UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTI A GUSTIN N DE AREQUIPA FACULTAD FACULTA D DE GEOLOGIA, GEOFISICA GEOFISICA Y MINAS ESCUEL ESCUELA A PROFESIONAL DE INGENIERIA INGENIERIA DE MINAS
INFORME DE LA SALIDA DE CAMPO A LA MINERA PAMPA DE COBRE S.A. Presentado por:
JOSÉ ANTONIO ALVAREZ AL VAREZ CHINO (DELEGADO) BRYAN VARGAS VALDIVIA SEBASTIAN VALENCIA JUAREZ GERARDO VIZA QUISPE LUIS MAMANI VERA RICARDO SIVINCHA SIVINCHA CHAUCHA
Docente: MAG. BRUNO B RUNO CHAUCAYANQUI QUISA
AREQUIPA - PERU
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2017
INDICE CAPITULO I: GENERAL GENERALIDADES IDADES
5
1.1. AMBITO DE ESTUDIO ………………………………………………….… 5 1.2. UNIDAD DE ESTUDIO ………………………………………………….…5 1.3. UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD ACCESIBILIDAD………………………………………... 5 1.4. CLIMA, FLORA Y FAUNA ………………………………………………...6 1.4.1 CLIMA………………………………………………………………….......6 1.4.2 FLORA………………………………………………………………….…. 7 1.4.3 FAUNA…………………………………………………………………… 7 1.5. RECURSOS HIDRICOS …………………………………………………. 7
CAPITULO II: GEOLOGIA LOCAL Y REGIONAL REGIONAL
8
2.1 GEOLOGIA LOCAL……………………………………………………..……8 2.1.1 ESTRATIFICA LOCAL ………………………………………………….... 9 2.1.2 TIPOS DE MINERALIZACION MINERALIZACION………………………………………..… 9 2.1.3 MINERALIZACION ECONOMICA………………………………………10 2.1.4 MENA Y SULFUROS SECUNDARIOS…………………………………10 2.1.5 MENA OXIDOS……………………………………………………………11 2.1.6 MENA MIXTOS……………………………………………………………11 2.1.7 MINERALIZACION ESTRATOLIGADOS CONFORMADOS MANTOS MINERALIZADOS……………………………………………………11 2.1.8 CONFIGURACION GENERAL DE LOS MANTOS……………………11 2
2.2 GEOLOGIA REGIONAL……………………………………………..………14 2.2.1 EMPLAZAMIENTO GEOLOGICO……………………………………..…14 2.2.2 FORMACION CHOCOLATE………………………………………………14 2.2.3 GRUPO YURA………………………………………………………………14 2.3 GEOLOGIA GENERAL………………………………………………………15 2.3.1 INTRUSIVOS……………………………………………………………..…15 2.3.2 GEOLOGIA ESTRUCTURAL…………………………………………...…16 2.3.3 TIPO DE DEPOSITO…………………………………………………………………………18 2.3.4 TIPO DE MINERALIZACION MINERALIZACION………………………………………………18 2.3.5 LEY DE CABEZA……………………………………………………………19 2.3.6 CUT-OFF (LEY DE CORTE) ………………………………………………20 2.3.7 VIDA DE LA MINA ……………………………………………………………20
. CAPITULO III: MINERIA MINERIA
20
3.1 PLANEAMIENTO DE LA MINADO………………………………………..…20 3.2 PRODUCCION A CORTO-MEDIAN Y LARGO PLAZO……………….… 21 3.2.1 LARGO PLAZO…………………………………………………………….…21 3.3 PROGRAMA DE PRODUCCION……………………………………………. 22 3.4 METODO DE MINADO…………………………………………………………22 3.4.1 PARAMETRO DE MINADO…………………………………………………23 3.5 CAMARAS Y PILARES …………………………………………………………24 3.5.1 ALTURA Y ESPESOR DE LOS PILARES …………………………………25 3.5.2 PORCENTAJE DE DILUCIÓN………………………………………….…...26
3.5.3 PREPARACIÓN Y DESARROLLO……………………………………....…27
3
3.5.4 EXPLOTACIÓN………………………………………………………….……28
3.6
OPERACIONES DE MINA………………………………………………29
3.6.1 APLICACIONES……………………………………………………………29 3.7 DESARROLLO DEL MÉTODO……………………………………………30
3.8 EXTRACCIÓN DE MINERAL………………………………………………30 3.9 PRODUCCIÓN………………………………………………………………31
3.9.1 VOLADURA CONTROLADA ………………………………………….…32 3.9.2 CRITERIOS EN VOLADURA……………………………………….……32 3.9.3 EXPLOTACIÓN DE LOS OPEN PITS…………………………… ..……35
3.10 EVIDENCIAS DEL DESARROLLO DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN INVESTIGACIÓN……………………………………………….36 A …………………………………………………………… 37 3.11 BIBLIOGRAFÍ A
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CAPÍTULO I GENERALIDADES 1.1
ÁMBITO ÁMB ITO DE ESTUDIO: ESTUDIO:
Minera Pampa de Cobre S.A.-Chapi. El ámbito de estudio de esta tesis comprende las Instalaciones de la Empresa Minera Pampa de Cobre S.A. con sede Chapi. 1.2
UNIDAD DE ESTUDIO: Mina Chapi.
La unidad de estudio corresponde a las operaciones realizadas en la actividad de la Minera Pampa de Cobre – Chapi
1.3
UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD
El área del proyecto Minera Pampa de Cobre se localiza en las partes altas de la quebrada Campanayoc, distrito de La Capilla, provincia de Sánchez Cerro, departamento de Moquegua, república del Perú. El proyecto está ubicado en el extremo sur de la cadena de cerros La Caldera, de topografía moderada y accidentada con alturas que varían entre 2300 y 2750 m.s.n.m., conformando quebradas poco profundas que forman parte de la cuenca del Río Tambo. La quebrada principal se denomina Campanayoc (Cuadrángulo de Puquina – 34T - escala 1/100,000 del Instituto Geográfico Nacional). El Proyecto se desarrollará entre las siguientes coordenadas UTM.: Norte del 8 145 000 al 8 141500 Este del 247250 al 249500 Coordenadas Geográficas son:
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71º30’ Longitud oeste 16º25’ latitud sur
El acceso hasta el proyecto, a partir del límite urbano de la ciudad de Arequipa, se realiza siguiendo la ruta que va al Santuario de Chapi, el tramo inicial, después del límite urbano, es asfaltado y tiene una extensión de 30 kilómetros, luego se continúa por una carretera afirmada de 15 kilómetros, hasta llegar al desvío; desde este punto se recorre 12 kilómetros por una trocha carrozable hasta el proyecto, es necesario pasar
por los distritos de
Socabaya,
Yarabamba y
Polobaya, para luego ingresar al distrito distrito de La Capilla, Capilla, este este último perteneciente al Departamento de Moquegua. 1.4
CLIMA, FLORA Y FAUNA
1.4.1 Clima
La temperatura temperatura media en la estación estación de la Pampilla de Arequipa es 16.2 °C. La variación de la temperatura con relación a los meses del año se incrementa hasta en un grado adicional en los meses de primavera y verano y disminuye a valores de 14.5°C
para los meses de invierno.
* Vientos: Con respecto respecto a la dirección del viento la media anual corresponde al Oeste (W).con velocidades promedio de 2.5 M/s. Para una altitud promedio de 2500 m.s.n.m. m.s.n.m. correspondiendo 733 milibares de presión atmosférica. Las máximas precipitaciones estimadas para 24 horas es de 46 mm para un periodo de 25 años y de 60 mm para un periodo de 100 años. años. Los Los coeficientes coeficientes de escorrentías para 50 años es de 0.22 para laderas y de 0.6 0.6 para caminos. Desastres naturales, para el área del proyecto los desastres que se esperen son los sismos, sismos, sequías sequías y heladas.
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1.4.2 Flora - Flor Flora a Silvestre (Montañas (Montañas co n Suculenci a y Matorr Matorral) al)
La flora es rala y esporádica presentando con más notoriedad en el periodo de lluvias. Son del tipo gramíneas, así como arbustivas y sub arbustivas, entre las más generalizadas contamos con la comunidad de los “tolares” representada por la tola (Parastrephia lepidophylla) y la comunidad “yeretal” representada por la yareta (Azorella multifida); además del piso de los Cactales. Entre el grupo de las cactáceas tenemos el Cereus candalarus, el Opuntia subulata y la Frasera fruticosa. -
Flora Cultivada
Los más reconocidos tenemos el haba (Vicia faba) además de papa (Solanum tuberosum) y maiz (Zea mays). 1.4.3 Fauna - Fauna Fauna Silvestr Sil vestr e (de la Serranía Esteparia)
La fauna fauna es rala y escasa. Se destaca destaca la presencia presencia esporádica esporádica de Guanacos (Lama guanicoe). Entre los mamíferos más notorios se puede mencionar a los roedores vizcacha y ratas o ratones campestres, además de zorros y murciélagos.
- Fauna Doméstica
Prácticamente, no existe en esta área fauna doméstica. 1.5
RECURSOS HÍDRICOS
El Suministro de agua está actualmente constituido por una tubería de acero de 7” de diámetro de 30 Km de longitud que es captada en
Chacahuayo, dicha tubería se encuentra corroída, fisurada, con fugas y 7
parchada, la misma que tiene una antigüedad de 36 años; teniendo una capacidad conducción mínima de 4 l/s con interrupciones frecuentes en un recorrido sumamente accidentado, atravesando quebradas hasta de 730 m de desnivel. Esta línea de agua será reemplazada en su totalidad en 3 etapas, cada 2 años, con tuberías de 6” y 8” de hierro dúctil tratadas para la corrosión interior y exterior y de tuberías HDPE también de 6” y 8”;
aprovechando en su totalidad su estructura de captación en Chacahuayo Chacahuayo y planteando en el proyecto un mejoramiento del diseño; requiriendo en la primera fase del proyecto la realización de la Etapa 1, de 9.9 Km de longitud. El Suministro de agua dentro de la zona industrial de la mina, estará constituida por tuberías de HDPE de 4” y 3” de diámetro, que se ha
proyectado para la planta, la mina y para el uso doméstico, requiriéndose además construir reservorios de agua.
CAPÍTULO II GEOLOGÍA LOCAL Y REGIONAL 2.1
Geología Geolog ía Local Loc al
FORMACIÓN CHOCOLATE (JIM-CHO): Estas rocas se presentan formando monocristales simples, con bancos de dos a tres metros de espesor espesor en los afloramientos. afloramientos. Las rocas más antiguas antiguas que afloran en el área de la mina, son derrames volcánicos porfiríticos de andesitas, tufos, piroclastos y brechas con algunas intercalaciones de arcillitas, cuarcitas, calizas y arrecifes calcáreos. Al Oeste de la mina Atahualpa, en la la vecindad de Chapi, Chapi, las rocas están constituidas por andesitas andesitas de color gris a chocolate, de textura porfiroide, con con pasta afanítica, en el cual destacan los fenocristales de feldespatos. En general, la roca de este sector es densa y compacta, hallándose altamente metamorfizada en los contactos con las rocas intrusitas.
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2.1.1 Estratigrafía Local
Dentro del área de la mina afloran unidades volcánicas pertenecientes a la Formación Chocolate y unidades sedimentarias - metamórficas del Grupo Yura, con presencia de intrusivos granodioríticos y pórfido cuarcíferos, y diques principalmente andesíticos. andesíticos. Columna Estratigráfica Era
Período Reciente
CENOZOICO
Cuaternario
Descripción
Espesor en m
Conglomerados aluviales, agregados areno-arcillosos y cenizas.
30.00
“Flujos de lodo”.
80.00
DISCORDANCIA “Volcánicos Chachani”. Derrames lávicos, Tufos Riolíticos Terciario
y Traquíticos, Traquitas porfiríticas.
200.00
DISCORDANCIA ANGULAR Jurásico Superior. a Medio.
“Formación Yura”. Pizarras negras intercaladas con cuarcitas gris verdosas
1,250.00
con fósiles Ammonites y Belemnites (moldes)
MESOZOICO Jurásico
“Calizas de Socosani”.
Inferir. a Medio.
Calizas gris pardusco silícicas y hornfels intercaladas con
60.00
lentes calcáreos. Peleozóico inferior PALEOZOICO Precambrico
“Neiss de Charcani”. Neiss color claro, con transición a granito y migmatita.
-
2.1.2 2.1.2 Tipos de Alteració n
Los minerales de alteración reconocidos en los mantos mediante estudio de secciones delgadas de 5 muestras correspondientes a una prueba metalúrgica, según este estudio así como observaciones microscópicas, se determina la presencia de alteración argílica avanzada. La alteración argílica tiene mayor influencia, afectando a las areniscas feldespáticas y las limolitas feldespáticas que acompañan al manto; los 9
minerales reconocidos fueron caolinita y la montmorrillonita. La alteración propilítica se encuentra en algunos horizontes tendiendo a alejarse de los horizontes mineralizados. 2.1.3 2.1.3 Mineralización Mineralización Económi ca
El yacimiento tiene una ley estimada entre 0.5 – 2.8% los mismos que fueron castigados para cualquier tipo de anomalía que se pudiera suscitar. Se cuenta con reservas minables minables para un periodo de 15 15 años. Minera Pampa de Cobre ha concluido mediante estudios de Proyecto de Factibilidad una ley de Cut Off de 0.50%. Dependiendo del grado grado de intemperismo, se definen definen 3 tipos
de mena mena
económicos en Chapi: Óxidos de cobre, Sulfuros Secundarios y Mixtos (entre óxido y secundario). El criterio con menor subjetividad para diferenciar estas menas es el Ratio de Solubilidad (contenido de cobre soluble dividido entre contenido de cobre total); clasificándose de la siguiente manera: Sulfuros Secundarios
Ratio de Solubilidad < 0.3
Óxidos
Ratio de Solubilidad > 0.7
Mixtos
Ratio de Solubilidad entre 0.3 y 0.7
2.1.4 2.1.4 Mena Mena Sulfuro s Secund Secund arios
Este tipo de mena está representado principalmente por la presencia de calcosita, con presencia variable de covelita. La calcosita se puede encontrar masiva en los mantos denominados de alta ley o en venillas y diseminado en las cajas o zonas de baja ley. Se ha reconocido esta mena en los 4 mantos con potencias verticales de 35 a 117 metros, indicando un fuerte intemperismo, beneficioso para la concentración del cobre y para la metalurgia.
10
2.1.5 2.1.5 Mena Mena Óxidos Óxi dos
Presentan principalmente crisocola con contenidos variables de malaquita, atacamita, neotocita y cuprita; los cuales se forman por la oxidación de los sulfuros de cobre. El horizonte de esta mena tiene entre 2 y 40 metros verticales. Durante la Fase 1 se pudo constatar que los afloramientos de óxidos, realmente vienen a ser afloramientos de los mantos que llegan a superficie y debido al proceso de intemperismo el mineral oxidado se deposita en las fracturas, obteniendo una potencia mayor que el manto original. 2.1.6 Mena Mixtos (Secundarios-Óxidos)
La presencia de esta mena estaría representada por presencia simultánea de minerales de Sulfuros Secundarios y Óxidos, como una gradación natural ocasionada por el intemperismo. Las paredes de los tajeos antiguos, inicialmente reconocida como mena secundaria, se han transformado en mena mixta debido al intemperismo progresivo a través de los años de inactividad de la mina. 2.1. 2.1.7 7 Mineralización Mineralización Est ratoli gada Confo Conformando rmando Mantos Mantos Mineralizados Mineralizados
En Chapi se han reconocido y trabajado 4 mantos que en conjunto tienen una secuencia de areniscas cuarzosas y cuarcitas llegan a contener mineralización de baja ley asociada a la intensidad del fracturamiento. De la descripción de los mantos m antos en reportes antiguos y las observaciones de los tajeos se puede ver que en ciertos sectores los mantos ya reconocidos llegan a tener 2 horizontes de alta ley, correspondiendo a tajos especialmente altos de hasta 15 metros. 2.1. 2.1.8 8 Confi Confi guración gur ación general de los m antos
En la siguiente foto se observa la zona rica de coloración marrón por la presencia de limonitas, hacia el piso se observa 2 conductos de relativa potencia y una serie de fracturas que llegan a conformar un stockwork (Series de fisuras dicotómicas y ramificadas a gran escala, llenas de materia mineral)
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Configuración general general de lo s mantos
A fin de determinar la mineralogía de los mantos se efectuaron una serie de estudios de secciones delgadas y pulidas que arrojaron los resultados presentados en las siguientes tablas: Tabla A Composición m ineralógica ineralógica de minerales minerales económicos en los mantos (Prueba Metalúr gic a 2001) 2001).. Muestra
T3 – CB
T4 – CD
T5 – CP
T2 – OP
T1 – SD
Calcosita en
Calcosita
Calcosita en
Mixto con Óxidos
Mixto con Sulfuros
Descripción
Brecha
Diseminada
Pilares
Dominantes
Dominantes
Minerales
% Peso
% Peso
% Peso
% Peso
% Peso
3.6 0.8 0.22 Secundario 3.14 0.44 0.00 2.09 13.77
1.0 0.5 0.5 Mixto 0.51 0.17 0.00 1.38 25.61
4.3 1.9 0.44 Mixto 2.12 1.13 0.13 4.96 8.79
1.7 1.5 0.88 Oxido 0.22 0.07 0.14 3.83 20.95
3.0 2.2 0.73 Oxido 0.14 1.10 0.02 6.02 56.87
CUT (%) CUS (%) Ratio Solubilidad Tipo MENA Calcosita Novelita Atacamita Crisocola Pirita
Tabla N° B Composi ción ció n mineralógica min eralógica de minerale min eraless ganga en en los manto s (Prueba (Prueba Metalúrg ica ic a 2001) 2001)
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Minerales Caolinita Montmorillonita Alunita Illita Amarantita Hidrobiotita Cuarzo Plagioclasa Pirofilita Feld. Potásico Sericita
T3 – CB
T4 – CD
T5 – CP
T2 – OP
T1 – SD
% Peso
% Peso
% Peso
% Peso
% Peso
8.60 4.22 12.90 3.69
8.95 7.02 17.90 5.76 0.78 2.07 18.59 3.72
10.44 6.15 4.18 3.36 0.92 6.02 27.11 10.84 3.42 3.13 6.99
5.48 4.70 2.05 1.47 1.20 3.16 14.22 7.11 2.99 3.42 4.58
3.10 2.03 1.55 2.22 0.45 3.57 10.72 10.72 5.36
0.99 22.33 10.72 2.82 4.30 9.59
1.79 4.99
2.58 2.88
Las galerías de acceso (de menor cota) a los mantos explotados se iniciaron a partir de la quebrada Campanayoc, dividiendo la mina en 2 sectores principales: Atahualpa (sector NW de la quebrada) y Cuprita (sector SE de la quebrada). En estos sectores, hasta el momento, se ha explotado los mantos detallados en la siguiente tabla, donde figura la nueva clasificación. Tabla Tabla C: C: Nombre de mantos por sector es Sector Atahualpa
Cuprita
Clasificación Anterior
Clasificación Presente Trabajo Trabajo
Manto Intermedio
Manto Intermedio
Manto Inferior
Manto Inferior
Manto Superior
Manto Superior
Manto Intermedio Arriba
Manto Intermedio Arriba
Manto Intermedio Abajo
Manto Intermedio
Sub Manto del Inferior
Manto Inferior
Manto Inferior
Realizando un análisis de 70 muestras que arrojaron más de 0.9 %CUT (dejando de lado las que tienen menos de 0.9 %CUT) se obtienen un promedio de 0.31 grAu/t y presenta un coeficiente de correlación Cu-Au igual a 6.0, determinando la inexistencia de correlación entre el cobre y el oro (esto se explicaría porque el cobre contenido en los mantos es secundario, mientras el oro debe ser primario por ser inerte a los procesos de intemperización).
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2.2
Geología Geolog ía Regi Regional onal 2.2.1 2.2.1 Emplazamiento Emplazamiento Geológ Geológ ico
El rasgo estructural más importante lo conforman las fallas profundas de rumbo WNW-ESE que llegan a conformar sistemas de horst y graven y sirvieron de conducto para el emplazamiento de intrusivos y la mineralización. Metalogenéticamente, Chapi se encuentra dentro del lineamiento de los pórfidos de cobre del sur del Perú, determinados por varias minas operativas (Cerro Verde, Cuajone, Toquepala) y prospectos pr ospectos en diferente etapa de evaluación (Quellaveco, Tía Maria, San José, etc.); incluso, dentro de la propiedad que cubre Chapi se encuentran 3 porfidos denominados Atahualpa, Pampa Negra y La Candelaria, ubicados al norte de la zona de mantos. 2.2.2 2.2.2 Form Formación ación Chocolate
Las rocas más antiguas en el área de la mina son derrames volcánicos porfiríticos de andesitas, tufos, piroclastos y brechas con algunas intercalaciones de arcillitas, cuarcitas, calizas y arrecifes calcáreos. A esta unidad se le asigna una edad Liásica a Jurasica Inferior. 2.2.3 2.2.3 Grupo Yura
Sobreyaciendo a la Formación Chocolate y en discordancia erosional afloran unidades compuestas por cuarcitas, pizarras, areniscas, etc., depositadas en ambientes de mares profundos hasta tidales durante el Jurásico Superior al Cretácico inferior. El Grupo Yura se divide en 5 miembros: - Miembro Puente:
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Predominancia de areniscas cuarcíticas de grano fino que intemperizan a pardo rojizo, intercalado con lutitas, pizarras negras, que presentan concreciones esféricas achatadas. Cachío : - Miembro Cachío
Lutitas negras y areniscas tufáceas carbonosas de origen marino con contenido de plantas que sugieren un ambiente de deposición de aguas someras. - Miembro Miembro L abra:
Areniscas, areniscas cuarcíticas y cuarcitas en capas de grosor variable, intercalados con estratos gruesos de pizarras, lutitas y calizas ferruginosas. - Miembro Gramadal :
Estratos de calizas, intercaladas con lutitas y pizarras argilizadas. A la mitad de este miembro se reconocen bancos de areniscas cuarcíticas. - Miembro Miembro Hualhuani
Cuarcitas y areniscas cuarcíticas intercaladas con pizarras y calizas con fuerte silicificación. Esta unidad contiene los mantos mineralizados.
2.3
Geología Geolog ía General 2.3.1 2.3.1 Intr Intrusi usivos vos
Aparentemente los más antiguos son stocks de granodiorita con facies microgranulares de los cuales el stock más representativo
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aflora al norte de la falla Chapi. Se considera contemporáneo contemporáneo a los stocks granodioríticos de Yarabamba de edad Paleocénica. Diques delgados y stocks irregulares de andesitas relativamente frescas afloran y han sido cortados por diversos laboreos mineros y taladros. Estas ocurrencias pueden constituir a remanentes de los últimos derrames terciarios. 2.3. 2.3.2 2 Geología Estr uctural uct ural
Estructuralmente, las principales estructuras son dos fallas subparalelas de rumbo WNW-ESE denominadas Chapi y América (Figura N° 08), ambas fallas limitan un bloque hundido (dentro de un graven) donde se emplaza preferentemente la mineralización en mantos. La falla América ubicada al SE tiene azimut promedio 135° y buza entre 70 a 85° al NE, pone en contacto las andesitas feldespáticas feldespáticas del Grupo Chocolate al sur con sedimentarios del Grupo Yura al norte. La falla Chapi ubicada al NE del bloque tiene un azimut promedio de 115° y buza 70° al NE, poniendo en contacto miembros diferentes del Grupo Yura. Otra falla importante es la falla de azimut 90 a 105°, con buzamientos de 70 a 85° al norte, denominada falla Asia, la cual ocasiona un salto de 30 a 40 metros entre unidades del Grupo Yura. Existen fallas de menor extensión que tienen rumbos de azimut 345 a 10°, con saltos de escasos metros hasta los 50 metros. Este sistema estaría relacionado a una etapa de distensión, determinado determinado fallas principalmente normales o en tijera, con movimientos de bloques determinando diversos horsts y gravens. A este sistema pertenecen la falla Don Lucho de azimut 345 y la falla Cuprita 1 de azimut 356 que llegan a determinar un graven con saltos que van de 20 a 50 metros. 16
Figura N° 08: 08: Fallas Fallas prin cipales cip ales en Chapi Chapi
Plano Nº 03: Geología Local
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2.3.3 2.3.3
Tipo de Depósito Depósi to – Sistema de Mineralización.
Dentro de la propiedad minera existen 2 tipos de depósitos en Chapi: * Pórfidos de cobre. * Epitermal estratoligado de cobre-oro de alta sulfuración
Tal como se mencionó líneas arriba, dentro de la propiedad existen 3 depósitos de pórfidos de cobre (Atahualpa, La Candelaria y Pampa Negra), Negra) , ubicados al norte de la zona de mantos. El presente estudio no toma en cuenta la mineralización de estos pórfidos. La mineralización estratoligada consiste de mantos emplazados en niveles de areniscas y limolitas feldespáticas controlado por un sistema de fallas y fracturas que serían los conductos utilizados utilizados por la mineralización (primaria y secundaria) para su emplazamiento. Estos mantos se relacionan a sistemas de cobre porfiríticos ocasionados por el emplazamiento de stocks intrusivos pertenecientes al Batolito de la Costa. 2.3.4 2.3.4 Tipo de Minerali zación
La mineralización en el yacimiento minero Pampa de Cobre es primaria y secundaria. Mineralización Primaria.- Corresponde a la parte profunda del yacimiento donde se han preservado las características de su formación original, las cuales no han sufrido cambios por efectos del medio ambiente. En En esta zona se se localizan los sulfuros de cobre en los que se encuentran minerales de mena característicos característicos como la bornita, covelita, calcopirita y pirita. Mineralización Secundaria.- En Pampa de Cobre esta mineralización la encontramos cerca de la superficie, donde los
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minerales han sido alterados por efecto de la circulación de aguas de origen superficial, donde se ha producido enriquecimiento de sulfuros (ejemplo: la transformación de calcopirita con 35% de cobre a calcosita con un 80% de cobre). En esta mineralización secundaria se encuentra también la zona de óxidos, la que se ha formado por acción del oxígeno y otros
agentes
que
atacan
las
zonas
mineralizadas,
descomponiéndolas y alterándolas; esta zona de óxidos tiene típicamente un color verde o azulado. En las paredes de los tajeos antiguos de la anterior unidad operativa de Chapi, la que fue f ue abandonada por más de 20 años, se aprecia una transformación de mena mixta debido al intenperismo progresivo a través de los años de la inactividad de la mina. 2.3.5 Ley de Cabeza
Para el caso de sulfuros provenientes de los sectores Cuprita y Atahualpa tiene una Ley de Cabeza de 1,70 % (en subterránea). Tabla N° 11: 11: Reservas de Min erales MANTO
RECURSOS
Cu
RESERVA MINABL E
Cu
Ton
%
Ton
%
Sup erio r
215.778
1,820
197.554,40
1,707
Int erm edio
1.171.649
1,850
964.472,30
1,736
Inf erior eri or
1.490.357
1,730
1.257.546,35
1,658
2.419.573
1,693
Total Atah ualpa ual pa
2.877.784
1,78 Mina Cuprita
Sup erio r Interm edio Arri ba Int erm edio Inf erior eri or Total Cupri Cup ri ta
993.615
2,280
803.121
2,218
1.073.774 1.073.774
2,210
844.468 844.468
2,213
913.012
1,720
754.509
1,639
2.490.077
1,620
2.002.344
1,590
5.470.478
1,87
4.404.442
1,833
6.824.015
1,783
Mina Atahualpa + Mina Cuprit a 8.348.262
19
1,839
Oxidos Pits Pit s
1.066.824
1,200
309.963
1,130
0,540
925.539
0,530
Relaves Relaves
2.357.282
2.3.6 Cut – Off (Ley de cor te)
Precio Venta 0.84 $/lb Cut – Off: 0.5 % Costo Explotación: 30 $/Ton Perforación, voladura, carguio, y acarreo 2.3.7 2.3.7 Vida de La Mina
Según las reservas y la producción diaria, la vida de la mina es de 14 años, a un ritmo de 1400 TM diarias equivalentes a 500,000 TM anuales durante los dos primeros años y 1800 TM diarias a partir del tercer año hasta agotar las reservas en el año 14.
CAPITULO III MINERÍA 3.1
Planeamiento Planeamient o de Minado. - Estrategias de Minado
Las operaciones de minado subterráneo se inician en la mima Atahualpa hasta agotar las reservas, esto permitirá la operación de la mina durante los primeros cuatro años. Concluido el minado en la zona de Atahualpa, se procederá a la explotación de la zona Cuprita, para lo cual previamente se ha preparado; la operación en esta zona soportará la operación de los diez siguientes años. Desde el punto de vista operacional, el plan de minado, en lo posible mantendrá el concepto de minimizar la exposición del personal, equipos e infraestructura a riesgos por problemas de estabilidad, ventilación, mediante la secuencia de explotación en retirada.
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3.2 3.2
Producc ión a Corto – Mediano y Largo Plazo Plazo
Las operaciones de minado a corto y mediano plazo estarán concentradas en la zona de Atahualpa y a largo plazo, la operación se desplazará hacia la zona de Cuprita. 3.1.1 LARGO PLAZO
En el cuadro de reservas se puede observar que, en el Manto Superior Cuprita, existe 1’408,834 TMS con ley de 1.64%, en forma
global o gen generalizada; eralizada; sin embargo, si dejamos como pilares de de sostenimiento la parte de menor ley, l ey, podemos mejorar nuestra ley de minado y nuestra reserva sería de 1’242,171 con leyes de 1.70%
Cut y como pilares quedaría la diferencia con leyes de 1.13% CALCULO DE LEYES MANTO SUPERIOR CUPRITA TMS
%CU 1242171.00
1.71
166663.00
1.13
1408834.00
1.64
En el manto Superior Cuprita, específicamente en el Block 1C 3598 se tiene una reserva de 674,094 con ley de 1.54%, esta cantidad de reserva nos indica que en el block se han ponderado zonas de alta y baja ley, lo que nos da como ley promedio 1.54% CUT, si procedemos con criterio técnico, podemos dejar como pilares las zonas de baja ley y recuperar al máximo las reservas con ley requerida, de acuerdo al criterio de diseño, entonces tenemos:
CALCULO DE LEYES MANTO SUPERIOR CUPRITA - BLOCK 1C3598 TMS
%CU 480736.00
1.70
193358.00
1.15
674094.00
1.54
21
3.3 3.3
Programa de Producción Producc ión
El planeamiento de la mina es como se detalla:
Mina Subterránea: Subterránea: Una Una producción producción diaria de 650 TM
Mina superficial: superficial: Una Producción diaria de 2,350 TM. Avances en Exploración y Desarrollos de 700 metros por mes.
3.4
Método Método de minado min ado
En Minera Pampa de Cobre, se tiene los métodos de explotación siguiente:
Minado Subterráneo: Se aplica el método de explotación: “ROOM AND PILLAR” ó CAMARAS Y PILARES. PILARES. Se explota minerales de
sulfuros
Minado superficial: superficial: Explotación Explotación por TAJO ABIERTO. ABIERTO. Se explota minerales de óxidos.
Tabla Tabla Nº 12: 12: Resul Resultados tados de Lixi viación viació n de mineral min eral de óxid o MINERAL ÓXIDO
Recuperación CuT (%) 83,05 84,00 82,00 87,00
Consumo de Ácid Ác id o (Kg/Ton) 25,00 24,50 24,70 24,80
Tiempo de Lixiviación (Días) 30 41 45 42
Alt Al t ura ur a de l a Columna (metros) 2,82 4,10 5,90 5,90
Tabla Tabla Nº Nº 13: 13: Resul Resultados tados de Lixi viación de Sulf Sulfuro uro
SULFURO
22
Recuperación CuT (%) 85,50 83,15 68,30 64,30
Consumo de Ácid Ác id o (Kg/Ton) 32,50 29,30 27,50 23,80
Tiempo de Lixiviación (Días) 190 224 224 140
Alt Al t ura ur a de l a Columna (metros) 2,14 4,00 5,90 5,90
3.4.1 Parámetros de minado
Las condiciones geotécnicas y la ubicación de la mineralización de alto valor fueron los factores considerados en la selección del método de explotación del proyecto. Otras importantes consideraciones incluyen lo siguiente:
Requerimientos de desarrollo de la mina.
Capacidad de producción.
Recuperación durante la explotación.
Costos de instalación de mina.
Costos de operación.
Flexibilidad de la operación.
Los parámetros de explotación (Ver Tabla Nº 14) a considerar son: a partir de los extremos de las labores de explotación se iniciará el minado en retirada, ensanchando la cámara a ambos lados hasta alcanzar un ancho ancho de 11 metros, dejando dejando pilares de 4 m a 7 m, dependiendo de cada tipo de manto a explotarse, por último se rompen las cámaras transversales transversales abriendo abriendo a una longitud longitud de 11 m, quedando finalmente pilares de 4 m x 4 m a 7 m x 7 m (dependiendo del tipo de manto), obteniéndose una recuperación de aproximadamente 80% a 85% del mineral cubicado. 23
Tabla Tabla Nº 14: 14: Diseño de l as Dimensio nes de Cámaras Cámaras y Pilares
Zone
Initial Extraction
Min. Pillar Size (w)
Room Size (s)
4mx4m
11 m
93 %
6mx6m
11 m
88 %
5 m x 5m
11 m
90 %
7 m x 7m
11 m
85 %
Ratios
Atahualpa Inferior and Intermedio < 4 m thick Atahualpa Inferior and Intermedio > 5 m thick Cuprita Inferior, Intermedio, Intermedio Arriba < 4 m thick Cuprita Inferior, Intermedio, Intermedio Arriba > 4 m thick
Pillar
s
Figura N° 09: 09: Definici ones del Tamaño Tamaño de Cámaras Cámaras y Pilares Pilares 3.5 Cámaras y Pilares Pilar es
El método de explotación a utilizarse en el Proyecto Pampa de Cobre para extraer los recursos de las minas subterráneas será el de cámaras y pilares, por tratarse de mantos sub horizontales. La
24
operación será mecanizada con equipo trackless en un 100% en todas sus operaciones unitarias. El método se adapta a la morfología, y permite la explotación mecanizada subterránea. El plano panorámico detalla el método a aplicarse para el caso de mantos cuya potencia supere los 5 metros y para mantos con potencias menores a 5 metros pero mayores a 2.5 m. para los recursos que están próximos a superficie conformados por relaves y óxidos se empleará el método de explotación a cielo abierto, igualmente la operación será totalmente mecanizada. mecanizada. Al principio las operaciones e infraestructura subterráneas subterráneas estarán concentradas en la mina Atahualpa y agotados los recursos se pasará a la mina Cuprita En ambas minas se ubica el mayor tonelaje de recursos reportados en mantos que fueron explotados por el anterior operador de la mina y que continuaran siendo la principal fuente de mineral Para el cálculo de la recuperación se dedujo de los estudios geomecánicos del macizo rocoso los cuales se determinó que el ancho de pilar necesario es de 5m x 5m, con un espaciamiento entre pilar y pilar de 11 m. Esto significa un área de trabajo de 5.5 m entre pilar y pilar. 3.5.1 3.5.1 Alt Altura ura y Espesor de los Pilares
La altura y espesor de los pilares depende de: -
La potencia de los mantos.
-
La dureza de la roca.
-
La ubicación ubicación de los mantos con respecto a la superficie, para calcular la carga que va a soportar dichos pilares.
25
A continuación, se muestra el cálculo de la carga que puede soportar pilares de 5 x 5m con cámaras de 11m y el cálculo del área critica a soportar dicha carga.
35m
6m (alivio)
5m
Dimensionamiento de cámaras pilares
Carga
= (11 x 11 – 5 x 5) x 6 m = 576 m2 x 2.5
11m
ton m
3
11m
5m
= 1440 ton 5m
3.5.2 3.5.2 Porcentaje Porcentaje de Dilución Diluci ón
Pampa de Cobre como proyecto de explotación, considerada en sus operaciones mina un 10 % de sobre rotura. Resumen del Sector “Cuprita” Ley de Cobre
26
1.71%
Esquema
Ley baja de pilares
1.13%
Mineral extraíble
1’242 171 TM
Pilares
166 663 TM
Total
1’408,934 TM
% de recuperación
88%
% de pilares respecto al total
12%
de
Recuperación
de
Mineral
en
Pilares
de
5 x 5m 5m Pilar
5m
16 m
16 m
Área de trabajo del Pilar 16 m2 Área del Pilar
05 m2
Porcentaje de Recuperación = (16x16 - 5x5 ) / (16x16) = 90% 3.5.3 3.5.3 Preparación Preparación y Desarroll o
A partir de los accesos de los niveles principales de extracción Socavón 3 Yacimiento Este (CUPRITA) y Socavón 4 Yacimiento Oeste (ATAHUALPA) que tendrán dimensiones finales de 4 m de ancho x 3.6 m de altura. Se construirán rampas de acceso de 12 % de gradiente, ya sea hacia arriba (para dar acceso a tajos que se
27
realizaran en los mantos intermedio y superior) y hacia abajo (para dar acceso a tajos que se ejecutaran en el manto inferior).
Estas rampas se ampliaran hasta alcanzar una sección de 4.0m x 3.6m. A partir de la intersección de las rampas con con los mantos, se desarrollaran inclinados a lo largo del rumbo del manto con una sección y mediante inclinados de hasta 14% (de acuerdo al manto), que corren perpendicular al rumbo del manto, con sección similar a las labores anteriores. A partir de estos inclinados se prepararán cámaras de explotación con labores distanciadas cada 16m, para pilares de 4m a 7m siguiendo aproximadamente el rumbo del manto, a fin de tener un mejor rendimiento del equipo de carguío, procurando hacer fácil el trabajo de operarios al descender y ascender, evitando accidentes, al considerar el peso de la maquinaria que podría generar esfuerzos innecesarios. Se necesitaran zonas diferenciadas para la descarga de mineral, por lo que se construirán compuertas neumáticas, chimeneas y echaderos. 3.5.4 3.5.4 Explotaci ón
Dentro de los parámetros operativos a considerarse en la explotación, se tiene lo siguiente: de los extremos de las labores de
28
explotación se iniciará el minado en retirada, ensanchando la cámara a ambos lados hasta alcanzar un ancho de 11 metros, dejando pilares de 4m a 7m, dependiendo de cada tipo de manto a explotarse, por último, se rompen las cámaras transversales hasta un ancho de 11 m, quedando finalmente pilares de 4m x 4m a 7m x 7m (dependiendo del tipo de manto). m anto). 3.6
Operaciones Operacio nes de mina mi na
3.6.1 Aplicaciones
Las cámaras y pilares están están diseñados para la explotación explotación de minas de depósitos planos estratificados de espesores limitados subterráneos.
El techo debe permanecer intacto, para esto se aplica un sostenimiento sistemático en base a la calidad de roca, con pernos helicoidales, como también perno helicoidal + malla electro soldada.
El método de explotación explotación de Cámaras y Pilares , se está está aplicando en un yacimiento inclinado, de buzamiento promedio de 12º, con un ancho de veta que varían desde 2.5 metros hasta 10 metros.
Los pilares longitudinales se han diseñado, siguiendo el buzamiento del manto, que trabajan como vigas entre las cámaras de explotación.
El mineral contenido contenido en los pilares no son recuperables y, por lo tanto, no se incluyen en las reservas del mineral de la mina. La recuperación se encuentra en el orden del 80 % de las reservas minables, mas estos hacen que la ley aumente.
La potencia promedio promedio o ancho promedio promedio del yacimiento yacimiento es de 3.5 metros. 29
En los sectores donde donde el yacimiento tiene tiene una mayor potencia potencia vertical, se está está explotando por horizontes, comenzando desde desde abajo hacia arriba. Esto debido a que se tiene zonas explotadas antiguas en la parte superior e inferior del área mineralizada. 3.7 3.7 Desarrol Desarrol lo del método: método :
Se prepara el acceso principal de sección 4.0 * 3.5 metros, completamente sostenido.
A partir de este este acceso acceso principal se abren los pilotos pilotos de las cámaras. Estas cámaras se encuentran diseñadas en base al estudio geomecánico, de secciones similares al acceso principal y sostenido.
Los caminos para el transporte transporte de mineral y para comunicaciones, comunicaciones, se establecen dentro de las excavaciones en escalones.
3.8 3.8 Extr Extr acción de Mineral:
El mineral disparado se carga a los volquetes NL 12 ecológicos, ecológicos, usando Scoptrams de 6 Yd 3.
Se ttiene iene proyectado realizar Ore Pass Pass principales, principales, al niv nivel el inferior, para que, por gravedad, puedan ser transportados a superficie por medio de los volquetes.
La disposición de las cámaras y pilares es esquemática, se establecen varias zonas de producción y las comunicaciones son fáciles y sencillas.
La disposición de las cámaras y pilares es esquemática, se establecen varias zonas de producción y las comunicaciones son fáciles y sencillas.
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Todos los factores presentan presentan un escenario para pleno uso de hombres y máquinas, con el fin de lograr una producción eficaz del mineral.
Para cada área de trabajo se prepara una una cámara de carguío carguío con la altura adecuada.
3.9 Producción:
La producción producción de mineral mineral por cámaras cámaras y pilares, pilares, aplica las mismas técnicas de perforación y voladuras que en la explotación normal por galerías, donde sus dimensiones son iguales al ancho y altura de la excavación.
Cuando las condiciones geológicas son favorables, las excavaciones por escalones pueden ser grandes, utilizando brocas de perforación de gran tamaño, en los frentes, para una extracción mecanizada y productiva.
Los yacimientos donde no se tiene explotación antigua, cuya mineralización es vertical y con potencias mayores se ha proyectado explotar por rebanadas, con una explotación que comienza desde arriba hacia abajo.
Para esta etapa, etapa, el control control del techo techo y el sostenimiento sostenimiento de la roca son muy importantes. Y puede utilizarse: un sistema de malla electrosoldada + perno helicoidal, e inclusive shotcrete.
31
Esquema de la manera manera de explot ación de d e mineral 3.9.1 Voladura Controlada
El objetivo de aplicar la técnica de Voladura Controlada es evitar el rompimiento de la roca fuera de límites previamente establecidos, es decir evitar la sobrerotura (overbreak).
Calcular la malla de perforación y voladura para el método método de explotación Cámaras y Pilares.
Determinar el espaciamiento espaciamiento de los los taladros de de la periferie. Se Se aplica la teoría de Comminución.
Intervienen: tipo de roca, tipo de explosivos, equipos y accesorios de perforación y la fragmentación requerida.
Es un método método especial que permite obtener superficies superficies de corte corte lisas y bien definidas, al mismo tiempo que contribuye a mejorar su estabilidad.
Consiste en el empleo de ccargas argas explosivas explosivas lineares de baja baja energía colocadas en taladros muy cercanos entre sí, que se disparan en forma simultánea para crear y controlar la formación de una grieta o plano de rotura continuo, que delimite la superficie final de un corte o excavación.
3.9. 3.9.2 2 Criteri os en Voladura
Factores que provocan la sobreexcavación y caídas de rocas:
Mal dimen dimensionamiento sionamiento de las áreas a explotar
Voladura sobredimensionada
Diseño de la malla inapropiada a la calidad de roc
Inapropiada selección selección de explosivos, según la calidad de roca 32
Estrato de los mantos Daños después del disparo
Estabilidad después del disparo
Influencia entre 0,20 y 0,50 m
Apr oxi madam ente 1 ,5 m de i nfl uen ci a
Resul Resultado tado de Voladura convenci onal
Resul Resultado tado de Voladura Controlada Contro lada
Ventilación
Voladura
Orden y Limpieza
Perforación Pe rforación c on Jumbo de un Brazo
Regado Re gado y Desatado Manual
Limpieza con ST-1020
Sostenimiento con Pernos
Ciclo d e Minado Minado de las Operaciones
33
Unidad
Cant. de Equipos
Jumbo Electro Hidráulico
Und.
2
Scooptrams ST-10 ST-1020 20 de 6 Yd3 Yd3
Und.
2
Scooptrams ST-710 ST-710 de 4.5 4.5 Yd3
Und.
1
Camion Camion Scissor cissor
Und.
2
Camiones NL 12
Und.
4
Camión Utilitario
Und.
1
Compresora de 1.300 cfm
Und.
1
Ventiladora Ventiladora de 100,00 100,000 0 cmf
Und.
2
Ventiladora Ventiladora de 60,00 60,000 0 cfm
Und.
2
Ventiladora Ventiladora de 30,00 30,000 0 cfm
Und.
4
Maquina Aliva Shotcretera
Und.
1
Bomba Sumergible
Und.
2
Car ador de Anfo Anfo
Und.
2
EQUIPO MOVIL:
EQUIPOS AUXILIARES:
Equipos de mina subsuelo
1 1 1
1
1
1
1
1
2
2
2
3
3
3
4
4
4
4
4
4
1
1
1
2
2
2
1
1
1
Fuerza Laboral Mina
34
3.9.3 3.9.3 Explo Explotación tación de los Open Pits Pits
Se dispone de recursos recursos de óxidos que que afloran en superficie. superficie. Para cada uno de ellos se ha diseñado la explotación por tajo abierto.
Para la explotación explotación de los mismos, mismos, se ha diseñado los taludes y bancos en base a un estudio geomecánico.
Los ángulos de los los taludes finales propuestos propuestos en en el siguiente cuadro presentan factores de seguridad estáticos y pseudoestáticos adecuados, indicando que estos tendrán comportamiento satisfactorio.
OPEN PIT
TMS
% CuT
15,000
0.90
Open Pit 2.1
113,510
0.95
Open Pit 2.2
140,220
0.71
Open Pit 3
10,000
0.75
Open Pit 4
325,556
0.95
Zona 5
20,000
0.80
Zona 6
60,000
0.82
Zona 7
20,000
0.70
704,286
0.88
Open Pit 0
TOTAL CUT OFF
0.40
Recur Recursos sos de óxi dos agost o 2006 2006
35
3.10 EVIDENCIAS EVIDENCIAS DEL DEL DESARROLLO DEL TRABAJO TRABA JO DE INVESTIGACIÓN
22/01/17
22/01/17
23/01/17
36
3.11 BIBLIOGRAFÍA
-
“RELACIONES COMUNITARIAS
Y SU INFLUENCIA I NFLUENCIA EN: EXPLORACIÓN, EXPLOTACIÓN, PROCESAMIENTO Y CIERRE DE M INAS” . MINERA PAMPA DE COBRE, CAPITULO II I “MATERIAL DE ESTUDIO”, TESIS PRESENTADA POR EL BACHILLER: BARRIGA MÁLAGA, MARIO ANGEL, AREQUIPA 2009.
37
