UNIVERSIDAD LA REPUBLICA

INGENIERÍA CIVIL EN MINAS

MINERIA SUBTERRÁNEA Y MINERÍA A CIELO ABIERTO

DOCENTE: SR. SANTIAGO ZAPATA

ALUMNO: CARLOS OYARZUN

CERTAMEN : MINERIA SUBTERRANEA Y MINERIA A CIELO ABIERTO

1. CON RESPECTO A LOS “APUNTES 1 Y 2 CON RESPECTO A MINERIA

SUBTERRANEA”, RESPONDA:

El yacimiento mineral de Chuquicamata actualmente se explota a Cielo Abierto, pero el

actual método de explotación dejará de ser económicamente rentable, por lo siguiente:

Aumento costos de transporte, Un camión recorre 10,8 kilómetros desde la superficie al

fondo del rajo.

Un camión de extracción consume en un día 3.100 litros de petróleo, lo que un automóvil

normal gastaría en 21 meses.

Aumento relación estéril/mineral, El 2004 la relación era de 2,4 toneladas de lastre por cada

tonelada de mineral. El 2008 fue de 2,6. El 2018 será aproximadamente de 4 toneladas.

Bajo el rajo aún existen 4.200 millones de toneladas en recursos de mineral de cobre y

molibdeno, con un gran potencial de ser explotados mediante minería subterránea.

Se estima que 1.700 millones de toneladas en reservas de mineral de cobre y molibdeno, de

acuerdo a los estudios realizados, estos bloques representan lo que efectivamente se puede

extraer, estos 1.700 millones equivalen a más del 60% de lo explotado en los últimos 90

años

Desde 1915 a 2018 se explotaron 2.600 millones de toneladas, y desde 2018 a 2080 se

extraerán 1.700 millones de toneladas.

Los estudios indican que el año 2018 el rajo debe dejar de operar. Para llegar a esa fecha, la

construcción de las obras deben comenzar el año 2011.

Desde el 2018 y por los próximos 50 años, Chuquicamata será una mina subterránea. Es la

opción técnica y económica para prolongar la explotación del yacimiento Chuquicamata, y

convertirla en una de las minas subterráneas más segura, grande, moderna y eficiente del

mundo.

Se pide:

Realizar una investigación acerca de cómo se desarrollara el Proyecto de pasar de

Explotación a Cielo Abierto a Explotación Subterránea, para lo cual debe considerar detalles

con respecto a las características del proyecto, tales como:

Infraestructura, Exploración, Explotación, Parámetros de Planificación, Ramp Up,

Envolventes, Ritmos Productivos, Diseño Minero, Transporte Mineral, Accesos, Ventilación

¿Porque se cierra el rajo y se cambia a subterránea?

En el año 2000 se realizaron estudios que determinaron una vida útil de 22 años para el

actual rajo, esto debido a que aunque existen recursos mineros profundos en Chuquicamata

estos no serían explotables económicamente vía rajo abierto luego del tiempo determinado

anteriormente.

Esto se debe principalmente al aumento de la relación Estéril/Mineral, ya que a mayor

profundidad aumenta la cantidad de estéril extraído para una misma cantidad de mineral lo

que significa un mayor costo para poder separarlos en la planta de procesamiento un

aumento de costos de transporte porque al ir aumentando el rajo en profundidad, aumenta

la distancia a botaderos y plantas, lo que se traduce en mayores costos.

El estudio anterior también indicó que la minería subterránea en Chuquicamata presentaba

retornos económicos mayores que las últimas expansiones del rajo, es por esto que se tomó

la decisión de transformar el rajo a minería subterránea.

Los planes de Codelco Norte indican que para cumplir una producción estimada de

1.100.000 toneladas de cobre fino anuales, requiere un aporte de la línea sulfuros de

645.000 toneladas de cobre fino al año, el que se alcanzará mediante un aumento de su

capacidad de tratamiento a 230.000 tpd y la integración de los planes mineros de Mansa

Mina (MM) y Chuquicamata.

Frente a esa realidad, se elaboraron diferentes opciones de adelanto de la mina subterránea

en Chuquicamata, llegándose a la conclusión de que la alternativa más realista era

comenzar la producción subterránea hacia el 2013.

Para lograr que ese crecimiento sea sustentable en el tiempo se deben integrar los recursos

mineros profundos de Chuquicamata, que no son explotables económicamente vía rajo

abierto, sino que mediante una minería subterránea masiva.

Según el jefe del proyecto, Ernesto Arancibia, "los estudios actuales, basados en un precio

del cobre de largo plazo de 85 c/lb, indican que las expansiones finales del rajo

Chuquicamata presentan un aporte marginalmente decreciente al VAN, debido

principalmente a la caída de la ley y al aumento de costos de transporte en el largo plazo".

La vida del rajo podría extenderse unos cinco años adicionales al 2013 con un precio del

cobre de 97 c/lb y un plan de optimización de la operación. A pesar de ello, subraya

Arancibia, la opción subterránea sigue siendo competitiva frente a las expansiones finales

del rajo, pues éstas demandarán un gasto de preparación de US$ 400 a US$ 500 millones

para remover el lastre por dos a tres años antes de generar ingresos.

Según sondeos, la existencia de recursos es del orden de 2.300 millones de toneladas de

mineral con una ley promedio de 0,81% de cobre y de 0,04% de molibdeno. De acuerdo a

esto, la mina podría operar de manera rentable hasta el año 2052.

Impacto Económico: En la etapa de construcción tendrá una dotación máxima superior a

4.000 personas. Estas personas habitarán en un campamento ubicado fuera del radio

urbano, cuyo diseño ha sido estimado para cubrir todos los requerimientos. El impacto

positivo de la inversión en esta etapa beneficiará a todos los habitantes de la comuna,

debido a la mayor demanda de bienes y servicios. La Mina Chuquicamata Subterránea

significa oportunidades de empleo y desarrollo para las personas El Proyecto Mina

Chuquicamata Subterránea es un desafío enorme y auspicioso, que ofrece un nuevo futuro

para Codelco y para el País.

Producción de cobre fino concentrado y de molibdeno fino concentrado: Se explotará

un mineral con ley de 0,7% de cobre, con un peak de producción de cobre en concentrado

cercano a las 380.000 toneladas.

bajo el rajo aún existen 4.200 millones de toneladas en recursos de mineral de cobre

y molibdeno. (Ver fig.)

Con un gran

potencial de ser

explotados

mediante minería

subterránea.

fig.1

Con un gran potencial de ser explotados mediante minería subterránea. Ver fig.2

De acuerdo a

los estudios

realizados, estos

bloques

representan lo

que

efectivamente

se puede

extraer.

fig.2

1.700 millones equivalen a más del 60% de lo explotado en los últimos 90 años.

(Ver fig.3 y Tabla 1).

fig.3

Tabla. 1

2.600 millones de toneladas 1.700 millones de toneladas

1915 2018 2018

2060…

2060…

EXPLORACIÓN.

fig.4 Infraestructura de exploración.

fig.5 Geología – Geotécnica.

fig.6 Geología – Geotécnica; distribución de esfuerzos rocosos.

PARÁMETROS DE PLANIFICACIÓN: Inducción al Proyecto.

El objetivo del Proyecto es proporcionar la continuidad a la explotación del yacimiento

Chuquicamata en el largo plazo, permitiendo iniciar la extracción de las reservas a partir del

noveno año de iniciada la construcción.

Básicamente, el Proyecto consiste en un cambio del método de extracción de mineral del

yacimiento Chuquicamata desde rajo abierto a explotación subterránea. El tratamiento

metalúrgico de los minerales continúa en la Planta Concentradora de Chuquicamata como

se ejecuta en la actualidad, de modo que no forma parte del presente proyecto.

La configuración de explotación de la mina se caracteriza fundamentalmente por el método

de explotación Block Caving, donde se han diseñado unidades base de explotación

(preparación y producción) independientes que fueron denominadas Macro Bloques,

distribuidas en cada uno de los cuatro niveles de explotación definidos.

Todos estos niveles se encuentran bajo la cota del pit final diseñado para la actual

explotación del rajo Chuquicamata y se considera su incorporación paulatina, en función de

la secuencia de explotación definida, permitiendo sustentar el plan de producción a lo largo

de la vida útil del Proyecto.

El nivel superior asociado a una configuración Block Caving, corresponde al nivel de

hundimiento o socavación, donde se genera, vía perforación y tronadura el corte basal, el

cual permite generar el espacio suficiente para el desplazamiento de los bloques de roca en

altura y consecuentemente, permite la propagación del quiebre o hundimiento del macizo

rocoso. Una vez inducido el hundimiento del macizo, el mineral baja gravitacionalmente

hasta los puntos de extracción, lugar donde es reducido de tamaño -si así se requiriere- con

equipo destinado a esta función, para ser cargado y transportado por medio de equipos LHD

hasta los puntos de vaciado o piques de traspaso, los cuales conectan y conducen el

mineral de manera gravitacional hasta estaciones de chancado localizadas en un nivel

inferior.

Continuando con el manejo de minerales, luego que el mineral ha sido chancado, será

conducido por medio de correas transportadoras intermedias, una por cada Macro Bloque,

dispuestas bajo los chancadores, hasta la entrega sobre correas colectoras emplazadas

fuera del polígono de explotación.

Dichas correas colectoras convergen en la parte central del nivel, donde se traspasa el

mineral hasta un sistema de dos correas en serie por nivel (Correas de Nivel) que

transportan el mineral hasta un acopio centralizado en interior mina, el cual será

permanente y permitirá el carguío del sistema de transporte principal a superficie.

Bajo este acopio interior, por medio de alimentadores, el mineral es cargado sobre la

correa transportadora principal, formada por tres tramos en serie, que lo conduce a

superficie y descarga en un stock pile. Desde este acopio se descarga el mineral sobre una

correa overland que lo conduce hasta la Pila Mina, desde donde se alimenta la Planta

Concentradora de la DCN.

Definición de Obras Físicas.

El Proyecto tendrá una duración completa aproximada de 50 años, contados desde el inicio

de la construcción (año 1 hasta año 8) hasta el término de la operación (año 9 hasta año

50). La extracción del mineral desde el yacimiento Chuquicamata, definida para la etapa de

operación, se efectuará por un período estimado de 42 años para un Plan de Producción de

140 ktpd (miles de toneladas por día).

Previo a la operación de la mina se considera una primera etapa de construcción que se

extenderá hasta el año 8, en la cual se habilitarán las instalaciones indispensables para

comenzar la explotación del primer nivel de la mina, tales como: excavación de túneles,

piques, rampas y chimeneas, montaje de obras superficiales y de interior mina. Esta etapa

de construcción se ejecuta en un momento en que la operación del rajo de Chuquicamata,

inicia su descenso productivo hacia el cese de sus actividades para finalmente, dar paso

sólo a la explotación subterránea.

A continuación de la etapa de construcción, se considera 9 años de crecimiento productivo y

de desarrollo minero (ramp up) necesario para el avance propio de las operaciones, el que

se inicia en el año 9 y finaliza en el año 17, logrando el régimen productivo de 140 ktpd. A

partir del año 18 la mina permanecerá en constante habilitación de los niveles siguientes y

con producción a régimen.

Las reservas de mineral serán extraídas aplicando el método de explotación Block Caving,

en el que se han definido unidades mineralizadas productivas independientes denominadas

Macro Bloques, distribuidas en cuatro niveles de explotación (1, 2, 3 y 4). (Ver fig.4).

fig.7 Diseño de Macro Bloques y Niveles de Explotación.

Las obras y/o actividades de cada etapa del PMCHS que son sometidas a evaluación están

indicadas en fig.4. La descripción del Proyecto se ha dividido en cuatro tipos de obras y

actividades, las que se desarrollan tanto en la etapa de construcción como de operación, y

corresponden a: Obras de Infraestructura; Actividades de Preparación Mina; Actividades de

Producción; Actividades de Cierre.

El diseño dispone, que en el interior mina se cuente con aproximadamente 15.000 m2 por

cada nivel, en obras como barrio cívico (oficinas, salas de reuniones y para capacitación,

policlínico, casino), talleres para mantenimiento, polvorines, subestaciones eléctricas,

bodegas, estaciones de petróleo, plantas de hormigón y de tratamiento de aguas servidas,

drenajes, estacionamiento para buses y camionetas, refugios, servicios higiénicos y otros.

Así también, en superficie se dispondrá de aproximadamente 14.000 m2 para oficinas,

casino, sala multiuso, salas de control, casas de cambio, y otras instalaciones tales como:

estacionamientos, bodegas, talleres, policlínico, estaciones de combustibles, estanque de

agua industrial, estanque de agua potable y planta de tratamiento de aguas servidas.

Etapas Proyecto Chuquicamata Subterránea.

DISEÑO MINERO E INFRAESTRUCTURA.

Durante la vida de la Mina se desarrollará cerca de 1.000 kms. de galerías y túneles, equivalentes a la distancia carretera entre Calama y La Serena. Las obras de infraestructura se separan en aquellas permanentes que sustentarán la operación durante toda la vida útil de la mina subterránea y aquellas temporales que sustentarán la operación sólo para el nivel que han sido construidas, por lo que son transitorias y se desmantelan en la medida que el nivel de explotación respectivo se agota y deja de operar. La Localización General de la Infraestructura en Superficie, incluidos el Campamento de construcción y operación y los botaderos existentes que se utilizarán para la disposición final de las marinas.

fig.8 Macro Bloque en Preparación.

fig.9 Macro Bloque en Producción.

fig.10 Obra en superficie.

Obras Superficiales Permanentes: se muestra el detalle de la infraestructura de superficie

permanente del Proyecto. Para su construcción, estas obras requerirán de la preparación

del terreno (calicatas, nivelación, excavación hasta el nivel de fundación y cimientos), previo

a su emplazamiento.

Estas obras corresponden a los portales de los dos túneles para el acceso principal (personal, materiales e insumos), con los brocales de las tres chimeneas de ventilación de los túneles y el portal del túnel de transporte principal de mineral (correa transportadora principal). Se incluyen también siete portales correspondientes a las rampas de inyección de aire fresco y tres brocales de los piques de extracción de aire viciado, del sistema de ventilación principal de la mina. Se distingue el emplazamiento de estos portales y brocales. (Ver fig.11)

fig.11 Emplazamiento Portales

y Brocales.

a. Portales de túneles de acceso principal de la mina

Para el acceso de personal y de materiales e insumos, se proyecta la construcción de dos túneles de trazado recto que tendrán una sección aproximada de 7,5 m x 6,0 m. Estos túneles serán emplazados al Sureste del actual yacimiento de Chuquicamata. Los portales de los túneles de acceso principal a la mina, corresponden a las obras civiles destinadas a fortificar la entrada de cada uno de éstos.

b. Portal del túnel para el transporte principal de mineral

Para el transporte principal de mineral desde el interior mina a la superficie, se proyecta la construcción de un túnel recto de sección aproximada de 7,5 m x 6 m. El portal de este túnel corresponde a obras civiles destinadas a fortificar su entrada. Tabla. 2 Localización Portales túneles de acceso principal y túnel de transporte de mineral.

Portal

Norte (m)

Este (m)

Elevación (m)

Portal de Acceso N° 1 7.526.413 515.855 2.486

Portal de Acceso N° 2 7.529.434 515.883 2.486

Portal Transporte Principal Mineral 7.530.115 515.089 2.533 Fuente: Elaboración propia en base a PL-ODS16-3000-VE-301. Coordenadas UTM, PSAD 56, Huso 19.

Tabla. 3 Localización Brocales de Chimeneas de extracción de aire viciado de túneles de acceso

principal y de transporte principal de minerales.

Chimeneas de Ventilación

Norte (m)

Este (m)

Elevación (m)

Ventilación N° 1 – Chimenea Sur 7.530.818 514.603 2.575

Ventilación N° 1 – Chimenea Norte 7.530.829 514.607 2.575

Ventilación N° 2 7.531.791 513.916 2.620

Ventilación N° 3 – Chimenea Sur 7.532.564 512.708 2.688

Ventilación N° 3 – Chimenea Norte 7.532.583 512.693 2.688 Fuente: Elaboración propia en base a PL-ODS16-3000-VE-301. Coordenadas UTM, PSAD 56, Huso 19.

c. Portales de las rampas de inyección de aire fresco Los portales de las rampas de inyección de aire fresco corresponden a las obras civiles destinadas a fortificar las entradas de siete (7) rampas de aproximadamente 4.500 m de longitud, sección 8,0 m x 8,0 m y 15% de pendiente negativa, que se ubicarán a aproximadamente 5 km al Noreste del actual rajo de Chuquicamata. Tabla. 4 Localización Portales de túneles de inyección de Aire Fresco.

Portal

Norte (m)

Este (m)

Elevación (m)

1 7.535.172 516.028 2.725

1A 7.535.206 516.072 2.730

1B 7.535.244 516.078 2.730

1C 7.535.284 516.066 2.730

1D 7.535.314 516.118 2.730

1E 7.535.346 516.150 2.730

1F 7.535.377 516.193 2.735 Fuente: Elaboración Propia en base Informe Consolidado de Infraestructura., REP-3000-ME 314 Rev. P. Coordenadas UTM, PSAD 56, Huso 19.

d. Brocales de los piques de extracción de aire viciado

Los brocales de los piques de extracción de aire viciado, corresponden a las obras civiles destinadas a fortificar las entradas de tres (3) piques principales. Los piques de extracción de aire viciado serán de aproximadamente 10 m de diámetro, 1.000 m de profundidad, los que junto a rampas y chimeneas, atienden las necesidades de extracción de aire viciado de los distintos niveles de producción. En el Cuadro 2.2-5 se presentan las coordenadas geográficas aproximadas de la localización de los brocales de piques de extracción de aire viciado.

Tabla. 5 Localización Brocales de Piques para Extracción de Aire Viciado

Brocal

Norte (m)

Este (m)

Elevación (m)

1 7.535.709 512.924 2.980

1A 7.535.779 512.921 2.990

1B 7.535.849 512.918 2.995 Fuente: Informe Actualización Modelo atmosférico ubicación de portales de ventilación. REP-0000-EN-301 Rev. Q. Coordenadas UTM, PSAD 56, Huso 19.

Campamento e instalaciones anexas. Se habilitará de acuerdo con los requerimientos del Proyecto, un campamento para construcción y operación con capacidad máxima instalada de camas (año 2017) de aproximadamente 4.000 (para 3.735 trabajadores como máxima dotación de contratistas), que prestarán sus servicios durante las etapas de construcción y operación del Proyecto. El acceso al campamento será desde Calama, el acceso al campamento será a través de la Ruta 21 CH, distante a 3,8 km aproximados de la Avenida Circunvalación. Al Campamento se accede a través de un camino directo de 200 m medidos desde la Ruta 21 CH. Para dirigirse desde el campamento hacia las instalaciones principales del proyecto se retomará la Ruta 21 CH (camino a Chiu Chiu) y continuará por la Ruta 50, camino RT. El campamento es un sistema modular que cuenta con servicios que apuntan a satisfacer las necesidades de alojamiento y recreación de los trabajadores. Estas obras se contemplan en plena conformidad con las normas y especificaciones sobre diseño y construcción establecidas en la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones, así como, aquellas de orden sanitario contenidas en el Decreto Supremo N° 594/1999 del Ministerio de Salud. A continuación se señala los servicios con los cuales contará el campamento:

Dormitorios

Ambientes climatizados con servicios higiénicos y salas de estar.

Casinos para el personal, que incluirán áreas de comedores, cocina y servicios.

higiénicos.

Áreas de recreación.

Áreas de comunicación.

Salas multiuso.

Central de radio-comunicaciones, que contará con equipos de radiocomunicación

móviles y fijos, en banda VHF/UHF del campamento, la instalación de faenas, los

vehículos y las personas que participen en la construcción y operación de la

Central.

Áreas para instalar grupos electrógenos, transformadores y sala eléctrica.

Instalaciones varias tales como: oficinas, enfermería, bodegas de materiales.

Insumos y materiales La etapa de construcción del Proyecto contemplará las obras y actividades del campamento, obras de desarrollo (túneles, rampas y piques y preparación mina para habilitar el primer nivel de explotación. El Proyecto iniciará la construcción y habilitación de aproximadamente un 40% de la infraestructura en superficie durante el primer año de la etapa de construcción y el 60% restante gradualmente hasta el año 8. Los principales insumos requeridos por el Proyecto durante la etapa de construcción, para dar inicio a la extracción del mineral, son los siguientes:

Agua potable Agua industrial Energía eléctrica Combustibles y lubricantes Explosivos Hormigón estructural Acero estructural Fortificaciones Otros insumos

La forma de abastecimiento de cada uno de estos insumos se presenta a continuación: Agua Potable El consumo de agua potable del personal en campamento, para una dotación máxima en faena de 1868 trabajadores contratistas (turno A+B), se estima en aproximadamente 102.300 m3/año, (equivalente a 3,3 l/s al año)2. Las opciones de abastecimiento son mediante la conexión a la red de agua potable de Calama o bien, mediante conexión a la red de agua potable de la DCN. Se dispondrá de una red de distribución de agua potable abastecida mediante un estanque de cabecera de 420 m3. La capacidad de almacenamiento y regulación de agua potable será un 50% superior al consumo promedio máximo diario. El consumo de agua potable del personal en faena en la etapa de construcción, para una dotación máxima de 1.892 trabajadores (1868 contratistas más 24 propios), se estima en aproximadamente 69.100 m3/año (equivalente a 2,2 l/s al año)3. El abastecimiento será a través de ramales provenientes de las redes de agua potable de la Mina Chuquicamata.

Planta de tratamiento de aguas servidas de campamento. La Planta de tratamiento de los efluentes sanitarios originados en el campamento de construcción y operación ha sido diseñada para tratar las aguas del año de mayor dotación de personal contratista en faena, que corresponde al año 7 de Proyecto, con 1.868 trabajadores. Esta cantidad considera los factores de seguridad y de diseño del campamento. La planta de tratamiento proyectada utilizará un sistema biológico de lodos activados por aireación extendida y tendrá una capacidad de tratamiento total de 225 m3/día de aguas servidas. (Para un consumo de agua potable de 150 lt/día por persona y una recuperación de 80%). Planta de tratamiento de aguas servidas de faena La planta formará parte de las instalaciones en superficie en faena y atenderá los requerimientos de la máxima dotación de trabajadores en faena, tanto en la etapa de construcción como de operación y que corresponde a 2.764 trabajadores (año 2035), que incluye los trabajadores propios con residencia en Calama y contratistas. La planta tendrá una capacidad de tratamiento total aproximada de 222 m3/día de aguas servidas (para un consumo de agua potable de 100 l/día por persona y una recuperación de 80%). Las aguas servidas corresponden a aquellas aguas servidas extraídas del interior mina más las aguas servidas producidas en superficie. En la misma zona y junto con la planta de tratamiento de aguas servidas existirá otra planta que procesará las aguas residuales del proceso que son extraídas del interior de la mina y que alcanza un volumen aproximado de 3.100 m3/día. retirará los sólidos y aceites existentes en el agua la cual posteriormente se devolverá a la red de agua industrial de la división. Barrio cívico en superficie e instalaciones anexas El barrio cívico será la zona de oficinas en superficie que se construirá próxima a los módulos de la casa de cambio de trabajadores en el sector industrial, e incluirá las siguientes instalaciones:

• Oficinas, • Salas de control central, • Casino, • Sala multiuso.

Las instalaciones anexas corresponden a:

Casa de cambio de trabajadores.

Servicios de Apoyo, como: o Estacionamientos para buses y vehículos livianos.

o Sector de arriendo vehículos livianos.

o Sector de talleres.

o Estación de servicios.

o Muestrera.

o Policlínico.

o Unidad de rescate mina.

o Estación meteorológica.

o Bodegas.

o Patio materiales salvataje.

o Stock de áridos.

o Planta de hormigón.

o Polvorín.

o Sistema de impulsión de aguas.

o Estanques para agua industrial y potable.

o Estanque para agua destinada al sistema contra incendio.

o Estanques para combustible.

o Planta de tratamiento de aguas servidas de faena.

fig.12 Barrios cívico en superficie e instalaciones anexas.

Caminos de acceso. Para el mantenimiento de la Correa Overland se proyectan dos tramos de caminos con rasantes que se ajustan al nivel de terreno existente. El primer tramo será emplazado en el lado Este de la Correa y denominado “Camino 1 - Servicio Correa Overland”, y nacerá en el Stock Pile y terminará en la Estación de Transferencia de la correa overland. Este tramo tendrá una longitud aproximada de 4.300 m con una pendiente promedio aproximada de 6,3%. El segundo tramo que será emplazado en el lado Norte de la Correa y denominado “Camino 2 - Servicio Correa Overland” nacerá en la Estación de Transferencia y terminará en la descarga a la Pila Mina. Este tramo tendrá una longitud aproximada de 970 m y una pendiente promedio de 6,3%. El acceso a las áreas donde emergerán las chimeneas que ventilan los túneles de acceso principal y de transporte principal nacerá en el camino secundario de la Correa Overland y terminará en la plataforma de brocales de cada chimenea.

Stock Pile y Correa Overland. El acopio en superficie del mineral será una instalación confinada, cubierta por un domo estructural de aproximadamente 76 m de ancho, 120 m de largo y 33 m de alto, con una capacidad de almacenamiento de aproximadamente 90.000 toneladas vivas de mineral, que asegurará una alimentación continua a la Planta Concentradora de Chuquicamata y una autonomía superior a 16 horas de operación. La correa principal subterránea descargará el mineral proveniente de la mina en una correa móvil, que se localizará en la parte superior del stock pile, a través un sistema que permitirá una caída uniforme y controlada. En la parte inferior del acopio, se encontrarán dos líneas de seis chutes que descargarán el mineral sobre dos correas transportadoras, las que a su vez, lo descargarán sobre la Correa Overland, que será la encargada de transportar el mineral desde el Stock Pile a la Pila Mina, desde donde finalmente se descarga a la Planta Concentradora de la DCN. Infraestructura Eléctrica en Superficie. La alimentación de energía eléctrica asociada al Proyecto PMCHS se realizará a partir de la Subestación Eléctrica Principal Mina Subterránea, la cual se alimentará mediante dos líneas de 220 kV – una a partir de las barras de 220 kV de la S/E Salar y la otra a partir de las barras de 220 kV de la S/E Radomiro Tomic, instalación que implicaría la necesidad de ampliación de ambas subestaciones en un paño adicional de 220 kV, cada uno de los cuales estará conformado por un conjunto de interruptor, desconectadores, transformadores de medida y pararrayos. A partir de los paños de 220 kV adicionales asociados a cada una de dichas subestaciones saldrá una línea aérea por cada uno de éstos, de una longitud aproximada de 6 y 30 km para el caso de la S/E Salar y S/E Radomiro Tomic, respectivamente y cuyas dimensiones serán CANTON 394.5 KCM para el caso de El Salar y CAIRO 465.4 KCM para el caso de Radomiro Tomic, las cuales estarán soportadas por estructuras metálicas del tipo torre de Alta Tensión. Las líneas anteriores rematarán en la S/E Principal Mina Chuquicamata Subterránea, en la cual el voltaje se transformará desde 220 kV a 33 kV. Desde dicha subestación se tenderán alimentadores de 33 kV – cada uno formado por 2 cables de 500 MCM, clase 35 kV los cuales rematarán en las barras de 33 kV de las distintas subestaciones eléctricas destinadas al suministro de energía de las diferentes áreas de la mina: S/E Ventilación Principal Inyección y Extracción, S/E Correas Overland, S/E Edificio de Acopio, S/E Estaciones de Transferencia 1 y 2, S/E Sistema de Silos, S/E Paneles 1 y 2, S/E Chancadores Primarios Paneles 1 y 2, S/E Drenaje y S/E Acceso. El diagrama de alimentación de energía eléctrica de las distintas subestaciones eléctricas involucradas en el sistema eléctrico (asociado al Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea).

Las Subestaciones en superficie del proyecto son las siguientes: • S/E Principal Mina Chuquicamata Subterránea. La subestación eléctrica Principal Mina Chuquicamata Subterránea será emplazada a 4 km al este de la S/E Salar en donde se instalarán los equipos de maniobra de 220 kV, transformadores principales y los equipos de maniobra 33 kV. • S/E Ventilación Inyección. Esta subestación eléctrica se ubicará a aproximadamente 5 km al norte de la S/E Principal Mina Chuquicamata Subterránea y estará destinada al suministro de energía al Sistema principal de inyección de aire. • S/E Ventilación Extracción. Esta subestación eléctrica estará ubicada a 1 km al Oeste del Botadero J1 y se destinará al suministro de energía del Sistema de extracción de aire. • S/E Overland. Esta subestación eléctrica estará ubicada en el entorno de los sopladores de la Fundición, y será destinada a suministrar energía al sistema motriz de las correas transportadoras overland y servicios auxiliares. • S/E Stock pile. Esta subestación eléctrica, estará ubicada a 1 km al Oeste de la S/E Principal Mina Subterránea, se destinará al suministro de energía a los sistemas motrices asociados a la correa transportadora principal de mineral en su tramo 3, correa repartidora, alimentadores, correa alimentadora de la correa transportadora principal de transporte y servicios auxiliares del edificio de Acopio. • S/E Acceso. Esta subestación eléctrica se ubicará a 1 km al norte de la S/E Principal Mina Subterránea, y estará destinada a suministrar la energía a los talleres de mantenimiento mina y al barrio cívico exterior.

fig.13 Disposición de Estaciones Subeléctricas, en superficie.

Obras Subterráneas Permanentes: La infraestructura permanente subterránea que sustentará la operación de todos los niveles de explotación durante la vida útil de la mina, estará constituida por las siguientes obras:

Túneles de acceso principal y rampas de acceso a niveles.

Túnel para el transporte principal de mineral (correa transportadora principal).

Sistema de ventilación principal mina.

Acopio centralizado subterráneo.

Estación de transferencia de la correa principal.

Infraestructura eléctrica permanente interior mina.

fig.14 Ubicación de obras de desarrollo subterráneo permanente; Trazado de los

túneles de acceso de personal, materiales e insumos; túnel para el transporte principal de

mineral; rampas y chimeneas de ingreso de aire fresco y, rampas y piques de extracción

de aire viciado.

a. Túneles de acceso principal y rampas de acceso a niveles. El acceso principal de la mina permitirá el tránsito vehicular de buses con personal hasta el barrio cívico en el interior mina, el tránsito de camiones con suministros, los materiales e insumos necesarios hasta las bodegas, el tránsito de camiones con rampas especiales de ingreso de equipos de producción e instalaciones prefabricadas, vehículos menores como camionetas, entre otros. El acceso principal también permitirá el traslado de la logística inversa generada principalmente por el retiro de RISES y RILES durante la explotación de la mina subterránea. Las dimensiones de los túneles permitirán el emplazamiento de una calzada vial, en toda su extensión, con dos pistas de circulación cada uno. Para otorgar mayor seguridad vial en la operación normal de cada túnel, no se permitirá el uso de tráfico encontrado, por lo que se destinará un túnel sólo para el ingreso y el otro para el egreso de vehículos. Existirá un Sistema de Señalización y Control de Tráfico que, junto a la operación de un circuito cerrado de televisión y un sistema de detección de vehículos en interior mina, permitirá utilizar eficientemente las instalaciones y afrontar de manera segura y confiable cualquier contingencia que eventualmente pudiera producirse. A lo largo del desarrollo de estos túneles, existirán galerías que conectarán ambos túneles, aproximadamente cada 300 metros, las que serán de una sección similar, y permitirán desviar la circulación del tránsito en caso de mantenimiento de la infraestructura o por cualquier imprevisto sucedido durante la operación del sistema. Además, cada dos kilómetros aproximadamente, se considera la construcción de chimeneas de ventilación que permitirán inyectar aire fresco y extraer los gases contaminantes generados por el tránsito vehicular, especialmente durante los cambios de turnos donde se presenta la mayor demanda.

b. Túnel para el transporte principal de mineral Se habilitará un túnel de sección 7,5 m x 6,0 m y de 6.820 m de longitud aproximadamente, que albergará la correa transportadora principal, formada por tres tramos de correas en serie con pendiente ascendente del 15%, que conducirá el mineral desde la mina subterránea al stock pile en superficie. c. Sistema de ventilación principal mina La infraestructura principal de ventilación estará constituida por un circuito principal de inyección de aire fresco y otro circuito principal de extracción de aire viciado, ambos circuitos con ventiladores en superficie. En el diseño de la inyección de aire fresco de la ventilación principal, se ha considerado tanto el límite de la cuenca hidrogeológica presente en el sector como los límites del área de restricción definidos por las curvas de iso-concentración de contaminantes ambientales SO2, AS, MP10 y SiO2, en cumplimiento del D.S. 594/1999 del Ministerio de Salud. d. Rampas para inyección de aire fresco

El circuito de inyección de aire fresco, estará formado por un conjunto de siete rampas de sección 8m x 8m, pendiente del 15% y más de 4.500 m de longitud hasta el límite impuesto por los márgenes de seguridad en torno de la envolvente de subsidencia total del proyecto. El circuito de inyección de aire fresco permanecerá operativo toda la vida útil del proyecto. Los ventiladores principales de inyección se encontrarán ubicados en superficie, en los portales de ventilación, uno por cada rampa principal. e. Piques de extracción de aire viciado Se proyecta construir tres piques verticales de extracción de aire viciado de 10 m de diámetro y 972 m de largo, los que junto a rampas y chimeneas atenderán las necesidades de extracción de aire viciado de los distintos niveles. Los ventiladores principales de extracción se encontrarán en superficie, en los portales de ventilación, dos por cada pique principal. f. Acopio centralizado subterráneo

El acopio centralizado subterráneo tendrá como función absorber las fluctuaciones operacionales horarias propias de una gran cadena productiva que se iniciará en el nivel de producción y finalizará con la entrega del mineral en la planta concentradora. El emplazamiento definido para el acopio centralizado, entre las correas de nivel y las correas principales, permitirá la permanente independencia entre la disponibilidad de mineral proveniente de los sectores de producción y la alimentación a la planta de tratamiento de la DCN. La capacidad de almacenamiento de este acopio será 30.000 toneladas, aproximadamente.

El sistema de acopio lo conformarán: • Seis silos de 11 m de diámetro y 40 m de altura, excavados en roca, separados cada 40 m. • Una excavación fortificada de aproximadamente 50 m de longitud x 12 m de ancho x 24 m alto, construida en la parte superior de los silos para el alojamiento de dos chutes de traspaso. g. Estación de transferencia de la correa principal.

El mineral proveniente del acopio centralizado subterráneo será transportado a la superficie por un sistema compuesto por tres correas en serie unidas a través de dos estaciones de transferencia intermedias. Cada estación de transferencia se emplazará en una excavación fortificada de 15 m x 58,5 m x 18 m. h. Infraestructura eléctrica permanente interior mina.

Se construirán las siguientes sub-estaciones eléctricas en el interior de la mina, las que permanecerán operativas durante toda la vida útil del proyecto: • S/E Transferencia 1 y 2. Estas subestaciones eléctricas se ubicarán en los bypass de las cavernas de transferencia de los tramos 1 y 2 de la correa de transporte principal y serán destinadas al suministro de energía a los sistemas motrices de la correa principal de transporte (tramos 1 y 2), estaciones de transferencia y servicios eléctricos auxiliares asociados. • S/E Drenaje. Esta subestación eléctrica estará destinada al suministro de energía al sistema de bombas de drenaje de la mina. • S/E Sistema de Silos. Esta subestación eléctrica se encontrará ubica en el Nivel de la Estación de Traspaso de la Correa de Alimentación de la Correa Principal. • S/E Panel. Esta subestación eléctrica se ubicará en la cabecera del Subnivel de Ventilación Principal Extracción, a la altura del punto e confluencia de las correas transportadoras intermedias.

La ubicación relativa de las S/E’s interiores en la mina se muestra en la siguiente imagen.

fig.15 Disposiciones de subestaciones eléctricas subterráneas.

Obras Subterráneas Temporales: Las obras de infraestructura temporal serán subterráneas y permanecerán sólo mientras se encuentre operativo el nivel respectivo. a. Obras de acceso. Las actividades de desarrollo interior mina, incluirán la construcción de los túneles, rampas, galerías, chimeneas y/o piques, para el acceso desde la rampa principal a los distintos niveles de operación. Estas obras se construirán desde instalaciones cercanas al barrio cívico. Se proyecta realizar una rampa de 822 m como acceso constructivo desde el túnel de exploración hasta la rotonda de llegada de los accesos principales, más 2 rampas de acceso a los subniveles de ventilación de inyección y extracción. Para el acceso al nivel de producción y al barrio cívico, se proyecta el uso de la rampa de acceso constructivo. Para alcanzar el subnivel de chancado, por un lado se proyecta el uso de la rampa de acceso constructivo y, por el otro lado, el túnel de exploración con un desarrollo corto de 22 m aproximadamente. Finalmente, el acceso al nivel de transporte intermedio, se realizará pasando por la rampa de acceso constructivo y mediante el desarrollo del túnel correa de nivel. b. Sistema de Traspaso.

Las obras asociadas con este sistema serán cuatro chimeneas de traspaso de mineral y dos tolvas de almacenamiento del mismo. Estas tolvas confluirán a la sala de chancado.

c. Sistema de Chancado. La planta de chancado se alojará en una excavación de 15 m de altura, 15 m ancho y 14 m de longitud. En el sector superior de la sala se ubicará un puente grúa, con capacidad útil de 60 t cuyo objetivo será facilitar el montaje, mantenimiento, operación y desmontaje de dicha planta. Complementariamente, se consideran 3 campanas de captación de polvo, una ubicada sobre el chancador primario y las otras dos sobre la descarga de cada uno de los alimentadores vibratorios de mineral. Adicionalmente, sobre cada alimentador se contará con un electroimán para detectar, retener y apilar los metálicos ferrosos no triturables que vengan con el mineral. d. Barrios cívicos y servicio interior mina.

El Proyecto cuenta con barrio cívico en cada nivel, talleres de mantenimiento, polvorines, subestaciones eléctricas y tendidos eléctricos, red de comunicaciones, bodega de abastecimiento, estanques de almacenamiento y surtidoras de diesel, red y generación de aire comprimido, planta de hormigón, planta de shotcrete, red y planta de tratamiento de aguas servidas, estacionamiento para buses y camionetas, refugios y servicios higiénicos, entre otras instalaciones auxiliares.

fig.16 Instalaciones barrio cívico y de servicio interior mina.

• Barrio cívico. Se contará con dos (2) barrios cívicos por nivel, ubicados en el sector Norte y Sur del polígono de explotación, dotados de 50 oficinas , 1 sala de reuniones con capacidad para 30 personas, 1 sala de capacitación para 40 personas, 1 comedor, cocinas, servicios higiénicos y posta de primeros auxilios. La zona de oficinas de cada barrio cívico será habilitada como área de refugio de seguridad, en caso de emergencia. La infraestructura para servicios de interior mina es descrita a continuación: • Talleres de mantenimiento. El Proyecto incorporará dos (2) talleres de mantenimiento por nivel, ubicados al lado Norte y Sur del polígono de explotación. Cada uno de los talleres dispondrá de naves de mantenimiento, sector de lubricado, de lavado, sala de cambio de neumáticos, bodega de almacenamiento de componentes, laboratorio de instrumentación, sala de compresor, sala eléctrica y estructura de apoyo (pañol, talleres, servicios higiénicos, casilleros, estacionamientos, etc.). • Bodega. En cada nivel de extracción existirá 1 bodega de almacenamiento de 1.400m2, aproximadamente, dividida en 5 sectores con disponibilidad de puentes grúa y zonas para carga y descarga de insumos. • Estacionamiento Buses. El proyecto incorporará en cada nivel de producción, 10 estacionamientos ubicados en una rotonda para facilitar el acceso y egreso de los buses hacia los Barrios Cívicos Sur y Norte. • Planta de Tratamiento de Aguas Servidas. En cada nivel de producción se considera la instalación de una planta de tratamiento primario, separación sólido-líquido. • Plantas de hormigón y shotcrete. Las plantas de hormigón y shotcrete tendrán una capacidad de producción aproximada de 10 m3/h y 15 m3/h, respectivamente. • Combustible. Se contará con 2 estanques de almacenamiento de combustible de 135 m3 cada uno, con estaciones de servicio con estanques petroleros de 5 m3 y 2 surtidores de 60 l/min, cada una. • Polvorín. Se contará con dos polvorines, uno a cada lado del polígono de explotación, con una capacidad de 25 toneladas equivalentes a dinamita 60% cada uno, asegurando un stock para 1,5 meses.

• Infraestructura eléctrica temporal interior mina. Se dispondrá de dos subestaciones eléctricas en cada nivel (S/E Panel 1 y S/E Panel 2), las que se ubican en la cabecera del Subnivel de Ventilación Principal Extracción a la altura del punto de confluencia de las correas transportadoras intermedias colectoras de nivel. Estas subestaciones estarán destinadas a suministrar la energía a los sistemas de chancado primario, sistemas de correas transportadoras intermedias y colectoras, sistemas de ventilación secundaria de inyección y extracción, equipos de preparación del Nivel de Hundimiento y Producción y servicios eléctricos auxiliares.

RITMO PRODUCTIVO.

Capacidad de Producción. En estudios previos a la Ingeniería Conceptual, se identificó que un potencial proyecto de explotación subterránea del yacimiento Chuquicamata sólo sería rentable con un ritmo de producción de régimen sobre 90 ktpd, dado el alto nivel de inversiones que un proyecto de minería profunda implica. Es así como tempranamente en la Ingeniería Conceptual, se determinó que la capacidad máxima de producción en régimen posible de sostener por una operación Block Caving en Chuquicamata, según los criterios de planificación y diseños considerados, es de 155 ktpd, sin embargo bajo los criterios definidos, este ritmo dejaba al proyecto sin una capacidad de recuperación (catch up). Dado lo anterior, en los estudios de la Ingeniería Conceptual se analizaron ritmos de producción en régimen de 100 ktpd, 120 ktpd y 140 ktpd, como opciones a evaluar de manera independiente o integrada en los planes de alimentación de la División Codelco Norte. Estos ritmos de producción buscan aprovechar las capacidades del método de explotación por hundimiento y la magnitud del yacimiento, de forma de generar opciones de explotación de mayor rentabilidad. La única faena en el mundo que en la actualidad opera con ritmos de producción comparables es la mina El Teniente. Condiciones de diseño tales como capacidades de desarrollo (ritmos de hundimiento) y altura de columna a extraer determinan la capacidad de producción de una explotación minera por hundimiento. En el caso del proyecto de explotación subterránea del yacimiento Chuquicamata, la ubicación de los niveles de explotación determina alturas de columna de 216 m en los tres niveles inferiores y alturas de columna entre 100 m y 400 m en el nivel superior, valores que son habituales en las faenas actualmente en operación que llegan puntualmente hasta los 500 m de altura de columna. El ritmo de hundimiento planificado se sustenta en una capacidad de preparación de aproximadamente 80.000 m2 por año, de acuerdo a los resultados obtenidos en los estudios específicos desarrollados. Este valor se traduce en la necesidad de desarrollar anualmente cerca de 18.000 m lineales de labores horizontales y 3.500 m de obras verticales. Estos valores son similares a los que en la actualidad exhibe la Mina El Teniente y resultan incluso menores que faenas de menor tamaño que operan con métodos intensivos en desarrollos. El volumen de recursos extraíbles y su distribución espacial también resultan relevantes para determinar la capacidad de producción de la faena, ya que la mantención de la capacidad de producción por un largo periodo, depende principalmente de estas condiciones. En el caso de la explotación subterránea de Chuquicamata, el diseño en cuatro niveles de explotación permite alcanzar la capacidad de régimen en cada uno de los niveles coordinando el agotamiento de un nivel superior con la puesta en producción del nivel inferior. Los planes de producción generados consideran un periodo de tres años para que cada unidad de explotación o Macro Bloque, alcance el régimen productivo y en el caso de los Macro Bloques iniciales tal periodo es de cuatro años. Estos valores deducidos de la experiencia de faenas operadas con Hundimiento por Paneles pueden resultar conservadores para las condiciones de operación proyectadas para el Hundimiento por Bloques. Similar condición se da para las velocidades de extracción utilizadas.

EXPLOTACIÓN, CARGUÍO Y TRANSPORTE. La explotación se desarrollará aplicando el método de hundimiento por bloques, en configuración Macro Bloques. Este método masivo ofrece ventajas en costos y capacidades de producción, con una buena adaptación a las condiciones geotécnicas presentes. Como contraparte, se sacrifican capacidades de selectividad de los minerales, incorporando mayor volumen de dilución en la producción, si se le compara con otros métodos selectivos de minería subterránea. La selección del método de explotación consideró en etapas tempranas de ingeniería, el análisis de métodos medianamente masivos como: Realce por sub niveles (sub level stoping) Hundimiento por sub niveles (sub level caving) Y otros masivos como: Hundimiento por paneles (panel caving) Hundimiento por bloques (block caving) Los dos primeros fueron descartados por sus altos costos y consecuentemente bajo nivel de reservas generadas, quedando en carrera para la fase de Prefactibilidad sólo los métodos masivos debido a que ofrecen condiciones de costos y capacidades de producción que permiten configurar una explotación económica. En síntesis, durante la Ingeniería Conceptual o fase de Prefactibilidad, el análisis se focalizó en definir la configuración de explotación sobre la base del análisis de métodos por Hundimiento de Bloques y Hundimiento por Paneles con equipos LHD. El hundimiento por bloques, por sobre los paneles fue preferible, debido a que: Otorga una mayor flexibilidad en la planificación de la producción, de los desarrollos y de las diferentes operaciones. Favorece la segmentación geográfica de las operaciones, la geometría del cuerpo mineralizado, la definición de una configuración modular, lo que permite incorporar cambios tecnológicos con una mayor flexibilidad. Métodos de Explotación.

Perfil de la mineralización (Footprint v/s Pit Final): Se obtienen mayores alturas

mineralizadas cerca de la pared Oeste que de la Este. (Ver fig.14 y fig.15).

2

13

4

A A

fig.17 Footprint

fig.18 Pit Final

Configuración General: 4 niveles de explotación.

El proyecto minero está formulado a partir de cuatro niveles de explotación, caracterizados por las cotas de los respectivos niveles de hundimiento en las elevaciones 1.841 m, 1.625 m, 1.409 m y 1.193 m, generando 216 m de altura de columna media de mineral in situ entre niveles. El nivel de explotación superior (1.841) presenta columnas de mineral in situ que varían entre 100 m y 650 m, debido a la topografía resultante de la explotación Rajo Abierto, en consecuencia, las columnas de reservas extraíbles asociadas en este nivel varían entre 100 m y 400 m de altura, dejando mineral remanente que no se ha considerado en las cubicaciones ni en los planes de producción. La extensión del área explotable es de unos 2.500 m en el eje Norte-Sur y 250 m en promedio en el eje Este-Oeste.

fig.19 Configuración minera con 4 niveles de explotación. fig.20 Niveles y Footprint.

fig.21 Recursos remanentes.

Actividades de Preparación Mina. Las preparación minera agrupa todas aquellas operaciones asociadas a la construcción y desarrollo minero, previas a las operaciones de extracción de mineral. Incluye sondajes exploratorios geotécnicos, actividades de excavación, perforación y tronadura, extracción de marina, fortificación y construcción de galerías, socavones, piques y chimeneas que forman parte de los distintos subniveles definidos en cada Macro Bloque. En cada nivel de explotación del yacimiento, y en cada macro bloque se construirá las unidades de producción, conformadas por el nivel de hundimiento, nivel de producción, sub nivel de inyección de aire fresco, sub nivel de extracción de aire viciado, nivel de chancado y transporte intermedio. (Ver fig.22).

fig.22 Unidad de producción. Pre acondicionamiento. El pre-acondicionamiento favorecerá el hundimiento al inicio de la explotación y orientará convenientemente la propagación del mismo en altura, asegurando de esta manera el progreso del quiebre del macizo rocoso en la vertical. Las operaciones de Pre-acondicionamiento contempladas en el Proyecto, abarcarán aproximadamente un 50 a 60% del área a explotar, estarán localizadas sobre las rocas de mayor competencia y serán realizadas desde cada nivel de hundimiento y producción, con perforaciones largas ascendentes que asegurarán una altura de columna quebrada de 100 m.

Preparación Nivel de Hundimiento. Esta operación se realizará desde el nivel o galería de hundimiento y se complementará con la excavación final de las obras de recepción del mineral desde el nivel de producción ubicado 18 m más abajo, de esta forma se construirán las bateas que conectarán el nivel de producción con el nivel de hundimiento y entonces permitirán el flujo del mineral quebrado hacia los puntos de extracción. (Ver fig.23).

fig.23 Proceso de socavación. Preparación nivel de producción. Cada Macro Bloque poseerá cuatro calles de producción para la operación de los equipos LHD’s de 9 yd3 de capacidad, cuya función es cargar el mineral en los puntos de extracción, transportarlo y descargarlo en los puntos de vaciado. La malla de extracción definida tendrá una distancia entre calles de 30 m, y entre zanjas de 16 m. Preparación sub - nivel de ventilación. Corresponde a la construcción del conjunto de galerías que conformarán los subniveles de inyección y extracción de aire, los que se ubicarán bajo del nivel de producción. Las galerías para inyección de aire tendrán por objetivo conducir aire fresco captado desde la superficie por ventiladores inyectores hacia las diferentes áreas de trabajo. Las galerías de extracción tendrán como propósito extraer el aire viciado para expulsarlo a la superficie. La construcción de las galerías de ventilación se realizará con metodología convencional.

Preparación sistema de Traspaso. Corresponde a la excavación de labores sub-verticales (chimeneas) que comunicarán el nivel de producción con el nivel de chancado, y se utilizarán para el traspaso y acopio de mineral entre ambos niveles. La construcción de las chimeneas se efectuará mediante excavación a sección completa con máquinas Raise Borer y se reforzarán para prevenir su desgaste y desmoronamiento. Preparación Nivel de Chancado y Transporte. Corresponde a la ejecución de las excavaciones de cámaras y túneles requeridas para la instalación de los chancadores primarios de mandíbulas y para las correas transportadoras (intermedias, colectoras y de nivel). La construcción de los túneles y cámaras se efectuará mediante excavación convencional y se reforzarán para asegurar su estabilidad. Actividades de Producción. Considera las siguientes actividades:

• Quiebre del mineral. • Manejo de mineral (traspaso, chancado, transporte y acopio).

fig.24 Esquema general de actividades de producción.

Quiebre del Mineral. Una vez formada la batea y producida la socavación o corte basal del bloque, con el objetivo de propagar el quiebre del macizo rocoso se realizará la extracción del mineral mediante LHD (Load-Haul-Dump; carga-transporte-descarga). Una vez generado el quiebre completo de la columna se generará el régimen de extracción donde se alcanza las máximas productividades. Manejo de Mineral. El manejo de minerales comienza cuando el LHD carga el mineral, lo traslada dentro del nivel de producción hasta la descarga en el punto de vaciado para continuar con las operaciones de traspaso de mineral, chancado primario, transporte intermedio, acopio centralizado subterráneo, transporte principal subterráneo, acopio en superficie (stock pile) y transporte en superficie en correa overland a la Pila Mina. (Ver fig.19).

Tabla. 6 Flota total de equipos proyectados para el nivel de producción.

Equipos

Cantidad

LHD 9yd3 35

Jumbo de reducción secundaria 9

Martillo Móvil 9

LHD Servicio 3

Jumbo Avance 2

Utilitario de mantenimiento 5

Utilitario eléctrico 5

Utilitario servicio 3

Mixer shotcrete 3

Robot shotcrete 3 Fuente: REP-3000-ME-312 Rev. T: Informe Dimensionamiento de Talleres y Bodegas.

a. Traspaso de mineral

El traspaso de mineral se iniciará en el nivel de producción, con la descarga de mineral sobre las parrillas clasificadoras ubicadas en la parte superior de los piques, y concluirá en los puntos de descarga de las tolvas sobre cada alimentador vibratorio en la sala de chancado. La configuración del módulo de traspaso se compondrá de 4 piques y 2 tolvas que conectarán los puntos de vaciado en el nivel de producción con el alimentador vibratorio en la sala de chancado. La capacidad de cada sistema de traspaso (4 piques más 2 tolvas) será del orden de las 6.800 t. (Ver fig.18). La operación del sistema de traspaso será controlada mediante medidores de nivel ubicados sobre cada pique, los cuales detectarán el nivel alto y bajo del mineral contenido en éstas, permitiendo así detener y/o activar la operación eficiente de los alimentadores y chancadores aguas abajo del proceso productivo.

fig.25 Sistema de traspaso.

b. Chancado primario El chancado primario consiste en la reducción mecánica del tamaño del mineral proveniente desde las tolvas de traspaso, desde una granulometría máxima de 1,3 m a un tamaño inferior a 12 pulgadas (0,3 m). La planta de chancado estará formada por dos alimentadores vibratorios que descargarán el mineral a un chancador de mandíbula de capacidad nominal 800 a 1.000 tph. El mineral chancado será traspasado en forma gravitacional, a través de un chute, a una correa transportadora (denominada correa intermedia). c. Transporte Intermedio El transporte intermedio contemplará el traslado de mineral desde él o los niveles que se encuentren operativos, hasta el acopio interior mina por medio de correas transportadoras. Cada nivel de explotación contará con un sistema de transporte intermedio independiente, ya que la explotación de mineral de los diferentes niveles se encuentra diferida en el tiempo. El transporte intermedio se llevará a efecto con tres tipos de correas transportadoras puestas en serie, las que se describen a continuación:

i. Correas Intermedias. Son correas transportadoras emplazadas en forma horizontal, una por cada Macro Bloque, dispuestas bajo los chancadores. Estas correas transportarán el mineral desde la descarga de los chancadores de mandíbula, hasta las correas colectoras, emplazadas a lo largo del nivel y al costado Este del polígono de explotación.

ii. Correas Colectoras.

Son correas transportadoras emplazadas en forma horizontal, que recibirán el mineral de las correas intermedias y lo descargarán en las correas de nivel. En cada nivel de explotación se ha definido dos correas colectoras, una emplazada en el lado Norte del polígono de explotación y la otra en el lado Sur.

iii. Correas de Nivel

Son las encargadas de transportar el mineral hasta la batería de silos del acopio centralizado subterráneo desde los diferentes niveles, para lo cual estarán emplazadas con pendiente, ya sea para elevar o bajar el mineral hasta el acopio centralizado subterráneo. d. Acopio Centralizado Subterráneo.

El mineral será recibido desde las correas de nivel mediante chutes-pantalón que distribuirán el mineral y luego lo traspasarán a dos correas móviles reversibles que descargarán el mineral a los silos operativos en función de los niveles de llenado de cada uno. En la parte inferior de cada silo se encontrará un sistema de manejo de minerales que permitirá el carguío de la correa de transporte principal subterráneo. e. Transporte principal subterráneo.

El mineral disponible en el acopio centralizado subterráneo será descargado sobre la correa de transporte principal, por medio de alimentadores. El sistema de transporte principal, tendrá un largo total aproximado de 6.800 m, constará de un sistema de correas y estaciones de transferencia. La pendiente definida para el túnel correa será de 15%, ascendente. La función de las correas de transporte principal será acarrear y elevar el mineral 1.000 m aproximadamente hasta la superficie y descargarlo en el Acopio de Mineral en Superficie. f. Acopio de mineral en superficie (Stock Pile).

La correa principal subterránea descargará el mineral en una correa móvil, localizada en la parte superior del acopio, la que permitirá ir distribuyendo el mineral de manera uniforme y controlada. El acopio de mineral en superficie, tendrá una capacidad de almacenamiento aproximada de 90.000 toneladas vivas y en su parte inferior contará con un sistema de manejo de minerales que permitirá el adecuado carguío a la correa Overland. g. Correa Overland.

Desde el stock pile, el mineral será conducido a través de un sistema de correas en superficie (overland) de 5,6 km aproximadamente, con una estación de transferencia intermedia, hasta la descarga a la Pila Mina, desde donde se descargará finalmente a la Planta Concentradora de la DCN.

Transporte Principal (Ver fig.26 Sistema de traspaso)

fig.27 Transporte Principal.

fig.27 Rutas de transporte de marinas a botaderos.

ACCESO.

Localización y acceso al Proyecto.

Las instalaciones y obras del PMCHS se localizan en la Región de Antofagasta, Provincia de El Loa, Comuna de Calama. El Proyecto se encuentra a unos 250 km al Noreste de la ciudad de Antofagasta, capital regional El yacimiento Chuquicamata se sitúa en el distrito minero donde coexisten varias minas de cobre, pertenecientes a CODELCO Chile y operadas por la División CODELCO Norte (DCN), como son la Mina Radomiro Tomic (RT), Mina Chuquicamata y la Mina Sur (MS). El sector de explotación subterránea se ubica bajo el actual rajo, a unos 17 km al Norte de la ciudad de Calama y a unos 27 km al Oeste del poblado de Chiu Chiu. Por su parte, la infraestructura en superficie se encuentra a 15 km aproximadamente de la ciudad de Calama. Por otro lado, el sector campamento se ubicará a unos 3,8 km al Noreste de la ciudad de Calama, cercano a las Rutas 21 CH (camino a Chiu Chiu) y Ruta 50 (camino a RT). El acceso desde Calama a las instalaciones en superficie del Proyecto, es a través de la Ruta 21 CH, siguiendo por la Ruta 50 unos 10 km, para conectar a un camino de aproximadamente 1.360 m, que finaliza en estas instalaciones. Se ha definido un polígono de localización del Proyecto que incorpora el yacimiento Chuquicamata y las obras superficiales y subterráneas que considera el PMCHS. Caminos. Se proyecta que los caminos de acceso principales se pavimenten y que los caminos secundarios se construyan con una carpeta de relleno compactado, con una rasante que se ajusta al nivel de terreno existente. Con respecto a los caminos de acceso al portal de transporte principal y al stock pile, éstos tendrán una longitud aproximada de 1.400 m a partir del cruce con la Ruta 50 con pendiente promedio de 3,4% y 1.100 m. de longitud aproximada con pendiente promedio de 3,2%, respectivamente. El acceso a los portales de inyección de aire fresco se ha proyectado a partir del camino existente, que conecta la Planta de Lixiviación Ácida de la empresa ECOMETALES con el área de Lixiviación de Sulfuros de Baja Ley. Tendrá una longitud de 1.400 m aproximadamente, con una pendiente promedio de 5%. El acceso a los brocales de extracción de aire viciado se ha proyectado a partir de un camino existente, que bordea el talud Este del Botadero 72 y continúa hacia el Este para circunvalar el lado Sur del Botadero SBL (Sulfuro de Baja Ley). El área de Lixiviación de Sulfuros de Baja Ley está conectada a la Ruta 50 “Radomiro Tomic” mediante una ruta interna.

Para el mantenimiento de la Correa Overland se proyectan dos tramos de caminos con rasantes que se ajustan al nivel de terreno existente. El primer tramo será emplazado en el lado Este de la Correa y denominado “Camino 1 - Servicio Correa Overland”, y nacerá en el Stock Pile y terminará en la Estación de Transferencia de la correa overland. Este tramo tendrá una longitud aproximada de 4.300 m con una pendiente promedio aproximada de 6,3%. El segundo tramo que será emplazado en el lado Norte de la Correa y denominado “Camino 2 - Servicio Correa Overland” nacerá en la Estación de Transferencia y terminará en la descarga a la Pila Mina. Este tramo tendrá una longitud aproximada de 970 m y una pendiente promedio de 6,3%. El acceso a las áreas donde emergerán las chimeneas que ventilan los túneles de acceso principal y de transporte principal nacerá en el camino secundario de la Correa Overland y terminará en la plataforma de brocales de cada chimenea. Túneles de acceso principal y rampas de acceso a niveles. El acceso principal de la mina permitirá el tránsito vehicular de buses con personal hasta el barrio cívico en el interior mina, el tránsito de camiones con suministros, los materiales e insumos necesarios hasta las bodegas, el tránsito de camiones con rampas especiales de ingreso de equipos de producción e instalaciones prefabricadas, vehículos menores como camionetas, entre otros. El acceso principal también permitirá el traslado de la logística inversa generada principalmente por el retiro de RISES y RILES durante la explotación de la mina subterránea. El acceso principal de la mina estará formado por dos túneles rectos paralelos de sección 7,5 m x 6,0 m y longitud 7.600 m aproximadamente cada uno, con una pendiente descendente promedio 8,75% definida desde el portal de ingreso ubicado al sureste del actual yacimiento hasta la primera rotonda vehicular, cercana al primer nivel de explotación. Las dimensiones de los túneles permitirán el emplazamiento de una calzada vial, en toda su extensión, con dos pistas de circulación cada uno. Sistema de detección vehicular en accesos: Para otorgar mayor seguridad vial en la operación normal de cada túnel, no se permitirá el uso de tráfico encontrado, por lo que se destinará un túnel sólo para el ingreso y el otro para el egreso de vehículos. Existirá un Sistema de Señalización y Control de Tráfico que, junto a la operación de un circuito cerrado de televisión y un sistema de detección de vehículos en interior mina, permitirá utilizar eficientemente las instalaciones y afrontar de manera segura y confiable cualquier contingencia que eventualmente pudiera producirse. A lo largo del desarrollo de estos túneles, existirán galerías que conectarán ambos túneles, aproximadamente cada 300 metros, las que serán de una sección similar, y permitirán desviar la circulación del tránsito en caso de mantenimiento de la infraestructura o por cualquier imprevisto sucedido durante la operación del sistema. Además, cada dos kilómetros aproximadamente, se considera la construcción de chimeneas de ventilación que permitirán inyectar aire fresco y extraer los gases contaminantes generados por el tránsito vehicular, especialmente durante los cambios de turnos donde se presenta la mayor demanda.

Tabla. 6 Polígono de Localización del Proyecto.

VÉRTICE

NORTE (m)

ESTE (m)

1 7.538.871 507.442

2 7.538.871 517.465

3 7.519.541 516.673

4 7.518.524 511.474

5 7.520.709 511.021

6 7.528.471 514.413

7 7.533.822 506.839 Nota (*) Coordenadas UTM PSAD -56 Huso 19 Sur

Fuente: Elaboración Propia en base a Plano PL-ODS16-3000-ME-426 Rev P.

fig.28 Acceso principal

fig.29 Acceso principal

fig.30 Túneles de Acceso; Sistema de acceso y salida con dos túneles independientes, cada 300 m. habrá conexión vehicular.

VENTILACIÓN.

Sistema de ventilación principal mina. La infraestructura principal de ventilación estará constituida por un circuito principal de inyección de aire fresco y otro circuito principal de extracción de aire viciado, ambos circuitos con ventiladores en superficie. En el diseño de la inyección de aire fresco de la ventilación principal, se ha considerado tanto el límite de la cuenca hidrogeológica presente en el sector (Ver Apéndice D) como los límites del área de restricción definidos por las curvas de iso-concentración de contaminantes ambientales SO2, AS, MP10 y SiO2, en cumplimiento del D.S. 594/1999 del Ministerio de Salud.

Rampas para inyección de aire fresco.

El circuito de inyección de aire fresco, estará formado por un conjunto de siete rampas de sección 8m x 8m, pendiente del 15% y más de 4.500 m de longitud hasta el límite impuesto por los márgenes de seguridad en torno de la envolvente de subsidencia total del proyecto. El circuito de inyección de aire fresco permanecerá operativo toda la vida útil del proyecto. Los ventiladores principales de inyección se encontrarán ubicados en superficie, en los portales de ventilación, uno por cada rampa principal. La Ilustración 2.2-8 muestra el esquema de este sistema de inyección de aire fresco. SISTEMA PRINCIPAL DE INYECCIÓN DE AIRE FRESCO

Piques de extracción de aire viciado.

Se proyecta construir tres piques verticales de extracción de aire viciado de 10 m de diámetro y 972 m de largo, los que junto a rampas y chimeneas atenderán las necesidades de extracción de aire viciado de los distintos niveles. Los ventiladores principales de extracción se encontrarán en superficie, en los portales de ventilación, dos por cada pique principal. En la Ilustración 2.2-9 se muestra el esquema de este sistema de extracción de aire viciado. DISEÑO PRINCIPAL DE EXTRACCIÓN DE AIRE VICIADO.

Sistema de ventilación secundaria.

De manera complementaria y en serie con la ventilación principal, operarán los sistemas de ventilación secundaria, los cuales permitirán la distribución del aire a las áreas que se encuentran, en un momento dado, demandando ventilación para cubrir sus operaciones. El circuito de ventilación secundaria, contará con dos niveles de ventilación, uno de inyección, ubicado 22 m bajo el Nivel de Producción, y otro de extracción, ubicado 33 m bajo el mismo nivel. Para la distribución del aire, los niveles de ventilación se comunicarán por medio de chimeneas con los niveles de hundimiento, producción, chancado, transporte secundario y barrios cívicos e infraestructura de servicios. El diseño considerará la conexión de los piques de traspaso de mineral con el nivel de extracción de aire, a través de galerías de acceso y ajustada por un muro-regulador. Esta conexión facilitará la evacuación del polvo generado durante la operación de de mineral a través del pique, y permitirá conducirlo hasta el circuito de extracción.

Para el Nivel de Hundimiento, se dispondrá de una chimenea de inyección y otra de extracción, de 2 m de diámetro, ubicadas estratégicamente de manera de cubrir la demanda del nivel y el área abierta. Estas chimeneas serán reemplazadas, por otras similares, a medida que el avance del frente de hundimiento comprometa su estabilidad o continuidad operacional. Para el Nivel de Producción, el circuito se establece para cada calle con chimeneas de inyección y extracción, alternadas a lo largo de ella y distanciadas entre 80 m y 120 m. La ubicación de la chimenea de extracción se proyecta lo más cercana a los puntos de vaciado de mineral, cuando lo permitan las condiciones geomecánicas. En el Nivel de Chancado, la extracción del aire viciado se realizará desde el interior de las salas de chancado mediante sistemas colectores de polvo, diseñados para captarlo desde la alimentación y la descarga de los chancadores, para conducirlo a las chimeneas de ventilación que conectarán directamente al subnivel de extracción de aire. El Nivel de Transporte Intermedio, constituido por correas transportadoras dispuestas en sentido Oeste - Este, ubicadas 12m bajo el Nivel de Chancado, cuenta con ventilación proporcionada por chimeneas de inyección y extracción de aire, conectadas a los niveles de ventilación, que permiten generar un flujo de aire en el mismo sentido de operación de la correa. Respecto a la infraestructura de servicios, el diseño del circuito considerará la construcción de chimeneas de ventilación conectadas directamente a las galerías de ventilación principal, tanto para el suministro de aire fresco como para la extracción del aire viciado. Su ubicación, en el borde Este de cada nivel de producción, facilitará estas conexiones a las galerías de ventilación principal. Finalmente, en áreas distantes de la ventilación principal y de acuerdo a requerimiento, se dispondrá de ventiladores reforzadores de baja capacidad, para cubrir la demanda específica de alguna área. Estos ventiladores reforzadores, en general están agrupados en arreglos paralelos ubicados convenientemente para atender un área específica de la mina, operación que se controla de acuerdo con los niveles de demanda del sector que atiende. Gases a. Relación con el Proyecto

Las emisiones de gases corresponden a monóxido de carbono provenientes de la combustión de los motores de los vehículos y operación de maquinaria pesada, que serán utilizados en las etapas de construcción y operación. b. Normativa Aplicable

Aplica al proyecto el DS 4/1994, del Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones, que Establece Normas de Emisión de contaminantes Aplicables a vehículos Motorizados y Fija los Procedimientos para su Control. Esta norma establece cuáles son los niveles máximos de emisión de Monóxido de Carbono de hidrocarburos para vehículos según los años de uso y establece la forma de medición de dichos contaminantes. Asimismo, el DS 55/1994, del Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones, que Establece Normas de Emisión Aplicables a Vehículos Motorizados que indica, señala los niveles máximos de emisión a vehículos motorizados pesados, la verificación de las emisiones contaminantes de dichos vehículos.

c. Forma de Cumplimiento

Las emisiones gaseosas serán de poca relevancia y el Proyecto exigirá que todos los vehículos motorizados que sean utilizados tanto durante la construcción como la operación cumplan con las normativas citadas, lo que se verificará con el certificado de revisión técnica y de gases. En los casos de aquella maquinaria que no requiera el certificado citado, se realizarán. En síntesis;

El sistema de ventilación de la Mina será capaz de entregar 8 millones de pies cúbicos de

aire por minuto.

Se generará un recambio total del aire unas 3 veces por hora, valor por sobre el estándar establecido para lugares de trabajo

SISTEMA DE CONTROL Y MONITOREO. Para la seguridad de las personas y las instalaciones se ha diseñado una sala central de monitoreo y control de proceso, hasta la cual llegará información para el control de distintos sistemas, tales como:

• Sistemas de Monitoreo de Gases • Sistema de Control de la Ventilación • Sistema Contra Incendios • Sistemas de Monitoreo Sísmico • Sistema de Detección de Vehículos y Personas • Sistema Control de Vehicular en Accesos • Sistema de Acceso y Salida con dos Túneles Independientes. • Refugios Interior Mina.

REFUGIO INTERIOR MINA.

Refugios.

A 1.900 m.s.n.m., es decir, apenas a unos 100 metros por arriba de la máxima profundidad de las excavaciones, están los "refugios de emergencia". Estratégicamente situados cerca de la mayor actividad, se trata de dos unidades móviles de supervivencia en caso de derrumbe o incendio, capaces de mantener con vida a 12 y 15 personas, respectivamente, durante 48 horas. Jorge Araya, administrador del contrato para la firma Ingeniería y Construcciones Más Errázuriz, que lleva a cabo las faenas, explica que estos "salvavidas" cuentan con generación de oxígeno, alimentación, agua, baño, comunicación radial y hasta teléfono. Por ley para este tipo de faenas, deben estar siempre cercanos a la zona de trabajo. Por si acaso. Ahora son dos, pero necesariamente deberán aumentar con el tiempo. Más aún a la luz de las proyecciones de personal que requerirá la mina subterránea. Al respecto, José Alvial explica que si ahora son 189 personas, para la partida de la fase productiva, en 2018, esta cifra aumentará, al menos, hasta los 2 mil operarios.

Impacto.

Impresiona ver estas unidades de emergencia, ubicadas allí, a un kilómetro por debajo de la entrada al rajo, e imaginar que lleguen a ser usadas alguna vez. La charla explicativa se realiza, sin embargo, en el "barrio cívico" de la mina subterránea, un poco más arriba. Ese sector ofrece una visión extraña: oficinas, un casino y una sala de reuniones, forman parte de las instalaciones. Todas ellas con piso, paredes y techo de roca firme (la ubicación fue elegida por esta característica). Esa parte del recorrido recuerda a las casas de "Los Picapiedras" o a la base rebelde del planeta helado Hoth, en la película "El Imperio Contraataca", con sus murallas de corte irregular y pintadas de blanco (sólo que aquí el calor es llamativamente molesto para los no acostumbrados).

fig.31 Cámara de refugio.

2. CON RESPECTO A LOS “APUNTES 3, 4 Y 5 CON RESPECTO A MINERIA A CIELO

ABIERTO”, RESPONDA:

1- Defina “Método de razón estéril mineral descendente”

Este método consiste en extraer el mineral o desmonte mediante rebanadas horizontales de

longitud acorde al equipo de perforación utilizado y con un ancho mínimo del minado entre

0.6 y 0.9 m.. Estas rebanadas son perforadas en forma vertical o inclinadas de acuerdo a

una malla de perforación preestablecida y detonadas, para luego limpiar el material roto,

winches de arrastre o equipos LHD (Load-Haulp-Dump), hacia el echadero. Una gran parte

del material roto se deja como relleno hasta una altura que posibilite perforar nuevamente y

se extrae hacia el echadero el excedente formado por el incremento en el volumen de la

masa rocosa después del disparo (esponjamiento). De esta manera se completa el ciclo de

minado, el cual se repetirá hasta llegar al nivel superior del bloc; siendo el ciclo de minado el

siguiente: Perforación, Voladura, Limpieza.

Fig.1 Secuencia de explotación descendente.

2- Defina “Método de razón estéril mineral ascendente”

A medida que cada banco de mineral es extraído, todo el material estéril en dicho banco es

extraído hasta el límite del pit. Ventaja, espacio de trabajo operativa. Desventaja, costos

operativos son máximos en los primeros años de operación debido al gran volumen de

estéril.

Fig.2 Secuencia de explotación ascendente

3- En la minería a cielo abierto, describa como se realiza la “Estimación de Valor

de un Bloque”

El valor debe ser calculado asumiendo que el bloque está descubierto. El valor debe ser

calculado suponiendo que será explotado.

El costo en la detención de la mina, planta o venta debe ser contabilizada en la valorización

de un bloque.

La valorización del modelo de bloques considerando los nuevos valores proporcionados por

CMCN se calcularon de acuerdo a las relaciones siguientes:

Tabla 1.

Existen varios métodos para definir cuáles serán los límites económicos de un rajo, siendo

los más usados los siguientes:

Algoritmo del cono móvil optimízante: este método utiliza la teoría de conos flotantes para

determinar los límites económicos del rajo. Esta técnica consiste en una rutina que pregunta

por la conveniencia de extraer un bloque y su respectiva sobrecarga. Para esto el algoritmo

se aplica sobre cada bloque de valor económico positivo y genera un cono invertido, donde

la superficie lateral del cono representa el ángulo del talud. Solo si el beneficio neto del cono

es mayor o igual que un beneficio deseado, dicho cono se extrae. La desventaja esta en

que genera un óptimo para un solo precio y su análisis es por máximo beneficio sin dar

orientación al perfil de costos en la definición de las expansiones.

En el siguiente esquema se presenta un perfil de un modelo de bloques sometido al

algoritmo del cono móvil optimizante, donde cada bloque está definido por un valor

económico, es decir lo que significa económicamente su extracción. Es así que los bloques

con valor negativo representan a los bloques de estéril con su costo de extracción asociado

(-10) y los bloques de mineral son representados por el beneficio global que reporta su

extracción (Beneficio Global = Ingresos - Costos = 810 - 10 = 800).

Material Fórmula Ingreso (US$/Bloq)

OXIDO Ingreso = Ton Bloq x CuS x (Precio – SX EW – Trans cátodos) x 2204.6 x Rec (US$/Bloq)

SULFURO Ingreso = 332.5 x CuT/100 x Rec x (Precio – Refinación) x (1- Deducción Metalúrgica) x (1 – Mermas) x 2204.6

MIXTO Ingreso = 332.5 x CuT/100 x Rec x (Precio – Refinación) x (1- Deducción Metalúrgica) x (1 – Mermas) x 2204.6

Fórmula Costos (US$/Bloq)

OXIDO Costo = (Costo Mina Mineral + Costo Procesamiento) x Ton Bloq

SULFURO Costo = (Costo Mina Mineral + Costo Procesamiento) x Ton Bloq

MIXTO Costo = (Costo Mina Mineral + Costo Procesamiento) x Ton Bloq

OXIDO Ingreso - Costos

SULFURO Ingreso - Costos

MIXTO Ingreso - Costos

Lastre (-Costo Mina)

Beneficio (VAL02)

En el ejemplo anterior podemos observar que el extraer el bloque de valor positivo (+800) y

sus 15 bloques de estéril asociado (-10 cada uno), genera un beneficio final de +650,

correspondiente al beneficio de extraer dicho bloque con su sobre carga asociada.

Bondades del cono móvil optimizante.

El cono móvil optimízante tiene esa denominación ya que es una versión mejorada

de la tradicional rutina del cono flotante. El creador fue el ingeniero Marc Lemieux, quién

detectó una serie de deficiencias y mermas económicas producidas por el método

convencional de conos flotantes y en 1979 publicó el artículo “Moving Cone Optimizing

Algorythm”, en Computer Methods for the 80’s in the Mineral Industry, de A. Weiss. El nuevo

algoritmo fue probado en Climax Molybdenum Co. y como resultado se obtuvo diseños muy

superiores en el aspecto económico, que aquellos obtenidos con el algoritmo convencional.

- 10 - 10 - 10

- 10

- 10 - 10

- 10 - 10 - 10

- 10

- 10 - 10

- 10 - 10 - 10

+ 800

- 10

- 10

- 10

- 10

- 10

- 10

- 10

- 10

- 10

- 10 - 10

- 10 - 10 - 10 - 10

- 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10

- 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10

Beneficio = 650

a Proceso a Botaderos

- 10 - 10 - 10 - 10

- 10

- 10

- 10

- 10

- 10 - 10

- 10

- 10

- 10

- 10

- 10

- 10

- 10

- 10 - 10 - 10 - 10 - 10

- 10

- 10

- 10 - 10

- 10

- 10

- 10 - 10

- 10 - 10

+ 800

- 10 - 10 - 10 - 10

- 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10

- 10 - 10 - 10 - 10

- 10

- 10

- 10

- 10

- 10 - 10

- 10

- 10 - 10

- 10

- 10

- 10

- 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10

- 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10

- 10 - 10 + 800 - 10 - 10 - 10 - 10

- 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10

Las principales mejoras de la rutina del cono móvil optimizante con respecto al

método tradicional fueron:

i) Secuencias de extracción de Conos:

Esta radica en la secuencia con que son analizados los bloques del modelo.

En la figura se puede apreciar el beneficio que reporta la extracción de cada bloque. Los

bloques con beneficio positivo ya se les ha descontado lo que cuesta extraer dicho bloque o

costo mina (-10).

Si el primer cono se construye en el bloque (1) y suponi

dicho bloque no puede ser extraído (Beneficio = -10). Al no ser factible la extracción del

bloque (1), el segundo cono se construye en el bloque (2), donde el beneficio neto del cono

es de +10, siendo en consecuencia ventajosa su extracción, quedando la figura de la

siguiente forma:

Continuando con la secuencia, el tercer cono se construye en el bloque (3), resultando un

beneficio de +30.

De este análisis se concluye que los tres bloques con valor económico mayor que cero son

extraídos con un beneficio económico de +40, sin embargo un correcto análisis debiera

obtener un pit con valor de +60, dejando en su lugar el bloque (3) con su respectiva

sobrecarga, como podemos ver en la figura siguiente:

- 10

70 (1) - 10

10 (3)

- 10

- 10

- 10

- 10

10 (3)

- 10

- 10

- 10 - 10 - 10 - 10

- 10

70 (1) - 10

10 (3)

- 10 - 10

- 10 - 10

- 10

- 10 - 10

90 (2)

De lo anterior se desprende que la incorrecta secuencia con que se analizan los conos, produce pérdidas económicas cuya magnitud, obviamente, depende de la complejidad de la mineralización, de la variabilidad de las leyes, etc.

El problema antes descrito es resuelto por el nuevo algoritmo introduciendo el concepto del

“cono negativo”, algoritmo que consiste en extraer todos los bloques con beneficio positivo,

para posteriormente devolverlos al rajo con su respectiva sobrecarga y así analizar la

conveniencia de extraerlos o bien eliminarlos. En el ejemplo presentado anteriormente, se

aprecia que al devolver el bloque (3) con su respectiva sobrecarga, se produce un beneficio

económico pues se libera un valor de +20, esto indica que dicho bloque al no extraerse en

su condición más favorable debe ser eliminado del análisis.

En la práctica la técnica del cono negativo presenta deficiencias similares a las obtenidas

mediante lo que se podría llamar el cono positivo, sin embargo un análisis simultáneo de

ambas técnicas (cono positivo y negativo) produce resultados satisfactorios. Esta

simultaneidad es la que se realiza en la etapa 1 del algoritmo de Lemieux.

ii) Conos con sobrecarga relacionada:

Este es el principal aporte del método del cono móvil optimizante, consiste en analizar

conos que tengan sobrecarga compartida, por ejemplo:

Los bloques (1) y (2) tienen un beneficio de +70 (incluido el costo mina). Al analizar conos

individualmente, se aprecia que no es conveniente la extracción de dichos bloques, pues

cada caso el beneficio neto del cono es -10.

No obstante si se analiza en su conjunto se ve que es ventajosa su extracción, pues esta

trae consigo un beneficio de +40.

- 10 - 10 - 10 - 10

- 10

70 (1)

- 10 - 10

- 10 - 10 - 10

70 (2)

- 10

- 10

70 (2)

B = -10

- 10

70 (1)

- 10 B = -10

B = +40

MÉTODO DE LERCHS-GROSSMAN

El método bidimensional de Lerchs-Grossman permitirá diseñar, en una sección vertical, la

geometría del pit que arroja la máxima utilidad neta. El método resulta atractivo por cuanto

elimina procesos de prueba y error de diseñar manualmente el rajo en cada una de las

secciones. La metodología es conveniente, además para el procesamiento computacional.

Al igual que el método manual, el método de Lerchs-Grossman diseña el rajo en secciones

verticales. Los resultados pueden continuar siendo transferidos a una plano de plantas del

rajo y ser suavizados y revisados en forma manual. Aún cuando el pit es óptimo en cada

una de las secciones, es probable que el pit final resultante del proceso de suavizamiento

no lo sea.

El ejemplo de la Tabla 2, representa una sección vertical por medio de un modelo de

bloques del depósito. Cada cubo representa el valor neto de un bloque, si éste fuera

explotado y procesado de forma independiente. En la figura los bloques de valor neto

positivo se han pintado. Además se ha establecido el tamaño del bloque de forma tal que el

método en el perfil del pit se mueva hacia arriba o hacia abajo solamente cada un bloque

(máximo), a medida que se mueva hacia los costados.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 - $ 2 - $ 2 - $ 4 - $ 2 - $ 2 - $ 1 - $ 2 - $ 3 - $ 4 - $ 4 - $ 3

2 - $ 5 - $ 4 - $ 6 - $ 3 - $ 2 - $ 2 - $ 3 - $ 2 - $ 4 - $ 5 - $ 5

3 - $ 6 - $ 5 - $ 7 + $ 6 + $

13

- $ 2 - $ 5 - $ 4 - $ 7 - $ 4 - $ 6

4 - $ 6 - $ 6 - $ 8 - $ 8 + $

17

+ $ 8 + $ 5 - $ 6 - $ 8 - $ 9 - $ 7

5 - $ 7 - $ 7 - $ 8 - $ 8 + $ 6 + $

21

+ $ 5 - $ 8 - $ 8 - $ 9 - $ 7

6 - $ 7 - $ 9 - $ 9 - $ 8 - $ 5 + $

22

- $ 8 - $ 8 - $ 8 - $ 9 - $ 8

7 - $ 8 - $ 9 - $ 9 - $ 9 - $ 8 + $

10

- $ 9 - $ 9 - $ 9 - $ 9 - $ 9

Tabla 2.

Paso Nº1:

Sume los valores de cada columna de bloques e ingrese estos números en los bloques

correspondientes en la figura Nº4. Este es el valor superior de cada bloque en dicha figura y

representa el valor acumulativo del material desde cada uno de los bloques hasta superficie.

Paso Nº2:

Comience con el bloque superior de la columna izquierda y repase cada columna. Coloque

una flecha en el bloque, apuntando hacia el valor más alto en:

1.- El bloque a la izquierda y arriba.

2.- El bloque a la izquierda.

3.- El bloque a la izquierda y debajo.

Calcule el valor inferior del bloque, sumando el valor superior con el valor inferior del bloque

hacia el cual apunta la flecha. El valor inferior del bloque representa el valor neto del

material del bloque. Los bloques de la columna y los bloques en el perfil del pit a la izquierda

del bloque. Los bloques marcados con una X no se pueden explotar, a menos que se

sumen más columnas al modelo.

Paso Nº3:

Busque el valor máximo total de la fila superior. Este es el retorno neto total del pit óptimo.

Para el ejemplo, el pit óptimo tendría un valor de US$ 13. Vuelva a trazar las flechas, a fin

de obtener la geometría del rajo. La Tabla 4. Nos muestra la geometría del pit en la sección.

Cabe señalar que aunque el bloque de la fila 6, en la columna 6, tiene el valor neto más alto

del depósito, éste no se encuentra en el rajo, ya que explotarlo reduciría el valor total del

rajo (beneficio).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 -2

-2

-2

-2

-4

-4

-2

-2

-2

-2

-1

-1

-2

-2

-3

2

-4

-1

-4

13

-3

10

2 -7

X

-6

-8

-10

-12

-5

-9

-4

-6

-3

-3

-5

5

-2

3

-8

17

-9

8

-8

X

3 -13

X

-11

X

-17

-25

1

-11

9

0

-5

10

-10

8

-9

25

-15

16

-13

X

-6

X

4 -19

X

-17

X

-25

X

-7

-32

26

15

3

18

-5

34

-15

31

-23

X

-22

X

-7

X

5 -26

X

-24

X

-33

X

-15

X

32

0

24

39

0

46

-23

X

-31

X

-31

X

-7

X

6 -33

X

-33

X

-42

X

-23

X

27

X

46

46

-8

X

-31

X

-39

X

-40

X

-8

X

7 -41

X

-42

X

-51

X

-32

X

19

X

56

X

-17

X

-40

X

-48

X

-49

X

-9

X

Tabla 3: Sección después del procedimiento de Búsqueda.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 - $ 2 - $ 2 - $ 4 - $ 2 - $ 2 - $ 1 - $ 2 - $ 3 - $ 4 - $ 4 - $ 3

2 - $ 5 - $ 4 - $ 6 - $ 3 - $ 2 - $ 2 - $ 3 - $ 2 - $ 4 - $ 5 - $ 5

3 - $ 6 - $ 5 - $ 7 + $ 6 + $

13

- $ 2 - $ 5 - $ 4 - $ 7 - $ 4 - $ 6

4 - $ 6 - $ 6 - $ 8 - $ 8 + $

17

+ $ 8 + $ 5 - $ 6 - $ 8 - $ 9 - $ 7

5 - $ 7 - $ 7 - $ 8 - $ 8 + $ 6 + $

21

+ $ 5 - $ 8 - $ 8 - $ 9 - $ 7

6 - $ 7 - $ 9 - $ 9 - $ 8 - $ 5 + $

22

- $ 8 - $ 8 - $ 8 - $ 9 - $ 8

7 - $ 8 - $ 9 - $ 9 - $ 9 - $ 8 + $

10

- $ 9 - $ 9 - $ 9 - $ 9 - $ 9

Tabla 4: Geometría del pit óptimo.

1) Método Bidimensional de Lerchs-Grossma:

En 1965, Lerchs y Grossman propusieron dos métodos diferentes para la optimización de

rajos abiertos en un mismo documento. Uno de estos métodos trabaja en una sección

simple a la vez. Este sólo maneja taludes que están un bloque arriba o abajo y un bloque

transversal, de modo que es necesario seleccionar las proporciones de los bloques de

manera tal de crear los taludes requeridos (modificar dimensionalmente el modelo de

bloques). Este método es fácil de programar y es confiable en lo que hace, pero dado que

las secciones son optimizadas en forma independiente, no hay ninguna garantía de que sea

posible unir secciones sucesivas en una forma factible. En consecuencia por lo general se

hace necesario una cantidad considerable de ajustes manuales para producir un diseño

detallado. El resultado final es errático e improbable de ser verdaderamente óptimo.

Existen dos variantes recientes de este método, una de ellas (Johnson, Sharp, 1971) utiliza

el método bidimensional tanto a lo largo de las secciones como a través de éstas en un

intento por unirlas. El otro método (Koenigsberg, 1982) emplea una idea similar, pero trabaja

en ambas direcciones al mismo tiempo. Ambos métodos están restringidos a los taludes que

son definidos por las proporciones de los bloques y ninguno respeta incluso estos taludes a

45º con respecto a la sección. Este último punto queda mejor ilustrado ejecutando los

programas en un modelo que contenga solamente un bloque de mineral (muy valioso). El pit

resultante tiene forma de diamante en vez de circular, con taludes correctos en las

direcciones E-W y N-S, pero bastante empinado entremedio.

2) Lerchs-Grossman Tridimensional y Flujos de Redes:

El segundo de los métodos representados por Lerchs y Grossman (1965) se basó en un

método de la teoría de gráficos (grafos), y Johnson (1968) publicó un método de flujos de

redes para optimizar un rajo. Ambos garantizan encontrar el óptimo en tres dimensiones, sin

importar cual sean las proporciones de los bloques. Naturalmente ambos entregan el mismo

resultado.

Los dos son difíciles de programar para un ambiente de producción, donde existen grandes

cantidades de bloques. No obstante, esto se ha logrado y en la actualidad existen

programas disponibles que pueden ser ejecutados en cualquier computador tipo PC en

adelante. La mayoría de estos programas utilizan el método de Lerchs-Grossman.

Debido a que estos programas garantizan encontrar el subconjunto de bloques con el

máximo valor absoluto acatando las limitaciones de taludes, las alteraciones a la geometría

del rajo causada por pequeños cambios en los taludes o valores de los bloques son

indicadas confiablemente como efectos de tales cambios. Esto ha permitido la apertura del

campo del análisis de sensibilidad real, donde los efectos de los cambios de talud, precio y

costos pueden ser medidos en forma precisa. Con los demás métodos, sólo es posible el

trabajo de sensibilidad más tosco.

Lo anterior ha conducido al desarrollo de programas que automatizan algunos aspectos del

análisis de sensibilidad, llegando a un punto tal que es posible plotear fácilmente los

gráficos del valor presente neto en función, del tonelaje total del pit.

4- La definición de los “Límites Económicos de Explotación de un Rajo”, se

basa en un modelo económico de beneficio nulo al extraer la última

expansión marginal. Esquemáticamente lo podemos ver en la siguiente

figura:

Ultima expresión marginal

B = I - C

B: Beneficio neto esperado de la última expansión marginal I: Ingresos por venta del producto C: Costos para obtener el producto

Investigue como se realiza el cálculo para determinar los Límites Económicos

de Explotación de un Rajo

Sabemos que la extracción de M1 nos ha reportado beneficios mayores que cero, la

pregunta es: ¿La extracción de M2 nos reportará un beneficio mayor que cero?. Si así fuese

significaría que M2 por sí solo permite la extracción de su estéril asociado E2, así como M1

logró pagar los costos asociados a la extracción de E1. El asunto ahora es evaluar si vale la

pena extraer la lonja adicional o la que llamamos la última expansión marginal.

Teniendo en cuenta lo anterior y recurriendo al formulismo se tiene que:

B1 = I1 - C1 > 0

con lo que aseguramos que efectivamente

el rajo se explotará inicialmente con esos límites

Debemos comprobar ahora si es conveniente realizar o no la expansión marginal, entonces

si:

B2 = I2 - C2 > 0

se asegura que la última expansión marginal

se explotará ampliándose los límites iniciales del rajo.

B2 = I2 - C2 < 0

se asegura que la última expansión marginal NO se explotará

y el límite de la explotación queda definido por la explotación de M1

Este modelo permitirá obtener las líneas finales de nuestro rajo en una zona tal que el estéril

es pagado única y exclusivamente por el mineral sin que se produzcan pérdidas ni

ganancias, en función de las variables y costos estimados para la futura explotación.

Bajo el concepto de Beneficio nulo (o que el ingreso que se perciba al explotar un cierto

tonelaje de mineral sea igual al costo asociado a ello), el balance para una tonelada de

mineral (UT) que se encuentre expuesta, es decir sin estéril asociado, es el siguiente:

Ingresos por Venta = Costos de obtención

UT * CEI * R * P = UT * CM + UT * CP + UT * (CEI * R * CR)

CEI * R * (P - CR) = CM + CP

CEI : Contenido de la Especie de interés en el mineral (o Ley en unidades

convenientes).

R : Recuperación Total Metalúrgica.

P : Precio de venta de la unidad de la especie de interés.

CR : Costo de Refinería.

CM : Costo de Extracción del mineral en la Mina.

CP : Costo Proceso del mineral.

Esta expresión da origen a la siguiente fórmula para la determinación de la ley de corte

crítica:

Ley de Corte Crítica = (CM + CP) / (RM x (P - FyR))

Debemos tomar en cuenta que tanto el costo mina como el costo planta varían durante la

vida de la explotación, ya que la distancia de transporte tanto para el mineral como para el

estéril son variables y el tratamiento del mineral en la planta varía dependiendo de las

características del mineral que es alimentado, las cuales pueden variar dependiendo de la

profundidad en la cual nos encontremos explotando, por lo que en ambos casos se debe

ocupar la mejor estimación posible en función del criterio y experiencia del encargado de

realizar el diseño del rajo.

La expresión inicial para la Ley de Corte Crítica puede expresarse de la siguiente manera al

incluir las unidades y en el costo mina considerar el costo de capital:

Ley de Corte (%) = ((CM + CC) + CP) x 100 / (2204.6 x RM/100 x (P - FyR))

En esta expresión se considerarán como Costos de CATEGORÍA I, a los costos en

US$/Ton de material movido relacionados con la extracción del mineral, es decir los costos

Mina, que incluyen los siguientes procesos:

* Como Costos Directos (CM):

- Perforación.

- Tronadura.

- Carguío.

- Transporte.

- Servicios de apoyo Mina.

- Administración.

* Además se maneja como un Costo a la Depreciación (CC).

La suma de estos valores CM + CC conforma la CATEGORÍA I.

Se considera como Costos de CATEGORÍA II, los relacionados con el proceso del mineral

(CP) y se expresa en unidades de US$/Ton de Mineral tratado. Además se incluyen costos

administrativos (en las mismas unidades). Cabe notar que la depreciación de las

instalaciones de la planta está incluida dentro del costo de proceso.

Se considera como Costos de CATEGORÍA II, los relacionados con el proceso del mineral

(CP) y se expresa en unidades de US$/Ton de Mineral tratado. Además se incluyen costos

administrativos (en las mismas unidades). Cabe notar que la depreciación de las

instalaciones de la planta está incluida dentro del costo de proceso.

Se considera como Costos de CATEGORÍA III, los relacionados con la venta del producto

(FyR), en el cual se incluyen el transporte, seguros, créditos, refinería, etc. y se expresa en

unidades de US$/lbCu.

De este modo podemos resumir la expresión de Ley de Corte Crítica como:

Ley de Corte Crítica % = (CATEGORÍA I + CATEGORÍA II) x 100

2204.6 x RM/100 x (PRECIO - CATEGORÍA III)

La sensibilidad del valor obtenido dependerá directamente de la variabilidad del mercado

(precio del metal de interés y en cierta medida el precio de los insumos), ya que en cuanto a

costos por lo general se cuenta con una estructura definida por la experiencia en otras

explotaciones y las estadísticas mineras (considerando cierta estabilidad en el precio de los

insumos y recursos), y acerca de la recuperación metalúrgica podemos decir que es muy

poco variable por ser un producto de estudios definidos.

Tabla 2. Ejemplo de Aplicación.

CATEGORÍA I:

1) Costo directo Mina:

Costo de Perforación 0.04 US$/Ton

Mat.

Costo de Tronadura 0.07 US$/Ton

Mat.

Costo de Carguío 0.11 US$/Ton

Mat.

Costo de Transporte 0.28 US$/Ton

Mat.

Costo de Servicios 0.18 US$/Ton

Mat.

Costo de Administración Mina

Prevención de Riesgos, Recursos Humanos,

Administración, Servicios Médicos, etcétera

0.21 US$/Ton

Mat.

TOTAL COSTO DIRECTO MINA 0.89 US$/Ton

Mat.

2) Depreciación de los equipos mineros 0.50 US$/Ton Mat.

TOTAL CATEGORÍA I 1.39 US$/Ton

Mat.

CATEGORÍA II:

1) Costo tratamiento del Mineral:

Costo Procesamiento de Mineral 4.40 US$/Ton

Min.

2) Costo Gerencia General:

Costo Administración Central 0.90 US$/Ton

Min.

TOTAL CATEGORÍA II 5.30 US$/Ton

Min.

CATEGORÍA III:

1) Costo transporte, puerto, créditos, seguros, tratamiento por fusión y/o

refino, etcétera:

TOTAL CATEGORÍA III 0.38 US$/lb

Cu

Recuperación Metalúrgica : 90%

Precio del Metal : 1.10 US$/lb Cu

Ley de Corte Crítica

% =

______(CATEGORÍA I + CATEGORÍA II) x

100_______

2204.6 x RM/100 x (PRECIO - CATEGORÍA III)

= 0.47 %

Para el caso anterior podemos observar que para un mismo modelo de costos y condiciones

metalúrgicas se obtienen los siguientes resultados para distintos precios del metal:

Tabla 3. Ejemplo.

Precio Metal

US$/lb Cu

Ley de Corte Crítica

%

1.25 0.39

1.20 0.41

1.15 0.44

1.10 0.47

1.05 0.50

1.00 0.54

0.95 0.59

0.90 0.65

0.85 0.72

0.80 0.80

0.75 0.91

0.70 1.05

0.65 1.25

Para cada uno de estos precios se considerará como recurso explotable o Mineral todo

aquel material que tenga una ley igual o superior al de la ley de corte crítica

correspondiente, por lo cual se tiene que a un mejor precio se hace rentable o beneficioso la

extracción y procesamiento de una mayor cantidad de recursos. Esto tiene directa relación

con la vida útil de la mina.

Esta variación se traduce en una variación de los recursos explotables por el proyecto, por

lo que resulta muy importante la estimación del modelo económico para el diseño de una

explotación a rajo abierto, por la notable sensibilidad del recurso ante la variación del precio

del producto.

5- ¿Cuál es el Impacto Ambiental de la minería a Cielo Abierto?

Los emprendimientos de extracción y procesamiento de minerales comprenden una serie de

acciones que producen significativos impactos ambientales, que perduran en el tiempo,

mucho más allá de la duración de las operaciones de extracción de minerales.

Todos los métodos de extracción minera producen algún grado de alteración de la superficie

y los estratos subyacentes, así como los acuíferos. Los impactos de la exploración y

predesarrollo, usualmente, son de corta duración e incluyen:

alteración superficial causada por los caminos de acceso, hoyos y fosas de prueba, y

preparación del sitio;

polvo atmosférico proveniente del tráfico, perforación, excavación, y desbroce del

sitio;

ruido y emisiones de la operación de los equipos a diésel;

alteración del suelo y la vegetación, ríos, drenajes, humedales, recursos culturales o

históricos, y acuíferos de agua freática; y,

conflictos con los otros

usos de la tierra.

Tanto la extracción superficial,

como la subterránea, incluyen

los siguientes aspectos: drenaje

del área de la mina y descarga

del agua de la misma; remoción

y almacenamiento/eliminación

de grandes volúmenes de

desechos; y traslado y

procesamiento de los minerales

o materiales de construcción.

Este removimiento requiere el

uso de equipos de extracción y transporte a diésel o eléctricos, y una numerosa y calificada

fuerza laboral. Se requerirán amplios servicios de apoyo, por ej., un complejo de transporte,

oficinas y talleres (parte de estos funcionarán bajo tierra en las minas subterráneas) y

servicios públicos. El transporte del mineral dentro del drea de la mina y hacia las

instalaciones de procesamiento puede utilizar camiones, transportadores, el ferrocarril,

poliducto o banda de transporte, y generalmente, incluirá instalaciones de almacenamiento

a granel, mezcla y carga.

Las minas superficiales incluyen las canteras, fosas abiertas, minas a cielo abierto y de

contorno, y removimiento de la cima de una montaña, que puede ser de pocas hectáreas, o

varios kilómetros cuadrados. Estas operaciones implican la alteración total del área del

proyecto, y producen grande(s) fosa(s) y cantera(s) abierta(s) y enormes pilas de

sobrecapa; sin embargo, es posible, a menudo, rellenar las áreas explotadas durante y

después de la operación. Las preocupaciones ambientales de la extracción superficial

incluyen las partículas atmosféricas provenientes del tráfico vehicular, voladura, excavación

y transporte; las emisiones, ruido, y vibraciones de los equipos a diésel y la voladura; las

descargas de agua contaminada de la mina; interrupción de los acuíferos de agua freática;

remoción del suelo y la vegetación; y los efectos visuales.

Se excluyen los otros usos de la tierra en el sitio durante las actividades de extracción y

producción. La estabilidad del talud o antepecho constituye una preocupación importante

durante este proceso. La buena práctica de extracción requiere vigilancia constante para

detectar cualquier movimiento del frente del antepecho que podría señalar la falla inminente

del talud.

Los métodos de extracción subterránea incluyen el trabajo de anchurón y pilar, grada al

revés, socavación y derrumbe, y frente corrido. Esto trae consigo la formación de grandes

vacíos debajo de la superficie de la tierra y montones de piedra de desecho sobre la misma;

en muchos casos, sin embargo, se rellenan porciones de los espacios subterráneos durante

la extracción. La mayor parte de la excavación ocurre debajo de la tierra y requiere el uso de

equipos de voladura, sin embargo, se realizan operaciones en la superficie también. Los

posibles impactos de la extracción subterránea incluyen el retiro del suelo y la vegetación,

creación de polvo, emisiones de los equipos a diésel que trabajan en la superficie, ruido,

vibraciones causadas por la voladura, gases desfogados (voladura, operaciones a diésel),

descargas de agua contaminada de la mina (nitratos, metales pesados, ácido, etc.),

alteración de los acuíferos de agua freática, fracturas, inestabilidad o hundimiento de la

tierra y obstáculos visuales.

La extracción hidráulica o a draga se realiza, usualmente, con los materiales aluviales que

se encuentran junto a los lechos y orillas de los ríos modernos y antiguos, y en las áreas

costaneras o los humedales. La excavación y procesamiento se efectúan con dragas

flotantes a diésel (de cangilones y escaleras, de succión, o de rueda de cangilones), con las

bombas y equipos de procesamiento de primera etapa a bordo; con dragas a diésel

instaladas en la orilla, transportadores, planta de procesamiento o monitores hidráulicos

(p.ej., poderosos chorros de agua que lavan el material de la orilla); o con exclusas que

recolectan y dirigen el escurrimiento, y equipos de separación. Estas operaciones alteran,

totalmente, los estratos extractados y modifican la topografía local.

Durante el dragado, el material extraído se levanta del fondo mediante succión o

excavadores mecánicos y luego se procesa; los desechos se vierten al agua o al suelo.

Se barre el fondo sistemáticamente, durante la extracción con la draga; ésta se desplaza

por el río o la orilla del mar; se profundizan o se modifican los canales del río, además, se

ahondan los humedales y las áreas costaneras, dejando grandes montones de desechos.

En las operaciones de arena y ripio, el material recuperado puede ser llevado a la orilla por

poliducto, transportador o barcaza. Usualmente, se concentran los minerales a bordo

(mecánica o químicamente, o mediante almagamación) y se envían los productos de esta

concentración o amalgama a la orilla para mejoramiento o procesamiento. El mercurio, que

es el agente de amalgamación para el oro y la plata, provoca problemas ambientales muy

especiales, y deberá ser manejado como corresponde. En la explotación de placeres, puede

haber intensiva extracción de los antiguos bancos fluviales, muy arriba del nivel actual de

lecho del río.

La lixiviación in situ necesita una amplia red superficial de hoyos, muy cerca el uno al otro, y

poliductos y bombas para recircular el lixiviador por el cuerpo mineral (y luego de la

extracción del mineral, se bombea una solución de lavado o neutralización). Los problemas

operativos incluyen la pérdida de control del lixiviador, problemas con la tubería, derrames,

fugas, e insuficiencia del lavado o neutralización. Los impactos incluyen la alteración del

suelo, vegetación, recursos culturales e históricos, degradación de la calidad del aire debido

a las partículas y las emisiones de los equipos a diésel, contaminación de las aguas

freáticas con el lixiviador, y de las aguas superficiales con los derrames, y el ruido de las

operaciones (taladros, tráfico, bombas). La lixiviación in situ necesita una amplia red local de

transporte, ya pequeña y calificada fuerza laboral, equipos (taladros, camiones, grúas,

generadores a diésel, bombas eléctricas), agua, fuente de energía eléctrica, instalaciones

de apoyo (oficina, taller, almacenamiento y vivienda), campo de aviación, y caminos de

acceso.

La lixiviación de las pilas de desechos puede involucrar la extracción de pilas de

desperdicios y minas antiguas, o recuperación secundaria de una operación permanente, o,

lo que es muy común, actualmente, en los depósitos de oro diseminados y pobres,

lixiviación del material recién extraído en grandes montones, sea en la superficie, o en las

fosas antiguas. Usualmente, se prepara la superficie de la tierra o el fondo de la fosa,

colocando forros y ripio; se instalan tuberías y se amontona el material mineral encima (el

mineral proviene, usualmente, de las minas superficiales). El lixiviador (principalmente ácido

sulfúrico para cobre y sodio, y cianuro para oro) se rocía o se vierte encima de las pilas, y

luego se recoge para recuperar los metales. Después del proceso de lixiviación, se lava el

montón, permitiendo que el líquido se filtre y extraiga el metal, o neutralice la pila antes de

desecharla.

Los problemas operativos incluyen la falta de estabilidad de la pila, control del lixiviador,

erosión eólica e hídrica, fugas/filtración hacia el agua superficial y freática, problemas con la

tubería, y lavado, neutralización o reclamación incompleto. Aparte de los efectos de la

extracción superficial, los impactos incluyen la degradación de la calidad del aire debido a

las partículas que el viento lleva de las pilas de lixiviación; sedimentación de los ríos locales

con los materiales de la pila de lixiviación; contaminación del agua superficial por las fugas y

derrames; deterioro del agua freática debido a la rotura del forro; perdida de la fauna y

animales domésticos en las piscinas de lixiviación; y el ruido de las bombas.

Los equipos de procesamiento incluyen las plantas de preparación y lavado, de

separación/concentración (separación por gravedad, lixiviación, amalgamación, intercambio

iónico, flotación, etc.), refinerías y fundiciones. Las instalaciones de procesamiento de los

minerales producen grandes cantidades de desechos (relaves, lama, escoria) que deberán

ser eliminados en el sitio o cerca del mismo; a veces estos materiales pueden ser devueltos

a las áreas donde la extracción ha terminado.

Las preocupaciones ambientales incluyen la alteración del suelo, vegetación y ríos locales

durante la preparación del sitio; contaminación atmosférica proveniente de la separación,

concentración y procesamiento (polvo fugitivo y emisiones de la chimenea); ruido del

transporte, transferencia, trituración y molienda del mineral; contaminación de las aguas

superficiales por los derrames de los molinos y plantas de lavado; contaminación de las

aguas freáticas debido a las fugas de las pilas de relaves y piscinas de lama; contaminación

de los suelos, vegetación y aguas superficiales locales debido a la erosión eólica e hídrica

de las pilas de desechos; eliminación de los desechos; impactos visuales; y conflictos en

cuanto al uso de la tierra. A menudo, las plantas de procesamiento de las regiones

montañosas tienen dificultades para encontrar las áreas adecuadas para represar los

relaves del concentrador, y, por consiguiente, descargan estos finos inertes a los ríos

torrentosos. Aguas abajo, se asientan estos materiales en las curvas del rió, canales

anchos, planicies de inundación y aguas costaneras de poca profundidad. Los finos

perjudican a los organismos acuáticos, y pueden causar represamiento e inundaciones en

las comunidades que se encuentran aguas abajo. (Ver Tabla 4.)

EXTRACCION EN SECO EXTRACCION EN HUMEDO

EXTRACCION EN LA PLATAFORMA CONTINENTAL

EXTRACCION MARINA DE PROFUNDIDAD

Superficie terrestre

Devastación de superficies; alteración de la morfología;

peligro de derrumbes en frentes de arranque;

destrucción de bienes culturales

Devastación de superficies, modificación de la morfología y del curso de los ríos; formación

de grandes escombreras

Modificación de la morfología del suelo

marino; erosión costera -

Aire

Ruido y vibraciones en general, ruido y vibraciones de

detonaciones; formación de polvo por tráfico y erosión;

humos (incl. humos de escombreras autoinflamadas);

vapores de voladura, gases nocivos

Ruido producido por equipos generadores de energía, trabajos de extracción,

tratamiento y transporte; gases de escape

Ruido; gases de escape Ruido; gases de escape

Aguas superficiales

Alteración del ciclo de nutrientes (posible

eutrofización); contaminación con aguas residuales;

contaminación causada por una intensificación de la

erosión

Desnitrificación; contaminación del cauce receptor con grandes cantidades de aguas residuales

lodosas y/o con aguas residuales contaminadas

Enturbiamiento; incremento de la

demanda de oxígeno; contaminación con aguas

residuales

Enturbiamiento; incremento de la demanda de oxígeno;

contaminación con aguas residuales

Aguas subterráneas

Descenso del nivel freático; deterioro de la calidad de las

aguas subterráneas

Alteración del balance hídrico y de la calidad de las aguas

subterráneas - -

Suelo

Erosión en la zona de explotación; disminución del

rendimiento, desecación, hundimiento del suelo, peligro de empantanamiento tras el

restablecimiento del nivel freático, erosión

Erosión en la zona de explotación

Modificación del suelo marino y reducción de nutrientes en el mismo

Reducción de nutrientes en el suelo marino

Flora

Destrucción de la flora en el área de explotación;

destrucción parcial/alteración de la flora en el área

circundante debido a cambios del nivel freático

Destrucción de la flora en el área de explotación

- -

Fauna Desplazamiento de la fauna Desplazamiento de la fauna Destrucción de

organismos marinos inmóviles (corales)

Destrucción de organismos marinos inmóviles (corales)

Población

Conflictos relacionados con el uso del suelo; establecimiento o desarrollo de asentamientos

a raíz de las actividades mineras, destrucción de zonas

de recreación

Conflictos relacionados con el uso del suelo; conflictos sociales

en períodos de auge, establecimiento o desarrollo de

asentamientos debido a las actividades mineras

Deterioro de la pesca (destrucción de zonas de

desove)

Deterioro de la pesca (destrucción de zonas de

desove)

Edificaciones Daños causados por el agua

tras restablecer el nivel freático - - -

Otros Posible modificación del

microclima

Modificación del microclima; proliferación de agentes

patógenos y vectores en aguas estáticas

- -

Tabla 4. Minería a cielo abierto: Métodos de explotación y principales efectos ambientales.

6- Investigue y explique la forma de explotar una Cantera de Áridos en algún

lugar del país.

Las canteras son minas a cielo abierto,

generalmente de pequeño tamaño, que

explotan materiales que no requieren

una concentración posterior, sino, como

mucho, una trituración o clasificación por

tamaños. Los materiales obtenidos en

canteras son los áridos, las rocas

industriales y las rocas ornamentales.

Los áridos son el conjunto de materiales

pétreos, arena, grava y ripio, de tamaño

variable que provienen de yacimientos o

canteras y son utilizados en

construcción y obras civiles. Son duros, de formas estables e inertes en los cementos, y

se emplean en la fabricación del mortero y del hormigón, mezclas asfálticas y otras

aplicaciones. Las arenas y gravas se seleccionan y procesan de acuerdo a un uso

determinado, y para ello existen normas en el área de la construcción respecto de su

granulometría, dureza, formas de grano y resistencia.

Las fuentes naturales de áridos en Chile corresponden tanto a depósitos no consolidados

sedimentarios, como a depósitos consolidados, o en rocas, que se localizan en todo el

país. Los principales tipos de depósitos sedimentarios explotados corresponden a: conos

de deyección, localizados principalmente en las laderas occidentales de la Cordillera de

Los Andes y Cordillera de la Costa; abanicos aluviales, ubicados en las Depresiones

Intermedias Sur y Norte; depósitos de terrazas fluviales, principalmente en la Precordillera

Andina, Depresión Intermedia y Planicies Litorales; depósitos de terrazas marinas, en las

Planicies Litorales; depósitos fluviales actuales, en la Depresión Intermedia Sur; depósitos

lacustres, en las Depresiones Intermedia, Sur y Norte, y en las Planicies Litorales. La

mayoría de estos depósitos son de edad cuaternaria. La principal fuente de áridos en el

país (80% de la producción), en especial en la Región Metropolitana, la constituyen los

depósitos sedimentarios.

La extracción de los áridos se realiza en forma artesanal, cuando los centros de consumo

son localidades o ciudades pequeñas, o en forma mecanizada, cuando se debe abastecer

las demandas de grandes centros urbanos o la construcción de carreteras, puentes u

otras obras de envergadura.

La explotación de áridos, se realiza a través de métodos de extracción que a su vez

dependen de la fuente natural desde donde se extraen.

− Cauces: Generalmente se realiza en depresiones con escurrimiento de agua y

eventualmente de cauces secos.

− Bancos areneros: Corresponde a la extracción de arenas y limo desde un banco

artificial, el cual ha sido creado por sedimentación gravitacional de un flujo de agua de río.

− Pozos: Son explotaciones en rellenos aluviales antiguos, fuera de cauces de ríos.

− Canteras: Corresponde a la explotación de cuerpos rocosos mediante el uso de

explosivos (tronaduras).

La extracción mecanizada de los áridos en Pozos se realiza mediante el empleo de

maquinaria pesada (retroexcavadora: bulldozer, cargador frontal u otro tipo), y de acuerdo

a un diseño de explotación que considera conceptos de bancos, taludes y rajo final.

También debe contar con un programa de trabajo que incluya los mecanismos de

transporte.

En este tipo de actividad es particularmente importante la consideración de aspectos

ambientales y territoriales en sus etapas de planificación, construcción, operación y

abandono.

PLANIFICACION

Se considera en esta etapa la utilización de todos los antecedentes técnicos del

yacimiento, incluyendo planos, que permitan determinar el diseño del rajo, área de la

excavación, profundidad, frentes de trabajo, localización de acopios, etc.

Es fundamental analizar en esta fase las características de la demanda, ya que de ello

depende el funcionamiento del proyecto, el ritmo de extracción y las condiciones de

operación. Asimismo, se destaca dentro de los aspectos que se estudian, el análisis sobre

la capacidad soportante de los materiales y sobre la estabilidad de los taludes de un pozo

de extracción.

En esta fase se pueden determinar los aspectos ambientales y territoriales significativos

que se tendrán que enfrentar en las etapas siguientes. Por ejemplo, de acuerdo a la

localización del proyecto respecto de la población, se pueden planificar actividades tales

como rutas de transporte que permitan reducir el impacto debido a las emisiones de

material particulado.

También se deberían analizar las alternativas de uso del territorio una vez que se

abandone el proyecto y, en este sentido, se recomienda que las actividades de abandono,

particularmente las de restauración, se planifiquen y ejecuten paralelamente a la de

operación, por una cuestión de costos de utilización de maquinaria y recursos humanos

dentro del mismo período.

CONSTRUCCION Y OPERACION

Tanto en la etapa de construcción como en la de operación, se generan impactos

ambientales significativos, sobre todo si se considera la extracción de áridos en Pozos,

cuya localización comúnmente se presenta cercana a los centros de consumo, es decir,

cerca de los centros poblados.

Las actividades relacionadas con la fase de construcción, son principalmente la

construcción de caminos, instalación de faenas, despeje del área o escarpe superficial.

Por su parte en la operación se consideran, la extracción del árido, utilización de

maquinaria, transporte del material, procesamiento (por ej., chancado y lavado),

funcionamiento de casino, taller mecánico y otras.

En todas estas actividades se generan impactos ambientales adversos de distinta

magnitud. El que requiere mayor atención es la disminución de la calidad atmosférica en

el área de influencia del proyecto, debido a las emisiones de material particulado.

En la Región Metropolitana se reconoce que la actividad de producción de áridos

contribuye en aproximadamente un 3,6% al monto total de las emisiones de MP10

contenidas en el inventario, que al año 1997 totalizaba cerca de 42.000 toneladas anuales

(CONAMA Región Metropolitana, 1999).

Otros impactos ambientales durante las etapas de construcción y operación tienen

relación con la generación de ruido y la emisión de gases por el uso de maquinaria y el

transporte del material, generando una alteración de la calidad del aire; el corte de

vegetación y movimiento de tierra tienen como efecto la pérdida de cobertura vegetal y de

suelos, respectivamente, causando la alteración del hábitat de la fauna existente en el

área; las actividades y obras que se desarrollan durante estas fases generan sin duda una

alteración significativa del paisaje; otros impactos derivados de los anteriores, son por

ejemplo, el deterioro de la salud y calidad de vida de la población que se encuentra

cercana a los pozos de áridos.

Existe también, el riesgo potencial de contaminación de las napas subterráneas si éstas

se encuentran a una profundidad cercana a la superficie, en los lugares donde se

desarrollen actividades de mantención tales como, lavado de vehículos, cambios de

aceites, almacenamiento de combustibles, etc., y no se hayan considerado medidas de

manejo (mitigación y contingencia) adecuadas con respecto a los efluentes líquidos que

generan dichas acciones. En otros países, donde el agua potable es obtenida de napas

freáticas cercanas a la superficie, es muy importante protegerlas, por lo que existen

recomendaciones específicas para realizar excavaciones profundas, en particular la

extracción de áridos de pozos.

ABANDONO

Esta fase está relacionada con el término de la actividad productiva, en el cual

normalmente se retiran las instalaciones de faena y desmantelan los equipos. Sin

embargo, quedan en el área las obras desarrolladas, tales como el rajo (tratándose de

pozos), caminos, acopios.

El impacto ambiental más evidente e inmediato asociado a estas obras tiene relación con

la alteración del paisaje, en particular si el entorno posee características de cierto valor

paisajístico para la comunidad.

Sin embargo, el impacto ambiental más importante se relaciona con la calidad de vida de

los vecinos, y su magnitud depende de la responsabilidad que asuma el empresario frente

a esta etapa de su proyecto.

USO POSTERIOR DEL SUELO

Uno de los temas importantes en la planificación territorial, es la elaboración de

propuestas locales y nacionales que ofrezcan soluciones viables en procura de una

mejora sustantiva en la calidad de vida de la comunidad. Por ello es muy importante

establecer ante determinadas actividades mineras e industriales, exigencias en cuanto a

su operación, cierre y abandono.

Son particularmente aplicables estas exigencias al tratarse de la actividad extractiva de

áridos, debido a que ésta se desarrolla normalmente muy cerca de los centros poblados,

incluso dentro de ellos. Es conocido en la Región Metropolitana, la problemática ambiental

que ha generado el abandono de estas faenas dentro de la Cuenca de Santiago. Se

observa frecuentemente que los pozos abandonados se usan para botar basura de

distinto origen (en algunos casos se ha autorizado el uso como botaderos de escombros);

se asocian normalmente a lugares donde opera la delincuencia; y existe el riesgo

permanente de accidentes cuando estas áreas quedan con acceso al público.

Se pueden aplicar distintas metodologías para llevar a cabo la recuperación de suelos

afectados por la explotación de áridos. Lo cierto es, que en ellas se debe considerar la

factibilidad técnica y económica de las actividades que se van a emprender y,

particularmente, las consideraciones sobre el uso del suelo que existan legalmente, es

decir, el destino que corresponde de acuerdo a los planes reguladores u otro instrumento

de planificación territorial.

CONCLUSION:

Chuquicamata, la mina a rajo abierto más grande del mundo, tanto por factores endógenos como exógenos, en un futuro próximo ya no se será rentable, si bien sus reservas de mineral de cobre serán cercanas a los 2.000 Mt, las condiciones de explotación (aumento del costo de transporte y aumento de razón estéril-mineral por razones ya mencionadas) no permitirán percibir utilidades. Entre los factores exógenos cuentan el precio del cobre y la estructura de la economía, entre los factores endógenos cuentan las bajas leyes de mineral, y las características geofísicas de la mena y los costos de extracción de y transporte de esta en una mina a rajo abierto con una profundidad del rajo mayor a los 800 mt. No obstante, existe una solución para poder seguir explotando económicamente el depósito mineral de la mina de Chuquicamata, tal solución es la de explotarla de manera subterránea. Los estudios de este cambio de minería comenzaron en el año 92 para que en el año 2018 comience la explotación definitiva de manera subterránea. De seguro que este proyecto traerá grandes beneficios para el país, convirtiendo la mina más grande del mundo a rajo abierto en una mina líder en producción e innovación a nivel subterráneo a nivel mundial. En este taller, descubrimos y aprendimos, la importancia que existe en la creación e

indagación, obteniendo el mayor provecho de una mina de cielo abierto. La ventaja y

desventaja, costos y gastos en este tipo de yacimientos. Los valores económicos de los

bloques y gestión en la extracción de ellos.

BIBLIOGRAFÍA:

Apuntes de estudios Geología de Subsuelo, ULARE.

Wikipedia http://es.wikipedia.org

Google.cl http://www.google.cl

Geovirtual.cl http://www.geovirtual.cl