UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

(1)

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

Profundización de la Mina Santa Bárbara de Trujillo mediante el diseño y construcción del inclinado IVP2, veta delicias – nivel 4023

AUTOR: Br. Gómez Rodríguez Henrry Anderson ASESOR: Mg. Siccha Ruiz Orlando Alex

TRUJILLO – PERÚ 2022

TESIS

PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE

INGENIERO DE MINAS

(2)

Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú.

(3)

JURADO EVALUADOR

--- Mg. Pedro Crisologo Prado Palomino

Presidente

--- Mg. Filomeno Bilmer Gamarra Reyes

Secretario

--- Mg. Orlando Alex Siccha Ruiz

Vocal

(4)

DEDICATORIA

Esta investigación está dedicado a mis padres, por haber puesto su confianza y dado la fuerza necesaria para avanzar en mis metas, así como su apoyo en todo momento.

A ti Manuel Gomez que me observas y guías desde el cielo, gracias.

(5)

AGRADECIMIENTO

Agradecer a todos los profesionales que de una u otra manera fueron dejándome sus conocimientos desde el inicio de mi carrera, además al área de geología y Operaciones de la Compañía Minera Santa Bárbara por su apoyo continuo en mi aprendizaje. A la universidad Nacional de Trujillo y su plana docente de la escuela de Ingeniería de Minas.

(6)

ÍNDICE GENERAL

DEDICATORIA ... ii

AGRADECIMIENTO ... iii

ÍNDICE GENERAL ... iv

INDICE DE TABLAS DE CONTENIDO ... vii

INDICE DE FIGURAS... ix

RESUMEN ... xi

ABSTRACT ... xii

1 Capítulo I. INTRODUCCION ... 1

1.1 Realidad Problemática... 1

1.2 Justificación y Relevancia. ... 2

1.3 Marco teórico conceptual. ... 2

1.3.1 Bases teóricas ... 2

1.3.2 Geología regional ... 9

1.3.3 Geología local ... 11

1.3.4 Método de explotación Long-wall ... 14

1.3.5 Ventilación principal ... 16

1.3.6 Marco conceptual ... 16

1.4 Marco empírico. ... 17

1.4.1 Antecedentes bibliográficos. ... 17

1.5 Problema... 21

(7)

1.6 Objetivos. ... 21

1.6.1 Objetivo General ... 21

1.6.2 Objetivos Específicos... 21

1.7 Hipótesis General ... 22

1.7.1 Hipótesis especificas ... 22

2 Capítulo II. MATERIAL Y MÉTODO ... 23

2.1 Tipo de Investigación. ... 23

2.2 Población Muestral ... 23

2.2.1 Población... 23

2.2.2 Muestra ... 24

2.3 Unidad de análisis. ... 24

2.3.1 Ubicación ... 24

2.3.2 Acceso ... 25

2.4 Técnicas e Instrumentos ... 25

2.4.1 Técnica ... 25

2.4.2 Instrumento: ... 25

2.5 Control de calidad de Datos. ... 26

2.6 Procedimiento de Recolección de Datos ... 26

2.6.1 Etapa 1: Estudio Inicial para el Desarrollo del Proyecto. ... 27

2.6.2 Etapa 2: Análisis de los datos obtenidos. ... 27

2.6.3 Etapa 3: Construcción de la cámara de Winche de rastrillaje para la limpieza del ciclo de minado. ... 27

(8)

2.6.4 Etapa 4: Inicio del inclinado con el primer disparo. ... 27

2.6.5 Etapa 5: Construcción de plataforma. ... 27

2.6.6 Etapa 6: Construcción de Winche 02 de rastrillaje. ... 28

2.6.7 Etapa 7: Construcción de Winche 03, 04 de rastrillaje. ... 28

2.6.8 Etapa 8: Instalación de línea decauville en todo el inclinado. ... 28

2.6.9 Etapa 9: Construcción del camino y finalización del inclinado IVP2. ... 28

2.7 Procesamiento de datos. ... 28

2.8 Definición de las variables de estudio. ... 28

3 Capitulo III. RESULTADOS ... 30

3.1 Diseño del inclinado IVP2. ... 30

3.1.1 Estudio geo-mecánico del lugar donde se construirá el IVP2. ... 30

3.1.2 Diseño y Construcción del Inclinado IVP2 ... 33

4 Capitulo IV. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN ... 52

5 Capitulo V. CONCLUSIONES ... 53

6 Capítulo VI. RECOMENDACIONES ... 54

7 Capítulo VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 55

8 Capítulo VIII. APÉNDICES ... 57

Apéndice A. Tablas Auxiliares. ... 57

Apéndice B. Cálculos realizados para la viabilidad del proyecto. ... 61

Apéndice C. Rentabilidad del proyecto- VAN y TIR ... 67

Apéndice D. Figuras y fotos. ... 69

(9)

INDICE DE TABLAS DE CONTENIDO

Tabla 1 Estimación de reservas en la zona Delicias. ... 13

Tabla 2 Etapas de ejecución mediante el método y técnica elegido ... 26

Tabla 3 Operacionalización de variables ... 29

Tabla 4 sección óptima para la cámara de winche “SANSON” ... 35

Tabla 5 características y elementos del inclinado IVP2. ... 38

Tabla 6 Factores de carga por disparo. ... 42

Tabla 7 cantidad de personal requerido por guardia ... 44

Tabla 8 Características de la RN - 250X... 44

Tabla 9 Costo total de construcción – noviembre 2020 ... 45

Tabla 10 Costo total de construcción – diciembre 2020 ... 46

Tabla 11 Costo total de construcción – enero 2021 ... 46

Tabla 12 Costo total de construcción – febrero 2021 ... 47

Tabla 13 Costo total de construcción – marzo 2021 ... 48

Tabla 14 Costo total de construcción – abril 2021... 48

Tabla 15 Costo total de construcción – mayo 2021 ... 49

Tabla 16 Costo total de construcción – junio 2021 ... 50

Tabla 17 Costo total de construcción – julio 2021... 50

Tabla 18 Costo de la construcción - Estación 2 ... 51

Tabla 19 Costo de la construcción de IVP2, By pass y Cámara de winche 100 HP. ... 51

Tabla 20 Costo Total en la construcción del IVP2. ... 51

Tabla A1 Precios Unitarios de Servicios en Minera Santa Bárbara de Trujillo. ... 57

Tabla A2 Precios de Madera a utilizar. ... 58

(10)

Tabla A3 Precios de Explosivo y Accesorios de Voladura ... 58

Tabla A4 Precios de Aceros para Perforación y Accesorios. ... 58

Tabla A5 Precios de los Implementos de Seguridad... 59

Tabla A6 Precios de Herramientas Menores... 60

Table B1 Inversión de Labores en Desarrollo para Explotar veta Delicias ... 61

Tabla B2 Inversión de Labores de Preparación en veta Delicias ... 62

Tabla B3 Inversión de Labores en Tajeo - veta Delicias ... 63

Tabla B4 Costo de Sostenimiento en Labores de Desarrollo... 63

Tabla B5 Costo de Sostenimiento en Labores de Tajeo. ... 64

Tabla B6 Costo de Servicios de Minera Santa Bárbara. ... 65

Tabla B7 Costo de Materiales en Sostenimiento con PH + Malla. ... 65

Tabla B8 Costo de Materiales en Sostenimiento con Cuadros de Madera ... 65

Tabla B9 Costo de materiales se sostenimiento con puntales de madera ... 66

Tabla B10 Costo de Materiales en Instalación de Línea Decauville ... 66

Tabla C1 Datos Generales de la Veta Delicias ... 67

Tabla C2 Calculo del VAN y TIR de veta Delicias ... 67

(11)

INDICE DE FIGURAS

Figura 1 Imagen satelital de la compañía minera Santa Bárbara de Trujillo. ... 10

Figura 2 Estratigrafía local de la zona ... 12

Figura 3 Vista en isométrico de un Block 20m x 20m ... 15

Figura 4 Vista de un Block explotado ... 15

Figura 5 Vista en planta del IVP1 , IVP2 y zona Delicias... 24

Figura 6 Evaluación de GSI (modificado). ... 31

Figura 7 Cálculo de tipo de Sostenimiento con RMR de 70 ... 32

Figura 8 Vista en planta: Ubicación de la cámara de winche “SANSON” ... 36

Figura 9 Vista de Perfil: sección óptima de la cámara de winche “SANSON” ... 36

Figura 10 Diseño de los estándares en sección 3.0m x3.0m... 37

Figura 11 Vista de perfil: Diseño del inclinado IVP2 ... 39

Figura 12 Vista de perfil: Estándares de la tolva Delicias ... 40

Figura 13 Malla de perforación para el inclinado IVP2. ... 41

Figura 14 Color azul: emulex 45; color amarillo: emulex 65 ... 42

Figura 15 Rampa de madera y cámara de winche de 30HP ... 43

Figura D1 Avance de la Construcción del IVP2 en Meses... 69

Figura D2 Vista de Perfil del IVP1, IVP2 y Veta Delicias... 70

Figura D3 Vista en Planta de IVP1, IVP2 y Veta Delicias... 71

Figura D4 Vista de Perfil de IVP2, Veta Delicias y CH- Delicias ... 72

Figura D5 Vista Isométrica de Inclinado IVP2 en AutoCAD ... 73

Figura D6 Vista Posterior del Winche de 100 HP “SANSON” Instalado. ... 74

Figura D7 Fin del Desarrollo del inclinado IVP2 ... 74

(12)

Figura D8 Rampa de madera construido para la Limpieza del IVP2. ... 75

Figura D9 Pruebas en vacío del izaje de 02 U-35 en IVP2 ... 75

Figura D10 Inclinado IVP2 Finalizado. ... 76

Figura D11 Arranque cilíndrico de la malla de perforación-diciembre ... 76

Figura D12 Arranque cilíndrico de la malla de perforación-enero ... 77

Figura D13 Arranque cilíndrico de la malla de perforación-febrero. ... 77

Figura D14 Granulometría, producto de la voladura. ... 78

Figura D15 Arranque cilíndrico de la malla de perforación-marzo. ... 78

Figura D16 Arranque cilíndrico de la malla de perforación-abril. ... 79

Figura D17 Sostenimiento con perno helicoidal y malla electrosoldada ... 79

Figura D18 Ubicación Geográfica de la Compañía Minera Santa Bárbara de Trujillo UTM 233000 Y 9106000N (WGS84, ZONA 18S) ... 80

(13)

RESUMEN

Esta investigación tuvo como finalidad, explicar la profundización de labores en mina Santa Bárbara de Trujillo con el diseño y construcción del inclinado IVP2, para la exploración y explotación de la veta Delicias en el nivel 4010; siendo de un método cuantitativo, de síntesis observacional, de tipo no experimental. Teniendo como muestra la zona Veta Delicias – Nivel 4010, de la Compañía minera Santa Bárbara de Trujillo. Debido a que los tajos actuales se vienen agotando por este motivo surge la necesidad de buscar nuevas reservas y se toma la decisión de realizar esta investigación para poder seguir con las operaciones mineras a corto plazo.

Se realizó el estudio geo-mecánico del lugar donde se va a construir el inclinado

“IVP2”, de la mina Santa Bárbara, con la finalidad de diseñar las labores de profundización.

Se llevo a cabo el diseño del inclinado IVP2 de sección 3.0 m x 3.0 m, con un ángulo de inclinación de -10°, de 178m de longitud total. El Plan de ejecución de la infraestructura necesaria para la construcción del proyecto de profundización, se estimó un tiempo de 200 días para la realización de todas las obras del inclinado IVP2.

El monto de la inversión total para la construcción del IVP2 es de S/775,818.58 producto de la evaluación económica de los precios unitarios.

Se concluyo que la construcción del IVP2 debido a que la veta delicias tiene un Valor actual neto (VAN) de S/27,707,588.73 con una tasa de interés anual del 15%, es altamente rentable.

Palabras claves: Winche, izaje, inclinación, transporte.

(14)

ABSTRACT

The purpose of this research was to explain the deepening of work in the Santa Bárbara de Trujillo mine through the design and construction of the inclined IVP2 for the exploration, development, preparation, and exploitation of the Delicias vein at level 4010; being of a quantitative method, of observational synthesis, of a non-experimental type. Taking as a sample the Veta Delicias area - Level 4010, of the Santa Bárbara de Trujillo mining company. Because the current pits are running out for this reason, the need arises to increase the reserves and it is decided to carry out this investigation to continue with the mining operations in the future.

The geo-mechanical mapping of the area where the inclined "IVP2" of the Santa Bárbara mine will be built was carried out, to design the deepening work. The design and construction of the inclined IVP2 with a section of 3.0 m x 3.0 m, with an inclination angle of -10°, with a total length of 178m, was carried out. The Execution Plan of the necessary infrastructure for the construction of the deepening project, a time of 200 days was estimated to carry out all the works of the inclined IVP2.

The amount of the total investment for the construction of the IVP2 amounts to S/775,818.58 because of the economic evaluation of the unit prices.

It was concluded that the construction of the IVP2, because the Delicias vein has a Net Present Value (NPV) of S/27,707,588.73 with an annual interest rate of 15%, is highly profitable.

Keywords: Winch, lifting, inclination, transport.

(15)

1 Capítulo I. INTRODUCCIÓN 1.1 Realidad Problemática

En Mina Santa Bárbara de Trujillo estamos concluyendo la explotación de la Zona Sur (85%) y el 90% de la Zona Norte, las cuales eran las principales fuentes de tonelaje diario en la producción.

Con los datos geológicos (leyes, potencia, etc.) que nos muestras las perforaciones diamantinas(testigos) nos indican la presencia de una veta (DELICIAS) la cual nos permitiría aumentar la vida de la mina.

El siguiente proyecto de investigación está dirigido a la profundización de la mina Santa Bárbara de Trujillo a través del diseño y construcción del Inclinado virgen de la puerta 2 (IVP2) con -10° de pendiente, para su exploración y desarrollo, así como la preparación y explotación de recursos minerales. Ubicada en el distrito de Buldibuyo, de la provincia de Pataz, en el nivel 4023.

En el IVP2 de sección 3.0x3.0 m de la mina Santa Bárbara, en donde el minado se realiza por métodos convencionales. Utilizando para la operación maquinas Jack Leg, pala neumática, locomotora y en la voladura Emulex 45% 1"x8, Emulex 65% 1"x8, como accesorio de voladura carmex de 2.1m y 2.7m y mecha rápida.

El sistema de ventilación consiste en un circuito de ventilador impelente y otro extractor dentro de la mina, ambos con una capacidad de 10 000 CFM, las mangas de ventilación instaladas son de 26’’x15m y 24”x100m, con el cual se elimina los gases producto de la voladura después de cada disparo. El impelente ingresa aire fresco al frente de la labor diluyendo la concentración de gases generados de la voladura, mientras que el extractor saca el aire viciado a través de las mangas hacia superficie y el aire limpio ingresa por presión natural a través de la labor.

(16)

Es por ello por lo que la explotación de recursos en mina Santa Bárbara de Trujillo, depende de proyectos de exploración, desarrollo y preparación que hace necesario las construcciones de labores mineras tales como, inclinados, cruceros, by pass, galerías, subniveles, refugios, entre otras. Por todo esto surge el siguiente proyecto de investigación el cual tiene como objetivo principal la construcción y desarrollo del IVP2, cumpliendo con los programas en los tiempos establecidos por la mina.

1.2 Justificación y Relevancia.

Las pequeñas empresas estamos mejorando no solo en métodos de explotación sino también estamos aplicando nuevas tecnologías con la finalidad de aumentar la producción con labores que exigen personal competente. La siguiente investigación es justificable por las siguientes razones:

• Ser parte fundamental en el sistema de extracción de la zona delicias a futuro.

• Conocer la geomecánica de la mina en niveles inferiores. (menores al nv.4023)

• Desarrollar labores de preparación, desarrollo y explotación de la veta delicias en el nv.4010.

• Alargar la vida de la mina, así como no disminuir su producción diaria y mensual.

• Rentabilidad.

1.3 Marco teórico conceptual.

1.3.1 Bases teóricas 1.3.1.1 Pique minero

Los piques son labores verticales que sirven de comunicación entre la mina subterránea y la superficie exterior con la finalidad de subir o bajar al personal, material, equipos y el mineral. La construcción se hace normalmente de arriba para abajo, por método de bancos de tal manera que se perfora y dispara la mitad de la superficie del fondo del

(17)

pique y esta operación se hace en forma alternada hasta su terminación. Las paredes del pique se disparan con Smoth Blasting (voladura controlada) para conseguir una pared lisa o superficie plana (De la Cruz C., 2000, pág. 3).

Existen diferentes formas que se puede construir un pique (sección) dependiendo del diseño son rectangulares o circular. En la compañía Santa Bárbara de Trujillo tenemos 3 piques inclinados con secciones para:

• skips y carros U-35.

• Para tuberías de agua de 2”, aire de 4” y relleno de 3”.

• Para cables eléctricos de 185mm.

• Para accesos y caminos.

1.3.1.2 Piques mineros – Tipos.

1.3.1.2.1 Piques mayores a 45°.

También conocidos como piques verticales, son aquellos que se utilizan para el transporte de materiales, personal y extracción mineral; existen diferentes piques, con respecto a su posición con el mineral(veta) son:

• Pique en Desmonte (Pendiente): tiene un buen desarrollo ordenado, uno buenos pilares de protección y un ingreso hacia las vetas paralelas. A medida que pasan los años se pierde estabilidad y además el control del terreno, también se puede llegar a destruir la labor(pique), y tiene un costo elevado por el desarrollo en estéril.

• Pique interceptando a la veta: es fácil ingreso al yacimiento, tiene un costo de desarrollo inicial menor, es más armónico en los niveles y crea un rápido flujo de caja. Pero presenta problemas en el control del terreno, sus pilares de protección en mineral, y un elevado costo de mantenimiento.

• Pique al yacente: es de mayor preferencia, aprovecha la gravedad y es más económico que los anteriores; pero tiene problemas de control del terreno.

(18)

1.3.1.2.2 Piques inclinados

Tiene una inclinación menor de 45°; Tanto el diseño en oficina como la ejecución en campo no es tarea sencilla, ya que desde el inicio de deben tener todos los parámetros (ubicación, método de ejecución, geología, costos y principalmente la topografía bien establecidos para que no haya perdida o paradas en el trayecto del desarrollo. Existen dos tipos según la dirección respecto a la veta y son:

Pique inclinado por veta: Es caro en su construcción y poco eficiente, su inclinación puede ser uniforme, lo que nos dice que puede tener una mayor capacidad de extracción;

las irregularidades de la veta entorpecen el transporte, cambios bruscos aumentan los costos de extracción y disminuye su capacidad por una velocidad de arrastre menor; y requiere dejar pilares de protección para el pique. (Tuero, 2019, pág. 26)

Aquí en Santa Bárbara se han construido 2 piques inclinados por veta denominados:

• Inclinado Santa Bárbara. - tiene una inclinación de 45° y una longitud de 100m.

• Inclinado 104. - El cual tiene una inclinación de 45° y una longitud de 65m.

Pique inclinado por yacente: El manteo variable hace imposible la inclinación uniforme por el yacimiento y debe ubicarse en el yacente por estéril; el carguío directo, poca mantención (poca fortificación), ya que, si es por mineral, en las cajas del mineral hay un mayor peligro de derrumbes; además es caro, requiere estocadas estaciones en la roca; y no entrega informaciones del yacimiento, por correrse en estéril. (Tuero, 2019, pág. 27)

En la minera contamos con un pique inclinado por yacente construido en roca ígnea estéril, el cual tiene una longitud de 275m y un ángulo de inclinación de -26° ejecutado desde le nivel 4142 hasta el nivel 4023. Esta labor es actualmente la principal línea de extracción que alimenta la producción requerida.

(19)

1.3.1.3 Pique inclinado – Estructura.

Solo existen dos tipos de estructuras que se pueden realizar en la minería subterránea peruana los cuales vienen siendo diseñadas según las características requeridas de cada tipo de empresa minera, pueden ser de acero o de madera.

En los inclinados construidos en la minera Santa Bárbara se construyeron inclinados combinando ambas estructuras para un mejor sistema de extracción, comodidad de tránsito de personal y mejor perduración con el tiempo. Las ejecuciones solo se realizaron en frentes de un nivel superior a un nivel inferior ya que zona mineralízate estaba por debajo de la altitud de nuestras bocaminas.

En otros casos, si se contara con un nivel inferior, la construcción del pique se puede realizar de manera convencional o mecanizada, para el cual se perfora primero el hueco piloto y luego del nivel inferior se empieza a rimar (ensanchar) con una broca de mayor diámetro y finalmente se completa a la sección diseñada. (Tuero, 2019, pág. 27)

1.3.1.4 Sistema de extracción del pique inclinado en mina Santa Bárbara.

1.3.1.4.1 Extracción por el IVP1, 104 y Santa Bárbara

En el inclinado virgen de la puerta 1 (IVP1) se saca el mineral en carros U-35 de la zona Carla Sofia norte (Sandra y Sara) con un winche de 100 HP denominado “HERCULES”. También es el inclinado por donde se sacó todo el material volado para la construcción del IVP2. El mineral se la zona SANDRA se acumula en una chimenea de 35 Tn en el nivel 4093 y el material volado de la zona SARA se acumula en la chimenea de 55 Tn en el nivel 4065.

El rendimiento de los 3 niveles de extracción en el IVP1 es:

-IVP1(nivel 4142) ---Sandra (nivel 4093) ---10 carros U-35/hora -IVP1(nivel 4142) ---Sara (nivel 4065) ---8 carros U-35/hora -IVP1(nivel 4142) ---IVP2(nivel 4023) ---6 carros U-35/hora

(20)

En los inclinados 104 y Santa Bárbara el mineral proviene de la zona Carla Sofia sur mediante skips con winches de izaje de 20 HP y 40 HP respectivamente. Todo el mineral de la zona sur se acumula en la chimenea Valeria con una capacidad para 120 Tn. El mineral es llevado en carros U-35 hasta una tolva inferior del inclinado 104 con una capacidad de 20 Tn, realizamos el izaje de mineral en skip hasta una tolva de 25 Tn en la parte superior del mismo 104, desde aquí también con U-35 se traslada el mineral a una tolva de 10Tn en la parte inferior del inclinado Santa Bárbara. Se realiza el izaje hasta la última tolva de 15 Tn en la parte superior del inclinado SB. Finalmente, mediante locomotora con capacidad para sacar 10 U-35 se traslada el mineral a superficie.

a. Parámetros empleados para el diseño - izaje.

• Características de la tambora.

• Peso de la tambora

• Velocidad mínima y máxima de izaje.

• Tiempo de ciclo de extracción por nivel (carga, descarga, enganchado y desenganchado).

• Sección del inclinado(planos) y longitud.

• Angulo de inclinación.

• Carros U-35 y skips (peso y capacidad).

• Cable de izaje (peso y longitud) a. Componentes para izaje.

• Cable de izaje (3/4”).

• Skips y carros U-35.

• Cantidad de poleas.

• Base o plataforma para winche.

• Dimensiones de tambora.

• Motor eléctrico de 20 HP, 40 HP y 100 HP.

• Seguridad: freno de winche, freno hidráulico, etc.

• Tablero de control para los winches de 100HP y palancas de control para los winches de 20 HP y 40 HP.

(21)

1.3.1.4.2 Tipo de izaje

En Santa Bárbara se emplea el izaje con winche de tambora, con las dimensiones y

capacidades ya mencionadas anteriormente de acuerdo con lo que se requiere en cada nivel o zona de extracción. También existe otro tipo de izaje puesto que Tuero Calcina (2019) nos dice que:

Hoy en día hay dos tipos básicos de izaje disponibles en cualquier parte del mundo; el izaje con winche de tambora, el cual enrolla el cable a la tambora, y el sistema koepe o de fricción en donde simplemente el cable pasa sobre la rueda durante el proceso de izaje. El izaje por tambor y fricción son dos términos genéricos que describen las dos categorías básicas, pudiendo haber variaciones dentro de cada categoría. Las aplicaciones en sistema de izaje con winche de tambora, fricción o koepe se resumen en las partes principales del sistema de izaje. En las cuales son: winche, cable de izaje, polea, tornapunta, castillo de izaje, skip o jaula, pique, tolva de carga de material. (pág.

34)

1.3.1.4.3 Sistema de izaje

Nuestros sistemas de izaje ya mencionados nos sirven para el transporte de mineral en carros U-35 y skips. Para el ingreso de materiales de sostenimiento como pernos helicoidales, malla electrosoldada, madera de diferentes medidas y diámetros. Actualmente todavía no se utiliza para el trasporte de personal. Se debe tener las siguientes consideraciones.

• Número de niveles de producción.

• Profundidad del pique o inclinado.

1.3.1.4.4 Winche

Dispositivo mecánico, impulsado manualmente o por un motor, destinado a levantar y desplazar grandes cargas. Consiste en un cilindro o tambor giratorio, alrededor del cual

(22)

se enrolla un cable o cadena, provocando el movimiento en la carga que está sujeta al otro extremo de este. (Tuero, 2019, pág. 35)

También son cilindros metálicos donde se enrolla el cable. Podríamos hablar del enrollado activo que es el cable que verdaderamente trabaja y el enrollado de reserva para los cortes reglamentarios que dispone la ley de seguridad y para reducir el esfuerzo ejercido por el cable, a la unión con el tambor (Tuero, 2019, pág. 35)

1.3.1.4.5 Winche de izaje

Los winches de izaje utilizados en la unidad minera Santa Bárbara de Trujillo son 4:

Winche de 20HP, winche de 40HP y dos winches de 100 HP “HERCULES” Y “SANSON”.

Ver Figura D6. Utilizados principalmente para la extracción de mineral en skips y carros U- 35.

1.3.1.4.6 Cable de izaje

Los cables utilizados en todos los winches de Santa Bárbara son de ¾ de pulgada. Las distancias son calculadas con una longitud del 75% más de lo requerido para cambios o desgaste.

Dependiendo del tipo de izaje en los winches; ya sea por fricción o enrollamiento; los cables de izaje pueden ser fabricados de aluminio o de alambre de acero; los mismos que, son colocados ordenadamente para desempeñar el trabajo de izar los carros mineros, skip o las jaulas. Para formar cables, se arrolla un gran número de hilos de aluminio o acero de alta resistencia (entre 130 y 180 kg/mm2). Estos hilos se disponen en cordones y torones, según sea el caso. (Tuero, 2019, pág. 36)

1.3.1.4.7 Tipos de cables.

Tipo Lang: Los torones en un cable tipo Lang, están torcidos en la misma dirección (lang derecho o lang izquierdo). Regular: Los alambres del torón, están torcidos en dirección opuesta a la dirección de los torones del cable. (Tuero, 2019, pág. 36)

(23)

1.3.1.4.8 Estructura de los cables.

Los cables utilizados para el izaje están conformados por un núcleo o alma y enrollados por torones. Estos son el conjunto de alambres o hilos.

Torones o cordones: Un cable está formado por un conjunto de torones o enrollados.

Cada torón, está formado por un conjunto de hilos. La mayoría de los hilos utilizados en la construcción de cables son redondos y de diámetros comprendidos corrientemente entre 2 y 3 mm. El alma de acero se utiliza para zonas donde el cable está sujeto a severos aplastamientos o cuando el cable trabaja en lugares donde existen temperaturas muy elevadas que ocasionen que el alma de fibra se dañe con el calor. También este tipo de alma proporciona una resistencia adicional a la ruptura, de aproximadamente un 10%, dependiendo de la construcción del cable. (Tuero, 2019, pág. 38)

Núcleo o alma: El alma del cable sirve como soporte a los torones que están enrollados a su alrededor. El alma se fabrica de diversos materiales, dependiendo del trabajo al cual se va a destinar el cable, siendo lo más usual el de alambre de acero o el alma de torón que está formado, como su nombre lo indica, por un torón igual a los demás que componen el cable; hay alma de fibra que puede ser de fibras vegetales o fibras sintéticas. (Tuero, 2019, pág. 37)

1.3.2 Geología regional

La geología regional característica de la Libertad contiene diferentes tipos de rocas, la cual predomina las rocas metamórficas intrusivas, rocas sedimentarias y volcánica.

(24)

Figura 1

Imagen satelital de la compañía minera Santa Bárbara de Trujillo.

Fuente: VYMaps.com: vista en Planta de la Compañía Santa Bárbara de Trujillo.

1.3.2.1 Litología

La litología que predomina en la unidad minera Santa Bárbara de Trujillo, tomando como referencia la Hoja N. 16 – h (cuadrángulo de Pataz.) son las formaciones del Batolito de Pataz principalmente y el complejo Marañón.

a. Batolito de Pataz

El Batolito de Pataz se extiende aproximadamente 50 Km. entre Vijus al norte y Buldibuyo al sur, con un ancho promedio de 2.5 Km., limitado por el E - NE con el Complejo del Marañón y Volcánicos Lavasén, y por el W-SW con las rocas sedimentarias mesozoicas de la Formación Crisnejas. Al NW del batolito, afloran pequeños intrusivos de pórfido diorita-andesita, que intruyen a las rocas paleozoicas, pertenecientes posiblemente al Cretáceo Superior. En el distrito minero de Pataz, las zonas de fallamientos y fracturamientos pre-existentes dentro del intrusivo, han servido

(25)

de canales de circulación de las soluciones mineralizantes hidrotermales, depositándose en las trampas estructurales, dando lugar a la formación de vetas; posteriormente, estas vetas han sido falladas y plegadas en más de dos eventos tectónicos; razón por la cual, se presentan muy irregulares en su comportamiento estructural y en continuidad. El relleno de las estructuras mineralizadas está constituido por cuarzo lechoso, pirita, marmatita, esfalerita, calcopirita, galena y oro en estado nativo y libre. (Guizabalo, 2017, pág. 26)

b. Complejo Marañón

La base de la columna estratigráfica de la región está formada por un complejo metamórfico al cual se la da el nombre del Complejo Marañón. Las rocas del complejo afloran a lo largo del río Marañón sobre un ancho aproximado de 15 Km. El profundo corte del valle del Marañón permite la observación de un grosor máximo de más de 2 Km. En este complejo metamórfico se distinguen tres unidades, pero no se ha podido descubrir las relaciones estratigráficas entre ellas. Lo cierto es que la unidad inferior consiste en mica-esquistos, sobre la cual aflora una filita negra y localmente una meta- andesita verdosa. Las relaciones entre éstas dos últimas quedan desconocidas, pero la presencia de intercalaciones esquistosas dentro de la meta- andesita, sugiere que estratigráficamente ésta viene entre la mica-esquisto y la filita. Por lo tanto, el orden supuesto de las unidades del Complejo Marañón es: Filita Negra, Meta-andesita verdosa y Mica-esquisto gris verdoso. (Guizabalo, 2017, pág. 26)

1.3.3 Geología local

En Santa Bárbara de Trujillo, predomina el tipo de rocas ígneas tales como el granito, granodiorita y dioritas en todo el radio del distrito de Buldibuyo. También se encuentran rocas pizarras de poca dureza del complejo Marañón, las fallas locales son muy continuas hace que el terreno sea menos inestable.

(26)

En el Batolito de Pataz, se observa rocas de composición básicas a intermedias englobados en rocas acidas en forma de xenolitos, con una granulometría variada de grano fino a medio, fenocristales de cuarzo con textura porfirítica, con presencia de pirita puntualmente a trazas, cloritizados y silicificados. Estas rocas son cortadas por delgados paquetes de diques subvolcanicos de textura porfiroafanitica, cloritizados y silicificados fuertemente, así como metavolcanicos, con calcita en venillas. Se ha identificado rocas denominadas “metasomatitas” (sin rastros del protolito), las cuales están asociadas y acompañan a las estructuras mineralizadas en sus cajas, presentando una granulometría media con granos de cuarzo y sericita, cortados por cuarzo y calcita.

(Guizabalo, 2017, pág. 27) Figura 2

Estratigrafía local de la zona

Fuente: S.M.R.L. Santa Bárbara Trujillo

(27)

1.3.3.1 Estructuras Principales Zona Carla - Sofia (Nv. 4093)

Nivel principal de extracción de mineral que se encuentra agotándose, dividido en dos zonas: Norte y Sur, con una proyección horizontal de 250m x 90m, presenta rocas de composición granodiorita a tonalita con metasomatitas asociado a las estructuras mineralizadas. El Manto Carla-Sofía presenta un rumbo al NW y buzamiento 18 a 12°NE, potencias irregulares de 0.30 a 2.10m, controladas litológicamente por diques paralelos al manto. Estructuralmente se observa la falla Culqui que limite al Este la morfología del manto a veta de Rb: N20°E con Buz: 60°SE. (Guizabalo, 2017, pág. 28)

Zona Delicias (Nv. 4010)

Futuro nivel de producción de mineral, según los datos de las perforaciones diamantinas este compuesto por minerales como pirita masiva y cubica, vetillas de cuarzo, galena, esfalerita.

Además, se observa Sills que dividen a la estructura en dos partes.

Reservas y Recursos minerales

Las perforaciones diamantinas realizadas nos permiten estimar los recursos de la zona delicias, obteniendo así los siguientes resultados.

Tabla 1

Estimación de reservas en la zona Delicias.

Certeza TM

Preparación 3750.4575

Gal. Delicias 2385.09375

Tajeos 35759.92613

Total 41895.48

Nota: Elaboración propia.

(28)

1.3.4 Método de explotación Long-wall

Este método se utiliza en la compañía minera Poderosa. Lo adecuamos a nuestros estándares de labores y lo ejecutamos en la mina Santa Bárbara con block de 20 m x 20 m.

El sostenimiento utilizado es con puntales con Jack-pot y cuadros de madera a un espaciamiento de 1.5m por 1.5 en rocas duras y reducimos el avance en rocas blandas o suaves.

1.3.4.1.1 Preparación del block (20 m x 20 m) a. Galerías

Se desarrollará inicialmente una galería principal de 3.0 x 3.0 denominada galería Delicias, Previo a la construcción de una cortada a 75m del IVP2, luego se abrirán galerías de 2.5 x 2.5 denominadas galería Delicias1 y galería Delicias2.

b. Chimenea en Desmonte

Se realizará la chimenea Delicias la cual servirá como almacén de mineral de todo el manto a explotar, la chimenea será con dirección a la veta de sección 2.0 m x 2.0 m, desde el Nv 3992 hasta el Nv 4023 con una longitud de 20 metros, interceptando a la galería Delicias. La capacitad será de 100 toneladas.

c. Subniveles

Para el desarrollo en zona delicias, se ejecutarán cinco subniveles de sección 2.00 m x 2.5 m.

al inicio los subniveles estaban proyectados para una preparación de 20 m, actualmente del primer subnivel tiene una longitud de 40 metros aumentando las reservas de la zona delicias.

d. By-pass

Labor horizontal con sección 2.0 m x 2.40 m, que se desarrolla paralela a la veta en este caso paralelo a las Galerías y que luego servirá para acceso y tránsito de personas además traslado de materiales y herramientas. Así no interrumpir el rastrillaje para la acumulación de carga en las galerías y subniveles en la extracción.

(29)

Fuente: Elaboración propia

Figura 3

Vista en isométrico de un Block 20m x 20m

Figura 4

Vista de un Block explotado

(30)

1.3.5 Ventilación principal

Para la ventilación en la construcción del IVP2 tenemos dos ventiladores uno como impelente y el otro como extractor de 10 000 CFM y para la exploración en Delicias se a considerado un extractor de 20 000 CFM, todos de la marca Airtec.

1.3.5.1 Ventilación Auxiliar

Para disminuir el tiempo de ventilación o realizar más rápido la evacuación del gas viciado producto de los disparos realizados en la construcción del IVP2 se dejará prendido las 2 mangueras de 1pulgada de aire comprimido que tenemos. Una en dirección del avance y otra en sentido contrario. Siendo así el tiempo de ventilación de 25 min a 35 min.

1.3.6 Marco conceptual a. Cable de rastrillaje.

Son cables que van dentro de la tambora de un winche eléctrico de 30HP de rastrillaje. Cuyas dimensiones son: el cable de jale tiene ½” de diámetro y 120 metros de longitud mientras que el cable de retroceso es de 7/16” de diámetro y 135 metros de longitud.

b. Carro U-35 minero

De 1.5 toneladas de capacidad son los vehículos con ruedas que en ellos sale el material volado.

Contamos con 35 carros U-35 para los diferentes niveles de extracción.

c. Costos operativos

Son todos los gastos generados desde el inicio de la ejecución del proyecto hasta su término o conclusión. Estos se pueden clasificar en costos indirectos y directos.

d. Eficiencia

Es realizar la terea encomendada de madera adecuada y correcta. Cumpliendo las normas y reglas de seguridad en caso de la construcción del IVP2.

(31)

1.4 Marco empírico.

1.4.1 Antecedentes bibliográficos.

Condori y Vivanco (2020), en su investigación “Profundización de la mina san juan, mediante el inclinado 8707, para incremento de reservas de la empresa minera Century Mining Perú SAC-2018” tuvo como objetivo incrementar las reservas de mineral y prolongar la vida de la mina utilizando la metodología primero se realizó el mapeo geo-mecánico de la zona donde se va a construir el inclinado 8707, de la mina San Juan, con el fin de diseñar las labores de profundización; luego se efectúo el diseño y la construcción del inclinado 8707 obteniendo como resultados que el sistema de izaje, será no balanceado y que se requerirá un winche para realizar el izaje de 2 carros mineros U-35, que ascenderán por el inclinado 8707, de sección 2,4 m x 2,4 m, con un ángulo de inclinación de 30º, de longitud 140 m total, se estimó un tiempo de 77 días y se concluye que el monto de la inversión total de la infraestructura necesaria para el sistema de extracción de la profundización asciende a S/. 242 514.00 Producto de la evaluación económica de los precios unitarios de las herramientas y accesorios etc.

Tuero (2019), en su investigación “Diseño de pique inclinado y planeamiento del sistema de extracción para incrementar la producción de mineral en la Unidad Minera Cuatro Horas MACDESA S.A.” Tuvo como objetivo diseñar el pique inclinado y planificar el sistema de extracción, utilizando la metodología de investigación descriptiva que consiste en describir y analizar el proceso de extracción mediante el diseño del pique inclinado y su sistema de izaje, teniendo como resultados determinaron que el pique inclinado tendrá una sección de 2.40 x 2.40 con una longitud de 200 metros y una inclinación de 40°, para lo cual se hizo cálculos de la maquinaria de extracción a utilizar: winche con potencia de motor 80 HP, cable Flattened – Triangular Strand de 22 mm de diámetro, la producción de mineral anual calculado es de 54 000 toneladas; asimismo, el planeamiento de la ejecución del pique inclinado tendrá una duración de 5 meses, además se presentó una evaluación económica, donde el costo de

(32)

inversión asciende una suma de 218 028 U$ dólares americanos que comprende el laboreo, perforación y voladura, equipos de izaje y equipos de transporte entre otros que permitirán un incremento de la producción y productividad en un 412% haciendo de este proyecto altamente rentable.

Vela (2020), en su investigación “Proyecto de profundización de la mina Coturcan para el incremento de reservas mediante la rampa 0388 compañía minera Lincuna - U.E.A.

Huancapetí” tuvo como objetivo incrementar la vida de la mina Coturcan y ampliar la vida útil, siguiendo la metodología primero se diseñó de la profundización de la mina, obteniendo como resultados el costo por metro lineal más eficiente optimizar el uso del presupuesto de

$1,111,941.95 que en base a los indicadores económicos se logra determinar la rentabilidad del proyecto de profundización, con resultados de un VAN de $2,996,213.99, un TIR del 111.00

% con un periodo de recuperación de 1.34 años, mediante el análisis del tipo de roca y el diseño de carga en frentes de sección 4.00 x 4.00 m. se obtuvo como conclusión que se logró determinar una malla optima de perforación aplicando el método de influencia de taladros logrando un avance de 3.14 m/disparo; así mismo se determinó el sostenimiento optimo a utilizar primando la seguridad y buscando la excelencia operacional en todos los procesos unitarios que comprende la ejecución del proyecto de profundización.

Huaycochea (2021), en su investigación “Profundización del inclinado norte para la explotación de la veta teodorita en corporación de negocios horizonte S.A.C. Caraveli – Arequipa” tuvo como objetivo ejecutar la profundización del inclinado norte e implementar un sistema de extracción teniendo como metodología el tipo de investigación desarrollado es básica de nivel correlacional y un diseño descriptivo correlacional, donde las variables de estudio están correlacionadas entre si obteniendo los resultados la ejecución de la profundización y tuvo como conclusión principal de que se construyó un inclinado de 150

(33)

metros de longitud con una sección de 2.4 m x 2.0 m y un ángulo de inclinación -28° a un costo de 577.18 $/ m, para facilitar la extracción de 58725 TM de mineral probado entre los NV 1050 – NV 975, en el menor tiempo posible para cumplir con la producción requerida de 28800 Tm/año.

Huaracha (2021), en su investigación “Construcción del pique inclinado Mercedes- NV480 para mejorar la producción en la Unidad Minera San Juan de Arequipa” tuvo como objetivo diseñar y planificar para una correcta ejecución en el proceso de profundización y su sistema de izaje, aplicando el Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacional; obteniendo con resultados que el pique inclinado tendrá una longitud de 235m, con una sección de 2.40m x 2.40m, con una inclinación negativa de 30°; en cuanto el sistema de izaje se utilizó, winche de 80HP de potencia, cable Flattened – Triangular Strand de 18mm de diámetro, con una producción de 15,000 toneladas anuales, teniendo como conclusión su evaluación económica, la inversión asciende una suma de 381,655.69 US$ dólares americanos; con un VAN de 8,998,711.41 US$ y un TIR del 130.88% con una inversión total de 2,257,464.00 US$ siendo el proyecto altamente rentable.

Vela (2013), en su investigación “Profundización de la mina Casapalca mediante el diseño y construcción del pique inclinado 016 Zona Veta Oroya - niveles 14 al 18

” tuvo como objetivo diseñar las labores de profundización, obteniendo como resultados que se requerirá un winche con potencia de 261 kW (350 HP) para realizar el izaje de tres carros mineros U-35, de 4,95 TM de masa total, que ascenderán por un pique inclinado 016, de sección 2,4 m x 2,4 m, con un ángulo de inclinación de 30º, de longitud 367,8 m total, a una velocidad de cuerda de 5,4 m/s, se concluye que se necesita un tiempo de 225 días para realizar todas las obras, pique inclinado 016, los desquinches y cuadrados de las estaciones de pique en los niveles 14 y 18, el tendido de los rieles en estas estaciones y a lo largo del pique, y por último, el armado de la plataforma e instalación del winche. Asimismo, el monto de la

(34)

inversión total de la infraestructura necesaria para el sistema de extracción de la profundización asciende a US$ 1’406,960.00. Producto de la evaluación económica, se concluyó que el valor actual neto (VAN) del proyecto de profundización de mina es de US$ 5 958 767.83, para una tasa anual de descuento de 18%.

Barzola (2018), en su investigación “Influencia del diseño del pique inclinado en 30°

en la profundización Veta Julie 2 en la CIA. Minera Poderosa S.A. tuvo como objetivo optimizar la profundización de la veta Julie 2, obtenido los resultados que se requiere un winche con potencia de 80HP para izar 5 carros mineros U-35, que se desplazará por el pique inclinado Julie -2 de sección 2.7m x 2.7m, con inclinación de 30°, con una longitud de 300.00m, a velocidad de 5,4m/s, el winche con un tambor cilíndrico con diámetro de 5pies; el cual el requerimiento de producción mina determina el sistema de transporte por izaje, que es necesario dos locomotoras de 4 toneladas para, transporte de material con una velocidad estándar de 6km/hr en los niveles 2410 y 2260, obteniendo como conclusión que la inversión total en la construcción del pique inclinado en profundización asciende a US$1’437,394.

Huillca (2017), en su investigación “Selección del proyecto de profundización mediante inclinado o pique en la unidad Minera Esperanza de Caravelí – Minera Croacia E.I.R.L.- Arequipa”, tuvo como objetivo conocer la selección optima de profundización tenido dos propuestas, teniendo como resultados en cuanto al sistema de izaje se utilizó un motor de 250 HP y 110 HP para inclinado 415 y pique 629 respectivamente, el diámetro de cable a utilizar será de 16 mm. Para el inclinado 415y 18 mm para el pique, los egresos del proyecto se realiza el flujo de caja económico con tasa de descuento anual de 15%. El cual se tiene que el proyecto del inclinado 415 con un VAN de US$ 4, 014,361.42 y el pique tiene un VAN de US$ 3,993,996.85; obteniendo como conclusión que el proyecto del inclinado 415 es la mejor alternativa con respecto al PQ 629, además el tiempo de recuperación es en menor plazo en 8 meses con 12 días.

(35)

Carpio (2016), en su investigación “Construcción del pique 35 del nivel 7 al 12 veta tres ranchos Ecuador” tuvo como objetivo explicar la profundización de mina paraíso mediante el diseño y construcción del inclinado 035, obteniendo los resultados un mapeo geomecánico de la zona donde se va a construir el pique inclinado 035, entre los niveles 7 y 12 de la Zona tres ranchos, en cuanto al diseño de izaje con un Skip minero el cual ascenderán por un pique inclinado de 035 y de sección 2.4m x 1.5m, con un ángulo de inclinación de 45° y una longitud de 320 metros y tuvo como conclusión una inversión total de US$ 132 004.08.

1.5 Problema.

¿Qué beneficios se obtendrán con la profundización de labores mineras en la mina Santa Bárbara por medio de la construcción del inclinado IVP2?

1.6 Objetivos.

1.6.1 Objetivo General

Explicar la profundización de labores en mina Santa Bárbara con el diseño y construcción del inclinado IVP2 para poder explorar y explotar los recursos de la veta Delicias en el nivel 4010.

1.6.2 Objetivos Específicos

• Ejecutar el Mapeo Geomecánico del macizo rocoso en el nivel 4023 donde se construirá el inclinado IVP2.

(36)

• Realizar la profundización de la unidad minera Santa Bárbara por medio de la construcción del inclinado IVP2, utilizando los recursos necesarios para aumentar las reservas de mineral y vida útil de la mina.

• Diseñar la labor optima del inclinado IVP2 en función a los parámetros geológicos y geomecánicos.

• Calcular los costos operativos en la construcción del inclinado IVP2 en la mina Santa Bárbara de Trujillo.

• Determinar la viabilidad del proyecto.

1.7 Hipótesis General

Que la explotación de la veta DELICIAS en el nivel 4010 depende de la profundización de labores mineras en la Mina Santa Bárbara mediante el diseño y construcción del inclinado IVP2 además otras labores de preparación y desarrollo.

1.7.1 Hipótesis especificas

-Unir al IVP1(inclinado virgen de la puerta 1) con la zona delicias.

-Formar parte del sistema principal de extracción de mineral a futuro.

-Construir el IVP3.

(37)

2 Capítulo II. MATERIAL Y MÉTODO 2.1 Tipo de Investigación.

Según el nivel de profundización en el objeto de estudio se encuentra en el tipo de investigación descriptivo y correlacional, porque se describió constantemente la relación que existen en nuestras variables. Observacional porque se realiza en campo y se recolecta información del producto de la ejecución.

Por el grado de manipulación de variables es no experimental, porque no se logra manipular las variables, solo se enfoca en procesar la información recolectada diariamente, para poder llegar a las conclusiones claras y buenas recomendaciones.

El diseño:

M O M: muestra O: observación

2.2 Población Muestral

2.2.1 Población

Tiene como población a la Compañía minera Santa Bárbara la cual está delimitada por la zona Delicias lugar donde se realizará la construcción del inclinado IVP2.

(38)

2.2.2 Muestra

La muestra lo conforma el inclinado IVP2 desde el Nv. 3992 hasta el Nv. 4023 en la zona Veta Delicias de la Compañía minera Santa Bárbara.

Fuente: Área de Topografía-Compañía minera Santa Bárbara

2.3 Unidad de análisis.

2.3.1 Ubicación

La compañía minera Santa Bárbara de Trujillo, se localiza a una altitud de 4142 m.s.n.m. en:

• Comunidad: Entre la Paccha y Llampao.

• Sector: Alto Los Canales.

• Distrito: Buldibuyo

• Provincia: Pataz.

• Departamento: La Libertad

Teniendo como coordenadas: UTM 233000 Y 9106000N, WGS84, ZONA 18S.

Figura 5

Vista en planta del IVP1 , IVP2 y zona Delicias.

(39)

2.3.2 Acceso

Para llegar al lugar se puede realizar por vía terrestre y también por vía aérea:

2.3.2.1 Vía terrestre

Dependiendo del lugar donde te encuentres puedes tomar transporte:

• Norte: Pasando por los distritos de Siguas, luego la provincia de Tayabamba y finalmente la compañía Santa Bárbara en dirección al distrito de Llacuabamba.

• Sur: Iniciando en Trujillo, luego Huamachuco, después Llacuabamba y finalmente La empresa Minera en dirección a la provincia de Tayabamba.

2.3.2.2 Vía aérea

No hay transporte aéreo que te deje en el mismo distrito, pero si a los aeropuertos cercanos.

• Norte: Aterrizando en el distrito de Urpay a una hora de la provincia de Tayabamba, luego vía terrestre hasta la unidad Minera.

• Sur: Iniciando en Trujillo y aterriza en el distrito de Chagual, luego transporte terrestre hasta la empresa Minera.

2.4 Técnicas e Instrumentos 2.4.1 Técnica

Es la observación ordinaria y/o participante. Comprende todas las observaciones en campo diarias para ver el cumplimiento del ciclo de minado, así como el pintado de malla para la perforación, mediciones de avance y de tacos después de la voladura para una mejora continua,

2.4.2 Instrumento:

• Medición: Recopilar información de datos del ciclo de minado, así como el resultado de sección de labor, avance, gradiente, factores de carga, granulometría después de la voladura.

(40)

• Libreta de Campo: Este instrumento nos servirá para anotar toda la información en la recolección de datos diarios del proyecto.

• Mapas y Planos Geológicos: Instrumento de uso diario para que nos ayude a evaluar la geomecánica del inclinado IVP2 presencia de fallas principalmente.

• Pruebas de Campo: A través de estos datos obtenidos con este instrumento nos proporciona información casi exacta o exacta para seguir avanzando en la ejecución.

• Fotografías: Tomas fotográficas de todos los resultados para una mejora continua.

2.5 Control de calidad de Datos.

Los datos presentados son reales y están autorizados para mostrar por la jefatura de

operaciones de la compañía Santa Bárbara de Trujillo. El documento se colocará al final de los anexos.

2.6 Procedimiento de Recolección de Datos Tabla 2

Etapas de ejecución mediante el método y técnica elegido

Etapas Procedimientos de ejecución

1 Estudio inicial para el Desarrollo del Proyecto y recopilación de datos geológicos y geomecánicos.

2 Análisis de los datos obtenidos para el diseño de sección optima de la labor.

3 Construcción de la cámara de Winche izaje para la limpieza del ciclo de minado.

4 Inicio del inclinado con el primer disparo programado siguiendo los estándares diseñados.

5 Construcción de plataforma para Winche de rastrillaje teniendo 20m de avance.

6 Construcción de Winche 02 de rastrillaje 7 Construcción de Winche 03, 04 de rastrillaje.

8 Instalación de línea decauville en todo el inclinado.

9 Estandarización del camino del inclinado IVP2.

Fuente: elaboración propia.

(41)

2.6.1 Etapa 1: Estudio Inicial para el Desarrollo del Proyecto.

En esta etapa se busca y recolecta todo tipo de información tanto en la unidad como en otras fuentes correspondiente al tipo de roca del macizo, presencia de agua, fallas, relleno, etc.

2.6.2 Etapa 2: Análisis de los datos obtenidos.

Se analizaron los datos obtenidos en la primera etapa y se diseñará la sección optima del inclinado, así como también se obtendrá el tipo de sostenimiento de acuerdo con la evaluación geomecánica.

2.6.3 Etapa 3: Construcción de la cámara de Winche de rastrillaje para la limpieza del ciclo de minado.

Se construirá una cámara de Winche “SANSON” de izaje en dirección al inclinado IVP2, su limpieza se realizará con pala neumática 12b.

2.6.4 Etapa 4: Inicio del inclinado con el primer disparo programado siguiendo los estándares diseñados.

Inicio de la construcción del IVP2 de sección de 3.0x3.0, cuya limpieza se realizará con el Winche de rastrillaje construido.

2.6.5 Etapa 5: Construcción de plataforma para Winche de rastrillaje teniendo 20m de avance.

Se construirá una plataforma de 1.6m de alto para colocar el Winche 01 de rastrillaje con una rampa hecha de tablas para poder llenar los U-35.

(42)

2.6.6 Etapa 6: Construcción de Winche 02 de rastrillaje.

Según sea el avance es necesario la construcción de un Winche 02 de rastrillaje para poder seguir avanzando el inclinado.

2.6.7 Etapa 7: Construcción de Winche 03, 04 de rastrillaje.

Se construirá el Winche 03 de rastrillaje y el Winche 04 para mejorar en los tiempos de limpieza y nos permita avanzar con el inclinado.

2.6.8 Etapa 8: Instalación de línea decauville en todo el inclinado.

Una vez terminado los 178m del inclinado se procederá a la instalación de línea decauville de acuerdo con el estándar diseñado inicialmente en todo el tramo.

2.6.9 Etapa 9: Construcción del camino y finalización del inclinado IVP2.

Se construirá el camino del inclinado colocando puntales delgados cada 1.5m y el respectivo entablado para separar distintos compartimentos.

2.7 Procesamiento de datos.

Los datos y resultados se mostraron en tablas y figuras adecuadas para ser analizados mediante el área de operaciones, y así garantizar que esta información sea clara y entendible para su interpretación, aplicando el software AutoCAD (2D, 3D) y Microsoft Excel.

2.8 Definición de las variables de estudio.

Definición de Variables.

• Variable Independiente:

Diseño y construcción del inclinado IVP2.

(43)

• Variable Dependiente:

Profundización de la mina Santa Bárbara de Trujillo.

Tabla 3

Operacionalización de variables

Variable Indicadores Medida

Independiente

Diseño y construcción del inclinado IVP2.

Perforaciones Pies/metros perforados Voladura

Factor De Carga Factor De Potencia

Kg/m³ Kg/Tn

Limpieza Tn

Sostenimiento m³; Tn

Producción Tn/h

Dependiente

Profundización de la mina Santa Bárbara de Trujillo.

Reservas Tn

Ley g/t

Fuente: elaboración propia.

(44)

3 Capitulo III. RESULTADOS

3.1 Diseño del inclinado IVP2.

Para llevar a cabo el diseño del inclinado IVP2 se vieron diferentes parámetros, pero principalmente se consideró la ubicación de la veta Delicias, características geomecánicas, así como los recursos disponibles y la inversión.

3.1.1 Estudio geo-mecánico del lugar donde se construirá el IVP2.

Primero se visualizó la data de geología para ver si tiene registrado fallas o estructuras que nos impidan pasar o tener demoras o imprevistos.

Luego se realizó el mapeo geomecánico de la estación superior donde ira ubicado el winche de 100 HP denominado “SANSON” y de los 10 primeros metros de avance del IVP2 observando roca granito y granodiorita, es decir, es un macizo rocoso competente.

Durante el tiempo de construcción, la evaluación del masico rocoso era en cada cambio de litología o presencia de estructura como fallas, discontinuidades, presencia de agua, tipo de relleno de fallas, dureza de la roca, etc.

3.1.1.1 Clasificación geomecánica (G.S.I.)

Durante la evaluación observamos que presenta de 8 fracturas por metro, discontinuidades levemente rugosas y abiertas, al darle golpes con la picota vemos que se rompe con 2 golpes, según nuestra tabla geomecánica nos da un G.S.I. de F/R y su valuación Rock Mass Rating (RMR) equivalente esta entre 61 y 80.

(45)

En la siguiente figura se muestra, la condición estructural (Fract/m2) y la condición superficial de resistencia con golpes de picota, y la manera en cómo hemos realizado el cálculo para poder sacar el valor de nuestro RMR, tomando el promedio que seria 70.

Figura 6

Evaluación de GSI (modificado).

Fuente: Departamento de Geomecánica

(46)

En la figura siguiente se determina el TAS (tiempo de autosoporte), teniendo como base nuestro RMR de 70, Así como también la elección del tipo de sostenimiento según labores mineras.

Como la Clasificación GSI nos salió F/R, observamos que es de color “verde” y de letra “B”, la cual nos ayuda a estimar el tiempo de autosoporte que tendrá nuestra labor y el tipo de sostenimiento a instalar.

Figura 7

Cálculo de tipo de Sostenimiento con RMR de 70

Fuente: Departamento de Geomecánica.

(47)

3.1.1.2 Tiempo de Autosoporte

Para encontrar el tiempo de autosoporte más preciso tenemos que incluir a los diferentes factores que se presentan durante la ejecución del inclinado en todo su trayecto, Durante la construcción detectamos poca presencia de agua, diferentes discontinuidades paralelas a la dirección del inclinado IVP2.

Observando nuestra tabla, nos da un tiempo de autosoporte de 2 meses a 6 meses por lo que nuestra calidad de roca es regular, parea tener una mejor estabilidad en nuestra construcción el sostenimiento lo estamos realizando de inmediato a la guardia siguiente.

Nuestro inclinado IVP2 puede construirse sin soporte o con perno puntual solo donde requiere.

Al ser de una labor permanente y posterior acceso principal de extracción se colocará sostenimiento con perno helicoidal con malla electrosoldada (cocadas de 1.6m x 1.6m).

3.1.2 Diseño y Construcción del Inclinado IVP2

3.1.2.1 Método de trabajo para el sistema de extracción:

Se realizará mediante el uso de un winche de izaje de 100 HP denominado “SANSON” de un solo tambor, enrolladlo con cable de acero de ¾” de 300 metros de longitud, en nuestro izaje se realizada con 2 carros U-35 a la vez, enganchados con estrobos del mismo cable y grilletes de 1” para mayor seguridad. Movilizados mediante un circuito de rieles tanto en el nivel 4023 superior y 3992 inferior. El monitoreo de carros en todo su trayecto ya sea de bajada o subida se realiza con 8 cámaras proyectadas en un monitor que tendrá el operador del winche Sansón.

El ciclo de trabajo en el Inclinado IVP2 será de la siguiente manera.

• Izaje de carros U-35 vacíos (bajada)

El Operador junto con el ayudante enganchan 2 U-35, previa colocación de dos topes o freno en la línea de rieles. El Operador se posiciona en su tablero de control mientras que el ayudante

(48)

empuja los carros hasta 1metro antes del inicio del inclinando IVP2, tocando el timbre una vez para dar aviso al personal que está en el nivel 3992, que los carros van a descender y deben estar en su refugio, pero antes tienen que responder de la misma manera. El operador del winche procederá a encender el tablero para que los carros desciendan por el inclinado IVP2. En las 8 horas de trabajo se sacan 64 carros.

• Llegada de carros U-35 al nivel 3992.

A 5 metros antes de llegar a nivel 3992, el operador realiza la señal de timbre para dar aviso que los U-35 están cerca y los recepcionistas estén atentos para empujarlos hasta la tolva de chimenea Delicias. Es ahí donde se carga los 2 U-35 en un tiempo de 2.5 minutos.

• Izaje de carros U-35 (subida)

Cuando ya se tiene los dos carros llenos, el trabajador encargado comunica mediante timbres (3 timbres) para su izaje hasta la estación 2 del inclinado IVP1.

• Recepción de carro U-35 en el nivel 4023

En este punto los trabajadores paran el winche “SANSON” y proceden a retirar los estrobos que unen los carros U-35, estos son colocados en fila en la estación 2 del inclinado IVP1, ahí mismo son enganchados para ser sacados a superficie por el inclinado IVP1(un solo carro U- 35)

3.1.2.2 Características del inclinado IVP2

3.1.2.2.1 Consideraciones para la construcción del inclinado IVP2

• Disminución de producción.

• Falta de preparación de tajos para la explotación futura.

• Principal sistema de extracción a corto plazo.

(49)

3.1.2.2.2 Características en general.

a. De la Cámara de winche 100 HP “SANSON”

Se encuentra situada en la cortada virgen de la puerta 2 (39.7m de longitud) en la misma dirección donde se construirá el inclinado IVP2.

Para el diseño de sus parámetros tomamos en cuenta las dimensiones del motor de 100 HP y el espacio requerido para el tránsito y manipulación del operador. Llegando a elegir una sección de 3.0 m x 3.0 m x 2.5 m para una mejor seguridad de operación.

El sostenimiento de la cámara será con perno helicoidal con malla, además de una geomembrana colocada en el techo para evitar que el agua haga contacto con el cableado eléctrico.

Tabla 4

sección óptima para la cámara de winche “SANSON”

Parámetro de medida Características de medición

ancho 3m

altura 3m

longitud 2.5m

Fuente: elaboración propia