MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / NOVIEMBRE 2022 / EDICIÓN 542 45 y de la severidad de las restricciones sobre las inclinaciones locales. El diseño de una mina de cobre se lleva a cabo, en primer lugar, empleando paredes de tajo planas y, en segundo, adoptando los perfiles de tajo óptimos determinados por OptimalSlope. La adopción de los perfiles óptimos de talud conducen a un valor actual neto un 34% mayor y a una reducción de la huella de carbono y del consumo de energía de 0.17 Mt de CO2 eq y 82.5 millones de MJ, respectivamente, debido a una reducción del 15% del volumen de residuos de roca. 1 Introducción En las últimas cuatro décadas, se ha observado una clara tendencia a la excavación de minas a tajo abierto a una profundidad cada vez mayor (Figura 1a). A medida que las minas existentes se hacen más profundas debido a la mayor eficiencia de los equipos de minería y a la mejora de Abstract The steepness of the slopes of an open pit mine has a substantial influence on the financial return of the mine. The paper proposes a novel design methodology where overall steeper pitwalls are employed without compromising the safety of the mine. In current design practice pitwall profiles are often planar in cross-section within each rock layer, i.e. the profile inclination across each layer tends to be constant. Here instead, a new geotechnical software, OptimalSlope, is employed to determine optimal pitwall profiles of depth varying inclination. OptimalSlope seeks the solution of a mathematical optimization problem where the overall steepness of the pitwall, from crest to toe, is maximized for an assigned lithology, geotechnical properties and Factor of Safety (FoS). Bench geometries (bench height, face inclination, minimum berm width) are imposed in the optimization as constraints which bind the maximum local inclination of the sought optimal profile together with any other constraints such as geological discontinuities that may influence slope failure. The obtained optimal profiles are always steeper than their planar counterparts (i.e. the planar profiles exhibiting the same FoS) up to 8 degrees depending on rock type and severity of constraints on local inclinations. The design of a copper mine is first carried out employing planar pitwalls, secondly adopting the optimal pitwall profiles determined by OptimalSlope. The adoption of optimal slope profiles leads to a 34% higher net present value and reductions of carbon footprint and energy consumption of 0.17 Mt CO2 eq and 82.5 million MJ respectively due to a 15% reduction of rockwaste volume. las técnicas y la tecnología de exploración, los yacimientos que quedan por explotar son cada vez más profundos (Figura 1b). Entre 1930 y 2000, la profundidad del descubrimiento promedio en Australia, Canadá y Estados Unidos de América aumentó de un afloramiento superficial a los 295 m[1]. Por lo tanto, es cada vez más importante que las paredes de tajo sean lo más inclinadas posibles, ya que cuanto más profunda sea una mina, mayor será el efecto de la pendiente de la pared de tajo en la cantidad de residuos de roca que hay que excavar y, por lo tanto, en la rentabilidad de la mina[2]. Además, existe una tendencia creciente a excavar tajos de gran profundidad en rocas débiles como los saprolitos[4]. En las rocas débiles, la pendiente de las paredes de tajo es menor que la de los tajos excavados en rocas competentes para evitar fallas en los taludes. Esto, a su vez, implica que se producen más desechos de roca. Por lo tanto, cualquier aumento del ángulo de ta-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTM0Mzk2