INFORME PRÁCTICA MINA DE SAL ZIPAQUIRA – CUNDINAMARCA
HELMER FABIAN OROZCO DAVILA
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD SECCIONAL SOGAMOSO ESCUELA DE INGENIERIA DE MINAS MECANICA DE ROCAS APLICADA SOGAMOSO 2011
INFORME PRÁCTICA MINA DE SAL ZIPAQUIRA – CUNDINAMARCA
HELMER FABIAN OROZCO DAVILA
Presentado a: VALERIO MEDINA Ing. Minas.
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD SECCIONAL SOGAMOSO ESCUELA DE INGENIERIA DE MINAS MECANICA DE ROCAS APLICADA SOGAMOSO 2011
RESUMEN La mina de sal de Zipaquira, junto con su catedral es una de las obras de ingeniería más compleja que tiene Colombia, es la que permite la utilización de diversos métodos de explotación y beneficio a este mineral desarrollando técnicas que en su momento fueron innovadoras buscando la recuperación total del mineral.
INTRODUCCION La mina de sal de Zipaquira, lo que se busca es el aprovechamiento total del yacimiento utilizando para esto métodos de explotación, teniendo en cuenta las diferentes condiciones del yacimiento y sus respaldos, para así garantizar las condiciones de seguridad para los trabajadores.
1. GENERALIDADES 1.1 Localización La mina de Sal se encuentra en el municipio
de Zipaquirá, población del
Departamento de Cundinamarca, a 49 kilómetros al norte del Distrito Capital de Bogotá y a una altitud de 2.652 msnm. Zipaquira se encuentra ubicada en la Cordillera Oriental y el inicio de los flancos oriental y occidental. Corresponde a la plancha topográfica 209 Zipaquirá del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC). Ver figura N°1
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Figura N° 1 Mapa de localización
1.2 Vías de acceso Para acceder al municipio de Zipaquira se puede llegar por la via que de Sogamoso comunica con Bogota apartando por Briceño y llegando a Zipaquira o por la carretera Sogamoso – Tunja – Chiquinquira – Zipaquira.
2 GEOLOGIA 2.1. Geología General. En la región de Zipaquira se pueden encontrar depósitos modernos superficiales y las formaciones Creta – terciarias.
2.1.1. Estratigrafía. 2.1.1.1 Cretaceo Comprende las formaciones Caqueza, Fomeque, Une, Chipaque, Guadalupe Inferior y Superior y la Formacion Guaduas.
2.1.1.1.1.
Formación Caqueza: Base del sistema cretáceo y descansa
discordantemente sobre los grupos de Quetame, Floresta, Farallones; compuesta por arcillas limoliticas de distintos colores, calizas arenosas y lentejones de arenisca.
2.1.1.1.2. Formación Fomeque: es la unidad mas baja del grupo Villeta; compuesta por arcillolitas grises a oscuras.
2.1.1.1.3. Formación Une: unidad intermedia del grupo villeta se compone de areniscas cuarzosas duras de color gris y grano f ino a medio.
2.1.1.1.4. Formación Chipaque: Unidad superior se compone de arcillolitas de color gris – oscuro a negro son blandas, los depósitos de sal se encuentran en esta formación.
2.1.1.1.5. Formación Guadalupe inferior: en la base se localizan areniscas limolitas de color gris claras y arcillolitas limosas.
2.1.1.1.6. Formación Guadalupe superior : se compone de tres miembros; inferior compuesto de areniscas cuarzosas de grano grueso, duras y de color gris – claro a oscuro; medio comprende limolitas silíceas en capas delgadas; superior conformado por areniscas.
2.1.1.1.7. Formación Guaduas: conformada por arcillolitas limosas y arenosas cuarzosas, concordante con la formación Guadalupe.
2.1.1.2 Terciario. Comprende las areniscas del cacho y la formación Bogotá, cuyas edades comprende entre el paleoceno al eoceno inferior.
2.1.1.2.1 Areniscas del cacho: secuencia de areeniscas de grano grueso. 2.1.1.2.2. Formación Bogotá: es de origen continental en la cual se presentan lodolitas y arcillolitas limosas de diferentes tonos; son rocas incompetentes y se caracterizan por ser zonas de derrumbes.
2.2. Geología Local. 2.2.1. Estructura de las capas salinas. Se determino que el domo salino es un anticlinal isoclinico abanicado en la parte superior, con buzamiento en sentido opuesto de la sabana; el anticlinal es mas cerrado hacia el nor-este, donde lo interrumpe una falla que se abre hacia el Sur este, el eje estructural regional en esta área varia de N35°E a N40°E y buza hacia el SW con algunas excepciones. El área ha sufrido compresión tangencial lo que dio origen a numerosos pliegues y fallas inversas de buzamientos altos y extensos.
Los depósitos de sal están asociados con los anticlinales y comúnmente se presentan evidencias de sal a lo largo de las trazas de falla.
2.3. Rocas expuestas en la Mina. Se considera:
Halita (NaCl): el tamaño de grano va desde 1mm, hasta 15mm, el color varía
entre gris claro a gris oscuro, dependiendo de la cantidad de impurezas
carbonoso-arcillosas. También se observa en el conjunto, lentes y parches irregulares de la sal blanca afanitica pura y pequeños cristales de pirita (FeS2).
Arcillolita:
arcillolita gris oscura a negra, margosa, laminar a maciza y calcita
fibrosa.
Anhidrita (CaSO4).
Arenisca (SiO2).
Finalmente en forma de cantos rodados se presenta la arenisca, posiblemente provenientes de la formación Guadalupe.
2.4. Características de la sal de Roca. La sal gema presenta las siguientes características:
Nombre Químico:
Cloruro de Sodio
Nombre Mineralógico:
Halita
Formula Molecular:
NaCl
Composición Química:
39.3%Na – 60.7%Cl
Gravedad Específica:
2.16
Habito Cristalino:
Cúbico
Dureza:
2.5 (Escala de Mohs)
Las propiedades de la salmuera, (Sal más agua), determinadas por el IFI – Concesión de salinas, son:
Gravedad específica:
1.19
Grado de saturación:
292 gr NaCl/Litro
P.H:
9
2.5. Métodos de Explotación. De acuerdo con el desarrollo minero, el yacimiento de sal se ha dividido en tres niveles:
Nivel Guasá:
2732 m.s.n.m.
Nivel Potosí:
2710 m.s.n.m.
Nivel Fabricalta
2674 m.s.n.m.
2.5.1. Nivel Guasá. La explotación se inicio en este nivel, los primeros trabajos datan de 1816 y consistía esencialmente en el aprovechamiento de las fuentes saladas que surgían en la zona.
La explotación en este nivel se efectuó por cámaras y pilares, con galerías de 10 m de ancho y por 18 m de altura, los pilares de sección cuadrada de 10 por 10 m².
Fue abandonada la explotación de este nivel, por agotamiento de las reservas y en los últimos años habitado como Catedral.
La ventilación se realiza por tiraje natural, construyendo para tal fin, pozos verticales e inclinados (denominados lumbreras), que comunican el nivel con la superficie.
La producción hasta el año de 1950, alcanzaba las 100.000 Toneladas anuales.
2.5.2. Nivel Potosí. Las labores de explotación datan desde 1905. En 1951, se construyo un túnel revestido en concreto reforzado, para dar paso a volquetas y equipos de cargue.
La explotación en Potosí, considera dos sectores a saber.
Explotación por Cámaras y Pilares.
Explotación por cámaras Largas.
2.5.2.1. Explotación por Cámaras y Pilar e. Consiste básicamente en abrir cámaras de 10 m de ancho por 18 m de altura, dejando pilares de sección cuadradas de 10 por 10m cuadrados.
Las cámaras se explotaron mediante una serie de bancos de 2.5 m, de alto por 10m, de ancho, Figura N° 2, hasta obtener las dimensiones requeridas.
2.5.2.2. Explotación por cámaras largas. Consiste en avanzar una cámara de 120 a 140 m, de larga y 10 m de ancho, dejando un machón de seguridad, con las mismas dimensiones de la cámara. La altura total de la misma es 16 m. las cámaras se explotaron por el método de los bancos continuos. Según figura N° 3.
Para efecto de ventilación, se utiliza el tiraje natural.
Figura N. Explotación por bancos nivel potosí
El mineral es evacuado mediante volquetas de 15 Ton de capacidad útil, las cuales son previamente cargados por palas hidráulicas, en superficie, el mineral se trasporta hasta los saturadores.
2.5.2.3. Nivel Fabricalta. Este nivel comprende las siguientes labores:
Labores de Desarrollo:
Inician con el avance de un túnel principal, cuyo piso es la parte inferior del nivel. Sus dimensiones son 6m, de ancho por 5m de alto, se construye de forma que divida a dicho nivel en dos sectores para su utilización máxima en la evacuación del mineral.
A continuación y cada y cada 20 m perpendicular al eje del túnel, se abren vías de 6 por 5 m² de sección; a 16 m de longitud, se construye un pozo vertical de 3m por 2m de sección con el objeto de unir las sobre-guías con el túnel y así permitir el descargue del mineral.
El desarrollo también incluye la construcción de una sobre-guía central y dos sobreguías exteriores las cuales son construidas simultáneamente con el túnel, y a una diferencia de nivel de 13m, las cuales son utilizadas para el trasporte de personal y equipos. Ver figura N° 3.
Figura N° 3. Explotación por cámaras largas.
El avance del túnel se hace por medio de perforadores eléctricos, en tanto que las sobre-guías se avanzan con perforadores neumáticos. El arranque del mineral se efectúa mediante voladuras con dinamitas. Ver figura N° 4.
Labores de preparación.
Las labores de preparación se realizan en dos pasos: -
El ensanche del pozo, a una sección de 10m, de ancho por 3m de largo. El ensanche de las sobre-guías auxiliares a 10m, por medio de perforadores eléctricos. El descargue se efectuó con rastrillo en ese tiempo.
Labores de Explotación.
La explotación consiste en extraer todo el mineral que se encuentra desde el piso de la sobre-guía ensanchada, hasta el nivel del túnel de trasporte, de esta manera abren cámaras de 10m de ancho, 16 m de alto y en una longitud de 140m, el techo es sostenido por pilares de las mismas dimensiones de las cámaras. La ventilación principal en el nivel fabricalta se hace mediante un ventilador aspirante, de 2.200m² /min de caudal, el aire fresco entra por el túnel inferior y es regulado a los diferentes sitios por medio de puertas de ventilación. En la planta de soda se purifica mas la salmuera con aditivos químicos, así como procesos de decantación y filtración, para posteriormente distribuirlas a las diferentes plantas, los productos obtenidos a partir de la salmuera son:
NaCl
: sal obtenida por la evaporación de salmuera al vacio.
Na2CO3
: carbonato de sodio.
NaHCO3
: Bicarbonato de sodio.
NaOH
: soda caústica.
NaClO
: Hipoclorito de sodio.
Cl2
: Cloro (gas).
HCl
: Acido clorhídrico.
Na2S
: Sulfuro de sodio.
CONCLUSION En la mina de sal de zipaquira se pudo observar los diferentes métodos de explotación utilizados gracias a la necesidad de aprovechar al máximo el domo salino. Observando los tipos de respaldos que se presenta en la mina se deduce que es una roca muy competente y auto soportante .
ANEXOS
