Incremento de produccion de 1700 TM a 2000 TM para el plan de minado 2019 en UEA Huanzala Compañía Minera Santa Luisa S A

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(1)UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS. “INCREMENTO DE PRODUCCION DE 1700 TM A 2000 TM PARA EL PLAN DE MINADO 2019 EN UEA HUANZALA COMPAÑÍA MINERA SANTA LUISA S.A.”. TESIS PRESENTADA POR EL BACHILLER: MURILLO MARROQUIN HUGO ALEXANDER. PARA OPTAR POR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO DE MINAS.. AREQUIPA – PERÚ 2019.

(2) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS. “INCREMENTO DE PRODUCCION DE 1700 TM A 2000 TM PARA EL PLAN DE MINADO 2019 EN UEA HUANZALA COMPAÑÍA MINERA SANTA LUISA S.A”. TESIS PRESENTADA POR EL BACHILLER: MURILLO MARROQUIN, HUGO ALEXANDER PARA OPTAR POR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO DE MINAS JURADOS: PRESIDENTE: VOCAL: SECRETARIO:. MSC. EDGAR TADDEY CHACALTANA MSC. REYNALDO CANAHUA LOZA MSC. LUCIANO TACO PRADO. ASESOR:. MSC. UBALDO TAPIA HUAMANI. AREQUIPA - PERÚ 2019.

(3) DEDICATORIA. A Dios, por la vida, la salud y la bendición de tener a mis seres queridos.. A mi padre Hugo por la orientación y dedicación para lograrme en mis estudios y en mi vida.. A mi madre Vilma por su paciencia y amor.. A mis hermanas y a mi novia porque siempre estuvieron. conmigo. apoyándome,. brindándome su cariño, comprensión y confianza.. i.

(4) AGRADECIMIENTOS. Agradecer a Dios por permitirme llegar hasta aquí y culminar una de las etapas más importantes en mi vida, a mi familia y a todas esas personas con las cuales trabajé y compartí experiencias de las cuales agradezco porque me formaron en lo personal y lo profesional. Mi gran agradecimiento a la Universidad Nacional de San Agustín, de manera especial a la Escuela Profesional de Ingeniería de Minas, y mi agradecimiento a los docentes por la formación impartida durante el tiempo que estuve en la universidad.. ii.

(5) RESUMEN. Compañía Minera Santa Luisa S.A.; es una empresa de mediana minería dedicada a la producción de concentrados de zinc, plomo y cobre, cuyas exportaciones de Zinc van dirigidas a Japón.. Las reservas probadas y probables en las Vetas 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 permiten que Compañía Minera Santa Luisa S.A. continúe con actividades de exploración y explotación de recursos minerales; los que son transportados para su tratamiento a la Planta de Beneficio de la Unidad Minera Huanzalá, que opera a una capacidad instalada de 2000 TM diarias.. La explotación polimetálica se realizará de acuerdo al Plan de Minado, el método de explotación es Corte y Relleno Ascendente Mecanizado con Relleno Detrítico e hidráulico. El relleno utilizado se proveerá de los avances (desarrollos y preparaciones) y del desmonte que ingresa de superficie comprendido como Plan de Cierre de Mina.. El objetivo principal del presente trabajo es incrementar la producción en la UEA Huanzalá de 1700 TM a 2000 TM para el plan de minado anual 2019, en base a la mejor planificación y controles correspondientes en la disponibilidad y eficiencia de los equipos utilizados en mina, ya que en años anteriores no se ha venido cumpliendo con el plan de minado por lo que se determinó realizar para el año 2019 la mejora en la disponibilidad mecánica de los equipos para poder aprovechar, maximizar y mejorar la producción.. PALABRAS CLAVE: Concentrado, reservas probadas, vetas, plan de minado, método de explotación, eficiencia de los equipos.. iii.

(6) ABSTRACT Santa Luisa Mining Company S.A. it’s a medium-sized mining company dedicated to the production of zinc, lead and copper concentrates, whose Zinc exports are directed to Japan.. The proven and probable reserves in Veins 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7 allow Santa Luisa Mining Company S.A. continue with exploration and exploitation activities of mineral resources; those that are transported for treatment to the Huanzalá Mining Unit Benefit Plant, which operates at an installed capacity of 2000 TM. The polymetallic exploitation will be carried out according to the Mining Plan, the method of exploitation is Mechanized Ascendant Filling and Cutting with Detrital Filling and hydraulic. The landfill used will be provided with the advances (developments and preparations) and the clearing that enters the surface included as a Mine Closure Plan. The main objective of this work is to increase production in the Huanzalá UEA from 1700 MT to 2000 MT for the 2019 annual mining plan, based on the best planning and corresponding controls on the availability and efficiency of the equipment used in the mine, and that in previous years the mining plan has not been complied with, so it was determined to carry out the improvement in the mechanical availability of the equipment for the year 2019 in order to take advantage, maximize and improve production.. KEYWORDS: Concentrated, proven reserves, veins, mining plan, exploitation method, equipment efficiency.. iv.

(7) ÍNDICE GENERAL DEDICATORIA AGRADECIMIENTOS RESUMEN ABSTRACT. CAPITULO I. INTRODUCCION. 1.1 Título y ubicación. 2. 1.1.1 Título de la tesis. 2. 1.1.2 Ubicación. 2. 1.1.3 Accesibilidad. 3. 1.2 Formulación del problema. 4. 1.2.1 Definición del problema. 4. 1.2.2 Formulación del problema. 4. 1.3 Alcance y limitaciones. 4. 1.3.1 Alcance. 4. 1.3.2 Limitaciones. 4. 1.4 Variables e indicadores. 5. 1.4.1 Variables independientes. 5. 1.4.2 Variables dependientes. 5. 1.4.3 Indicadores. 5. 1.5 Objetivos. 5. 1.5.1 Objetivo general. 5. 1.5.2 Objetivos específicos. 5. 1.6 Hipótesis. 5. CAPITULO II. MARCO TEORICO. 2.1 Antecedentes de la investigación. 6. 2.2 Marco conceptual - Bases teóricas. 8. 2.2.1 Información geológica. 8 v.

(8) 2.2.2 Consideraciones geomecánicas. 8. 2.2.3 Caracterización y geomecánica del macizo rocoso. 8. 2.2.4 Índice de designación de la calidad de roca (RQD). 9. 2.2.5 Sistema de clasificación RMR (Bieniawski 1973). 10. 2.2.6 Método del índice GSI. 10. 2.2.7 Macizo rocoso. 12. 2.2.8 Conceptos de laboreo minero. 12. 2.2.9 Labores de desarrollo y preparación. 12. 2.2.10 Labores de infraestructura y servicios. 12. 2.2.11 Selección de equipos. 13. 2.2.12 Elección de métodos de minado. 14. 2.2.13 Características geomecánicas. 14. 2.2.14 Parámetros para la selección del método. 15. 2.2.15 Secuencia de explotación. 15. 2.2.16 Ciclo de explotación. 15. 2.2.17 Términos relacionados a la utilización del equipo. 16. CAPITULO III. MATERIAL DE ESTUDIO. 3.1 Generalidades. 17. 3.1.1 Clima. 17. 3.1.2 Fisiografía. 17. 3.1.3 Flora y fauna. 18. 3.2 Geología. 18. 3.2.1 Geología regional. 18. 3.2.2 Geología local. 21. 3.2.3 Geología estructural. 23. 3.2.4 Geología económica. 24. CAPITULO IV. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN. 4.1 Tipo de investigación. 29. 4.2 Nivel de investigación. 29. vi.

(9) 4.3 Diseño de la investigación. 29. 4.4 Alcances de la investigación. 29. 4.4.1 Alcance espacial. 29. 4.4.2 Alcance temporal. 30. 4.4.3 Alcance social. 30. 4.5 Técnicas. 30. 4.5.1 Revisión y monitoreo de campo. 30. 4.5.2 Frecuencia de monitoreo. 30. 4.5.3 Personal humano. 30. 4.6 Procedimientos. 30. 4.6.1 Protocolo de recolección de informaciones. 30. 4.6.2 Alcances del presente proyecto. 31. 4.7 Población y muestra. 31. 4.7.1 Población. 31. 4.7.2 Muestra. 31. CAPITULO V. DESARROLLO DEL TEMA DE TESIS. 5.1 Descripción de las fases en la operación minera. 32. 5.1.1 Exploración. 32. 5.1.2 Desarrollo. 32. 5.1.3 Preparación. 33. 5.1.4 Explotación. 33. 5.2 Selección del método de minado. 33. 5.3 Descripción de los métodos de explotación. 33. 5.3.1 Método de explotación sub level stopping en cuerpos 5.3.2 Método de explotación sub level stopping en vetas. 33 .. 34. 5.3.3 Corte y relleno ascendente mecanizado con relleno detrítico. 35. 5.4 Diseño de la mina. 37. 5.4.1 Labores de desarrollo y preparación. 43. 5.4.2 Análisis del método corte y relleno ascendente con relleno detrítico. 44. 5.4.3 Parámetros de trabajo. 46. vii.

(10) 5.5 Operación minera. 48. 5.5.1 Mecanización de las operaciones unitarias. 48. 5.5.2 Equipos. 48. 5.6 Diseño de labores mineras. 50. 5.6.1 Estándar de labores. 50. 5.7 Ciclo de Minado. 50. 5.7.1 Perforación. 51. 5.7.2 Voladura. 53. 5.7.3 Desate y sostenimiento. 56. 5.7.4 Shotcrete. 58. 5.7.5 Limpieza, acarreo y transporte. 59. 5.7.6 Relleno de tajeos. 63. 5.8 Servicios auxiliares. 64. 5.8.1 Labores de profundización. 64. 5.8.2 Cancha de desmonte. 64. 5.9 Sistema de ventilación. 65. 5.10 Sistema de relleno. 70. 5.11 Programa de producción y avances. 71. 5.11.1 Producción. 72. 5.11.2 Avances. 75. 5.12 Limpieza de desmonte. 76. 5.13 Personal. 76. 5.14 Mantenimiento. 77. 5.14.1 Mantenimiento preventivo. 77. 5.14.2 Mantenimiento programado. 78. 5.14.3 Mantenimiento correctivo. 78. 5.14.4 Programa de mantenimiento de vías. 78. 5.15 Peligros y riesgos en operaciones mina. 79. 5.16 Factor humano – clima laboral. 79. viii.

(11) CAPITULO VI. RESULTADOS. 6.1 Presentación de resultados. 83. 6.1.1 Incremento de producción en toneladas. 83. 6.1.2 Incremento del costo de operación. 83. 6.1.3 Incremento de la disponibilidad mecánica. 84. 6.2 Evaluación económica. 86. CONCLUSIONES. 90. RECOMENDACIONES. 91. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS. 92. ANEXOS. 93. ix.

(12) INDICE DE FIGURAS Figura N° 01 Ubicación de la UEA Huanzala. 3. Figura N° 02 Clasificación macizos rocosos. 9. Figura N° 03 Descripción de la calidad geomecánica. 11. Figura N° 04 Formaciones geológicas de la UEA Huanzalá. 19. Figura N° 05 Geología Local de la UEA Huanzalá. 22. Figura N° 06 Sistema de fallas principales de la UEA Huanzalá. 24. Figura N° 07 Sistema de formaciones UEA Huanzala. 25. Figura N° 08 Sub level Stopping en cuerpos. 34. Figura N° 09 Sub level Stopping en vetas. 35. Figura N° 10 Corte y relleno ascendente mecanizado. 37. Figura N° 11 Esquema del Método de explotación corte y relleno. 40. ascendente Figura N° 12 Método de explotación corte y relleno ascendente. 41. Figura N° 13 Perfil de las rampas basculantes según el método de. 42. explotación Figura N° 14 Diseño de rampas, galerías y accesos principales. 50. Figura N° 15 Perforación del subnivel. 51. Figura N° 16 Diseño de malla perforación. 52. Figura N° 17 Secciones UEA Huanzalá. 62. Figura N° 18 Relleno de tajeos. 63. x.

(13) ÍNDICE DE CUADROS Cuadro N° 01 Caracterización Geomecánica para estimar la calidad de. 15. la roca Cuadro N° 02 Horas utilizadas en los equipos. 16. Cuadro N° 03 Productividad en tajeos. 46. Cuadro N° 04 Relación de equipos en Interior Mina. 49. Cuadro N° 05 Diseño de carguío. 54. Cuadro N° 06 Diseño de Mezcla de shotcrete. 59. Cuadro N° 07 Ingreso de Aire UEA Huanzalá. 67. Cuadro N° 08 Salida de Aire UEA Huanzalá. 68. Cuadro N° 09 Análisis de cobertura de aire de la UEA Huanzalá. 70. Cuadro N° 10 Balance General de Relleno de Tajeos. 70. Cuadro N° 11 Programa Anual de Producción. 74. Cuadro N° 12 Programa Anual de Avances. 75. Cuadro N° 13 Mantenimiento preventivo equipos Mina. 77. Cuadro N° 14 Producción semestral año 2019 vs 2018. 83. Cuadro N° 15 Costo operativo 2019 vs 2018. 84. Cuadro N° 16 Disponibilidad mecánica 2019 vs 2018. 85. xi.

(14) ÍNDICE DE TABLAS Tabla N° 01 Rutas y vías de acceso. 3. Tabla N° 02 Factor de potencia en voladura y factor de carga. 53. Tabla N° 03 Sostenimiento para labores. 58. Tabla N° 04 Sistema de transporte de mineral y desmonte desde los. 60. tajos de mina hasta la planta de proceso Tabla N° 05 Distancias promedio UEA Huanzala. 62. Tabla N° 06 Zonas de explotación y líneas de referencia. 71. Tabla N° 07 Niveles y cotas de diferencia. 71. Tabla N° 08 Reservas de Mineral UEA Huanzalá - Compañía Minera. 72. Santa Luisa S.A Tabla N° 09 Ingreso de ventas UEA Huanzala. 86. Tabla N° 10 Evaluación económica de UEA Huanzalá. 87. Tabla N° 11 Margen de operación UEA Huanzalá. 88. Tabla N° 12 Valor neto de venta 2018 vs 2019. 89. xii.

(15) ÍNDICE DE ANEXOS. Anexo N° 01 Diseño cámara de carguío. 94. Anexo N° 02 Diseño de hechaderos. 95. Anexo N° 03 Diseño de tolvas Vista perfil. 96. Anexo N° 04 Sistema de bombeo de la UEA Huanzalá. 97. Anexo N° 05 Producción Enero 2019. 98. Anexo N° 06 Producción Febrero 2019. 99. Anexo N° 07 Producción Marzo 2019. 100. Anexo N° 08 Producción Abril 2019. 101. Anexo N° 09 Producción Mayo 2019. 102. Anexo N° 10 Producción Junio 2019. 103. Anexo N° 11 Programa de Mantenimiento Enero. 104. Anexo N° 12 Programa de Mantenimiento Febrero. 105. Anexo N° 13 Programa de Mantenimiento Marzo. 106. Anexo N° 14 Programa de Mantenimiento Abril. 107. Anexo N° 15 Programa de Mantenimiento Mayo. 108. Anexo N° 16 Programa de Mantenimiento Junio. 109. Anexo N° 17 Distribución de personal mina 2019. 110. Anexo N° 18 Programa de Mantenimiento de vías 2019. 111. xiii.

(16) CAPITULO I. INTRODUCCION. Con el objetivo de convertir los desafíos del sector minero en una fuente de oportunidades para el país en estos momentos de incertidumbre en la minería peruana, ya sea por conflictos sociales, y el exigente desafío de reducir los costos para lograr adaptarse a los márgenes de ganancia, es inminente determinar un control en las operaciones mineras estableciendo la mejora continua en los procesos de trabajo.. Uno de los objetivos del trabajo de tesis es la Productividad, definida como la relación entre los resultados y el tiempo utilizado para obtenerlos: cuanto menor sea el tiempo que lleve obtener el resultado deseado, más productivo es el sistema.. El desarrollo de este trabajo nos permitirá identificar los factores que inciden en el área de operaciones en Compañía Minera Santa Luisa S.A., para poder así incrementar la producción diaria y mensual paulatinamente, con el objetivo de cubrir el tonelaje diario de producción. 1.

(17) 1.1 TITULO Y UBICACIÓN 1.1.1. Título de la tesis “INCREMENTO DE PRODUCCION DE 1700TM A 2000 TM PARA EL PLAN DE MINADO 2019 EN UEA HUANZALA - COMPAÑÍA MINERA SANTA LUISA S.A”. 1.1.2. Ubicación La Unidad Minera Huanzalá (yacimiento de Zn – Pb - Cu – Ag) de la Compañía Minera Santa Luisa S.A., políticamente se encuentra ubicada en el distrito de Huallanca, provincia de Bolognesi, departamento de Ancash (ver Figura N01). El centro de operaciones se encuentra a una distancia de 8 Km en linea recta y 12 Km por vía asfaltada, al NW del pueblo más cercano, Huallanca, y a 440 Km. de distancia de la ciudad de Lima.. Geográficamente la mina se halla entre la prolongación de la cordillera Blanca y cordillera Huayhuash, al sur del cerro Huanzalá y al NE de un valle Glaciar por donde discurre el rio Torres; a una altitud comprendida entre 3800 y 4000 m.s.n.m.. Sus coordenadas geográficas (campamento) son: Longitud Oeste. : 76º 59' 50''. Latitud Sur. : 09º 52' 04''. Sus coordenadas U.T.M. son: Este. : 0280400.00. Norte. : 8908650.00. 2.

(18) Fuente: Compañía Minera Santa Luisa S.A. Figura N°01: Ubicación de la UEA Huanzalá.. 1.1.3. Accesibilidad El acceso y recorrido a Compañía Minera Santa Luisa se muestra en la Tabla N°01:. Tabla N°01: Rutas y vías de acceso Ruta 1 2 3. Tramo. Vía. Lima – desvío carretera a Asfaltada Huaraz (Pativilca) Desvío carretera a Huaraz Asfaltada Conococha Conococha – Unidad minera Asfaltada Santa Luisa y El Recuerdo TOTAL. Fuente: Compañía Minera Santa Luisa S.A.. 3. Distancia (km). Tiempo. 210. 3 h 30m. 122. 2 h 00m. 80. 1 h 30m. 412. 7 h 00m.

(19) 1.2 FORMULACION DEL PROBLEMA 1.2.1 Definición del problema  En UEA Huanzalá no se viene cumpliendo la producción de acuerdo al plan de minado anual programado en los años anteriores  La mala disponibilidad de los equipos es uno de los factores claves para que no se cumpla el plan de minado.  El factor humano (operadores de equipos) es otra de las razones que conlleva a la baja producción.. 1.2.2 Formulación del problema PROBLEMA La. baja. durante. CAUSAS. producción el. plan. . EFECTOS . Baja. La. poca. de. disponibilidad de. disponibilidad. minado de los años. equipos para las. mecánica. anteriores. operaciones. equipos. . Rotación. de. del. personal. 1.3 ALCANCE Y LIMITACIONES 1.3.1 Alcance El presente estudio tiene una base en la disponibilidad de los equipos en operaciones mina y de los operadores para realizar el desarrollo de la explotación de la mina e incrementar la producción en la UEA Huanzalá.. 1.3.2 Limitaciones La principal limitación es la falta de disponibilidad mecánica de equipos en las operaciones y la inasistencia de personal que trabaja en la operación de equipos.. 4.

(20) 1.4 VARIABLES E INDICADORES 1.4.1 Independientes. 1.4.2 Dependientes  Reservas minerales.. . Recursos minerales.. . Preparación y explotación.  Producción del  Disponibilidad de. de labores . mineral.. equipos. Ley del mineral.. 1.4.3 Indicadores . Incremento de la productividad.. . Mejorar el plan de minado. 1.5 OBJETIVOS 1.5.1 Objetivo general  Incrementar la producción para el plan de minado anual 2019 de la UEA Huanzalá con la mejora continua en la disponibilidad de equipos del área de operaciones y redistribución del personal (operadores de equipos.). 1.5.2 Objetivos específicos  Identificar y determinar las variables que permitan cumplir el plan de minado.  Demostrar el incremento de producción en UEA Huanzalá con respecto al año anterior.. 1.6 HIPÓTESIS La mejor disponibilidad de equipos y el aprovechamiento del factor humano (operadores de equipos) son factores clave para cumplir el plan de minado elaborado para el año 2019 en UEA Huanzalá.. 5.

(21) CAPITULO II. MARCO TEORICO. 2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN (Turpo Villalba, 2014), en su Tesis Titulada “Planeamiento de Minado para una mejor Explotación del Yacimiento Esperanza de Caraveli” para optar el Título Profesional de Ingeniero de Minas, presentado a la Facultad de Ingeniería de Minas – U.N.A., se concluye, “que se desarrollaron la explotación de 18 a 25 tajeos por mes para incrementar la producción diaria. Se incrementó el nivel de producción mensual de 7500 TM/mes a 10,800 TM/mes. Esto de acuerdo al sistema de trabajo, las etapas del ciclo, también se mejoró la eficiencia en los procesos unitarios respectivos, aumentando en alguno de ellas, el capital, las maquinarias, recursos humanos, etc. El método de minado a aplicar es el corte relleno, cumpliendo con las condiciones geomecánicas y estructurales del yacimiento. En el cuarto ítem concluye que las variables económicas presentes en el planeamiento minero son el precio del metal, el costo de producción y costo de inversión, el que toma un papel protagónico dependiendo del contexto 6.

(22) externo es el precio del metal involucrado, logrando el efecto de obtener mayores márgenes de ganancia en contextos favorables”.. Por ello, el plan de producción estará sujeto a las variables del yacimiento, tales. como. condiciones geológicas,. geomecánica. y las. variables. económicas en función de los programas de desarrollo preparación y explotación, asignando los recursos necesarios. Entonces para un plan de producción es necesario contar con información técnica. (Baldeon Quispe, 2011), en su Tesis Titulada “Gestión en las Operaciones de Transporte y Acarreo para el Incremento de la Productividad en CIA. Minera Condestable S.A.” para optar por el Título de Ingeniero de Minas, presentado a la Facultad de Ciencias e Ingeniería – Pontificia Universidad Católica del Perú; en el quinto ítem concluye, “que es importante contar con un departamento de productividad, para la mejora de los procesos y procedimientos establecidos; de lo contrario, la operación se hará rutinaria disminuyendo de esta manera su valor a través del tiempo”. En el 13avo ítem concluye, “que los costos de operación ascienden a 19 $/TM, esto es debido a que la explotación comprende vetas muy angostas, que cuando es blendeado con minerales de bajas leyes provenientes de cuerpo se compensan sus leyes y costos de operación, recordando que la producción de vetas en toda mina representa un 25%. En ese sentido los métodos masivos de minado (sub level stopping) son muy económicos, pero menos selectivos, que combinados con métodos selectivos son una combinación estratégica para explotar todas las reservas de las mina”.. 7.

(23) 2.2 MARCO CONCEPTUAL - BASES TEÓRICAS 2.2.1 Información Geológica En esta parte se define posición, cantidad y calidad del yacimiento en la cual se tiene como datos: perforaciones diamantinas, desarrollos de exploración, registro de ensayos y datos geológicos, levantamiento topográfico con uso de la computadora. Esta información debe incluir el tamaño, longitud, potencia de las áreas a ser. minadas,. buzamiento. de. la. veta. o. cuerpo. mineralizado,. estrechamiento o ensanchamiento de la mineralización. Contribución de estimaciones (reservas) en el área mineralizada y la presencia de las zonas de mineralización, de la ley mínima de explotación y relación de desmonte. (Patiño, 2002). 2.2.2 Consideraciones geomecánicas Hay dos aspectos importantes que comentar respecto a la masa rocosa encajonante: su estructura y su calidad. Desde el punto de vista estructural, dos sistemas principales de discontinuidades: uno paralelo al rumbo y buzamiento de las vetas y otro perpendicular al rumbo de las mismas, con buzamiento moderado. Para la ejecución de una labor minera es muy importante considerar los aspectos geomecánicos de la masa rocosa, para determinar el grado de seguridad de la estabilidad de las mismas, por el tiempo en que el área excavada permanecerá abierta. (Crawford & Hustrulid, 1979). 2.2.3 Caracterización y geomecánica del macizo rocoso Los sistemas de clasificación de los macizos rocosos tienen por objeto evaluar sus características para determinar de forma cuantitativa su calidad. El término “macizo rocoso” se refiere al conjunto de uno o varios tipos de rocas atravesados por planos de discontinuidad en el que se inserta la obra de ingeniería o la mina. Su caracterización requiere el conocimiento de los siguientes parámetros: . Resistencia y comportamiento de la roca.. . Familias de discontinuidades existentes. 8.

(24) . Espaciado de los planos de discontinuidad y fracturación del macizo.. . Caracteres geomecánicas de las discontinuidades: continuidad, rugosidad, separación y resistencia de los labios, meteorización y relleno.. . Condiciones del agua en las juntas.. . Tensiones in situ, naturales o inducidas.. . Alteraciones producidas en el macizo rocoso por las excavaciones. Como se muestra en la Figura N02, los métodos de clasificación geotécnica más empleados en minería subterranea son los de Hoek (1995) y de Bieniawski (1989).. Fuente: (Flores & Karzulovic, 2002). Figura N°02: Clasificación macizos rocosos. 2.2.4 Índice de designación de la calidad de roca (RQD) El índice RQD (Rock Quality Designation) se define como el porcentaje de recuperación de testigos de más de 10 cm de longitud en su eje, sin tener en cuenta las roturas frescas del proceso de perforación respecto de la longitud total del sondeo. Para determinar el RQD en el campo existen procedimientos de cálculo. A partir del mapeo de celdas geotécnicas: comprende el cálculo del RQD en función del número de fisuras por metro, determinadas al realizar el 9.

(25) levantamiento litológico - estructural en el área o zona predeterminada de la operación.. Se hace el cálculo del RQD en función del número de fisuras por metro cubico determinadas al realizar el levantamiento litológico - estructural en el área o zona predeterminada. (Ramírez Oyanguren & Alejono Monge, 2007). 2.2.5 Sistema de clasificación RMR (Bieniawski 1973) El detalle para la determinación de los valores de estos cinco parámetros y el uso del índice RMR permite calificar la calidad geotécnica de los macizos rocosos en una escala que varía desde 0 a 100, y considera 5 clases: . Macizos de calidad MUY MALA (Clase V, 0 ≤ RMR ≤ 20).. . Macizos de calidad MALA (Clase IV, 20 < RMR ≤ 40).. . Macizos de calidad REGULAR (Clase III, 40 < RMR ≤ 60).. . Macizos de calidad BUENA (Clase II, 60 < RMR ≤ 80).. . Macizos de calidad MUY BUENA (Clase I, 80 < RMR ≤ 100).. 2.2.6 Método del índice GSI El índice de resistencia geológica, GSI, fue desarrollado por Hoek (1994) para subsanar los problemas detectados con el uso del índice RMR para evaluar la resistencia de macizos rocosos según el criterio generalizado de Hoek-Brown. Este índice de calidad geotécnica se determina en base a dos parámetros que definen la resistencia y la deformabilidad de los macizos rocosos: (Coates, 1973). La evaluación del GSI se hace por comparación del caso que interesa con las condiciones típicas que se muestran en la Figura N°03, y el mismo puede variar de 0 a 100, lo que permite definir 5 clases de macizos rocosos: (Goodman, 1989).. 10.

(26) MINERAL EN SHIROJI, PIRITA POROSA, LUTITA.. IV-B 21 - 30. MALA -B-. PIRITA POROSA, MINERAL EN SHIROJI, BRECHA.. MUY MALA. BRECHAS ALTERADAS. IV. V. V. 0 - 20. FRACTURAS PULIDAS, MUY ABIERTAS (> 5 mm), CON RELLENOS DE ARCILLAS BLANDAS. SE INDENTA PROFUDAMENTE CON GOLPES DE. MALA -A-. FRACTURAS LISAS, MODERADAMENTE ALTERADA, ABIERTAS (1 A 5 mm) CON RELLENO SUAVE. SE ROMPRE CON UN GOLPE DE PICOTA. MUY POBRE (BLANDA, MUY ALTERADA). IV-A 31 - 40. FRACTURAS LISAS LEVEMENTE ALTERADA, LIGERAMENTE ABIERTAS (< 1 mm). SE ROMPE CON MAS DE UN GOLPE DE PICOTA. POBRE (MODERADAMENT RESISTENTE Y ALTERADA). 61 - 80. REGULAR (RESISTENTE, LEVEMENTE ALTERADA). III. PÓRFIDO CUARCÍFERO, BUENA ARENISCA, PIRITA MASIVA, CALIZA SILICIFICADA LUTITA SILICIFICADA, REGULAR PÓRFIDO CUARCÍFERO, III-A 51 - 60 -AMINERAL PIRITICO, SKARN. MINERAL EN SKARN, PORFIDO REGULAR III-B 41 - 50 ALTERADO, CALIZA, PIRITA -BPOROSA.. II. BUENA (MUY RESISTENTE, FRESCA). II. FRACTURAS RUGOSAS E INALTERADAS, CERRADAS. SE ROMPRE CON VARIOS GOLPES DE PICOTA.. DESCRIPCIÓN CUALITATIVA DE LA CALIDAD GEOMECÁNICA DE LA MASA ROCOSA, SEGÚN GSI Y RMR RANGO TIPO CALIDAD LITOLOGÍA RMR. CONDICIÓN ESTRUCTURAL. LEVEMENTE FRACTURADA TRES O MENOS SISTEMAS DE FRACTURAMIENTO, MUY ESPACIADOS ENTRES SI. 2 A 5 FRACTURAS POR METRO CUADRADO.. II LF/B. III-A LF/R. III-B LF/P. IV-A LF/MP. II F/B. III-A F/R. III-B F/P. IV-A F/MP. III-A MF/B. III-B MF/R. ---. ---. MODERADAMENTE FRACTURADA BLOQUES TRABADOS FORMADOS POR TRES SISTEMAS DE DISCONTINUIDADES. DE 6 A 11 FRACTURAS POR METRO CUADRADO.. MUY FRACTURADA BLOQUES PARCIALMENTE TRABADOS FORMADOS POR CUATRO O MAS SISTEMAS DE FRACTURAMIENTO. DE 12 A 20 FRACTURAS POR METRO CUADRADO.. IV-A IV-B MF/P MF/MP. TRITURADA BLOQUES LIGERAMENTE TRABADOS, FRAGMENTO ANGULOSOS Y REDONDEADOS FACILMENTE DISGREGABLES.. IV-B T/P. Fuente: Área geomecánica Compañía Minera Santa Luisa S.A.. Figura N°03: Descripción de la calidad geomecánica. 11. V T/MP.

(27) 2.2.7 Macizo rocoso Las masas rocosas se presentan en la naturaleza afectadas por una serie de planos de discontinuidad o debilidad que separan bloques de matriz rocosa,. formando. los. macizos. rocosos.. Para. el. estudio. del. comportamiento mecánico del macizo rocoso deben estudiarse las propiedades tanto de la matriz como de las discontinuidades. (Gonzáles de Vallejo, 2002). 2.2.8 Concepto de laboreo minero Los siguientes conceptos son estándares aplicados en operaciones mina de la UEA Huanzalá.. 2.2.9 Labores de desarrollo y preparación A) Rampa Sección 4.00 x 4.00 m2, con gradiente de -12%. La sección diseñada permitirá el paso de volquetes de capacidad 25 a 30 TM, para el transporte de material (mineral – desmonte).. B) By-passes y cruceros Los by-passes son paralelos a la veta de mineral, de manera que sirva como galería de evacuación de mineral (sección 4.0 x 4.0 m2), estos tendrán una gradiente positiva de 0.5%, a continuación se desarrollara los cruceros, que son los ingresos a los niveles de operación, se harán de sección 4.0 x 4.0 m2 de manera que permita el paso de los scooptram de 6.0 yd3.. 2.2.10 Labores de infraestructura y servicios A) Chimeneas de ventilación Son labores que se consideran para tener chimeneas de ingreso de aire fresco en la parte central de la mina y dos chimeneas de extracción de aire viciado por los extremos, los cuales nos sirven para la profundización de la mina y la otra para las zonas de trabajo en la parte superior.. 12.

(28) B) Cámaras de acumulación de material Son labores que sirven para acumular material, se encuentran cerca de las cámaras de carguío, su función es acumular el material suficiente para luego ser descargado hacia la tolva de los volquetes.. C) Cámara de carguío Son labores que sirven para cargar el material (mineral o desmonte), hacia las tolvas de los volquetes, existen a lo largo de la rampa principal y tienen un desnivel que permite que el scooptram pueda visualizar al volquete y descargar el material donde la tolva requiera. Otro diseño es el de una ventana perpendicular a la rampa, en donde se ejecuta el carguío respectivo.. D) Chimenea de servicios La chimenea de servicios son labores que va permitir ingresar por ella las diferentes líneas de servicios como: aire, agua, energía, etc. y a su vez de salida e ingreso para personal.. 2.2.11 Selección de equipos La selección de equipo minero debe ser estimada con gran cuidado ya que una decisión errada puede afectar de manera significativa los costos de producción y reducir el beneficio del proyecto o del plan de producción. El proceso para la selección de un equipo minero está estructurado en los siguientes pasos:  Selección del tipo de equipo requerido.  Determinación del tamaño del equipo y cantidad.  Tipo de especificaciones técnicas del equipo, tomando en cuenta tanto las consideraciones de operación como las condiciones de mantenimiento del equipo.  Selección del fabricante del equipo minero.. Factores importantes que se deben tener en consideración para la selección de un equipo minero son los siguientes: 13.

(29)  Topografía.  Condiciones geológicas y climatológicas.  Dureza, abrasividad y grado de fracturamiento de mineral.  Estructuras geológicas presentes en el yacimiento.  La diferencia de elevación entre el sitio de carguío y la descarga de mineral y estéril.  Drenaje.  Alimentación de la planta.  Ruta y distancia de transporte de estéril y mineral.  Tonelaje a ser removido.. 2.2.12 Elección de métodos de minado UEA. Huanzalá. presenta. varias. características. geológicas. y. geomecánicas, tal es así que hay zonas con buenas cajas y también zonas con cajas y mineral relativamente regular y malo, de acuerdo a los parámetros geológicos y geomecánicos.. 2.2.13 Características geomecánicas Se refiere al comportamiento geomecánico de las cajas techo piso y mineral. Se evalúa la resistencia de la roca, espaciamiento de fracturas y resistencias de las discontinuidades lo que nos indica la calidad de la masa rocosa que enfrentamos, se las emplea para que el método no sea afectado por la estabilidad en la excavación. La evaluación geomecánica del macizo rocoso nos arroja resultados con el fin de definir y dimensionar los métodos de minado subterráneo que van aplicarse a este yacimiento, de tal manera de lograr las condiciones seguras en la explotación y la mayor recuperación de las reservas de mineral ya que se definieron y dimensionaron las alternativas y estrategias de minado para UEA Huanzalá. (Ver Cuadro N01). 14.

(30) Cuadro N°01: Caracterización Geomecánica para estimar la calidad de la roca.. MINERAL Parametro del RMR RESISTENCIA 100 - 250 Mpa RQD 50 - 75% ESPACIAMIENTO 0.2 - 0.6 m APERTURA Cerrada RUGOSIDAD Ligera CONDICION RELLENO Ninguno DE JUNTAS PERSISTENCIA > 20m ALTERACIÓN SANA AGUA HUMEDA RMR Básico. Valor 12 13 10 6 3 6 0 6 10 66. RMR Cajas (SKARN) Parametro del RMR RESISTENCIA 100 - 250 Mpa RQD 50 - 75% ESPACIAMIENTO 0.2 - 0.6 m APERTURA Cerrada RUGOSIDAD Ligera CONDICION RELLENO Blando < 5mm DE JUNTAS PERSISTENCIA > 20m ALTERACIÓN SANA AGUA HUMEDA RMR Básico. Valor 12 10 10 6 3 1 0 6 10 58. Fuente: Área Geomecánica Compañía Minera Santa Luisa. 2.2.14 Parámetros para la selección del método La evaluación del método o métodos de explotación se realiza para cada block que constituirá un tajeo, ya que así lo requiere el comportamiento variado de cada zona en los diferentes niveles donde se minara la veta.. 2.2.15 Secuencia de explotación Luego de definir el método de explotación, se procede a definir el modo en que se van a realizar las labores mineras para el aprovechamiento de los recursos de manera eficiente y continua. Para tal motivo se realiza el esquema de explotación, que no es más que definir una secuencia de explotación La secuencia de explotación se refiere al modo en que se va a realizar la explotación de los recursos de manera más resumida y grafica posible, tomando en cuenta las características más importantes de las labores mineras. Consiste en proponer una serie de pasos o secuencias y labores mineras de formas ordenada e ininterrumpida para una producción continua.. 2.2.16 Ciclo de explotación Cada subnivel tendrá un acceso mediante la rampa de comunicación, de allí que mientras una parte del bloque de explotación está en proceso de 15.

(31) limpieza del mineral fracturado, por otra parte, se encontrará en proceso de relleno y perforación. El ciclo de explotación por este método comprende las siguientes operaciones.  Perforación.  Voladura.  Carguío y acarreo de mineral o desmonte.  Sostenimiento.  Relleno.  Extracción.. 2.2.17 Términos relacionados a la utilización del equipo. a) Horas totales del equipo (HT). Son el total de las 24 horas del día, los 365 días del año. Debe considerarse para cada equipo. (Ver Cuadro N02) b) Horas disponibles del equipo (HD). Son las horas en que el equipo está disponible para producir, es decir, a disposición de operaciones mina. (Ver Cuadro N02). Cuadro N02: Horas utilizadas en los equipos 1 Guardia = 12h Horas totales (HT) Horas disponibles(HD) Operaciones mina Horas operativas (HR) Demoras (D) Stand by (SB) Equipo encendido y Equipo encendido está produciendo sin producir. Horas malogrado (HM) Mantenimiento PM. NP. Equipo apagado No pero disponible Programado programado para producir. Fuente: Elaboracion propia. 16.

(32) CAPÍTULO III. MATERIAL DE ESTUDIO. 3.1 GENERALIDADES 3.1.1 Clima Se pueden distinguir dos tipos de clima: el primero se encuentra con mayor predominancia en el distrito de Huallanca variando de subhúmedo a húmedo frío. La precipitación varía entre los 500 mm para el extremo accidental andino y 700 mm para las áreas del centro y oriente de la región. El área es fría con temperaturas medias mensuales que varían entre 5.8°C y 8.8°C. En cuanto a las temperaturas medias máximas estas varían entre 12.8°C y 23.3°C y las medias mínimas de 2.3°C y 2.7°C.. 3.1.2 Fisiografía Fisiográficamente, el área de estudio presenta rasgos morfológicos de montañas con laderas empinadas y con presencia esporádica de superficies planas a inclinadas en los depósitos glaciares o fondo de valle próximo a las lagunas y la zona transicional entre el fondo de valle 17.

(33) y las laderas de montañas. Estas geoformas son el producto de la interacción de factores climáticos y factores litológicos, afectados por procesos tectónicos y erosiónales que han modelado el paisaje actual. El gran paisaje montañoso está ampliamente distribuido en toda el área de estudio e incluye áreas cubiertas de nieve temporal o permanente; mientras que, los depósitos glaciares se restringen a la base del valle y parte baja de las laderas montañosas.. 3.1.3 Flora y fauna En cuanto a la flora y fauna, la vegetación de la zona es escasa apreciándose solamente pastos naturales, como el ichu y cultivos de algunos tubérculos como la papa, olluco. Las especies de animales de la zona son: el zorro andino (Pseudalopex culpaeus) y pequeños roedores como el ratón (Akodon mollis), entre las aves destacan la presencia de puco-puco (Thinocorus orbignyianus), búho americano y el cóndor andino.. 3.2 GEOLOGIA 3.2.1 Geología regional La región se ubica en la prolongación de la cordillera Blanca y cordillera de Huayhuash; la secuencia estratigráfica del área está constituida fundamentalmente por rocas que tienen una edad que fluctúa entre el Jurásico superior al cuaternario. En el área de Huanzalá y alrededores aflora mayormente una secuencia sedimentaria mesozoica, la que está representada por las formaciones Chicama, Chimú, Santa, Carhuaz, Farrat, Pariahuanca, Chulec, Pariatambo, Jumasha y Chota (jurásico superior- terciario inferior) como se muestra en la Figura N°04.. 18.

(34) Fuente: Área Geología Compañía Minera Santa Luisa. Figura N°04: Formaciones geológicas de la UEA Huanzalá La denominada Cordillera Negra se sitúa entre el área de Huanzalá y el área costera de Perú y forma un arco magmático, que fue deformado desde el Cretácico medio hasta el superior. Hacia la parte interna de este arco, en la denominada cuenca intra-arco marina, se fue produciendo una sedimentación detrítica seguida de una carbonatada, evidenciando una clara fase transgresiva marina. Posteriormente, una regresión marina produjo un descenso del nivel relativo del agua en la cuenca y generó la sedimentación. A lo largo del proceso de plegamiento de los sedimentos, se fueron generando pliegues, cabalgamientos y fracturación intensa. Fue en este contexto cuando desde el Eoceno medio al superior se iniciaron los procesos intrusivos, aprovechando aquellas zonas con mayor debilidad estructural, formando sills y diques.. Las diversas rocas volcánicas tales como el Tsacra, Puscanturpa, volcánicos del grupo Calipuy se encuentran ampliamente distribuidos y erosionados. Estas rocas volcánicas son litológicamente variables pero la mayor parte de ellos presentan una textura afánitica a porfirítica de color gris verdoso y se encuentran compuestos de derrames lávicos y 19.

(35) brechas de andesitas, dacitas y tobas de coloración muy variable (gris, pardo, marrón).. La potencia de estas rocas volcánicas es de 2000 m y sus edades geológicas están comprendidas entre los 14 – 15 millones de años. En diversas áreas de la región se han reconocido rocas intrusivas en sus diferentes formas como: Stock, diques y sill; su composición varía desde granodiorita, tonalita pórfido granítico y pórfido cuarcífero, las cuales cortan y atraviesan las secuencias sedimentarias y son posteriores a las fases principales de deformación. La única data radiométrica que se tiene de estos intrusivos, es en el área de Huanzalá; da una edad absoluta de 9.2 a 7.7 MA. (Mioceno Superior).. La mayoría de estos intrusivos han tenido un significado muy importante y están directamente relacionados con la mineralización de los Andes centrales en sus diferentes periodos y épocas de inyección magmática que dieron lugar a la aparición de importantes yacimientos mineros. Estas rocas en su mayoría presentan una textura equigranular muy definida. Los depósitos cuaternarios cubren los fondos de los valles y laderas y se depositan llegando a alcanzar potencias, que en algunos casos pueden llegar al centenar de metros. Estos depósitos se componen principalmente de depósitos morrénicos de origen glacial, depósitos fluvio-glaciares de naturaleza intermedia y depósitos aluviales.. Estructuralmente la región se halla en el bloque comprendido entre la falla Cordillera Blanca y el Geanticlinal del Marañon; correspondiendo al Miogeosinclinal Andino.. La secuencia sedimentaria se encuentra intensamente plegada, observándose anticlinales y sinclinales cerrados; presenta algunas. 20.

(36) veces flancos invertidos, con ejes N 140º - 145º (dirección de compresión N 50º), asociadas a fallas inversas.. Los pliegues son en Chevron, de longitudes kilométricas, acompañados en la mayoría de los casos por una esquistosidad de plano axial bastante grosera.. Esa deformación corresponde probablemente a la fase Incaica (Fase a 40 MA).. 3.2.2 Geología local En la zona de la mina Huanzalá, localmente se observa que predominantemente aflora la secuencia sedimentaria del Cretácico Inferior y Medio, esta secuencia en el cerro Huanzalá se halla invertida, formando el flanco inverso E de un sinclinal de eje N 140º (Carrascal1984). En el área de la mina Huanzalá, se tiene diques, sill, lacolitos y stocks porfiríticos de composición granodioritica como se muestra en la Figura N05. (Cobbing, 1981) El dique-sill de la mina Huanzalá, microscópicamente presenta fenocristales de plagioclasas euhedrales de Ø = 0.1 a Ø = 20 mm, de composición andesina (Ab 70-50), con maclas tipo albita y Carsbald; ortoclasa de formas euhedrales de Ø = 4.2 a Ø = 6.65 mm, cuarzo de hasta Ø = 9.5 mm. corroídos por la matriz se observa relictos de hornblenda fuertemente alterados a cloritas y carbonatos; biótita euhedral de Ø = 7.6 mm, de bordes corroídos, con exfoliación y pleocroísmo marrón claro. Presenta además fenocristales de apatito alargados Ø = 2 mm y de esfena, rómbicos de Ø = 0.19 mm y diseminación de pirita de tamaño variado. La matriz está constituida por granos finos de cuarzo euhedral y plagioclasas de Ø = 0.475 mm, formando una matriz turbia. Las plagioclasas y feldespatos están fuertemente alterados, principalmente a sericita.. 21.

(37) Los depósitos morrénicos se sitúan como primer episodio de sedimentación cuaternaria y por ello se encuentran en prácticamente todos los valles con sección trasversal típica en forma de "U" ampliados precisamente por la erosión glaciar. Por tanto, tenemos presencia de depósitos morrénicos en prácticamente toda el área de estudio, exceptuando el valle definido por el río Torres cuando se hace más angosto a su paso por la mina Huanzalá. Los depósitos aluviales, erosionan en el primer nivel cuaternario morrénico y se depositan sobre él dando lugar a abanicos aluviales, como por ejemplo el que se sitúa en el río Torres a la altura de Huanzalá, que descarga directamente a la laguna Contaycocha; estos depósitos sedimentarios son resultado de la dinámica fluvial y se sitúan en el lecho de todos los ríos presentes en el área de estudio. Los depósitos de piedemonte, son observados principalmente en las faldas de los cerros, en los que la estratificación, la fracturación o el conjunto de ambas producen inestabilidad con la subsecuente caída de rocas por múltiples mecanismos. En el área de Proyecto pueden encontrarse a lo largo de la quebrada de Chuspic, Tanash o en puntos localizados a lo largo del río Torres.. Fuente: Área Geología Compañía Minera Santa Luisa. Figura N°05: Geología Local de la Mina Huanzalá. 22.

(38) Localmente se tiene un sinclinal con eje N 145° (N 35° W), en cuyo flanco Este, el cual es inverso, se ubica el yacimiento de Huanzalá; dicho sinclinal forma parte del plegamiento producido por la tectónica de la fase incaica (fase a 40 MA). Los lentes minerales han sido cortados y desplazados por dos sistemas de fallas y fracturamiento descritos a continuación. Posteriormente se tiene la intrusión de los diques Sills y stocks porfiríticos de composición granodioritica. En forma esporádica, se observa reactivaciones tardías de algunas fallas, teniéndose desplazamientos muy cortos de los diques-Sills (observados en interior mina).. 3.2.3 Geología estructural Los procesos orogénicos, tectónicos en forma simultánea y el emplazamiento de la intrusión ígnea han contribuido a la formación de zonas de fallas, fracturamiento y plegamiento en las unidades litológicas tanto del área de Huanzalá como regionalmente. (Ver Figura N06) En la región se observan los efectos de la llamada Orogenia andina, que en sus diferentes fases ha contribuido en la formación de la cadena de los Andes, resultando como consecuencia, fajas de rocas mesozoicas y terciarias plegadas; generalmente con ejes NW – SE paralelas a la orientación Andina. Estructuralmente el yacimiento minero Huanzalá se encuentra ubicado en el flanco invertido del llamado Anticlinal volcado de Huanzalá, que presenta un rumbo de N 35° W. Los esfuerzos compresionales que originaron esta estructura originaron un fuerte fracturamiento y fallas. Entre las estructuras principales se tiene presencia de fallas, el área de Huanzalá está atravesada por dos sistemas de fallas pre – minerales, la Lower fault N° 1 y Lower fault N° 2, que es una falla de empuje, es el primer sistema de fallas locales semi – paralelas con dirección NW – SE. Consiste en fallas inversas cuyo rumbo promedio es de N 60° W, buzamiento 60° a 70° SW, que desplazan la secuencia sedimentaria alrededor de 200 a 250 m.. 23.

(39) Fuente: Área Geología Compañía Minera Santa Luisa. Figura N°06: Sistema de fallas principales de la UEA Huanzalá. 3.2.4 Geología Económica Los cuerpos de mineral de Zn, Pb, Ag y Cu se presentan en forma estratiforme, lenticular, inter-digitada y masiva irregular en las 5 vetas, Vetas 1, 2, 3 y 4 en la Formación Santa y la Veta 5 en la Formación Carhuaz de rumbo N 30°-50° W y buzamientos entre 50° a 70° NE con anchos variables entre 2.0m y 20.0m (Veta 5 y V1 respectivamente) con longitudes de hasta 300 metros. Estas zonas de mineralización están separadas; debido a esto algunas capas de lutitas son usadas como capas guías, diferenciándose anteriormente 5 horizontes y actualmente se incrementaron 4 horizontes más, las vetas 1, 2, 3, 4, están en la Formación Santa Superior y las vetas 5, 6, 7, 8, 9 en la Formación Carhuaz. (Ver Figura N°07) En zona de Huanzalá Superior es posible apreciar cavidades de disolución en caliza (Karst / Paleo Karst y Neo Karst) con áreas de enriquecimiento Súper génico (lixiviación de aguas meteóricas en descenso y aguas magmáticas en ascenso-combinación de las mismasconvección),. 24.

(40) Fuente: Área Geología Compañía Minera Santa Luisa. Figura N°07: Sistema de formaciones UEA Huanzala. Sobre esta base la ocurrencia de los minerales (Económicos) de Cu, Pb, Zn. se han dividido en los siguientes tipos:. a) Minerales de Pb y Zn en Pirita Los minerales de Pb-Zn contenidos en pirita masiva, están compuestos de esfalerita roja de grano fino, que se caracteriza por su contenido de Fe entre 5% a 10%, galena de grano medio y pequeñas cantidades de calcopirita y mínimamente arsenopirita. Se tiene bandeamientos finos de esfalerita negra y galena, distribuidos en ganga de pirita de grano fino; observándose a menudo texturas tipo ‘’tigre’’. y. ‘’mirmequitico’’. de. esfalerita. negra. en. pirita;. bandeamientos finos de lutita gris y pirita masiva de grano fino.. 25. también.

(41) Se presenta en forma masiva en los mantos 1, 3 y 5; principalmente en la parte norte del yacimiento (Recuerdo). En Huanzalá principal se encuentra principalmente en la V1y V3. En Huanzalá Sur el mineral en general se encuentra tanto en la V1 y V2, también podemos observar la pirrotita y wurtzita juntamente con esfalerita y galena, estos son de grano fino a muy fino. En esta zona también se presenta materia orgánica.. b) Minerales de Pb y Zn en Skarn: Los minerales de Pb-Zn asociado al Skarn están constituidos mayormente por esfalerita roja – marrón de grano medio que tienen un contenido de Fe entre 3 y 5%, galena de grano medio y pequeñas cantidades de calcopirita. Se observa bandeamientos alterados, definidos por bandas de mineral de mena consistentes de esfalerita negra (V2), esfalerita roja (V4), galena, calcopirita y pirita, distribuidos en ganga de silicatos: diópsido, granate (grosularia), wollastonita y epidota, de grano grueso. Se puede notar la presencia de relictos de lutitas gris oscuras, que han sido reemplazados parcialmente por los calcosilicatos mencionados. Este tipo de minerales se encuentran en algunas partes de las vetas 2, 4, 5 y en las partes periféricas de los cuerpos de pirita que están en contacto con la caliza no mineralizada. El mineral en Skarn es neto de Huanzalá Profundo donde también se puede observar alteración argilica (shiroji), en algunas partes en forma de intercalaciones de 1.50 m de Skarn con 0.9 m de Shiroji.. c) Minerales de Pb y Zn en Shiroji (Alteración Argilica): El mineral tipo Shiroji es un producto de alteración hidrotermal de minerales de pirita y skarn. Estos minerales de matriz argilácea de color blanco contienen una esfalerita de color marrón con Fe al 0.5%. A simple vista o al microscopio (Fukajori y otros 1980) se puede observar en tres diferentes formas: alternada con Skarn bordeando la periferie de la 26.

(42) esfalerita roja y asociado al mineral piritoso alterado. Además, presenta numerosas y pequeñas inclusiones de calcopirita. Presenta. estructuras. sedimentarias-diageneticas,. consistente. en. estructuras tipo ‘’slumping’’. Se observa a menudo formas ‘’contorneadas concentricas’’, en los cuales están implicados el mineral de mena. El mineral de mena esta, distribuidas en las gangas conformadas por abundante cantidad de caolín blanca-cremosa. Las deformaciones observadas se presentan a nivel de manto mineral; ya que fuera de este (en calizas y lutitas frescas) no existe deformación alguna. Las estructuras mencionadas se presentan principalmente en los mantos 1 y 3, sobre todo en este último (zona de Huanzalá Superior). En Huanzalá Principal se presenta con minerales de Pb-Zn en Shiroji o en cuerpos de pirita porosos, en las vetas V2, V3, V4, V5. Exteriormente en las paredes de la labor y en algunas partes de los accesos y galerías se observa efloresencias de Cu secundario Brocantita, Malaquita, Calcantita. El mineral en shiroji tiende a tener mayor Ley, se observa en Huanzalá Superior y en partes de Huanzalá Principal y Profundo.. d) Mineral de Cu en Pirita: Los minerales de Cu de éste tipo están compuestos de calcopirita, tenantita, bornita calcosita, enargita, cobelina, asociados todos con pirita. En Recuerdo se encuentran impregnados pirita masiva con vetas independientes de la presencia de Pb-Zn. Este tipo de mineral se observa en Recuerdo y Huanzalá Superior en las vetas V3, V2, V4.. e) Mineral de Cu en Shiroji: Se componen de calcopirita, bornita, calcocita, tenantita, etc. asociados a la pirita o impregnados en arcilla blanca (matriz).. 27.

(43) f) Mineral de Cu en Skarn: El Cu está en su mena Calcopirita principalmente, asociado a bornita, Tennantita, esta se encuentra en forma masiva en una matriz de silicatos, dióxido, granate, etc. Esta mineralización se observa en Huanzalá Profundo en las vetas V1 Y V2T.. g) Minerales que contienen Ag La galena es el mineral que incluye en solución sólida el mayor porcentaje (60% aproximadamente) del total de Ag existente en el yacimiento. Los otros minerales en orden a su aporte de Ag son: (1) tennantita, (2) minerales de Pb-Bi que contienen Ag, (3) minerales de Ag propiamente como canfieldita, argentita, pirargirita, estefanita, polibasita, electrum, etc (saito y otros 1981). En Huanzalá existen 6 zonas de producción, de NW a SE, la zona de Carlos Alberto, Recuerdo, Huanzalá Superior, Huanzalá Principal, Huanzalá Profundo y Huanzalá Sur; en la actualidad las zonas activas son Carlos Alberto, Huanzalá Superior, Huanzalá Principal, Huanzalá Profundo y Huanzalá Sur.. 28.

(44) CAPÍTULO IV. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN. 4.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN Descriptiva y aplicada porque utilizaremos las informaciones de campo, así como los resultados de la disponibilidad de los equipos y redistribución de personal.. 4.2 NIVEL DE INVESTIGACION Exploratoria, descriptiva y correlacional. 4.3 DISEÑO DE LA INVESTIGACION Experimental, el estudio se realiza mediante la observación, registros y análisis de los resultados, que intervienen en la investigación.. 4.4 ALCANCES DE LA INVESTIGACION 4.4.1 Alcance espacial El desarrollo de la investigación se sitúa en las operaciones de UEA Huanzalá, Compañía Minera Santa Luisa S.A. 29.

(45) 4.4.2 Alcance temporal El registro de la data y análisis de datos se ha realizado durante el año 2018 y 2019, con cuadros comparativos de producción, equipos y personal.. 4.4.3 Alcance social Las actividades relacionadas a la zona de estudio se centran especialmente en la agricultura y ganadería en menor proporción, todas estas actividades benefician a toda la población.. 4.5 TECNICAS 4.5.1 Revisión y monitoreo de campo Durante la fase de ejecución de los análisis en campo se observó y analizó los cuadros de producción y se evidenció que no se cumple el programa de plan de minado anual por falta de la disponibilidad, eficiencia y operatividad de los equipos.. 4.5.2 Frecuencia de monitoreo El monitoreo se realiza durante las guardias tanto día y noche, mediante inspección visual de las actividades a ser ejecutadas y el análisis de cuadros estadísticos en gabinete.. 4.5.3 Personal humano El personal requerido para la ejecución del presente proyecto es exactamente la misma cantidad que se tiene actualmente en la empresa minera y sus contratistas.. 4.6 PROCEDIMIENTOS 4.6.1 Protocolo de Recolección de Informaciones La tarea inicial para la ejecución del presente proyecto, consistió en la recolección y evaluación de toda la información encontrada en la empresa minera, a fin de proceder a la elaboración de análisis.. 30.

(46) 4.6.2 Alcances del presente proyecto Los alcances del presente proyecto son:  Análisis del plan de minado anual.  Cuadro estadístico de la producción mensual.  Cuadro estadístico de la disponibilidad de equipos.  Cuadro de la redistribución de personal (operadores de equipos).  Mantenimientos correctivos y preventivos. 4.7 POBLACIÓN Y MUESTRA 4.7.1 Población Constituida por los trabajadores y equipos de la empresa y/o Contratistas.. 4.7.2 Muestra El análisis de los cuadros de cumplimiento diario y mensual que se tienen sobre la producción, demostrando que no se viene cumpliendo el plan de minado anual.. 31.

(47) CAPITULO V. DESARROLLO DEL TEMA DE TESIS. 5.1 DESCRIPCIÓN DE LAS FASES EN LA OPERACIÓN MINERA: 5.1.1 Exploración: En esta etapa se realizan labores horizontales y verticales con el objetivo de:  Llegar a las proyecciones de las vetas o cuerpos para su posterior desarrollo.  Posicionamiento para la ejecución de cámaras diamantinas, desde donde se proyectarán taladros de reconocimiento que confirmarán o descartarán la presencia de vetas y cuerpos en las proyecciones dadas.. 5.1.2 Desarrollo: En esta etapa, se realiza para acceder a la estructura en profundidad (Rampas) y horizontal (By Passes), estas pueden ser paralelas a la estructura y normalmente su ejecución se realiza en desmonte.  Acceso a blocks para ser preparados y explotados.  Preparación de infraestructura para ventilación principal, etc. 32.

(48) 5.1.3 Preparación: En esta etapa se desarrollan labores horizontales o verticales siguiendo la estructura de la veta o cuerpo que permitan y puedan ser paralelas a los desarrollos:  Preparación de blocks de mineral que conformarán las zonas de explotación.  Las labores de preparación están conformadas por chimeneas y subniveles. 5.1.4 Explotación: Es la etapa final en que se extrae en forma sistemática el recurso mineral preparado y cubicado en las zonas de trabajo llamado “tajeos”.. 5.2 SELECCIÓN DEL METODO DE MINADO Para definir el método de minado se toma en cuenta lo siguiente:  Geometría del yacimiento y distribución de leyes.  Características y evaluación geotécnica.  Costos de minado.  Alta recuperación y baja dilución.. 5.3 DESCRIPCIÓN DE LOS MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN Para la explotación de los tajeos se aplica los métodos de explotación siguientes: 5.3.1 Sub Level Stopping en Cuerpos. Se aplica en el minado vertical en Vetas y Cuerpos diseminados con potencias mayores a 2.5 metros con las siguientes especificaciones como se muestra en la Figura N08.  NV. Superior, se ejecutará una labor de 4 m x 4 m.  NV. Inferior, se ejecutará una labor de 4 m x 4m.  Las dimensiones del Tajeo serán de 50 m a 65.5 m de altura.  Entre los Niveles Principales (superior e inferior) se realizarán bypass y subniveles.  La altura entre los bypass o subniveles será como máximo de 20m (banco de minado). 33.

(49)  En el caso que el tajeo finalicé en el Nivel Superior, se dejará un puente recomendado por el área de Geomecánica.  Se deberá contar con un plano que indique la secuencia de minado (secuencia de los paneles que se van a explotar) indicando la ubicación de los pilares y los subniveles de perforación.. Fuente: Área Planeamiento Compañía Minera Santa Luisa. Figura N08: Sub level stopping en cuerpos. 5.3.2 Sub Level Stopping en Vetas. El método consiste en aplicarlo en el Minado Vertical en vetas de potencia angosta (1.5 a 2.5 m.) con buzamiento mayor a 50 °, con las siguientes especificaciones: (ver Figura N09)  NV. Superior, se ejecutará una labor de 3.5 m x 3.5 m.  NV. Inferior, se ejecutará una labor de 3.5 m x 3.5 m.  Las dimensiones del tajo serán de 52.0 m. a 63.0 m.  Entre los Niveles Principales (superior e inferior) se realizarán subniveles.  La altura entre los subniveles será de 12.5 m.  En el caso que el tajo finalicé en el Nivel Superior, se dejará un puente recomendado por el área de Geomecánica. 34.

(50) Fuente: Área Planeamiento Compañía Minera Santa Luisa. Figura N° 09: Sub level Stopping en Vetas. 5.3.3 Corte y Relleno Ascendente Mecanizado con Relleno Detritico Este método de explotación se aplica mediante perforación horizontal tipo breasting y perforación sub vertical con simba tipo realce para la recuperación de puentes y tajeos por subniveles mediante taladros largos (sublevel stopping), en este último caso, la limpieza de mineral se realiza con equipos a control remoto. Es. importante. recalcar,. que. según. las. características. de. la. mineralización se tiene una potencia de Veta que varía de 3.5 m a 4.0 m, siendo está una situación usual; pero, también se tiene vetas que van de 8.0m - 10.0m a más, para lo cual se ejecutan algunas variantes, procurando respetar siempre el estándar de sección (4.0m x 4.0m). A partir de Niveles Principales o Rampas se realizan accesos a las diferentes estructuras mineralizadas por tajear. (Ver Figura N10) Se pueden describir las Fases de minado como sigue: a) Ejecución del acceso con pendiente que no supere 15%, según el rendimiento del equipo, en este caso: Jumbos, Scoop 6 Yd3, Anfotruck y Robolt. Una vez interceptado el mineral se procede con la tajada horizontal en galerías sobre veta (sub-niveles), al terminar de tajear se procede a rellenar dejando un espacio entre el relleno y 35.

(51) el techo de aproximadamente 0.50 m, de manera que se tenga una cara libre para la Voladura (Breasting). b) Se procede con el Segundo corte, para ello se desquincha el acceso disminuyendo el valor de la gradiente, con la generación de bloques producto de esa rotura se rellena y perfila el nuevo acceso para la segunda tajada horizontal. c) Ídem caso anterior, cortes subsecuentes. d) Se rellena todo el tajo. e) Se construye un nuevo acceso para seguir minando en forma ascendente. Al tener vetas que varían entre 6.0m y 7.0m, una vez terminado el tajo siguiendo la caja techo, se recupera mineral haciendo desquinche en la caja piso, extraído el mineral se prosigue con el relleno en retirada a medida que se desquincha.. Para el caso de vetas con potencias mayores a 8.0m, se realizan ventanas y estocadas, espaciadas según la ley del mineral.. Para vetas entre 16.0m y 20.0m, se procede como Cámaras y Pilares, con pilares irregulares de aproximadamente 5.0m x 5.0m.. Finalmente, aquellos tajeos que vienen a ser los últimos cortes, se realiza una Perforación en Realce, es decir, se perforan taladros subverticales de 4.0m – 7.0m, con equipos de perforación Simba y la limpieza en este tipo de tajeos se realizan con Scoop a control Remoto.. 36.

(52) Fuente: Área Operaciones Compañía Minera Santa Luisa. Figura N10: Corte y relleno ascendente mecanizado 5.4 DISEÑO DE LA MINA: Las Labores de Desarrollo, contemplan Niveles Principales y Rampas; las labores de Preparación, están representadas por accesos y las labores de explotación, por subniveles y sus posteriores cortes (ver Figura N12). Los tajeos están señalados de acuerdo al nivel que se encuentran, la línea de referencia, la veta en la que se encuentra, el número de block y el grado de certeza; así tenemos, por ejemplo: A2450 V1T 89 AZ, que indica, que el tajeo se encuentra en el Nivel A, línea de referencia 2450, Veta 1, el block 89 y mineral probable.. Los accesos tienen una sección de avance 4.0 x 3.5 m, con gradiente negativa (mínima) y positiva (máxima) de 15%.. Los avances en la Zona de Profundización, se realizan mediante Rampas con sección de 5 x 5 m y gradiente de 11%. Dichas rampas se ejecutan de nivel a nivel.. Los subniveles y tajeos con sección 4.0 x 4.0 m en perforación horizontal tipo avance y breasting respectivamente. 37.

(53) La descripción del diseño es como sigue:. Una de las consideraciones importantes sobre la secuencia de avance del minado es la dirección que debe seguir el minado para lograr mejores condiciones de estabilidad de los tajeos, tanto a nivel local como global. Por razones de orden técnico, no habrá alternativa más que seguir la dirección longitudinal (paralela) al rumbo de las estructuras mineralizadas, significando esto condiciones muy desfavorables de estabilidad para los tajeos.. Por otro lado, en el método Corte y Relleno Ascendente Mecanizado con Relleno Detrítico, el minado progresa ascendentemente a partir de un determinado nivel construido para iniciar la producción, de tal manera de dejar tiempo para el desarrollo y preparación de la mina en niveles ubicados a mayor profundidad. Lo ideal sería ir hasta el fondo del yacimiento y luego explotar ascendentemente, con lo cual se evitaría dejar pilares puentes de mineral en los niveles.. Además del sostenimiento, también hay otras herramientas para controlar adecuadamente la estabilidad de las excavaciones asociadas al minado, como la voladura y la velocidad en el ciclo de minado. En las masas rocosas de mala calidad, es muy recomendable utilizar voladura en breasting y dar la mayor velocidad posible al ciclo de minado. Un aspecto final que es válido para todas las alternativas de minado que aquí se tratan, es la secuencia del minado de las diferentes estructuras mineralizadas. Las estructuras mineralizadas se presentan aproximadamente paralelas, en tal situación lo ideal sería empezar el minado por la estructura ubicada al techo y luego avanzar sucesivamente con las estructuras que se ubican cada vez en el piso del anterior, es decir, el avance del minado de las estructuras mineralizadas sería de NE a SW; sin embargo, la presencia de caballos estériles de variado ancho, el buzamiento de las vetas, y el relleno de los tajeos podrían influir en las condiciones de estabilidad de los tajeos inferiores.. 38.

(54) El esquema del minado por Corte y Relleno Ascendente con Rampas Basculantes es propio de un sistema trackless con operaciones unitarias mecanizadas, que resultan en una mayor productividad al optimizar tareas en explotación o preparación.. El primer corte en el nivel más bajo, se inicia con el acceso a la estructura mineralizada, desde la rampa principal (curvatura de la rampa principal), donde se puede paralelamente ejecutar simultáneamente en los siguientes, de tal manera q se va rellenando cada corte como se muestra en la Figura N11, 12 y 13.. 39.

(55) Fuente: Área Operaciones Compañía Minera Santa Luisa. Figura N°11: Esquema del método de explotación corte y relleno ascendente. 40.

(56) Fuente: Área Operaciones Compañía Minera Santa Luisa. Figura N°12: Método de explotación corte y relleno ascendente. 41.

(57) SECUENCIA DE MINADO – CORTE Y RELLENO ASCENDENTE MINA HUANZALA. Fuente: Área Operaciones Compañía Minera Santa Luisa. Figura N°13: Perfil de las rampas basculantes según el método de explotación. 42.

(58) 5.4.1 Labores de Desarrollo y Preparación a) Labores de Desarrollo Esta operación se realizará para hacer posible la explotación de mineral contenido en el yacimiento, que consiste en los trabajos previos para establecer los accesos a las reservas minerales para llegar al mineral desde la superficie.. El desarrollo de las actividades mineras empieza por la realización de las rampas de acceso, la cual posee una sección de avance 4.0 x 4.0 mts. y avance de Exploración (Profundización) 5 x 5 m, dicha rampa inicia desde el nivel R a través de la rampa S- 300 que llega hasta la galería del nivel V, el desarrollo de la galería será desde la línea 2500 hasta la línea 3000, en el resto de los desarrollos se accede desde un nivel determinado hasta el cuerpo mineralizado con 8° de gradiente negativa o positiva.. Todas las labores verticales de Ventilación son ejecutadas en desmonte y con Equipo Raise Boring de longitudes hasta (400 m). b) Labores de Preparación Los trabajos de preparación y avances se realizan para preparar los tajeos correspondientes de acuerdo a la continuidad de las estructuras, tanto horizontales como verticales.. La preparación al cuerpo mineral empieza realizando la rampa principal de sección 4.0 x 4.0 mts. con gradiente de 8°, desde el nivel más bajo, luego accesos en positivo y negativo con gradiente máxima y mínima de 8° 30’.. La Rampa de acceso continúa subiendo hasta la siguiente cota calculada para iniciar la Rampa basculante que entrara en negativo para comunicar al último corte dado con la rampa basculante anterior. 43.

(59) 5.4.2 Análisis del método Corte y Relleno Ascendente con Relleno Detrítico Este método de minado se aplica en anchos de tajeos en los cuales se pueda llevar a cabo el control de la estabilidad de la masa rocosa mineralizada, que según las estimaciones realizadas puede variar de 2.5 a 10 m según la calidad de la masa rocosa. Según lo observado in-situ, actualmente se tienen estandarizado un ancho de tajeo de 4 m, con el correspondiente sostenimiento según calidad de la masa rocosa. En la Unidad Minera Huanzalá se ha estandarizado para las labores de avance 4 m de ancho, este mismo ancho puede estandarizarse para los tajeos, pero cabe señalar que para las rocas de mayor calidad se puede establecer mayores anchos de tajeos. Un aspecto importante es la morfología de la mineralización, que las potencias de mineral varían de 0.5 hasta 7.0 m, y los caballos estériles tienen anchos de 0.6 hasta 7.0 m, luego, cuando se presenten las menores potencias con los menores espesores de caballos estériles habrá necesidad de explotar en simultaneo dos o más estructuras mineralizadas, aquí es donde se debe aplicar las variantes del corte y relleno que se usan en Huanzalá, en estas variantes estará comprendida la modalidad del “circado”, a fin de controlar la dilución.. Para la altura de los tajeos, se tiene como estándar 4.0 m, esta altura es adecuada para las condiciones geomecánicas encontradas, siendo recomendable mantener esta altura, para la mecanización del sostenimiento con equipos modernos de instalación de los pernos de roca y colocación del shotcrete.. En cuanto a la longitud de los tajeos, los resultados de la aplicación del método gráfico de estabilidad han indicado que para anchos de tajeos de hasta 5 m y altura de los mismos de hasta 4.5 m las restricciones son relativas en cuanto a la longitud de los tajeos, consecuentemente, 44.