Mina Paredones

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la Universidad Peruana” Fundada por Ley 14015 del 13 de Febrero de 1962 FACULTAD DE INGENIERIA Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Minas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela Académico Profesional de Ingeniería de minas

INFORME DE:

“ANÁLISIS GEOMECANICO DE LA MINA PAREDONES” ALUMNO:

SÁNCHEZ BUSTAMANTE, Christian. CURSO: MECANICA DE ROCAS 2. DOCENTE: Juan Andrés Rosas Guzmán

Universidad Nacional de Cajamarca. Cajamarca – Perú Cajamarca – Perú FECHA: 3 de JULIO del 2016 CICLO:

Mecánica de Rocas 2

Rosas Guzmán

V

ING.

Juan Andrés


PRESENTACION

En este trabajo doy a conocer el método de trabajo que se realizó en la mina paredones la cual se encuentra en la región Cajamarca, así como el análisis geo mecánico. Definiendo también el método de explotación que se utilizó.


Rosas Guzmán

ING.

Juan Andrés


AGRADECIMIENTO

A DIOS Por su ser guía y fortaleza en cada trabajo realizado.

Al Ingeniero Juan Andrés Rosas Guzmán por sus buenas enseñanzas en esta importante travesía.


Rosas Guzmán

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Juan Andrés


DEDICATORIA

A todas las personas que nos engrandecen con su sola compañía.


Rosas Guzmán

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Juan Andrés


INTRODUCCIÓN

La mina paredones es una mina abandonada antigua ubicada en San Pablo – Cajamarca , en la cual haremos diferentes estudios acerca de su estructura como labores mineras usadas así como también el método de explotación elegido. También analizaremos la roca presente hallando su RQD Y RMR para tener un mejor conocimiento acerca de la mecánica de rocas.


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RESUMEN: Para el desarrollo del presente informe, en primer lugar ubicamos la zona de estudio “Mina Paredones”, la cual se encuentra en la región Cajamarca, distrito de Chilete así como los principales datos de interés, altitud, latitud, etc. La zona en estudio es de fácil acceso por lo que cuenta con diferentes vías de a través de las cuales se llegar al lugar.

OBJETIVOS  Objetivo general Mecánica de Rocas 2

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Conocer el análisis geo mecánico de la roca presente en la mina Paredones

 Objetivos específicos -

Conocer las diferentes labores mineras usadas Ver el tipo de sostenimiento con el que cuenta dicha mina


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CAPITULO I ASPECTOS GENERALES 1.1. UBICACIÓN:

1.1.1 UBICACIÓN POLITICA:

El área estudiada se encuentra en el distrito de San Pablo, departamento de Cajamarca en la parte sur del corredor estructural san Pablo Porculla y fue explotada entre 1952 y 1968 produciendo zinc, plomo y plata. Fue explotada por la empresa norteamericana norte Perú Mining Corporation United of chilete.

 Ubicación de Mina Paredones  Distrito: San Bernardino  Provincia: San Pablo  Región: Cajamarca  Ubigeo: 061202  Latitud Sur: 7° 11' 18.3" S (-7.18842890000)  Longitud Oeste: 78° 49' 23.3" W (-78.82312502000)  Altitud: 944 msnm  Huso horario: UTC-5


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1.2. UBICACIÓN GEORGRAFICA: Se encuentra a 4 Km al norte de chilete En el distrito minero Chilete, cerca de la ciudad de Chilete en el Río Magdalena en el departamento de Cajamarca, en el norte de Perú. Chilete se encuentra en la carretera principal entre Pacasmayo y Cajamarca 108 km al este de Pacasmayo. La altitud de Chilete se trata de 1100 m.s.n.m.

TRAMO CAJAMARCA - CHILETE CHILETE - PAREDONES

TIPO DE VIA CARRETERA ASFALTADA CARRETERA ASFALTADA

1.3. ACCESIBILIDAD:

1.4. CLIMA:


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El clima es cálido durante todo el año, con temperaturas que van desde 15°C a 35°C, la mayoría de calor se produce en los meses de enero a abril. En general la región es bastante árida,

Capitulo II Labores mineras auxiliares. 2.1 TANQUE DE FLOTACION 

Forma: circular



Objetivo: Por las condiciones y por los distintos trabajos que se realizan en minería, este tanque posiblemente a estado destinado a la realización de flotación para la obtención de minerales.



Condición: inconcluso



Dimensiones:


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 Diámetro: 12m Aprox.  Altura: 1.5 m Aprox.

2.2 VENTILACIÓN: La ventilación de minas consiste en mantener la atmosfera a una composición, a una temperatura y a un grado de humedad compatible con la seguridad, la salud y el rendimiento del personal. Es preciso para ello:

a) Asegurar la respiración de los obreros. b) Diluir los gases nocivos de la mina, y en particular el grisú. c) Disminuir la temperatura en los niveles más profundos.

En base a lo anterior se concluye que la primera condición para asegurar la producción es la ventilación suficiente. Datos de campo.  Cables de sostenimiento de mangas de ventilación  Forma: circular  Dimensión.  Diámetro: 60 cm Por los indicios encontrados podemos decir que en esta mina se han utilizado mangas de ventilación, ya que como veos en la imagen siguiente, se aprecia los aros de las mangas.


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2.3 CHUTES: La presencia de chutes en la bocamina, ha tenido un trabajo en el paso de mineral hacia los medios de transporte para su posterior traslado a superficie.  Forma: rectangular  Dimensiones.  Ancho: 2m  Largo:3.40 (dos compartimientos 1.70m c/u)  Forma: rectangular  Dimensiones.  Ancho: 1 m  Largo: 1.50 m  Altura desde el piso: 1.70 m

2.4 LABORES MINERAS DE EXPLOTACIÓN: Mecánica de Rocas 2

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Depende de la dureza de la roca, de la forma y orientación del yacimiento mineral y del tipo de explotación que se utilizará. Por ejemplo el método de explotación por hundimiento, usado en yacimientos de roca blanda, método de explotación por cámaras y pilares, usado en yacimientos de roca dura.

CUADROS DE MANERA Consiste en el sostenimiento con madera, disponiendo está en forma de paralelepípedo rectos donde los elementos verticales o estemples soportan las presiones verticales, los horizontales o codales las presiones de los hastíales y los cuatro elementos de unión restantes rigidizan el conjunto. Esta técnica de fortificación se emplea preferentemente en yacimientos de rocas débiles e intensamente fracturadas, cuando el mineral se presenta con formas

irregulares, con

ramificaciones y contactos más definidos .si los esfuerzos que deben soportar estos elementos de madera son muy elevados, el sostenimiento se debe completar con un relleno, normalmente hidráulico, dejando pasos y huecos para la ventilación. Este método consume una gran cantidad de madera y requiere mucha mano de obra, por lo que actualmente casi está en desuso y solo se justifica cuando el mineral es muy rico.

CUADROS RECTOS. Dimensiones:  Postes: 2.10m  Sombrero: 2.30m  Emparrillados: 1.30m (7 unidades por cada tirante)  Tirantes: 2.10m


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Así mismo se han podido ver las diferentes partes con las que cuentan los cuadros de madera, en las siguientes imágenes veremos algunas de estas:


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Pernos de anclaje: Situaciones de uso de Pernos. - El uso de pernos se realiza en situaciones muy puntuales, dado que se considera un refuerzo, es decir ayuda a disminuir o elimina la probabilidad de desprendimiento de rocas en Un determinado lugar, a diferencia de una entibación; el empernado tiene un área de Influencia de soporte que se verá más adelante, en cambio una entibación es para una determinada sección de labor.

SPLIT SET: En casi todos los pernos anteriores el diámetro de la varilla es inferior al diámetro del taladro en el que se alojan; sin embargo la varilla de split set tiene un diámetro superior al del taladro donde se va a colocar. Esta varilla está constituido por una chapa de 2,3 mm. De espesor, plegado en forma de tubo, dejando una separación longitudinal para que el tubo pueda disminuir de diámetro al colocar el perno.


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2.5 POLVORIN: Esta labor ha tenido como principal tarea el de alojar y almacenar a todo los explosivos que se han requerido en las instalaciones de la mina (PERFORACION Y VOLADURA). 

Forma: rectangular



Dimensiones.  Ancho: 1 m  Largo: 1.20 m  Altura: 1.35 m


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2.6 REFUGIO MINERO: como su mismo nombre lo indica es un refugio dentro de la mina, y en la cual se pueden alojar aquellos trabajadores, en situaciones adversas. 

Condición: reforzado con shocrete



Forma: rectangular



Dimensiones.  Ancho:2.90 m  Largo: 5.20 m


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GUIONAJES (skip). Esta labor por el diseño y dimensiones que tiene se infiere que ha sido usado, para el traslado de mineral y personal hacia la superficie. 

Forma: rectangular



Dimensiones.  Ancho: 1.60 m  Largo: 4.60 m



N ° Compartimientos (3).  Personal: 1 - 1.5 m de ancho(presencia de escaleras para el traspaso de personal)  Mineral: 2 - 3.20 m


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CAPITULO III: MÉTODO DE EXPLOTACIÓN Y LABORES

MINERAS MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN – SHRINKAGE STOPING

SHRINKAGE STOPING

El shrinkage stoping es un método de explotación vertical aplicable a vetas (estructuras verticales), principalmente para explotaciones menores. En su esencia, consiste en utilizar el mineral quebrado como piso de trabajo para seguir explotando de manera ascendente. Este mineral provee además soporte adicional de las paredes hasta que el caserón se completa y queda listo para el vaciado. Los caserones se explotan ascendentemente en tajadas horizontales, sacando solamente el ~35% que se esponja y dejando hasta el momento del vaciado el resto (~65%). Es un método intensivo en mano de obra, difícil de mecanizar. Se aplica generalmente a vetas angostas de 1.2 a 30 m o a cuerpos donde otros métodos son técnica o económicamente inviables. Para asegurar que el mineral fluya (que no se “cuelgue”), el mineral no debe tener muchas arcillas, ni debe oxidarse rápidamente, generando cementación. El cuerpo mineralizado debe ser continuo para evitar la dilución. El estéril debe extraerse como dilución o dejarse como pilares aleatorios (que no impidan el flujo). 3.1 CONDICIONES DE APLICACIÓN Este método de explotación es aplicable en cuerpos tabulares verticales o sub verticales angostos o de poco espesor (1 a 10 m), con bordes o límites regulares. Su inclinación debe ser superior al ángulo de reposo del material quebrado, vale decir, mayor a 55º. La roca mineralizada debe ser estable y competente. La roca encajadora (paredes) debe presentar también buenas condiciones de estabilidad.


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3.2 PRINCIPIOS Consiste en excavar el mineral por tajadas horizontales en una secuencia ascendente (realce) partiendo de la base del caserón. Una proporción del mineral quebrado, equivalente al aumento de volumen o esponjamiento (30 a 40 %), es extraída continuamente por la base. El resto queda almacenado en el caserón, de modo de servir como piso de trabajo para la operación de arranque (perforación y tronadura) como asimismo de soporte de las paredes del caserón. Cuando el proceso de arranque alcanza el límite pre-establecido superior del caserón, cesan las operaciones de perforación y tronadura, y se inicia el vaciado del caserón extrayendo el mineral que ha permanecido almacenado (60 a 70%). Los pilares y puentes de mineral que separan los caserones por lo general son recuperados con posterioridad. 3.3 DESARROLLOS El método requiere conocer bastante bien la regularidad y los límites del cuerpo mineralizado. Para ello, se construyen dos niveles horizontales separados verticalmente por 30-180 m, los cuales permiten definir la continuidad de la veta y determinar la regularidad en el espesor de la misma. A esto, se agrega una o más chimeneas, construidas por Alimak o Raise- Boeing, las que permiten definir la continuidad vertical, facilitan la ventilación y permiten el acceso del personal y equipos. Finalmente, hay tres alternativas para el desarrollo que sigue:  Puntos de extracción cada 1-10m en la base del cuerpo Instalación de chute de madera en cada punto.  Correr galería paralela a la base del cuerpo a 7.5 – 15 m en footwall (por estabilidad) Correr estocada de extracción desde la galería de extracción a la galería de base del depósito cada 7.5 – 15 m. Tronar la primera tajada y se extrae el esponjamiento con LHD o scraper.  Cuerpos más anchos: Mecánica de Rocas 2

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

Correr dos galerías de base.



Construir embudos.



Por el centro de las dos galerías de base, correr galería de extracción con scraper y estocadas de extracción para que el esponjamiento fluya hacia la galería de extracción.

3.4 ARRANQUE Las condiciones de aplicación de este método (vetas angostas de baja capacidad productiva), como también las dificultades de acceso y el piso de trabajo irregular no permiten la utilización de equipos mecanizados de perforación. En la práctica normal se utilizan perforadoras manuales (jack-legs o stopers) y barras integrales. Los tiros pueden ser horizontales (1.6 a 4.0 m) o verticales (1.6 a 2.4 m) con diámetros de 32 a 38 mm. Excepcionalmente, se utiliza perforación mecanizada, mediante el uso de: drill wagons o jumbos con largos de perforación que pueden ir de 1.8 a 2.4 m (hasta 3.0 m). La tronadura se realiza utilizando ANFO, geles (hidrogeles), slurry (emulsiones) y con iniciación no eléctrica normalmente. 3.5 MANEJO DE MINERAL El sistema tradicional o más antiguo consiste en el carguío directo del esponjamiento por el nivel de extracción mediante de pequeños carros de ferrocarril, mediante buzones instalados en la base de los embudos recolectores. Es necesario nivelar el piso para seguir perforando después de cada tronada, dentro del caserón, para lo que se pueden utilizar slushers, LHD pequeños o simplemente palas y realizar el trabajo manualmente. Después de tronar y extraer cada tajada vertical, se deben subir los accesos (fortificación de accesos con madera).Entre los sistemas de carguío y transporte en el nivel de extracción, también se pueden encontrar palas de arrastre (scrapers) descargando directamente a carros de ferrocarril o camiones y equipos LHD saliendo directamente a superficie, o en combinación con piques de traspaso cortos, ferrocarril o camiones, y rampas o piques de extracción. 3.6 VENTILACIÓN El frente de trabajo se ventila inyectando aire desde la galería de transporte ubicada en la base a través de la chimenea de acceso emplazada en uno de los pilares que flanquean el caserón. El


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aire viciado se extrae hacia el nivel superior por la chimenea emplazada en el otro pilar correspondiente al caserón vecino. 3.7 FORTIFICACIÓN Dependiendo de la estabilidad de la roca encajadora, se recurre normalmente a un apernado parcial o sistemático de las paredes del caserón. En situaciones de mayor inestabilidad se colocan pernos y malla de acero, o incluso shotcrete. También es posible dejar algunos pilares de mineral de pequeñas dimensiones. Muestreo de canaleta o de chips en intervalos regulares para control de leyes. 3.8 VACIADO El vaciado es la etapa más peligrosa. Se debe evitar este método si el material se pega o cementa (arcillas) y puede crear colgaduras o arcos. Estas colgaduras pueden ser “deshechas” mediante el uso de agua, explosivos o a mano, lo cual es muy riesgoso. Las colgaduras son costosas y peligrosas. El vaciado debe hacerse sistemático y parejo, para evitar la dilución 

Tren, LHD / camión, slusher (balde de arrastre) 3.9 PARÁMETROS



Características del mineral: mineral competente, que no se oxide ni cemente, bajo en arcillas.



Características de roca de caja: competente a moderadamente competente.



Forma del depósito: vertical, uniforme en su inclinación y contactos

o 



Inclinación > 45º, ojalá > 60º

Tamaño: o

Angosto a moderado espesor (1 a 30 m)

o

Largo: 15 m en adelante

Ley: moderada a alta


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3.10 VENTAJAS 

Tasas de producción pequeñas a mediana



Vaciado del caserón por gravedad



Método simple, para minas pequeñas



Capital bajo, algo de mecanización posible



Soporte de mineral y



Desarrollos moderados paredes mínimo



Buena recuperación (75 a 100%)



Baja dilución (10 a 25%)



Selectividad posible 3.11 DESVENTAJAS



Productividad baja a moderada (3-10ton/hombre-turno)



Costos moderados a altos



Intensivo en mano de obra



Mecanización limitada



Condiciones de trabajo difíciles



Aprox 60% del mineral “preso” dentro del caserón hasta el final



Colgaduras



Pérdida del caserón en vaciado si no se hace con cuidado

3.12 LABOREO DE MINAS Se entiende como laboreo de minas, a los labores de distinta forma que deben ejecutarse para llegar al yacimiento, enlazarlo con la superficie, dividirlo en secciones de forma y tamaño Mecánica de Rocas 2

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normalizado para arrancar el material de manera ordenada, segura y económica. En otras palabras son todas aquellas técnicas necesarias para la explotación de minerales útiles. Todas las labores realizadas en una mina son llevadas a cabo en forma subterránea o a cielo abierto. 3.12.1 DESARROLLO Se entiende como desarrollo, a todo el conjunto de labores que permiten, preparar y dividir el yacimiento mineral, para su explotación. Las labores mineras se dividen en: a) Labores Mineras de Acceso. b) Labores Mineras de Preparación. c) Labores Mineras de Explotación. d) Labores Mineras Auxiliares.

3.12.2 CHIMENEA: Son labores verticales, que enlazan dos galerías de explotación o niveles para el paso de la ventilación. Se perforan por lo general de manera ascendente para mejor manejo del material que se genera desprendiendo debido a la excavación.


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 Forma: cuadrada  Lado: derecha  Dimensión: 1.90 m  Forma: rectangular  Lado: derecha  Dimensión:  Largo: 1.80 m

3.12.3ESTOCADAS (total 4; 2 a c/ lado derecha e izquierda)  ESTOCADA N°01 

Lado: derecho



Forma: rectangular



Dimensiones



Ancho: 2.64 m



Largo: 2.20 m



Altura: 1.80 m

 ESTOCADA N°02 

Lado: izquierdo



Forma: rectangular


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

Ancho: 1.60 m



Largo: 1.70 m



Altura: 1.60 m


Lado: derecha



Forma: rectangular



Ancho: 1.70 m



Largo: 2 m



Altura: 1.70 m


Lado: izquierda



Forma: rectangular



Ancho: 1.80 m



Largo: 4.35 m



Altura: 1.60 m

3.12.4 PIQUE: esta labor sirve de acceso ya sea para el mineral, la cual constituida de 2 compartimentos que han servido de traslado hacia la superficie. 

Forma: rectangular



Compartimientos (2).  Mineral : 2



Dimensiones.  Ancho: 2 m  Largo: 3.80 m

Nivel: N° 05


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3.12.5 CRUCERO: estas labores encontradas han sido desvíos para la conexión con otras labores dentro de la misma mina. 

Forma: cuadrada



Dimensiones.  Lado: 2.25 m

CONCLUSIONES. -

Vimos el sistema de sostenimiento usado en la mina Paredones Conocimos el método de explotación usado a si como sus ventajas y desventajas. Vimos el análisis del macizo rocoso presente (RMR, RQD):


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