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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica Escuela Profesional de Ingeniería de Minas F02-silabo-FIGMM SÍLABO CURSO: MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEA I. INFORMACIÓN GENERAL CÓDIGO : MI 115 Métodos de Explotación Subterránea CICLO : 7 CRÉDITOS : 5 HORAS POR SEMANA : 6 (4 Teoría – 2 Práctica) PRERREQUISITOS : Túneles y Movimiento de Tierras CONDICIÓN : Obligatorio ÁREA ACADÉMICA : Minería PROFESOR : Francisco Grimaldo Zapata E-MAIL : fgz1961@hotmail.com II. SUMILLA DEL CURSO El curso prepara al estudiante a que tenga los conocimientos básicos científicos, técnicos y aplicativos sobre los diferentes métodos de explotación minera subterránea teniendo en consideración las características físicas, químicas y geológicas de los yacimientos mineralizados. Se forma en los tópicos de las Etapas del Proceso Minero (prospección a plan de cierre), Desarrollos y Preparación de Mina, Ley de Corte, Muestreo y Dilución, Ciclo de Minado, Seguridad en Minas Subterráneas, Planificación de una Mina Subterránea, Selección de un Método de Minado Subterráneo y su Clasificación de los Métodos de Explotación Subterránea: autosostenidos, con sostenimiento artificial y hundimiento. III. COMPETENCIAS El estudiante: Al finalizar el curso el estudiante de Ingeniería de Minas deberá estar en la capacidad de poder seleccionar, diseñar y desarrollar el método de explotación subterránea más idóneo tomando como base las condiciones reales de un yacimiento mineralizado, teniendo en cuenta las consideraciones técnicas, económicas y el cumplimiento de las normas de seguridad y ambientales 1. Organiza las características geológicas, geomecánicas y demás información necesaria para la selección del método de minado más adecuado de acuerdo al yacimiento mineralizado. 2. Explica los fundamentos base para la seleccionar un método de minado subterráneo: rentabilidad, productividad, seguridad y máxima recuperación minera. 3. Entiende estos fundamentos base para la selección del método de minado subterráneo. 4. Interpreta toda la información de las diversas consideraciones que se requiere para la selección del método de minado. 5. Construye las alternativas para determinar el método de minado más adecuado de acuerdo al tipo de yacimiento mineralizado. 6. Reconoce la mejor alternativa técnica económica 7. Analiza las alternativas para tomar la mejor decisión de selección del método de minado subterráneo. IV. UNIDADES DE APRENDIZAJE 1. ETAPAS DEL PROCESO MINERO / 2 HORAS Introducción / Producción minera peruana / Importancia histórica de la minería / Definición de minería / Etapas del proceso minero de un punto de vista de minería moderna, desde la prospección hasta el cierre de minas / Perforación diamantina, información preliminar para aplicación conceptual de la explotación minera / Modelamiento geológico de yacimientos. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica Escuela Profesional de Ingeniería de Minas F02-silabo-FIGMM 2. PROGRAMAS DE DESARROLLO EN MINAS SUBTERRANEAS; MUESTREO Y DILUCIÓN EN MINAS SUBTERRANEAS / 4 HORAS Objetivos de los programas de desarrollos horizontales y verticales en mina subterránea / Desarrollos horizontales (rampas, galerías, cruceros) y desarrollos verticales (Chimeneas, winzes, inclinados) / Ratio de cubicación de reservas de mineral obtenidos con desarrollos en mina subterránea / Inventario de reservas de mineral, vs. Producción y saldo de reservas al finalizar un periodo de producción / Costos de desarrollos horizontales y verticales/ Importancia del muestreo y la dilución en la explotación minera subterránea y cómo afecta en el valor de mineral y el costo de explotación / Determinación de las causas básicas de la dilución. Diagrama de “espina de pescado” 3. LEY DE CORTE / 4 HORAS Determinar la ley de corte y su importancia en la gestión de la economía de una explotación minera subterránea / Estimación de reservas y ley de corte / Clasificación de Recursos Minerales y Reservas de Mineral. Código de JORC / Métodos de estimación de Reservas de Mineral / Curvas tonelaje mineral vs ley de mineral / Factores principales a considerar para determinar la ley de corte. Determinación de la ley de corte. Ingresos. Costos y Análisis de Sensibilidad / Esquema básico de cómo optimizar procesos mineros del punto de vista de ley de corte. 4. CICLO DE MINADO EN MINERÍA SUBTERRANEA Y ELEMENTOS BASICOS DE LOS SISTEMAS DE GESTIÓN DE SEGURIDAD EN LAS MINAS SUBTERRÁNEAS / 6 HORAS Conceptos básicos de perforación, voladura, limpieza y acarreo y actividades que complementan el ciclo de minado / Ciclo de minado en frentes de minado y en explotación / Consecuencias de realizar en forma óptima o deficiente las actividades unitarias del ciclo de minado / Perforación manual, mecanizada en frentes y tajeos / Voladura en frentes y tajeos de explotación / Limpieza de mineral y acarreo: manual, con equipos / Transporte mineral: locomotoras y carros mineros, winche izaje, fajas transportadoras. / Importancia de la seguridad del personal en las operaciones mineras subterráneas / Estadísticas de seguridad y accidentes de mayor incidentes en la explotación subterránea: Caída de rocas / Diagrama de causalidad de perdidas. Análisis de accidentes. Reglamento de la Ley General de Minería. Gestión de Operaciones mineras subterráneas 5. DEFINICION MINADO SUBTERRANEO VS TAJO ABIERTO, PLANEAMIENTO Y DISEÑO GENERAL MINA SUBTERRANEA; CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE UN MÉTODO DE EXPLOTACIÓN SUBTERRANEA Y SU CLASIFICACIÓN / 6 HORAS Análisis y diferencias entre un tajo abierto y mina subterránea / Planeamiento general y diseño de la infra estructura principal de una mina subterránea / Tajo abierto vs. Subterráneo. Determinación básica de la relación D/M del tajo abierto / Planificación de corto, mediano y largo plazo de una mina subterrânea / Aspectos básicos de infraestructura principal que debe tener una mina subterránea tanto en superficie como en subterráneo / Enumeración de los diferentes factores a tener en cuenta para la selección del método de explotación subterráneo / Clasificación de los métodos de explotación subterráneo. Metodología de Nicholas para determinación del método de explotación subterráneo 6. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEA / 20 HORAS Métodos de Explotación Subterránea Autosostenidos o con Sostenimiento Natural (6 horas): Métodos a aplicar en rocas de buena competencia geomecánica / Tajeos Abiertos (Open Stopes) / Métodos de cámaras y pilares (Room and Pillar) / Tajeo por sub-niveles (Sub Level Stoping) / Condiciones de aplicación, labores de preparación, formas y secuencias de explotación, ventajas y desventajas en cada uno de los métodos. Métodos de Explotación Subterránea con reforzamiento artificial (8 horas): Métodos a aplicar en rocas de menor competencia geomecánica. Importancia de la seguridad en estos métodos. Casos aplicativos / Corte y Relleno Ascendente (Over Cut & Fill) / Corte y relleno descendente (Under Cut & Fill) / Relleno de mina: detrítico, hidráulico, pasta, otros / Método de explotación por cuadros (Square Setting) / Método de acumulación (Shrinkage) / Condiciones de aplicación, labores de preparación, secuencia de explotación, efectos de dilución. Ventajas desventaja en cada uno de estos métodos. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica Escuela Profesional de Ingeniería de Minas F02-silabo-FIGMM Métodos de Explotación Subterráneo de Hundimiento ó Derrumbe (6 horas): Métodos a aplicar en rocas de muy baja competencia geomecánica que hacen que al actuar sobre ellas estas se derrumben / Hundimiento por Sub-Niveles (Sub Level Caving) Condiciones de aplicación, labores de preparación, perforación y voladura de anillos, secuenciade minado, ventajas y desventajas. Fundamentos de diseño / Hundimiento por Bloques (Block Caving): Condiciones de aplicación, labores de preparación, extracción del mineral, ventajas y desventajas. V. LABORATORIOS Y EXPERIENCIAS PRÁCTICAS - Primer Tópico: Definición de Términos Mineros. Principales prospecciones y exploraciones de nuevos proyectos subterráneos en el Perú. Revisión de artículos del Reglamento de Minería D.S. 055-EM relacionados a la explotación subterránea. - Segundo Tópico: Determinación de costo unitario de desarrollos horizontales y verticales de diferentes secciones empleando equipamiento convencional y mecanizado. - Tercer Tópico: Ejercicio de sensibilidad de la ley de corte (mineral monometálico y/o polimetálico, leyes equivalentes) - Cuarto Tópico: Problemas de dilución en vetas, cuerpos mineralizados y pórfidos. Impacto económico de la dilución en el valor de mineral. - Quinto Tópico: Aplicación de software al diseño de los métodos de minado subterráneo - . VI. METODOLOGÍA Las exposiciones de las clases se efectuarán empleando presentaciones en power point (ppt) y en algunos casos videos, a fin de lograr la mayor objetividad para el entendimiento de los métodos de explotación subterránea. Se establecerá lecturas obligatorias, que permita enriquecer la conversación en el aula. En todas las sesiones se promueve la participación activa del alumno. Visita técnica a mina subterránea: Se efectuará una visita a una mina subterránea nacional y se presentará el informe de la visita a la mina; se ve la aplicación in situ de los métodos de explotación subterránea. VII. FÓRMULA DE EVALUACIÓN El promedio final del curso se determina mediante la fórmula siguiente: (EP*1+ EF*1 + PPC*1) PF = -------------------------------------- 3 Se rendirán 04 Practicas Calificadas (PPC) de las cuales se anula 01 (nota más baja). Los alumnos desaprobados con PPC y PF ≥ 06.1 tendrán opción a un Examen Sustitutorio, el cual reemplazara al EP o EF (nota más baja). PF = Promedio final; EP = Examen parcial; EF = Examen final y PPC = Promedio de prácticas calificadas VIII. BIBLIOGRAFÍA BIBLIOGRAFÍA BÁSICA - SME-Mining Engineering Handbook - 2da. Edition-H.L. Hartman 1992. - AIME - Underground Mining Methods Handbook-W.A. Hustrulid 1982 - SME Mining Engineering Handbook —1973— Cummins — Given - Hard Rock Miner´s Handbook – McIntosh Red Path Engineering – 2000 - Reglamento Ley General de Minería – DS 055-2010 - Normativa Ambiental aplicable al sector minero. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIAS - Mining Methods of Equipment – Stout – 1989 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica Escuela Profesional de Ingeniería de Minas F02-silabo-FIGMM - Elements of Mining — Lewis Clark1933, 1941, 1964 - Mining Engineers Handbook- Peele —1918, 1927, 1941 - Revistas: EMJ (USA), MINAS (UNI), MINERÍA (IIMP), INFORMATIVO MENSUAL (SNMPE), CIFRAS (MEM), Colegio de Ingenieros del Perú y otras - Memorias Anuales de Empresas Mineras Peruanas y Extranjeras - Manuales de Software Minero relacionados al Diseño de Explotación Minera Subterránea. - Páginas de Internet relacionadas a Métodos de Explotación Subterránea: - www.e-mj.com www.mining-journal.com www.snmpe.org.pe www.iimp.org.pe www.tecnologiaminera.com www.ferreyros.com.pe www.minem.gob.pe www.isem.org.pe http://www.e-mj.com/ http://www.mining-journal.com/ http://www.snmpe.org.pe/ http://www.iimp.org.pe/ http://www.tecnologiaminera.com/ http://www.ferreyros.com.pe/ http://www.minem.gob.pe/ http://www.isem.org.pe/