TRABAJOS OPERACIONALES EN MINERÍA SUPERFICIAL

TRABAJOS OPERACIONALES EN MINERIA SUPERFICIAL

Mina Toquepala

Por: Juan D. Marca Marca

2015

Informe de estudios de Pre Grado

SITUACIÓN OPERACIONAL ACTUAL DE LA MINA TOQUEPALA

1. Método de explotación en la mina Toquepala

Dadas las dimensiones del cuerpo mineralizado, características geomecánicas del macizo rocoso, geología del yacimiento y su proximidad a la superficie; el método de explotación seleccionado en la mina Toquepala es el de Tajo Abierto Mecanizado. El tajo Toquepala, es uno de los más antiguos, y el de mayor dimensión en el Perú, como también es uno de los más grandes del mundo.

1. Diseño del Pit - Toquepala

La mina Toquepala, tanto para su planeamiento a corto, mediano y larga plazo, hace el uso del software Mine Sight (Sistema de Diseño y Evaluación de Minerales). Los datos y las operaciones sobre los mismos son: Operaciones con datos de sondaje, Operaciones con datos digitalizados, Operaciones con compuestos, Operaciones de modelamiento, Diseño económico de pit, Evaluación de pit, y Programa de producción.

• Diseño de parámetros de banco y  tajo

El tajo se ha diseñado usando la técnica de “Cono Flotante” (Lerchs - Grossmann). Se ha modelizado el cuerpo mineral en el software Mine Sight, a través del cual se ha determinado los siguientes parámetros de diseño:

• Ángulo de cara de banco: 65°.
• Altura de banco de 15m.
• Ancho de bermas o banquetas de 8.5m.
• Ancho de rampa: 36m.
• Pendiente de rampas: de 8% a 10%.

• Ley de Corte

La mina Toquepala, opera con una ley de corte de cobre de 0.409%, se realiza una selección de leyes de Cobre y Molibdeno por tipo de roca para su clasificación.

• Relación stripping

La Mina Toquepala, trabaja con un radio de desbroce máximo de 1:9.71, es decir, que para mover una tonelada de mineral, se tiene que mover o extraer 6.0 toneladas de desmonte, los radios de desbroce, variarán según las leyes de mineral y el tonelaje planificado por año, así también depende del precio del cobre que en esos momentos rige, lo cual hace de que este parámetro sea variable.

• Control de leyes (Ore Control)

El sistema de control de leyes en la mina Toquepala, comprende una serie de secuencias, las mismas que tienen un punto de inicio a partir de los datos de campo, básicamente el propósito es de clasificar el material disparado de acuerdo a su valor económico y luego tomar decisiones con respecto a su destino. Los datos obtenidos del campo están basados en información de leyes de taladros de voladura e información de coordenadas de dichos taladros.

• Muestreo de los taladros de voladura
• Preparación y análisis químico
• Levantamiento topográfico de los taladros de voladura
• Procesamiento de los taladros de voladura

• Programa de producción

Un adecuado cumplimiento de los programas de producción en la mina Toquepala, el conjunto de operaciones unitarias, deben de desarrollarse bajo los esquemas de seguridad y productividad, todas ellas deben interrelacionarse unas a otras, de modo tal, el proceso productivo no se vea alterado por la falla de alguna de ellas.

• Producción por día:                550000TM
• Producción de mineral/día:        60000TM

• Horas trabajadas por día:        22.
• Días trabajados:                        365 días por año, 2 turno por día.
• Principales consumos en el 2014

• Energía:                        71.3 millones KWH
• Diésel:                         21.5 millones Galones
• ANFO:                         24,760 Toneladas
• Llantas Gigantes:         389 Unidades

• Ley de corte:                        0.30 % Cu
• Ley de cobre de Mineral:        0.62 % Cu
• Ley de cobre Lixiviable:        0.181 % Cu

OPERACIONES MINA

1. OPERACIONES UNITARIAS DE LA MINA TOQUEPALA

Las operaciones unitarias básicas de la mina Toquepala son: perforación, voladura, carguío y acarreo, como se mencionó anteriormente estas deben estar sincronizadas unas de otras para un adecuado desarrollo de la productividad.

La estimación de la flota de equipos mineros se basa en varios parámetros técnicos y operacionales de acuerdo al tamaño de la operación, diferentes tipos de equipos seleccionados para cada operación unitaria en armonía con el diseño de la mina y el plan de minado.

Tomando un enfoque simplificado, la minería consiste de 4 pasos distintos: Rotura de Roca, Carguío, Acarreo y Procesamiento. Según este razonamiento básico, es fácil notar la importancia que la mina debe dedicar al dimensionamiento y selección de equipos de perforación, carguío y acarreo ya que puede tener un tremendo impacto en los resultados económicos de la operación minera.

1.  Perforación

En esta operación del ciclo de minado, se requiere taladrar huecos que cumplan ciertas dimensiones y parámetros, los cuales están definidos por sectores estructurales, esto se define en las mallas de diseño de perforación. La operación de perforación está íntimamente ligada con la voladura, por lo cual, debe reflejarse en la exactitud de la operación en términos de burden, espaciamiento, y profundidad de taladro, estos parámetros de diseño de banco reflejaran los resultados de la voladura.

Se pudo apreciar que para el replanteo de malla de perforación con un equipo GPS diferencial, con el cual se trabaja en la mina Toquepala, existen casos en los cuales se toma la decisión de variar un poco el dimensionamiento del espaciamiento y burden, el cual puede inferir en el resultado de la voladura.

El diseño de la malla de perforación es elaborado por el área de ingeniería con ayuda del Software MINESIGHT, el cual es impreso y entregado para personal involucrado en la perforación de taladros.

En el diseño de la malla intervienen muchos factores que varían la forma y parámetros de perforación, por ejemplo, en el caso de una malla que delimita el diseño del talud del pit general, se requiere una malla con Voladura Controlada.

Voladura controlada: Es un método de voladura que se aplica para perfilar de una mejor forma la cara de un banco, con la finalidad de tener una mejor estabilidad en el PIT de diseño final. Para lograr esto se requiere que una de las filas de la malla tenga menos espaciamiento de las filas de producción, y también interviene otra malla de perforación PRE-CORTE. A continuación se muestra un gráfico que detalla los parámetros de una malla de perforación:

1. Equipo de Perforación (12)

MARCA                 /        MODELO

• 02 Perforadoras                         P&H                         -         100XP
• 01 Perforadora                         P&H                         -         120A
• 02 Perforadoras                         Bucyrus                 -         49RIII
• 03 Perforadoras                         Bucyrus                 -         49HR
• 01 Perforadora                         P&H                         -         320XPC
• 01 Perforadora                         CAT                        -         MD6640
• 01 Perforadora                         Bucyrus                 -         39HR
• 01 Perforadora                        CAT                         -        MD6640

1. Control de Pared Final (Pre-Corte)

MARCA                 /        MODELO

• 01 Perforadora                         Sandvik Titón         -        600 BPI DTH
• 02 Perforadora                         Cubex                 -        560 DR

1. Diseño de Perforación

• Diámetro de Taladro:                 11”, 5”(Titon y Cubex)
• Diseño Malla de Perforación:         6.5 x 6.5 m, 12 x 12 m
• Malla de Perforación Control de Pared Final:         1.5 m - 4.0 m

CUADRO N° 4.1.- Reporte Diario De Productividad De Perforadoras

P&H 120A y P&H 100XP en los turnos A (día) y B (noche)

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