(1)UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFISICA Y MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS. “DETERMINACION DE EQUIPOS A CORTO PLAZO PARA EL PROCESO DE OPERACIÓN A CIELO ABIERTO - MINA 5 - COMPAÑÍA MINERA SHOUGANG - MARCONA - PERU”. (INFORME POR SERVICIOS PROFESIONALES). PRESENTADO POR EL BACHILLER: HUARICALLA HUAQUI, MIGUEL ANGEL PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO DE MINAS. AREQUIPA - PERU 2018.
(2) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS. “DETERMINACION DE EQUIPOS A CORTO PLAZO PARA EL PROCESO DE OPERACIÓN A CIELO ABIERTO - MINA 5 - COMPAÑÍA MINERA SHOUGANG - MARCONA - PERU”. (INFORME POR SERVICIOS PROFESIONALES). PRESENTADO POR EL BACHILLER: HUARICALLA HUAQUI, MIGUEL ANGEL PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO DE MINAS JURADOS: PRESIDENTE: Mg. Manuel Figueroa Galiano VOCAL:. Ing. Reynaldo Canahua loza. SECRETARIO: Mg. Rolando Quispe Aquino ASESOR:. Ing. Edgar Taddey Chacaltana AREQUIPA-PERÚ 2018.
(3) DEDICATORIA. Con mucho cariño a todos quienes siempre han tenido una mano amiga para ayudarme en este camino tan importante de mi vida y en especial a mis padres Ángel y Felicia, por haberme forjado como la persona que soy en la actualidad, y a Gabrielita, mi hija , por ser la inspiración de todos los días de mi vida..
(4) AGRADECIMIENTOS. A mi Alma Mater, Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, que me brindó los conocimientos suficientes para poderlos utilizar en mi vida profesional; asimismo mi eterno reconocimiento a los docentes de la Facultad de Geología, Geofísica y Minas. En especial a la Escuela Profesional de Ingeniera de Minas y cada uno de los miembros del cuerpo de docentes que con su gran compromiso y talento, pusieron a disposición sus ideas prácticas para apoyar mi desarrollo profesional pero sobre todo propio. A mi consejero temático y metodológico quien dirigió la producción de este trabajo el Ing. Edgar Taddey Chacaltana, sin el cual no habría sido posible la culminación de este proyecto.. Por siempre mi más sinceros agradecimientos para todas las personas que creyeron en mí, para quienes colaboraron con este trabajo. A todos los que nos brindaron su colaboración y participación para que pudiéramos realizar el seguimiento pertinente al fin que me proponía. Así mismo, para nuestros amigos, compañeros, estudiantes, conferencistas, intelectuales y expertos que hicieron sus aportes con generosidad. A ellos con el corazón y con el alma, gracias, por haber escrito en nuestras mentes y corazones una señal de esperanza..
(5) RESUMEN. El presente informe por servicios profesionales trata de calcular el número de camiones óptimo para el transporte de mineral y desmonte en una operación minera a tajo abierto de hierro. Para tal efecto, se crea y se describe una operación minera en el sur del país, a la cual, se hace el planeamiento de minado y explotación para un año de contrato de proyecto.. En toda operación minera la parte del transporte del mineral y del desmonte hacia la planta de procesamiento y botadero respectivamente es crítica, ya que durante los años que dure el proyecto estas distancias (a planta y botadero) van a variar muy fuertemente. La correcta planificación de las etapas de minado (fases1), garantizará que los objetivos se cumplan a lo largo de toda la vida de la mina.. Es entonces, gracias al planeamiento de minado enfocado al transporte en mina se pueden hacer cálculos y tener estimaciones como la cantidad de material que se espera mover año a año durante el tiempo de vida del proyecto, y que por lo tanto, ayuda a calcular el dimensionamiento de la flota que se hará cargo de este transporte, el cual se calcula que para los 12 meses de 6 camiones, y se obtiene mediante el uso de parámetros de la operación como: tiempos de carguío de las palas, distancias a recorrer, factor de llenado, resistencia a rodadura, tiempos de descargue, pendientes de las vías, etc. contribuyendo como información de entrada a un sistema que mediante variables y operaciones llega al cálculo óptimo de la flota y que se podrá apreciar con más detenimiento a lo largo del desarrollo del presente trabajo.. Palabras Clave: Equipos de acarreo, Corto plazo, Tajo abierto, Tiempo de acarreo, Rendimiento.. v.
(6) ÍNDICE DEDICATORIA…………………………………………………………………. AGRADECIMIENTO…………………………………………………………… RESUMEN………………………………………………………………………. iii iv v. CAPITULO I GENERALIDADES. pág.. Ubicación………………………………………………………………….. Accesibilidad………………………………………………………..…….. Poblados cercanos ……………………………………………………… Clima………………………………………………………………………. Morfología…………………………………………………………………. Recursos renovables y no renovables………………………………… 1.6.1 Cobre……………………………………………………………….. 1.6.2 Plomo y Zinc……………………………………………………….. 1.6.3 Cobalto y Níquel…………………………………………………… 1.6.4 No metálico………………………………………………………... 1.6.5 Recursos renovable………………………………………………. 1.7 Historia…………………………………………………………………… 1.8 Presión Atmosférica……………………………………………………. 1.9 Nubosidad……………………………………………………………….. 1.10 Precipitación…………………………………………………………….. 1.11 Humedad relativa……………………………………………………….. 1.12 Vientos……………………………………………………………………. 1 2 3 3 4 4 5 5 5 6 6 6 9 9 10 10 10. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6. CAPITULO II GEOLOGÍA pág. 2.1 Geología local……………………………………………………………. 2.1.1 Petrología…………………………………………………………. 2.1.2 Andesitas………………………………………………………….. 2.1.3 Dioritas…………………………………………………………….. vi. 11 14 14 14.
(7) 2.2 2.3. 2.4. 2.5 2.6. 2.7 2.8. 2.1.4 Granodiorita……………………………………………………….. 2.1.5 Dacitas…………………………………………………………….. 2.1.6 Diques básicos……………………………………………………. Geología Regional………………………………………………………. Geología Estructural…………………………………………………….. 2.3.1 Fallamiento y estructura ………………………………………… 2.3.1.1 Falla pista………………………………………………… 2.3.1.2 Falla repetición………………………………………….. 2.3.1.3 Falla la huaca……………………………………………. 2.3.2 Diaclasamiento……………………………………………………. Geología Económica…………………………………………………….. 2.4.1 Zona de mineral oxidado ………………………………………... 2.4.2 Zona de mineral transicional……………………………………. 2.4.3 Zona de mineral primario o sulfuroso…………………………... Tipo de yacimiento y mineralogía………………………………………. Mineralogía……………………………………………………………….. 2.6.1 Rumbo, buzamiento y potencia del cuerpo de mineral……….. 2.6.2 Reservas geológicas y minables………………………………… Ley de cabeza Cutt Off………………………………………………….. 2.7.1 Control de Calidad……………………………………………….... Análisis para la clasificación de los Minerales…………………………. 14 15 15 15 16 17 17 17 17 17 18 19 19 19 20 21 21 21 24 24 25. CAPITULO III OPERACIONES MINERAS pág. 3.1 Operaciones Mina ………………………………………………………. 3.1.1 Método de minado ………………………………………………. 3.1.2 Parámetros de diseño y producción…………………………… 3.2 Descripción del ciclo de minado ……………………………………… 3.2.1 Perforación………………………………………………………. 3.2.2 Voladura…………………………………………………………. 3.2.3 Carguío…………………………………………………………… 3.2.4 Acarreo…………………………………………………………… 3.2.5 Equipos auxiliares ………………………………………………. 3.3 Chancado (Mina)……………………………………………………….. 3.4 Envío de crudos ………………………………………………………… 3.5 Chancado (San Nicolás)………………………………………………. 3.6 Concentración…………………………………………………………… 3.7 Filtrado …………………………………………………………………… 3.8 Peletización……………………………………………………………... 3.9 Transferencia……………………………………………………………. 3.10 Embarque………………………………………………………………... 3.11 Control de calidad………………………………………………………. vii. 27 27 27 28 28 29 29 32 33 35 36 37 38 39 40 41 42 43.
(8) CAPITULO IV DETERMINACION DE EQUIPOS A CORTO PLAZO PARA EL PROCESO DE OPERACIÓN A CIELO ABIERTO - PROYECTO MINA 5 pág. 4.1 4.2 4.3 4.4. 4.5 4.6. 4.7. 4.8. 4.9. Introducción……………………………………………………………… Justificación………………………………………………………………. Antecedentes…………………………………………………………….. Objetivos………………………………………………………………….. 4.4.1 Objetivo general…………………………………………………... 4.4.2 Objetivos específicos…………………………………………….. Alcances…………………………………………………………………. Metodología de trabajo ………………………………………………… 4.6.1 Etapa de campo …………………………………………………. 4.6.2 Etapa de gabinete……………………………………………….. Cálculo de equipos a corto plazo para el proceso de operación a cielo abierto - proyecto mina 5 …………………………. 4.7.1 Proceso de minado ……………………………………………… 4.7.1.1 Perforación…………………………………………………. 4.7.1.2 Voladura……………………………………………………. 4.7.1.3 Carguío…………………………………………………….. 4.7.1.4 Acarreo…………………………………………………….. 4.7.2 Trabajos realizados …………………………………………….. 4.7.2.1 Tiempo de duración………………………………………. 4.7.2.2 Medición de tonelaje extraído ………………………….. 4.7.2.3 Topografía inicial………………………………………….. 4.7.2.4 Identificación de riesgos geodinámicas………………… 4.7.2.5 Riesgos geológicos identificados en la Mina 5………… 4.7.2.5.1 Caída de rocas ……………………………….. 4.7.2.5.2 Deslizamientos………………………………… 4.7.2.5.3 Agrietamientos………………………………… 4.7.2.5.4 Derrumbes……………………………………… 4.7.2.5.5 Alternativas de solución………………………. 4.7.2.6 Cubicación y secuencia de minado…………………….. Plano general y diseño de mina ……………………………………….. 4.8.1 Plano General……………………………………………………… 4.8.2 Diseño de Mina ……………………………………………………. Secuencia por niveles de extracción…………………………………… 4.9.1 Tonelaje Total……………………………………………………… 4.9.2 Nivel 658……………………………………………………………. 4.9.3 Nivel 646……………………………………………………………. 4.9.4 Nivel 634……………………………………………………………. viii. 45 46 46 47 47 47 47 48 48 48 48 48 48 49 49 51 52 52 53 53 54 55 55 61 63 66 68 72 72 72 73 74 74 75 76 77.
(9) 4.9.5 Nivel 622……………………………………………………………. 4.9.6 Nivel 610……………………………………………………………. 4.9.7 Nivel 598……………………………………………………………. 4.9.8 Topografía Final…………………………………………………… 4.10 Planificación selección y cálculo de equipos de carguío y acarreo ………………………………………………………………… 4.10.1 Productividad de los equipos de transporte…………………… 4.10.1.1 Tiempo de ciclo de transporte (TCt.)………………….. 82 83 83. 4.11 Equipos auxiliares ………………………………………………………. 4.11.1 Tractor Modelo T 10 …………………………………………… 4.11.2 Motoniveladora 185 HP CAT…………………………………. 4.11.3 Cargador Frontal Modelo 966 CAT…………………………… 4.11.4 Excavadora Modelo 366 Dl CAT………………………………. 88 88 89 89 90. 78 79 80 81. CAPITULO V RESULTADOS. pág. 5.1 Selección y cálculo de equipo de carguío y acarreo…………………. 5.1.1 Selección del equipo de carguío: Pala Modelo 6040 CAT…. 5.1.2 Selección del equipo de acarreo: Camión 785 CAT………… 5.1.2.1 Cálculo del número de camiones…………………… 5.2 Factores incidentes en la productividad……………………………….. 5.2.1 Mantenimiento vías……………………………………………. 5.2.2 Limpieza de material regado ………………………………. 5.2.3 Peralte………………………………………………………….. 5.2.4 Control de polvo……………………………………………….. 5.2.5 Lastrado ……………………………………………………... 5.2.6 Control de pisos en palas y botaderos………………………. 5.2.7 Control de frentes de carguío…………………………………. 5.2.8 Control de distancias …………………………………………. 5.2.9 Factor humano - clima laboral………………………………… 5.2.10 Productividad………………………………………………….. 5.2.11 Conclusiones y recomendaciones de un buen……………… clima laboral. ix. 91 91 92 92 100 101 101 102 103 104 104 105 105 106 106 108.
(10) CONCLUSIONES………………………………………………………….. RECOMENDACIONES……………………………………………………. BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………… ANEXOS…………………………………………………………………….. 109 110 112 113. ÍNDICE DE FIGURAS pág. Figura 2.1. Geología de mina Shougang …………………………………. 12. Figura 2.2. Columna estratigráfica de mina Shougang …………………. 12. Figura 2.3. Columna geológica……………………………………………... 13. Figura 2.3. Análisis para clasificación …………………………………….. 26. Figura 4.1. Sección de Modelamiento……………………………………... 64. Figura 4.2. Valores de berma de seguridad y altura de banco Mina 5 - Talud Norte………………………………………….. Figura 4.3. 65. Valores de berma de seguridad y altura de banco Mina 5 - Talud Este……………………………………………. 65. Figura 4.4. Diseño - Mina 05 ……………………………………………….. 73. Figura 4.5. Tonelaje Total – Mina 05 ………………………………………. 74. Figura 4.6. Nivel 658 – Mina 05 ……………………………………………. 75. Figura 4.7. Nivel 646 – Mina 05 ……………………………………………. 76. Figura 4.8. Nivel 634 – Mina 05 ……………………………………………. 77. Figura 4.9. Nivel 622 – Mina 05 ……………………………………………. 78. Figura 4.10 Nivel 610 – Mina 05 ……………………………………………. 79. Figura 4.11 Nivel 598 – Mina 05 ……………………………………………. 80. Figura 4.12 Topografía Final – Mina 05 …………………………………….. 81. Figura 5.1 Peralte en Vías de acarreo Shougang……………………….. 103. Figura 5.2 Control y mejoramiento de vías de acarreo……...………….. 106. x.
(11) ÍNDICE DE TABLAS pág. Tabla 2.1 Estimado de reservas de mineral ………………………………. 22. Tabla 2.2 Estimado de reservas minable ………………………………….. 23. Tabla 4.1 Rango de los factores de carga de material transportado……. 52. Tabla 4.2 Resumen de Zonas de Caída de Rocas en la Mina 5…………. 60. Tabla 4.3 Resumen de Zonas de Deslizamientos en la Mina 5………….. 62. Tabla 4.4 Resumen de Zonas de Derrumbes en la Mina 5………………. 67. Tabla 4.5 Resumen del Análisis de la Matriz de Riesgos………………... 68. Geológicos Identificados en la Mina 5 Tabla 4.6 Resumen de Medidas de Control de los Riesgos…………….. 71. Geológicos Identificados en la Mina 5 Tabla 4.7 Tiempo de descarga ……………………………………………... 85. Tabla 4.8 Tiempo de carguío………………………………………………... 85. Tabla 5.1 Producción diaria requerida ……………………………………... 93. Tabla 5.2 Resumen de tiempos y rendimiento de producción diaria para mineral …………………………………………….. 95. Tabla 5.3 Resumen de tiempos y rendimiento de producción diaria para desmonte ………………………………………….. 96. Tabla 5.4 Distancia de transporte en kilómetros Mina 05………………... 97. Tabla 5.5 Velocidad de equipos cargados y vacíos Mina 05…………….. 97. Tabla 5.6 Tiempo de ciclo de ida / vuelta Mina 05………………………... 98. Tabla 5.7 Tiempo de espera cola Mina 05 …………………………………. 98. Tabla 5.8 Tiempo de aculatamiento Mina 05………………………………. 99. Tabla 5.9 Tiempo de descarga Mina 05 ……………………………………. 99. Tabla 5.10 Tiempo de ciclo de camión Mina 05 …………………………….. 99. Tabla 5.11 Numero de vueltas mineral / lastre Mina 05…………………... 99. Tabla 5.12 Rendimiento de camión Mina 05 ……………………………….. 100. Tabla 5.13 Cálculo de camiones Mina 05 ………………………………….. 100. xi.
(12) ÍNDICE DE FOTOS pág. Foto 3.1 Perforadora diámetro de broca 11”- 9” SMCG, Mina 05…….. 28. Foto 3.2 Perforación secundario en bolones de Mina 05, Shougang. 28. Foto 3.3 Camión Fábrica Orica, Mina 05, Shougang…………………... 29. Foto 3.4 Cargador KOMATSU WA1200 SMCG Mina 05, Shougang. 30. Foto 3.5 Cargador CAT 994F SMCG Mina 05, Shougang…………….. 30. Foto 3.6. Pala 6040 CAD SMCG Mina 05, Shougang………………….. 31. Foto 3.7. Pala 6040 CAD SMCG Mina 05, Shougang………………….. 31. Foto 3.8 Camión Komatsu HD 1500 SMCG Mina 05, Shougang……... 32. Foto 3.9 Camión CAT 785 C SMCG Mina 05, Shougang……………... 32. Foto 3.10 Tractor D8R SMCG Mina 05, Shougang ……………………... 33. Foto 3.11 Excavadora CAT336D Mina 05, Shougang………………….. 34. Foto 3.12 Equipos Auxiliares SMCG Mina 05, Shougang……………... 34. Foto 3.13 Zona de chancado PLANTA 2, Shougang……………………. 35. Foto 3.14 Envío de crudos, Shougang …………………………………... 36. Foto 3.15 Zona de concentración…………………………………………. 38. Foto 3.16 Zona de Filtrado …………………………………………………. 39. Foto 3.17 Zona de Peletización………………………………………….... 40. Foto 3.18 Zona de Transferencia…………………………………………. 41. Foto 3.19 Zona de Embarque ……………………………………………... 42. Foto 4.1 Zona de perforación Mina 05 ………………………………….. 49. Foto 4.2 Zona de carguío Mina 05, Shougang…………………………. 50. Foto 4.3 Zona de carguío Mina 05 ………………………………………. 51. Foto 4.4 Acarreo de mineral Mina 05 ……………………………………. 51. Foto 4.5 Topografía inicial vista Norte - Sur Mina 5………………….. 53. Foto 4.6 Topografía inicial vista Este - Oeste Mina 5……………….... 54. Foto 4.7. Ejemplo de Zona de Caída de Rocas en la Mina 5…………. 55. Foto 4.8. Ejemplo de Zona de Deslizamiento en la Mina 5……………. 62. Foto 4.9. Ejemplo de Zona de Agrietamiento en la Mina 5……………. 63. Foto 4.10 Ejemplo de Zona de Derrumbe en la Mina 5………………... 66. Foto 4.11 Plano General de Ubicación Botadero-Planta………………. 72. Foto 4.12 Modelo de tractor ………………………………………………. 88. xii.
(13) Foto 4.13 Modelo Motoniveladora ………………………………………... 89. Foto 4.14 Cargador Frontal………………………………………………... 89. Foto 4.15 Excavadora Modelo 366 DL CAD …………………………….. 90. Foto 5.1. Equipo de carguío – Pala 6040 CAT…………………………. 91. Foto 5.2. Limpieza de vía de acarreo …………………………………... 101. Foto 5.3. Vista de ingreso a Curva cerrada Mina 05 ………………….. 103. Foto 5.4. Regado de vías Shougang ……………………………………. 104. ÍNDICE DE DIAGRAMA pág. Diagrama 2.1 Análisis para clasificación ………………………………….. 26. Diagrama 3.1 Flujograma del Proceso de Producción…………………... 44. ÍNDICE DE GRAFICO pág. Grafico 4.1 Análisis de Caída de Rocas de la M5 – Talud Este………. 57. Grafico 4.2 Análisis de Caída de Rocas de la M5 – Talud Oeste…….. 58. Grafico 4.3 Análisis de Caída de Rocas de la M5 – Talud Norte……... 59. ÍNDICE DE PLANOS pág. Plano 1.1 Ubicación de Unidad Minera Shougang……………………….. 2. Plano 2.1 Plano geológico de mina Shougang……………………………. 12. xiii.
(14) CAPÍTULO I. GENERALIDADES. 1.1 UBICACIÓN. El Distrito Minero de Marcona, está localizado a unos 420 Km. al Sur de Lima, en el departamento de Ica, provincia de Nazca, distrito de San Juan de Marcona a 800 m.s.n.m. Unido al Puerto de San Juan por una carretera de 27 Km y a 13 Km en línea recta del Puerto de San Nicolás. 1.2 ACCESIBILIDAD Mina 5 de la minera Shougang es accesible en automóvil por pista asfaltada desde la ciudad de Nazca, 52 kilómetros en dirección a la antigua Panamericana Sur, y desde el Puerto de San Juan de Marcona, a 29,7 Km.. 1.
(15) MAPA. DE. LOCALIZACION DEL DISTRITO DE MARCONA. MINERO. N. COLOMBIA. ECUADOR. ICO O PACIF. OCEAN NO EA OC. O IC NT LA AT. NO EA OC ICO CIF PA. NAZCA. CHILE. O C E A N O P. A. C. I. F. I. C. O. SHOUGANG HIERRO PERU S.A.A PLANO DE LOCALIZACION DEL DISTRITO MINERO DE MARCONA ESCALA: 1:100,000. DIBUJADO: GABINO VERA MEDINA. Fuente: Cía. Minera Shougang. Plano 1.1. Ubicación de Unidad Minera Shougang. 2. APROBADO: F. COLQUEHUANCA.
(16) 1.3 POBLADOS CERCANOS La población más cercana al Proyecto Shougang, es el pueblo de San Juan de Marcona, a 30 Km del mismo.. El Distrito de Marcona es uno de los cinco distritos de la Provincia de Nazca, ubicada en el Departamento de Ica, bajo la administración del Gobierno regional de Ica, en el sur-centro del Perú.. Limita por el norte con la provincia de Nazca; por el sur con la provincia de Caravelí (Arequipa); por el este con la provincia de Lucanas (Ayacucho) y por el oeste con el mar de Grau. 1.4 CLIMA. El distrito de San Juan de Marcona posee un clima húmedo y caluroso, sin gran variación durante sus estaciones en el año, con temperaturas de entre 10 a 25 ºC en invierno y de 15 a 30 °C en verano, también posee una neblina prevaleciente que producen hasta un 100 % de humedad y vientos persistentes durante la época de invierno y otoño, alcanzando velocidades máximas. de hasta. 60 Km. por hora, que provienen del. Sureste.. El puerto de San Juan de Marcona no posee recurso hídrico, por ello la actual fuente de agua dulce para consumo de la población y uso industrial es subterráneo y está localizada en la quebrada de Jahuay, cuyos pozos de producción distan 30 Km. del puerto de San Juan.. Debido a que el puerto de San Juan de Marcona es una zona desértica y no presenta precipitaciones de lluvias además de tener un clima seco, la mayor parte del año no cuenta con flora variada. A excepción en la parte alta de la meseta donde se observa presencia de musgos, líquenes y aerofitas, llamada “vegetación de Lomas”. 3.
(17) 1.5 MORFOLOGÍA. Estos yacimientos de hierro son cuerpos aislados y se le denomina manchas o anomalías, este yacimiento pertenece a la cordillera de la costa formada por un gran batolito de granodiorita de la edad cretácico superior que intruyó principalmente a metamórficos precámbricos, metasedimentos marinos paleozoicos del período Carbonífero inferior, metasedimentos terrestres y meta-volcánicos mesozoicos de edad Jurásica, todas las cuales están muy metamorfizadas, además de encontrar tufos con sedimentos del Cretácico inferior y superior, sedimentos terciarios poco inclinados y no muy consolidados.. En este yacimiento también existen numerosas rocas intrusivas como diques que son unas intrusiones de roca ígnea de forma tabular que atraviesa las formaciones geológicas. más antiguas, los diques no. solamente cortan las formaciones sedimentarias, sino que lo hacen también en masas plutónicas o volcánicas. Los diques se formaron por relleno de fracturas cuyas paredes han podido ser separadas por la presión del magma ascendente o simplemente el magma ha podido fluir libremente por la fractura ya abierta.. Estratigráficamente Marcona posee una secuencia de formaciones que van desde el Pre-Cámbrico hasta el Cuaternario, las cuales no forman una continuidad geológica, sino que existen ausencias o hiatos que han determinado disconformidades y discordancias entre ellas.. 1.6 RECURSOS RENOVABLES Y NO RENOVABLES. Adicionalmente a las reservas de mineral de hierro reconocidas, explotadas y evaluadas en el distrito minero de Marcona, desde el año 1952 hasta el 2001, con 592 562 metros perforados en 10 066 taladros en los cuales 9 471 fueron a percusión (539 579 metros), y 592 taladros diamantinos (52 982 metros), esto nos permite conocer la existencia de un importante potencial minero de la zona. 4.
(18) La presencia de otros minerales metálicos y no metálicos, los cuales requieren de mayores estudios a los ya efectuados, con la finalidad de evaluar y recuperar dichos recursos para diversificar la producción, siendo los principales los siguientes:. 1.6.1. Cobre. El cobre se encuentra presente como mineral accesorio en este depósitos de hierro, presentando contenido de interés en las minas 1, 3, 11 y 16 y el las anomalías A-16, A-10 y A-13. 1.6.2. Plomo y Zinc. Su presencia se conoció desde los indicios de la explotación por la Marcona Mining Company. Concluyéndose que el contenido de Plomo y Zinc se encuentran en la mina 14 y otros depósitos localizados en el sector noreste de la formación Marcona (mina. 16,. mancha. F-6. y. anomalía. A-36),. presentándose. principalmente como esfalicita y blenda. 1.6.3. Cobalto y Níquel. La presencia de Cobalto y Níquel de este yacimiento de hierro, determino la ejecución de un estudio de factibilidad (1983-1985), de los contenidos metálicos de los actuales depósitos de relaves que se encuentran en las hematitas actinolitas, sulfuros de pirita y chalcopirita.. 5.
(19) 1.6.4 No metálicos. El potencial de recursos no metálicos como calizas, dolomitas, cuarcitas, bentonitas, arenas y gravas es abundante y poco explorado, además de ofrecer excelentes perspectivas para un mercado de permanente expansión.. 1.6.5 Recursos renovables. El puerto de San Juan de Marcona cuenta con escasos recursos renovables, como es el aprovechamiento de la energía eólica. Esta consiste en la impulsión de las aletas de un generador por la fuerza del viento, para su aprovechamiento en forma de energía eléctrica. Debido. a. que. los. vientos. en. esta. zona. han. disminuido. considerablemente en los últimos años, este proyecto ha sido desechado por el gobierno y para luego ser puesto en privatización. 1.7 HISTORIA. La presencia de fierro cerca de Marcona fue probablemente conocida desde hace siglos. La alfarería de la civilización Nazca (1500-1700 A.C.) es distinta y única dentro de los artefactos peruanos debido a su color rojo de pigmentos de ocre, los cuales provienen probablemente del distrito de Marcona.. 1906 - El Ingeniero Federico Fuchs notó desviaciones en su compás mientras examinaba un prospecto de cobre cercano. 1914 - Federico. Fuchs. retornó. con. Roberto. Letts. para. mayor. investigación y junto con un natural del lugar don Justo Pastor, quien les describió sobre unas “duras piedras negras” sobre la pampa de Marcona y les guió a los depósitos presumiblemente cerca de las Minas.. 6.
(20) 1915 - Anunció del descubrimiento. y Fuchs eventualmente publicó una. descripción de las ocurrencias en un boletín de la Sociedad de Ingenieros del Perú. 1924 - El Gobierno Peruano creó la “Comisión-Siderúrgica Nacional”, para estudiar los recursos del carbón y del hierro del Perú y según sus recomendaciones el Distrito de Marcona fue declarado una Reserva Nacional. 1940 - El Gobierno Peruano contrató los servicios de H.A. Brassert Company of New York, para continuar la exploración y presentar un programa de desarrollo del área. Las investigaciones fueron dirigidas por Lucien Eaton y se concentraron en Mancha A (actual Mina 5), incluyendo 2 000 m. de perforación diamantina. 1942 - Construcción de una carretera al Puerto de San Juan. 1943 - La Corporación peruana del Santa fue creada por el Gobierno, con el propósito de establecer una industria nacional del acero con hornos y molinos en Chimbote.. Como parte de su capital se les otorgó la. concesión de Marcona. 1945 - El Denuncio CPS-1 es otorgado a la Corporación peruana del Santa por Resolución Suprema No. 449, del 16 de Julio de 1945. 1951 - El geólogo consultor de la corporación del Santa, Jaime Fernández Concha, dirigió el primer levantamiento geológico regional a escala 1:50,000 y detalles de áreas locales a escala. 1:20 000,. reconociendo el potencial del Distrito como uno de los mayores recursos de minerales de fierro en Sub América. 1952 - Al mismo tiempo fue completado un levantamiento aéreo magnético juntamente con aerofotografías a escala 1:32 000.. Los. trabajos se concentraron principalmente sobre los depósitos E-Grid (Mina 1, 2, 3 y 4). 1953 - La Marcona Mining Company, se organizó y preparó el área EGrid para minería, desarrollo del Puerto de San Juan y facilidades del embarque, y construyó la planta de chancado, campamento y carreteras. La Cypress Minas Corp. se asoció a la Utah en este esfuerzo. El primer. 7.
(21) embarque de mineral destinado para las “Fairless Works and Tennessee Coal and Iron” fue cargado a principios de Mayo. 1955 - El Dr. J.J. Hayes, fue nombrado Jefe de Geólogos y el esfuerzo geológico gradualmente se incrementó.. El personal de geólogos fue. aumentando y el remplanteo del distrito se inició a escala de 1:10 000. 1956 - Se intensificaron los estudios geofísicos bajo la dirección del Sr. S.P. Gay. 1961 - El mapeo geológico regional de un área de 10 x 15 Km. está finalizado. Los estudios se completaron en Junio de 1961 obteniéndose así la información final para el “Geological Map of the Marcona Mining District” a escala 1.10,000. 1966 - El año 1966 se firmó el último contrato entre la Corporación Peruana Del Santa y la Compañía. 1975 - El 25 de Julio de 1975, se constituyó la Empresa Minera del Hierro del Perú S.A. “Hierro Perú”, por mandato del Decreto Ley No. 21 228, que nacionalizó el Complejo Minero-Metalúrgico de Marcona y ordenó la expropiación de los bienes en el Perú de la Sucursal de Marcona Mining Company. 1993 - Inicia sus actividades en el Perú la Empresa China “Shougang Hierro Perú S.A.A.” como resultado del proceso de Privatización. 1996 - Se intensifica la exploración profunda de los principales depósitos, mediante perforaciones diamantinas en Minas 4 y 5. 1997 - Se intensifica la exploración cuprífera del sector NE del Distrito Minero de Marcona, mediante la ejecución de trincheras, muestreo superficial y sondajes eléctricos, por Jindi Geológical Exploration. 2000 - Se concretó un “Join Venture” (Alianza estratégica para compartir riesgos de negocios) entre Shougang Hierro Perú S.A.A. y Rio Tinto Mining & Exploration, para la exploración del área denominada “Target 1”. 2001 - Se inicia la exploración por cobre en el área “Target 1” mediante perforaciones diamantinas y de circulación reversa, determinándose reservas geológicas del orden de 210 millones de toneladas con una ley de 0,86% Cu.. 8.
(22) 2003 - Se efectúa una nueva exploración profunda de los principales depósitos, mediante perforaciones diamantinas en Minas 2 y 3, por la Empresa Contratista Remicsa Drilling S.A. (Redrillsa), perforándose un total de 6 424,25 m. 2004 - Shougang Hierro Perú S.A.A. y Rio Tinto Mining & Exploratión, concretaron dos transacciones simultáneas de compra y venta entre Chariot Resources Limited y Hierro Shougang, por la adquisición del “Target 1” de 3 970 Has., 100% de propiedad de Shougang, la asignación de la Opción de acuerdo entre Rio Tinto Mining & Exploration y Shougang Hierro Perú S.A.A. en la participación del 57,5% y 42,5% respectivamente, sobre el depósito de cobre encontrado. 2008 – Shougang Hierro Perú S.A.A. inicia la expansión de sus proyectos con la exploración de la mancha N-13 y mina 14 con una inversión estimada en 2 000 millones de dolares, actualmente a este proyecto se le denomina Zona Nueva. 1.8 Presión atmosférica. La presión atmosférica próxima al litoral de San Juan de Marcona (0 m.s.n.m.) alcanza 1 012,7 Mb con un mínimo (febrero) de 1 010,3 Mb en verano y 1 014,5 Mb en invierno (agosto); concluyendo que la oscilación media anual es de 4,2 Mb es decir, existe estabilidad climática en la zona.. 1.9 Nubosidad. En el litoral costero de San Juan de Marcona la nubosidad promedio cambia de 4/8 a 6/8 hacia zonas más elevadas y tiende a bajar. Los meses más nublados corresponden a época invernal entre junio y septiembre con un promedio de 6/8.. 9.
(23) La diferencia en el año varia de 3/8 a 1/8. Entre los meses de diciembre a mayo presentan los valores más altos entre 5/8 y 6/8, es decir un ciclo nuboso.. 1.10 Precipitación La precipitación pluvial varía desde valores traza hasta pocos milímetros (10 mm en primavera). La zona menos lluviosa se encuentra entre el litoral marino y la zona denominada Cuenca Seca, confirmando que no hay presencia de escorrentías superficiales en toda la zona y que su aporte a la zona del proyecto es nulo.. 1.11 Humedad relativa. En las cercanías del litoral, la humedad relativa (HR) oscila entre 85% y 65%. En el cinturón costero de Nazca, o alejado del litoral, fluctúa entre 40% y 80% para los meses secos y húmedos respectivamente. 1.12 Vientos. En el litoral de San Juan de Marcona, los vientos presentan velocidades promedio de 23,3 km/h, observándose incrementos sustanciales hasta 55,9 km/h (agosto) y disminuciones hasta 18 km/h (febrero).. Son vientos con difusión rápida que contribuyen a dispersar los olores en el ambiente y ya que las zonas pobladas se encuentran en dirección contraria al viento, no se esperan tener problemas de polvo ni malos olores hacia las zonas pobladas.. 10.
(24) CAPÍTULO II GEOLOGÍA. 2.1 GEOLOGÍA LOCAL. La zona pertenece a la llamada cordillera de la costa formada por el gran batolito. de. granodiorita. de. edad. Cretácico. Superior. que. intruyo. principalmente a metamórficos precámbricos, meta-sedimentarios marinos paleozoicos del periodo carbonífero inferior y meta-volcánicos mesozoico de edad Jurasica, todas las cuales están muy metamorfizados. Además encontramos tufos con sedimentos del cretácico inferior y superior, sedimento terciario muy poco inclinado y no muy consolidados.. 11.
(25) Fuente: Shougang. Figura 2.1 Geología de mina Shougang. Fuente: Shougang. Figura 2.2 Columna estratigráfica de mina Shougang 12.
(26) COLUMNA GEOLOGICA GENERALIZADA SECCION DEL DISTRITO MINERO DE MARCONA. CENOZIOCO. PUERTO SAN JUAN, PERU. 0 - 30±. Arena marina estratificada no consolidada, rodados heterogeneos, cenizas, cavidades rellenadas, caliche. Arcillas interestratificadas, areniscas de grano. FORMACION. 500±. PISCO. ?. fino, arcillas laminadas, bentonita, abundantes cenizas volcánicas, vetillas de yeso. SUPERIOR.- Miembro los Cerrillos: Areniscas blancas cuarzos pobremente estratificados.. 500± ?. FORMACION. 700±. COPARA. INFERIOR.-. Miembro Tierra Blanca: Tufos depositados en agua, lavas, sedimentos volcánicos bien estratificados, areniscas carbonáceas.. INFERIOR.-. Miembro Tunga: Potentes flujos rojizos de andesíta porfirítica, delgadas calizas fosilíferas, areniscas feldespáticas y conglomerados.. MEDIO.-. Miembro Las Tetas: Areniscas feldespáticas arcósicas, tufos, flujos rojizos de andesíta porfirítica. INFERIOR.-. Miembro N-13: Abundantes flujos de andesita, tufos, areniscas tufáceas, areniscas feldespáticas. BASE.-. Brecha sedimentaria y conglomerado. INFERIOR.-. Miembro Pampa: Pizarras silicificadas y cornubianitas filíticas. MEDIO.-. Miembro San Juan: Capas de dolomita separadas por cornubianitas y arcosa local. INFERIOR.-. Miembro Justa: Actinollta, cuarcita, cornubianita, cornubianita arcósica (gneisítica) arcosa. 200±. MESOZOICO. ?. 1,000±. FORMACION CERRITOS. ABUNDANTE MAGNETITA DISEMINADA. 3,000± 6,000±. 2,000±. PALEOZOICO. 500±. E.GRID 500±. FORMACION. 1,600±. MINA 7. MARCONA. PROTEROZOICO. 600±. BASE.Abundante paragneises rosados, meta arcosas de. COMPLEJO LOMAS. ? ?. grano grueso, esquistos micáceos, zonas granitizadas. Base del complejo no establecida. ?. ROCAS DIQUES Diorita. Andesita Porfirítica post-mineral. Granodiorita post-mineral. Dacita pre & post-mineral. Fuente: Shougang SHOUGANG HIERRO PERU S.A.A.. Figura 2.3. Columna geológica. COLUMNA GEOLOGICA GENERALIZADA. 13. DIGITALIZADO. ESCALA. GEOLOGIA. J. C. PRETELL. S/E. F. COLQUEHUANCA. APROBADO. R. BAÑOS M..
(27) Existen también numerosas rocas intrusivas ya sea como diques, capas o derrames tabulares que cruzan y cortan todas las formaciones, siendo las mayorías de estas rocas post-mineral, factor que conjuntamente con el fallamiento existente en el área producen estructuras a veces complejas, acentuándose esta complejidad por los movimientos orogénicos andinos del cretácico superior y terciario inferior.. PETROLOGIA La. roca caja se encuentra compuesta principalmente por HornfelsFilitico. Cuarzoso, Colomitica, Filitas negras y Hornfels Silisificado. Además de tener presencia de andesitas, dioritas, granodioritas dacitas y diques básicos en forma de cuerpos intrusivos que a continuación describiremos. Andesitas En forma de Sills y Stok de rumbos bien definidos N-S, N-W Y S-E. Son posteriores a la mineralización, petrográficamente son andesitas porfiriticas con grandes ferrocristales de plagioclasa de color negruzco grisáceo. y. ligeramente rosáceo.. Dioritas Estas rocas se presentan también en forma de diques de rumbo NW, es una roca de grano fino compuesto por plagioclasas y cuarzo, es post-mineral.. Granodiorita Roca también post-mineral y las mas recientes en formas de diques delgados de rumbo NS y NW y SE, textura equigranular fina, conformada por plagioclasas, ortosa y cuarzo además de algunos minerales secundarios como clorita, epidotas y actinolitas.. 14.
(28) Dacitas Esta es la roca más abundante en la formación Marcona. Presentándose en forma de diques y capas intrusivas de contacto muy irregulares, roca porfirítica de color rosado verdusco formado por andesina, clinopiroxenos, minerales opacos y algunas veces hornblendas. Su presencia es pre y postmineral.. Diques básicos Se encuentran en las tres formaciones que tienen depósitos de mineral, lomas Marcona y cerritos, la pre mineralización es de forma irregular y composición basáltico doleríticos, la post-mineralización son andesíticosdioríticos y de forma regular. 2.2. GEOLOGIA REGIONAL. La región tiene una elevación de 800 m sobre el nivel del mar y es una extensa meseta esculpida formando una plataforma de erosión marina que está en el terreno de la cadena costanera muy erosionada, hacia el lado Oeste se encuentra como 27 terrazas litorales, producidas por movimientos costaneros en el Terciario Superior y durante el Cuaternario de solevantamientos intermitentes del continente y por posible fallamiento que son las que limitan la zona por el lado del mar; por haber sido región de sedimentación no ofrece mayores irregularidades topográficas, sino que es una penullanura ondulada con colinas de pocos metros de altura y cubierta casi en su totalidad por un encapado aluvial no consolidado de rodados, grava, arenas, restos fósiles recientes, fragmentos pulidos de minerales de fierro como consecuencia de las inundaciones marinas, por lo levantamientos intermitentes y también por la acción eólica, todo lo cual determina que no sea fácil tener los elementos geológicos para hacer el estudio de la región.. 15.
(29) La zona pertenece a la llamada Cordillera de la Costa formada por el gran batolito de granodiarita de edad Cretácico Superior que intruyó principalmente a metamórficos precámbricos, meta-sedimentos marinos paleozoicos del período carbonífero inferior, meta-sedimentos terrestres y meta-volcánicos mesozoicos de edad Jurásica, todas las cuales están muy metamorfoseados.. Tufos con sedimentos del Cretácico Inferior y Superior, sedimentos terciarios muy pocos inclinados y no muy consolidados. Existen también numerosas rocas intrusivas ya sea como diques, capas o derrames tabulares que cruzan y cortan todas las formaciones, siendo la mayoría de esas rocas post-mineral, aunque también pre-mineral; factor que conjuntamente con el fallamiento producen estructuras a veces complejas, acentuándose esta complejidad por los movimientos orogénicos andinos del Cretácico Superior y Terciario Inferior.. 2.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL El conjunto estratigráfico en las mina se encuentra determinado por una estructura homoclinal, de rumbo suroeste y noreste con buzamiento que oscila entre 35° y 65° al noreste; a una escala regional, los sedimentos tienen un rumbo hacia el noroeste e inclinaciones al noreste formando a un anticlinal actualmente erosionado.. Es probable que ésta uniforme secuencia sea los restos o flanco de ese plegamiento más complicado. En este panorama geológico es que yacen los cuerpos de mineral, pero esta simple estructura se ve en la realidad bastante compleja por los fallamientos e intrusiones, participando también los movimientos periódicos tectónicos.. 16.
(30) 2.3.1 Fallamiento y estructura. Se ha determinado tres sistemas principales de fallamientos que se han producidos en periodos diferentes, estos son: 1. Fallas pista Se produjeron antes y continuamente después de la mineralización, son de tipos normales gravitacionales, su rumbo es. N60°E y su. buzamiento 60° NE. Estas fallas han dado lugar a plegamientos menores y fuertes fracturamientos en la formación Marcona.. 2. Falla repetición Son fallas tensionales-compresionales inversas de rumbos paralelos a la estratificación (N45°E) y posterior a la mineralización, estas se aprecian al sur de la mina 5 donde se pone en contracto a la formación Marcona y Cerritos. Su nombre se debe a que ha originado la repetición u omisión de estratos.. 3. Falla La Huaca También son pos-mineral y las mas recientes son paralela a la cordillera de los Andes (N25°E), han dado origen a la repetición, omisión de estratos y a los cambios bruscos en los ángulos de rumbo y buzamiento. 2.3.2 Diaclasamiento. Debido a las fuerzas regionales y locales se tiene una gran cantidad de diaclasamiento con un predominante sistema Norte – Sur y buzamiento N(70| -80°)E, así como otros sistemas horizontales, verticales y en ángulos variables.. 17.
(31) 2.4 GEOLOGÍA ECONÓMICA. El distrito minero de Marcona posee un total de 117 cuerpos de mineral que están esparcidas en un área aproximada de 10 Km. por 15 Km. formando depósitos mayormente aislados y con longitudes y anchos variables. Estos cuerpos de mineral se encuentran depositados en formaciones sedimentarias del Paleozoico y Jurásico siendo concordantes con los estratos que los encierran, por haber sido formados en un proceso metasomático de las faces favorables, teniendo forma tabular debido al tipo de estructura en que se encuentran. Los cuerpos mineralizados presentan zoneamiento vertical. Durante levantamientos regionales tectónicos, el mineral originalmente compuesto de magnetita con diseminaciones de sulfuros ha estado sometido a abundante oxidación y lixiviación por el clima y aguas subterráneas.. El material lixiviado tiene de 70 a 80 % de hematita proveniente de la magnetita primaria; la concentración de pirita ha influido en el grado de lixiviación efectuado, así donde existió pirita abundante, la oxidación fue intensa formando hematita ferrosa y magnetita residual; en las áreas con mediana proporción de pirita, la oxidación ha sido menor y se presenta hematita dura de color negro, por último donde la pirita fue escasa, la oxidación ha sido casi nula, esta zona lixiviada tiene profundidades variables de 25 m. a 40 m. hasta el contacto con la zona de transición o de sulfatos que es de 20 m. ó 30 m. de espesor y debajo de esta zona está el mineral primario, el paso de una zona a otra es graduacional.. Estos agentes del intemperismo han formado en cada cuerpo de mineral tres zonas verticales por cambios de las características físicas y químicas de la magnetita:. 18.
(32) 1. Zona de mineral oxidado. Es la zona más próxima a la superficie y debido a los procesos anteriormente descritos, la magnetita originalmente existente se ha transformado en hematitas y martitas secundarias. Se encuentran acompañando a estos minerales de hierro, yeso, brocantitas, atacanitas crisocolas y menores sulfatos de hierro.. Una de sus principales características de esta zona es el contenido de azufre menor a 1% y más de 50% de Fe. Y llegando valores de hasta 62% de Fe. Su potencia promedio es de 30 m. 2. Zona de mineral transicional. Es la que se encuentra a continuación de la zona oxidada, enriquecida por los distintos materiales lixiviados de esta zona. Esta zona esta formado por Hematitas-Martitas de grano fino y denso, jarosita, botriogén y en menores cantidades amarantitas, piritas, yesos, anhidrita, brocantita, crisocola y atacamita.. Una de las principales características de esta zona son sus valores de azufre superiores a 1%. Y una baja recuperación magnética (menor al 65%), y contenido FeO menor al 15%. La potencia de mineral de esta zona es en promedio de 35 m. 3. Zona de mineral primario ó sulfuroso. Esta. es la. zona. más. importante debido. a que. se encuentra. aproximadamente el 80% de las reservas minables de Hierro. Y la mineralización se presenta sin haber sufrido ninguna alteración y se puede considerar como simple, formada por magnetitas criptocristalinas y 19.
(33) masivas, con abundante pirita en forma diseminada, además de presencia de chalcopirita, pirrotita y siendo la ganga principalmente la actinolita con epidota, calcita, brocantita, clorita y sericita.. Debido a la presencia de sulfuros principalmente como la pirita y la pirrotita, el mineral de esta zona se sub-clasifica en mineral de molienda gruesa (CG), molienda fina normal (FG-N) y molienda fina refractario (FG-R), esto para la liberación de azufre en su tratamiento.. Su principal característica de esta zona es su alta recuperación magnética mayor al 65%. Así como su contenido de FeO mayor al 15%, pudiendo emplearse en todos los tipos de productos finales. 2.5 TIPO DE YACIMIENTO Y MINERALOGIA. Los depósitos de minerales identificados hasta la fecha son 117 cuerpos que están distribuidos en un área de 150 Km2. Y son de diferentes dimensiones, llegando en algunos casos a longitudes de 2700 m. y otros muy pequeños y de forma tabular.. Todos estos cuerpos son de origen metasomático generados por soluciones residuales derivadas de magmas intrusivos que invadieron a través de las fisuras, las rocas de la formación Marcona y Cerritos, debido a procesos metasomáticos que se generaron cambios en las rocas existentes produciéndose una sustitución metasomática y dando lugar a minerales nuevos y al emplazamiento de la magnetita.. La presencia del batolito de San Nicolás, originó diversos diques y dio lugar a que estos diques de dacitas trajeran las soluciones mineralizadas, remplazando los horizontes dolomíticos de la formación Marcona y las partes calcáreas de las areniscas feldespáticas de la formación Cerritos. Por todas 20.
(34) estas características este yacimiento ha sido definido genéticamente como “UN YACIMIENTO DE REEMPLAZAMIENTO METAZOMATICO”.. 2.6 MINERALOGIA. El mineral de mena fundamental o principal de estos yacimientos es la Magnetita criptocristalinas y masivas, con contenido de hierro entre 40 y 60 %. Con abundante pirita diseminada. Este es el mineral de explotación llamado mena.. Se encuentra también presente mineral de cobre, como la chalcopirita, covelita entre otros. Dando como promedio valores que varían de 0,07 a 0,4 % de cobre. Según la mina o cuerpo que se analice.. Igualmente existe pirrotita, esta da origen a una clasificación de los minerales en función a su porcentaje que está presente. También se encuentra como mineral de ganga cobalto asociado a la pirita, así como actinolita, epidota, calcita, biotita, brocantita, clorita y sericita.. 2.6.1 Rumbo, buzamiento y potencia del cuerpo de mineral. Los diferentes cuerpos presentes en la zona minera de Marcona son de contacto, por ello el cuerpo de mineral esta bien definido, teniendo un rumbo promedio N 45° E y su buzamiento es de 42°- 45° NO. Además de poseer una potencia que varía de acuerdo a la profundidad y zona mineralizada que es desde 30 m. hasta 200 m.. 2.6.2 Reservas geológicas y minables. Del análisis hecho a las minas y proyectos de las empresas, por medio de trabajos de exploración, desarrollos y explotación. Por medio de 21.
(35) perforaciones diamantinas y percusión sea determinado las siguientes reservas.. Se debe precisar que la metodología que se tiene para determinar las reservas minables es en base al diseño, por ello existen tres tipos de reservas: Reservas geológicas. Reservas minables al límite final probable. Reservas minables al talud actual.. a) Reservas geológicas. Son todos los recursos de mineral probado y reconocidos con perforaciones de exploración, en las minas actuales que se encuentran operativas y los nuevos proyectos.(Ver tabla 2.1). Estimado de Reservas Geológicas de Mineral Deposito Mina 2 Mina 3 Mina 4 Mina 5 Mina 9 Mina 10 Mina 11 Mina 14 Mina 16 Mina 18 Mina 21 TOTAL GENERAL. Probado. Probable. Total General. 60,367,764 71,982,626 195,269,801 109,198,204 60,012,697 10,057,943 29,809,245 81,657,848 6,789,321 19,967,681 224,932,345. 15,040,407 25,677,352 64,273,444 77,037,583 25,203,306 4,434,025 5,590,692 30,762,947 5,689,858 2,784,779 87,422,894. 75,408,171 97,659,978 259,543,245 186,235,787 85,216,003 14,491,968 35,399,937 112,420,795 12,479,179 22,752,460 312,355,239. 870,045,475. 343,917,287. 1,213,962,762. Fuente: Shougang. Tabla 2.1. Estimado de reservas de mineral 22.
(36) B) Reservas minables. Cuando un cuerpo de mineral es considerado explotable y se le hace un diseño de minado.. Todos los recursos de mineral que están dentro de este diseño (Tajo), son considerados reservas minables y se les denomina según el desarrollo que se le esté haciendo en la mina en: Reservas minables al límite final probable. Son todos los recursos que están dentro del diseño óptimo de minado. Reservas minables del talud actual. Son los recursos que están dentro de los actuales taludes que se están explotando en este momento sin considerar los futuros desarrollos.( Ver tabla 2.2). Estimado de Reservas Minables (al Limite Final Probable) Mina Mina 2 Mina 3 Mina 4 Mina 5 Mina 9/10 Mina 11 Mina 14 Mina 16 Mina 18. Mineral 30,543,400 4,096,512 74,930,628 76,190,248 41,444,216 33,912,048 69,230,444 9,032,443 19,257,264 358,637,203. Desmonte Total General Ratio 75,710,091 106,253,491 2.48 4,206,665 8,303,177 1.03 54,568,146 129,498,774 0.73 147,624,968 223,815,216 1.94 26,353,976 67,798,192 0.64 92,409,621 126,321,669 2.72 142,436,597 211,667,041 2.06 26,167,149 35,199,592 2.90 49,927,081 69,184,345 2.59 619,404,294 978,041,497 1.73. Fuente: Shougang. Tabla 2.2. Estimado de reservas minables 23.
(37) 2.7 LEY DE CABEZA Y Cutt Off La ley de mineral que se explota en Shougang Hierro Perú está determinada por el contenido de Fe. Por ello la ley de cabeza que se extrae de las minas en operación es de <50 % de Fe. Pero durante el proceso de minado se genera material de dilución conocido como baja ley, la cual debe contener como mínimo 30 % de Fe. Este mineral pasa por un separador magnético conocido como planta Dry Cobbing que permite elevar la ley hasta un 50 % de Fe. Eliminando de esta forma el desmote y concentrando el mineral que será transportado a la planta de beneficio.. El Cutt off. está determinado por el precio de mineral y el costo de. producción que se encuentra entre 27 US$ dólares americanos por tonelada (2 US$ costo total de minado, 23 US$ costo total de beneficio y 2 US$ costos adicionales), y teniendo encuenta que el actual precio del hierro en el mercado internacional está en más de. 60 US$ dólares la tonelada, nos. proporciona un Cutt de 40 % de contenido de fierro en mineral. Teniendo en cuenta que el yacimiento es de reemplazamiento metazomático nuestras leyes es de alrededor de 55 % de Fe en todo el deposito sin gran variación. 2.7.1 CONTROL DE CALIDAD. Los controles de calidad se realiza durante todo el proceso de explotación, por ello cumple un rol preponderante en la extracción del mineral en las diferentes minas y frentes de explotación. Esta sección constituye un nexo entre la mina y la planta de beneficio.. 24.
(38) 2.8 Análisis para la Clasificación de los Minerales. Debido a que los productos que se requieren en el tratamiento metalúrgico del hierro esta relacionados principalmente al contenido de Azufré, este como contaminante, se realiza la siguiente clasificación (ver cuadro adjunto). Es importante resaltar que para la clasificación del mineral primario obedece al tratamiento que este requiere en las plantas de beneficio, especialmente en la molienda, se tiene los siguientes tipos de mineral. . Mineral oxidado.. OX.. . Mineral transicional.. TO.. . Mineral de molienda gruesa.. CG.. . Mineral de molienda fina normal.. FG-N.. . Mineral de molienda fina refractario.. FG-R.. 25.
(39) ANALISIS PARA CLASIFICACIÓN. MUESTRA. Menor a 30% Mayor a 50%. CONTENIDO. Menor de 50%. DE FIERRO. MINERAL. ESTERIL. Mayor a 30%. Fe. BAJA LEY. Menor a 1.0% OXIDADO CONTENIDO DE FERROSO (FeO). Menor al 15%. CONTENIDO DE AZUFRE S. Mayor a 1,0% TRANSICIONAL. Mayor 15% PRIMARIO. CG.. CONTENIDO DE AZUFRE EN:D.T.T. MALLA -100 Mayor a 0.8% Menor 0.2% CONTENIDO DE PIRROTITA (FeS) D.T.T. MALLA -100. FG. Mayor 0.2%. Fuente: Shougang. Diagrama 2.1 Análisis para clasificación. 26. R..
(2) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS. “DETERMINACION DE EQUIPOS A CORTO PLAZO PARA EL PROCESO DE OPERACIÓN A CIELO ABIERTO - MINA 5 - COMPAÑÍA MINERA SHOUGANG - MARCONA - PERU”. (INFORME POR SERVICIOS PROFESIONALES). PRESENTADO POR EL BACHILLER: HUARICALLA HUAQUI, MIGUEL ANGEL PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO DE MINAS JURADOS: PRESIDENTE: Mg. Manuel Figueroa Galiano VOCAL:. Ing. Reynaldo Canahua loza. SECRETARIO: Mg. Rolando Quispe Aquino ASESOR:. Ing. Edgar Taddey Chacaltana AREQUIPA-PERÚ 2018.
(3) DEDICATORIA. Con mucho cariño a todos quienes siempre han tenido una mano amiga para ayudarme en este camino tan importante de mi vida y en especial a mis padres Ángel y Felicia, por haberme forjado como la persona que soy en la actualidad, y a Gabrielita, mi hija , por ser la inspiración de todos los días de mi vida..
(4) AGRADECIMIENTOS. A mi Alma Mater, Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, que me brindó los conocimientos suficientes para poderlos utilizar en mi vida profesional; asimismo mi eterno reconocimiento a los docentes de la Facultad de Geología, Geofísica y Minas. En especial a la Escuela Profesional de Ingeniera de Minas y cada uno de los miembros del cuerpo de docentes que con su gran compromiso y talento, pusieron a disposición sus ideas prácticas para apoyar mi desarrollo profesional pero sobre todo propio. A mi consejero temático y metodológico quien dirigió la producción de este trabajo el Ing. Edgar Taddey Chacaltana, sin el cual no habría sido posible la culminación de este proyecto.. Por siempre mi más sinceros agradecimientos para todas las personas que creyeron en mí, para quienes colaboraron con este trabajo. A todos los que nos brindaron su colaboración y participación para que pudiéramos realizar el seguimiento pertinente al fin que me proponía. Así mismo, para nuestros amigos, compañeros, estudiantes, conferencistas, intelectuales y expertos que hicieron sus aportes con generosidad. A ellos con el corazón y con el alma, gracias, por haber escrito en nuestras mentes y corazones una señal de esperanza..
(5) RESUMEN. El presente informe por servicios profesionales trata de calcular el número de camiones óptimo para el transporte de mineral y desmonte en una operación minera a tajo abierto de hierro. Para tal efecto, se crea y se describe una operación minera en el sur del país, a la cual, se hace el planeamiento de minado y explotación para un año de contrato de proyecto.. En toda operación minera la parte del transporte del mineral y del desmonte hacia la planta de procesamiento y botadero respectivamente es crítica, ya que durante los años que dure el proyecto estas distancias (a planta y botadero) van a variar muy fuertemente. La correcta planificación de las etapas de minado (fases1), garantizará que los objetivos se cumplan a lo largo de toda la vida de la mina.. Es entonces, gracias al planeamiento de minado enfocado al transporte en mina se pueden hacer cálculos y tener estimaciones como la cantidad de material que se espera mover año a año durante el tiempo de vida del proyecto, y que por lo tanto, ayuda a calcular el dimensionamiento de la flota que se hará cargo de este transporte, el cual se calcula que para los 12 meses de 6 camiones, y se obtiene mediante el uso de parámetros de la operación como: tiempos de carguío de las palas, distancias a recorrer, factor de llenado, resistencia a rodadura, tiempos de descargue, pendientes de las vías, etc. contribuyendo como información de entrada a un sistema que mediante variables y operaciones llega al cálculo óptimo de la flota y que se podrá apreciar con más detenimiento a lo largo del desarrollo del presente trabajo.. Palabras Clave: Equipos de acarreo, Corto plazo, Tajo abierto, Tiempo de acarreo, Rendimiento.. v.
(6) ÍNDICE DEDICATORIA…………………………………………………………………. AGRADECIMIENTO…………………………………………………………… RESUMEN………………………………………………………………………. iii iv v. CAPITULO I GENERALIDADES. pág.. Ubicación………………………………………………………………….. Accesibilidad………………………………………………………..…….. Poblados cercanos ……………………………………………………… Clima………………………………………………………………………. Morfología…………………………………………………………………. Recursos renovables y no renovables………………………………… 1.6.1 Cobre……………………………………………………………….. 1.6.2 Plomo y Zinc……………………………………………………….. 1.6.3 Cobalto y Níquel…………………………………………………… 1.6.4 No metálico………………………………………………………... 1.6.5 Recursos renovable………………………………………………. 1.7 Historia…………………………………………………………………… 1.8 Presión Atmosférica……………………………………………………. 1.9 Nubosidad……………………………………………………………….. 1.10 Precipitación…………………………………………………………….. 1.11 Humedad relativa……………………………………………………….. 1.12 Vientos……………………………………………………………………. 1 2 3 3 4 4 5 5 5 6 6 6 9 9 10 10 10. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6. CAPITULO II GEOLOGÍA pág. 2.1 Geología local……………………………………………………………. 2.1.1 Petrología…………………………………………………………. 2.1.2 Andesitas………………………………………………………….. 2.1.3 Dioritas…………………………………………………………….. vi. 11 14 14 14.
(7) 2.2 2.3. 2.4. 2.5 2.6. 2.7 2.8. 2.1.4 Granodiorita……………………………………………………….. 2.1.5 Dacitas…………………………………………………………….. 2.1.6 Diques básicos……………………………………………………. Geología Regional………………………………………………………. Geología Estructural…………………………………………………….. 2.3.1 Fallamiento y estructura ………………………………………… 2.3.1.1 Falla pista………………………………………………… 2.3.1.2 Falla repetición………………………………………….. 2.3.1.3 Falla la huaca……………………………………………. 2.3.2 Diaclasamiento……………………………………………………. Geología Económica…………………………………………………….. 2.4.1 Zona de mineral oxidado ………………………………………... 2.4.2 Zona de mineral transicional……………………………………. 2.4.3 Zona de mineral primario o sulfuroso…………………………... Tipo de yacimiento y mineralogía………………………………………. Mineralogía……………………………………………………………….. 2.6.1 Rumbo, buzamiento y potencia del cuerpo de mineral……….. 2.6.2 Reservas geológicas y minables………………………………… Ley de cabeza Cutt Off………………………………………………….. 2.7.1 Control de Calidad……………………………………………….... Análisis para la clasificación de los Minerales…………………………. 14 15 15 15 16 17 17 17 17 17 18 19 19 19 20 21 21 21 24 24 25. CAPITULO III OPERACIONES MINERAS pág. 3.1 Operaciones Mina ………………………………………………………. 3.1.1 Método de minado ………………………………………………. 3.1.2 Parámetros de diseño y producción…………………………… 3.2 Descripción del ciclo de minado ……………………………………… 3.2.1 Perforación………………………………………………………. 3.2.2 Voladura…………………………………………………………. 3.2.3 Carguío…………………………………………………………… 3.2.4 Acarreo…………………………………………………………… 3.2.5 Equipos auxiliares ………………………………………………. 3.3 Chancado (Mina)……………………………………………………….. 3.4 Envío de crudos ………………………………………………………… 3.5 Chancado (San Nicolás)………………………………………………. 3.6 Concentración…………………………………………………………… 3.7 Filtrado …………………………………………………………………… 3.8 Peletización……………………………………………………………... 3.9 Transferencia……………………………………………………………. 3.10 Embarque………………………………………………………………... 3.11 Control de calidad………………………………………………………. vii. 27 27 27 28 28 29 29 32 33 35 36 37 38 39 40 41 42 43.
(8) CAPITULO IV DETERMINACION DE EQUIPOS A CORTO PLAZO PARA EL PROCESO DE OPERACIÓN A CIELO ABIERTO - PROYECTO MINA 5 pág. 4.1 4.2 4.3 4.4. 4.5 4.6. 4.7. 4.8. 4.9. Introducción……………………………………………………………… Justificación………………………………………………………………. Antecedentes…………………………………………………………….. Objetivos………………………………………………………………….. 4.4.1 Objetivo general…………………………………………………... 4.4.2 Objetivos específicos…………………………………………….. Alcances…………………………………………………………………. Metodología de trabajo ………………………………………………… 4.6.1 Etapa de campo …………………………………………………. 4.6.2 Etapa de gabinete……………………………………………….. Cálculo de equipos a corto plazo para el proceso de operación a cielo abierto - proyecto mina 5 …………………………. 4.7.1 Proceso de minado ……………………………………………… 4.7.1.1 Perforación…………………………………………………. 4.7.1.2 Voladura……………………………………………………. 4.7.1.3 Carguío…………………………………………………….. 4.7.1.4 Acarreo…………………………………………………….. 4.7.2 Trabajos realizados …………………………………………….. 4.7.2.1 Tiempo de duración………………………………………. 4.7.2.2 Medición de tonelaje extraído ………………………….. 4.7.2.3 Topografía inicial………………………………………….. 4.7.2.4 Identificación de riesgos geodinámicas………………… 4.7.2.5 Riesgos geológicos identificados en la Mina 5………… 4.7.2.5.1 Caída de rocas ……………………………….. 4.7.2.5.2 Deslizamientos………………………………… 4.7.2.5.3 Agrietamientos………………………………… 4.7.2.5.4 Derrumbes……………………………………… 4.7.2.5.5 Alternativas de solución………………………. 4.7.2.6 Cubicación y secuencia de minado…………………….. Plano general y diseño de mina ……………………………………….. 4.8.1 Plano General……………………………………………………… 4.8.2 Diseño de Mina ……………………………………………………. Secuencia por niveles de extracción…………………………………… 4.9.1 Tonelaje Total……………………………………………………… 4.9.2 Nivel 658……………………………………………………………. 4.9.3 Nivel 646……………………………………………………………. 4.9.4 Nivel 634……………………………………………………………. viii. 45 46 46 47 47 47 47 48 48 48 48 48 48 49 49 51 52 52 53 53 54 55 55 61 63 66 68 72 72 72 73 74 74 75 76 77.
(9) 4.9.5 Nivel 622……………………………………………………………. 4.9.6 Nivel 610……………………………………………………………. 4.9.7 Nivel 598……………………………………………………………. 4.9.8 Topografía Final…………………………………………………… 4.10 Planificación selección y cálculo de equipos de carguío y acarreo ………………………………………………………………… 4.10.1 Productividad de los equipos de transporte…………………… 4.10.1.1 Tiempo de ciclo de transporte (TCt.)………………….. 82 83 83. 4.11 Equipos auxiliares ………………………………………………………. 4.11.1 Tractor Modelo T 10 …………………………………………… 4.11.2 Motoniveladora 185 HP CAT…………………………………. 4.11.3 Cargador Frontal Modelo 966 CAT…………………………… 4.11.4 Excavadora Modelo 366 Dl CAT………………………………. 88 88 89 89 90. 78 79 80 81. CAPITULO V RESULTADOS. pág. 5.1 Selección y cálculo de equipo de carguío y acarreo…………………. 5.1.1 Selección del equipo de carguío: Pala Modelo 6040 CAT…. 5.1.2 Selección del equipo de acarreo: Camión 785 CAT………… 5.1.2.1 Cálculo del número de camiones…………………… 5.2 Factores incidentes en la productividad……………………………….. 5.2.1 Mantenimiento vías……………………………………………. 5.2.2 Limpieza de material regado ………………………………. 5.2.3 Peralte………………………………………………………….. 5.2.4 Control de polvo……………………………………………….. 5.2.5 Lastrado ……………………………………………………... 5.2.6 Control de pisos en palas y botaderos………………………. 5.2.7 Control de frentes de carguío…………………………………. 5.2.8 Control de distancias …………………………………………. 5.2.9 Factor humano - clima laboral………………………………… 5.2.10 Productividad………………………………………………….. 5.2.11 Conclusiones y recomendaciones de un buen……………… clima laboral. ix. 91 91 92 92 100 101 101 102 103 104 104 105 105 106 106 108.
(10) CONCLUSIONES………………………………………………………….. RECOMENDACIONES……………………………………………………. BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………… ANEXOS…………………………………………………………………….. 109 110 112 113. ÍNDICE DE FIGURAS pág. Figura 2.1. Geología de mina Shougang …………………………………. 12. Figura 2.2. Columna estratigráfica de mina Shougang …………………. 12. Figura 2.3. Columna geológica……………………………………………... 13. Figura 2.3. Análisis para clasificación …………………………………….. 26. Figura 4.1. Sección de Modelamiento……………………………………... 64. Figura 4.2. Valores de berma de seguridad y altura de banco Mina 5 - Talud Norte………………………………………….. Figura 4.3. 65. Valores de berma de seguridad y altura de banco Mina 5 - Talud Este……………………………………………. 65. Figura 4.4. Diseño - Mina 05 ……………………………………………….. 73. Figura 4.5. Tonelaje Total – Mina 05 ………………………………………. 74. Figura 4.6. Nivel 658 – Mina 05 ……………………………………………. 75. Figura 4.7. Nivel 646 – Mina 05 ……………………………………………. 76. Figura 4.8. Nivel 634 – Mina 05 ……………………………………………. 77. Figura 4.9. Nivel 622 – Mina 05 ……………………………………………. 78. Figura 4.10 Nivel 610 – Mina 05 ……………………………………………. 79. Figura 4.11 Nivel 598 – Mina 05 ……………………………………………. 80. Figura 4.12 Topografía Final – Mina 05 …………………………………….. 81. Figura 5.1 Peralte en Vías de acarreo Shougang……………………….. 103. Figura 5.2 Control y mejoramiento de vías de acarreo……...………….. 106. x.
(11) ÍNDICE DE TABLAS pág. Tabla 2.1 Estimado de reservas de mineral ………………………………. 22. Tabla 2.2 Estimado de reservas minable ………………………………….. 23. Tabla 4.1 Rango de los factores de carga de material transportado……. 52. Tabla 4.2 Resumen de Zonas de Caída de Rocas en la Mina 5…………. 60. Tabla 4.3 Resumen de Zonas de Deslizamientos en la Mina 5………….. 62. Tabla 4.4 Resumen de Zonas de Derrumbes en la Mina 5………………. 67. Tabla 4.5 Resumen del Análisis de la Matriz de Riesgos………………... 68. Geológicos Identificados en la Mina 5 Tabla 4.6 Resumen de Medidas de Control de los Riesgos…………….. 71. Geológicos Identificados en la Mina 5 Tabla 4.7 Tiempo de descarga ……………………………………………... 85. Tabla 4.8 Tiempo de carguío………………………………………………... 85. Tabla 5.1 Producción diaria requerida ……………………………………... 93. Tabla 5.2 Resumen de tiempos y rendimiento de producción diaria para mineral …………………………………………….. 95. Tabla 5.3 Resumen de tiempos y rendimiento de producción diaria para desmonte ………………………………………….. 96. Tabla 5.4 Distancia de transporte en kilómetros Mina 05………………... 97. Tabla 5.5 Velocidad de equipos cargados y vacíos Mina 05…………….. 97. Tabla 5.6 Tiempo de ciclo de ida / vuelta Mina 05………………………... 98. Tabla 5.7 Tiempo de espera cola Mina 05 …………………………………. 98. Tabla 5.8 Tiempo de aculatamiento Mina 05………………………………. 99. Tabla 5.9 Tiempo de descarga Mina 05 ……………………………………. 99. Tabla 5.10 Tiempo de ciclo de camión Mina 05 …………………………….. 99. Tabla 5.11 Numero de vueltas mineral / lastre Mina 05…………………... 99. Tabla 5.12 Rendimiento de camión Mina 05 ……………………………….. 100. Tabla 5.13 Cálculo de camiones Mina 05 ………………………………….. 100. xi.
(12) ÍNDICE DE FOTOS pág. Foto 3.1 Perforadora diámetro de broca 11”- 9” SMCG, Mina 05…….. 28. Foto 3.2 Perforación secundario en bolones de Mina 05, Shougang. 28. Foto 3.3 Camión Fábrica Orica, Mina 05, Shougang…………………... 29. Foto 3.4 Cargador KOMATSU WA1200 SMCG Mina 05, Shougang. 30. Foto 3.5 Cargador CAT 994F SMCG Mina 05, Shougang…………….. 30. Foto 3.6. Pala 6040 CAD SMCG Mina 05, Shougang………………….. 31. Foto 3.7. Pala 6040 CAD SMCG Mina 05, Shougang………………….. 31. Foto 3.8 Camión Komatsu HD 1500 SMCG Mina 05, Shougang……... 32. Foto 3.9 Camión CAT 785 C SMCG Mina 05, Shougang……………... 32. Foto 3.10 Tractor D8R SMCG Mina 05, Shougang ……………………... 33. Foto 3.11 Excavadora CAT336D Mina 05, Shougang………………….. 34. Foto 3.12 Equipos Auxiliares SMCG Mina 05, Shougang……………... 34. Foto 3.13 Zona de chancado PLANTA 2, Shougang……………………. 35. Foto 3.14 Envío de crudos, Shougang …………………………………... 36. Foto 3.15 Zona de concentración…………………………………………. 38. Foto 3.16 Zona de Filtrado …………………………………………………. 39. Foto 3.17 Zona de Peletización………………………………………….... 40. Foto 3.18 Zona de Transferencia…………………………………………. 41. Foto 3.19 Zona de Embarque ……………………………………………... 42. Foto 4.1 Zona de perforación Mina 05 ………………………………….. 49. Foto 4.2 Zona de carguío Mina 05, Shougang…………………………. 50. Foto 4.3 Zona de carguío Mina 05 ………………………………………. 51. Foto 4.4 Acarreo de mineral Mina 05 ……………………………………. 51. Foto 4.5 Topografía inicial vista Norte - Sur Mina 5………………….. 53. Foto 4.6 Topografía inicial vista Este - Oeste Mina 5……………….... 54. Foto 4.7. Ejemplo de Zona de Caída de Rocas en la Mina 5…………. 55. Foto 4.8. Ejemplo de Zona de Deslizamiento en la Mina 5……………. 62. Foto 4.9. Ejemplo de Zona de Agrietamiento en la Mina 5……………. 63. Foto 4.10 Ejemplo de Zona de Derrumbe en la Mina 5………………... 66. Foto 4.11 Plano General de Ubicación Botadero-Planta………………. 72. Foto 4.12 Modelo de tractor ………………………………………………. 88. xii.
(13) Foto 4.13 Modelo Motoniveladora ………………………………………... 89. Foto 4.14 Cargador Frontal………………………………………………... 89. Foto 4.15 Excavadora Modelo 366 DL CAD …………………………….. 90. Foto 5.1. Equipo de carguío – Pala 6040 CAT…………………………. 91. Foto 5.2. Limpieza de vía de acarreo …………………………………... 101. Foto 5.3. Vista de ingreso a Curva cerrada Mina 05 ………………….. 103. Foto 5.4. Regado de vías Shougang ……………………………………. 104. ÍNDICE DE DIAGRAMA pág. Diagrama 2.1 Análisis para clasificación ………………………………….. 26. Diagrama 3.1 Flujograma del Proceso de Producción…………………... 44. ÍNDICE DE GRAFICO pág. Grafico 4.1 Análisis de Caída de Rocas de la M5 – Talud Este………. 57. Grafico 4.2 Análisis de Caída de Rocas de la M5 – Talud Oeste…….. 58. Grafico 4.3 Análisis de Caída de Rocas de la M5 – Talud Norte……... 59. ÍNDICE DE PLANOS pág. Plano 1.1 Ubicación de Unidad Minera Shougang……………………….. 2. Plano 2.1 Plano geológico de mina Shougang……………………………. 12. xiii.
(14) CAPÍTULO I. GENERALIDADES. 1.1 UBICACIÓN. El Distrito Minero de Marcona, está localizado a unos 420 Km. al Sur de Lima, en el departamento de Ica, provincia de Nazca, distrito de San Juan de Marcona a 800 m.s.n.m. Unido al Puerto de San Juan por una carretera de 27 Km y a 13 Km en línea recta del Puerto de San Nicolás. 1.2 ACCESIBILIDAD Mina 5 de la minera Shougang es accesible en automóvil por pista asfaltada desde la ciudad de Nazca, 52 kilómetros en dirección a la antigua Panamericana Sur, y desde el Puerto de San Juan de Marcona, a 29,7 Km.. 1.
(15) MAPA. DE. LOCALIZACION DEL DISTRITO DE MARCONA. MINERO. N. COLOMBIA. ECUADOR. ICO O PACIF. OCEAN NO EA OC. O IC NT LA AT. NO EA OC ICO CIF PA. NAZCA. CHILE. O C E A N O P. A. C. I. F. I. C. O. SHOUGANG HIERRO PERU S.A.A PLANO DE LOCALIZACION DEL DISTRITO MINERO DE MARCONA ESCALA: 1:100,000. DIBUJADO: GABINO VERA MEDINA. Fuente: Cía. Minera Shougang. Plano 1.1. Ubicación de Unidad Minera Shougang. 2. APROBADO: F. COLQUEHUANCA.
(16) 1.3 POBLADOS CERCANOS La población más cercana al Proyecto Shougang, es el pueblo de San Juan de Marcona, a 30 Km del mismo.. El Distrito de Marcona es uno de los cinco distritos de la Provincia de Nazca, ubicada en el Departamento de Ica, bajo la administración del Gobierno regional de Ica, en el sur-centro del Perú.. Limita por el norte con la provincia de Nazca; por el sur con la provincia de Caravelí (Arequipa); por el este con la provincia de Lucanas (Ayacucho) y por el oeste con el mar de Grau. 1.4 CLIMA. El distrito de San Juan de Marcona posee un clima húmedo y caluroso, sin gran variación durante sus estaciones en el año, con temperaturas de entre 10 a 25 ºC en invierno y de 15 a 30 °C en verano, también posee una neblina prevaleciente que producen hasta un 100 % de humedad y vientos persistentes durante la época de invierno y otoño, alcanzando velocidades máximas. de hasta. 60 Km. por hora, que provienen del. Sureste.. El puerto de San Juan de Marcona no posee recurso hídrico, por ello la actual fuente de agua dulce para consumo de la población y uso industrial es subterráneo y está localizada en la quebrada de Jahuay, cuyos pozos de producción distan 30 Km. del puerto de San Juan.. Debido a que el puerto de San Juan de Marcona es una zona desértica y no presenta precipitaciones de lluvias además de tener un clima seco, la mayor parte del año no cuenta con flora variada. A excepción en la parte alta de la meseta donde se observa presencia de musgos, líquenes y aerofitas, llamada “vegetación de Lomas”. 3.
(17) 1.5 MORFOLOGÍA. Estos yacimientos de hierro son cuerpos aislados y se le denomina manchas o anomalías, este yacimiento pertenece a la cordillera de la costa formada por un gran batolito de granodiorita de la edad cretácico superior que intruyó principalmente a metamórficos precámbricos, metasedimentos marinos paleozoicos del período Carbonífero inferior, metasedimentos terrestres y meta-volcánicos mesozoicos de edad Jurásica, todas las cuales están muy metamorfizadas, además de encontrar tufos con sedimentos del Cretácico inferior y superior, sedimentos terciarios poco inclinados y no muy consolidados.. En este yacimiento también existen numerosas rocas intrusivas como diques que son unas intrusiones de roca ígnea de forma tabular que atraviesa las formaciones geológicas. más antiguas, los diques no. solamente cortan las formaciones sedimentarias, sino que lo hacen también en masas plutónicas o volcánicas. Los diques se formaron por relleno de fracturas cuyas paredes han podido ser separadas por la presión del magma ascendente o simplemente el magma ha podido fluir libremente por la fractura ya abierta.. Estratigráficamente Marcona posee una secuencia de formaciones que van desde el Pre-Cámbrico hasta el Cuaternario, las cuales no forman una continuidad geológica, sino que existen ausencias o hiatos que han determinado disconformidades y discordancias entre ellas.. 1.6 RECURSOS RENOVABLES Y NO RENOVABLES. Adicionalmente a las reservas de mineral de hierro reconocidas, explotadas y evaluadas en el distrito minero de Marcona, desde el año 1952 hasta el 2001, con 592 562 metros perforados en 10 066 taladros en los cuales 9 471 fueron a percusión (539 579 metros), y 592 taladros diamantinos (52 982 metros), esto nos permite conocer la existencia de un importante potencial minero de la zona. 4.
(18) La presencia de otros minerales metálicos y no metálicos, los cuales requieren de mayores estudios a los ya efectuados, con la finalidad de evaluar y recuperar dichos recursos para diversificar la producción, siendo los principales los siguientes:. 1.6.1. Cobre. El cobre se encuentra presente como mineral accesorio en este depósitos de hierro, presentando contenido de interés en las minas 1, 3, 11 y 16 y el las anomalías A-16, A-10 y A-13. 1.6.2. Plomo y Zinc. Su presencia se conoció desde los indicios de la explotación por la Marcona Mining Company. Concluyéndose que el contenido de Plomo y Zinc se encuentran en la mina 14 y otros depósitos localizados en el sector noreste de la formación Marcona (mina. 16,. mancha. F-6. y. anomalía. A-36),. presentándose. principalmente como esfalicita y blenda. 1.6.3. Cobalto y Níquel. La presencia de Cobalto y Níquel de este yacimiento de hierro, determino la ejecución de un estudio de factibilidad (1983-1985), de los contenidos metálicos de los actuales depósitos de relaves que se encuentran en las hematitas actinolitas, sulfuros de pirita y chalcopirita.. 5.
(19) 1.6.4 No metálicos. El potencial de recursos no metálicos como calizas, dolomitas, cuarcitas, bentonitas, arenas y gravas es abundante y poco explorado, además de ofrecer excelentes perspectivas para un mercado de permanente expansión.. 1.6.5 Recursos renovables. El puerto de San Juan de Marcona cuenta con escasos recursos renovables, como es el aprovechamiento de la energía eólica. Esta consiste en la impulsión de las aletas de un generador por la fuerza del viento, para su aprovechamiento en forma de energía eléctrica. Debido. a. que. los. vientos. en. esta. zona. han. disminuido. considerablemente en los últimos años, este proyecto ha sido desechado por el gobierno y para luego ser puesto en privatización. 1.7 HISTORIA. La presencia de fierro cerca de Marcona fue probablemente conocida desde hace siglos. La alfarería de la civilización Nazca (1500-1700 A.C.) es distinta y única dentro de los artefactos peruanos debido a su color rojo de pigmentos de ocre, los cuales provienen probablemente del distrito de Marcona.. 1906 - El Ingeniero Federico Fuchs notó desviaciones en su compás mientras examinaba un prospecto de cobre cercano. 1914 - Federico. Fuchs. retornó. con. Roberto. Letts. para. mayor. investigación y junto con un natural del lugar don Justo Pastor, quien les describió sobre unas “duras piedras negras” sobre la pampa de Marcona y les guió a los depósitos presumiblemente cerca de las Minas.. 6.
(20) 1915 - Anunció del descubrimiento. y Fuchs eventualmente publicó una. descripción de las ocurrencias en un boletín de la Sociedad de Ingenieros del Perú. 1924 - El Gobierno Peruano creó la “Comisión-Siderúrgica Nacional”, para estudiar los recursos del carbón y del hierro del Perú y según sus recomendaciones el Distrito de Marcona fue declarado una Reserva Nacional. 1940 - El Gobierno Peruano contrató los servicios de H.A. Brassert Company of New York, para continuar la exploración y presentar un programa de desarrollo del área. Las investigaciones fueron dirigidas por Lucien Eaton y se concentraron en Mancha A (actual Mina 5), incluyendo 2 000 m. de perforación diamantina. 1942 - Construcción de una carretera al Puerto de San Juan. 1943 - La Corporación peruana del Santa fue creada por el Gobierno, con el propósito de establecer una industria nacional del acero con hornos y molinos en Chimbote.. Como parte de su capital se les otorgó la. concesión de Marcona. 1945 - El Denuncio CPS-1 es otorgado a la Corporación peruana del Santa por Resolución Suprema No. 449, del 16 de Julio de 1945. 1951 - El geólogo consultor de la corporación del Santa, Jaime Fernández Concha, dirigió el primer levantamiento geológico regional a escala 1:50,000 y detalles de áreas locales a escala. 1:20 000,. reconociendo el potencial del Distrito como uno de los mayores recursos de minerales de fierro en Sub América. 1952 - Al mismo tiempo fue completado un levantamiento aéreo magnético juntamente con aerofotografías a escala 1:32 000.. Los. trabajos se concentraron principalmente sobre los depósitos E-Grid (Mina 1, 2, 3 y 4). 1953 - La Marcona Mining Company, se organizó y preparó el área EGrid para minería, desarrollo del Puerto de San Juan y facilidades del embarque, y construyó la planta de chancado, campamento y carreteras. La Cypress Minas Corp. se asoció a la Utah en este esfuerzo. El primer. 7.
(21) embarque de mineral destinado para las “Fairless Works and Tennessee Coal and Iron” fue cargado a principios de Mayo. 1955 - El Dr. J.J. Hayes, fue nombrado Jefe de Geólogos y el esfuerzo geológico gradualmente se incrementó.. El personal de geólogos fue. aumentando y el remplanteo del distrito se inició a escala de 1:10 000. 1956 - Se intensificaron los estudios geofísicos bajo la dirección del Sr. S.P. Gay. 1961 - El mapeo geológico regional de un área de 10 x 15 Km. está finalizado. Los estudios se completaron en Junio de 1961 obteniéndose así la información final para el “Geological Map of the Marcona Mining District” a escala 1.10,000. 1966 - El año 1966 se firmó el último contrato entre la Corporación Peruana Del Santa y la Compañía. 1975 - El 25 de Julio de 1975, se constituyó la Empresa Minera del Hierro del Perú S.A. “Hierro Perú”, por mandato del Decreto Ley No. 21 228, que nacionalizó el Complejo Minero-Metalúrgico de Marcona y ordenó la expropiación de los bienes en el Perú de la Sucursal de Marcona Mining Company. 1993 - Inicia sus actividades en el Perú la Empresa China “Shougang Hierro Perú S.A.A.” como resultado del proceso de Privatización. 1996 - Se intensifica la exploración profunda de los principales depósitos, mediante perforaciones diamantinas en Minas 4 y 5. 1997 - Se intensifica la exploración cuprífera del sector NE del Distrito Minero de Marcona, mediante la ejecución de trincheras, muestreo superficial y sondajes eléctricos, por Jindi Geológical Exploration. 2000 - Se concretó un “Join Venture” (Alianza estratégica para compartir riesgos de negocios) entre Shougang Hierro Perú S.A.A. y Rio Tinto Mining & Exploration, para la exploración del área denominada “Target 1”. 2001 - Se inicia la exploración por cobre en el área “Target 1” mediante perforaciones diamantinas y de circulación reversa, determinándose reservas geológicas del orden de 210 millones de toneladas con una ley de 0,86% Cu.. 8.
(22) 2003 - Se efectúa una nueva exploración profunda de los principales depósitos, mediante perforaciones diamantinas en Minas 2 y 3, por la Empresa Contratista Remicsa Drilling S.A. (Redrillsa), perforándose un total de 6 424,25 m. 2004 - Shougang Hierro Perú S.A.A. y Rio Tinto Mining & Exploratión, concretaron dos transacciones simultáneas de compra y venta entre Chariot Resources Limited y Hierro Shougang, por la adquisición del “Target 1” de 3 970 Has., 100% de propiedad de Shougang, la asignación de la Opción de acuerdo entre Rio Tinto Mining & Exploration y Shougang Hierro Perú S.A.A. en la participación del 57,5% y 42,5% respectivamente, sobre el depósito de cobre encontrado. 2008 – Shougang Hierro Perú S.A.A. inicia la expansión de sus proyectos con la exploración de la mancha N-13 y mina 14 con una inversión estimada en 2 000 millones de dolares, actualmente a este proyecto se le denomina Zona Nueva. 1.8 Presión atmosférica. La presión atmosférica próxima al litoral de San Juan de Marcona (0 m.s.n.m.) alcanza 1 012,7 Mb con un mínimo (febrero) de 1 010,3 Mb en verano y 1 014,5 Mb en invierno (agosto); concluyendo que la oscilación media anual es de 4,2 Mb es decir, existe estabilidad climática en la zona.. 1.9 Nubosidad. En el litoral costero de San Juan de Marcona la nubosidad promedio cambia de 4/8 a 6/8 hacia zonas más elevadas y tiende a bajar. Los meses más nublados corresponden a época invernal entre junio y septiembre con un promedio de 6/8.. 9.
(23) La diferencia en el año varia de 3/8 a 1/8. Entre los meses de diciembre a mayo presentan los valores más altos entre 5/8 y 6/8, es decir un ciclo nuboso.. 1.10 Precipitación La precipitación pluvial varía desde valores traza hasta pocos milímetros (10 mm en primavera). La zona menos lluviosa se encuentra entre el litoral marino y la zona denominada Cuenca Seca, confirmando que no hay presencia de escorrentías superficiales en toda la zona y que su aporte a la zona del proyecto es nulo.. 1.11 Humedad relativa. En las cercanías del litoral, la humedad relativa (HR) oscila entre 85% y 65%. En el cinturón costero de Nazca, o alejado del litoral, fluctúa entre 40% y 80% para los meses secos y húmedos respectivamente. 1.12 Vientos. En el litoral de San Juan de Marcona, los vientos presentan velocidades promedio de 23,3 km/h, observándose incrementos sustanciales hasta 55,9 km/h (agosto) y disminuciones hasta 18 km/h (febrero).. Son vientos con difusión rápida que contribuyen a dispersar los olores en el ambiente y ya que las zonas pobladas se encuentran en dirección contraria al viento, no se esperan tener problemas de polvo ni malos olores hacia las zonas pobladas.. 10.
(24) CAPÍTULO II GEOLOGÍA. 2.1 GEOLOGÍA LOCAL. La zona pertenece a la llamada cordillera de la costa formada por el gran batolito. de. granodiorita. de. edad. Cretácico. Superior. que. intruyo. principalmente a metamórficos precámbricos, meta-sedimentarios marinos paleozoicos del periodo carbonífero inferior y meta-volcánicos mesozoico de edad Jurasica, todas las cuales están muy metamorfizados. Además encontramos tufos con sedimentos del cretácico inferior y superior, sedimento terciario muy poco inclinado y no muy consolidados.. 11.
(25) Fuente: Shougang. Figura 2.1 Geología de mina Shougang. Fuente: Shougang. Figura 2.2 Columna estratigráfica de mina Shougang 12.
(26) COLUMNA GEOLOGICA GENERALIZADA SECCION DEL DISTRITO MINERO DE MARCONA. CENOZIOCO. PUERTO SAN JUAN, PERU. 0 - 30±. Arena marina estratificada no consolidada, rodados heterogeneos, cenizas, cavidades rellenadas, caliche. Arcillas interestratificadas, areniscas de grano. FORMACION. 500±. PISCO. ?. fino, arcillas laminadas, bentonita, abundantes cenizas volcánicas, vetillas de yeso. SUPERIOR.- Miembro los Cerrillos: Areniscas blancas cuarzos pobremente estratificados.. 500± ?. FORMACION. 700±. COPARA. INFERIOR.-. Miembro Tierra Blanca: Tufos depositados en agua, lavas, sedimentos volcánicos bien estratificados, areniscas carbonáceas.. INFERIOR.-. Miembro Tunga: Potentes flujos rojizos de andesíta porfirítica, delgadas calizas fosilíferas, areniscas feldespáticas y conglomerados.. MEDIO.-. Miembro Las Tetas: Areniscas feldespáticas arcósicas, tufos, flujos rojizos de andesíta porfirítica. INFERIOR.-. Miembro N-13: Abundantes flujos de andesita, tufos, areniscas tufáceas, areniscas feldespáticas. BASE.-. Brecha sedimentaria y conglomerado. INFERIOR.-. Miembro Pampa: Pizarras silicificadas y cornubianitas filíticas. MEDIO.-. Miembro San Juan: Capas de dolomita separadas por cornubianitas y arcosa local. INFERIOR.-. Miembro Justa: Actinollta, cuarcita, cornubianita, cornubianita arcósica (gneisítica) arcosa. 200±. MESOZOICO. ?. 1,000±. FORMACION CERRITOS. ABUNDANTE MAGNETITA DISEMINADA. 3,000± 6,000±. 2,000±. PALEOZOICO. 500±. E.GRID 500±. FORMACION. 1,600±. MINA 7. MARCONA. PROTEROZOICO. 600±. BASE.Abundante paragneises rosados, meta arcosas de. COMPLEJO LOMAS. ? ?. grano grueso, esquistos micáceos, zonas granitizadas. Base del complejo no establecida. ?. ROCAS DIQUES Diorita. Andesita Porfirítica post-mineral. Granodiorita post-mineral. Dacita pre & post-mineral. Fuente: Shougang SHOUGANG HIERRO PERU S.A.A.. Figura 2.3. Columna geológica. COLUMNA GEOLOGICA GENERALIZADA. 13. DIGITALIZADO. ESCALA. GEOLOGIA. J. C. PRETELL. S/E. F. COLQUEHUANCA. APROBADO. R. BAÑOS M..
(27) Existen también numerosas rocas intrusivas ya sea como diques, capas o derrames tabulares que cruzan y cortan todas las formaciones, siendo las mayorías de estas rocas post-mineral, factor que conjuntamente con el fallamiento existente en el área producen estructuras a veces complejas, acentuándose esta complejidad por los movimientos orogénicos andinos del cretácico superior y terciario inferior.. PETROLOGIA La. roca caja se encuentra compuesta principalmente por HornfelsFilitico. Cuarzoso, Colomitica, Filitas negras y Hornfels Silisificado. Además de tener presencia de andesitas, dioritas, granodioritas dacitas y diques básicos en forma de cuerpos intrusivos que a continuación describiremos. Andesitas En forma de Sills y Stok de rumbos bien definidos N-S, N-W Y S-E. Son posteriores a la mineralización, petrográficamente son andesitas porfiriticas con grandes ferrocristales de plagioclasa de color negruzco grisáceo. y. ligeramente rosáceo.. Dioritas Estas rocas se presentan también en forma de diques de rumbo NW, es una roca de grano fino compuesto por plagioclasas y cuarzo, es post-mineral.. Granodiorita Roca también post-mineral y las mas recientes en formas de diques delgados de rumbo NS y NW y SE, textura equigranular fina, conformada por plagioclasas, ortosa y cuarzo además de algunos minerales secundarios como clorita, epidotas y actinolitas.. 14.
(28) Dacitas Esta es la roca más abundante en la formación Marcona. Presentándose en forma de diques y capas intrusivas de contacto muy irregulares, roca porfirítica de color rosado verdusco formado por andesina, clinopiroxenos, minerales opacos y algunas veces hornblendas. Su presencia es pre y postmineral.. Diques básicos Se encuentran en las tres formaciones que tienen depósitos de mineral, lomas Marcona y cerritos, la pre mineralización es de forma irregular y composición basáltico doleríticos, la post-mineralización son andesíticosdioríticos y de forma regular. 2.2. GEOLOGIA REGIONAL. La región tiene una elevación de 800 m sobre el nivel del mar y es una extensa meseta esculpida formando una plataforma de erosión marina que está en el terreno de la cadena costanera muy erosionada, hacia el lado Oeste se encuentra como 27 terrazas litorales, producidas por movimientos costaneros en el Terciario Superior y durante el Cuaternario de solevantamientos intermitentes del continente y por posible fallamiento que son las que limitan la zona por el lado del mar; por haber sido región de sedimentación no ofrece mayores irregularidades topográficas, sino que es una penullanura ondulada con colinas de pocos metros de altura y cubierta casi en su totalidad por un encapado aluvial no consolidado de rodados, grava, arenas, restos fósiles recientes, fragmentos pulidos de minerales de fierro como consecuencia de las inundaciones marinas, por lo levantamientos intermitentes y también por la acción eólica, todo lo cual determina que no sea fácil tener los elementos geológicos para hacer el estudio de la región.. 15.
(29) La zona pertenece a la llamada Cordillera de la Costa formada por el gran batolito de granodiarita de edad Cretácico Superior que intruyó principalmente a metamórficos precámbricos, meta-sedimentos marinos paleozoicos del período carbonífero inferior, meta-sedimentos terrestres y meta-volcánicos mesozoicos de edad Jurásica, todas las cuales están muy metamorfoseados.. Tufos con sedimentos del Cretácico Inferior y Superior, sedimentos terciarios muy pocos inclinados y no muy consolidados. Existen también numerosas rocas intrusivas ya sea como diques, capas o derrames tabulares que cruzan y cortan todas las formaciones, siendo la mayoría de esas rocas post-mineral, aunque también pre-mineral; factor que conjuntamente con el fallamiento producen estructuras a veces complejas, acentuándose esta complejidad por los movimientos orogénicos andinos del Cretácico Superior y Terciario Inferior.. 2.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL El conjunto estratigráfico en las mina se encuentra determinado por una estructura homoclinal, de rumbo suroeste y noreste con buzamiento que oscila entre 35° y 65° al noreste; a una escala regional, los sedimentos tienen un rumbo hacia el noroeste e inclinaciones al noreste formando a un anticlinal actualmente erosionado.. Es probable que ésta uniforme secuencia sea los restos o flanco de ese plegamiento más complicado. En este panorama geológico es que yacen los cuerpos de mineral, pero esta simple estructura se ve en la realidad bastante compleja por los fallamientos e intrusiones, participando también los movimientos periódicos tectónicos.. 16.
(30) 2.3.1 Fallamiento y estructura. Se ha determinado tres sistemas principales de fallamientos que se han producidos en periodos diferentes, estos son: 1. Fallas pista Se produjeron antes y continuamente después de la mineralización, son de tipos normales gravitacionales, su rumbo es. N60°E y su. buzamiento 60° NE. Estas fallas han dado lugar a plegamientos menores y fuertes fracturamientos en la formación Marcona.. 2. Falla repetición Son fallas tensionales-compresionales inversas de rumbos paralelos a la estratificación (N45°E) y posterior a la mineralización, estas se aprecian al sur de la mina 5 donde se pone en contracto a la formación Marcona y Cerritos. Su nombre se debe a que ha originado la repetición u omisión de estratos.. 3. Falla La Huaca También son pos-mineral y las mas recientes son paralela a la cordillera de los Andes (N25°E), han dado origen a la repetición, omisión de estratos y a los cambios bruscos en los ángulos de rumbo y buzamiento. 2.3.2 Diaclasamiento. Debido a las fuerzas regionales y locales se tiene una gran cantidad de diaclasamiento con un predominante sistema Norte – Sur y buzamiento N(70| -80°)E, así como otros sistemas horizontales, verticales y en ángulos variables.. 17.
(31) 2.4 GEOLOGÍA ECONÓMICA. El distrito minero de Marcona posee un total de 117 cuerpos de mineral que están esparcidas en un área aproximada de 10 Km. por 15 Km. formando depósitos mayormente aislados y con longitudes y anchos variables. Estos cuerpos de mineral se encuentran depositados en formaciones sedimentarias del Paleozoico y Jurásico siendo concordantes con los estratos que los encierran, por haber sido formados en un proceso metasomático de las faces favorables, teniendo forma tabular debido al tipo de estructura en que se encuentran. Los cuerpos mineralizados presentan zoneamiento vertical. Durante levantamientos regionales tectónicos, el mineral originalmente compuesto de magnetita con diseminaciones de sulfuros ha estado sometido a abundante oxidación y lixiviación por el clima y aguas subterráneas.. El material lixiviado tiene de 70 a 80 % de hematita proveniente de la magnetita primaria; la concentración de pirita ha influido en el grado de lixiviación efectuado, así donde existió pirita abundante, la oxidación fue intensa formando hematita ferrosa y magnetita residual; en las áreas con mediana proporción de pirita, la oxidación ha sido menor y se presenta hematita dura de color negro, por último donde la pirita fue escasa, la oxidación ha sido casi nula, esta zona lixiviada tiene profundidades variables de 25 m. a 40 m. hasta el contacto con la zona de transición o de sulfatos que es de 20 m. ó 30 m. de espesor y debajo de esta zona está el mineral primario, el paso de una zona a otra es graduacional.. Estos agentes del intemperismo han formado en cada cuerpo de mineral tres zonas verticales por cambios de las características físicas y químicas de la magnetita:. 18.
(32) 1. Zona de mineral oxidado. Es la zona más próxima a la superficie y debido a los procesos anteriormente descritos, la magnetita originalmente existente se ha transformado en hematitas y martitas secundarias. Se encuentran acompañando a estos minerales de hierro, yeso, brocantitas, atacanitas crisocolas y menores sulfatos de hierro.. Una de sus principales características de esta zona es el contenido de azufre menor a 1% y más de 50% de Fe. Y llegando valores de hasta 62% de Fe. Su potencia promedio es de 30 m. 2. Zona de mineral transicional. Es la que se encuentra a continuación de la zona oxidada, enriquecida por los distintos materiales lixiviados de esta zona. Esta zona esta formado por Hematitas-Martitas de grano fino y denso, jarosita, botriogén y en menores cantidades amarantitas, piritas, yesos, anhidrita, brocantita, crisocola y atacamita.. Una de las principales características de esta zona son sus valores de azufre superiores a 1%. Y una baja recuperación magnética (menor al 65%), y contenido FeO menor al 15%. La potencia de mineral de esta zona es en promedio de 35 m. 3. Zona de mineral primario ó sulfuroso. Esta. es la. zona. más. importante debido. a que. se encuentra. aproximadamente el 80% de las reservas minables de Hierro. Y la mineralización se presenta sin haber sufrido ninguna alteración y se puede considerar como simple, formada por magnetitas criptocristalinas y 19.
(33) masivas, con abundante pirita en forma diseminada, además de presencia de chalcopirita, pirrotita y siendo la ganga principalmente la actinolita con epidota, calcita, brocantita, clorita y sericita.. Debido a la presencia de sulfuros principalmente como la pirita y la pirrotita, el mineral de esta zona se sub-clasifica en mineral de molienda gruesa (CG), molienda fina normal (FG-N) y molienda fina refractario (FG-R), esto para la liberación de azufre en su tratamiento.. Su principal característica de esta zona es su alta recuperación magnética mayor al 65%. Así como su contenido de FeO mayor al 15%, pudiendo emplearse en todos los tipos de productos finales. 2.5 TIPO DE YACIMIENTO Y MINERALOGIA. Los depósitos de minerales identificados hasta la fecha son 117 cuerpos que están distribuidos en un área de 150 Km2. Y son de diferentes dimensiones, llegando en algunos casos a longitudes de 2700 m. y otros muy pequeños y de forma tabular.. Todos estos cuerpos son de origen metasomático generados por soluciones residuales derivadas de magmas intrusivos que invadieron a través de las fisuras, las rocas de la formación Marcona y Cerritos, debido a procesos metasomáticos que se generaron cambios en las rocas existentes produciéndose una sustitución metasomática y dando lugar a minerales nuevos y al emplazamiento de la magnetita.. La presencia del batolito de San Nicolás, originó diversos diques y dio lugar a que estos diques de dacitas trajeran las soluciones mineralizadas, remplazando los horizontes dolomíticos de la formación Marcona y las partes calcáreas de las areniscas feldespáticas de la formación Cerritos. Por todas 20.
(34) estas características este yacimiento ha sido definido genéticamente como “UN YACIMIENTO DE REEMPLAZAMIENTO METAZOMATICO”.. 2.6 MINERALOGIA. El mineral de mena fundamental o principal de estos yacimientos es la Magnetita criptocristalinas y masivas, con contenido de hierro entre 40 y 60 %. Con abundante pirita diseminada. Este es el mineral de explotación llamado mena.. Se encuentra también presente mineral de cobre, como la chalcopirita, covelita entre otros. Dando como promedio valores que varían de 0,07 a 0,4 % de cobre. Según la mina o cuerpo que se analice.. Igualmente existe pirrotita, esta da origen a una clasificación de los minerales en función a su porcentaje que está presente. También se encuentra como mineral de ganga cobalto asociado a la pirita, así como actinolita, epidota, calcita, biotita, brocantita, clorita y sericita.. 2.6.1 Rumbo, buzamiento y potencia del cuerpo de mineral. Los diferentes cuerpos presentes en la zona minera de Marcona son de contacto, por ello el cuerpo de mineral esta bien definido, teniendo un rumbo promedio N 45° E y su buzamiento es de 42°- 45° NO. Además de poseer una potencia que varía de acuerdo a la profundidad y zona mineralizada que es desde 30 m. hasta 200 m.. 2.6.2 Reservas geológicas y minables. Del análisis hecho a las minas y proyectos de las empresas, por medio de trabajos de exploración, desarrollos y explotación. Por medio de 21.
(35) perforaciones diamantinas y percusión sea determinado las siguientes reservas.. Se debe precisar que la metodología que se tiene para determinar las reservas minables es en base al diseño, por ello existen tres tipos de reservas: Reservas geológicas. Reservas minables al límite final probable. Reservas minables al talud actual.. a) Reservas geológicas. Son todos los recursos de mineral probado y reconocidos con perforaciones de exploración, en las minas actuales que se encuentran operativas y los nuevos proyectos.(Ver tabla 2.1). Estimado de Reservas Geológicas de Mineral Deposito Mina 2 Mina 3 Mina 4 Mina 5 Mina 9 Mina 10 Mina 11 Mina 14 Mina 16 Mina 18 Mina 21 TOTAL GENERAL. Probado. Probable. Total General. 60,367,764 71,982,626 195,269,801 109,198,204 60,012,697 10,057,943 29,809,245 81,657,848 6,789,321 19,967,681 224,932,345. 15,040,407 25,677,352 64,273,444 77,037,583 25,203,306 4,434,025 5,590,692 30,762,947 5,689,858 2,784,779 87,422,894. 75,408,171 97,659,978 259,543,245 186,235,787 85,216,003 14,491,968 35,399,937 112,420,795 12,479,179 22,752,460 312,355,239. 870,045,475. 343,917,287. 1,213,962,762. Fuente: Shougang. Tabla 2.1. Estimado de reservas de mineral 22.
(36) B) Reservas minables. Cuando un cuerpo de mineral es considerado explotable y se le hace un diseño de minado.. Todos los recursos de mineral que están dentro de este diseño (Tajo), son considerados reservas minables y se les denomina según el desarrollo que se le esté haciendo en la mina en: Reservas minables al límite final probable. Son todos los recursos que están dentro del diseño óptimo de minado. Reservas minables del talud actual. Son los recursos que están dentro de los actuales taludes que se están explotando en este momento sin considerar los futuros desarrollos.( Ver tabla 2.2). Estimado de Reservas Minables (al Limite Final Probable) Mina Mina 2 Mina 3 Mina 4 Mina 5 Mina 9/10 Mina 11 Mina 14 Mina 16 Mina 18. Mineral 30,543,400 4,096,512 74,930,628 76,190,248 41,444,216 33,912,048 69,230,444 9,032,443 19,257,264 358,637,203. Desmonte Total General Ratio 75,710,091 106,253,491 2.48 4,206,665 8,303,177 1.03 54,568,146 129,498,774 0.73 147,624,968 223,815,216 1.94 26,353,976 67,798,192 0.64 92,409,621 126,321,669 2.72 142,436,597 211,667,041 2.06 26,167,149 35,199,592 2.90 49,927,081 69,184,345 2.59 619,404,294 978,041,497 1.73. Fuente: Shougang. Tabla 2.2. Estimado de reservas minables 23.
(37) 2.7 LEY DE CABEZA Y Cutt Off La ley de mineral que se explota en Shougang Hierro Perú está determinada por el contenido de Fe. Por ello la ley de cabeza que se extrae de las minas en operación es de <50 % de Fe. Pero durante el proceso de minado se genera material de dilución conocido como baja ley, la cual debe contener como mínimo 30 % de Fe. Este mineral pasa por un separador magnético conocido como planta Dry Cobbing que permite elevar la ley hasta un 50 % de Fe. Eliminando de esta forma el desmote y concentrando el mineral que será transportado a la planta de beneficio.. El Cutt off. está determinado por el precio de mineral y el costo de. producción que se encuentra entre 27 US$ dólares americanos por tonelada (2 US$ costo total de minado, 23 US$ costo total de beneficio y 2 US$ costos adicionales), y teniendo encuenta que el actual precio del hierro en el mercado internacional está en más de. 60 US$ dólares la tonelada, nos. proporciona un Cutt de 40 % de contenido de fierro en mineral. Teniendo en cuenta que el yacimiento es de reemplazamiento metazomático nuestras leyes es de alrededor de 55 % de Fe en todo el deposito sin gran variación. 2.7.1 CONTROL DE CALIDAD. Los controles de calidad se realiza durante todo el proceso de explotación, por ello cumple un rol preponderante en la extracción del mineral en las diferentes minas y frentes de explotación. Esta sección constituye un nexo entre la mina y la planta de beneficio.. 24.
(38) 2.8 Análisis para la Clasificación de los Minerales. Debido a que los productos que se requieren en el tratamiento metalúrgico del hierro esta relacionados principalmente al contenido de Azufré, este como contaminante, se realiza la siguiente clasificación (ver cuadro adjunto). Es importante resaltar que para la clasificación del mineral primario obedece al tratamiento que este requiere en las plantas de beneficio, especialmente en la molienda, se tiene los siguientes tipos de mineral. . Mineral oxidado.. OX.. . Mineral transicional.. TO.. . Mineral de molienda gruesa.. CG.. . Mineral de molienda fina normal.. FG-N.. . Mineral de molienda fina refractario.. FG-R.. 25.
(39) ANALISIS PARA CLASIFICACIÓN. MUESTRA. Menor a 30% Mayor a 50%. CONTENIDO. Menor de 50%. DE FIERRO. MINERAL. ESTERIL. Mayor a 30%. Fe. BAJA LEY. Menor a 1.0% OXIDADO CONTENIDO DE FERROSO (FeO). Menor al 15%. CONTENIDO DE AZUFRE S. Mayor a 1,0% TRANSICIONAL. Mayor 15% PRIMARIO. CG.. CONTENIDO DE AZUFRE EN:D.T.T. MALLA -100 Mayor a 0.8% Menor 0.2% CONTENIDO DE PIRROTITA (FeS) D.T.T. MALLA -100. FG. Mayor 0.2%. Fuente: Shougang. Diagrama 2.1 Análisis para clasificación. 26. R..
