FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS
Comparación del programa Nicholas y el Método de Edmundo Campos Arzapalo
CATEDRA
: DISEÑO DE METODOS DE EXPLOTACION
CATEDRÁTICO
: Dr. MENDIOLA OCHANTE, Victor
ALUMNO
: GARCÍA TOVAR, Edson Urbano
SEMESTRE
: VIII
2011-II
RESUMEN
El presente trabajo es una comparación entre la clasificación propuesta por Nicholas que determina un método de explotación factible por medio de un ranking numérico y es verdaderamente cuantitativo, con el criterio de clasificación empleado por Edmundo Campos Arzapalo (Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga) que también determina el método de explotación por un ranking numérico pero que considera también otros criterios adicionales como la capacidad de la empresa, y la política pública y la situación técnica (la ingeniaría de minas). Es este el tipo de análisis que ayuda al estudiante a mejorar su conocimiento y en especial en estos temas de gran importancia ya que el método de explotación es la estrategia global que permite la excavación y extracción de un cuerpo mineralizado del modo técnico y económico más eficiente:
Define los principios generales según los que se ejecutan las operaciones unitarias. Define criterios con respecto al tratamiento de las cavidades que deja la extracción.
APLICACIÓN DE SOFTWARE CON TECNICA DE NICHOLAS (1981) La clasificación propuesta por Nicholas determina un método de explotación factible por medio de un ranking numérico y es verdaderamente cuantitativo. El primer paso es para clasificar la geometría del mineral y la distribución de leyes. Las características mecánicas de la roca de la zona mineralizada, el techo o muro colgante, el piso o muro yacente, son igualmente clasificadas .Así entonces los valores de los resultados que arroja este ejercicio se entienden de la siguiente manera: Un valor de 1 y 2 indica que una característica es probablemente adecuada a este método .Un valor de 3 y 4 indica que las características son preferenciales para el método de explotación .Un valor de 0 indica que esta característica no promueve el uso de este método de explotación .Y un valor de 49 indica que no se considerara indudablemente este método de explotación. Así entonces se realiza una sumatoria de todos los resultados ubicando el valor más alto como el método de explotación indicado para dicho deposito
El método numérico de selección consiste en asignar de acuerdo a cada característica encontrada una valoración respectiva que varía en intensidad de acuerdo a la preferencia u optabilidad del método.
El trabajo de Nicholas se basa en un conjunto de restricciones y tablas con puntuación asignadas por sus propios estudios, existen macros en Excel que ayudan en la representación del método y también programas elaborados que cumplen el mismo propósito como mostraremos.
Valoración según el Rango de Aplicabilidad
Clasificación de los Métodos EN FUNCIO de Geometría y Distribución de Leyes
Clasificación de los Métodos en función Geomecánica – Zona Mineral
Clasificación de los Métodos en función Geomecánica – Caja Techo
GEOMECANICA CAJA TECHO RESISTENCIA DE LA MATRIZ ROCOSA (M Pa)
< a 8 8 a 15 > a 15
Pequeña Media Alta ESPACIAMIENTO ENTRE FRACTURAS Pequeño Grande Muy Grande
0 0 0
RQD %
10 a 16 3 a 10
20 a 40 40 a 70 70 a 100
RESISTENCIA DELAS DISCONTINUIDADES Pequeña Media Grande
0 0 0 0 0 0
Clasificación de los Métodos en función Geomecánica – Caja Piso GEOMECANICA CAJA TECHO RESISTENCIA DE LA MATRIZ ROCOSA (M Pa)
< a 8 8 a 15 > a 15
Pequeña Media Alta ESPACIAMIENTO ENTRE FRACTURAS Pequeño Grande Muy Grande RESISTENCIA DELAS DISCONTINUIDADES Pequeña Media Grande
0 0 0
RQD %
10 a 16 3 a 10
20 a 40 40 a 70 70 a 100
0 0 0 0 0 0
Los métodos de explotación son ranqueados acorde a las tablas anteriores .Los rankings son sumaos automáticamente por el programa y son llevados al promedio para cada método dentro de cada parámetro (OP-Open Pit; BC-Block Caving; SLS-Sublevel Stoping; SLC-Sublevel Caving; LWLongWall; RPRoom&Pillar; SHK-Shirinkage; CF-Cut&Fill; TS-Top Sclicing; SS-Square Set) Ejemplo:
METODOS DE EXPLOTACION
GEOMETRIA Y
CARACTERISTICAS GEOMECANICAS DELA ROCA
DISTRIBUCION DE LEYES
Hundimiento de bloques Cámaras por subniveles Hundimiento por subniveles Tajo largo Cámaras y pilares Cámaras almacén Corte y relleno Entibación con marcos
MINERAL 0 0
TECHO MURO 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
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SUBTOTAL
TOTAL 0 0 0 0
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De la aplicación de los dos métodos de selección tanto cualitativos y cuantitativos expuestas anteriormente, se determinó que los resultados arrojados indican que el método de explotación adecuado para el cuerpo Pampa y Negra, que conforman al yacimiento del proyecto Pampa Negra, es el método SUB LEVEL STOPING descartando otros posibles métodos de explotación subterráneos que puedan ser económicamente mejores que este. Todas las descripciones y características del método SubLevel Stopping se encuentran en el anexo.
En el Grafico se observan las propiedades geomecánicas de la roca así como las características geométricas del tajo (dimensionamiento geomecánico).
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En el Grafico 2 se observan las dimensiones del tajo, el Índice de calidad tunelera modificado, el factor de esfuerzo a la roca, factor de ajuste por orientación de las juntas y factor de ajuste gravitacional.
CONCEPTO SISTÉMICO EN LA ELECCIÓN DE MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN MINERA EN LOS ANDES PERUANOS Edmundo Campos Arzapalo - Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga
Es una propuesta del concepto sistémico en la selección cuidadosa del método de explotación, para un yacimiento de características variadas a través de una matriz. En cuya matriz se consideran condiciones naturales, condiciones de la empresa, políticas públicas y la situación técnica (la ingeniaría de minas). Para poder utilizar esta matriz se deben de tener en consideración los parámetros de geomecánica, geología, entre otras, las cuales son importantes para poder elegir el método apropiado de explotación ya sea subterránea o a cielo abierto de un yacimiento ferroso o no ferroso La mayoría de los depósitos minerales han sido geométricamente caracterizados por su forma, inclinación, tamaño y profundidad idealizada. Los cuerpos regulares e irregulares que están compuestos por estos elementos. Las formas ideales ya sean tabulares o masivas, con las chimeneas que son subordinadas. Los depósitos tabulares incluyen, al menos cientos de metros (o pies) a lo largo de dos dimensiones, y sustancialmente menos a lo largo de una menor dimensión (Mina Caravelí). Los cuerpos masivos son aproximadamente unidimensionales (cúbicos o esféricos), siendo al menos cientos de metros (o pies) en tres dimensiones (Mina Raúl). Se recomienda una modificación después para lograr el cierre con depósitos tabulares. Para los depósitos tabulares, la inclinación y profundidad son decisivas. El rango de inclinación desde Horizontales o plano a verticales o parados.
En la minería superficial, la pendiente es una condición ventajosa para llevar el material estéril a un echadero en la parte baja, a diferencia de los depósitos planos en la que el echadero se encuentra a una distancia promedio. Para depósitos planos, especialmente cuando tienen poca profundidad, se puede desbrozar un área, sucesivamente, y luego ser desechado, esto previo al minado y es una ventaja sustancialmente económica. El empleo de su diseño, en su sentido normal, no se limita solo al empleo de excavadores; en general, esto quiere decir que es relativamente corta la distancia de transportación del mineral estéril, que también se puede hacer con cargadores móviles y/o camiones o con transportadores de puente móviles.
Parámetros de selección
Depósitos tabulares clasificados por la Inclinación y relacionado a la utilización de Equipos y a la resistencia de la roca
Superficies inclinadas relacionadas con la dureza de la roca y el tiempo
Clasificación de depósitos subterráneos por su potencia
Clasificación De Los Métodos En Minería Subterránea. Normalmente, dos importantes parámetros independientes se considerará que formen una matriz, a diferencia de métodos. Estos dos parámetros son (1) la geometría de depósito básica, como para métodos superficiales, y (2) necesidad de soporte necesario para estabilizar la mina, o para realizar la explotación, un problema de control de tierra (Boshkov y Wright 1973; Hamrin 1980; Hartman 1987; Lewis y Clark 1964; Thomas 1973). 1. Geometría del Depósito La geometría del depósito emplea los mismos límites para depósitos de forma tabular que en la clasificación superficial, pero para motivos diferentes. Los depósitos planos requieren maquinaria de minerales cerca
de la superficie; las empinadas se pueden por gravedad (Tabla 2). Con una inclinación intermedios que son reconocidos. Si los tajeos se desarrollan en juntas pronunciadas como "secciones del túnel grande " o "salas de paso" (Hamrin 1980), el manejo de la máquina se puede seguir utilizando.
2. Control de tierras El control de la tierra requiere el conocimiento de la estructura (de apertura), materiales (Roca), y las cargas (presiones). Los componentes estructurales se detallan en la Tabla 10. En la tabla anterior se muestra el yacimiento por sus rocas de profundidad y detallado por su resistencia, respectivamente). Desde el punto de vista de apoyo, el techo, los pilares, y el relleno son de interés primordial. 3. Caja Techo La caja techo (a veces el techo de la labor) se distingue del techo, por la carga crítica transferida de elementos entre la sobrecarga y los pilares. La corona puede ser removida (minada) o colocar apoyo artificial y ligero. La caja techo es definido como el primer plano competente (fuerte) de la fractura. Si es poco competente, el apoyo artificial puede mantenerlo estable, si no es así, el hundimiento se puede prever y evitar incidentes. 4. Sistema de Clasificación de la minería subterránea Basado en una comprensión del entendimiento del mayor manejo de control de la tierra, el sistema de clasificación subterránea se muestra en la Tabla 12 siguen de cerca los anteriores. La principal diferencia es que a veces parando la contracción es que el shrinkage stoping es considerado auto soportado en lugar de apoyo. Sin embargo, aunque el mineral roto proviene de la planta de trabajo, sigue siendo el apoyo a la pared colgada (techo).
* Clasificado como a la fuerza (y la rigidez del poste) * rodajas horizontales pueden introducir los muchos problemas asociados con la minería de múltiples junta. * Para los problemas de control en tierra, especial los relacionados con el carbón, el tratamiento de la mina le iban a ser extraídos por junta gruesa y / o la minería de múltiples junta. *A medida que aumenta la presión (sobre todo con la profundidad), o como disminuye resistencia de la roca, desplazamiento a la derecha para el método adecuado (hacia el apoyo y se derrumbó).
CONCLUSIONES El ingeniero Edmundo Campos Arzapalo de la Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga nos dice que la matriz de validación propuesta para elegir un método de explotación es la primera en su género a nivel nacional. Como también que la matriz pondera 05 parámetros primarios y 04 parámetros secundarios para la elección del método. Esto permite proponer al empresario minero el procedimiento correcto para la elección del método en los andes peruanos. Bueno el método de Nicholas para elegir el correcto método de explotación es bueno y para algunos más seguros ya que es numérico, pero como dijimos anteriormente acerca de lo expuesto por Edmundo Campos Arzapalo, tendría una mayor incidencia ya que los criterios y puntos a tomar se acoplan con mucha mayor exactitud a nuestro ambiente minero peruano.
