Selección del método de minado según Nicholas

Autor: Ing. Guillermo Rodríguez Cayllahua

Especialista en geomecanica y geotecnia

Email: especialistas@pe.centrogeotecnico.com

1.- Introducción

En el presente artículo se revisara la secuencia lógica  de los parámetros a tener en cuenta para la elección de un método de minado. Algunos parámetros a tener en cuenta son:

• * Las condiciones del terreno de la caja piso (Footwall), caja techo (Hanging wall) y mineral
• * Las características físicas y geológicas del yacimiento.
• * Minería y de capital costos.
• * Ritmo de extracción de minería.
• * Consideraciones ambientales.
• * Disponibilidad y costo de mano de obra.

Para ello existen varios autores que han elaborado metodologías para seleccionar el mejor método de minado como:

• * Boshkov and Wright(1973)
• * Hartman (1987)
• * Morrison (1976)
• * Laubscher (1981)
• * Nicholas (1981)

2.- Metodología de  Nicholas:

Los siguientes parámetros son considerados en la metodología:

Parámetros a tener en cuenta:

a) Geometría del Yacimiento

• * Descripción de la geometría del yacimiento
• * Descripción de la potencia del yacimiento
• * Descripción de la inclinación del yacimiento
• * Descripción de la profundidad del yacimiento
• * Descripción de la distribución de leyes en el yacimiento
• 
  

b) Características Geotécnicas del proyecto

• * Resistencia de la Roca Intacta
• * Numero de estructuras
• * Condición de las estructuras

c) Costos de Operación

​

a) Geometría del yacimiento

a.1) Descripción de la geometría del yacimiento

• * Yacimiento Equidimensional o masivo: dimensiones similares en todas las direcciones
• * Yacimiento tabular o elongado: dos direcciones son predominantes
• * Yacimiento Irregular: dimensiones del yacimiento varian en distancias cortas
• 
  

a.2) Descripción de la potencia del yacimiento

• * Baja potencia:                       0- 10 m
• * Potencia Intermedia:             10-30 m
• * Potente:                                 30-100 m
• * Muy potente:                         > 100 m
• 
  

a.3) Descripción de la inclinación del yacimiento

• * Horizontal:                 0- 20°
• * Intermedio:                20°-55°
• * Vertical                      > 55°
• 
  

​a.4) Descripción de la profundidad del yacimiento

Esfuerzo vertical     ===>: sv=0.027*H

H = profundidad (m)

a.5) Descripción de la distribución de leyes en el yacimiento

• * Uniforme      : Leyes diseminadas en el yacimiento
• * Gradacional: Existen distintas leyes que gradualmente cambian en el espacio
• * Erratica         : Existen bolsones de ley sin un claro patrón.
• 
  

b) Características geotécnicas del yacimiento:

Se caracteriza el mineral, pared colgante y pared yacente

b.1) Resistencia de la Roca Intacta

• * Poco competente                         ===> UCS/sv <= 8
• * Competencia intermedia:           ===> 8 < UCS/sv <= 15
• * Competencia alta                         ===> UCS/sv > 15

b.2) Numero de estructuras

• * Muy fracturado                ===> ff/m: > 16  ff/m
• * Fracturado                        ===> ff/m: 10-16 ff/m
• * Poco fracturado               ===> ff/m: 3 – 10 ff/m
• * Muy poco fracturado      ===> ff/m: > 3 ff/m

b.3) Condición de las estructuras

• * Poco Competente: estructuras sin relleno o con relleno con una resistencia menor a la roca intacta
• * Competente: estructuras sin relleno con superficie rugosa
• * Muy Competente: estructuras con relleno de mayor resistencia que la roca intacta

Tablas de valoración de Nicholas:

A: Tipo de Yacimiento

Rating (Yacimiento) = Forma + Potencia + Orientación + Distribución

B.1: Condiciones geotécnicas del mineral

​

B.2: Condiciones geotécnicas del mineral (estructuras)

​

C: Condiciones geotécnicas de la pared colgante

​

D: Condiciones geotécnicas de la pared Pendiente

​

Rating métodos

3.- Taller práctico:

Suponga que ud. tiene un yacimiento de Pb y Zn ha ser explotado con las siguientes características:

Yacimiento:

• Tabular
• Ancho: 90 m
• Manteo: 15°
• Mineralización: diseminada

Características geotécnicas mineral

• UCS = 95 Mpa , Profundidad= 200m, P.E=3.00Ton/m3
• RQD= 65%
• Espaciamiento: 12 ff/m
• Condición estructuras: cerradas con superficie rugosa

Características geotécnicas pared colgante (hanging wall)

• UCS = 110 Mpa, Profundidad= 200m, P.E=2.6Ton/m3
• RQD= 65%
• Espaciamiento: 4 ff/m
• Condición estructuras: cerradas con superficie rugosa

Características geotécnicas pared pendiente (foot wall)

• UCS = 48 MPa , Profundidad= 200m, P.E=2.6Ton/m3
  
• RQD= 40%
  
• Espaciamiento: 14 ff/m
  
• Condición estructuras: fracturas con relleno arcilloso
• 
  

Determine los métodos de explotación con mayor significancia

Solución:

De los resultados usando la metodología de Nicholas podemos concluir que los métodos de minado más significados serían los métodos Open Pit (1°), Top Slicing(2°) y Sublevel Caving(3°).

Conclusiones y recomendaciones

• * La metodología de Nicholas es una buena alternativa para seleccionar el método de minado más adecuado.
• *Toma en cuenta las principales características del yacimiento como son: La geometría del yacimiento, características geotécnicas y los costos de minado.
• * Ninguna metodología de selección de método de minado es capaz de satisfacer la totalidad de la requisitos y condiciones los yacimientos. Los proyectistas deberán entonces encontrar un equilibrio entre los problemas técnicos y el costo de minado del mismo.

Bibliografia

Nicholas, D.E., 1981, “Method Selection—A Numerical Approach,”Design and Operation of Caving and Sublevel Stoping Mines, Chap. 4, D. Stewart, ed., SME-AIME, New York, pp. 39–53.