UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURÍMAC
CARRERA
PROFESIÓNAL DE INGENERIA DE MINAS
Metodología De Investigación. I nvestigación. Comparación De Métodos De Explotación para mejorar la productividad y optimización de costos. IN.!"#EN $"%"&& !'D!I"E$ ("&!E$) ('!E. 19/05/14
INSTITUCIÓN
: UNAMBA.
TITULO : comparación de métodos de explotación para mejorar la productividad y optimización de costos. ÁREA DE INVESTIGACIÓN: El presente trabajo se desarrolla en base a un proyecto de cambio de método de minado. La mina cipmo actualmente se ve en!rentada a un problema de producción. "ebido a #ue se necesita mejorar la producción total de la mina$ se considera la posibilidad de aplicar el método tajeo por subniveles %&L&' dado #ue permite obtener mayores vol(menes a menores costos. .FECHA DE PRESENTACIÓN : ")*)EMB+E "EL ,-/.
I.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
1.1 DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.
La mina mina *ip *ipmo mo actu actual alme ment nte e se ve en!r en!ren enta tada da a un prob proble lema ma de producción. &ur0e entonces la necesidad de elaborar un proyecto de aplicación de un método de minado #ue permita alcanzar las producciones trazadas$ bajo esta esta prem premis isa$ a$ y teni tenien endo do en cuen cuenta ta las las cond condic icio ione ness 0eol 0eoló0 ó0ic icas as y mec1nicas del depósito a evaluarse$ es #ue se determinar1 la !actibilidad del proyecto. El método *orte y +elleno es el método de explotación usado en todos los tajos de la mina *ipmo$ la cual pertenece a la U.E.A 2rcopampa. Este método no a satis!eco la producción deseada. +adica a3 el motivo de cambio. 1.2 JUSTIFICACION JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACIÓN.
La mina *ipmo$ de la Unidad Económica Administrativa 2rcopampa de la *ompa4 *ompa43a 3a de Minas Minas Buenav Buenavent entura ura$$ se planeó planeó inicia inicialme lmente nte extrae extraerr el mineral con el método de minado de uso com(n en la mayor3a de tajos #ue con! con!or orma man n la mina mina55 el méto método do de *ort *orte e y +ell +ellen eno o Asce Ascend nden ente te con con Breastin0. &in embar0o$ la producción planeada no estaba siendo cumplida y se pronosticaba #ue esta situación no mejorar3a. Es por ello #ue se contempló la alternativa de aplicar el método de minado de 6ajeo por subni subnive veles les con el !in de cumplir cumplir con la produc producció ción n pro0ra pro0ramad mada. a. Este Este método posee la ventaja de obtener mayor mayor producción en un menor tiempo. En este proyecto se analizan y comparan di!erentes variables técnicas y económicas entre ambos métodos$ an1lisis 0eomec mec1nicos y comparaciones económicas #ue se presentan en las !ases de preparación y extracción.
1.3 OBJETIVOS. a) OBJETIVOS GENERALES. 7eri!icar la aplicabilidad del método de explotación tajeo por subniveles en el la mina *ipmo en el tajo 8,-9/:- al compararlo con el actual método de explotación corte y relleno ascendente$ para implementar y mejorar la productividad y optimizar los cotos.
) OBJETIVOS ESPECIFICOS. •
•
•
•
•
"escribir de los aspectos 0eoló0icos de las zonas comprometidas en las #ue se desarrollar1 o implementar1 el método 6ajeo por &ubniveles. "escribir de los aspectos 0eomec1nicos de las zonas comprometidas en las #ue se desarrollar1 o implementar1 el método 6ajeo por &ubniveles. *omparar de costos entre los métodos 6ajeo por &ubniveles y *orte y +elleno Ascendente. *omparar de la productividad entre los métodos 6ajeo por &ubniveles y *orte y +elleno Ascendente. *omparar los costos de preparación de los métodos tajeo por subniveles y corte relleno ascendente.
II. MARCO TEORICO. 2.1 ANTESEDENTES. &e expone resultados o avances ya realizados En la mina *ipmo$ U.E.A. 2rcopampa para aplicarlo en el tajo 8,-9/:-. El proyecto consiste en la comparación entre el método de minado 6ajeo por &ubniveles %&L&' y el método de explotación usado actualmente en los tajos de la mina *ipmo$ #ue es el *orte y +elleno Ascendente
2.2BASES TEORICAS 2.2.1 GEOLOG!A LOCAL A cinco ;ilómetros al oeste de la istórica zona ar0ent3!era de 2rcopampa %vetas *alera$ &antia0o y Manto' se encuentra el 1rea aur3!era de *ipmo$ entre la #uebrada 2coruro y el r3o *ilcaymarca. La roca ospedante de las vetas principales de oro$ cuyos nombres son Nazareno$
2.2.2 GEOLOG!A ESTRUCTURAL Las vetas #ue con!orman la Mina *ipmo se encuentran emplazadas en una zona de sistemas de !allamientos NE9&=$ con buzamientos al sur en las vetas En las 1reas de 2rcopampa$ *ipmo$ &ausa y Umaculco$ los patrones de !racturamiento a nivel re0ional y local son idénticos lo #ue ar3a presumir #ue todos !ueron ori0inados bajo un mismo evento tectónico. 2.2.3 GEOLOGIA ECONOMICA La mineralización económica del 1rea de *ipmo pertenece a un sistema epitermal del tipo de rellenos de !racturas. La mineralización de las vetas Nazareno$
alunita y bandas de baritina.
2.3 GEOMECÁNICA 2.3.1 CARÁCTER!STICAS GEOM"TRICAS DEL BLOC# A E$PLOTAR Ta%a N& 1 BU'AMIENTO DEL BLOC#
?@&E
RUMBO DEL BLOC#
N8-E
POTENCIA DE VETA ()
8$@
ALTURA DE BLOC# ()
@-
A%*+,a -/a ()
8-
A%*+,a /0/aa ()
-
LONGITUD DEL BLOC# ()
,--
2.3.2 ASPECTOS GEOLÓGICOS DEL BLOC#
Las estructuras mineralizadas est1n compuestas por estructuras bandeadas de cuarzo blanco. 6ambién la componen venillas de cuarzo 0ris en un /$ venillas de pirita en un @. La alteración de la roca encajonante es ar03lica avanzada y silici!icación moderada. En determinadas zonas la estructura se presenta como una matriz de cuarzo blanco circundando a !ra0mentos suban0ulados de cuarzo 0ris en un @. Las leyes encontradas en el bloc; se detallan en la Ta%a N& 2.
Ta%a N 2: Leyes en el bloc; LEYES EN LA VETA Ley en el pol30ono Este %2z Au C 6*&' Ley en el pol30ono 2este %2z Au C 6*&'
LEY PROMEDIO (O A+ 4 TCS)
-$@/-$8/? 56787
&e a determinado #ue la roca encajonante en el tajo 8,-9/:- es andesita.
Ta%a N 3: *aracter3sticas 0eomec1nicas de la andesita CARACTER!STICAS GEOMECÁNICAS DE LA ANDESITA ) Va%,-9 -/9 ,-- > /,-Ra0? - @a%,-9 --- > @--?R-9/9*-0/a a %a *,a/<0 (=;4>) 2.3.3 ASPECTOS GEOMECÁNICOS DEL BLOC# El bloc; presenta zonas de!inidas con respecto a la calidad de roca.
En la caja teco se a detectado un sistema de !racturamiento principal de orientación NE as3 como dos sistemas secundarios menores. Los valores de +M+ se detallan en la Ta%a N& 7 a continuación.
Ta%a N 7: +oc; Mass +atin0 del macizo rocoso y de la veta RMR (ROC# MASS RATING) DEL MACI'O ROCOSO
C%a9*aja teco ))) > B *aja piso )7 >A Mineral )) > B
Ca%/a Media Mala Buena
Va%,a/<0 RMR 8 a 8@ /@ a / F, a ?-
2.7 SELECCIÓN DEL M"TODO DE MINADO 6eniendo en consideración los datos 0eomec1nicos y 0eoló0icos antes descritos se evaluar1 la !actibilidad de aplicar el método de 6ajeo por &ubniveles o continuar con el método usado en toda la mina *ipmo$ el *orte y +elleno.
Ta%a N& : Ieometr3a del yacimiento y distribución de leyes FORMA Ma9/@: "imensiones similares en cual#uier dirección Ta+%a,: "os dimensiones muco mayores #ue la tercera I,,-?+%a,: "imensiones #ue var3an a distancias cortas POTENCIA DEL MINERAL E9*,-a: menor a - m I0*-,-/a: Entre - y /- m P*-0*-: Entre /- y -- m M+ P*-0*-: Mayor a -- m INCLINACIÓN Ea: Menor a ,- I0*-,-/: Entre ,- y @@ I0%/0a: Mayor a @@ DISTRIBUCIÓN DE LAS LEYES U0/,-: Ley del yacimiento constante en cual#uier punto de este D/9-/0a: Leyes #ue presentan distribución zonal E,,*/: Leyes #ue cambian dr1sticamente de un punto a otro
Ta%a N& : *lasi!icación de los métodos de extracción minera en !unción de la 0eometr3a y distribución de leyes del yacimiento
Ta%a N& : *lasi!icación de los métodos atendiendo a las caracter3sticas Ieomec1nicas de la zona mineral
Ta%a N& 8: *lasi!icación de los métodos atendiendo a las caracter3sticas 0eomec1nicas de la caja teco
Ta%a N& : *lasi!icación de los métodos atendiendo a las caracter3sticas 0eomec1nicas de la caja piso
Ta%a N& 15: &i0ni!icación de la valoración numérica para la selección del método minero
Aplicando entonces este método de valoración numérica al presente caso obtenemos lo se4alado en la Ta%a N& 11.
Ta%a N& 11: 7aloración del método 6ajeo por &ubniveles y *orte y +elleno de acuerdo a las caracter3sticas del yacimiento
Este primer an1lisis$ #ue a considerado !actores netamente 0eoló0icos y 0eomec1nicos$ nos revela #ue es pre!erible continuar con la aplicación del método de *orte y +elleno. &in embar0o$ la propuesta de la presente tesis de implementar el método de minado de 6ajeo por &ubniveles$ toma en cuenta el empleo de un sistema de re!uerzo de las paredes de los !uturos tajos mediante cablebolt. La técnica de re!uerzo de cableboltin0 ase0urar1 evitar dilución del mineral por posibles desprendimientos de la caja piso la cual$ de acuerdo a los datos de la Ta%a N& 7$ es de mala calidad. 6eniendo esto en consideración$ e incluyendo los costos debidos al sistema de re!uerzo #ue se invertir1n en el método de 6ajeo por &ubniveles$ se analizar1$ desde el punto de vista económico$ la conveniencia sobre aplicar el método de 6ajeo por &ubniveles o en su de!ecto aplicar$ en el tajo 8,- > /:-$ el método
#ue est1 siendo aplicado en la mayor3a de los tajos de la Mina *ipmo$ el *orte y +elleno Ascendente. 2. CÁLCULO DE LA DILUCIÓN Y RECUPERACIÓN PARA EL M"TODO DE TAJEO POR SUBNIVELES. La dilución depende de la selección del método de minado seleccionado as3 como de la disposición 0eoló0ica y 0eométrica del yacimiento. El c1lculo de la dilución obedece a la aplicación de las dos si0uientes !órmulas5 La ;,/-,a (.1.1)6 !ormulada por 2JKara en la década del :-. El valor de la dilución est1 expresado en porcentaje.
"onde5 5 potencia de la veta en metros 5 buzamiento$ expresado en radianes ;5 constante del método de minado La 9-?+0a (.1.2)$ ori0inada a partir del conocimiento de #ue la dilución es la porción de estéril o desmonte dentro del total extra3do5
"onde5 "5 desmonte en metros 5 potencia de la veta en metros " 5 anco de minado en metros
Ta%a N& 12: "atos para el c1lculo de la dilución en 6ajeo por &ubniveles P*-0/a - @-*a () B+a/-0* () C09*a0*- ;a,a TPS (=)
8$@ Metros ?@ Irados @-
El valor de las constante ;$ para cada tipo de método de explotación minera$ !ue determinado por 2JKara bas1ndose en una serie de estudios ecos en di!erentes minas del mundo.
Ta%a N& 13: "ilución$ desmonte y anco de minado para 6ajeo por &ubniveles D/%+/<0 (K) D-90*- () A0 - /0a ()
,8.8 .@ F.-
2. CÁLCULO DE LA DILUCIÓN Y RECUPERACIÓN PARA EL M"TODO
DE CORTE Y RELLENO ASCENDENTE En la 6abla NO 8 se proporcionan los datos para el c1lculo de la dilución y en la 6abla NO @ se detallan los resultados obtenidos. Ta%a N& 17: "atos para el c1lculo de la dilución en *orte y +elleno Ascendente P*-0/a - @-*a () 8$@ Metros B+a/-0* ()) ?@ Irados C09*a0*- ;a,a CRA (=) ,@
Ta%a N& 1: "ilución$ desmonte y anco de minado para *orte y +elleno Ascendente D/%+/<0 (K) D-90*- () A0 - /0a ()
,., -.F @.
2. CÁLCULO DE RECURSOS Y RESERVAS PARA EL M"TODO DE TAJEO POR SUBNIVELES Y CORTE Y RELLENO ASCENDENTE Antes de presentar los resultados productos de los c1lculos previos es necesario tener en cuenta los si0uientes datos mostrados en la 6abla NO F #ue servir1n para el c1lculo de recursos y reservas.
Ta%a N& 1: *aracter3sticas de la veta CARACTER!STICAS DE Lar0o del cuerpo Alto del cuerpo medido Alto del cuerpo indicado
LA VETA ,-- metros 8- Metros - Metros 8$@ Metros ?@O / 6MCmD ,$? 6MCmD
Adem1s$ de acuerdo a los estudios realizados por la compa43a canadiense P.&. +edpat Ltd en el a4o :F$ las recuperaciones en minas met1licas explotadas subterr1neamente para los métodos de 6ajeo por &ubniveles y *orte y +elleno Ascendente se muestran en la 6abla NO ?.
Ta%a N& 1: +ecuperaciones mineras para los métodos 6ajeo por &ubniveles &topin0 y *orte Q +elleno se0(n P. &. +edpat Ltd. M* - E;%*a/<0 R-+;-,a/<0 M/0-,a Ta- ;, S+0/@-%-9 :F$@ C,*- R-%%-0 8$-
Ta%a N& 18: +eservas obtenidas lue0o de aplicar una recuperación minera de :F$@ para el método de 6ajeo por &ubniveles TM R-9-,@a9 P,aa9 ,-@@ R-9-,@a9 P,a%-9 /-8-
Ta%a N& 1: +eservas obtenidas lue0o de aplicar una recuperación minera de 8$- para el método *orte y +elleno Ascendente TM R-9-,@a9 P,aa9 8,? R-9-,@a9 P,a%-9 ,:@@8
2.8 PRODUCTIVIDAD PARA EL M"TODO DE MINADO TAJEO POR
SUBNIVELES &e consideró para los c1lculos las si0uientes atin0encias sobre los re03menes laborales #ue se detallan en el cuadro a continuación.
Ta%a N& 25: "atos previos para el c1lculo de las productividades en ambos métodos de minado en el tajo 8,-9/:,@ Da94-9 G+a,/a94a , H,a4?+a,/a :
"e la Ta%a N& 21 se puede rescatar di!erentes valores de productividad de acuerdo a la precisión #ue uno desee manejar .
Ta%a N& 21:
3. COMPARACIÓN DE COSTOS DE E$PLOTACIÓN DE MINA ENTRE EL M"TODO TAJEO POR SUBNIVELES Y EL CORTE Y RELLENO ASCENDENTE El resultado de ambas comparaciones se muestra en la 6abla NO ,F a continuación5 Ta%a N& 23: *ostos de explotación mina en ambos métodos de minado considerados COMPARACIÓN DE COSTOS ENTRE SUB LEVEL STOPING Y CORTE Y RELLENO ASCENDENTE
*2&62 %S C 6*&' A*6)7)"A"
SUB LEVEL STOPING
CORTE Y RELLENO ASCENDENTE
/., -.8 .F8.:F
8. ,.?? -.:?.?F
*2&62 %S C 6*&'
SUB LEVEL STOPING
-.-?
Ayudante Ayudante &ervicios 2perador &coop 2perador "umper 626AL *2&62
-.-@ -.-@ -.-F -.-F -.,
CORTE Y RELLENO ASCENDENTE
-.8/ -./8 -./8 -.8/ -.8/ .:
*2&62 %S C 6*&' )6EM +elleno
SUB LEVEL STOPING
CORTE Y RELLENO ASCENDENTE
,.-
,.,-
*2&62 %S C 6*&' SUB LEVEL STOPING
CORTE Y RELLENO ASCENDENTE
)zaje por pi#ue &ervicios auxiliares %@ del costo de explotación' *osto de transporte de pi#ue a canca de acopio
.,.,/
.,.FF
.-
.-
Blendin0 de mineral en canca de acopio 6ransporte de canca de acopio a planta 626AL "E *2&62& "E &E+7)*)2&$ *A+IUV2 Q 6+AN&<2+6E EN &U
.,8
-.?-
8.F-
8.F-
-.-?
.F
A*6)7)"A"
*2&62 %S C 6*&' A*6)7)"A"
SUB LEVEL STOPING
CORTE Y RELLENO ASCENDENTE
,.8,
.:
*2&62 %S C 6*&'
*2&62 626AL "E ET
SUB LEVEL STOPING
CORTE Y RELLENO ASCENDENTE
,.F8
//.-?
"e los resultados obtenidos se observa #ue el costo de explotación mina para el método de 6ajeo por &ubniveles representa aproximadamente un - del costo de explotación del *orte y +elleno. 7. EVALUACIÓN ECONÓMICA PARA DETERMINAR LA APLICACIÓN DE
LOS M"TODOS DE MINADO
Antes de realizar la evaluación económica para la aplicabilidad de un método u otro$ se introducir1 al0unos datos previos #ue servir1n para la realización de los c1lculos pertinentes. Es necesario conocer los tonelajes con los cuales se determinar1n las ventas #ue producir1n ambos métodos. En las tablas NO : y se detallaron ya esos.
Ta%a N& 27: +eservas
TCS4-9 TM4-9 ///F8 /-,F?
*orte y +elleno Ascendente
8-FF
/F:
Kaciendo uso de las 6ablas NO ,-$ , y ,, obtenemos la Ta%a N& 2 en la #ue obtenemos los periodos de explotación ya sea para un método o para otro. Estos periodos dependen de la producción mensual #ue permitan llevar a cabo las caracter3sticas de cada método. Ta%a N& 2: +eservas
+eservas
S+ L-@-% S*;/0? /,:8 ///F8 8$-
C,*- R-%%-0 A9-0-0*,@-/ 8F8? ,?$
B1sicamente$ aplicando el método de 6ajeo por &ubniveles$ el tajo estar3a consumiéndose al cabo de 8 meses cumpliendo con las expectativas de producción a corto plazo #ue re#uiere la empresa.
III.HIPÓTESIS Y VARIABLES 7.1 F,+%a/<0 - /;<*-9/9 a. H/;<*-9/9 ?-0-,a% El cambio de método de explotación de corte relleno ascendente a tajeo por subniveles resolver1 el problema de producción.
. H/;<*-9/9 -9;-//. La explotación con el método tajeo por subniveles aumentara la producción re#uerida y se optimizara los costos de producción. . Va,/a%-9 I0-;-0/-0*-9 Métodos de explotación. Wactores 0eoló0icos. !actores topo0r1!icos. 0eomec1nicas
. @a,/a%-9 -;-0/-0*costos de operación. costos de producción. !isuras$ 0rietas$ !allas$ inclinación$ buzamiento.
VI.METODOLOG!A .1. T/; 0/@-% - /0@-9*/?a/<0. El tipo de metodolo03a #ue se aplicó para este trabajo de investi0ación es de tipo descriptivo aplicativo.
.2. POBLACION Y MUESTRA.
.2.1 POBLACION. El estudio se realiza La Unidad Minera 2rcopampa se encuentra situada en el "epartamento de Are#uipa$
N&
, / 8 @
ACTIVIDADES
AGOSTO SETIEMBRE
+ecolección de la in!ormación disponible Estudio del material teórico "iscusión del problema Experimentación
OCTUBRE DICIEMBRE
$ $ $ $ $
F )n!orme !inal
$
.1 PRESUPUESTO. El presupuesto durante el trascurso de la investi0ación se presenta en la si0uiente tabla5 "E&*+)<*)N Material de Escritorio
287.55
UN)".
*AN6)".
,-F /, 8
,-F // 8
<+E*)2 %&C.'
626AL %&C.'
,-. -. /-. 8@ --
,-.-,-.-F.-/-.-/[email protected]
$
VI.CONCLUCIONES
El método de 6ajeo por &ubniveles con re!uerzo de *ablebolt es el método m1s adecuado a emplearse para la explotación en el tajo 8,-9/:desde el punto de vista 0eomec1nico pues permite la estabilidad de las cajas piso y teco #ue encierran al mineral.
Aplicando el método de 6ajeo por &ubniveles$ el tajo estar3a consumiéndose al cabo de 8 meses cumpliendo con las expectativas de producción a corto plazo #ue re#uiere la empresa.
&e concluye #ue el costo de explotación con el método de 6ajeo por &ubniveles representa aproximadamente un - del costo de explotación del *orte y +elleno.
VIII.BIBLIOGRAF!A
X2NQA$ *. Q ALBA++YN$ E. %:'5 G"ise4o de voladurasH.
M)LLYN$ A. %:'5 GEvaluación y !actibilidad de proyectos minerosH.
UN)7E+&)"A" NA*)2NAL "EL AL6)
tesis para optar el t3tulo pro!esional de in0eniero de minas Luis "aniel Iutiérrez.
&2*)E6Q W2+ M)N)NI$ ME6ALLU+IQ AN" ET
I$.ANE$OS L/0a N 1: Ubicación y v3as de acceso a la U.E.A 2rcopampa
