Universidad Nacional del Centro del Perú
Facultad de Ingeniería de Minas
Influencia de los parámetros geomecánicos en el diseño geométrico de mallas de perforación para optimizar la voladura
de rocas en Unidad de Producción Yauricocha-2019
Rodriguez Oré, Hubert
Huancayo 2019
Esta obra está bajo licencia https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Repositorio Institucional - UNCP
TESIS
“INFLUENCIA DE LOS PARÁMETROS GEOMECÁNICOS EN EL DISEÑO GEOMÉTRICO DE MALLAS DE PERFORACIÓN PARA OPTIMIZAR LA VOLADURA DE ROCAS EN UNIDAD DE
PRODUCCIÓN YAURICOCHA-2019”
PRESENTADA POR EL BACHILLER:
HUBERT RODRIGUEZ ORÉ
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO DE MINAS
HUANCAYO – PERÚ 2019
ii
ASESOR:
MSc . JOSÉ ALBERTO HILARIO BERRÍOS
iii
DEDICATORIA DEDICATORIA
El trabajo lo dedico a mis padres por todo el esfuerzo realizado en mi formación profesional, a mis hermanos por su constante apoyo y aliento y a mis amigos.
iv
AGRADECIMIENTO
Mis más sinceros agradecimientos a la Facultad de Ingeniería de Minas de la UNCP, por haber forjado mi noble y sacrificada profesión.
Así mismo mi agradecimiento al Ing. José Alberto Hilario Berríos, por su perseverancia y paciencia para guiar y dar los lineamientos necesarios para la culminación de la Tesis.
De igual manera, expresar mi agradecimiento al personal de la empresa EMSERMUL SANTA CATALINA EIRL que opera en la SOCIEDAD MINERA CORONA S.A. tanto Personal de Gerencia, Ingenieros, trabajadores y colaboradores, por haber permitido la oportunidad de laborar en tan importante empresa, y brindarme las facilidades en la obtención de la data y demás requerimientos para poder culminar el trabajo.
Finalmente quiero agradecer a mis familiares, compañeros de aula, amigos y amigas que de una u otra manera brindaron su constante apoyo.
v
RESUMEN
El presente trabajo de tesis titulado “Influencia de los parámetros geomecánicos en el diseño geométrico de mallas de perforación para optimizar la voladura de rocas en Unidad de Producción Yauricocha – 2019”, tiene como fin reducir las voladuras deficientes, evitar incidencias de voladuras deficientes en las labores mineras de avance (Rampas y subniveles) y tajos de producción(corte y relleno ascendente y sub level caving), tales como: frentes con tiros cortados, frentes con tiros soplados, taladros soplados, taladros de arranque anillados, taladros de arranque confinados y también tacos con longitudes de más de 0.50 cm post disparo. Sobreroturas y sobre excavaciones, ejecución inadecuada de las cunetas durante el disparo cuando se tiene rocas de regular a mala calidad, dificultades en los avances, sostenimiento deficiente, exceso de factor de carga, producción de mineral deficientes, que desencadena en problemas de costos en la perforación
& voladura en la empresa y penalizaciones, multas, sanciones al personal y contratas que ejecuta los trabajos en la SOCIEDAD MINERA CORONA S.A.
Para minimizar las estadísticas de voladuras deficientes y mejorar los avances de los disparos el tesista realizó investigaciones técnicas con modelos matemáticos, uso de Softwares y la gran experiencia laboral adquirida con trabajos ejecutados INSITU en la Sociedad Minera Corona S.A. Con ello se pretende lograr una mayor eficiencia de voladura dar cumplimiento al planeamiento mensual de avances lineales programados y mejorar la producción en los tajos del Corte y Relleno Ascendente y Sub Level Caving. Con los nuevos diseños de mallas de perforación planteadas se ubicarán geométricamente los taladros para posteriormente realizar la operación de carguío con el fin de lograr fragmentar la roca con una granulometría adecuada.
En la primera parte del informe se describe los objetivos planteados para la investigación, en la segunda parte se describe los aspectos generales de la SOCIEDAD MINERA CORONA S.A.
vi
Así como la información general, las bases geológicas de la zona donde se encuentra el yacimiento, la topografía de la zona, y los métodos de explotación que se desarrollan en las operaciones; también se describen las hipótesis planteadas.
Como ítem fundamental para el presente informe también se describirá la presentación de resultados obtenidos en el periodo, prueba de hipótesis y discusión de resultados.
Al término del informe se elaborará las conclusiones obtenidas en este periodo y la generación de recomendaciones para alcanzar mejoras específicas en las operaciones que se realiza, se desea que los resultados obtenidos durante esta investigación sean implementados en la unidad de producción Yauricocha como nuevos estándares de trabajo.
PALABRAS CLAVE: Parámetros geomecánicos, malla de perforación y voladura.
vii
ABSTRACT
This thesis work entitled "Influence of geomechanical parameters in the geometric design of drilling meshes to optimize the blasting of rocks in Yauricocha Production Unit - 2019", aims to reduce those of poor blasting, avoid incidents of poor blasting in Advance mining works and production cuts, such as: fronts with cut shots, blow fronts, blow holes, ringed start holes, confined start holes and also blocks with lengths of more than 0.50 cm. Over-cracks when you have rocks to regulate poor quality, difficulties in progress, poor maintenance and an excess load factor, poor mineral production, which triggers problems of drilling and blasting costs in the company.
To minimize the statistics of poor blasting and improve the progress of the shots the thesis conducted technical research with mathematical models, use of Softwares and the great work experience acquired with work executed INSITU in the Sociedad Minera Corona S.A. This is intended to achieve greater blasting efficiency to comply with the monthly planning of scheduled linear advances and to improve production at the Cut and Fill and Sub Level Caving pit.
The first part of the report describes the objectives set for the investigation, the second part describes the general aspects of the SOCIEDAD MINERA CORONA S.A. As well as the general information, the geological bases of the area where the deposit is located, the topography of the area, and the exploitation methods that are developed in the operations; The hypotheses raised are also described.
The presentation of results obtained in the period, hypothesis testing and discussion of results will also be described as a fundamental item for this report.
At the end of the report, the conclusions obtained in this period and the generation of recommendations to achieve specific improvements in the operations carried out will be prepared,
viii
it is desired that the results obtained during this investigation be implemented in the Yauricoca production unit as new work standards.
KEY WORDS: Geomechanical parameters, drilling mesh, blasting.
ix
ÍNDICE
PORTADA ... i
ASESOR ... ii
DEDICATORIA ... iii
AGRADECIMIENTO ... iv
RESUMEN ... v
ABSTRACT ... vii
ÍNDICE ... ix
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES ... xiii
ÍNDICE DE CUADROS... xv
INTRODUCCIÓN ... ... xvi
CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1 IDENTIFICACIÓN Y DETERMINACIÓN DEL PROBLEMA ... 1
1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ... 3
1.2.1 Problema general. ... 3
1.2.2 Problemas específicos. ... 3
1.3 OBJETIVOS ... 4
1.3.1 Objetivos generales. ... 4
1.3.2 Ojetivos específicos. ... 4
1.4 JUSTIFICACIÓN ... 5
1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES ... 6
1.5.1 Alcances ... 6
1.5.2 Limitaciones ... 7
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO 2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN ... 8
2.1.1 Antecedentes internacionales ... 8
2.1.2 Antecedentes nacionales ... 9
2.2 BASES TEÓRICAS ... 11
2.2.1 Clasificaciones geomecánicas ... 11
2.2.2 Clasificación antigua de Terzaghi (1946) ... 11
2.2.3 Lauffer ... 12
2.2.4 DEERE ... 12
x
2.2.5 Sistema RMR (Bieniawski 1973- 1989) ... 13
2.2.6 Sistema Q propuesto por Barton, Lien y Lunde (1974) ... 13
2.2.7 Diseño de la malla de perforación y cálculos para la voladura en túneles y galerías ... 14
2.2.8 Diseño de la malla de perforación ... 15
2.2.9 Voladura Subterránea ... 15
2.2.10 Parámetros de roca ... 16
2.2.11 Parámetros del Explosivo ... 16
2.2.12 Parámetros de Carga ... 16
2.2.13 Evaluaciones de la voladura... 16
2.3 GEOLOGÍA DEL LUGAR ... 16
2.3.1 Ubicación: ... 16
2.3.2 Vías de acceso: ... 18
2.3.3 Cronología de la operación: ... 18
2.3.4 Clima y vegetación ... 19
2.3.5 Fisiografía ... 20
2.4 GEOLOGÍA REGIONAL ... 21
2.4.1 Estratigrafía: ... 21
2.4.2 Depósitos de la formación mesozoica ... 22
2.5 GEOLOGÍA LOCAL ... 25
2.5.1 Formación Pariatambo (Ki-pa) ... 25
2.5.2 Relaciones Estratigráficas ... 26
2.5.3 Litología y Grosor ... 26
2.6 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL ... 26
2.6.1 Estructuras de la fase incaica ... 26
2.6.2 Faja de Pliegues ... 27
2.6.3 Fracturas ... 27
2.6.4 Brechas ... 28
2.6.5 Contactos ... 28
2.6.6 Alteraciones ... 28
2.7 GEOLOGÍA ECONÓMICA ... 29
2.7.1 Reservas y Recursos ... 29
2.7.2 Recursos... 30
2.7.3 Reservas ... 30
2.8 ESTRUCTURA GEOMECÁNICA ... 31
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2.8.1 Control litológico ... 31
2.8.2 Control mineralogico ... 31
2.8.3 Prospección geoquímica ... 32
2.8.4 Prospección geofísica ... 32
2.9 GEOMECÁNICA EN YAURICOCHA ... 32
2.10 MÉTODO DE EXPLOTACIÓN DE UNIDAD DE PRODUCCIÓN YAURICOCHA ... 33
2.11 CORTE Y RELLENO ASCENDENTE EN YAURICOCHA ... 34
2.11.1 Desatado de rocas ... 34
2.11.2 Perforación ... 34
2.11.3 Voladura ... 35
2.11.4 Limpieza ... 35
2.12 CONDICIONES DE DISEÑO ... 36
2.13 SECUENCIA DE MINADO ... 37
2.14 MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN – SUB LEVEL CAVING... 38
2.14.1 Principios ... 38
2.14.2 Desarrollo ... 38
2.14.3 Arranque ... 38
2.14.4 Manejo del mineral ... 39
2.14.5 Ventilación ... 39
2.15 DEFINICIONES CONCEPTUALES... 41
CAPÍTULO III: PLANTEAMIENTO DE LA HIPÓTESIS DE INVESTIGACIÓN 3.1 HIPÓTESIS ... 45
3.1.1 Hipótesis general ... 45
3.1.2 Hipótesis específicas ... 45
3.2 IDENTIFICACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LAS VARIABLES ... 46
3.2.1 Operacionalización de variables ... 46
CAPÍTULO IV: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN 4.1 MÉTODO DE INVESTIGACIÓN ... 48
4.2 TIPO Y NIVEL DE INVESTIGACIÓN ... 48
4.3 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN ... 49
4.4 POBLACIÓN Y MUESTRA ... 49
4.5 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS ... 50
4.6 TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS ... 50
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CAPÍTULO V:RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.1 PRESENTACIÓN DE DATOS GENERALES ... 51
5.2 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE DATOS ... 69
5.2.1 Caracterización geomecánica de los tajos ... 82
5.2.2 Análisis de estabilidad de los tajos ... 82
5.2.3 Diseño de nueva malla de perforación y voladura ... 110
5.2.4 Aplicación en el diseño de malla de perforación y voladura ... 111
5.2.5 Parámetros de diseño de perforación y voladura ... 111
5.3 PRUEBA DE HIPÓTESIS ... 206
5.4 DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS ... 207
CONCLUSIONES ... 209
RECOMENDACIONES ... 213
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 219
ANEXOS ... 221
xiii
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
ILUSTRACIÓN 1. Ubicación geográfica de la Unidad de Producción Yauricocha. ... 17
ILUSTRACIÓN 2. Ubicación de la planta Chumpe y el campamento central de Yauricocha.... 19
ILUSTRACIÓN 3. Vegetación típica en Yauricocha. ... 20
ILUSTRACIÓN 4. Fisiología de Yauricocha. ... 21
ILUSTRACIÓN 5. Estratigrafía de la zona de Yauricocha. ... 22
ILUSTRACIÓN 6. Plano Geológico de los cuerpos principales y zonamiento del Distrito minero Yauricocha. ... 24
ILUSTRACIÓN 7. Geología estructural de la mina Yauricocha. ... 29
ILUSTRACIÓN 8. Ciclado de mina (Corte y Relleno) ... 34
ILUSTRACIÓN 9. Secuencia de minado en el Método Corte y Relleno. ... 37
ILUSTRACIÓN 10. Método de explotación sub level Caving en Yauricocha. ... 40
ILUSTRACIÓN 11. Plano de ubicación de la (RP-5965SE) Zona V, cuerpo Contacto Sur Medio, Piso 11 y Nivel 1120. ... 58
ILUSTRACIÓN 12. Plano de ubicación de la (RP-1580 N) Zona 5, cuerpo Contacto Sur Medio, Piso 4 y Nivel 970. ... 59
ILUSTRACIÓN 13. Comparativo mediante diagrama de barras entre el cumplimiento de avance vs programa de avance noviembre. ... 60
ILUSTRACIÓN 14. Comparativo mediante segmentos de datos entre el cumplimiento de avance vs programa de avance con Jumbo de perforación Boomer 02 y Rhino en el mes de noviembre. ... 61
ILUSTRACIÓN 15. Comparativo mediante segmentos de datos entre el cumplimiento de avance vs programa de avance con máquina chica Jack Leg en el mes de noviembre. ... 62
ILUSTRACIÓN 16. Análisis mediante el software Rock Data de criterios de rotura no lineales de Hoek Brown para la roca del tipo Regular IIIB(MF/P)-CALIZA moderadamente alterada de la RP-5965. ... 73
ILUSTRACIÓN 17. Análisis mediante el software Rock Data de criterios de rotura no lineales de Hoek Brown para la roca del tipo Regular IIIB(MF/P)-CALIZA del TJ-1590. ... 74
ILUSTRACIÓN 18. Análisis mediante el software Rock Data de criterios de rotura no lineales de Hoek Brown para la roca del tipo Malo IVA(MF/P)-BRECHA del TJ-1590.... 75
ILUSTRACIÓN 19. Análisis mediante el software Rock Data de criterios de rotura no lineales de Hoek Brown para la roca del tipo Malo IVA(MF/P)-LUTITA del TJ-1590.... 76
ILUSTRACIÓN 20. Análisis mediante el software Rock Data de criterios de rotura no lineales de Hoek Brown para la roca del tipo Malo IVB(MF/P)-GALENA del TJ-1590. ... 77
xiv ILUSTRACIÓN 21. Análisis mediante el software Rock Data de criterios de rotura no lineales de Hoek Brown para la roca del tipo Malo IVB(MF/P)-ESFALERITA del TJ-1590. ... 78 ILUSTRACIÓN 22. Análisis mediante el software Roc Data de criterios de rotura no lineales de Hoek Brown para la roca del tipo Malo IVB(MF/P)-CALCOPIRITA del TJ-1590. ... 79 ILUSTRACIÓN 23. Análisis mediante el software Roc Data de criterios de rotura no lineales de Hoek Brown para la roca del tipo Malo IVB(MF/P)-ARGENTITA del TJ-1590. ... 80 ILUSTRACIÓN 24. Aplicación del Software Phase en la zona de plastificación del TJ-1590 para aberturas de 7m. ... 86 ILUSTRACIÓN 25. Aplicación del Software Phase en zona de plastificación del Tajo 1590 para aberturas de 5m. ... 87 ILUSTRACIÓN 26. Aplicación del Software Phase en zona de plastificación del Tajo 1590 para aberturas de 5m donde se muestran sus características. ... 87 ILUSTRACIÓN 27. Plantilla realizada para la explotación del Tajo en sectores en que la mineralización supere los 5m. de ancho. ... 88 ILUSTRACIÓN 28. Ubicación de los pilares en el TJ-1590 superponiendo la plantilla para cámaras de 5m de ancho. ... 88 ILUSTRACIÓN 29. Estereograma del TJ-1590 en el cual se visualiza las familias predominantes, sin formación de cuñas de gran dimensión y las cuales son controladas por el empernado sistemático. ... 89
xv
ÍNDICE DE CUADROS
CUADRO 1. Clasificación geomecánica modificada de Deere. ... 12
CUADRO 2. Calidad de macizos rocosos en relación al Índice RMR. ... 13
CUADRO 3. Coodernadas de ubicación de la Unidad de Producción Yauricocha. ... 17
CUADRO 4. Acceso a la Unidad de producción Yauricocha, ubicada en la provincia de Yauyos. ... 18
CUADRO 5. Minerales polimetálicos en Yauricocha. ... 30
CUADRO 6. Reservas de minerales Probado y Probable en Yauricocha. ... 31
CUADRO 7. Comportamiento Geomecánico por estructura Catas, Rosaura, Mascota y Antacaca ... 32
CUADRO 8. Cronograma de avance septiembre (ciclo: sostenimiento con Jack Leg, P/V, bombeo de agua, limpieza con scoop) de la RP-5965 SE. ... 54
CUADRO 9. Descripción de Labor de avance de septiembre (RP-5965 SE). ... 54
CUADRO 10. Programa mensual de avances del mes de octubre del 2019. ... 54
CUADRO 11. Programa de avances de la semana 1 del mes de octubre del 2019. ... 55
CUADRO 12. Programa mensual de avances del mes de noviembre del 2019. ... 55
CUADRO 13. Programa de avances de la semana 1 del mes de noviembre del 2019. ... 56
CUADRO 14. Programa de avances de la semana 2 del mes de noviembre del 2019. ... 56
CUADRO 15. Programa de avances de la semana 3 del mes de noviembre del 2019. ... 57
CUADRO 16. Programa de avances de la semana 4 del mes de noviembre del 2019. ... 57
CUADRO 17. Cronograma de avance noviembre (ciclo: sostenimiento con Jack Leg, P/V, bombeo de agua, limpieza con scoop) de la RP-5965 SE. ... 58
CUADRO 18. Descripción de Labor de avance de noviembre (RP-5965 SE). ... 58
CUADRO 19. Cronograma de avance noviembre (ciclo: sostenimiento con Jack Leg, P/V, bombeo de agua, limpieza con scoop) de la RP-1580 N). ... 59
CUADRO 20. Descripción de Labor de avance de noviembre (RP-1580 N). ... 59
CUADRO 21. Comparativo del cumplimiento de avance vs programa de avance noviembre. ... 60
CUADRO 22. Comparativo entre el cumplimiento de avance vs programa de avance con Jumbo de perforación Boomer 02 y Rhino en el mes de noviembre. ... 61
CUADRO 23. Comparativo entre el cumplimiento de avance vs programa de avance con máquina chica Jack Leg en el mes de noviembre. ... 62
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INTRODUCCIÓN
En el presente trabajo de investigación se demostrará que los parámetros geomecánicos tales como: GSI, RMR, RQD sí tienen influencia en el diseño geométrico de mallas de perforación debido a que se determinó exitosamente las propiedades estructurales, cambios litológicos, zonamiento, alteraciones, y presencia de sistema de discontinuidades como fallas, fracturamientos, diaclasas del macizo rocoso los cuales estos factores sí influyen en las variaciones de consumo de carga explosiva (factor de carga) durante voladura.
Los cuales permitieron al tesista realizar un diseño adecuado de malla de perforación y voladura, determinando una carga explosiva adecuada para cada situación ya sea en las labores mineras labores de desarrollo, preparación y explotación en frentes de avance y tajos de producción de Breanting o Sublevel Caving y/o condiciones del macizo rocoso donde finalmente se reducirá las incidencias de voladuras deficientes y optimizar la voladura en cuanto a los avances lineales y producción de mineral.
La determinación de las causas que generan la ocurrencia de las voladuras deficientes es la parte más importante del trabajo de investigación, para ello se estima dos variables de diseño geométrico de mallas de perforación & voladura:
❖ Variables No controlables: Se encuentran las propiedades de las rocas y de los macizos rocosos para los cuales usaremos Softwares tales como el paquete Rocsience (Dips, Rock Data, Phase 2, etc), para definir parámetros geomecánicos como: RMR, GSI, etc.
❖ Variables Controlables agrupar en tres categorías: geométrica química o del explosivo, tiempo de retardo y secuencias de iniciación para lo cual usaremos el JK SIMBLAST para analizar las nuevas mallas de perforación y voladura.
xvii
Al finalizar la investigación se obtendrá los resultados donde se demuestra que el porcentaje de deficiencias tanto en avances lineales y producción de mineral producto de las voladuras deficiente son ocasionados por los parámetros geomecánicos del macizo rocoso debido a que el terreno en la Unidad de producción Yauricocha es muy cambiante.
Se espera logar el gran aporte de la presente investigación para brindar capacitaciones técnicas y depuradas a los colaboradores con respecto a los resultados obtenidos y estandarizarlo los nuevos diseños de perforación y voladura de frentes de avance, breasting, y abanico en la empresa.
Finalmente se espera que la aplicación de las nuevas mallas de perforación y voladura nos permitan, reducir las estadísticas de voladuras deficientes, también lograr que los resultados sean eficientes en cuanto: a los avances lineales y el cumplimiento del planeamiento mensual de producción en los tajos.
El presente trabajo de investigación se relaciona con la investigación, ya que el primer paso para observar problemas, generar hipótesis y generar soluciones factibles que ayuden a optimizar las operaciones que se realizan en la unidad de producción de Yauricocha y me ayude a obtener mi título en la UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ.
1
CAPÍTULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 IDENTIFICACIÓN Y DETERMINACIÓN DEL PROBLEMA
Es bien sabido que para un buen diseño de la voladura de rocas, las características físicas- químicas y mecánicas de las rocas, la estratigrafía, los rasgos estructurales del macizo rocoso, además de otras propiedades, desempeñarán un papel muy importante ya que ellas determinan la geometría de la voladura, así como el consumo específico y la regulación de tiempos de retardo tanto en voladura en minería subterránea, así como en minería superficial (Manual de perforación y voladura de rocas- Instituto geominero de España).
En la actualidad no hay un método exclusivo y práctico para diseñar una malla de perforación y voladura subterránea en galerías, rampas, tuneles, etc, pero existen teoría y también métodos tales como: el método de Roger Holmberg modificado que se aplica en el diseño de malla en túneles, así como el método Sueco propuesto por Langefors y Kilström, la Teoría de la Conminución para el diseño de mallas en Rampas, y también métodos empíricos que permiten calcular el número de taladros.
2
Minera Corona – Yauricocha viene utilizando el método de minado Sub Level Caving. En la actualidad existen problemas de inestabilidad del macizo rocoso tanto en las labores subterráneas, así como en el área de subsidencia en superficie. Estos problemas se deben, por un lado, a la calidad muy mala de la estructura veta – falla, a las características “expansivas” y de “alta deformabilidad”
de la roca, y a la presencia del agua. Por otro lado, a los esfuerzos inducidos por el proceso del minado, que no obstante ser de magnitudes relativamente bajas, sin embargo, vencen a las muy bajas resistencias de la masa rocosa.
La carencia de tecnología en los procesos de extracción de los recursos minerales viene a ser un factor que posiblemente desencadena en accidentes que en la mayoría de ocasiones cobran decenas de vidas. Por ello, la importancia que cobra el comportamiento de la mina y las técnicas de monitoreo que pueda realizarse.
Los problemas principales que suceden debido a un mal diseño de las mallas de perforación suelen desencadenar en problemas tal como: sobreroroturas cuando se tiene rocas de regular a mala calidad, tiros soplados, tiros cortados, dificultades en los avances, sostenimiento deficiente y un exceso de factor de carga.
Frente a todo ello el problema es que no se logra dar cumplimiento al planeamiento mensual de avances lineales, ya que a diario se tiene incidencias de voladuras deficientes, tales como frentes con tiros cortados, frentes soplados, taladros soplados, taladros de arranque anillados, taladros de arranque confinados y también tacos con longitudes de más de 0.50 cm.
Se ha observado que existe una mala distribución del Burden y por lo tanto espaciamientos en la malla de perforación lo cual influye en la existencia de desviaciones en el paralelismo del frente de perforación, sobre carga (mala carga del explosivo)
3
Estos problemas conllevan a sufrir penalizaciones de parte de la Sociedad Minera Corona SA a la empresa contratista la cual trasciende en las utilidades anuales afectando al personal.
1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
En relación a lo descrito en el planteamiento del problema podemos formular la siguiente interrogante de la investigación:
1.2.1 Problema general.
➢ ¿Cuál es la influencia que tienen los parámetros geomecánicos en el diseño geométrico de las mallas de perforación para optimizar la voladura de rocas de labores tanto desarrollo, preparación y explotación en frentes de avance, tajos breasting y tajos de SLC en la Unidad de Producción Yauricocha-2019?
1.2.2 Problemas específicos.
➢ ¿Cuáles son las características de los parámetros geomecánicos que permitirán mejorar el diseño geométrico de las mallas de perforación y reducir los índices de voladura deficientes en la Unidad de Producción Yauricocha-2019?
➢ ¿Cuál es el diseño geométrico de las mallas de perforación y distribución de carga explosiva adecuada que permitirá dar cumplimiento al planeamiento mensual de avances lineales minimizando estadísticas de voladuras deficientes en la Unidad de Producción Yauricocha-2019?
➢ ¿De qué manera los nuevos diseños geométricos de mallas de perforación permitirán después de la voladura la fragmentación de la roca, para alcanzar la granulometría adecuada en la Unidad de Producción Yauricocha-2019?
➢ ¿De qué manera los Softwares usados en los diseños geométricos de mallas de perforación tales como el paquete Rocsience (Dips, Rock Data, Phase 2, etc) y el JK
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SIMBLAST permitirán el análisis adecuado de parámetros geomecánicos y de la perforación & voladura de rocas en la Unidad de Producción Yauricocha-2019?
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 Objetivos generales.
➢ Determinar los parámetros geomecánicos que permiten un buen diseño geométrico de las mallas de perforación para optimizar la voladura de rocas de frentes de avance, tajos breasting y tajos de SLC en Unidad de Producción Yauricocha-2019.
1.3.2 Ojetivos específicos.
➢ Caracterizar los parámetros geomecánicos que permitiran mejorar el diseño geométrico de las mallas de perforación y reducir los índices de voladura deficientes en la Unidad de Producción Yauricocha-2019.
➢ Diseñar la malla de perforación y distribución de carga explosiva adecuadamente permitiendo una voladura eficaz y dar cumplimiento al planeamiento mensual de avances lineales minimizando estadísticas de voladuras deficientes en la Unidad de Producción Yauricocha-2019.
➢ Minimizar las alteraciones más frecuentes como consecuencia del escaso aprovechamiento de la energía desarrollada, como las vibraciones, la onda aérea, las proyecciones para alcanzar la granulometría adecuada en la Unidad de Producción Yauricocha-2019.
➢ Analizar adecuadamente los parámetros geomecánicos y de la perforación &
voladura de rocas con los Softwares usados tales como el paquete Rocsience (Dips, Rock Data, Phase 2, etc) y el JK SIMBLAST en la Unidad de Producción Yauricocha-2019.
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1.4 JUSTIFICACIÓN
El trabajo de investigación tendrá relevante importancia para Sociedad Minera Corona S.A ya que es constante preocupación de realizar trabajos que sean eficientes y de calidad; en este caso el de realizar voladuras eficientes para asegurar así el cumplimiento del planeamiento mensual programados de labores de desarrollo, preparación y explotación en frentes de avance, tajos breasting y tajos de SLC para alcanzar dicho fin se tendrá en cuenta primordialmente:
Las variables de diseño geométrico de mallas de perforación & voladura el cual lo clasificaremos en dos grandes grupos:
❖ Variables No controlables: Se encuentran las propiedades de las rocas y de los macizos rocosos para los cuales usaremos Softwares tales como el paquete Rocsience (Dips, Rock Data, Phase 2, etc), para definir parámetros geomecánicos como: RMR, GSI, etc.
❖ Variables Controlables agrupar en tres categorías: geométrica química o del explosivo, tiempo de retardo y secuencias de iniciación para lo cual usaremos el JK SIMBLAST para analizar las nuevas mallas de perforación y voladura.
Planificación de la perforación y voladura acompañado de criterios de diseño y ejecución tales como como:
❖ Diámetro de perforación.
❖ Características de la perforadora.
❖ Explosivos y accesorios adecuados.
❖ Esquema de perforación.
❖ Secuencia de encendido y tiempos de retardo.
❖ Tamaño de las voladuras.
❖ Dirección de avance.
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También se deberá tener en cuenta los factores operativos que influyen en la planificación de la perforación y voladura tales como:
❖ Número de tajos en explotación
❖ Número de voladuras, etc.
❖ Longitud de frentes en operación.
❖ Accesos a diferentes niveles.
❖ Secuencia de avance.
❖ Eficiencia de la operación.
❖ Disponibilidad mecánica.
❖ Eficiencia operativa global.
Por lo tanto, creo que se justifica plenamente su ejecución y la aplicación es importante ya que va a permitir minimizar las estadísticas de voladuras deficientes y mejorar los avances de los disparos gracias a la investigación con modelos matemáticos, uso de Softwares y la gran experiencia laboral adquirida con trabajos ejecutados INSITU en la Sociedad Minera Corona S.A. Tales como:
ayudante cargador de frentes y tajos, ayudante jumbero (BOOMER 02), ayudante del (HAMMER) taladros largos, ayudante perforista, bodeguero de polvorín de explosivos y accesorios de voladura, ayudante cimbreo en el SLC,etc.
El trabajo servirá también como un aporte para la realización de otras investigaciones que puedan realizarse en favor de nuestra minería.
1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES 1.5.1 Alcances
El alcance de la presente investigación será a un nivel regional y posteriormente esos resultados obtenidos podrían aplicarse a un nivel nacional.
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Dentro del alcance temporal se propone unos dos años ya que es bien sabido que la ciencia y la tecnología están en evolución constante.
1.5.2 Limitaciones
Las limitaciones que se tenga en este trabajo serán mínimas en cuanto se refiere al material bibliográfico del tema.
Lo que si constituye un aspecto importante es las limitaciones de la información. Este aspecto si es muy importante ya que muchas empresas manejan sus datos en forma bastante reservada y confidencial, por lo que constituirá una limitación en el desarrollo del proyecto. Por lo tanto, el trabajo estará supeditado a la información que proporcione la empresa minera y a la habilidad que se tenga en cuanto al manejo de la información.
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CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO
2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN 2.1.1 Antecedentes internacionales
Fernando Cahuana y Manuel Tenorio en su Tesis “Optimización de los parámetros de perforación y voladura en la cantera “Las Victorias” realizada en la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad de Cuenca-Ecuador (2013), entre sus conclusiones mencionan que: Al considerar el tipo de roca en la cantera “Las Victorias", el diámetro de barreno empleado de 36 milímetros podría no ser suficiente para las labores de trabajo ya que según (Otaño. C., 2013) un barreno de 36 milímetros para realizar este tipo de trabajos es inadecuado y por lo tanto es no recomendable.
De acuerdo al análisis realizado de los diferentes métodos de cálculo, se consideró que el método de López-Jimeno resulta ser el más confiable y por tanto puede ser usado para el cálculo de un adecuado patrón de voladura.
En todos los métodos que se analizaron se estimó el tamaño medio de fragmentación de roca esperada producto de la voladura, en tales casos se observó que aumentando la cantidad de
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sustancia explosiva por barreno, el tamaño de fragmentación disminuye para una separación entre barrenos constante, así como también se pudo comprobar que a medida que aumenta la separación entre los barrenos el tamaño de fragmentación será mayor.
2.1.2 Antecedentes nacionales
El Bachiller OSCAR JUNIOR LOARTE TRUJILLO , Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo- Huaraz , en la Tesis titulada “GEOMECANICA PARA EL DISEÑO DEL SOSTENIMIENTO DE LAS LABORES MINERAS EN LA CORPORACIÓN MINERA TOMA LA MANO – CORMITOMA S.A. – AÑO 2018”, tuvo como objetivo la aplicar de la geomecanica en el diseño del sostenimiento de labores mineras en la Corporación Minera Toma La Mano – CORMITOMA S.A., realizando una evaluación geomecánica de la masa rocosa, con la finalidad de garantizar la estabilidad de las labores mineras. Dentro de sus resultados y conclusiones menciona:
De acuerdo al análisis de los datos de campo, laboratorio y gabinete, basandose en el ISRM (Society Internacional For Rock Mechanic’s), determinó que el RMR Básico y el corregido para la Mineral varía entre 59- 59 (Tipo IIIA), en el caso de la Zona de Contacto varía entre 66 - 66 (Tipo II-B), en el caso de la Pizarra varía entre 58 - 58 (Tipo IIIA), en el caso de la Cuarcita la variación está entre 71 - 77 (Tipo IIA) y en el caso de la Granodiorita varía entre 87- 82 (Tipo IIB). De acuerdo al criterio científico de Palmstron la ecuación para el yacimiento Toma La Mano en lo relacionado al RMR y Q (Bieniawski – Barton), es RMR = 8.988ln(x)+44.046, dicho valor se encuentra dentro del rango establecido por esta teoría. En lo relacionado al tiempo de autosoporte sin sostenimiento, para el caso de la Pizarra cuyo valor del RMR está en el rango de 58 - 58, es de 1 mes y 2 días, para el caso de la Cuarcita cuyo valor del RMR está en el rango de 71 - 71, es de 1 año, en el caso de la Granodiorita cuyo valor del RMR está en el rango de 87 - 82, es de 3 años y 7 meses.
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Finalmente llega a la conclusión de que: “La Tesis es tecno-científico porque se hizo la caracterización del macizo rocoso con la clasificación geomecánica del RMR postulada por Bieniawski, (1989) aplicando la geomecánica para favorecer la estabilidad de la excavación, determinando un mejor diseño para las labores”. (Loarte, 2018, pág. 76).
El Bachiller CARRASCO ROJAS, Pauto Victor de la Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga”-Ayacucho, en la Tesis titulada “APLICACION DEL METODO HOLMBERG PARA OPTIMIZAR LA MALLA DE PERFORACIÓN Y VOLADURA EN LA UNIDAD PARCO Y - CIA. CONSORCIO MINERO HORIZONTE S.A.", cuyo objetivo fue: realizar un análisis exhaustivo del diseño de voladura aplicando el método Holmberg en la Unidad Parcoy, para ejecutar diseños óptimos de malla de perforación y voladura en labores de avance realizando pruebas de campo, el problema principal resulta ser ¿cómo se puede optimizar el diseño de voladura aplicando el Método de Holmberg?
Concluye asimismo mencionando: “Minimizan las fal1as de la voladura de 5.7 a 3 disparos taqueados en promedio por mes y de 3.3 a 1.1 disparos soplados promedio por mes, eficiencia de la voladura de 92 % con avance de 3.6 m por disparo”. (Carrasco, 2015, pág. 155).
También otra de sus conclusiones importantes es: el diseño de la malla de perforación y voladura mediante el algoritmo de Holmberg con un diámetro de perforación de 45 mm y una sección de 12.685 m2 se tiene un factor de carga de 1. 73 kg explosivo/m3 representando este parámetro una eficiencia buena de la voladura.
Los Bachilleres LLANCO SEDANO James y SICUS QUISPE, Yasser de la Universidad Nacional de Huancavelica en la Tesis titulada “EVALUACIÓN DE LA VOLADURA BASADA EN LAS CLASIFICACIONES GEOMECÁNICA EN LA CIA CONSORCIO MINERO HORIZONTE-U/P CULEBRILLAS”- 2013, la misma que tuvo como objetivo: “Determinar la
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influencia que tiene la voladura basada en las clasificaciones geomécanicas en la Cía Consorcio Minero Horizonte-U/P Culebrillas”.
Dentro de sus conclusiones menciona que: “Según Roger Holmberg: diseño de frentes para la excavación de túneles y frentes subterráneos se tomó dos variables la constante “c” de roca y la variable potencia relativa en peso del explosivo (RWS), y las condiciones geomecánicas del macizo rocoso”. (Llanco, 2013, pág. 87). Concluyendo asimismo que se hizo una programación en Excel para la toma de decisiones en forma rápida en el momento de diseñar la voladura.
2.2 BASES TEÓRICAS
2.2.1 Clasificaciones geomecánicas
En las labores superficiales y subterráneas se sabe que las estructuras son bastante complejas, por lo que se debe tener un amplio conocimiento sobre el macizo rocoso y ahora se tienen muchas clasificaciones geomecánicas tales como: Terzaghi ,Bieniawski, Laubsher y Taylor , Barton, Romaña, que determinan la calidad del macizo rocoso y cuyo fin es dividir el macizo rocoso en dominios estructurales en la que cada una de ellas tienen características similares tal como Litología, espaciado de juntas y otros .
Las clasificaciones geomecánicas del macizo rocoso surgieron de la necesidad de parametrizar observaciones y datos empíricos, de forma integrada, para evaluar las medidas de sostenimiento en túneles. Al depender los túneles de múltiples variables geológicas de difícil cuantificación, el uso de los métodos empíricos (al que pertenecen las clasificaciones geomecánicas) fue de gran ayuda desde el primer sistema de clasificación propuesto en 1946 por Terzaghi hasta el presente. Los sistemas de clasificación del macizo rocoso más importantes y que han sido de mucha relevancia en el desarrollo de esta ciencia y que aún están vigentes son:
2.2.2 Clasificación antigua de Terzaghi (1946)
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El clasifica al terreno en diez categorías y proporciona la “carga de roca” o la tensión vertical que soportarían las cerchas de sostenimiento de un túnel construido por procedimientos tradicionales. Está clasificación la modifico Deere et.al en 1970, la que se observa en la figura 01
CUADRO 1. Clasificación geomecánica modificada de Deere.
Fuente: Adoptado de Manuel Romaña (2000) 2.2.3 Lauffer
Basa su clasificación en los trabajos de la “Escuela Austriaca” y que condujeron a la introducción del NATM. El introduce el concepto de tiempo de estabilidad de la excavación para una luz o una dimensión libre sin sostener y esta relación permite establecer siete categorías de roca.
2.2.4 DEERE
Propuso un índice de la calidad de las rocas, basandose en la recuperación de testigos, al que denominó el sistema Rock Quality Designation (RQD) o Indice de Calidad de las Rocas el cual se ha usado en muchas partes y se comprobo que es muy útil en las Clasificaciones Geomecánicas de
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los Macizos Rocosos, formando parte de un sin número de ellas. (Blanco, 1998. González de Vallejo, 1998. López Jimeno, 1998. Moreno, 1998).
2.2.5 Sistema RMR (Bieniawski 1973- 1989)
El índice RMR se obtiene sumando cinco números que a la vez están en función de:
➢ La resistencia a compresión simple de la roca matriz
➢ El RQD
➢ El Espaciamiento de las discontinuidades
➢ La condición de las discontinuidades
➢ La condición del agua
➢ La orientación de las discontinuidades
CUADRO 2. Calidad de macizos rocosos en relación al Índice RMR.
Clase Calidad Valoración RMR
Cohesión (kg/cm2)
Ängulo de rozamiento I Muy buena 100-81 >4 kg/cm2 >45°
II Buena 80-61 3-4 kg/cm2 35° - 45°
III Media 60-41 2-3 kg/cm2 25° - 35°
IV Mala 40-21 1-2 kg/cm2 15° - 25°
V Muy mala <20 <1 kg/cm2 < 15°
Fuente: Ingeniería Geológica- Mecánica de rocas 2.2.6 Sistema Q propuesto por Barton, Lien y Lunde (1974) En éste sistema el índice Q se obtiene mediante la ecuación:
𝑄 =
𝑅𝑄𝐷𝐽𝑛
.
𝐽𝑟𝐽𝑎
.
𝐽𝑤𝑆𝑅𝐹
,
aparte del RQD se tienen los siguientes parámetros:𝐽𝑛 = describe el número de familias de discontinuidad 𝐽𝑟 = describe la rugosidad de las juntas
𝐽𝑎 = describe la alteración de las juntas
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𝐽𝑤 = Factor asociado al agua en juntas 𝑆𝑅𝐹 = Factor asociado al estado tensional
La asociación de los tres factores permite dar un sentido físico a cada una de ellas, así tenemos:
𝑅𝑄𝐷𝐽𝑛
viene a ser el tamaño del bloque medio.
𝐽𝑟
𝐽𝑎 reúne los términos de rugosidad, fricción y relleno de las juntas, representa la resistencia al corte entre bloques.
𝑆𝑅𝐹𝐽𝑤 representa una tensión activa o eficaz ya que combina condiciones de agua y tensión.
El Índice Q varía entre 0.001 y1.000, asociado a la clasificación del macizo como se presenta a continuación:
0,001 y 0,01: excepcionalmente mala.
0,01 y 0,1: extremadamente mala.
0,1 y 1: muy mala.
1 y 4: mala.
4 y 10: media.
10 y 40: buena.
40 y 100: muy buena.
100 y 400: extremadamente buena.
400 y 1.000: excepcionalmente buena.
2.2.7 Diseño de la malla de perforación y cálculos para la voladura en túneles y galerías
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➢ Perforación.
Es la primera operación unitaria que se realiza en las actividades mineras; el propósito es abrir unos huecos (taladros) en una distribución geométrica adecuada en los macizos rocosos para su posterior arranque, aquí es donde se alojará el explosivo y los accesorios de los sistemas de iniciación a usar.
Los sistemas de penetración en la roca desarrollados hasta la actualidad son:
➢ Mecánicos: Percusión, rotación y roto percusión.
➢ Térmicos: Soplete o lanza térmica, plasma, fluidos calientes y congelación.
➢ Hidráulicos: Chorros de agua, erosión y cavitación.
➢ Químicos: Micro voladura y disolución.
➢ Eléctricos: Arco eléctrico e inducción magnética.
➢ Sísmico: El rayo láser.
➢ Nucleares: la fusión y la fisión nuclear.
2.2.8 Diseño de la malla de perforación
Viene a ser el esquema que indica la distribución de los taladros haciendo un detalle de las distancias, cargas de explosivo y la secuencia de encendido a aplicarse.
2.2.9 Voladura Subterránea
En la ingeniería de las excavaciones subterráneas, las voladuras cobran igual importancia que la elección de la forma correcta de la excavación la misma que tendrá que adaptarse al campo in situ de los esfuerzos y del diseño del sistema correcto de la voladura. Dos de los factores más importantes se deben de considerar cuando se hacen voladuras en excavaciones subterráneas, son:
➢ La voladura tendrá que romper la roca de una manera eficiente y económica.
➢ El macizo rocoso que quede, deberá dañarse lo menos posible para producir caída de rocas
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2.2.10 Parámetros de roca
Son determinadas como variables incontrolables, entre las cuales tenemos:
➢ Las propiedades físicas, (densidad, dureza, tenacidad, porosidad).
➢ Las Propiedades elásticas o de resistencia (resistencia a la compresión, tensión, fricción interna, cohesión,...).
➢ Condición geológica (textura, presencia de agua,...) 2.2.11 Parámetros del Explosivo
Son variables controlables tales como las propiedades físicas o químicas (densidad, velocidad de detonación, presión de detonación, energía del explosivo, sensibilidad, volumen de gases, etc....)
2.2.12 Parámetros de Carga
Vienen a ser variables que se pueden controlar en el momento del diseño de la malla de perforación y voladura, tal como: el diámetro del taladro, la longitud del talado, el confinamiento, los acoplamientos, la densidad de carga, longitud de carga, etc.
2.2.13 Evaluaciones de la voladura
Una voladura es evaluable por los resultados que se obtengan. Para calificarla se consideran los aspectos siguientes: volumen de material movido; avance del disparo, pisos, los perímetros de la sección, la fragmentación y forma de acumulación del material roto, asimismo los costos de voladura.
2.3 GEOLOGÍA DEL LUGAR 2.3.1 Ubicación:
La mina Yauricocha está ubicada en el distrito de Alis, provincia de Yauyos, departamento de Lima, aproximadamente a 12 km al oeste de la divisoria continental ya 60 km al sur de la estación
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de ferrocarril de Pachacayo. El área minera activa dentro de las concesiones mineras se ubica en las coordenadas 421,500 m al este por 8,638,300 m al norte en UTM Zone 18L en el Sudamérica 1969 Datum, o latitud y longitud de 12.31050 S y 75.72190 W.
Se encuentra geográficamente en la zona alta de la cordillera de los Andes occidentales, muy cerca de la línea divisoria y dentro de una de las principales fuentes del río Cañete, que desemboca en el Océano Pacífico. La mina se encuentra a una altitud promedio de 4,600 msnm. Ver figura.
ILUSTRACIÓN 1. Ubicación geográfica de la Unidad de Producción Yauricocha.
Fuente: Archivo Geología Sociedad Minera Corona CUADRO 3. Coodernadas de ubicación de la Unidad de Producción Yauricocha.
COORDENADAS
GEOGRÁFICAS U.T.M.
Longitud 75° 43' 19'' Este 421,500 Latitud 12° 18' 37'' Norte 8,638,300
18 Fuente: Archivo Geología Sociedad Minera Corona
2.3.2 Vías de acceso:
Para el acceso a la mina, se tiene dos rutas, estas son:
CUADRO 4. Acceso a la Unidad de producción Yauricocha, ubicada en la provincia de Yauyos.
Ruta I Distancia
(Km) Tipo
Lima - Huancayo-
Yauricocha 420 La carretera está
pavimentada durante los primeros 420 km, a lo largo del intervalo Lima - Huancayo -
Chupaca. Desde
Chupaca hasta la mina, el camino está sin pavimentar.
Lima - Cañete -
Yauricocha 370 El camino está
pavimentado desde Lima a Pacarán, y desde Pacarán a la mina está sin pavimentar.
TOTAL 790
Fuente: Archivo Geología Sociedad Minera Corona 2.3.3 Cronología de la operación:
La plata de Yauricocha fue documentada inicialmente por Alexander von Humboldt a principios del siglo XIX. En 1905, la familia Valladares presentó los reclamos de lo que hoy es la Mina Yauricocha. La familia Valladares extrajo mineral de plata de alta ley durante 22 años y en 1927, Cerro de Pasco Corporation adquirió los derechos de Yauricocha.
En 1948, Cerro de Pasco comenzó las operaciones mineras en Yauricocha hasta que el gobierno militar peruano nacionalizó Cerro de Pasco Corporation y Yauricocha se convirtió en una unidad de producción de la empresa estatal Centromin Perú SA durante 30 años. En 2002, la unidad
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de Yauricocha fue privatizada y adquirida por Sociedad Minera Corona. Sierra Metals adquirió el 82% del capital total de Corona en mayo de 2011.
Antes de la década de 1970, los registros detallados de producción no estaban disponibles.
Desde 1973, Yauricocha ha producido 13,6 millones de toneladas de material mineralizado que contiene 63 millones de onzas de plata, así como 378 mil toneladas de plomo, 117 mil toneladas de cobre y casi 618 mil toneladas de zinc. Desde 1979, Yauricocha tiene un promedio de 413,000 toneladas de producción por año.
ILUSTRACIÓN 2. Ubicación de la planta Chumpe y el campamento central de Yauricocha.
Fuente: Archivo Geología Sociedad Minera Corona.
2.3.4 Clima y vegetación El clima está definido por dos estaciones:
La estación de invierno desde noviembre a marzo, caracterizado por las frecuentes nevadas y lluvias con granizo con temperaturas que varían entre 3°C a 9°C.
El resto del año es temporada de verano caracterizado por esporádicas lluvias, nevadas y las permanentes noches con heladas, la temperatura varía entre -3°C a 17°C, la humedad relativa varía entre 14,5 a 40,5 mm y la velocidad del viento alcanza hasta los 8 Km/h.
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En esta zona de Yauricocha principalmente es cálido las lluvias que caen son por etapas.
La estación húmeda se extiende desde noviembre hasta abril, y durante abril y mayo hay amplia cubierta vegetal.La época seca abarca el resto del año. La flora es muy diversa con especies de pastos, arbustos y algunos árboles. La diversidad biológica es típica de alpino entidades andinas.
ILUSTRACIÓN 3. Vegetación típica en Yauricocha.
Fuente: Archivo Geología Sociedad Minera Corona.
2.3.5 Fisiografía
El área de exploración de mina Yauricocha es un terreno abrupto tipo y montañoso.Se encuentra en erosión del plioceno el cual es, claramente reconocible en el campo ondulado, abierto al noreste de la divisoria continental mientras que al sur este el terreno es intersectado por cañones y valles profundo.El alcance de esta erosión de evidencia por picos y cordilleras con una altitud promedio de 5000 msnm.También, al Suerte de la divisora de continental al sur este las aberturas altas se relacionan con elevación de la chacra. Los valles están por encima de 4000 msnm se manifiestan claramente los efectos de la glaciación del Plioceno, con grandes sumas termales y laterales finalmente los valles que forman son en forma de U como lagos glaciares colgantes y valles.
21 ILUSTRACIÓN 4. Fisiología de Yauricocha.
Fuente: Archivo Geología Sociedad Minera Corona
CARACTERÍSTICAS DE LA GEOLOGÍA GEOLOGÍA DEL YACIMIENTO 2.4 GEOLOGÍA REGIONAL
2.4.1 Estratigrafía:
El cuadrángulo de Yauyos y Huarochiri se encuentra ubicado en el departamento de Lima entres las cordilleras de Occidental de los Andes y la Cordillera Oriental del centro del Perú en la unidad minera Yauricocha Se encuentra entre sus altitudes de 2000 y 4500 m.s.n.m y sus altitudes varían entre 4000 y 5000 m.s.n.m correspondiendo ello a las altiplanicies.
El cuadrángulo está formado por dos unidades geográficas: la cordillera occidental de los Andes y la cordillera Oriental. La base de la columna estratigráfica está formada por rocas muy arcaicas (neoproterozoicas) estos son los esquistos, las rocas orto y para derivadas, secuencias Flischoides fuertemente plegadas y no pueden faltar las fallas que estos son debido a la Tecstogenesis Eohercinica.
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Respecto a las formaciones de los cuerpos antiguos estos corresponden al Pelozoico y Neoproterozoico y que se encuentran en la cordillera Oriental y las rocas más jóvenes están emplazados a manera de reducidos se encuentran en las altiplanicies.
También en el flanco oeste de la cordillera occidental se tiene los cuerpos intrusivos que posiblemente están vinculados a los emplazamientos marginales del batolito.
ILUSTRACIÓN 5. Estratigrafía de la zona de Yauricocha.
Fuente: Archivo Geología Sociedad Minera Corona 2.4.2 Depósitos de la formación mesozoica
➢ Formación Celendín
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Litológicamente está compuesta por una intercalación de lutitas, margas y calizas delgadas de color claro, amarillento o crema por intemperismo, es una secuencia bastante fosilífera.
Está distribuida suprayace concordantemente a la Formación Cajamarca e infrayace a los depósitos continentales de la Formación Chonta en aparecer graduación o con cierta discordancia.
Afloran por la cuenca del rio Chonta, especialmente en Sangal. Pertenece al Coniaciano y Santoniano inferior
➢ Formación Cajamarca (Ks-ca)
La Formación Cajamarca aflora escasamente en la parte norte de la zona de estudio donde está compuesta por 100 a 400 m de calizas de origen marino.
Las calizas se hallan bien estratificadas y fracturadas, lo que le da una buena permeabilidad y en consecuencia son clasificadas como acuíferos.
➢ Grupo Quilquiñán (Ks-qui)
El Grupo Quilquiñán aflora muy localmente en la zona de estudio donde se halla sobreyaciendo al Grupo Pulluicana.
La unidad está conformada por las formaciones Romirón y Coñor que en conjunto están representados por 100 a 200 m de lutitas y margas que tienen intercalaciones de calizas, todas de origen marino somero. Estas rocas son también clasificadas como acuitardos.
➢ Grupo Pulluicana
Está constituido principalmente por calizas y en menor proporción por margas y lutitas intercaladas, con espesores que varían entre 800 y 1000 m.
Estas rocas tienen un comportamiento casi impermeable y son de escaso interés hidrogeológico, por lo que se les clasifica como acuitardos, aunque superficialmente puede comportarse como un
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acuífero subsuperficial de poca productividad.
Está conformado por las formaciones Yumagual y Mujarrún.
➢ Formación Pariatambo (Ki-pa)
Litológicamente está Compuesta por una alteración de lutitas con lechosos delgados de calizas, butiminosis negruzcas, estratos calcáreos con nódulos silicios y dolomiticos con olor fétido al fracturase.
Este distribuido yace concordantemente sobre la Forración Chulec e infra yacen con suave discordancia a la formación Yumagual. Tiene una potencia de 150 a 200 m, pertenece al Albino Superior.
Se distribuye geográficamente en forma limitada con Formación Chulec y por la ida Huichupucro y por la cuenca del rio Chonta.
➢ Casapalca rojo camas
Las camas de Casapalca rojo ponen unanimidad sobre la formación Celendín con un contacto gradacional.
Se le ha asignado una edad entre el Cretácico superior y terciario de baja, pero debido a la ausencia de fósiles su edad no puede ser exactamente determinado.
Se compone principalmente de lutitas rojas calcáreas, calizas puras y piedra caliza arenisca rojiza. Flujos de lava y lodo camas se han divulgado de vez en cuando.
ILUSTRACIÓN 6. Plano Geológico de los cuerpos principales y zonamiento
25 del Distrito minero Yauricocha.
Fuente: Archivo Geología Sociedad Minera Corona.
2.5 GEOLOGÍA LOCAL
2.5.1 Formación Pariatambo (Ki-pa)
Litológicamente está Compuesta por una alteración de lutitas con lechosos delgados de calizas, butiminosis negruzcas, estratos calcáreos con nódulos silicios y dolomiticos con olor fétido al fracturase. Este distribuido yace concordantemente sobre la Forración Chulec e infra yacen con suave discordancia a la formación Yumagual. Tiene una potencia de 150 a 200 m, pertenece al Albino Superior. Se distribuye geográficamente en forma limitada con Formación Chulec y por la ida Huichupucro y por la cuenca del rio Chonta.
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2.5.2 Relaciones Estratigráficas
La Formación Pariatambo suprayace concordantemente a las margas, lutitas y calizas de la Formación Chúlec. Hay un contraste marcado entre las calizas y tobas de la Formación Pariatambo estratificadas en lajas y las margas y calizas nodulares infrayacentes.
El contacto superior, con el Grupo Pulluicana, es generalmente concordante, pero fácil de reconocer por el cambio hacia arriba de calizas oscuras y toba a bancos más potentes de caliza gris clara. En el sector occidental de la región es posible que haya una discordancia paralela entre la Formación Pariatambo y el Grupo Pulluicana.
2.5.3 Litología y Grosor
El desarrollo más típico de la Formación Pariatambo, se encuentra en los cuadrángulos de Cutervo, Chota y Celendín, donde presenta un grosor de 150-250 m. de caliza con intercalaciones delgadas de lutitas. La caliza es fina de color negro, bituminosa y generalmente tiene un olor fétido.
Su estratificación es delgada y uniforme, de tal manera que forma lajas bastante características.
Las lutitas son negras y bituminosas y ocurren como intercalaciones delgadas entre las capas calcáreas. Esta facies de la Formación Pariatambo, es bien fosilífera, con abundantes amonites bien conservados y escamas de peces. La formación muestra cambios de facies en las áreas circundantes a este sector central. Pasa hacia el este a la parte superior de la Formación Crisnejas, por aumento de la proporción de lutita y pérdida del aspecto bituminoso, que lo caracteriza en sus afloramientos más típicos.
2.6 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
2.6.1 Estructuras de la fase incaica
En la cordillera occidental, las estructuras de la fase incaica se observan en forma privilegiada en la cuenca alta del río Cañete y de sus afluentes, que presentan cortes verticales que
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a menudo sobrepasan los 1 000 m. También es así como en los picos y nevados que alcanzan alturas superiores a 5 000 msnm.
Se distingue al SO una faja de pliegues apretados, con pocas fallas inversas, y al NE una faja de sobre-escurrimientos que alcanza su mayor desarrollo y complejidad en la parte central del cuadrángulo de Yauyos. La cual cuyo fondo está recorrido por la carretera en la parte comprendida entre el distrito de Alis y el desvío a la mina Yauricocha.
2.6.2 Faja de Pliegues
Entre el centro poblado de Magdalena y el pueblo de Alis está expuesta una sucesión de anticlinales y sinclinales que se vuelven más apretados hacia el NE.
Las series afectadas son esencialmente las del Jurásico Terminal -Cretáceo Inferior. Son frecuentes los pliegues menores hectométricos disarmónicos, que son muy espectaculares en las calizas santa y las lutitas y areniscas Carhuaz. Fallas inversas longitudinales, mayormente de convergencia NE, cizallan a menudo las crestas anticlinales.
2.6.3 Fracturas
Se desarrollaron diversos sistemas de fracturas durante episodios de deformación fuerte.Plegamiento ocurrido antes o contemporáneo con el emplazamiento intrusivo.Fracturas primarias desarrollaron durante plegamiento junto con fallas longitudinales paralelo a la huelga regional de la estratigrafía.
Estas fallas se combinaron para formar la falla de Yauricocha a lo largo del contacto de lutitas Celendín caliza Jumasha.La falla de Yauricocha se extiende a gran distancia desde el SE de la mina Ipillo continuando al norte detrás colina de Huamanrripa, paralelo a y a lo largo de lago Silacocha.Después las intrusiones fueron sembradas, la huelga de los pliegues que NW de la mina fue rotado por horizontal fuerte las fuerzas unos 30°.
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Como resultado de esta rotación, tres juegos de tijeras y se desarrollaron juntas: NW-SE, NE-SW y E-W con buzamientos de 50-80° NE o primera SW, entonces 60-85° SE o NW y finalmente N o S con caídas casi verticales.
2.6.4 Brechas
Las brechas que se producen en la zona de Yauricocha típicamente seguir lineamientos estructurales y ocurren predominantemente en las calizas asociadas con los contactos y las intersecciones de las fracturas. Forman cuerpos tabulares como una chimenea. Brechas tectónicas, formando cerca de intrusiones o contactos, constituyen algunas de las principales estructuras receptivas por mineralización.
2.6.5 Contactos
Los contactos de las lutitas de Celendín caliza Jumasha, la piedra caliza Jumasha- intrusiones, intrusiones y ataques Celendín lutitas-tuvieron gran influencia en el desarrollo de pliegues, fracturas y ascensión de los líquidos de mineralización.
2.6.6 Alteraciones
Alteraciones hipogeas. Existen alteraciones propiliticas en las rocas ígneas. La caliza ha sido marmolizada y silificatada. Argilización, piritización carbonatación, y sericitación, estas son comunes en la roca caja. El cuerpo de cobre está en rocas alteradas, mientras que los de plomo- Zinc están en caliza fresca.
29 ILUSTRACIÓN 7. Geología estructural de la mina Yauricocha.
Fuente: Archivo Geología Sociedad Minera Corona.
2.7 GEOLOGÍA ECONÓMICA
La unidad minera yauricocha es un depósito de mineral de carbonato de reemplazo ya que este tipo de depósito se encuentra en las márgenes continentales de cinturones orogénicos y en el lado interior de los arcos principales donde las rocas carbonatadas que representa los entornos de la plataforma deposicionales miogeoclinal o estables son muy extendidas.
La mineralización del depósito de yauricocha se forma principalmente de pirita, cuarzo, galena, esfalerita, y cantidades menores de calcopirita en una ganga de piedra caliza, arcilla y cuarzo que se produce en la periferia de los cuerpos.
2.7.1 Reservas y Recursos
El 31 de marzo de 2015 la compañía lanzo una estimación de reservas y recursos NI 43-101 actualizado para la mina Yauricocha completado por Gustavson Associates, LLC, de Lakewood, Colorado.
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2.7.2 Recursos
Para todos los tipos de mineralización, los recursos se presentan en un atajo que corresponde al valor del metal recuperable de $37 por tonelada.
Este valor es el aproximado del directo minería y procesamiento de los costos de Yauricocha.
Los precios de los metales utilizados en esta determinación $18.10/oz de plata, plomo $ 0.95/lb, $ 3.02/lb de cobre, $ 0.91/lb zinc y $ 1.241/oz de oro.
La recuperación se fijó en el rendimiento histórico para cada tipo de mineralización.
CUADRO 5. Minerales polimetálicos en Yauricocha.
Fuente: Archivo Geología Sociedad Minera Corona 2.7.3 Reservas
La estimación de reservas minerales se completó mediante la aplicación de factores de modificación a los bloques de rebaje del recurso mineral.
Bloques de rebaje fueron modificados mediante la aplicación de perdida de mineral dilución y grado de factores de ajustes derivados de reconciliación con la producción anterior.
La reserva probada es aquella porción de recurso medido para que el valor de NSR diluido este por encima del corte económico y donde la minera ha sido definida.
Los factores de ajuste de tonelajes y grados de recursos se ajustan con factores al considerar la clasificación de los recursos como reservas y la recuperación depende de la técnica de la minería y es en específico del cuerpo del mineral. Estos factores se basan de reconciliación entre modelo de recursos y la producción en dos años distintos.
MINERALES DE MENA MINERALES DE GANGA Calcopirita (cobre) CuFeS2 Cuarzo SiO2
Argentita (plata)Ag2S Calcita CaCO3 Bornita Cu5FeS4 Siderita FeCO3 Galena ( plomo )PbS Albita NaAlSi3O8
Molibdenita MoS2 Perita PbBiClO2.
31 CUADRO 6. Reservas de minerales Probado y Probable en Yauricocha.
Fuente: Archivo Geología Sociedad Minera Corona 2.8 ESTRUCTURA GEOMECÁNICA
➢ Para Ambiente de Deposición
El yacimiento Yauricocha está orientado en calizas de la Formación Jumasha del Cretáceo superior.El mina esta colorada en calizas de la Formación Chulec del Cretáceo medio.
➢ Edad de mineralización
El yacimiento Yauricocha es de la edad del Mioceno Superior
2.8.1 Control litológico
La Silicificacion en las calizas del yacimiento Purisima Concepción.
Sin alteracion hipogena de caja en el yacimiento Colorada.
2.8.2 Control mineralogico
En el yacimiento Yauricocha hay cuarzo, rodocrosita, pirita, calcita, muscovita, baritina, diseminación de oro de baja ley en caliza. Pirrotita, arsenopirita fueron reconocidos localmente.
En el yacimiento colorada hay presencia de perita, oro plata enargita chalcoperita esfalerita esfalerita, galena baritina con plata y limonita en el afloramiento.
Categoría Toneladas(x1000) Ag
(g/t) Cu
(%) Pb
(%) Zn
(%) Au
(g/t) AgEq (g/t) RESERVAS
Probado 1207 78.2 0.74 1..61 3.02 0.87 377.6 Probable 4170 74.8 0.81 1.35 2.15 0.93 327.4 Probada y
probable 5377 75.5 0.80 1.41 2.34 0.92 338.6 RECURSOS
Mesurado 1767 73.6 0.78 1.39 2.78 0.87 359.0 Indicado 9812 53.6 0.84 0.75 1.54 0.74 261.7 Medido e
indicado 11411 57.5 0.83 0.85 1.73 0.76 280.7 inferido 2153 221.5 3.89 2.30 7.69 3.04 1153.7
