 Diaclasas y fallasDiaclasas y fallas: un deficiente control de las diaclasas y fallas ocasionará que: un deficiente control de las diaclasas y fallas ocasionará queel terreno tienda a desestabilizarse antes de lo previsto, con uel terreno tienda a desestabilizarse antes de lo previsto, con un mayor dilución de n mayor dilución de por medio.por medio.
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FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA DILUCION (continua)FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA DILUCION (continua)
4.0 CONFIABILIDAD DEL RELLENO4.0 CONFIABILIDAD DEL RELLENO
4.1 4.1 Relleno inadecuadoRelleno inadecuado: si no se rellena topeando los : si no se rellena topeando los tajeostajeos, los , los vaciosvacios tenderán a tenderán a desestabilizarse y provocará caídas de roca desestabilizarse y provocará caídas de roca encajonanteencajonante o de mineral de baja ley.o de mineral de baja ley.
4.2 4.2 Bajo contenido de cementoBajo contenido de cemento: un deficiente diseño de mezcla, hará que los : un deficiente diseño de mezcla, hará que los rellenos cementados sean de baja calidad, y cuando se mine tantorellenos cementados sean de baja calidad, y cuando se mine tanto al costado de al costado de estos rellenos o por debajo, estos tenderán a mezclarse con el mestos rellenos o por debajo, estos tenderán a mezclarse con el mineral, ineral, diluyéndolo inevitablemente.diluyéndolo inevitablemente.
4.3 4.3 Deficiente control de calidadDeficiente control de calidad: no se hace un buen control de la calidad del : no se hace un buen control de la calidad del relleno, desde el momento que sale de la planta de relleno. Estorelleno, desde el momento que sale de la planta de relleno. Esto ocasionará que el ocasionará que el relleno en general sea de mala calidad, con pérdidas de costos yrelleno en general sea de mala calidad, con pérdidas de costos y altas diluciones.altas diluciones.
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FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA DILUCIONFACTORES QUE INTERVIENEN EN LA DILUCION(continua)(continua)
5.0 DEFICIENTE CAPACITACION DEL PERSONAL5.0 DEFICIENTE CAPACITACION DEL PERSONAL
FACTOR SUMAMENTE IMPORTANTE Y QUE ES DEJADO DE LADO MUCHAS FACTOR SUMAMENTE IMPORTANTE Y QUE ES DEJADO DE LADO MUCHAS VECES. NO SE CAPACITA AL PERSONAL Y SE DESEA RESULTADOS VECES. NO SE CAPACITA AL PERSONAL Y SE DESEA RESULTADOS EXCELENTES.EXCELENTES.
DEBE PROGRAMARSE UNA CAPACITACION A LOS TRABAJADORES QUE DEBE PROGRAMARSE UNA CAPACITACION A LOS TRABAJADORES QUE ESTAN INVOLUCRADOS EN CADA UNO DE LOS TEMAS VISTOS ESTAN INVOLUCRADOS EN CADA UNO DE LOS TEMAS VISTOS ANTERIORMENTE:ANTERIORMENTE:
MUESTREOMUESTREOPERFORACION Y VOLADURAPERFORACION Y VOLADURARELLENORELLENOSOSTENIMIENTO (GEOMECANICA SOSTENIMIENTO (GEOMECANICA –– ESTANDARES)ESTANDARES)LIMPIEZALIMPIEZA
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RESUMENRESUMEN
MuestreoMuestreo. . ImportanciaImportancia del del muestreomuestreo. . TécnicasTécnicas de de muestreomuestreo
DiluciónDilución
DondeDonde ocurreocurre la la dilucióndilución
FactoresFactores queque afectanafectan la la dilucióndilución