INTRODUCCIÓN MINADO SUPERFICIAL

INTRODUCCIÓN MINADO SUPERFICIAL Elementos de minería: Mina: excavación realizada en la tierra para la extracción de minerales Minado: actividad, ocupación, e industria relacionada con la extracción de mineral. Mineral: sustancia de ocurrencia natural, con composición química definida, usualmente inorgánica y características física distintivas. Roca: Mezcla de minerales. Mena: mineral con suficiente utilidad y valor económico para extraerse. Ganga: mineral que carece de utilidad y valor para minarse Depósito mineral: ocurrencia geológica de minerales en forma relativamente concentrada. Cuerpo mineral: ocurrencia económica de minerales que puede ser extraída como una ganancia. Los minerales comerciales se pueden dividir en: Minerales metálicos (metales ferrosos): fierro, molibdeno, manganeso, tungsteno. Metales base: cobre, plomo, zinc, estaño. Metales preciosos: oro, plata, platino. Metales radioactivos: uranio, torio, radón. Minerales no metálicos (menas industriales): fosfatos, potasio, piedra, grava, arena, sulfuros, sal y diamantes industriales. Combustibles minerales: carbón, petróleo, gas natural, uranio y otros no tan comunes (lignito, pizarra, alquitrán y gas metano). Desarrollo de la tecnología minera: La minería empezó hace 450,000 años ya que han sido descubiertos artefactos de pedernal junto a huesos humanos (Comienzos edad de piedra). La mina más antigua, data de unos 40,000 años es una mina de hematita ubicada en Bomvu Ridge, Suazilandia, África. En la edad de bronce y hierro, el hombre descubrió la fundición y aprendió a reducir menas a metales o a aleaciones. Tecnología significativa antigua era la de calentar la roca maciza (aplicar calor) para que esta se expanda, posteriormente se le aplicaba agua para enfriarla, contraerla y quebrarla. En el siglo XVII con la pólvora negra se mejoró la fracturación de rocas. Los grandes impactos se dieron a finales del siglo XVIII (Revolución industrial): 1800: La fiebre del oro en USA 1815: La lámpara de seguridad minera inventada por Humphrey Davy 1855: Proceso Bessemer para acero es usado en Inglaterra 1867: La dinamita inventada por Nobel 1903: Primer pórfido cuprífero de baja ley Utah-USA a tajo abierto Etapas de la vida de una mina: Prospección (Búsqueda depósito de mineral) Métodos de búsqueda Directos: físicos, geológicos. Verificar mapas topográficos y estructurales de la región Indirectos: Geofísicos, es un método el cual detecta anomalías causadas por la presencia de depósitos minerales durante análisis sísmico, magnético, eléctrico, electromagnético y radiométrico. Geoquímicos, análisis micro cuantitativo del suelo, muestras de agua. Localización de lugares favorables: mapas, literaturas viejas minas Aéreo: fotografía aérea, geofísica de la tierra, geología Superficial: geofísica de la tierra, geología Anomalías, análisis, evaluaciones Exploración (Cuerpo mineral) Determina lo más preciso posible el tamaño y valor del cuerpo mineral. Analisis de muestras química, rayos x, espectrografía y análisis radiométricos de las muestras. Muestras se obtienen por: barrenación de diamantina para obtención de testigos y barrenación rotatoria o percusión para la obtención de cortes. Estimación de reservas: la evaluación de los testigos permite calcular el tonelaje, la ley o riqueza del depósito y por lo tanto el valor monetario del mineral. Estudio de viabilidad: para determinar el potencial de desarrollo del depósito mineral hasta convertirse en una mina de producción. Desarrollo (Apertura del depósito, proveer acceso directo a los depósito) Archivar la declaración de impacto ambiental Construcción de caminos y accesos, sistemas de transporte Localización de la planta superficial Excavación del depósito Factores en el desarrollo de una mina: Fact. Geográficos: Facilidad de transporte de minerales para mercadeo y provisiones de mina Disponibilidad de trabajo y servicios de manutención (hogar, instalaciones, salud, recreación) Impacto operacional (clima y tiempo) y psicológico. Fact. Naturales y Geológicos: Topografía y terreno Relación espacial (tamaño, forma, actitud, etc.) del cuerpo mineral, incluyendo profundidad Consideraciones geológicas (mineralogía, petrografía, estructura, génesis del cuerpo, presencia de agua) Propiedades mecánicas de la roca (fuerza, módulo de elasticidad, dureza, abrasividad, etc.) Propiedades químicas y metalúrgicas (efecto en el almacenaje, procesamiento, fundición, etc.) Fact. Socio-Económicos, políticos y ambientales: Demográficas y habilidades profesionales de la población local. Estabilidad política del país anfitrión. Ayudas gubernamentales y restricciones aplicables a la industria minera. Explotación (Producción a larga escala de mineral) Factores en la selección del método (superficial o terrestre): geológicos, geográficos, económicos, ambientales, de seguridad, sociales. Monitorear costos y reembolso de inversión. Operaciones unitarias de minado: Son los pasos básicos empleados para producir mineral de un depósito. La tendencia futura en el minado es eliminar o combinar funciones que incrementen la continuidad. Por ejemplo, el suelo puede ser excavado por una máquina que no requiera de barrenación ni voladura. Operaciones auxiliares en minería subterránea: soporte adecuado, ventilación, control de polvo, fuentes de energía, bombeo, mantenimiento, iluminación, comunicación y entrega de suministros. Operaciones auxiliares en minería superficial: se debe añadir, control de taludes y disposición de desperdicios. Ciclo de producción: barrenación + voladura (rompimiento) + carga + acarreo (manejo de material). Rompimiento: Al minar “Roca dura” (mayoría de minerales metálicos y no metálicos) el ciclo básico es utilizado en casi toda la extracción superficial y subterránea. Una excepción es evitar la barrenación y la voladura para descapotar capote o minar mineral suelto (suelo, roca intemperizada, material de placer, etc.) Al minar Carbón, en realidad debe ser quebrado y excavado mecánicamente evitando voladura. El minado subterráneo no es factible ponerlo en práctica para minado de carbón y minerales no metálicos más blandos (sal, potasio, trona). Al minar “Roca blanda y media dura” ocurre el hundimiento del tiro, elevación de barreno, y las máquinas tuneleras que eliminan la barrenación y la voladura. Al minar Canteras, el ciclo básico es modificado ya que generalmente la roca no es volada es acanalada, cortada o cortada por sierra. Manejo de materiales: EXCAVACIÓN Y CARGA: En operaciones continuas, donde las máquinas combinan funciones de rompimiento y manejo, se eliminan prácticamente corte, barrenación y voladura. La realización de extracción y cargado se llama función de Excavación. La maquinaria utilizada en esta operación va cada vez en aumento, debido a su alta productividad y bajo costo unitario de operación. Factores que intervienen en la toma de decisiones de maquinaria en superficie: Factores de ejecución: Relacionan la productividad de la maquina e incluyen la velocidad del ciclo, fuerza disponible, capacidad del cucharón, velocidad de viaje (acarreo). Factores de diseño: Calidad y efectividad del diseño, nivel de tecnología, sofisticación de interfaces máquina-humano para operadores y personal de mantenimiento. Factores de apoyo: Es el servicio y mantenimiento, disponibilidad de partes y apoyo de los fabricantes, de suma importancia. Factores de costo: Es la parte cuantitativa, se toma en cuenta, la vida, razones de interés, inflación, combustible y mantenimiento. Costos de operación ($/hr). Maquina Ventajas Desventajas Pala Costo de capital más bajo por m3 de capacidad de cuchara. Excava materiales muy resistentes. Se puede manejar en separaciones. Susceptible a estropear los deslizamientos e inundar tajos. No se puede manejar fácilmente, tiene poca estabilidad. No puede cavar roca profunda fácilmente. Reducido alcance de profundidad comparado con la draga. Draga Operación flexible, fácil de mover. Gran capacidad de excavación profunda. Puede manejar y apilar escombros teniendo poca estabilidad. Completamente seguro de pilas de escombros o inundaciones de tajo, durante operación. Alto porcentaje de recuperación de mineral. Bajo costo de mantenimiento. Puede moverse en cualquier dirección. No es afectado por cualquier superficie por encima. Requiere preparación del banco. Alto costo por m3 de capacidad de cuchara. Ruedas de canjilón Operación continua, sin oscilación necesaria. Largo rango de descarga. Puede ser operada en un banco o en la veta de mineral. Puede manejarse fácilmente teniendo aun así poca estabilidad en el terreno. Puede facilitar la recuperación de tierras, ya que vuelca material de la superficie a la parte superior de la pila de escombros. No puede excavar material duro. Requieren preparación de la superficie necesaria. Equipo grande de mantenimiento requerido. Alto costo de capital en comparación con la producción. Susceptible en terrenos con posible inundaciones o hundimientos. Pobre movilidad. Puede causar daño al mineral con poca recuperación de este. ACARREO Y EXTRACCIÓN: El acarreo (horizontal: trascabo, dozer, escrepa, rastra) y la extracción (vertical: skip conocido como bote y la jaula) Minas superficiales: los camiones hacen equipo con las palas en la mayoría de las aplicaciones. Minas subterráneas: los trenes (trolley), camiones y bandas transportadoras. Existe cuatro áreas: cargado, acarreo, vaciado y retorno Maquina Ventajas Desventajas Dozer Flexible Buena habilidad para las pendientes. Limitada a corto acarreo. Discontinua. Camión, trailer Flexible y fácil de maniobrar. Moderada habilidad para pendientes. Se alenta por mal clima. Alto costo de operación. Escrepa Flexible y fácil de maniobrar. Buena habilidad para las pendientes Puede requerir de empuje. Limitada a suelo, pequeños fragmentos Alto costo de operación. Banda transportadora Muy buena habilidad para las pendientes. Bajo costo de operación Limitada a roca pequeña o quebrada. Alto costo de inversión. Métodos de minado: Características de magnitud del depósito: el más importante, afectan también en costos de producción y el diseño de la mina Tamaño (dimensiones, especialmente altura o espesor) Forma (tabular, lenticular, masiva, irregular) Actitud (inclinación, echado) Profundidad (relación de descapote) Condiciones geológicas e hidrológicas: Mineralogía y petrografía Composición química Estructura del depósito (pliegues, fallas, discontinuidades, intrusiones) Planos de debilidad (juntas, fracturas, clivaje en el mineral o carbón) Uniformidad, alteración, intemperización Agua subterránea (ocurrencia, razón de flujo, nivel freático) Propiedades geotécnicas (mecánica de suelo y rocas): el depósito y la roca regional están relacionadas. Propiedades elásticas (resistencia, módulo de elasticidad) Consolidación, compactación y capacidad Gravedad específica, vacíos, porosidad, permeabilidad, contenido de humedad) Consideraciones económicas: Reservas (tonelaje y ley) Vida de mina (tiempo de operación para desarrollo y explotación) Productividad (t/empleado-turno) Factores tecnológicos: Recuperación de mina (porción del depósito realmente extraído) Flexibilidad del método con condiciones cambiantes. Selectividad del método para distinguir mineral y tepetate. Concentración o dispersión de trabajos. Cuidados ambientales: Control de suelo Control atmosférico (ventilación, control de humidificación) Fuerza de trabajo (reclutamiento, entrenamiento, salud y seguridad) Operaciones auxiliares: Son actividades de soporte, pero no contribuyen directamente a la extracción del mineral. Son programas anteriores a, o siguiendo como apoyo el ciclo de producción. A pesar de que no generan entradas, se le asigna gran importancia y responsabilidad en cumplirlas. Clasificación de las operaciones auxiliares de una mina durante explotación: Función Operación superficiales Operaciones subterráneas Seguridad y Salud Control de polvo. Abatimiento de ruido. Prevención de combustión espontánea. Prevención de enfermedades. Control de gas y polvo. Ventilación-aire acondicionado. Abatimiento de ruido. Prevención de enfermedades. Control ambiental Protección de aire y agua Disposición de desperdicios Control de agua subterránea. Control de subsidencia (hundimiento vertical). Control de tierra Estabilidad de taludes. Control de erosión del suelo. Control del techo. Hundimiento controlado. Suministro y distribución de energía Distribución de energía. Distribución de energía. Control de inundaciones Bombeo. Drenaje. Bombeo. Drenaje. Disposición de desperdicios Almacenaje. Descarga. Acarreo hacia la superficie. Suministro de material Almacenaje. Entrega de suplementos. Almacenaje. Entre de suplementos. Mantenimiento y reparación Instalaciones de compra. Instalaciones de compra. Alumbrado Disposición de luminarias. Estacionario, lámparas portátiles Comunicaciones Radio, teléfono, cobertura de redes. Radio, teléfono, cobertura de redes. Construcción Caminos de acarreo. Caminos de acarreo. Transporte de personal Camionetas, camiones para personal. Camionetas, camiones para personal. Ciclos y Sistemas: La secuencia de actividades es aparente, esto quiere decir que no siempre se va cumplir el ciclo básico establecido. Por ejemplo el ripeo puede reemplazar la barrenación y la voladura, y el minado con barrena helicoidal puede utilizarse en lugar de la recuperación convencional del carbón. A veces ciertas operaciones puede ser omitidas por ejemplo: barrenación y voladura, si el capote es suelo; o repitiendo si por ejemplo el ciclo completo, si múltiples bancos de carbón están siendo minados. Flowsheet del ciclo de operaciones típico para una mina superficial: Preparaciones del sitio Limpieza y Arranque Retirar capa superficial Transporte a almacenamiento Transporte para recuperación directa Preparar banco de taladro Perforación Ripeado o rasgado Cargado explosivos y voladura Eliminación de residuos Eliminación de residuos Transporte a almacén/ transporte a relleno Limpieza de la superficie de mineral/ carbón Perforación de mineral Voladura Rasgado/ripeado de mineral Barrenado de carbón Excavación y cargado de mineral Transporte de mineral a proceso Rellenar y recuperar la capa superficial Actividades de apoyo: Drenaje Contenciones Acceso de carreteras Monitoreo Diseño de la planta: Factores que deben considerarse en la selección de diseño tamaño de la planta de una mina. Economía: Acceso, derecho de la tierra, condiciones de vida, suministro de energía, derechos de agua, medios de transporte, restricciones locales. Terreno: Disponibilidad de espacio, topografía, clima, drenaje, vulnerabilidad a desastres naturales. Ambiental: Contaminación del aire, agua y suelo, restauración, hundimiento, ruido, daño por voladuras, beneficio y relaciones públicas. Diseño y planeación del tajo: La mayor tarea de diseño ingenieril en el desarrollo de una mina superficial, los factores condicionantes o que influyen son: Factores geológicos y naturales: Condiciones geológicas, tipos de mineral, condiciones hidrológicas, topografía y características metalúrgicas. Factores económicos: Ley de mineral, tonelaje del mineral, relación de descapote, ley límite de corte, costos de operación e inversión, ganancia deseada, porcentaje de producción y condiciones del mercado. Factores tecnológicos: Equipo, talud del tajo, altura del banco, pendiente del camino, líneas de propiedad y límites del tajo. Según Mathieson (1982) lista los siguientes pasos como objetivos de planeación del tajo desde el punto de vista de viabilidad: Mine el cuerpo mineralizado, tanto que el costo de producción por Kg de material sea mínimo. Mantenga la viabilidad operacional (anchura adecuada del banco y acceso de acarreo para el equipo). Mantenga suficiente exposición de mineral para prevenir errores o información insuficiente de la exploración. Retarde los requerimientos de descapote tanto como sea posible, sin comprometer equipo, mano de obra o el programa de producción. Siga una lógica y posible programa de iniciación (para entrenamiento, planeación del equipo, logística, etc.) que minimice el riesgo de retardos en flujos de efectos positivos. Maximice el diseño del talud del tajo, mientras minimiza las probables fallas del banco. (construya bermas de seguridad, emplee mecánica de rocas, etc.) Examine las alternativas económicas de una velocidad razonable de producción y leyes de corte. Finalmente enfóquese a los métodos, equipos y programas favorables para la planeación exhaustiva de una plan de contingencia (si sucede o no sucede algo) antes de proceder con el desarrollo. Planeación de la mina a largo plazo: Para la preparación de este plan, se necesita establecer los límites finales del tajo. Los planes de minado a largo plazo generalmente cambian con el pasar del tiempo debido a que: Cambio de la economía Conocimiento incrementado del mineral Mejoramiento de la tecnología de minado La determinación de la relación máxima de descapote permisible SRmax de una mina superficial es una relación de límite de corte, basada únicamente en lo económico, la cual además estable los límites del tajo. Se define como la relación mineral-descapote. Donde: Valor de mineral ($/ton): es el valor recuperable. Costo de producción ($/ton): costo total después de refinería o proceso final, sin incluir el descapote. Costo de descapote ($/m3): costo de quebrado y manejo de unidad de volumen de un capote estándar. Debido a que las leyes varían relativamente a través del tajo y los precios del mineral fluctúan, entonces el SRmax puede cambiar, es por eso que se debe alistar una tabla o gráfica mostrando su variación. El SRmax tiene un significado físico (Soderberg y Rauseh, 1968) esto nos permite establecer el limite final del tajo o límite para las condiciones geométricas. Toda porción de cuerpo mineral que yace más allá del límite final del tajo tendría que minarse por métodos subterráneos. Planeación de la mina a corto plazo Una vez establecido el plan de minado superficial a largo plazo, es esencial desarrollar el plan de minado a corto a plazo, ya que definen los pasos intermedios (límite del tajo, ley del mineral, relación de descapote) para brindar la información anticipada de ganancias para pronósticos de producción y necesidades de equipo. Aquí el ingeniero diseña una seria de cortes de minado propuestos sobre un conjunto de secciones horizontales. Siempre puede minarse más de un solo tajo por eso es bueno desarrollar un programa anual de minado, el cual describe el porcentaje de producción diario de inventario por cada tipo de material. Estos planes de minado deben reflejar los intereses corporativos ya que con una estrategia de minado puede mantenerse una ley uniforme para mejorar la eficiencia y recuperación del mineral procesado. Un elemento importante en la planeación de minado a corto plazo es el de programar una relación de descapote sobre la vida de la propiedad, para que estos no sean excesivos durante cualquier periodo, especialmente al comienzo de la explotación. La siguiente figura muestra una técnica utilizada normalmente para mejorar la relación de descapote: Existen actualmente diversos programas para modelar por computadora, sin embargo las técnicas de investigación de operaciones son herramientas que optimizan solo un modelo, no una mina existente real. Selección del sistema y equipo Muchos factores están implicados con relación a la toma de decisiones respecto a qué tipo de equipo se utilizaran para realizar la remoción de material (manto, capote) al menor costo, algunos de esos factores son: Tamaño del cuerpo mineral Distribución de valores dentro del depósito Consolidación y compactación del manto o capote Estructuras geológicas (fallas, pliegue, zonas de cizalla, zonas de orientación del agua, etc.) Productos de alteración (los cuales pueden haces los caminos intransitable o dificultar el procesamiento del mineral, velocidad de producción y vida) La geometría del tajo tiene un gran efecto en el tipo y tamaño del equipo para que este pueda operar efectivamente, por ejemplo: Minas a tajo abierto (metálicas y no metálicas): *Diseñadas con muchos bancos bajos. *Tajo profundo y largo. Minas de carbón: *Diseñadas con uno o más bancos altos. *Tajo poco profundo y sigue la topografía o avances a lo largo del cuerpo en paneles largos y estrechos. Canteras: *Diseñadas mayormente con un solo banco alto. *Muy empinadas y pueden ser bastante profundas. Existen principalmente tres sistemas de rompimiento de la roca y seis sistemas de manejo de materiales: Rompimiento de la roca: No requiere de barrenación y voladura (material: suelo). Requiere de barrenación y voladura (opciones comunes: perforadora rotaria y anfo, emulsión; material: roca). Ripeado (material: suelo compacto, roca débil para una escala de ripeado). Manejo de materiales: Draga (vaciadero directo) Pala hidráulica o cargadores frontales y camiones Dozer y cargador frontal Dozer y escrepa sobre llantas Pala o cargador y tolva, quebradora y transportadora Excavadora sobre llantas y banda transportadora Relaciones de descapote y límites del tajo Relación máxima de descapote vs. Relación total de descapote Con esta relación somos capaces de ubicar los límites del tajo y expresar volúmenes de capote para ser removidos por unidad de peso de mineral, carbón o piedra descubierta. *Relación máxima de descapote permisible (SRmax) = volumen del capote/peso del mineral al límite económico del tajo = v/w *Relación total de descapote (SR0) = volumen del capote/peso del mineral para el cuerpo de mineral o sección transversal. = V/W Existen distinciones una de ellas es que el SR0 es una relación numérica actual de (m3/ton), mientras que el SRmax es expresado en unidades de yardas equivalentes. Bajo la planeación a largo plazo, descubrimos que el SRmax como una cantidad física, es determinada únicamente para lo económico. El SR0 por otro lado, tiene significancia principalmente física; esto es debido a su base económica, del a cual podemos emplear el SRmax para ubicar los límites del tajo de un depósito en el caso general, esto es, un cuerpo mineral de espesor variable, echado, o grado de ocurrencia inferior a una superficie inclinada u horizontal. Yardaje equivalente Es el volumen del manto o capote, con un costo unitario de cantidad movida (expresado en $/yd3 o $/m3). Además es una unidad adimensional. La clasificación de yardaje equivalente (℮) de un material, es calculada con referencia a ciertos estándares, se utiliza para calcular el SRmax permisible y límites del tajo. Material Relación (℮) Lodo dragado, agua 0.5 Arena suelta 0.7 Suelo común (arena, marga) 1.0 Suelo duro (arcilla) 1.5 Esquistos de roca 1.5 – 2.5 Arenisca, caliza 2.0 – 3.0 Taconita dura 3.0 – 5.0 Relaciones para el SRmax y límites del tajo Cresta del banco Pata del banco t : espesor del depósito. α : echado del depósito. m : longitud inclinada al límite del tajo. β : talud del tajo. l : longitud inclinada. h : altura vertical. d : la distancia horizontal desde el afloramiento hacia el límite del tajo. V : volumen del capote en la sección transversal. W : peso del material Efecto de la berma en el límite del tajo Detalle en la intersección mineral-capote Detalle en el límite del tajo Métodos de extracción mecánica La explotación en donde el minado de mineral, carbón o roca es llevado a cabo en superficie, sin tener personal subterráneo se refiere como minado superficial, observemos cuatro métodos que comprenden esta clase: Minado a cielo abierto Minado de canteras Minado por capas (de carbón) Minado con barrena helicoidal de gran diámetro (para carbón) Estos métodos son responsable por más del 90% de la producción superficial y del volumen de producción total de mineral de carbón, mineral o roca. El minado a cielo abierto y el minado por capas son los más importantes para minas superficiales. Minado a cielo abierto Cualquier mineral sobreyaciente es descapotado y transportado hacia el vaciadero para que el depósito mineral quede descubierto. Un depósito de minerales metálicos de magnitud considerable requiere de muchos bancos, para asemejarse a una pirámide circular invertida en la tierra, cada banco sucesivo es cortado a un radio más pequeño, impuesto por el ángulo de talud para las consideraciones de seguridad. Al poseer bancos múltiples para el minado, se asegura la suficiente longitud de cara expuesta para no permitir interrupciones en la producción. Los bancos individuales sirven para acomodar el equipo de manejo de materiales. Después de que el avance del descapote muestre el depósito, existe un coordinación entre el minado y el descapote, de tal manera que los ingresos por mineral reembolsarán los costos de remoción del material estéril. El talud es la máxima preocupación en mecánica de suelo y de roca. La práctica común es la siguiente, asumiendo roca consolidada (Pfleider, 1973a): Dimensiones del Banco Mineral Altura, ft(m) Anchura, ft(m) Grado de Talud Cobre 40-60 ft 12-18 m 80-125 ft 24-38 m 50-60 Fierro 30-45 ft 9-14 m 60-100 ft 18-30 m 60-70 No metálicos 40-100 ft 12-30 m 60-150 ft 18-45 m 50-60 Carbón 50-75 ft 15-23 m 50-100 ft 15-30 m 60-70 Los artículos que tienen especial aplicación al minado superficial son las secciones: Descapote avanzado, relación de descapote, selección del equipo y ubicación de los límites del tajo. Se debe tener en cuenta que la producción del equipo deber ser alta y las relaciones de descapote deben mantenerse a niveles moderados (normalmente 1-5 yd3/tc 0.8-4 m3/t) al igual que los límites inferiores, es decir profundidad de los tajos, que sea relativamente moderadas (generalmente <1000ft o <300m) Normalmente se sigue una secuencia: después del denuncio y cambio de uso de suelo, se ubica y construye una planta superficial, es importante también el aprovechamiento de la superficie, montes y pilas de lixiviación, luego las instalaciones de almacenaje, procesamiento y de transporte se ubican en las proximidades del diseño propuesto del tajo final, posteriormente se selecciona el equipo y se adquiere a medida que sea necesario. Entonces comienza el avance del descapote en la capa superior, para permitir la etapa de explotación y proceder con el programa; así descapote y minado continúan de una manera conjunta. Es importante el mantenimiento de los caminos de acarreo en los tajos para que pueda fluir de manera óptima (acceso a bancos de producción, instalaciones de manejo de mineral y áreas de servicio) toda la producción. Descapote: Se aplica para remover la capa superior estéril del depósito mineral y remover ganga dentro de los límites del tajo. Barrenación: Perforadora (roca débil), sistema rotativo (roca promedio), sistema percusivo (roca muy dura). Voladura: Anfo o emulsión (alternativa: rasgado-ripeado, si es suelo o roca débil), cargado con maquina (cierto volumen) y a mano (bolsas); encendido eléctrico o cordón detonante. Excavación: pala mecánica, cargador frontal, dozer, escrepa (suelo), draga, cucharón (suelo). Acarreo: camión, banda transportadora, dozer, escrepa (suelo). Minado de mineral, carbón y roca: En una mina a cielo abierto, el descapote, minado y el ciclo de operaciones pueden tener con frecuencia cierto parecido, esto lo determina la diferencia o similitud del mineral y el tepetate. El ciclo de operaciones de minado y equipo, usualmente consiste de lo siguiente: Perforación: sistema rotativo (roca promedio), sistema percusivo (roca dura), jet piercing (roca dura silicosa). Voladura: anfo o emulsión (alternativa: ripeado; si es carbón o roca débil); el cargado y encendido son similares al descapote. Excavación: pala, cargador frontal, draga, escrepa (arcilla). Acarreo: camión, banda transportadora, riel. Extracción (tajos muy inclinados): banda transportadora de alta inclinación, extracción por botes de manteo, transportador hidráulico. Operaciones auxiliares: Se da usualmente durante la etapa de explotación. Seguridad y salud: control de polvo (bancos de producción, caminos de acarreo, vaciaderos), disminución de ruidos, prevención de combustión espontánea (sí es carbón subbituminoso o lignito). Control ambiental: protección del aire y agua, manejo de desperdicios sólidos. Control del suelo: estabilidad del talud (suelo o roca), control de la erosión (suelo). Abastecimiento y distribución de energía: subestación eléctrica. Control de agua e inundaciones: bombeo y drenaje. Disposición de desechos: almacenaje, entrega a abastos. Mantenimiento y reparación: surtido de herramientas. Iluminación: reflectores portátiles (para operación nocturna). Comunicación: radio, teléfono (asistido por computadora). Transporte personal: camionetas, autobuses. Condiciones: condiciones geológicas, geométricas y naturales, las cuales están asociadas con el minado a cielo abierto. Resistencia del mineral: cualquiera. Resistencia de la roca: cualquiera. Forma del depósito: cualquiera, preferiblemente lenticular o tabular. Echado del depósito: cualquiera, preferiblemente horizontal o de echado bajo. Tamaño del depósito: grande, profundo. Ley del mineral: puede ser muy baja. Uniformidad del mineral: uniforme, o variable hacia el horizonte. Profundidad: de poco profundo a intermedio (límite tecnológico del equipo, límite económico de la relación de descapote). Ventajas Alta productividad, característico de los métodos masivos, los cuales son altamente mecanizados (como promedio para el minado de cobre y fierro se tienen de 90 a 360 t por empleado por turno incluyendo mineral y tepetate, Hartman, 1987). Bajos costos (junto con el minado por capas) dentro de los métodos más usados, que reflejan alta productividad (costo relativo del 10%). Alta relación de producción (esencialmente ilimitado, aunque también sea posible para minas superficiales pequeñas). Producción rápida, el desarrollo puede ser programado para permitir el arranque inicial de producción. Bajo requerimientos de trabajo; puede ser personal con poca experiencia, excepto los operadores clave (perforadora, pala o cargador) Relativamente flexible, puede variar la producción, si cambia la demanda. Confiable para equipo grande, permite la alta productividad. Costos muy bajos de rompimiento de roca, en comparación con el minado subterráneo, donde las caras del banco tienen menos facilidad de mantenimiento. Desarrollo y accesos sencillo, aberturas mínimas requeridas, aunque el avance del descapote sea considerable. Poco requerimiento de soporte de bancos, si acaso alguno lo requiere; el diseño conveniente y mantenimiento de los bancos pueden proveer estabilidad. Buena recuperación (aproximadamente 100%, excepto en los límites del tajo); dilución de moderada a baja. Seguridad y buena salud; sin riesgos y peligros que ofrece el minado subterráneo. Desventajas Método limitado por profundidad (<1000 ft o <300 m), límite impuesto por la tecnología del equipo, el depósito mas allá de los límites del tajo debe ser minado subterráneamente o dejado en su lugar. Limitado por la relación de descapote (rango de 1-5 yd3/tc o 0.8-4 m3/t); la economía impone los límites. Alta inversión de capital asociada con equipo de gran escala. Superficie dañada, puede requerir restauración, y un costo agregado al costo de producción. Requiere de depósito grande para realizar un costo menor, a menos que tenga muy alta ley. Implicaciones climáticas, pueden minimizar las operaciones pero raramente las prohíbe. Debe mantenerse la estabilidad de taludes; con un diseño conveniente y mantenimiento de los bancos más un buen drenaje. Debe proveer disposición para el tepetate; creación del área de tiraderos y una localización conveniente. Estimación del costo: Nuestra aproximación se basa en ciertas relaciones empíricas que prevalecen en operaciones altamente mecanizadas de minado superficial, las cuales pueden ser modificadas para aplicarse también al minado subterráneo mecanizado. El concepto es el siguiente: A = productividad promedio en tc (t)/empleado-turno. B = relación estimada del costo de labor para costos de operación C = relación estimada del costo de propiedad a costos de operación SR0 = relación total de descapote en tc/tc (t/t); convertir de yd3/tc a (m3/t) Entonces: *Costo unitario de trabajo/tc (t) … donde CPTE es el costo promedio de trabajo estimado *Costo de operación/tc (t) *Costo de explotación/tc (t) = costo de operación x (1+C) *Explot. Directa + costo del descapote/tc (t) = Costo de explot. x (1+ SR0) Minado de Canteras: Las canteras de rocas dimensionables, se forman de un depósito de bloques prismáticos de mineral, los cuales son abruptamente formados y clasificados. Existe una cierta semejanza con el minado a cielo abierto, pero los bancos (llamados Caras) son de menor altura y casi verticales (ángulo de talud aproximado a 90°). En apariencia general la “pared alta de una cantera”, es con frecuencia de altura e inclinación impuesta, algunas logran una aproximación vertical de 300m. Los productos de las canteras de piedras dimensionables son no metálicos; las rocas dimensionables son comúnmente el Granito, Mármol, Caliza, Arenisca, Loza y Pizarra, en un orden aproximado decreciente de dificultad de corte. Debido a esta dificultad este método de minado superficial es muy costoso. Las propiedades del mineral que hacen a una cantera comercial, son las características físicas, más que las químicas, estas incluyen su color, apariencia, capacidad, uniformidad, fuerza (resistencia) y están libres de grietas, defectos, discontinuidades, etc. Descapote: Como el capote es asociado con un depósito de roca-dimensionable, este es generalmente mínimo y los métodos sencillos de descapote son suficientes. Los métodos se asemejan al del minado a cielo abierto, consiste en lo siguiente: Barrenación: taladro (roca débil), sistema rotativo (roca promedio), sistema percusivo (roca muy dura). Voladura: anfo (alternativa: ripeado si es débil) Excavación: draga, escrepa o monitor (suelo); cargador frontal (roca) Acarreo: camión, escrepa o capeado (por draga) Roca de Cantera: Debido a la naturaleza altamente especializada del minado de canteras, este método emplea un ciclo de operaciones unitarias a la medida. El rompimiento de las rocas casi siempre es sin voladura, ya que esta tiene siempre a romper y dañar los bloques de roca. El corte o acanalado es utilizado para liberar el bloque en tres lados, asumiendo que la parte superior y las superficies frontales son caras libres. El sexto lado del bloque puede ser liberado por acuñamiento, especialmente si la estratificación o junta es horizontal. Si el acuñamiento no es suficiente entonces la parte inferior puede ser liberada por corte. La piedra dura (granito) es cortada por un acanalador, mientras que la roca blanda (pizarra) es cortada por una sierra. Después de ser extraídos los bloques, continúan la molienda u operaciones finales toman lugar en la planta de proceso. El ciclo consiste en: Corte: rotaria, cadena, o sierra de alambre (piedra blanda); percusión, inyector de flama o wáter-jet channeler (piedra dura) Acuñamiento: barrenación y escariación; cuña; voladura ligera Excavación/Extracción: grúa, torre o malacate Acarreo: riel, camión, banda transportadora Operaciones auxiliares: Tienden a ser sencillas, igual que todas aquellas del minado superficial. Las principales son: Suministro de energía Mantenimiento del equipo Drenaje del tajo, pilas y tepetateras Abastecimiento de material y restauración Condiciones: Resistencia del mineral: cualquiera; estructuralmente sana. Resistencia de la roca: cualquiera. Forma del depósito: espesor estratificado o masivo; gran extensión del área. Echado del depósito: cualquiera si es espeso. Tamaño del depósito: grande, espeso. Ley del mineral: alta calidad, ensaye no crítico. Uniformidad del mineral: uniforme. Profundidad: superficial a intermedia; aún con paredes empinadas, límites creados por un área pequeña, inestabilidad de banco y restricciones de extracción. Ventajas: Baja inversión de capital; mecanización limitada y no sofisticada. Adecuado para un depósito pequeño, pero limita la escala de operación. Facilidad de acceso; el acceso de empleados, extracción de roca y suministros pueden imponer cierta dificultad. Paredes y bancos muy estables, roca seleccionada por su buena condición física; generalmente no se requiere soporte de banco, cara de producción vertical pero baja. Alta selectividad; puede descartarse la roca de baja calidad. Seguridad y buena salud, ventajas del minado superficial. Desventajas Método limitado por profundidad (usualmente <300ft o <90m; máximo límite <100ft o 300m). Muy baja productividad. Trabajo altamente intenso, producción no mecanizada. Alto costo de minado resultante de la baja productividad (costo relativo = 100%) Bajo porcentaje de producción, debido a la naturaleza del método. Labor altamente especializada; difícil obtención y entrenamiento de empleados. Inflexible, casi imposible de cambiar el plan del minado de cantera a profundidad. Impropio para mecanización extensiva, debido a la naturaleza del método. Rompimiento complicado y costoso, por la imposibilidad de utilizar voladuras. Exceso de tepetate (60-90%), que en su mayoría debe ser removido de la cantera. Minado por Capas para carbón (Open cast mining) Es un método de explotación superficial usado principalmente para el carbón, tiene una particularidad: el capote no es transportado a los tiraderos, sino que es acarreado directamente dentro de los paneles ya minados. No es solo el reemplazo del acarreo por el sistema de capas lo que hace atractivo al minado por capas para minas de carbón. La deposición del estéril (capote) en áreas ya minadas significa que se necesita muy poco avance de descapote, y además la actividad minera se concentra en un área relativamente pequeña, y esto permite restaurar el estéril depositado inmediatamente después del minado. La clave para la productividad en el minado por capas, yace en utilizar máquinas de mayor magnitud en el mundo Un punto a favor en este método es que el corte (banco) permanece activo un tiempo relativamente corto, permitiendo un talud de mayor inclinación para el banco (llamado pared alta). Los bancos de estéril también tienen un tiempo corto de vida y pueden ser mantenidos con el ángulo natural de reposo del material Las dimensiones típicas en una mina con minado por capas para carbón son: la altura de la pared de 30-60m, anchura de corte del panel de 23-45m, talud de la pared alta de 60-75° y el talud de la pila de estéril de 35-50°. Existen operaciones, concentradas y cuidadosamente realizadas en el descapote y minado de un depósito mineral por método de capas. Técnicas de descapote: las escrepa empujadas por un dozer remueven la parte superior de suelo (y la reemplazan durante la restauración), mientras una draga mueve la roca tronada de la capa (una barrenadora trabaja perforando el estéril del capote). Otra técnica es el uso de una excavadora (de rueda) cangilones removiendo la capa superficial de suelo (material que no requiere voladura) trabajando en colaboración con una pala que remueve la roca producto de la voladura. Descapote: El suelo y la roca quebradiza pueden ser excavados sin rompimiento previo, (roca bien consolidada a dura, requiere de barrenación y voladura, y suelo muy rígido o roca débil, puede ser quebrada por ripeo previo a la excavación). El ciclo de descapote consiste de lo siguiente: Barrenación: barrena helicoidal (roca débil), rotaria (roca promedio), percusivo (roca muy dura). Voladura: Anfo (alternativa: ripeado, si es suelo o roca descompuesta); cargado por máquina (volumen) o a mano (sacos); disparo por estopín eléctrico o cordón detonante. Excavación: draga, pala, rueda de cangilones (suelo), dozer, escrepa (suelo), explosivos. Acarreo (si se requiere descapote multietapas: camión, escrepa (suelo), banda transportadora. Minado de carbón o mineral: el ciclo de minado consiste de lo siguiente: Limpieza: equipo de cepillo rotario que barre la parte superior del manto de carbón (opcional). Barrenación: pequeña barrena helicoidal (roca débil, ej. Carbón), pequeña barrena percusiva de aire (roca dura, ej. Uranio). Voladura: Anfo (alternativa: ripeado, voladura innecesaria o indeseable); cargado e iniciación similar al descapote. Excavación: cargador frontal, pala, excavador de corte frontal (continuo), monitor hidráulico (si el mineral es débil la transportación hidráulica es utilizada) Acarreo: camión, tracto-camión, anda transportadora, transportador hidráulico, tren (limitado a grandes minas) Operaciones auxiliares: las más importantes son: Control de polvos, Restauración de la tierra Estabilidad del talud Construcción del camino acarreo Mantenimiento del equipo Buen drenaje del tajo Comunicación, seguridad Distribución de energía Condiciones: Resistencia del mineral: cualquiera. Resistencia de la roca: cualquiera. Forma del depósito: tabular, estratificado. Echado del depósito: cualquiera, preferiblemente horizontal o de baja inclinación. Tamaño del depósito: extensión larga lateral, continuo: espesor de bajo a moderado. Ley del mineral: puede ser baja Uniformidad del mineral: uniforme o casi uniforme. Profundidad: superficial (límite económico basado en la relación de descapote, límite tecnológico basado en el equipo). Ventajas: Alta productividad de cualquiera de los métodos de minado ampliamente utilizados; baja intensidad de trabajo y reemplazo del acarreo con resultados de avance en alta productividad. Bajo costo (junto con el minado a cielo abierto) de métodos ampliamente utilizados, (equipo grande y habilidad para intercambiar el capote minimizando el costo de operación; costo relativo 10%). Alto porcentaje de producción, cerca de la producción máxima de todos los métodos. Baja intensidad de trabajo, pero labor calificada para los operadores clave (ej., barrenación, draga, cucharón de ruedas, etc.). Relativamente flexible, puede variar la producción expandiendo las operaciones, con menos facilidad que en el minado a cielo abierto Confiable para equipo grande, permite la alta productividad. Bajo costo de rompimiento de la roca; gran eficiencia en las caras del banco, provee múltiples caras libres para voladura. Desarrollo y acceso sencillo; aberturas mínimas y avance de descapote requerido. Soporte de banco raramente requerido; un rápido avance permite que la cara y el corte sean abandonados rápidamente. Buena recuperación (aproximación del 100%, excepto en líneas de propiedad); dilución muy baja. Normalmente elimina el acarreo del capote (la esencia del método es el minado por capas) Seguridad y buena salud; sin daños subterráneos. Desventajas: Los límites económicos del método y los limites tecnológicos del equipo imponen los límites de profundidad (<300ft o <90m); los límites excedentes requieren del manejo excesivo de desperdicio. Lo económico impone límites en la relación de descapote (máximo de 30-45 yd3/tc o 25-38 m3/t) Daño superficial, protección extensiva del ambiente y restauración requerida por ley; gasto sustancial, aunado al costo de producción. Alta inversión de capital (excavadoras para descapote particularmente caras). Requiere de una gran depósito para realizar costos más bajos; un depósito pequeño puede ser minado con equipo pequeño. Clima detrimental, puede impedir operaciones, si no se previene el uso del método. Requiere de cuidados secuencia de operaciones, especialmente durante el descapote. La estabilidad del talud debe ser mantenida, usualmente no como una problema serio. Minado con barrena helicoidal Es un método para paredes altas superficiales o recuperación del afloramiento de carbón ya sea; por barrenos o abertura de excavación dentro del manto y debajo del capote, se puede decir que el carbón es extraído por una maquina trabajando subterráneamente (la barrenadora helicoidal opera desde la superficie). En muchas aplicaciones el minado con barrena helicoidal es un método adicional utilizado en conjunto con el minado por capas para carbón. Una barrena helicoidal para la extracción de carbón trabaja con el principio del maquinaria rotaria de broca de arrastre a gran escala. El carbón extraido no requiere de rompimiento previo. La barrena es relativamente sencilla, no es muy costosa, y se mueve con facilidad, puede ser operada por una cuadrilla de 3 a 4 trabajadores y es relativamente productiva. Se debe escoger la broca de corte y el diámetro, para ser compatibles con el espesor del manto, la recuperación es baja (40-60%), para aumentar la productividad y la recuperación se utilizan barrenas helicoidales múltiples están diseñadas para cortar un patrón traslapado, dejan menos carbón en el lugar. Las especificaciones de las barrenas: Diámetro, cabezal sencillo (0.5 – 2.5 m) Cabezal doble (0.5 – 0.9 m) Cabezal triple (0.5 – 0.6 m) Longitud o profundidad (60 – 90 m) Porcentaje de producción (90 – 2200 t/turno) El desarrollo y preparación de un sitio para el minado con barrena helicoidal es una tarea simple si esta es utilizada conjuntamente con el minado a cielo abierto y el minado por capas para carbón. Se necesita tener la pared alta libre de rocas sueltas y el piso del tajo limpio para el acceso de la barrena. Descapote: No requiere esta operación puesto que ya existe, se procede con el siguiente ciclo de producción abreviado: Excavación: barrena helicoidal (1,2 o 3 cabezales) Acarreo: (1) banda de la barrera helicoidal, (2) banda o cargador, (3) camión Condiciones: Resistencia del mineral: cualquiera. Resistencia de la roca: cualquiera. Forma del depósito: tabular, estratificado. Echado del depósito: bajo, casi horizontal. Tamaño del depósito: pequeño, confinado, delgado. Ley del mineral: puede ser muy baja. Uniformidad del mineral: altamente uniforme. Profundidad: superficial, limitada a la altura de la pared alta, donde la barrenadora helicoidal es ubicada. Ventajas: Alta productividad, entre cualquiera de los mejores métodos superficiales de extracción mecánica (22-450 t, por turno de empleado) Bajo costo de minado, probablemente el más bajo de cualquiera de los métodos superficiales de extracción mecánica (costo relativo 5%). Grado intermedio de producción (90-2200t por turno) Poco requerimiento de desarrollo de mineral, cuando es utilizado en conjunto con el minado por capas para carbón. Bajo requerimiento de trabajo (cuadrilla: 3 o 4 trabajadores). Baja inversión de capital, puede requerir solamente de la compra de una barrenadora helicoidal. Preservación de la superficie, no se incurre en costos separados de restauración. Recuperación de carbón que podría perderse. Seguridad y buena salud, sin peligro subterráneo. Desventajas: La aplicación es estrictamente limita para ciertas condiciones asociadas con el minado por capas para carbón; raramente se emplea este método solo La aplicación es restringida a pequeños resto de carbón en los límites del tajo y del terreno (máxima longitud de 90m; máxima altura de 2.4m) Baja recuperación de carbón (40-60%) Capacidad de producción dependiente de una sola unidad de extracción. Variaciones: Una variación es el minado de pared alta (minero de mantos delgados). Manejando una sección transversal de (0.9-2.4m) de altura y (2.4m) de anchura, el minero de pared alta es capaz de avanzar 98m dentro de la veta de carbón. Resumen y comparación de los métodos Ahora es importante comparar y resumir las características principales de estos métodos, para así tener la capacidad de tomar decisiones sabias y oportunas en la selección de un método superficial de minado Se determinó una lista exhaustiva de factores para determinar el resultado: Características espaciales del depósito Condiciones geológicas e hidrológicas Propiedades geotécnicas Consideraciones económicas Factores tecnológicos Intereses ambientales Veremos en la siguiente tabla diferentes métodos de minado, pertenecientes al minado superficial donde se introducen 8 métodos CLASE SUBCLASE METODO %USO Mecánica Minado a cielo abierto Minado de canteras Minado por capas Barrena helicoidal 60 <1 30 <2 Acuoso Placer Minado hidráulico Dragado <1 <2 <2 <5 Solución Minado con barrenos Lixiviación Medio ambiente y Restauración: En el minado subterráneo: se caracteriza por tener ciertos problemas ambientales como la subsidencia superficial (hundimiento por la acumulación de sedimentos) y una atmosfera amenazante a la vida. En el minado por capas para carbón: la restauración de la tierra asume la proporción de una operación auxiliar mayor, integral al ciclo de minado, y constituye un costo significativo. Muy superior a todo esto (lo anterior), son las aprobaciones del estatuto de impacto ambiental y la obtención de los permisos necesarios para el minado, además de la protección de la calidad del agua y aire que demandan buena cantidad de demanda. Disposición de desperdicios: Esta actividad es inherentemente la mayor tarea durante el desarrollo, principalmente en el minado superficial, y particularmente cuando se utiliza la extracción mecánica, y puede constituir un problema ambiental de desperdicios sólidos. En el método de minado a cielo abierto tiene la mayor demanda de requerimientos de disposición de desperdicios, con frecuencia necesitando separar las instalaciones para mineral de baja ley, roca y suelo. En el minado por capas es la disposición de capote en áreas ya minadas, eliminado con esto, el acarreo y sitios dedicados para la disposición. En el minado de canteras generalmente cuenta con pocos requerimientos de disposición de desperdicios (poco capote removido), y el minado con barrena helicoidal no tiene ninguno. El minado de placer puede requerir grandes áreas para la disposición de desperdicios, ya que ambos descapote de estéril y rechazo de desperdicio durante el procesamiento del mineral están generalmente implicados. En el minado por solución existe poca disposición de desperdicio, excepto por el desperdicio liquido en el minado de barrenos (borehole mining) (a menudo tratado y recirculado o dispuesto en pozos profundos), provisión de espacio para desperdicio de la lixiviación e instalaciones para tratamiento de agua. Remoción de capote y Aperturas de acceso: El minado superficial por naturaleza es conducido a través de extensiones abiertas a la atmósfera. Si el acceso superficial no está inmediatamente disponible, deberá ser provisto a través de aperturas artificiales. Las minas a cielo abierto se van profundizando y tienen que batallar con más y más capas; manteniendo relaciones económicas de descapote durante el minado que requiere de cuidadosa planeación y control de la ley del mineral. En el minado por capas se deben de coordinar el descapote y el minado con precisión y con frecuencia lidiar con la recuperación simultánea de algunas vetas de mineral. En el minado de canteras de piedras dimensionables, generalmente pueden proporcionar la remoción de poco capote (quizá por las paredes verticales, que requieren de menos descapote) y las minas con el método de minado con barrena helicoidal naturalmente no remueve nada. Operaciones de producción: Los principales métodos superficiales consisten de las siguientes combinaciones: EXTRACCION MECÁNICA COMBINACIONES Minado a cielo abierto Barrenación-Voladura-Voladura Secundaria-Cargado-Acarreo Rompimiento-Cargado-Acarreo Minado por capas (carbón) Barrenación-Voladura-Cargado Rompimiento-Cargado Rompimiento combinado excavación-Cargado Minado de canteras Corte-Acuñamiento-Extracción-Acarreo Minado con barrena helicoidal Minero continuo EXTRACCIÓN ACUOSA COMBINACIONES Minado hidráulico Excavación y transporte combinada (lodo) Dragado Excavación y transporte combinada (lodo) Minado de barrenos Excavación y transporte combinada (lodo, solución, fusión, solvente) Lixiviación Excavación y transporte combinada (solvente) Resumen de las operaciones unitarias incluyendo diferentes ciclos de producción en el minado superficial. Operaciones Auxiliares: Aquellas más peculiares o más importantes para el minado superficial incluyen: Restauración Estabilidad de taludes Construcción y mantenimiento de caminos de acarreo Mantenimiento de equipo Drenaje del tajo Comunicaciones Distribución de energía Control de polvo, control de ruido, seguridad, etc. Condiciones geológicas y naturales: Ciertas observaciones generales son apropiadas en consideración a la aplicación de los métodos superficiales: El minado superficial es versátil, especialmente tomando en cuenta la resistencia del mineral y la roca, echado del depósito y ley del mineral, pero es restrictivo en consideración al tamaño y forma del depósito, uniformidad del mineral y profundidad. Este es idealmente adaptado a depósitos de estratificación plana, que son lateralmente extensivos y potentes (o moderados) y eso ocurre cerca de la superficie (dentro de profundidades de unos cientos de pies o metros). No es ideal para depósitos pequeños, delgados, no uniformes, echado inclinado, u ocurrencia a gran profundidad (excepto en el minado de barrenos). Los métodos de extracción mecánica, son los más convencionales, ampliamente aplicables, de fácil iniciación y flexible para modificarse. Los métodos de extracción acuosa son más baratos y más adecuados para depósitos pequeños con leyes variables, pero están seriamente limitados a su aplicación a depósitos susceptible al ataque por solución por lo cual una cantidad abundante de agua debe encontrase disponible económicamente. Ya que los métodos acuosos son altamente especializados, ellos comúnmente no compiten en aplicación general con los métodos de extracción mecánica y por esa razón, los métodos mecánicos con frecuencia no compiten entre sí. Ventajas y desventajas: Los términos empleados en la tabla son intencionalmente relativos, no absolutos. La elaboración de las características en que fueron seleccionados es como sigue: Costo de minado: costo unitario y total de minado en una base relativa; bajo el minado superficial (excepto en el minado de canteras). Porcentaje de producción: rangos de pequeña a gran escala. Productividad: grado de intensidad de labor, medido en producción por empleado por unidad de tiempo; alta, excepto en el minado de canteras. Inversión de capital: desventaja, sí es grande, pero también indicativo que es adecuado para la mecanización, control remoto y automatización. Razón de desarrollo: facilidad y velocidad del desarrollo; ventajoso en la recuperación económica de la inversión. Profundidad: solo en el minado por barreno limitado (prácticamente) solo por la profundidad (pozos de petróleo alcanzan 10km); otros métodos enfrentan los límites económicos (relación de descapote) o limites tecnológicos (profundidad absoluta). Selectividad: fácil de rechazar material no generador de ganancia durante el minado (dejando en el lugar, clasificación y acarreo para desperdicio, etc.); la selectividad puede alcanzarse pero a un costo inaceptable. Recuperación: generalmente alta y fácil de controlar en la extracción mecánica. Dilución: tendencia por la dilución al incrementar la recuperación en el minado superficial; se puede manejar la extracción mecánica con selectividad. Flexibilidad: adaptabilidad y variabilidad altamente deseable en el método, como lo requieran las condiciones; rango de menor a moderado. Estabilidad de aperturas: en el minado superficial, se aprecia en los taludes del tajo (la meta es inclinar los taludes y que permanezcan sin mantenimiento durante la vida de la mina); este es un problema moderado comparado con el minado subterráneo. Riesgo ambiental: refleja cierta preocupación sobre la contaminación de agua, aire y sólidos, además de la restauración superficial y de la tierra; puede ser el problema más serio en el minado superficial. Disposición de desperdicios: balance contra selectividad; la excesiva generación de desperdicio ocurre en gastos, dificultad para su deposición, y perjuicio del medio ambiente (puede requerir rehabilitación). Seguridad y salud: es la consideración final y más crítica en la selección del método: todos los métodos superficiales son inherentemente más seguro que los subterráneos. Otros: diversas características de los rasgos de los diferentes métodos.