Estimación de recursos basada en la calidad

El uso de herramientas estándar de software de estimación y modelado para estimar las reservas de cantera de mármol plantea varios desafíos. Las reservas se basan en las categorías de la calidad del mármol, que son únicas para cada yacimiento. Estas categorías representan aspectos visuales y físicos como el color, la textura y las fracturas.

La clasificación es realizada por personal experimentado y se basa en muestras mucho más pequeñas que las losas de mármol producidas. Además, la información disponible es en su mayoría cualitativa, lo que conlleva a complicaciones adicionales en la aplicación de los métodos de estimación geomatemáticos.

Iktinos Hellas SA utilizó Maptek Vulcan en la estimación de las reservas de mármol basadas en la interpolación de los valores de los indicadores de calidad de las perforaciones y las muestras del frente de la cantera en los bloques 3D.

Se aplica el procedimiento en todas las canteras de trabajo, como lo tipifica este estudio de caso. La cantera de Platanotopos en el noreste de Grecia se encuentra en terrenos forestales públicos, a una altitud de 380–540 m.

Geología

La cantera de Platanotopos contiene mármoles calcíticos, gneis y esquistos gneísicos que no tienen ningún valor comercial y no se explotan. El interés se centra en los mármoles dolomíticos, que se presentan como lentes encerrados por capas alternas de esquisto gneísico y mármoles calcíticos.

El horizonte de mármol tiene un rumbo regular, con buzamientos entre 25° y 30°. Los mármoles microcristalinos dolomíticos lensoides son masivos, blancos, de grano fino y atravesados por fracturas de “tela de araña” de color rojo-amarillo llenas de óxidos de hierro e hidróxidos secundarios. Debido a que los mármoles son masivos, se pueden recuperar losas grandes con una producción mínima de material de desecho. La parte superior erosionada de 1 a 2 m del yacimiento tiene un bajo factor de recuperación para el mármol comercializable.

La producción de la cantera está programada para 7.000 a 10.000 m3 por año, con una vida útil estimada de 15 años. El mármol, conocido como ‘Golden Spider’, tiene muy buenas propiedades físicas y mecánicas y puede aguantar un pulido muy alto.

Los bloques de la cantera de Platanotopos son de 6 × 2.8 × 7 m. La calificación de calidad se basa inicialmente en el color: oro, amarillo o rojo. La calificación adicional categoriza las diferentes texturas de tela de araña. Luego, cada bloque es clasificado en función de defectos como las fracturas, zonas de dendritas, líneas color marrón, decoloraciones o marcas, y se asigna una calidad final de acuerdo con una combinación de tipos de leyes.

Datos utilizados en el estudio

Los datos utilizados en la estimación de recursos y reservas incluyen la topografía original y actual, así como muestras de perforaciones de diamante y secciones en los frentes de las canteras, que se analizan cada metro en cuanto a la calidad del mármol.

Se utilizó un total de 1684 muestras de un metro, de 47 secciones y 45 perforaciones, en la estimación de reservas. Los datos cubrieron la extensión del tajo final estimado y se validaron en Vulcan para la ubicación del collarín y los intervalos de superposición.

Metodología

Se diseñó el volumen estimado de la excavación final por banco (nivel) a partir de la morfología de la cantera existente. Se modeló el diseño de cada uno de los 16 bancos como una triangulación sólida. Se verificaron y validaron visualmente estos sólidos utilizando verificaciones de topología de triangulación (auto cruzado, apertura, inconsistencias) para garantizar la idoneidad de los cálculos volumétricos.

Se configuró la base de datos de muestra de perforaciones y secciones con campos adicionales (indicadores) para permitir la interpolación de valores aritméticos. Específicamente, se agregaron campos que representan las diferentes calidades de mármol con base en el color, textura, fractura y tectonismo originales.

Se maneja el tectonismo por separado porque las diferentes orientaciones del tectonismo a gran escala requieren una orientación del elipsoide de búsqueda diferente. Esto se combina con las calidades iniciales para derivar las clasificaciones de calidad final, con la degradación según sea necesario en función del valor estimado de este campo.

Después del cálculo de las categorías iniciales de calidad y tectonismo, se calcula la ubicación de cada muestra y se asigna un factor de ponderación. Se otorga más peso a las secciones de los frentes, ya que la evaluación de la calidad se realiza en una superficie más grande que el núcleo de perforación y, por lo tanto, se acerca mejor a la calidad real en dicha ubicación. Se utilizan los factores de ponderación para evaluar adicionalmente las muestras durante la interpolación

Los valores de los campos de clase de calidad se interpolaron utilizando el método de distancia inversa al cuadrado implementado en un modelo de bloques Vulcan. Se divide el volumen estimado en bloques del mismo tamaño. Se configuraron las dimensiones de los bloques con base en los volúmenes de mármol extraídos por separado en la cantera de Platanotopos.

En cada bloque, se estimó el porcentaje de cada calidad de mármol utilizando muestras adyacentes. Se seleccionan estas muestras alrededor de cada bloque utilizando elipsoides de búsqueda orientados de acuerdo con las características geológicas del yacimiento. Se utilizó una función especial de Vulcan para calcular la orientación apropiada del elipsoide para cada bloque, teniendo en cuenta las superficies de referencia que definen el plegado.

Se consideró que la generalización de calidades era necesaria ya que el muestreo limitado no permite un análisis más detallado de las reservas para las categorías de calidad original producidas por la cantera. Las cantidades de residuos reportadas son los volúmenes de banco restantes, que no pueden estimarse utilizando el muestreo disponible y las limitaciones establecidas por las categorías de reservas.

Una parte considerable de los residuos y los recursos inferidos puede mejorarse potencialmente en el futuro con una perforación adicional, lo que proporcionará una imagen más clara y detallada en las áreas donde actualmente no hay muestras.

Este método proporciona a Iktinos Hellas SA resultados confiables de acuerdo con los estándares internacionales de informes de Recursos/Reservas. El trabajo futuro incluirá la integración de los datos históricos de producción con el proceso de estimación de la calidad y la implementación de un sistema de control de calidad de producción adecuado que produzca los datos necesarios para mejorar los modelos de calidad actuales y la clasificación de reservas.

Agradecimientos a
C. Albanopoulos, Iktinos Hellas SA
e Ioannis Kapageridis, instituto Tecnológico Educativo de Macedonia Occidental

Extracto del artículo publicado en la Revista del Instituto de Minería y Metalurgia de África Meridional, Volumen 118, enero de 2018