Muestreo en Minería

El objetivo del muestreo es conocer la ley media u otro valor medio en un volumen determinado de material mineral (nivel, subsuelo, paño, yacimiento). La muestra debería ser representativa de los contenidos minerales en su pequeña porción, pero esto no siempre es así debido a la distribución heterogénea de los minerales en los yacimientos. Para lograr una representatividad adecuada, deben obtenerse numerosas muestras cuyos valores medios determinen las leyes medias y espesores medios. Es crucial considerar la distribución del muestreo en el yacimiento, evitando tomar muestras solo de partes ricas o pobres. Todas las secciones del yacimiento deben estar representadas en el muestreo. El número apropiado de muestreos y los lugares elegidos deben seleccionarse sistemáticamente, basándose en la experiencia profesional para determinar la posición y el espaciamiento adecuados para cada mina.

Categorías de Muestreo

a) Muestreo Preliminar: Consiste en generar un número de muestras tomadas al azar, no muy grandes, para obtener una primera impresión sobre el yacimiento en sus leyes y espesores. Permite un conocimiento global y de evaluación.

b) Muestreo Orientativo: Consiste en obtener muestras en labores de desarrollo. Sirve para conocer aspectos geológicos y la continuidad o no del yacimiento.

c) Muestreo Sistemático: Consiste en la planificación detallada de todo el yacimiento en lo que respecta a su muestreo. Debe estar apoyado en datos topográficos para la ubicación exacta de las muestras. Se deben prever todos los recaudos necesarios como: distancia entre muestras, cantidad de muestras, etc.

Personal Necesario para el Muestreo

De acuerdo al tipo de yacimiento, los fines de la valuación perseguidos, magnitud e importancia, se seleccionará o determinará el personal necesario. Si el muestreo es de envergadura, el personal necesario será:

• Geólogo o Ingeniero de Minas
• Agrimensor o Topógrafo
• Técnico o Auxiliar (Minero)
• Ayudantes Muestreadores

El personal debe ser idóneo en esta especialidad, gozar de plena confianza y controlar permanentemente las distintas fases del muestreo.

Equipo Necesario para el Muestreo

Los elementos imprescindibles son:

• Mantas de lonas
• Mariposeras de lona
• Bolsas de lona
• Etiquetas de empaque
• Libreta de campaña
• Lápices o bolígrafos de colores
• Cintas y metros
• Instrumental topográfico
• Mazas
• Picos
• Palas
• Puntas
• Cepillos de acero
• Pintura
• Partidor de muestras
• Laboratorios de campaña

Metodología del Muestreo

Generalidades: En la toma de muestras y en el manipuleo deben intervenir únicamente el responsable o sus ayudantes inmediatos. La zona a muestrear se debe marcar en el momento en que se van a tomar las mismas. Deben estar claramente identificadas con respecto a una referencia topográfica. Estas provisiones deben tomarse en el terreno para que no haya dudas en su ubicación. En el cuaderno o libreta debe anotarse fecha, nombre del o los muestreadores, ubicación, labor, si son más de 2 muestras fraccionadas aclarar su ubicación. Debe graficarse la ubicación de la labor si no se tiene el plano base topográfico. Se debe anotar la ley estimada y datos geológicos: rumbo y buzamiento. Las muestras perfectamente embolsadas y encajonadas, se deben poner a resguardo de ulteriores accidentes, ninguna bolsa debe quedar abierta.

Muestreo en Vetas Angostas

En las labores subterráneas el muestreo se realiza de la siguiente manera: Efectuar la canaleta normal al rumbo y buzamiento de la veta. La muestra debe tener una referencia fija. En la zona a muestrear se debe tomar rumbo y buzamiento de la veta, registrar esos valores en la libreta de campaña.

Ancho o Espesor Real: Es la dimensión que es necesario medir, generalmente no se corresponde con la ranura efectuada, entonces se tiene que medir en el terreno con el auxilio de cintas, o bien calcularlo en gabinete, con los datos recogidos en interior mina. Si se conoce el ángulo de buzamiento y el ángulo horizontal, puede calcularse el ancho real, mediante la fórmula: h = t / seno α :. t = h . sen α

Una forma sencilla de medir el ancho real es tensar una cuerda, de una punta clavada en el techo, una cuerda paralela a la inclinación de la veta y en ángulo recto en la dirección de la misma. Si hay variación visible en la veta, se podrá practicar más de una división de la misma muestra. También hay que tener en cuenta el ancho mínimo a rajar que significa el ancho mínimo del rajo de explotación. Esa medida depende de la veta y del método de trabajo en los rajos. Para laboreo mecanizado se debe tener en cuenta la maquinaria a emplear, tiene un valor de 1,20 m como mínimo. Si la veta tiene un ancho menor a esos valores será necesario sacar parte de la roca caja, puesto que esos valores tendrán importancia como dilución. Si la caja está mineralizada será necesario separar en otra muestra a los lados de la veta.

Muestreo en Vetas Anchas

La canaleta se realiza en superficies curvas, en forma total o parcial. Si la veta es uniforme, todas las fracciones sumarán el ancho total y serán representativas. Si la veta no es uniforme, deberá muestrearse separadamente, los distintos segmentos de la canaleta, con divisiones A, B, C, etc. La medición del buzamiento y rumbo de mineralización, así como la ubicación de muestras, debe realizarse de similar manera al muestreo en vetas angostas.

Muestreo por Esquirlas

En minerales duros se dificulta la realización de canaletas. En ese caso se puede optar por sacar fragmentos o esquirlas en la muestra previamente delimitada. El procedimiento es similar al de las canaletas.

Distancia entre Muestras

Depende de la regularidad de la mineralización del cuerpo muestreado y de la exactitud que se pretende del muestreo. Suele ser de 1m a 10m, según sea el caso. Como referencia se puede apuntar:

• Vetas de estaño: 2m
• Vetas de plata: 2m
• Oro y plata: 1m
• Manganeso: 5m
• Hierro: 5-10m
• Oro en cuarzo: 0,50m

En algunos casos cuando la mineralización es irregular, se toman muestras de algunas toneladas y se trata en plantas pilotos para sacar su contenido en oro.

Reducción de Tamaños de Muestras

Para todos los casos el tamaño de los fragmentos debe reducirse. Se emplean mazas, machacadores, según sea la cantidad a reducir. Luego se cuartean las muestras.

Errores en el Muestreo

Se pueden deber a los siguientes motivos:

• Muestra Salada: Muestra adulterada intencionalmente o por error.
• Contaminación de las Muestras: Por mezcla con otros elementos.
• Insuficiente Número de Muestras.
• Ubicación Inadecuada de las Muestras.
• Ensayo Químico Erróneo.
• Mineral sin Muestrear.
• Confusión con las Muestras.

Estos errores se cometen por diversas causas: falta de responsabilidad, fatiga, ignorancia.

Comprobación del Muestreo

Se comprueba volviendo a realizar el muestreo en el mismo sitio, si es posible. Si la diferencia no es mayor al 10% de los valores obtenidos en primer término, se considera correcto al muestreo.

Tratamiento de Muestras Anormales

Hay muestras que dan valores altos o muy bajos, dentro de otros promedios, esos valores son anormales generalmente. La postura más adecuada es no considerarlos, o bien repetir el muestreo.

Cálculo de Reservas

Parámetros Básicos

Los parámetros básicos para el cálculo de reservas, son:

• Potencia o Espesor
• Superficie o Área
• Volumen
• Ley
• Peso Específico

Potencia o Espesor: La misma se mide en forma perpendicular al buzamiento de la mineralización.

Ley Media: La ley media ponderada está dada por la expresión: Lm = Σ(Li * ti) / Σti. Este concepto tiene importancia cuando se considera el volumen de influencia de cada muestra.

Superficie: Las superficies son parámetros que se miden directamente en los planos, a escala, con la utilización de escalímetro, planillas o planímetro polar, mediante cálculos geométricos en algunos casos. Para el cálculo de superficies se emplean diversas fórmulas: cuadrado, triángulo, y otras figuras geométricas.

Volumen: El volumen de bloques se calcula con los mecanismos de mediciones directas o indirectas de longitud, ancho y profundidad. También se emplean diversas fórmulas para su obtención.

Peso Específico: Su determinación es otro factor importante en el cálculo del valor de un yacimiento mineral. El peso específico es la relación: Pe = (P – Pa) / V

Humedad: Se la define como la relación entre el peso del agua contenida en los poros y el peso total: H = Pa / P

Porosidad: Es la relación entre el volumen de los poros y el volumen total: Por. = Vp / V

Contenido Metálico: Las leyes medias representan a los contenidos metálicos. Resultan de medias ponderadas de los valores de los ensayos o análisis de las distintas muestras tomadas en un determinado volumen de mineral. La producción son los volúmenes de mineral que cada muestra representa, a la ley áreas o las longitudes. Teniendo el peso y la ley de un determinado bloque o paño de mineral se puede determinar el fino contenido, es decir, la cantidad de metal que existe en porción de mineral. F = P x Ley / 100

Cubicación de Reservas

Una vez que se cuentan con los valores de ensayo de muestras, longitud, ancho y altura y además con la determinación del Peso Específico del mineral contenido en el bloque o paño, se puede determinar su cantidad y calidad.