Diseño y construcción de pique 480 y labores de desarrollo para viabilizar la explotación de la Veta Esperanza entre los niveles 1790 – 1740 Zona Cerro Rico U P Alpacay

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(1)UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS. “DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PIQUE 480 Y LABORES DE DESARROLLO PARA VIABILIZAR LA EXPLOTACIÓN DE LA VETA ESPERANZA ENTRE LOS NIVELES 1790 – 1740 ZONA CERRO RICO - U.P. ALPACAY”. TESIS PRESENTADA POR EL BACHILLER: QUISPE CHANCATUMA, ABEL GUSTAVO PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO DE MINAS ASESOR: MSc. EDGAR TADDEY CHACALTANA. AREQUIPA - PERÚ 2019.

(2) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS. “DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PIQUE 480 Y LABORES DE DESARROLLO PARA VIABILIZAR LA EXPLOTACIÓN DE LA VETA ESPERANZA ENTRE LOS NIVELES 1790 – 1740 ZONA CERRO RICO - U.P. ALPACAY”. JURADOS: Presidente: MSc. Bruno Chaucayanqui Quisa Vocal: Ing. Reynaldo Canahua Loza Secretario: MSc. Ubaldo Tapia Huamani. Asesor: MSc. Edgar Taddey Chacaltana. AREQUIPA - PERÚ 2019.

(3) DEDICATORIA. A mi familia, a mis padres Julián y María, que me formaron con disciplina y valores, a mis hermanos José y Manuel, que en todo momento estuvieron a mi lado apoyándome para lograr mi objetivo.. i.

(4) AGRADECIMIENTOS. A mi Alma Mater, Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa que me brindó los conocimientos para poderlos utilizar en mi vida profesional; asimismo, mi agradecimiento a todos los docentes, que hacen y seguirán haciendo de la Escuela Profesional de Ingeniería de Minas una de las más reconocidas a nivel nacional.. Mi especial agradecimiento a los miembros de contratista minera Produce en Unidad de Producción Alpacay, por haberme apoyado en la realización del presente trabajo de investigación.. ii.

(5) RESUMEN Para la profundización de la veta Esperanza – Zona Cerro Rico entre los niveles 1790 y 1740 en la Unidad de Producción Alpacay se diseñó y construyó el Pique 480; también labores de desarrollo y preparación, tales como: cruceros, galerías, chimeneas, subniveles, que servirán para la explotación de las reservas minerales, mediante el método de corte y relleno ascendente, cuya ley promedio es 14 g. Au/TM y potencia de veta tipo rosario de 55 cm. Se hace referencia a la justificación, objetivos e hipótesis de la investigación; luego se considera la geología y geomecanica del yacimiento mineralizado, las operaciones mineras y la metalurgia.. Los parámetros considerados en la construcción del pique 480 son: tipo convencional, vertical, roca tipo IIIA, altura de 50 metros, sección de 1,20 m x 2,40 m, izaje con winche eléctrico, acarreo con carros mineros U-35, en cowboy jalado por locomotora de 4 TM.. Los resultados finales indican que la explotación de la veta Esperanza es técnica y económicamente viable con la construcción de las labores mineras, obteniéndose para la empresa beneficios económicos y financieros tales como VANE de $ 1 330 117,00; TIR de 200,70%; B/C de 3,67; Pay back de 6,57 meses.. Palabras. claves:. profundización,. diseño,. preparación, pique, explotación, rentabilidad.. iii. construcción,. desarrollo,.

(6) ABSTRACT. For the deepening of the Esperanza vein - Cerro Rico Zone between levels 1790 and 1740 in the Alpacay Production Unit, the 480 Pique was designed and built; also underground mining labors of development and preparation, such as: cruises, galleries, chimneys, sublevels, which will serve for the exploitation of mineral reserves, by the method of cut and fill, whose average grade is 14 g. Au / TM and vein thick of the rosary type of 55 cm.. Reference is made to the justification, objectives and hypothesis of the investigation; then the geology and geomechanics of the mineralized deposit, mining operations and metallurgy are considered.. The parameters considered in the construction of the 480 pique are: conventional mining type, vertical, rock type IIIA, height of 50 meters, section of 1.20 mx 2.40 m, lift with electric winch, hauling with mining trucks U-35, in cowboy pulled by 4 TM locomotive.. The final results indicate that the exploitation of the Esperanza vein is technically and economically viable with the construction of the underground mining labors, obtaining for the company economic and financial benefits such as VANE of $ 1 330 117.00; TIR of 200.70%; B / C of 3.67; Pay back of 6.57 months.. Keywords: deepening, design, construction, development, preparation, pique, exploitation, profitability.. iv.

(7) INDICE GENERAL. DEDICATORIA AGRADECIMIENTOS RESUMEN. CAPITULO I. INTRODUCCIÓN. 1.1 TITULO Y UBICACIÓN. 02. 1.1.1 Título de la tesis. 02. 1.1.2 Ubicación. 02. 1.1.3 Accesibilidad. 03. 1.2 JUSTIFICACIÓN. 04. 1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA. 04. 1.3.1 Definición del problema. 04. 1.3.2 Problema general. 06. 1.3.3 Problemas específicos. 06. 1.3.4. 06. Formulación del problema. 1.4 ALCANCE Y LIMITACIONES. 07. 1.4.1 Alcance. 07. 1.4.2 Limitaciones. 07. 1.5 VARIABLES E INDICADORES. 07. 1.5.1 Variables independientes. 07. 1.5.2 Variables dependientes. 07. 1.5.3 Indicadores. 08. 1.6 OBJETIVOS. 08. 1.6.1 Objetivo general. 08. 1.6.2 Objetivos específicos. 08. 1.7 HIPOTESIS. 08. CAPITULO II. MARCO TEORICO. 2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN. 09. 2.2 MARCO CONCEPTUAL. BASES TEÓRICAS. 10. v.

(8) 2.2.1 Labores de exploración de minas. 10. 2.2.2 Labores de desarrollo y preparación de minas. 10. 2.2.1.1 Galerías en minería subterránea convencional. 10. 2.2.1.2 Chimeneas en minería subterránea convencional. 11. 2.2.1.3 Subniveles en minería subterránea convencional. 12. 2.2.3 Explotación. 13. 2.2.4 Planeamiento de minado. 13. 2.2.5 Programa de desarrollo y preparación. 14. 2.2.6 Programa de explotación. 15. 2.2.7 Evaluación de proyectos de inversión minera. 16. 2.2.7.1 Objetivos y proceso de la evaluación. 17. 2.2.7.2 Estudio de viabilidad de un proyecto minero. 18. 2.2.4 Características especiales de los proyectos mineros. 18. 2.2.4.1 Agotamiento de los recursos. 19. 2.2.4.2 Situación de los yacimientos y períodos de desarrollo de los proyectos. 19. 2.2.4.3 Características especiales de los proyectos mineros. 20. 2.2.4.4 Demanda de capital y costos de producción. 20. 2.2.5 El ciclo de vida de una operación minera. 21. 2.2.6 Estudios de viabilidad económica y de evaluación minera. 21. 2.2.7 Evaluación técnica – económica. 22. 2.2.7.1 Evaluación. 22. 2.2.7.2 Evaluación técnica. 22. 2.2.7.3 Evaluación económica. 23. 2.2.7.4 Métodos de evaluación económica. 23. CAPÍTULO III. MATERIAL DE ESTUDIO. 3.1 GENERALIDADES. 26. 3.1.1 Descripción del yacimiento. 26. 3.1.2 Antecedentes. 27. 3.1.3 Historia de la mina. 27. 3.1.4 Relieve. 28. 3.1.5 Geomorfología. 29 vi.

(9) 3.1.6 Clima. 30. 3.1.7 Drenaje. 31. 3.1.8 Flora. 32. 3.1.9 Fauna. 33. 3.2 GEOLOGÍA. 33. 3.2.1 Geología regional. 33. 3.2.1.1 Complejo basal de la costa (Pe-gn). 34. 3.2.1.2 Formación Caravelí (Ti-ca). 36. 3.2.1.3 Grupo Tacaza (Tm-ta). 37. 3.2.1.4 Formación Huaylillas (Tm-hu). 38. 3.2.1.5. Formación Sencca (Tp-vse). 39. 3.2.1.6 Grupo Barroso Inferior (TQp-ba). 39. 3.2.1.7 Cuaternario (Q-al). 40. 3.2.2 GEOLOGIA LOCAL. 43. 3.2.2.1 Geología estructural local 3.2.3 MINERALIZACIÓN. 43 44. 3.2.3.1 Alteraciones. 45. 3.2.3.2 Controles de mineralización. 45. 3.3 MINERÍA. 46. 3.3.1 Método de explotación. 46. 3.3.2 Ciclo de minado en labores de avance. 47. 3.3.3 Perforación. 48. 3.3.4 Voladura. 54. 3.3.4.1 Parámetros de voladura. 55. 3.3.5 Carguío. 56. 3.3.6 Acarreo. 57. 3.3.7 Ventilación. 57. CAPÍTULO IV. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN. 4.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN. 59. 4.2 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN. 59. 4.3 TÉCNICAS. 59. 4.3.1 Trabajo de campo. 59 vii.

(10) 4.3.2 Trabajo de gabinete. 60. 4.4 PROCEDIMIENTOS. 60. 4.5 POBLACIÓN, MUESTRA Y MUESTREO. 61. 4.5.1 Población. 61. 4.5.2 Muestra. 61. CAPITULO V. DESARROLLO DEL TEMA DE TESIS 5.1 EXPLOTACIÓN DE LA VETA ESPERANZA. NIVELES 1790 – 1740. 62. 5.2 CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DEL MACIZO ROCOSO. 63. 5.2.1 Clasificación geomecánica G.S.I. 5.2.1.1 Índice de resistencia geológica G.S.I. (modificado). 65 65. 5.2.1.2 Valuación en el sistema RMR de la clasificación cualitativa del G.S.I. (modificado) 5.2.1.3 Metodología de aplicación 5.2.2 Factores influyentes en el comportamiento del macizo rocoso. 67 70 70. 5.2.2.1 Influencia del agua. 71. 5.2.2.2 Influencia de esfuerzos. 71. 5.2.2.3 Influencia de orientación de discontinuidades. 72. 5.2.2.4 Factores de excavación. 72. 5.2.3 Medidas de control y preventivas. 73. 5.2.4 Diseño del sostenimiento en las labores mineras subterráneas. 74. 5.2.4.2 Tiempo de auto sostenimiento o de la colocación de sostenimiento adecuado.. 75. 5.2.3 Tipo de rocas en labores de desarrollo, preparación y explotación de la zona Cerro Rico. 77. 5.2.3.1 Roca Tipo IIIA (RMR: 51-60). 77. 5.2.3.1.1 Sostenimiento en labores de avance. 77. 5.2.3.1.2 Sostenimiento en labores de explotación. 77. 5.2.3.2 Tipo de roca IIIB (RMR: 41-50). 77. 5.2.3.3 Tipo de roca IV A (RMR: 21-40). 78. 5.2.3.1.1 Sostenimiento en labores de avance. 78. 5.2.3.1.2 Sostenimiento en labores de explotación. 78. viii.

(11) 5.3 PARÁMETROS DE PRODUCCIÓN DE VETA ESPERANZA 5.3.1 Parámetros del diseño de explotación. 78. 5.3.2 Vida económica del proyecto. 79. 5.3.3 Consideraciones de diseño. 80. 5.3.4 Programa de labores de desarrollo. 83. 5.4 DISEÑO DEL PIQUE 480. 85. 5.4.1 Parámetros técnicos del Pique 480. 85. 5.4.2 Perforación. 88. 5.4.3 Voladura. 88. 5.4.4 Limpieza. 93. 5.5 LABORES DE DESARROLLO. 94. 5.5.1 Galería 120. 94. 5.5.1.1 Perforación. 94. 5.5.1.2 Voladura. 96. 5.5.1.3 Limpieza. 98. 5.5.1.4 Carguío y acarreo. 99. 5.5.2 Chimeneas principales 401, 402, 403 y 404. 99. 5.5.2.1 Perforación. 100. 5.5.2.2 Voladura. 101. 5.5.2.3 Limpieza. 103. 5.6 LABORES DE PREPARACIÓN. 103. 5.6.1 Chimeneas cortas. 103. 5.6.1.1 Perforación. 104. 5.6.1.2 Voladura. 105. 5.6.1.3 Limpieza. 107. 5.6.2 Subnivel. 108. 5.6.2.1 Perforación. 108. 5.6.2.2 Voladura. 111. 5.6.2.3 Limpieza. 113. 5.3.6 CICLO DE MINADO. 114. 5.7.1 Perforación. 114. 5.7.2 Voladura. 117. 5.7.3 Limpieza y extracción. 119. 5.7.4 Relleno. 122 ix.

(12) 5.8 PLANEAMIENTO DE MINADO. 124. 5.8.1 Producción y vida de la mina. 124. 5.8.1.1 Producción de la veta Esperanza (Nv. 1790 – 1740). 124. 5.8.1.2 Vida útil de la veta Esperanza (Nv. 1790 – 1740). 125. 5.9 PLANTA DE BENEFICIO. 125. 5.9.1 Parámetros de diseño. 125. 5.9.2 Requerimiento de equipo para planta. 126. 5.9.2.1 Circuito de recibido de mineral chancado y molienda. 126. 5.9.2.2 Circuito de cianuración. 127. 5.9.2.3 Circuito de precipitación. 127. 5.9.2.4 Misceláneos. 128. 5.9.2.5 Instalaciones. 128. 5.9.2.6 Laboratorio. 129. 5.9.3 Operación de la planta. 129. 5.10 VIABILIDAD ECONÓMICA DE EXPLOTACIÓN DE VETA ESPERANZA 5.10.1 Inversiones. 132 132. 5.10.1.1 Inversión fija tangible. 132. 5.10.1.2 Inversión fija tangible en mina. 133. 5.10.1.3 Inversión fija tangible en planta. 133. 5.10.1.4 Inversión fija tangible en servicios auxiliares. 134. 5.10.1.5 Inversión fija intangible. 134. 5.10.1.6 Capital de trabajo. 135. 5.10.1.7 Inversión total. 135. 5.10.2 Costos de operación. 136. 5.10.3 Ley mínima de explotación (ley de corte). 136. CAPITULO VI. RESULTADOS. 6.1 DISEÑO DEL PIQUE 480. 137. 6.2 VIABILIDAD ECONÓMICA Y FINANCIERA. 138. 6.2.1 Parámetros de producción. 138. 6.2.2 Valor del mineral. 138. 6.2.3 Ingresos por venta de mineral. 139. 6.2.4 Tasa de descuento. 139 x.

(13) 6.2.5 Depreciación. 140. 6.3 EVALUACION ECONÓMICA. 141. 6.3.1 Valor actual neto económico (VANE). 142. 6.3.2 Beneficio / Costo (B/C). 142. 6.3.3 Tasa interna de retorno (TIRE). 142. 6.3.4 Período de recuperación del capital (Pay back). 142. 6.3.5 Interpretación de los indicadores económicos. 142. 6.4 EVALUACION FINANCIERA. 143. 6.4.1 Valor actual neto financiero (VANF). 145. 6.4.2 Beneficio / Costo (B/C). 145. 6.4.3 Tasa interna de retorno (TIRF). 145. 6.4.4 Período de recuperación del capital (Pay back). 145. 6.4.5 Interpretación de los indicadores financieros. 145. 6.5 ANALISIS DE SENSIBILIDAD. 146. 6.5.1 Análisis de sensibilidad del precio del oro. 146. 6.5.2 Análisis de sensibilidad de costos de operación. 146. CONCLUSIONES RECOMENDACIONES. xi.

(14) ÍNDICE DE TABLAS. Tabla 1.1. Accesibilidad a la Unidad de Producción Alpacay. 03. Tabla 1.2. Formulación del problema. 06. Tabla 5.1. Rango de RMR y tipos de macizo rocoso. 64. Tabla 5.2. Características geomecánicas consideradas para el G.S.I.. 66. Tabla 5.3. Geomecanica y sostenimiento según GSI modificado y RMR. 68. Tabla 5.4. Estimación cuantitativa del índice geológico de resistencia G.S.I.. 69. Tabla 5.5. Diseño de sostenimiento en labores mineras subterráneas. 75. Tabla 5.6. Tabla empírica para la estimación de auto sostenimiento. 76. Tabla 5.1. Programación de ejecución de labores de desarrollo y preparación. 71. Tabla 5.2. Distancia entre taladros. 89. Tabla 5.3. Coeficiente o factor de roca. 90. Tabla 5.4 Inversión fija en mina. 117. Tabla 5.5 Inversión fija en planta. 117. Tabla 5.6 Inversión en servicios auxiliares. 118. Tabla 5.7 Inversión en intangibles. 118. Tabla 5.8 Capital de trabajo. 119. Tabla 5.9 Inversión total. 119. Tabla 5.10 Costos operativos. 120. Tabla 6.1 Parámetros de producción. 138. Tabla 6.2 Valor neto pagable del oro. 139. Tabla 6.3 Valor neto por venta de mineral. 139. Tabla 6.4. Depreciación de activos fijos. 140. Tabla 6.5 Flujo de fondos netos económicos. 141. Tabla 6.6. Servicio de la deuda. 142. Tabla 6.7. Estado de ganancias y pérdidas. 144. Tabla 6.8 Flujo de fondos netos financieros. 144. Tabla 6.9 Riesgo – Sensibilidad del precio del oro. 147. Tabla 6.10 Riesgo – Sensibilidad del costo operativo. 148. xii.

(15) ÍNDICE DE FIGURAS. Figura 2.1 Galería minera. 11. Figura 2.2 Chimenea convencional. 12. Figura 2.3 Subnivel minero. 13. Figura 3.1 Columna estratigráfica de unidad de producción Alpacay. 41. Figura 3.1 Perforación de chimenea convencional. 48. Figura 3.2 Perforación de frente de avance. 49. Figura 3.3. Perforadora RNP. 50. Figura 3.4.Peforadora YT-29. 50. Figura 3.5. Diseño de malla de perforación de 2,1 x 2,4 m en roca dura. 52. Figura 3.6 Diseños de arranques. 52. Figura 3.7 Diseño de malla de un subnivel de 0,9 x 1,8 en roca dura. 53. Figura 3.8 Diseño de malla de una chimenea 1,2 x 2,4 m en roca dura. 53. Figura 3.9 Pala neumática. 56. Figura 3.10 Locomotora Clayton. 57. Figura 3.11 Ventilación natural. 58. Figura 3.12 Ventilador JOY FP – 45. 59. Figura 5.1 Método de explotación por corte y relleno ascendente. 59. Figura 5.2 Diseño pique 480. 86. Figura 5.3 Vista longitudinal la veta Esperanza. 87. Figura 5.4 Malla de perforación (1.20 m x 2.40 m) para pique. 73. Figura 5.5 Malla de perforacion (2.10 m x 2.40 m) para galeria. 95. Figura 5.6 Malla de perforación de 1.20 m x 2.40 m. 100. Figura 5.7 Malla de perforación de chimenea de doble compartimento. 104. Figura 5.8 Secuencia de tres cortes para la ejecución del buzón. 107. Figura 5.9 Malla de perforación de subnivel. 110. xiii.

(16) INDICE DE PLANOS Plano 1.1 Ubicación de Unidad de Producción Alpacay – Zona Cerro Rico. 03. Plano 3.1. Geología regional de la Unidad de Producción Alpacay. 35. Plano 3.2. Mapa geológico de la unidad de producción Alpacay. 42. Plano 5.2 Vista de planta de la veta Esperanza – Nv. 1740. 81. Plano 5.1 Vista longitudinal de la veta Esperanza. 87. xiv.

(17) CAPITULO I. INTRODUCCIÓN. El desarrollo nacional depende en gran parte de la explotación técnica de los recursos minerales del subsuelo, por lo que es necesario propiciar una explotación racional y técnicamente justificada de los recursos naturales no renovables.. Cualquier proyecto minero, independientemente de la fase en la que se encuentre, tales como la investigación, la evaluación o desarrollo, presenta una dimensión económica ineludible que debe analizarse antes de asignar los recursos necesarios para llevarlo a cabo. Las dificultades que se presentan actualmente para el desarrollo de una empresa y proyectos mineros proceden de tan diversos orígenes, que el estudio en profundidad de un proyecto de cierta envergadura requiere la obtención de una información muy variada, y la consideración de gran cantidad de parámetros.. 1.

(18) La Unidad de Producción Alpacay está dedicada a la extracción, concentración y comercialización del oro. Actualmente la minera explota en las siguientes zonas: Consuelo I, Consuelo II, Gertrudis, Teresa, Esperanza I, Esperanza II y Cerro Rico.. En consecuencia, el presente trabajo de investigación ofrece a la empresa la evaluación económica de sus reservas minables, el diseño de explotación por corte y relleno ascendente convencional; así de esta manera permite lograr una explotación y extracción del mineral con mayor rendimiento, seguridad y bajos costos.. Se han tomado en cuenta referencias bibliográficas, informes técnicos, documentación de internet, datos de campo y criterios profesionales con el propósito de sustentar las teóricas y su factibilidad.. 1.1 TITULO Y UBICACIÓN. 1.1.1 Título de la tesis. “DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PIQUE 480 Y LABORES DE DESARROLLO PARA VIABILIZAR LA EXPLOTACIÓN DE LA VETA ESPERANZA ENTRE LOS NIVELES 1790 – 1740 ZONA CERRO RICO - U.P. ALPACAY”. 1.1.2 Ubicación. El yacimiento aurífero Esperanza de la Unidad de Producción Alpacay se encuentra localizada en el paraje Alpacay, jurisdicción del distrito de Yanaquihua, provincia de Condesuyos, departamento y región de Arequipa. Sus coordenadas UTM, en el sistema WGS84, son: 8 248 000 Norte y 714 000 Este.. 2.

(19) 1.1.3 Accesibilidad. Para acceder al yacimiento aurífero Esperanza, desde la ciudad de Arequipa, se utiliza la siguiente ruta:. Tabla 1.1. Accesibilidad a la Unidad de Producción Alpacay Distancia. Tiempo. (km). (h). Arequipa - Aplao. 154. 3,0. Carret. asfaltada. Aplao - Chuquibamba. 73. 2,0. Carret. asfaltada. Chuquibamba - Yanaquihua. 61. 2,0. Carret. asfaltada. Yanaquihua – Planta Alpacay. 12. 0,5. Carret. asfaltada. Planta Alpacay -. 12. 1. Carret. afirmada. 312. 8,5. Tramo. Observaciones. Campamento Cerro Rico Total. U.P. ALPACAY – CERRO RICO. Fuente: Dpto. Geología. Plano 1.1 Ubicación de Unidad de Producción Alpacay – Zona Cerro Rico. 3.

(20) 1.2 JUSTIFICACIÓN. La explotación de la veta Esperanza, dará continuidad a su explotación entre los niveles 1790 y 1740, lo que permitirá a la Unidad de Producción Alpacay incrementar su vida útil y la rentabilidad económica; también se justifica en la medida que se tomará como parte de la evaluación técnica económica asociada a la inversión de capital y plazos de maduración del proyecto; el proyecto minero incluye variables controlables por el titular de la actividad minera, tales como diseño y construcción de labores mineras, costos de producción, inversiones, tiempos de ejecución, entre otras.. 1.3 FORMULACION DEL PROBLEMA. 1.3.1 Definición del problema. La minería juega un rol importante en la economía mundial a través de la generación de valor agregado, divisas, impuestos, inversión y empleo. A nivel nacional, en un contexto de altos precios internacionales de los minerales, la minería ha experimentado un importante dinamismo que se reflejó en la provisión a la economía, la generación de ingresos fiscales por impuestos y regalías mineras, la creación de empleos directos e indirectos, y el incremento del crecimiento potencial de la economía. A nivel departamental, la importancia de la minería se hace evidente por su participación en la actividad económica.. Considerando que la explotación de yacimientos minerales, es una actividad de alto riesgo económico, ya que supone inversiones a largo plazo que muchas veces se sustentan en precios del mineral sujetos a oscilaciones.. En estos tiempos de alta competitividad, toda empresa minera busca la mejora continua y optimización de sus procesos para reducir costos y garantizar su permanencia en el tiempo. Bajo este criterio 4.

(21) de permanencia, la base de cualquier trabajo bien hecho es el planeamiento de las actividades mineras a realizar.. En la unidad de producción de Alpacay, las reservas probadas y probables han disminuido considerablemente por lo que se está ejecutando un plan de acción que tiene la finalidad de incrementar la producción del oro mediante la exploración de recursos minerales inferidos en sus distintas zonas de producción.. En la veta Esperanza, zona Cerro Rico, tampoco es ajeno a la dificultad de la disminución de reservas probadas y probables de mineral. Por lo que entre los niveles 1790 – 1740, área de operación de la Empresa Especializada Minera Produce S.A.C.; el problema es el desconocimiento de la posición y profundidad de la estructura mineralizada, cubicación, ley de mineral y características del macizo rocoso.. El origen del problema se genera por la ausencia de campañas de exploración mediante el desarrollo y preparación de labores a los recursos minerales inferidos de la zona; cuya consecuencia es la disminución de la producción del oro en las operaciones de la Empresa Especializada Minera Produce S.A.C.. Por estas consideraciones, es necesario realizar el desarrollo y preparación de accesos entre los niveles 1790 – 1740, para realizar el. estudio. técnico. económico. disponiendo. una. serie. de. herramientas, unas para aplicar en campo y otras en gabinete. Determinando la viabilidad o inviabilidad de la explotación de la veta Esperanza.. 5.

(22) 1.3.2 Problema general ¿Será accesible, entre los niveles 1790 – 1740, la veta Esperanza, zona Cerro Rico para incrementar las reservas minerales y viabilizar su explotación?. 1.3.3 Problemas específicos  ¿Qué tan confiable será la estimación de reservas, a partir de la determinación de la ley de corte, sabiendo que en la veta Esperanza no se realizarán perforaciones diamantinas, sino muestreo por puntos para la determinación de leyes?  ¿Cuáles labores de desarrollo y preparación permitirán el acceso para la extracción de reservas del nivel 1790 - 1740 de la veta Esperanza? ¿Será económicamente rentable la explotación de la veta Esperanza, con el nivel de inversión exigido, y generará utilidades a la Empresa Especializada Minera Produce S.A.C.? . 1.3.4 Formulación del problema. Tabla 1.2. Formulación del problema PROBLEMA. CAUSAS. EFECTOS. El principal problema es la Las causas del problema se Falta de preparación accesibilidad Esperanza,. a. la. zona. veta generan por la ausencia de de tajeos para la Cerro campañas de exploración, explotación.. Rico, entre los niveles 1790 mediante el desarrollo y – 1740, para incrementar preparación de labores. las reservas minerales. Fuente: Elaboración propia. 6.

(23) 1.4 ALCANCE Y LIMITACIONES. 1.4.1 Alcance. El presente trabajo de investigación permitirá llegar a todas las personas involucradas en la profundización de minas, para incrementar las reservas minerales en una unidad de producción de Alpacay.. 1.4.2 Limitaciones. La. principal. limitación. es. el. desconocimiento. geológico,. geomecánico y geométrico de los niveles inferiores de la veta Esperanza (nivel 1790), debido a la poca información brindada por el Dpto. de Geología MYSAC.. 1.5 VARIABLES E INDICADORES. 1.5.1 Variables independientes - Reservas minerales - Labores de exploración, desarrollo y preparación de minas - Profundización - Método de explotación. 1.5.2 Variables dependientes - Explotación - Costos - Vida útil de mina. 1.5.3 Indicadores - Resultados técnicos - económicos - Rentabilidad. 7.

(24) 1.6 OBJETIVOS. 1.6.1 Objetivo general. Demostrar que mediante la construcción del pique 480 y el desarrollo - preparación de labores se logrará el acceso a la veta Esperanza, con el fin de incrementar las reservas de mineral y viabilizar su explotación por el método de corte y relleno ascendente.. 1.6.2 Objetivos específicos  Estimar y definir la cantidad de reservas minables y programas de explotación.  Evaluar la geología y geomecanica del macizo rocoso de la veta Esperanza, zona Cerro Rico.  Desarrollar, diseñar, preparar y construir labores de acceso a la veta Esperanza, en los niveles 1790 y 1740, tales como el Pique 480.  Cuantificar las inversiones, los costos operativos, los ingresos por venta de mineral requeridos para la re44ntabilidad económica de explotación de la veta Esperanza.. 1.7 HIPOTESIS “ Que, mediante la construcción del pique 480 y el desarrollo - preparación de labores mineras se logrará acceder y extraer las reservas auríferas minables de la veta Esperanza, por debajo del nivel 1790”.. 8.

(25) CAPITULO II. MARCO TEORICO. 2.3 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN  Condori, Juan (2018), considera que los riesgos son inherentes a un proyecto minero y de esta manera se puede determinar la viabilidad y rentabilidad del mismo”.  Mendoza, Ricardo (2018), señala que las deficiencias de la perforación y voladura se deben esencialmente por el inadecuado diseño de la malla de perforación, demasiado número de taladros, inadecuado burden, espaciamiento y mala distribución de la carga explosiva por disparo.  Jáuregui Mercado, Ítalo (2015), indica que se puede profundizar la unidad minera Casapalca, veta Esperanza mediante la construcción de. 9.

(26) un Pique, con el fin de extraer las reservas minerales, entre los niveles 18 y 20.. 2.4 MARCO CONCEPTUAL. BASES TEÓRICAS Harrison Chuchullo, Almanza (2019) en su tesis” Labores de desarrollo y preparación para viabilizar la explotación de la veta Kathy, entre los niveles 2000 – 2050 - Minera Yanaquihua – Arequipa, define lo siguiente:. 2.4.1 Labores de exploración de minas. En la etapa de exploración de minas se realizarán labores horizontales y verticales (cortadas, estocadas, chimeneas) cuyos objetivos es la de llegar a las proyecciones de las vetas para su posterior desarrollo, así mismo ejecutar cámaras diamantinas de donde se realizarán taladros diamantinos que confirmaran o descartaran la presencia de vetas en las proyecciones dadas las labores de exploración.. 2.2.2 Labores de desarrollo y preparación de minas. Para poder profundizar una mina es necesario diseñar y construir labores de desarrollo y preparación, que permitan acceder a las reservas minerales por debajo del nivel inferior de mina.. 2.2.1.1 Galerías en minería subterránea convencional. Es una excavación horizontal o poco inclinada, son las labores más comunes, se ejecuta sobre veta y reciben distintos nombres según su función o su posición respecto a la roca a explotar, pueden ser principales o secundarias.. La Galería principal es una labor de acceso, una de las dimensiones es mucho menor que las otras dos; sus funciones son: 10.

(27)  Labor de acceso al depósito mineral.  Acceso para personal, herramientas, materiales, equipos y otros.  Reconocer la continuidad del yacimiento.  Como paso para las diversas conducciones necesarias para el funcionamiento de la mina: energía eléctrica, aire comprimido y desagüe.. Fuente: Revista de Seguridad Minera (ISEM) Figura 2.1. Galería minera. 2.2.1.2 Chimeneas en minería subterránea convencional. La chimenea, un componente importante de las minas subterráneas, es una instalación que data desde hace muchos años. En la actualidad hay minas que han estado operando con chimeneas durante más de 50 años, trabajando con nueva maquinaria para elevar y atendiendo los niveles más profundos.. La chimenea es el acceso tradicional a los niveles subterráneos y la arteria principal de la mina para todo lo que debe subir o bajar. La chimenea es el componente más importante de la infraestructura de la mina todo lo que sube y baja debe pasar por la chimenea, esto coloca una carga pesada sobre la chimenea 11.

(28) La construcción de chimeneas nos permite tener acceso a todos los lugares de la mina, niveles de explotación, carga y transporte, ventilación, talleres, excavaciones de producción, traspaso de mineral, etc. Para diseñar una chimenea en minería, se deben considerar algunos factores importantes. Si es para ventilación, extracción de mineral, etc. también se debe considerar el diámetro, la calidad de la roca. Fuente: Revista de Seguridad Minera (ISEM). Figura 2.2. Labor de desarrollo - Chimenea convencional. 2.2.1.3 Subniveles en minería subterránea convencional. Esta labor de preparación viene a ser el corte inferíos del tajo y se construye encima de la galería de extracción dejando un puente de mineral de 1,00 a 2,00 m de espesor que servirá como piso al tajo, va entre el techo de la galería inferior del block mineralizado y el piso de la primera rebanada del tajeo. Esas labores corridas sobre veta y en toda la longitud del block mineralizado existente y comunica a las dos chimeneas principales o laterales vienen a constituir la primera franja horizontal a partir del cual se progresará la perforación en sentido ascendente. 12.

(29) Sirve como plataforma de trabajo para iniciar el arranque del mineral contenido en el tajo.. Fuente: Método de explotación por corte y relleno ascendente. Figura 2.3. Subnivel minero. 2.2.3 Explotación. Es la etapa final en que se extrae de forma sistemática el recurso mineral preparado y cubicado en las zonas de trabajo llamadas “Tajos”.. 2.2.4 Planeamiento de minado. Es la aplicación de los distintos métodos de planificación en la técnica de la minería subterránea, siendo su objetivo principal el de planificar, proyectar y determinar mejor el plan de minado, sujeto al mejor conocimiento del yacimiento, ley de mineral, diseño del método de explotación, aplicación de las condiciones geomecánicas del yacimiento, mayor extracción de reservas minerales y aplicar criterios económicos dinámicos para optimizar la utilidad por venta de productos minerales. 13.

(30) 2.2.5 Programa de desarrollo y preparación. Uno de los puntos importantes en el desarrollo y preparación de un yacimiento es el de definir el tipo de labores de acceso al yacimiento ya que estos pueden iniciarse desde un pozo, una galería inclinada o una rampa de acceso; para ello se tienen que considerar los siguientes factores: profundidad del yacimiento, tiempo disponible para la preparación, costo de inversión y tipo de transporte.. Las labores de desarrollo corresponden a aquellas labores mineras que se ejecutan en horizontal que va de acuerdo a la mineralización se denomina “Galería”, un desarrollo con pendiente positiva o negativa en roca estéril se denomina rampa. Una labor ejecutada hacia arriba con un ángulo pronunciado se denomina chimenea y si es ejecutada hacia abajo se denomina pique. Se debe tener en cuenta 3 aspectos básicos:  El desarrollo debe ser planeado para obtener tanta información como sea posible.  Es preferible comenzar el desarrollo preliminar con labores de pequeña dimensión para evitar arriesgar el capital.  El desarrollo debe ser usado para obtener la máxima información estructural.. Las labores de preparación se planifican por adelantado y se completa durante su avance (labores de desarrollo) al arrancar el mineral; estas labores como son: sub niveles, chimeneas intermedias dividen al yacimiento en blocks de minado denominados “Tajeos”.. 14.

(31) 2.2.6 Programa de explotación. La explotación se realiza mediante cualquier método conocido y elegido según las características antes indicadas, se pueden dejar puentes o pilares para proteger las galerías o chimeneas. En algunos casos estos puentes se recuperan al abandonar la galería mediante métodos de recuperaciones y/o rehabilitaciones.. Para programar mensualmente la cantidad de mineral a extraer se deben considerar los siguientes parámetros:  Perforación. Tipo de perforación (neumática, mecanizada) ratio de perforación, tipo de roca, dureza y abrasabilidad de la roca, destreza del operador.  Voladura. Dureza de la roca, fracturamiento, tipo de explosivo, tipo de iniciación del explosivo, burden, espaciamiento, cara libre.  Sostenimiento. Tipo de sostenimiento, tiempo de autosoporte, factor de seguridad, buzamiento de mineral, estructuras o fallas colindantes, presencia de agua, rocas encajonantes.  Limpieza de mineral. Tipo de extracción (convencional o mecanizada), potencia y ancho de la labor, tipo de ore pass (chutes, echaderos tolvas), rendimiento de los equipos de extracción según tipo de equipo, capacitación del personal.  Relleno. Tipo de relleno (detrítico, hidráulico, pasta, cementado), capacidad de preparación del relleno, tiempo de fraguado, tiempo de preparación para el relleno.  Traslado de mineral. Tipo de traslado de mineral (rieles, volquetes, winches), nivel principal de extracción, cantidad de 15.

(32) equipos disponibles, distancias a la superficie, velocidad máxima y mínima de los equipos, cámaras de carguío, nivel de tránsito.  Servicios auxiliares. Sistema de bombeo, aire comprimido, ventilación, estado de las vías de extracción de mineral/desmonte, capacidad de la energía, equipos auxiliares.. 2.2.7 Evaluación de proyectos de inversión minera. La evaluación de proyectos mineros de inversión puede definirse como el conjunto de acciones que permiten juzgar cualitativa y cuantitativamente las ventajas e inconvenientes que presenta la asignación de recursos económicos a una iniciativa. Se trata pues de llevar a cabo una valoración sistemática de la rentabilidad comparada de diversas opciones para llevar a cabo un proyecto.. Las diversas alternativas posibles pueden presentar diferencias en aspectos tales como: beneficios o ahorros en el tiempo, vida útil, recursos económicos necesarios, riesgo de no alcanzar los resultados previstos, etc.. Se debe emplear un procedimiento de análisis sistemático, exento de toda intuición, que permita cuantificar con objetividad y coherencia los efectos económicos y financieros de los diversos factores que intervienen en un proyecto de inversión, para valorar y seleccionar la alternativa más favorable.. Los parámetros que determinan la rentabilidad de una inversión son tangibles y mesurables, pero, al tratarse de proyecciones a largo plazo, la información de que se dispone en el momento de decisión resulta imperfecta, y en cierto modo hasta subjetiva, ya que los datos de partida son estimaciones y previsiones. Por este motivo, los métodos de análisis, para que sean eficientes, deben considerar. 16.

(33) también aquellos factores que suponen un riesgo para la obtención de la rentabilidad impuesta para una inversión.. 2.2.7.1 Objetivos y proceso de la evaluación. Los estudios de evaluación de inversiones en minería, al igual que en otros sectores productivos, tienen como fin cuantificar la contribución, por medio de los servicios o productos que generan, a los objetivos empresariales, entre los cuales la rentabilidad es, obviamente, uno de los esenciales, pero no el único. Los sistemas de evaluación deben analizar, además del atractivo económico, el riesgo previsible y la compatibilidad del nuevo proyecto con la estructura de la empresa. Esto implica una sistematización del proceso de análisis para garantizar que tales estudios incluyen todos los aspectos críticos que pueden presentarse.. El procedimiento más común para analizar un proyecto de inversión, que implica inexorablemente una toma de decisión, debe ser el siguiente:. 1.- Planteamiento del problema. 2.- Análisis del problema. 3.- Desarrollo de soluciones o alternativas. 4.- Creación de un modelo de comparación. 5.- Definición de reglas de decisión. 6.- Selección de la mejor alternativa, y 7.- Conversión de la decisión en acciones efectivas.. Este proceso ideal depende de la utilización, en todas sus fases, de lo que se conoce por métodos científicos, con el fin de cumplimentar cada una de ellas de forma sistemática y con una adecuada metodología.. 17.

(34) El desarrollo efectivo de cualquiera de las técnicas de análisis y toma de decisiones es función, básicamente, de que ese procedimiento se haya llevado a cabo sistemáticamente para que la decisión tomada quede sustentada por fundamentos firmes.. 2.2.7.2 Estudio de viabilidad de un proyecto minero. El estudio de viabilidad de un proyecto minero tiene que basarse en el conocimiento de los siguientes elementos: . El yacimiento. . La mena. . El mercado que deberá absorber el mineral. . El ambiente político, social, económico del proyecto. 2.2.4 Características especiales de los proyectos mineros. La minería, desde el punto de vista económico, tiene unas características especiales comparadas con otros sectores y que le configura en el ambiente económico con una problemática de valoración única.. Entre sus peculiaridades se pueden destacar: . Agotamiento de los recursos. . Falta de control de las características del recurso procesado. . Situación de los yacimientos y períodos de desarrollo. . Capital de inversión y costos de producción. . Riego económico. . Indestructibilidad de los productos. . Incidencia en el medio ambiente. . Particularidades de los productos. 18.

(35) 2.2.4.1 Agotamiento de los recursos. Es el factor de la industria minera que quizás más la diferencia de otras actividades, ya que los recursos con que se trabaja no son renovables. En términos de necesidades humanas, los minerales no son renovables, debido a que han sido formados por procesos geológicos, con lo que la velocidad de génesis es muy inferior a la de consumo.. Las consecuencias del agotamiento progresivo de las reservas en un depósito son muy variadas: por ejemplo, los ingresos en una explotación se obtienen siempre que se disponga de suficiente mineral en las diferentes etapas del proyecto, y con la calidad adecuada, y, por consiguiente, los beneficios se generan dentro de un plazo limitado por la vida de la mina, que depende de las reservas y el ritmo de extracción.. 2.2.4.2 Situación de los yacimientos y períodos de desarrollo de los proyectos. Al contrario que otras industrias, debido a la distribución espacial de los depósitos, totalmente aleatoria y caprichosa, los minerales deben extraerse en aquellos lugares donde se descubren, que en ocasiones son áreas remotas, alejadas y poco accesibles que implican unos elevados costos de infraestructura todo, de transporte de los productos vendibles.. Una vez determinada la localización exacta de un yacimiento, se requieren bastantes años de intenso esfuerzo para desarrollar el proyecto y llegar a producir la cantidad prevista de mineral o productos de forma continua. Los períodos de preproducción pueden durar desde varios años hasta más de una década, dependiendo de los métodos de explotación y tratamiento mineralúrgico, tamaño y localización del yacimiento, complejidad de los trámites oficiales 19.

(36) para la obtención de permisos y licencias, así como de otros factores.. 2.2.4.3 Características especiales de los proyectos mineros.. La minería, desde el punto de vista económico, tiene unas características especiales comparadas con otros sectores y que le configura en el ambiente económico con una problemática de valoración única. Entre sus peculiaridades se pueden destacar: . Agotamiento de los recursos. . Falta de control de las características del recurso procesado. . Situación de los yacimientos y períodos de desarrollo. . Capital de inversión y costos de producción. . Riego económico. . Indestructibilidad de los productos. . Incidencia en el medio ambiente. 2.2.4.4 Demanda de capital y costos de producción. La magnitud de la inversión de capital que requiere un proyecto minero es, por lo general, extremadamente grande. Varía según el tipo de mineral o producto, el método de explotación, la capacidad de la mina, la localización y otros parámetros.. Sólo la infraestructura para las minas en lugares remotos es altísima. Incluso pequeñas explotaciones de metales preciosos, que emplean poca mano de obra, precisan importantes cantidades de capital. Esa fuerte demanda de capital da como resultado unos costos estructurales únicos en la industria. Los costos medios totales de producción, que incluyen los costos fijos y los costos variables por unidad de producto vendible, son frecuentemente mayores que los costos marginales o variables para la misma unidad. Los costos 20.

(37) medios incluyen los altos componentes de gastos fijos que representan, fundamentalmente, la recuperación de la inversión. Por este motivo, en períodos de baja demanda y baja cotización de los minerales las operaciones mineras pueden cubrir los costos marginales, pero pueden llegar a perder dinero si se tienen en cuenta los costes medios totales.. 2.2.5 El ciclo de vida de una operación minera. El ciclo de vida de una mina es esencialmente función del proceso de agotamiento de los yacimientos, como se ha indicado. Las minas, como las propias personas, pasan por diferentes etapas: juventud, madurez y ancianidad. Pero, al contrario que las personas, las minas frecuentemente resucitan o rejuvenecen como fruto de alguna mejora tecnológica, algún descubrimiento, etc.. La escala de tiempo en el ciclo de vida de una mina puede ser, ocasionalmente, indeterminada, y no es posible decir que tal ciclo se ha completado si aún existe alguna posibilidad de descubrimiento de nuevas reservas.. Algunas minas han tenido unos períodos de explotación muy cortos, ya que los proyectos se basaban sobre las zonas mineralizadas más ricas dentro de los yacimientos, pero si se hubieran estudiado con una. óptica. global. contemplando. la. extracción. de. zonas. mineralizadas más profundas o más pobres y con unos ritmos de producción mayores, probablemente esos proyectos hubieran podido soportar los costes de explotación y tratamiento.. 2.2.6 Estudios de viabilidad económica y de evaluación minera. La información que se precisa para llevar a cabo un estudio de viabilidad es muy amplia, y no siempre los técnicos disponen de ella. 21.

(38) en la magnitud que sería aconsejable para no cometer errores o correr un mínimo riesgo.. Hay que considerar cinco disciplinas fundamentales que deben aplicarse en un estudio de viabilidad. Estas disciplinas son: geología, minería, mineralurgia, medio ambiente y economía.. Un estudio de viabilidad debe incluir, en primer lugar, un resumen ejecutivo que presente de forma clara y concisa los resultados y las observaciones principales de los capítulos que comprende. De esta manera el lector se sitúa mentalmente, de una forma rápida, en el contexto en el que se mueve el proyecto, fijándose en los capítulos fundamentales del mismo, sin necesidad de leer el documento completo. 2.2.7 Evaluación técnica – económica. 2.2.7.1 Evaluación. Proceso que tiene como finalidad determinar el grado de eficacia y eficiencia, conque han sido empleados los recursos destinados a alcanzar los objetivos previstos, posibilitando la determinación de las desviaciones y la adopción de medidas correctivas que garanticen el cumplimiento adecuado de las metas presupuestadas.. 2.2.7.2 Evaluación técnica. Define la factibilidad técnica a llevar a cabo un proyecto y procura establecer los criterios de diseño que cumplan plenamente con los objetivos y, además, con las normas y regulaciones de ingeniería, al menor costo posible. Además, busca identificar un diseño que, basado en una tecnología apropiada, sea compatible con la disponibilidad de recursos e insumos en el área de influencia del proyecto. 22.

(39) 2.2.7.3 Evaluación económica. La evaluación económica de proyectos tiene por objeto identificar las ventajas y desventajas asociadas a la inversión de un proyecto antes y después de la implementación del mismo.. La evaluación económica es un método de análisis útil para adoptar decisiones racionales ante diferentes alternativas.. Es frecuente confundir la evaluación económica con el análisis o evaluación financiera. En este segundo caso se considera únicamente la vertiente monetaria de un proyecto con el objetivo de considerar la rentabilidad en términos de flujos de dinero. Mientras que la evaluación económica integra en su análisis tanto los costos monetarios como los beneficios expresados en otras unidades.. 2.2.7.4 Métodos de evaluación económica. La evaluación económica de proyectos tiene por objeto proveer un elemento cuantitativo para la toma de decisión de la viabilidad del proyecto el cual comprende las siguientes evaluaciones: evaluación técnica, evaluación económica, aspecto financiero y el riesgo de la inversión.. La evaluación económica maneja exclusivamente el modelo económico de la inversión, el cual es una sucesión temporal de flujos de dinero positivos o negativos considerando como punto indispensable del valor temporal del dinero o valor cronológico del dinero.. 23.

(40) Valor actual neto (VAN). El valor actual o presente neto de un proyecto se define como el valor obtenido actualizando separadamente para cada periodo. Permite calcular el valor presente del dinero de un determinado flujo de caja futuros originados por una inversión, descontando al momento actual mediante una tasa todos los flujos de caja positivos y negativos futuros.. Esto nos sirve en primer lugar si las inversiones son efectuables y en segundo lugar para comparar con otros tipos de proyectos.. Ft = flujos de dinero en cada periodo “t”. Io = inversión inicial realizada (t = 0). n = número de periodos de tiempo. k = tipo de descuento o tipo de interés exigido a la inversión.. Un VAN > 0 indica que, a la tasa de descuento elegida, el proyecto generará beneficios. Un VAN = 0 indica que el proyecto no generará beneficios ni pérdidas. Un VAN < 0 indica que el proyecto generará perdidas, por lo que deberá ser rechazado.. Tasa Interna de Retorno (TIR). La rentabilidad se define como la tasa con que el proyecto remunera los capitales invertidos en él. Conocemos que para que la explotación de un yacimiento sea aceptable es necesario que el flujo de caja acumulado al final de su vida sea positivo, de modo que restituya algo más que el capital total invertido. Ahora bien, para que 24.

(41) la asimilación industrial del yacimiento sea económicamente atractiva (rentable), es preciso que, además de recuperar el capital invertido, lo remunere con una tasa los suficientemente atractiva. Se define la tasa de rentabilidad interna “TIR” de un proyecto, como aquella a la que éste remunera el capital invertido en él, de modo que al final de la vida del proyecto, se haya recuperado dichos fondos y los intereses devengados cada año por el saldo acumulado pendiente de la recuperación.. La tasa interna de retorno se define como la tasa de descuento que hace que el VAN sea igual a cero, también puede interpretarse como la tasa máxima de interés que puede pagarse por el capital empleado en el transcurso de la vida de una inversión sin perder en el proyecto. Expresa la rentabilidad propia o rendimiento de la inversión. Para el cálculo del “TIR” se determina de forma gráfica o de forma iterativa (tanteo y error).. TIR; es un método de decisión ya que nos permite determinar si la inversión interesa o no llevarla a cabo. El criterio de aceptación con el que se debe compara el TIR es el (Costo de oportunidades) que no es más que la tasa mínima que debe conseguir una compañía sobre sus activos para cumplir las expectativas de sus proveedores de capital (acreedores y accionistas).. 25.

(42) CAPÍTULO III. MATERIAL DE ESTUDIO. 3.1 GENERALIDADES. 3.1.1 Descripción del yacimiento. La unidad de producción Alpacay está constituida por vetas mineralizadas con contenido de oro, que se localizan entre los 1 500 m.s.n.m. y 2700 m.s.n.m., las instalaciones donde se desarrolla la mina es de aproximadamente 14 hectáreas, empleando el método de explotación de excavación directa en las vetas mineralizadas, las labores son horizontales y verticales con sostenimiento de madera en las zonas donde las rocas no son muy estables, la mineralización extraída de las principales zonas de operación Esperanza, San Antonio, Consuelo, Santa Teresita, Gertrudis y Encarna es. 26.

(43) transportada en volquetes a la planta de procesamiento de Alpacay, la extracción anual de mineral es de 10500 TMS.. 3.1.2 Antecedentes. La unidad de producción Alpacay tiene como actividad comercial la de explotación y beneficio de los recursos mineros y titular de 3 derechos mineros: Asunción Tres, Asunción Cuatro y Encarna, En el año 2000 se funda esta Minera llegando cubicar reservas minerales del orden de 700 000 TMS, con leyes económicos aceptables,. logrando. seguidamente. instalar. una. planta. de. cianuración y flotación con una capacidad instalada de 20 TMD, en Abril del 2002 CEDIMIN transfiere sus acciones en Yanaquihua a los actuales accionistas y como contraprestación se crea una regalías y se adquieren compromisos de inversión.. Actualmente ha decidido ampliar sus actividades mineras, para lo cual se ha previsto el cumplimiento a lo establecido por las normas mineras vigentes, con la finalidad de obtener la Certificación Ambiental del proyecto “Ampliación de Operaciones a 150 TMD.. 3.1.3 Historia de la mina. El yacimiento aurífero de Alpacay data de la época de la colonia (año 1680). Los españoles extrajeron oro, principalmente de las vetas Andaray, Encarna y Alpacay. En 1815, se trabaja la veta “El Rey” conocida como el filón de labores profundas. A partir de 1933, la Compañía Minera Alpacay S.A. entra en actividad logrando cubicar 33 200 TM de mineral con una ley de 17,33 g. Au/TM, trabajando la veta El Rey.. Entre los años 40 se inicia la operación de las plantas de cianuración y flotación, para tratar relaves, minerales oxidados y minerales sulfurados con contenidos de hasta 3% de cobre y 14 g. Au/TM de 27.

(44) oro. En 1945, la planta de flotación dejó de operar por un derrumbe en la mina, al dejar de explotarse la veta El Rey, la cual era muy piritosa.. En 1948, una vez construida la cortada Cerro Rico se iniciaron los trabajos de desarrollo y preparación en cuatro niveles llegando hasta las zonas de Esperanza y Gertrudis. En el año 1950, las minas trabajadas eran Gertrudis (33%), Esperanza (7%), Cerro Rico (55%) y San José con el 5% de producción. En el año 1954 la Compañía Minera Alpacay S.A. paralizó sus operaciones.. En la década del 70 la Empresa Minera Cervantes S.A. instaló una pequeña planta de amalgamación en la Mina Charco a 2 km al Oeste de Yanaquihua y cubre los denuncios de la zona de Alpacay. Se asocia con Barmine S.A. quien es reemplazada en 1980 por AURISUR S.A. empresa que a la vez compra la participación de Cía. Cervantes S.A. y consolida el 100% de la propiedad minera.. En el año 2000 aparece la Minera Yanaquihua S.A.C.; realizando exploraciones mediante socavones y chimeneas.. 3.1.4 Relieve. La zona de estudio se encuentra dentro del Flanco Andino Occidental, en el flanco Oeste, al Sur de la Cordillera de los Andes, entre los nevados Coropuna y Solimana, se encuentra rodeado de los contrafuertes de los cerros Cañacahua, Hualcapampa, Apacheta, Yurajallpa, Sunca, Cañipaco y Esperanza. El relieve general es accidentado a abrupto, con pendientes fuertes, en el flanco andino se observan cerros de cimas redondeadas a subredondeadas y de pendientes moderadas, los cerros que destacan en la zona son: • Cerro Quiroz. 3162 msnm. • Cerro Tiquimbro. 2972 msnm 28.

(45) • Cerro San Cristóbal. 2695 msnm. • Cerro San Antonio. 2655 msnm. • Cerro el Rey. 2134 msnm. • Cerro Esperanza. 2130 msnm. En los alrededores de la mina presenta laderas alargadas y quebradas de pendientes abruptas que llegan a sobrepasar los 300 metros de altura, las quebradas en sus cabeceras y parte media son estrechas, ampliándose hacia la parte inferior. Las principales quebradas localizadas cerca del proyecto son: Apacheta, Chiuca y Alpacay, que presentan pequeños cursos temporales de aguas (épocas de lluvia). Los procesos de transporte de sedimentos es inactivo en la zona, por no existir procesos de escorrentía, ni siquiera en época de lluvias, por lo que no se evidencia relleno en el lecho de las (historia de la U.P. Alpacay).. 3.1.5 Geomorfología. El modelado geomorfológico se ha establecido debido a la influencia de los procesos volcánicos que se han sucedido en el Terciario y por los procesos tectónicos que han permitido el alzamiento y hundimiento de bloques, las pequeñas terrazas y laderas de relieve plano son considerados como suelos residuales y coluviales conformando suelos de poca fertilidad, también se observa zonas formadas por lomas de relieve ondulado a poco accidentado. Se ha podido observar en el cerro Huallcapampa sector Suroeste la presencia de una ladera de superficie ondulada que se encuentra modelada sobre las rocas intrusivas granodioríticas, las cuales han originado a la vez dos sub-quebradas angostas de corta trayectoria conformando parte de la quebrada Sescirne y son tributarios de la quebrada Chiuca. La denudación fluvial y la actividad volcánica del cuaternario pleistocénico ha permitido modelar la morfología actual, definiendo dos unidades morfoestructurales: de laderas disectadas y valles. 29.

(46) 3.1.6 Clima. El clima de la zona es esencialmente cálido y seco, con una vegetación rala, con una temperatura media mensual máxima de 20 °C y una media mínima mensual de 7 °C, la precipitación total anual promedio es de 1 000 mm y el promedio mínimo es del orden de los 65mm, la evotranspiración total promedio es de 8 veces la precipitación, la velocidad de los vientos es en promedio de 3 m/s cuya dirección predominante es hacia el Este con variaciones hacia el SE. Se presenta dos pisos altitudinales: la región Yunga que se encuentra entre los 500 y 2 500 m.s.n.m., y la región Quechua cuyo clima es templado y se encuentra entre los 2 500 m y 3 500 m.s.n.m.. Existe una estación pluviométrica en Yanaquihua a 5,0 km de la zona de estudio, la que registra los valores de temperatura, máxima, mínima y media, así como la precipitación máxima en 24 horas y precipitación total mensual, y contenido de humedad relativa media mensual.. Existe otra estación metereológica en Chuquibamba. ubicada a 40 km de la zona de estudio, pero que no tiene influencia directa por la presencia de precipitaciones convectivas y está alejada de la influencia orográfica climática seca del río Ocoña.. Una de las características es de que la temperatura disminuye en relación al aumento de la altitud en aproximadamente 5°C por cada 100 m de ascenso, de ahí que las elevadas pendientes topográficas presentan momentos de máximas y mínimas temperaturas, la radiación solar máxima es de 20,3 W/m2 y la radiación solar mínima es del orden de los 14,1 W/m2.. La temperatura varía entre los 13ºC en el día y -10 ºC en la noche, en los meses de Junio a Agosto debido a la presencia de la estación invernal la temperatura desciende mucho más, en el mes de Setiembre del 2012 presentó la zona una temperatura máxima de. 30.

(47) 21°C, mientras que la temperatura mínima se obtuvo en Agosto del año 2008 con un valor de 6,8°C.. Las precipitaciones se presentan desde Diciembre hasta Abril con valores totales máximos de 210 mm que se presenta en el mes de Febrero, los valores más bajos es del orden de los 0,4 mm y se presenta en el mes de Julio. La humedad relativa se incrementa en los meses de Enero a Abril con un máximo del 90%, y con un fuerte descenso que llega hasta el 30% entre los meses de Agosto y Diciembre.. La dirección del viento presenta una predominancia hacia el Sur y Sureste, en las primeras horas de la mañana el viento presenta calmas, continuando con una dirección preferencial SE y velocidades que oscilan entre 1,5 y 3,0 m/s y que está influenciada por brisas de montaña, al promediar el mediodía los vientos están influenciados por las brisas del valle y cuyas velocidades varían entre 1,5 y 5,0 m/s en dirección SE, mientras que en las noches el viento presenta calmas con frecuencias similares al de las mañanas.. 3.1.7 Drenaje. El área del proyecto se ubica en las cuencas hidrográficas de las quebradas secas Apacheta, Esperanza, Consuelo, El Rey, las quebradas Chiuca y Piñog se encuentran alejadas de la zona de proyecto y se encuentran con agua perennes. La mayoría de los cursos hídricos de la zona convergen en el río Chorunga (Piñog) que proviene de los deshielos del nevado Coropuna. El río Piñog discurre por la zona de estudio en una dirección SO donde toma el nombre de río Chorunga, es de corto recorrido, aguas abajo desemboca en el río Ocoña, constituido como el río principal de la zona y es considerado como el tercero más caudaloso de la cuenca occidental de la costa.. 31.

(48) La cuenca del río Ocoña donde confluye el río Chorunga se extiende hasta las provincias de Lucanas y Parinacochas en Ayacucho, y las provincias de La Unión, Condesuyos y Camaná en Arequipa, la red de drenaje es subdentrítica a dentrítica poco densa, el río Ocoña nace en Parinacochas, producto de las precipitaciones que se suceden en las partes altas y a los deshielos de los nevados, cuyos aportes contribuyen a mantener el caudal elevado en épocas de estiaje, al confluir con los ríos Cotahuasi y Marán va a conformar el río Grande u Ocoña, recibiendo desde su origen hasta su confluencia con el Océano Pacífico numerosos tributarios, presentando una extensión estimada de 350 kilómetros, la cuenca presenta una extensión de 15,600 km2 de los cuales 12,300 km2 pertenecen a la cuenca húmeda o imbrífera, el río Ocoña es considerado una de las fuentes regulares más importantes de la costa (U.P. Alpacay).. 3.1.8 Flora. En la zona aledaña al proyecto se han reconocido algunas formaciones vegetales como el Matorral y Arbolada, definiendo 10 familias y 11 especies vegetales. Los cerros y sus respectivas quebradas dentro del área de proyecto presentan moderada vegetación, mientras que en la zona de minado la vegetación es escasa.. La mayor parte de la flora de la zona está circunscrita a la vegetación arbórea y arbustiva del tipo temporal erguido, son considerados especies introducidas se caracterizan por ser erguidos, de fácil propagación y crecimiento con las condiciones adecuadas, los arbustos. se exponen como consecuencia de la presencia de. temporada de lluvias en la cual estas especies mantienen un crecimiento muy rápido que les permite llegar a desarrollarse hasta la formación de semillas que en la época de estiaje estas caerán hasta esperar otra vez la temporada de lluvias para poder germinar y volver hacer este proceso fisiológico. 32.

(49) 3.1.9 Fauna. La fauna es escasa, pero se ha logrado identificar 7 familias y 7 especies de aves, siendo cada familia representada por una especie. Para el caso de reptiles se identificó una sola especie. Para el caso de mamíferos se encontraron rastros, fecas y otros indicios de su existencia en las zonas de muestreo. No se ha determinado ninguna especie vegetal o animal en estatus de conservación en peligro o vulnerable, en el área de influencia.. 3.2 GEOLOGÍA. 3.2.1 Geología regional. La zona se caracteriza por presentar una serie de rocas metamórficas,. intrusivas,. sedimentarias. y. volcánicas,. cuyo. emplazamiento abarca desde el Precámbrico con las rocas del Complejo Basal de la Costa consideradas como las más antiguas hasta el reciente con los depósitos cuaternarios holocenos, sobre este complejo se emplaza el Complejo Bella Unión en el Cretáceo, y a la vez es cortada por los intrusivos del Batolito de la Costa, en el Terciario Inferior se depositó la formación Caravelí, mientras que en el Terciario Medio se exponen las rocas del Grupo Tacaza, a finales del terciario se emplazan las rocas de la formación Huaylillas, Volcánico Sencca y formación Barroso Inferior, cubriendo la secuencia estratigráfica se encuentran los depósitos cuaternarios recientes. Los intrusivos del Complejo Bella Unión se han emplazado en el Cretáceo Medio a Superior, mientras que los del Batolito de la Costa se emplazaron entre el Cretáceo Superior y Terciario Inferior (ver plano 3.1).. 33.

(50) 3.2.1.1 Complejo basal de la costa (Pe-gn). El complejo Basal de la Costa fue estudiado por Mendívil, S. y Carrillo. (1960),. se. encuentra. conformando. generalmente. acantilados, se presenta a manera de una franja que corre paralela a la línea de costa, se les considera como las rocas más antiguas de la región y pertenecen al basamento de la cadena costanera. Se trata de una serie de rocas metamórficas e ígneas.. 34.

(51) U.P. Alpacay Cerró Rico. Fuente: Carta geológica del Perú. INGEMMET. Plano 3.1. Geología regional de la Unidad de Producción Alpacay. 35.

(52) La litología consiste de gneis, granitos potásicos, diques de composición básica a intermedia y cuerpos tabulares de pegmatita granatífera. Los gneis son de composición granítica, de color gris oscuro, su constitución es de 15% a 20% en promedio de ortosa, plagioclasa 10%, presentan bandas oscuras a negras persistentes de hasta 3 cm de grosor, y están cortados por fallas y diques, se componen de minerales ferromagnesianos como la biotita, contiene asimismo clorita, muscovita sericita y circón. Estructuralmente se observa un plegamiento distorsionado y fallado, se observa también gneis de inyección de tonos rojizos a marrón rojizos, de grano grueso, se caracteriza por la presencia de xenolitos a manera de pegmatitas, la ortosa se encuentra teñida por óxidos de fierro resaltando la limonita, la biotita y micas se encuentran alteradas.. 3.2.1.2 Formación Caravelí (Ti-ca). Se encuentra suprayaciendo en discordancia erosional a la formación San José que no aflora en la zona de estudio e infrayace a rocas de la formación Paracas, rocas volcánicas y depósitos recientes, se trata de depósitos molásicos que se han originado de acumulaciones de pie de monte debido a un intenso ciclo erosivo y que siguió al levantamiento regional como consecuencia de la primera fase de la tectónica andina.. Su. litología. está. constituida. de. gruesas. secuencias. de. conglomerados deleznables compactos y estratificados, con delgadas capas de conglomerados finos gradacionales, los cantos rodados de los conglomerados son redondeados a subredondeados compuestos de cuarcitas, calizas, gneis e intrusivos, los cuales se encuentran dentro de una matriz areno-tufácea de tonalidades gris claras. Su potencia estimada es del orden de los 550 m. En algunos casos los conglomerados se intercalan con flujos de barro de tonos marrones a manera de bancos de 2,0 m de potencia y niveles delgados de lodo tobáceo. 36.

(53) 3.2.1.3 Grupo Tacaza (Tm-ta). Fue estudiado inicialmente por Newell (1948), posteriormente Caldas J. (1993) la subdivide en dos formaciones,. se exponen. generalmente desde los 3 900 m.s.n.m. hasta los 5 500 m.s.n.m. inclusive, es considerado como la primera evidencia de la manifestación del vulcanismo muy intenso que afectó a la región, el relieve generalmente es muy accidentado cuyas elevaciones son muy escarpadas, los tufos soldados, derrames lávicos y brechas volcánicas son de amplia exposición en altitudes por encima de los 4 000 m.s.n.m.. La parte inferior de este grupo está constituido de niveles de tufos asociados a sedimentos lacustres y de posición subhorizontal, los niveles tobáceos son de colores blanco amarillentos, se intercalan con brechas verdosas y moradas. Se observa una secuencia tobácea dacítica con fenocristales de plagioclasas y contenido de cuarzo, los minerales ferromagnesianos más representativos son la biotita y hornblenda en menor proporción, continua una secuencia tobácea latítica y que por efectos de la meteorización se observan tintes amarillentos, presentan brechas y derrames volcánicos de composición dacítica a latítica verdosas y violáceas con intercalación de conglomerados delgados, las brechas presentan clastos de rocas volcánicas de composición andesítica, las andesitas son porfiríticas con fenocristales de plagioclasas.. En la parte intermedia se observa bancos de tobas de composición riolítica y latítica de tonos blanquecinos a rosados, intercaladas con tobas estratificadas que se alternan con calizas, areniscas y conglomerados de grano fino. En la parte superior se presenta tobas ignimbríticas de composición andesítica, con microplegamiento y microfracturas de gravedad, de color blanquecinas a beiges claras, flujos tobáceos gris azulados, bancos de tobas pumíticas y lavas 37.

(54) tobáceas de estructura fluidal, con vesículas conteniendo geodas de cuarzo o calcita, también es común la presencia de niveles de cenizas no soldadas en niveles delgados.. Por dataciones radiométricas K-Ar (Noble et. Aal 1974), se le considera una edad Mioceno Medio.. 3.2.1.4 Formación Huaylillas (Tm-hu). Se encuentra suprayaciendo al Grupo Tacaza y rocas intrusivas, e infrayaciendo a la formación Sencca, se ha podido determinar pequeños remanentes debido a la fuerte erosión que se ha sucedido en la zona destruyendo en su mayor parte estos estratos, sus exposiciones más resaltantes se localizan a manera de fajas irregulares, sus capas son subhorizontales o con una ligera inclinación hacia el SO, configurando relieves bajo.. Se presenta a manera de bancos cuyo grosor no excede de los 3,0 m, se observan unas tobas porosas las cuales por su consistencia muy baja se descomponen fácilmente formando depósitos de arenas de grano grueso.. Consiste de una intercalación de tobas blanco amarillentas a rosadas dacíticas a riolíticas, con feldespatos en mayor proporción, como minerales ferromagnesianos presenta biotita en laminillas y hornblenda en pequeños cristales con una ligera alteración, el cuarzo se expone como pequeños cristales. Su potencia es variable y puede llegar hasta los 400 m.. De acuerdo a su posición estratigráfica s ele asigna una edad Mioceno Superior. Se le correlaciona con la formación Huaylillas de Moquegua y los volcánicos Ayacucho, Rumihuasi, Auquivilca del Centro del Perú.. 38.

(55) 3.2.1.5. Formación Sencca (Tp-vse). Fue estudiado por Jenks, W (1948), sin embargo S. Mandivil (1965) le da la denominación de volcánico Sencca, se encuentra suprayaciendo al Grupo Tacaza y fomación Huaylillas en discordancia, mientras que está infrayaciendo al Volcánico Barroso en aparente discordancia erosional.. Generalmente se presentan en forma subhorizontal a horizontal, está cubriendo a rocas más antiguas o rellenando superficies de erosión. Está compuesto de tufos dacíticos y riolíticos, a manera de bancos gruesos con disyunción prismática, con presencia de cuarzo en forma de granos, feldespatos y lamelas de biotita, pómez y lavas, brechas soldadas y no soldadas, piroclásticos de composición riolítica, tobas de composición andesítica y dacítica, tufos líticos brechoides semicompactos con contenido de granos de cuarzo, feldespatos y mica. En la parte superior presenta tufos rosados y marrón rojizos así como tufos gris claro a blanquecinos, están intercalados con arenas, gravas y tufos retrabajados.. De acuerdo a su posición estratigráfica se le asigna una edad Plioceno Medio a Superior.. 3.2.1.6 Grupo Barroso Inferior (TQp-ba). Se encuentra suprayaciendo al volcánico Sencca en aparente discordancia erosional y está cubierto en parte por depósitos cuaternarios pleistocénicos así como por depósitos recientes, se presentan conformando acumulaciones en forma dómica, cuyas cúspides han sido meteorizadas presentando tonalidades rojizas a marrón rojizas, en algunos sectores se puede observar cambios por efectos de erosión y destrucción diferencial, principalmente como consecuencia de la glaciación pleistocénica, las laderas son muy inclinadas y van decreciendo en forma gradual hasta ponerse 39.

(56) subhorizontales en las zonas bajas, se puede observar una gran cantidad de material morrénico en forma radial en las cúspides de estos aparatos volcánicos, se puede deducir que estos conductos volcánicos fueron formados a lo largo de fracturas o en la intersección de éstas.. 3.2.1.7 Cuaternario (Q-al). El cuaternario se caracteriza por presentar una serie de depósitos aluviales, coluviales, fluviales y eólicos, constituyendo suelos de arenas, gravas, limos y arcillas, se han formado como consecuencia de la intensa erosión y acarreados rellenando depresiones y zonas bajas, los depósitos fluviales están compuestos de gravas, arenas, arcillas y que se han acumulado en el fondo de los ríos, en algunos sectores conformando pequeñas terrazas de hasta 10 m. de grosor.. 40.

(57) Fuente: Dpto. Geología. Figura 3.1. Columna estratigráfica de Unidad de Producción Alpacay. 41.

(58) Fuente: Dpto. Geología. Plano 3.2. Mapa geológico de la unidad de producción Alpacay 42.