¿Cuál es el objetivo?
El objetivo de este proceso es extraer la porción mineralizada con cobre y otros elementos desde el macizo rocoso de la mina (que puede ser a rajo abierto, subterránea o la combinación de ambas) y enviarla a la planta en forma eficiente y segura, para ser sometida al proceso de obtención del cobre y otros elementos.Para ello debe fragmentarse la roca, de manera que pueda ser removida de su posición original, o in situ, y luego cargarla y transportarla para su proceso o depósito fuera de la mina como material suelto a una granulometría manejable.
¿Cómo se realiza la extracción?
En la operación de una mina, intervienen varios equipos de trabajo, cuyas acciones deben ser coordinadas para lograr una alta eficiencia y seguridad en la faena.
Geología
Entrega la información de las características físicas, químicas y mineralógicas del material a extraer.
Planificación
Elabora el plan minero, considerando todas las variables (geología, operación, mantención, costos, plazos, etc.) que intervienen en él.
Operaciones
Realiza el movimiento de material en la mina (perforación, tronadura, carguío y transporte).
Mantención
Debe velar por la disponibilidad electromecánica de todos los equipos (perforadoras, palas, camiones, equipos auxiliares).
Administración
Proporciona el apoyo en manejo de recursos humanos, adquisiciones, contratos, etc.
Además, participan estamentos asesores en materias de seguridad, medio ambiente y calidad, para lograr el cumplimiento de las normas y orientaciones correspondientes a un trabajo seguro, limpio y de calidad.
Cómo se diseña la extracción?
El resultado de los diversos estudios de ingeniería permite determinar la relación óptima entre la capacidad de extracción y beneficio de mineral, la que se expresa en miles de toneladas de cobre fino a producir en un año.De acuerdo con la capacidad de operación establecida, se determina la mejor secuencia para extraer el mineral, compatibilizando las características de la operación con los resultados económicos esperados para un largo período (en general, sobre los 10 años). Esta secuencia se conoce como plan minero y el período en el cual se alcanza el agotamiento total de los recursos es la vida útil de la mina. El plan minero entrega, además, las bases para asegurar que la operación sea eficiente y confiable en todas sus operaciones. Para esto, se define la porción del yacimiento que se explotará (denominada mineral en lenguaje minero) de acuerdo con la ley de corte, que es una relación entre la ley (contenido de cobre) y lo que cuesta procesar este mineral, lo que depende de las características metalúrgicas. De esta forma, se asegura un beneficio económico.El material existente bajo la ley de corte es considerado estéril si no contiene cobre, o mineral de baja ley si tiene algo de cobre que podría ser recuperado a través de otro procedimiento.La extracción del material se realiza siguiendo una secuencia de las siguientes fases:
-Perforación.
-Tronadura.
-Carguío.
-Transporte.
El producto principal de este proceso es la entrega de mineral para ser procesado en la planta de beneficio.
Extracción de mineral a rajo abierto
¿Cuál es el objetivo?
Un rajo se construyen con un determinado ángulo de talud, bancos y bermas en las que se realiza el transporte y el carguío de los camionesUn rajo se construyen con un determinado ángulo de talud, bancos y bermas en las que se realiza el transporte y el carguío de los camiones.
Este tipo de extracción se utiliza cuando los yacimientos presentan una forma regular y están ubicados en la superficie o cerca de ésta, de manera que el material estéril que lo cubre pueda ser retirado a un costo tal que pueda ser absorbido por la explotación de la porción mineralizada. Este sistema de extracción permite utilizar equipos de grandes dimensiones, ya que el espacio no está restringido como en el caso de las minas subterráneas, aunque su operación puede estar limitada por el clima, como es el caso de las minas ubicadas en la alta cordillera o la zona central del país.
¿Cómo se construye una mina a rajo o cielo abierto?
El rajo se va construyendo en avances sucesivos, lateralmente y en profundidad. A medida que se va profundizando en la mina, se requiere ir ensanchándola para mantener la estabilidad de sus paredes. De este modo, se genera una especie de anfiteatro escalonado con caminos inclinados especialmente diseñados para el tránsito de los equipos, cuya forma es dinámica ya que va cambiando a medida que progresa la explotación. La estabilidad de los taludes de una mina es particularmente crítica, ya que de eso depende la seguridad de la operación siendo, además, parte importante de la rentabilidad del negocio. Para ello, se establecen los siguientes parámetros geométricos:
Banco
Cada banco corresponde a uno de los horizontes mediante los cuales se extrae el mineral. El banco se va cortando por el horizonte inferior, es decir hacia abajo, generando una superficie escalonada o pared del rajo. El espesor de estos horizontes es la altura de banco, la que generalmente mide de 13 a 18 m.
Berma
Es la franja de la cara horizontal de un banco, como un borde, que se deja especialmente para detener los derrames de material que se puedan producir al interior del rajo. Su ancho varía entre 8 y 12 m.
Berma
Es la franja de la cara horizontal de un banco, como un borde, que se deja especialmente para detener los derrames de material que se puedan producir al interior del rajo. Su ancho varía entre 8 y 12 m.
Angulo de talud
el talud o pared de la mina es el plano inclinado que se forma por la sucesión de las caras verticales de los bancos y las bermas respectivas. Este plano presenta una inclinación de 45° a 58° con respecto a la horizontal, dependiendo de la calidad geotécnica (dureza, fracturamiento, alteración, presencia de agua) de las rocas que conforman el talud.
Rampa
es el camino en pendiente que permite el tránsito de equipos desde la superficie a los diferentes bancos en extracción. Tiene un ancho útil de 25 m, de manera de permitir la circulación segura de camiones de gran tonelaje en ambos sentidos.
Asimismo, se determinan los lugares donde se ubicarán los botaderos de material estéril, las instalaciones eléctricas, los puntos de suministro de petróleo y agua, las plantas de beneficio, los talleres y las dependencias administrativas, de manera que no sean afectadas por los avances del rajo en un tiempo considerable.
Asimismo, se determinan los lugares donde se ubicarán los botaderos de material estéril, las instalaciones eléctricas, los puntos de suministro de petróleo y agua, las plantas de beneficio, los talleres y las dependencias administrativas, de manera que no sean afectadas por los avances del rajo en un tiempo considerable.
¿Cómo se realiza la extracción en el rajo abierto?
La descripción de las fases del proceso es la siguiente: En las perforaciones se coloca el explosivo para realizar las tronaduras.
Perforación
En las perforaciones se coloca el explosivo para realizar las tronaduras.
Las perforaciones en el banco deben realizarse a distancias regulares entre si, generalmente entre 8 y 12 m (malla de perforación), de manera que atraviesen toda la altura del banco para que, al introducirse los explosivos, la detonación permita fragmentar la roca.
Para realizar las perforaciones, se utilizan grandes equipos eléctricos de perforación rotatoria, equipados con barrenos de carburo de tungsteno de 12 ¼ pulgadas de diámetro, los que permiten perforar un hoyo de 15 m de longitud en solo 20 minutos.
Las perforaciones en el banco deben realizarse a distancias regulares entre si, generalmente entre 8 y 12 m (malla de perforación), de manera que atraviesen toda la altura del banco para que, al introducirse los explosivos, la detonación permita fragmentar la roca.
Para realizar las perforaciones, se utilizan grandes equipos eléctricos de perforación rotatoria, equipados con barrenos de carburo de tungsteno de 12 ¼ pulgadas de diámetro, los que permiten perforar un hoyo de 15 m de longitud en solo 20 minutos.
Tronadura
En cada hoyo cargado con explosivo, se introduce un detonante de encendido eléctrico, el que se detona mediante control remoto. Se establece una secuencia de detonaciones entre los distintos hoyos de una tronadura, de manera que la roca sea fragmentada en etapas partiendo de la cara expuesta del banco hacia adentro, con diferencias de tiempo de fracciones de segundo entre cada detonación.
El producto obtenido es la roca mineralizada fragmentada de un tamaño suficientemente pequeño (en general menor que 1 m de diámetro) como para ser cargada y transportada por los equipos mineros y alimentar al chancador primario, en donde se inicia el proceso de reducción de tamaño en un sistema en línea hasta llegar a la planta de tratamiento.
En el carguío de los camiones se usan palas eléctricas de grandes tamaños y capacidades.
Carguío
En el carguío de los camiones se usan palas eléctricas de grandes tamaños y capacidades.
¿Cómo se comunica la gente en la mina?
Existe un sistema de planificación dinámica (sistema de despacho) que dirige y controla los movimientos de los equipos de carguío y transporte en forma remota, con el objetivo de cumplir diariamente con el programa de extracción. Este sistema se basa en tecnología computacional, y efectúa la combinación de los diferentes frentes de carguío, el tipo de material y sus destinos, y los equipos asociados al movimiento de material (palas y camiones), todo lo cual obedece a una programación diaria que es manejada por los ingenieros a cargo de la mina.
La coordinación de las actividades en el rajo se realizan con la ayuda de un moderno sistema computacional que procesa la información que envían los sensores instalados en las máquinas y camiones.
Este sistema permite obtener información al momento acerca de los equipos que:
están trabajando.
están detenidos por diferentes causas (esperando carguío o transporte, operador en colación, cargando combustible, etc.).
están en mantención.
El material tronado es cargado en camiones de gran tonelaje mediante gigantescas palas eléctricas o cargadores frontales. Estos equipos llenan los camiones en una operación continuada desde que queda disponible el banco después de la tronadura.
Las palas eléctricas tienen capacidad para cargar 70 o 100 toneladas de material de una vez, por lo que realizan tres movimientos o pases para cargar un camión. Los cargadores tienen menor capacidad y en minas de gran tamaño son utilizados sólo para trabajos especiales.
Una pala necesita un frente de carguío mínimo de 65 m de ancho y carga camiones que se van colocando alternativamente a cada lado de ella.
Transporte
Para el transporte del material mineralizado y el material estéril, se utilizan camiones de gran tonelaje, por ejemplo 240 o 300 toneladas. Éstos transportan el material desde el frente de carguío a sus diferentes destinos: el mineral con ley al chancador primario, el material estéril a botaderos y el mineral de baja ley a botaderos especiales.
Las palas eléctricas tienen capacidad para cargar 70 o 100 toneladas de material de una vez, por lo que realizan tres movimientos o pases para cargar un camión. Los cargadores tienen menor capacidad y en minas de gran tamaño son utilizados sólo para trabajos especiales.
Una pala necesita un frente de carguío mínimo de 65 m de ancho y carga camiones que se van colocando alternativamente a cada lado de ella.
Transporte
Para el transporte del material mineralizado y el material estéril, se utilizan camiones de gran tonelaje, por ejemplo 240 o 300 toneladas. Éstos transportan el material desde el frente de carguío a sus diferentes destinos: el mineral con ley al chancador primario, el material estéril a botaderos y el mineral de baja ley a botaderos especiales.
¿Cómo se comunica la gente en la mina?
Existe un sistema de planificación dinámica (sistema de despacho) que dirige y controla los movimientos de los equipos de carguío y transporte en forma remota, con el objetivo de cumplir diariamente con el programa de extracción. Este sistema se basa en tecnología computacional, y efectúa la combinación de los diferentes frentes de carguío, el tipo de material y sus destinos, y los equipos asociados al movimiento de material (palas y camiones), todo lo cual obedece a una programación diaria que es manejada por los ingenieros a cargo de la mina.
Este sistema permite obtener información al momento acerca de los equipos que:
están trabajando.
están detenidos por diferentes causas (esperando carguío o transporte, operador en colación, cargando combustible, etc.).
están en mantención.
También se obtiene la información de producción como por ejemplo: toneladas cargadas, tiempo de traslado, tiempos de espera, cantidad de combustible, velocidad, ubicación, etc.
La información obtenida permite ir tomando decisiones durante el proceso, de manera de realizar un trabajo eficiente y seguro, logrando las metas propuestas y optimizando los recursos.
Las instrucciones y comunicaciones directas entre los distintos operadores y profesionales en la mina, se efectúan mediante radios de comunicación portátiles o instaladas en los equipos , las que están sintonizadas en una frecuencia definida para cada área de trabajo.
La información obtenida permite ir tomando decisiones durante el proceso, de manera de realizar un trabajo eficiente y seguro, logrando las metas propuestas y optimizando los recursos.
Las instrucciones y comunicaciones directas entre los distintos operadores y profesionales en la mina, se efectúan mediante radios de comunicación portátiles o instaladas en los equipos , las que están sintonizadas en una frecuencia definida para cada área de trabajo.
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