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Universidad Nacional del Altiplano FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS Carrera Profesional de Ingeniería de Minas CURSO DE “MINERIA SUPERFICIAL” ING. JORGE DURANT BRODEN Puno - Perú Segundo Semestre 2014 Minería Superficial – Ing. Jorge Durant Broden CAPÍTULO I – MINERÍA SUPERFICIAL INTRODUCCIÓN La historia de la minería superficial está estrechamente relacionada con la explotación de minerales de carbón, cobre y hierro y de mine
  Universidad Nacional del Altiplano FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS Carrera Profesional de Ingeniería de Minas CURSO DE “ MINERIA SUPERFICIAL ”   ING. JORGE DURANT BRODEN Puno - Perú Segundo Semestre 2014    Minería Superficial –   Ing. Jorge Durant Broden 2 CAPÍTULO I  –  MINERÍA SUPERFICIAL INTRODUCCIÓN La historia de la minería superficial está estrechamente relacionada con la explotación de minerales de carbón, cobre y hierro y de minerales no metálicos como: arcillas yeso, roca fosfórica, arena, grava y roca. Un conocido principio dice que la riqueza de las naciones proviene de la tierra. Un corolario de lo anterior en el mundo de la minería es “sin no puede ser cultivado debe ser minado”. Las técnicas de la minería superficial son uno de los principales medios para extraer los minerales de la tierra. La producción mundial anual de metales y no metales asciende a un total de 16.6 billones de toneladas cortas. De este total, el 70% corresponde a la producción de minas superficiales. La piedra chancada, arena y grava, los materiales fundamentales requeridos para la construcción, son producidos mediante técnicas de explotación superficial. Su producción anual asciende a 23.5 billones de toneladas cortas. A esto debemos añadir los materiales empleados para la preparación del cemento, otros 2.3 billones de tc. Finalmente, la cantidad de desmonte que debe ser removido en el proceso de extracción de los materiales valiosos se estima en 30 billones de toneladas cortas. Sumando todo lo anterior tenemos un total de 67.3 billones de toneladas anuales que son extraídas mediante técnicas de minería superficial (Bagherpour y otros, 2007) Hoy en día la población mundial se ubica en alrededor de 6.5 billones de personas. En términos simples esto significa que, mediante métodos superficiales, anualmente se extrae un promedio de 10 toneladas cortas de material por cada habitante de la tierra. Sin embargo debemos tener en mente que hoy en día el 95% de la población de la tierra se encuentra en los países en desarrollo. Basándonos en sus expectativas para mejorar los estándares de vida, el estimado actual de material que deberá ser extraído en el año 2038 será de 138 billones de toneladas.  Minería Superficial –   Ing. Jorge Durant Broden 3 La habilidad del planeta tierra para satisfacer esta demanda no es un tema de recursos, ya que estos se encuentran ahí, sino más bien un tema de precios y costo. Inspeccionando nuestra base de recursos, podemos concluir que, por lo general, las condiciones de explotación serán más difíciles que en el presente. Así mismo se espera que los requisitos ambientales y de seguridad sean cada vez mayores. Esto significa que todo el proceso de minado, desde la prospección a la exploración, desarrollo, extracción y finalmente cierre de mina deberá ser mucho más avanzado. Hoy en día, en muchos lugares del mundo, el cierre de mina debe planificarse de la manera más satisfactoria antes de que una mina superficial pueda ser aperturada. Esto se traduce en la necesidad de utilizar y aplicar una ingeniería de primer nivel, así como las tecnologías que nos permitan cumplir con todos estos requisitos, especialmente aquellos que se presentarán en el futuro. MINAS A TAJO ABIERTO A fin de ser adecuado para su explotación superficial, un cuerpo mineralizado debe encontrarse cerca o en la superficie terrestre y sus dimensiones horizontales deben ser mayores que las verticales. Los yacimientos estratificados, yacimientos porfiríticos o mantos de enriquecimiento secundario son típicamente adecuados para su explotación superficial. Dos principales diferencias entre una mina superficial y una cantera son las condiciones geológicas y las características del material disparado. En las canteras, la mayoría de los productos vendidos a los usuarios tiene solamente que ser chancado y seleccionado con una parrilla a fin de separar los diferentes tamaños de partícula. De otra parte, el objetivo de una mina metálica superficial es el de proporcionar un mineral lo más puro posible a la planta, la que puede comprender una chancadora, molinos, clasificadores, celdas de flotación, y/o sistemas bioquímicos, etc. Figura 1. Principios Generales en Open Pit  Minería Superficial –   Ing. Jorge Durant Broden 4 Los concentrados o productos resultantes son eventualmente enviados para un mayor procesamiento antes de obtenerse el producto final. Para algunos metales, este ulterior proceso comprende el fundido y refinado. Los depósitos explotados empleando métodos superficiales tienen una gran variedad de formas, tamaños y orientación. Algunas veces es fácil distinguir entre el mineral y el desmonte tal como se muestra en la siguiente figura. En otros casos esta distinción es más ambigua, basada solamente en aspectos económicos. Tal como en las canteras, los minerales son extraídos empleando una serie de bancos. En caso de que el mineral no aflore, el material de la sobrecarga debe ser removido (desbrozado) a fin de dejar expuesto el yacimiento. En tanto el pit inicial es profundizado, este es ampliado. La geometría del pit es controlada por un número de factores que incluyen la forma del cuerpo mineralizado, la distribución de leyes, la estabilidad de los taludes, la necesidad de contar con vías de acceso, consideraciones operativas, etc. En la geometría de la Figura 1, se necesita desbrozar una cantidad significativa de desmonte a fin de acceder al siguiente banco de mineral en el fondo del tajo. Sin poner en peligro la estabilidad del talud, es de principal importancia el mantener el ángulo del talud lo mas parado posible, manteniendo así al mínimo la cantidad de material excavado. En algún banco se tiene que la calidad (ley) del material excavado no es lo suficientemente alta como para pagar los costos del desbroce necesario. En este punto en el tiempo la mina tiene que cerrar o, si las condiciones son favorables, se puede continuar la explotación mediante el empleo de métodos subterráneos. En la siguiente figura se muestra la mina de cobre y oro de Aitik en Suecia. Esta es la mina europea más grande ya que produce 18 millones de toneladas de mineral por año. Actualmente se encuentra a una profundidad de 480 metros y se espera llegar hasta los 800 metros antes del cierre. Figura 2. Mina Aitik en el norte de Suecia (www.boliden.com) 
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