UNIVERSIDADNACIONALDEINGENIERIAFACULTADDEINGENIERIAGEOLGICA,MINERAYMETALURGIAAnlisis tcnico econmico paraexplotarportaladroslargos el tajeo775enlaUnidaddeUchucchacuadela CompaadeMinasBuenaventuraS.A.A.TESISPARA OPTAR EL TTULO PROFESIONAL DEINGENIERO DE MINASJOSE LUIS MORAN MONTOYALIMA PER20091Dedicatoria:A MIS QUERIDOSPADRES, ESPOSAE HIJOS2El que aprende y aprendey no practica lo que sabe,es como el que ara y ara ynunca siembraPlatn3AGRADECIMIENTOQuisiera agradecer en primer lugar a mi alma mater quien fue la que me brindo losconocimientos tericos y prcticos para poderlos aplicar en mi desempeoprofesional, laque mediolaoportunidaddecomparar lateoraconlapartepractica, poder conocer muchos principios, teoras, trminos y conocimientos paradesempearme profesionalmente. Tambinagradecer a los profesionales quelaboran, que hacen y seguirn haciendo de la Universidad Nacional de Ingenierauna de las mas importantes universidades del pas.Agradecer en forma especiala la Compaa de Minas Buenaventura que es unalas principales empresas mineras privadas del pas con mas de 54 aos de vida yconlavisindebuscar siemprelamejoracontinuaenlarealizacindesusoperaciones la cual me brind la oportunidad de desenvolverme profesionalmenteen sus Unidades de Julcani, Uchucchacua y Orcopampa.Los problemas son parte de nuestra vida, son oportunidades de mejora, en todoslos aspectos de nuestra vida por lo tanto es importante sacar provecho denuestras experiencias con el objetivo de mejorar como persona y comoprofesional.4RESUMENDesdeel ao2003, laU.PUchucchacuavieneimplementandomodificacionesycambios en la gestin de los procesos, buscando mejorar la productividad de sustrabajos, reducir el costo de sus operaciones y trabajar conestndares aceptablesdeseguridad.Comopartedel planestratgicoyconel objetivodeoptimizarlosprocesos en la mina se decidi iniciar con tajeos pilotos de mtodo de explotacinmasiva. El mtododeexplotacinmasivofueel tajeopor subniveles usandotaladros largos.Laaplicacindel mtododetajeopor subnivelesusandotaladroslargosenelCuerpo Magaly y Falla Socorro en la Mina Socorro Nivel 060 es un proyecto queesta es siendo ejecutado desdeel ao 2005.Hoy en da, para hacer el cambio de mtodo de explotacin, es de sumaimportanciael montodel capital deinversinrequerido; esnecesarioas mismoejecutar un proceso de seleccin del mtodo de explotacin mediante un anlisissistemtico de parmetros especficos del yacimiento como son: Geometra del yacimiento. Distribucin de leyes. Propiedades geomecnicas del mineral y la roca encajonante. Aspectos econmicos. Limitaciones ambientales. Condiciones sociales.5Una descripcin de la geologa estratigrfica, estructuraly econmica delcuerpoMagalyylaFallaSocorro, noshapermitidoobtener undimensionamientodelminado de la Falla Socorro y el Cuerpo Magaly -Tajeo 775 y un anlisiseconmico que sustente la viabilidad operativa del tajeo usando tajeo porsubniveles con taladros largos.Luegodeevaluarlosprincipalesndicesde eficiencia,productividady control delosequiposdeacarreoyperforacin, procederemosadisearlainfraestructuradel tajomsadecuadaquenospermitacubrirlaproduccinmensual de15,000TCS.Una evaluacin econmica del costo de oportunidad del proyecto, el valorpresente neto y cronograma de preparacin y produccin cerrar el crculo inicialpara la elaboracin del proyecto de explotacin.6INDICEPaginaAgradecimiento 03Resumen 04Introduccin 10Objetivo del Proyecto (General y especifico) 11Hiptesis 11Mtodo de trabajo 12CAPITULO 1: GEOGRAFIA 131.0. Introduccin 131.1. Ubicacin y Acceso 131.2. Geografa 14CAPITULO 2: GEOLOGA ESTRATIGRAFICA 162.1. Sedimentarios 162.1.1. G.Goyllarisquizga 162.1.2. G.Machay 162.1.3. F.Jumasha 172.1.4. F.Celendin 172.1.5. F.Casapalca 182.2. Volcnicos 182.2.1. V. Calipuy 182.3. Intrusivos 182.4. Cuaternarios 192.4.1. Depsitos Morrenicos 192.4.2. Depsitos Aluviales 19CAPITULO 3: GEOLOGA ESTRUCTURAL 213.1. Pliegues y anticlinales 213.2. Fallas y Fracturamientos 223.2.1. Fallas del rea de Socorro 2273.2.2. Fracturamiento del rea de Socorro 22CAPITULO 4: GEOLOGA ECONOMICA 244.1. Recursos minerales 244.2. Afloramiento 254.3. Mineraloga 254.3.1. Mineral de mena 254.3.2. Mineral de ganga 254.4. Mineralizacin 264.4.1. Paragnesis 264.4.2. Tipos de Mineralizacin 264.5. Guas de mineralizacin 274.5.1. Estructural 274.5.2. Mineralgico 274.5.2. Litolgico 27CAPITULO 5: GEOMECANICA 285.1. Caractersticas del yacimiento 285.2. Arreglo estructural de la masa rocosa 295.3. Influencia de los esfuerzos en la masa rocosa 30CAPITULO 6: SELECCIN DE METODO MINADO 356.1. Evaluacin 356.2. Clculo de reservas minables y valor de mineral 376.3. Clculo del margen de utilidad y del valorPresente neto 406.4. Ley Mnima de Corte 45CAPITULO 7: TAJEO POR SUBNIVELES CON TALADROS LARGOS 477.1. Caractersticas 477.2. Tipos de cuerpos de mineral 487.3. Ventajas y desventajas 498CAPITULO 8. INFRAESTRUCTURA DE DISEO 568.1. Dimensionamiento del tajeo 568.2. Dimensionamiento de los componentes asociadosal minado 638.3. Descripcin del tajeo 775 Falla Socorro CuerpoMagaly 678.4. Diseo de infraestructura del tajeo 698.5. Detalle de infraestructura 70CAPITULO 9. OPERACIONES UNITARIAS 729.1. Perforacin 729.2. Voladura 819.3. Acarreo mineral 84CAPITULO 10. SERVICIOS AUXILIARES 8610.1. Transporte mineral 8610.2. Relleno de tajo 8710.3. Agua y aire 8810.4. Control de calidad 8910.5. Ventilacin 9010.6. Gestin de la seguridad 91CAPITULO 11. RENTABILIDAD Y COSTOS 93CAPITULO 12. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 95CAPITULO 13. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA 989LISTA DE LMINAS ANEXADASLamina 1. Ubicacin y accesos a la mina Uchucchacua.Lamina 2. Columna estratigrfica del rea de laU.P.Uchucchacua.Lamina 3. Geologa Estructural del rea Uchucchacua.Lamina 4. Esfuerzos principales Seccin 12E. Tj. 775F. Socorro-Cuerpo Magaly..Lamina 5. Factor de seguridad Seccin 12E. Tj. 775F. Socorro- Cuerpo Magaly.Lamina 6. Esfuerzos principales Seccin 16E. Tj. 775F. Socorro-Cuerpo Magaly.Lamina 7. Factor de seguridad Seccin 16E. Tj. 775F. Socorro- Cuerpo Magaly.Lamina 8. Esquema idealizado de minado sublevel stoping.Lamina 9. SUBLEVEL STOPING: Perforacin de taladros largos.Lamina 10. Sublevel stoping con pilares parciales.Lamina 11. Sublevel stoping con taladros paralelos.Lamina 12. Sublevel stoping con taladros en abanico.Lamina 13. Esfuerzos principales caso pilares de 8 m. de ancho entre lasventanas.Lamina 14. Factor de seguridad. Caso pilares de 8 m. de ancho entre lasventanas.Lamina 15. Esfuerzos principales caso pilares de 12 m. de ancho entre lasventanas.Lamina 16. Factor de seguridad. Caso pilares de 12 m. de ancho entre lasventanas.Lamina 17. Seccin longitudinal del Tajeo 775. Falla Socorro-Cuerpo Magaly.Lamina 18. Vista en planta de la Falla Socorro y el Cuerpo Magaly.Lamina 19. Modelamiento en GEMCOM Tajeo 775 Falla Socorro- Cuerpo Magaly.Lamina 20. Perforacin del tajeo 775. Falla Socorro- Cuerpo MagalyLamina 21. Distribucin de taladros en el tajeo 775 en seccin transversal. FallaSocorro- Cuerpo Magaly.Lamina 22. Distribucin de taladros en el tajeo 775 en vista de planta. FallaSocorro- Cuerpo MagalyLamina 23. Distribucin de carga explosiva en los taladros del tajeo 775. FallaSocorro- Cuerpo Magaly.10INTRODUCCIONLaUnidad de ProduccinUchucchacua de laCompaadeMinas BuenaventuraS.A.Atieneunmineral econmicodecabezaconcontenidosdeplata, plomoyzinc, los cuales son explotados usando el sistema de corte y relleno ascendenteconrellenodetrticoehidrulicooshrinkage. Estemineral esprocesadoenlaplanta concentradora, obtenindose concentrados de Plomo-Plata y Zinc-Plata.LaminaUchucchacua iniciocambiossignificativosenel mtododeexplotacindel mineral buscando:generarmayorvolumenrotopordisparoconunadilucinadecuada, reducir el costo operativo y mejorar el gerenciamiento de la seguridadevitandolaexposicin del personal enlasreasdelostajeos usandoequipos acontrol remoto. Tambinlaausenciaderellenodetrticoehidrulicoenestaszonas se opto por evaluar el cambio de mtodo de minado.En la bsqueda de estas mejoras se ha orientado a la aplicacin del mtodo detaladros largos con subniveles en reemplazo del mtodo corte y rellenoascendenteyshrinkagesencuerposyvetasdondeel terrenoesfavorableydondeel yacimientodemineral esregularosetieneinformacinsuficientepararealizar un modelamiento adecuado de los cuerpos y/o vetas.El presentetrabajotieneporobjetivodemostraroperativayeconmicamentelaaplicabilidad y rentabilidad del mtodo de tajeo por subniveles con taladros largosen el cuerpo Magaly- Tajeo 775 de la mina Socorro en la U.P.Uchucchacua.El desarrollo de este proyecto comprendi la evaluacin geomecnica yeconmica del yacimiento que permite elegir el mtodo de minado. Luego,contina el dimensionamiento del tajo en funcin a los equipos y la estabilidad delterreno.Luego, se detalla la infraestructura de diseo necesaria para cumplir elrequerimiento diario de produccin.Finalmente, se describir el anlisis financiero y el valor actual neto del proyecto.11OBJETIVODEL PROYECTOOBJETIVO GENERALLa finalidad de este proyecto es demostrar tcnica y econmicamente que es maseficiente, rentable y seguro explotar los tajeos por el mtodo de tajeo porsubniveles que por el mtodo de corte y relleno ascendente.OBJETIVO ESPECIFICOLos actualesproblemas deincrementodecostosdeoperacinenlamineranacional nosobligahacambiar demtodosdeexplotacinamtodosmasivosque nos permitir tener menores costos de operacin y produccin, mayorproductividad, eficiencia y lo mas importante tener operaciones seguras con bajosndices de frecuencia, severidad y accidentabilidad en nuestras operaciones.HIPOTESISSi tenemoslascaractersticasgeolgicas, geoestructuralesygeomecnicasadecuadas (Vetas o cuerpos verticales o prximos a ellos, la roca encajonante y elmineral soncompetentesyloslimitesdel yacimientosonregulares) entoncespodremos aplicar el mtodo de tajeo por subniveles (taladros largos).12MTODO DE TRABAJOLa metodologa de trabajo usada comprende 3 etapas:La primera parte delproyecto consta de una recoleccin de informacin, duranteestaetapa, serecogeninformacintopogrficadel reaenestudio, informacingeolgica - geoestructural y geomecnica del yacimiento a explotar. Dichainformacin apoya todo el proyecto.La segunda parte es la evaluacin de la informacin topogrfica, geolgica,geoestructural y geomecnica. Duranteestaetapa, lainformacininicial serpuesta al servicio de la evaluacin del mtodo de explotacin de la Falla Socorro yel cuerpo Magaly. Luego, se propondrn los diseos de infraestructura necesariostanto del B.P. (By Pass), las ventanas y el sostenimiento adecuado, los trabajos deperforacin, voladura, acarreo y servicios auxiliares a realizarse durante la etapade produccin del tajo.La tercera parte es la evaluacin financiera del proyecto que comprende elcronogramadetrabajo, costodeoportunidadyel valor del presentenetodelproyecto de explotacin.13CAPITULO 1GEOGRAFIA1.0 IntroduccinUchucchacuaesunyacimientodeplataenlasierracentral conocidodesdelapocavirreynal. Losresultados satisfactorios decidieronlainstalacindeunaplanta industrial en 1,975, la que en la actualidad tiene una capacidad detratamientode2,300 T.C.S/Da.ActualmenteeslaPrimeraproductoradePlataen Sudamrica y Cuarta productora de Plata a Nivel mundial.1.1 Ubicacin y accesoLa mina Uchucchacua se sita en la vertiente occidental de los Andes,correspondiendoal distritoyprovinciadeOyndel DepartamentodeLima. Seubica alrededor de las siguientes coordenadas:- 10 36 34 Latitud Sur.- 76 59 56 Longitud Oeste.La mina se encuentra a una altura entre los 4,300 y 5,000 m.s.n.m.Seencuentraaproximadamentea180Km. enlnearectaal NEdelaciudaddeLima.Existen dos vas de acceso hacia la unidad:1. Laprincipal loconstituyeenprimer trminoel tramoasfaltadoLima-Huacho, de 152 Km. Y de Huacho-Sayan de 45 Km. Posteriormente untramoafirmadodeSayan-Churinde62Km.yChurin-Uchucchacuade63 Kms; totalizando 322 Km.2. El segundoacceso esel queuneLima-LaOroya-CerrodePascode320 Km. asfaltado y Cerro de Pasco-Uchucchacua de 70 Km. afirmado,totalizando 390 Km.En laLamina 1 se observa la ubicacin y accesos a la mina Uchucchacua.141.2. GeografaLa zonamuestraenlapartecentral del distritominerodeUchucchacua ladivisoria continental de los Andes, angosta y abrupta que llega hasta 5,200m.s.n.m.Haciael oestedeestelineamientosesucedenquebradasenVyUflanqueadas por altos picos y al Este una porcin de la planicie altiplnicainterceptada por numerosas quebradas y picos sobre los 4,800 m.s.n.m.El clima es fro y seco entre los meses de Abril a Diciembre, tornndose lluviosode Enero a Marzo pero con temperaturas moderadas.Lavegetacinpropiadel reaesescasayconstituidamayormentepor ichu,variando a otras especies en las quebradas y valles encaonados, all se realizauna incipiente agricultura. (R6)15Lamina 1. Ubicacin y accesos a lamina UchucchacuaMinaUchucchacua16CAPITULO 2GEOLOGIA ESTRATIGRAFICALas rocas predominantes en la columna estratigrfica corresponden a las rocassedimentarias del cretaceo. Sobreellas setienealos volcnicos terciarios yatravesando a ambas se observan dos tipos de intrusivos. Coronando lasecuencia figuran depsitos aluviales y morrnicos.La mineralizacin del cuerpo Magaly se ha emplazado en la formacinJumasha Medio, horizonte favorable para la mineralizacin de diversas vetasy cuerpos de Uchucchacua.SEDIMENTARIOS.2.1.1. Grupo Goyllarisquizga.Integrado por las siguientes unidades: Formacin Oyn, Chim,Santa, Carhuaz y Farrat. Constituido por lutitas gris oscuras,areniscas, capas de calizas carbonosas antracticas, cuarcitasblancas, calizas, lutitas azul grisceas, areniscas finas y lutitasmarrn amarillentas y areniscas blancas con estratificacionescruzadas . Poseen una potencia promedio de 1670 mts.2.1.2. Grupo Machay.Integrado por las formaciones Parihuanca, Chulec y Pariatambo, secaracterizan por la presencia de calizas grises, margas, lutitas,lutitasnegrascarbonosasycalizasbituminosasplegadas. Poseenuna potencia total de 300 mts.172.1.3. Formacin Jumasha. (Ki-j)Es una potente secuencia de calizas gris claro en superficieintemperizada y grisoscuro en fractura fresca. Constituye la mayorunidad calcrea del Per Central. Se le subdivide en tres miembroslimitados por bancos finos de calizas margosas beige.2.1.3.1. Jumasha Inferior. (J-i)Es una alternancia de calizas nodulosas con silex y calizasmargosas que alcanzan los 570 mts. de potencia.2.1.3.2. Jumasha Medio. (J-m)Calizas grises alternadas con calizas nodulosas y algunoshorizontes margosos. Se le estima 485 mts. de potencia. Es en estaformacin se ha emplazado la mineralizacin de la FallaSocorro y el cuerpo Magaly.2.1.3.3. Jumasha Superior. (J-m)Soncalizasdegrano finocon unabasede esquistoscarbonosos,coronados por calizas margosas beige. Se le estima una potencia de405 mts.Los afloramientos del Jumasha son los ms extendidos en el rea, yha sido posible diferenciarlos dada la ubicacin de muchoshorizontes fosilferos guas.2.1.4. Formacin Celendin. (Ks-c)Alternancia de calizas margosas, margas blancas y lutitas calcreasnodulares decolor marrn, quesobreyacenconcordantementealJumasha. Formadoporlassiguientesunidades: CelendinInferiorySuperior. Poseen una potencia de 220 mts.182.1.5. Formacin Casapalca. (Kti-ca)Constituido por lutitas, areniscas y conglomerados rojizos, conocasionales horizontes lenticulares de calizas grises. Su suavidad yfcil erosinhapermitidolaformacindesuperficiesllanas. Poseeuna potencia promedio de 1,000 mts.VOLCNICOS.2.2.1. Volcnicos Calipuy. (Ti-Vca)Se encuentran discordantemente sobre la Formacin Casapalca y esun conjunto de derrames andesticos y piroclsticos de edadterciaria. Su espesor en promedio es 500 mts.INTRUSIVOS.Sonprfidosdedacitaqueformanpequeosstocksdehasta30metrosdedimetro.Asimismo, setienediquesyapfisisdedacitadistribuidos irregularmente que afectan a las calizas Jumasha-Celendin. Estos intrusivos forman aureolas irregulares demetamorfismo de contacto en las calizas.192.4. CUATERNARIO.2.4.1. Depsitos Morrnicos. (Q-mo)Encima de los 3,800 m.s.n.m, el rea sufri los efectos de laglaciacinpleistocnica, formandovallesenU, encuyofondoyladeras se depositaron morrenas que en muchos casos represaron elhielofundido. Enotrasreaslasmorrenascubrenlascapasrojas;estos depsitos estn conformados por un conjunto pobrementeclasificado de cantos grandes enmatriz de grano grueso afinogeneralmente anguloso y estriado.2.4.2. Depsitos Aluviales. (Q-al)Estn ampliamente extendidos y son de varios tipos como:escombros de ladera, flujos de barro, aluviales de ro. La naturalezade estos elementos es la misma de las unidades de rocacircundante.EnlaLmina2seobservalacolumnaestratigrficadel yacimientominerodeUchucchacua, dondesenotalamineralizacindetodaslasestructurasenelJumasha medio al igual que la Falla Socorro y el cuerpo Magaly.20Lamina 2. Columna estratigrfica del rea de laU.P.UchucchacuaMineralizacinFalla Socorro yCuerpo Magaly21CAPITULO 3GEOLOGA ESTRUCTURALEl movimiento de la placa ocenica debajo dela placacontinental,ha producidofasescomprensivasydistensivascomprometidasenlaevolucindelosAndes.Caracterstica de este fenmeno se evidencia en una serie de detallesestructurales de diversa magnitud, afectando a las rocas sedimentarias de la zonade Uchucchacua.El aspecto estructural es de suma importancia en Uchucchacua y as lo refiere elsiguiente extracto: La gnesis del yacimiento de Uchucchacua estrelacionado a una estructura geolgica principal de nuestros Andes,evidenciadapor loscuerposintrusivosdeRaura, Uchucchacua, Chungar,Morocochayotros. Estambinevidentequeestaactividadmagmticahatrado consigo la formacin de yacimientos minerales importantes. Alrespecto, conviene anotar que la composicin de las rocas intrusivasencontradas en Uchucchacua son de acidez intermedia, similar a la de tantosotros intrusivos relacionados con yacimientos minerales en el Per. En laLmina 3 se observa la geologa estructural principal del rea de Uchucchacua.3.1. PLIEGUES O ANTICLINALESLas fases comprensivas han plegado los sedimentos cretcicos formando elanticlinal deCachipampa,en una orientacinNW-SE einclinado haciasu flancooccidental. Adyacente a la ubicacindel anticlinal de Cachipampa, selocaliza mucha de la mineralizacin presente en la mina Uchucchacua. Entreellas, tambin se ha emplazado el cuerpo Magaly junto a la Falla Socorro.223.2. FALLAS Y FRACTURAMIENTOS3.2.1. Fallas del rea de SocorroEl reahasidoafectadapornumerosasfallasendiversasetapas, lasdemayormagnitudsontransversalesal plegamiento.Taleselcasodela FallaSocorroqueesunafalladegranmagnitudyquedioorigenal cuerpoMagaly.LasFallas mas importantes es Uchucchacua son las fallas: Mancacuta, Socorro,Uchucchacua, Cachipampa y Patn.3.2.2. Fracturamiento del rea de SocorroTiene una importante relacin gentica el fracturamiento secundario en el aspectoestructural regional, perodesumaimportanciaeconmica,eselquesemuestraalrededor de las falla Socorro; muchas son fallas, otras son fisuras tensionales delimitada longitud. Todas ellas en diversa magnitud, han sido afectadas poractividad hidrotermal.La falla Socorro en superficie presenta una extensa longitud deaproximadamente 2500 metros y posee venillas irregulares de calcita,siempre con oxidaciones de manganeso y fierro. En la Lmina.3 se observala geologa estructural del sistema de la Falla Socorro.23Lamina 3Vista en Planta de Geologa Estructural del rea Uchucchacua24CAPITULO 4GEOLOGA ECONMICAUchucchacuayel readeSocorroesundepsitohidrotermal epigenticodel tipode rellenode fracturas (vetas), las cuales fueron los canales decirculacinyreemplazamientometasomticodesolucionesmineralizantesqueformaron los cuerpos de mineral.Lamineralizacineconmicadel cuerpoMagalyydelafallaSocorroesbsicamente de Plata, como subproductos se extraen Zinc y plomo.Asimismo, seobservaunaampliagamademineralesdeganga demuyraranaturaleza como es el caso de la alabandita (sulfuro de Manganeso).En el nivel 060 secuentanconlos blocks 16y 30 quetienen una reservageolgica de 258,755 TCS con una ley promedio de 19.3 Oz Ag/TCS, 0.9% Pb y1.1% Zn.La potencia del cuerpo Magaly es aproximadamente 8.00 metros y la potencia dela falla Socorro es de 5 metros en promedio, 200 metros de largo y 60 metros dealtura para el tajeo que se va a explotar por tajeo por subniveles.4.1. RECURSOS MINERALESLaFallaSocorroseconocedesdesuperficie. Enel nivel superiorsedesarrollo,preparoyexplotoestaestructuramineralizada. Luegoporlainformacindelossondajesdiamantinossedecidiprofundizar laRampa626hastael nivel 060desarrollando la falla Socorro con silicatos, alabandita y material arcilloso oxidado.EnlaTabla 1sedetallalosrecursos mineraleso reservasgeolgicaspresentesen la falla Socorro y el cuerpo Magaly.25Tabla 1. Reservas geolgicas dela falla Socorro y el cuerpo Magaly aexplotar en el nivel 060 Mayo 2005Block TCS OzAg/TCS % Pb % Zn % MnOzAg-EqUS$/TM16 108,005 20.1 1.4 1.4 19.95 22.9 78.0030 150,750 18.7 0.6 0.8 19.31 20.1 66.90TOTAL 258,755 19.3 0.9 1.1 19.57 21.3 71.714.2. AFLORAMIENTOLafallaSocorroensuperficiepresentaunalongitudde2500metrosyposeeunrellenomineralizantedecalcitamasiva, bandasdexidosdeFe, Mnycalizarecristalizada.4.3. MINERALOGIALamineralogadela fallaSocorroy el cuerpoMagaly escompleja,con unaricavariedad de minerales tanto de mena como de ganga, entre los que tenemos:4.3.1. Mineral de MENAProustita, Pirargirita, Esfalerita, Marmatita, Jamesonita, Chalcopirita.4.3.2. Minerales de GangaPirita, Alabandita, Rodocrosita, Calcita, Estibina, Oropimente, Rejalgar.264.4. MINERALIZACION.4.4.1. PARAGENESISEnlos cuerpos dereemplazamientocomolafallaSocorroy el cuerpoMagaly se sugiere una primera etapa rica en Fe-Mn-Zn con predominanciadesulfuros deFe, sobreellaprecipitaunperiododeMn-Cu, el cobresiempre en cantidades subordinadas. La siguiente etapa marca laasociacin Mn-Fe, con abundancia de silicato de Mn; finalmente lamineralizacin de plata rojas con algo de calcita, estibina y rejalgar tardos4.4.2. TIPO DE MINERALIZACION.LafallaSocorroyel cuerpoMagalypresentanunamineralizacinderelleno de fracturasDebidoalosmovimientosdelasfallasregionales, seoriginuncomplejofracturamientoenlasunidadesrocosasdel JumashaSuperior, MedioeInferior. Posee un ligero desplazamiento relativo en los componentesvertical yhorizontal. El rellenomineralgicocomoseindicanteriormentees mayormente de sulfuros tales como galena, esfalerita, pirita, platas rojas,alabandita como tambin, rodocrosita, rodonita y calcita. En menor cantidadpresenta silicatos.274.5. GUIAS DE MINERALIZACION4.5.1. ESTRUCTURALEnsuperficiesereconocilafallaSocorrodescritaanteriormente.Dichafallaseoriginaapartirdel fallamientoregional queoriginoelfracturamiento y brechamiento de la caliza de la formacin Jumashay permitilamigracinydeposicindelosminerales. Adems, laconjugacindefracturamientodbil confallasprincipalesofuertesfavoreci la deposicin del mineral.4.5.2. MINERALOGICOLapresenciaensuperficiedel rellenodelafallaSocorrodecalcitamasiva con lentes de manganeso y hematita fueronlos indicadores deuna posible mineralizacin de la falla. En interior mina, durante la etapadeexploracin, seobservlaasociacindelagalenadegranogruesoyfinaconlapiritafinalaqueestasociadaamineralizacindeplata. Laalabanditaymagnetitacontienenplataensolucinslida; lossilicatosdemanganesoseencuentranidentificados conel reemplazamiento y porconsiguienteconloscuerposdemineral. Asimismo, lacalcitasiempreseencuentra rodeando a los cuerpos y esta en ambas cajas de las estructurastabulares.4.5.3. LITOLOGICOLascalizasdelaformacinJumashajueganunrol muyimportantecomocajasfavorablesalamineralizacin. Laexploracindefinielemplazamiento de la falla Socorro en dicha formacin.28CAPITULO 5GEOMECNICAEl dimensionamiento geomecanico de la falla Socorro y el cuerpo Magaly - Tj. 775es el que nos va a permitir determinar el mtodo de minado mas apropiado.El mtodo de tajeo por subniveles con taladros largos, es aplicado en cuerpos debuzamiento empinado, en donde tanto el mineral como las rocas de las cajas soncompetentes.Por otro lado, para que este mtodo este bien diseado debe tener bien definidosloscontornosdelamineralizacin. Depreferenciaestoscontornosdebenserregulares, afindepermitir unabuenarecuperacindel mineral yminimizar ladilucin.5.1. CARASTERISTICAS DEL YACIMIENTOPara iniciar la evaluacin geomecnica, se detalla las caractersticas geomtricas,orientacin y buzamiento de la falla Socorro y el cuerpo Magaly.Al respecto, el buzamientodel cuerpoMagaly, entrelosNvs. 060y120, tienebuzamiento empinado y mineral y cajas relativamente competentes. Lo relativo sedebealapresenciadelafallaSocorro. Estafalla estacompaandoalamineralizacinalolargodetodalalongituddel cuerpo. Sinconsiderar estosaspectosdelapresenciadelafallaSocorro, tantoel mineral comolascajassepresentan competentes.El cuerpomineralizadoreconocidoenel Nv. 060, tieneunalongitudtotal deaproximadamente 200 m. En el extremo SW tiene la mayor potencia (hasta 25 m),en la parte central presenta un ensanchamiento (hasta 15 m), y en lado NE tiendea disminuir la potencia, hasta cerrarse en el extremo NE.295.2. ARREGLO ESTRUCTURAL DE LA MASA ROCOSASe establece que entre los Nvs. 060 y 120, predomina el siguiente arreglo estructural: Enlacajatecho, predominaunsistemadediscontinuidadesestructuralesde rumbo N61E y buzamiento 79NW, asociado a un sistema defallamiento diferente a la falla Socorro. En este caso, este sistemadominante tiene buzamiento contrario al buzamiento del cuerpomineralizado, lo cual es una condicin desfavorable para la estabilidad de lacaja techo. Enel mineral,predominaunsistemadediscontinuidadesestructuralesderumboN46Ey buzamiento68SE, asociadoalafallaSocorroy alaestructura mineralizada. En este caso, al presentarse este sistemadominantedediscontinuidadesparaleloalaestructuramineralizada, lascondiciones de estabilidad tambin sern desfavorables respecto a ladireccin de avance,independientemente deque esta sea de SWa NEode NE a SW. En la caja piso, se presentan dos sistemas de discontinuidadesestructurales, respectivamente con orientaciones: N54E 71NW y N52E 70SE. Tratndose de la caja piso, estos sistemas de discontinuidades notendrn mayor relevancia en las condiciones de estabilidad de la misma.En conclusin, se tendr que tener mucho cuidado con las condiciones deestabilidaddel techoydelacajatechodel tajeo, puestoqueenestesectorseubica la rampa de acceso (Rampa 626).305.3INFLUENCIA DE LOS ESFUERZOS EN LA MASA ROCOSAEn la tabla 2 y las lminas 4, 5, 6 y 7 se muestran los resultados del anlisis deesfuerzos realizados en las secciones. Las figuras presentadas muestran lainfluenciaquepodrantener losesfuerzosenlarampa626. Enunaetapadelavance del minado, cuando quede abierta y vaca la excavacin entre los Nvs. 060y 120, habr esfuerzos ms altos en los contornos de la rampa, obligando a tenerque utilizar un buen sostenimiento de esta excavacin.El anlisisrealizado, tambindemostrquelosesfuerzosnotendrninfluencianegativa en las labores de preparacin (by pass y ventanas) ubicadas en la cajatecho. Se ha estimado que el esfuerzo vertical inducido mximo en este rea serde aproximadamente 33 MPa y el esfuerzo horizontal inducido mximo ser de 9MPa.Tabla 2. Propiedades de la roca, masa rocosa y relleno del tajo 775Propiedad Mineral Cajas RellenoRMR de Bieniawski 1989 48 54 -Resistencia compresiva r.i. - MPa 90 110 -Constante mi r.i. 12 10 -Mdulo de deformacin m.r. Mpa 8,900 12,600 100Relacin de Poisson m.r. 0.25 0.25 -Constante m m.r. 1.8734 1.9342 -Constante s m.r. 0.00309 0.006029 -Angulo de friccin phi - - 3231Lamina 4. Esfuerzos principales Seccin 12E. Proyecto taladros largos Tajeo 775falla Socorro cuerpo MagalyEn la lamina 4 se aprecia que ha medida que existan labores mas cercanas al tajo775 habr mayor concentracin de esfuerzos por lo que los valores delesfuerzoprincipalmayor(sigma1),seincrementaran(hastalos 32Mpa a mas), comoseaprecia en el nivel inferior y superior del tajeo.32Lamina 5. Factor de seguridad Seccin 12E. Proyecto taladros largos Tajeo 775 fallaSocorro-cuerpo Magaly.Lamina 5 (La sobre-excavacin generada por los taladros largos, expone un Areaconsiderablealacajatecholacual por subuzamientosemi-vertical ypor lapresenciadelafallasocorroparalelaal cuerpomineralizadogeneranvaloresdefactor de seguridad menores a la unidad (seguro).33Lamina 6. Esfuerzos principales Seccin 16E. Proyecto taladros largos Tajeo 775falla Socorro-cuerpo Magaly.Lamina 6: (Similar a la seccin 12E, se aprecia que a medida que existan laborescercanasal tajeo775, habrmayor concentracindeesfuerzospor loquelosvaloresdel esfuerzoprincipal mayor(sigma1),seincrementaran(bordeandolos33Mpa), comoseapreciaenel nivel inferior(laborescercanascomobyPass,ventanas, etc) y en el nivel superior del tajeo (puente de comunicacin con el tajeodel nivel superior).34Lamina 7. Factor de seguridad Seccin 16E. Proyecto taladros largos Tajeo 775falla Socorro-cuerpo MagalyLamina 7: (Similar a la seccin 12E,la sobre-excavacin generada por los taladroslargos, exponeunreaconsiderablealacajatecholacual porsubuzamientosemi-vertical y peor aun por la presencia del sistema de fallamiento perpendicularque intersectan esta caja techo del cuerpo mineralizado generan valores de factorde seguridad menores a la Unidad (seguro).35CAPITULO 6SELECCIN DEL MTODO DE MINADO6.1. EVALUACINParadeterminar los dos posibles mtodosdeexplotacinsubterrneaausarprimeroanalizaremos los costos directos relativos segnmtodos deminadosubterrneo y luego la seleccin del mtodo en funcin de la geometra de la vetay las condiciones geomecnicas presentes.Enlatabla3decomparacindecostosdirectosrelativossegnmtodosdeminadosubterrneosenotaqueel corteyrellenomecanizadoes246.15%mascostoso que usar tajeo por subniveles (4.5 contra 1.3).En la tabla 4 de seleccin del mtodo de explotacin segn Nicholas y Marck senota que los mtodos que podemos usar segn las caractersticas del yacimientoson tajeo por subniveles con taladros largos y corte y relleno.Se evaluara el margen de utilidad a obtener usando tajeo por subniveles contaladroslargosycorteyrelleno. El mtododeexplotacinqueofrezcalamayor rentabilidad del proyecto ser el mtodo a usar.Tabla 3. Costos directos relativos segn mtodos de explotacinComparacin de costos directos relativos segn mtodos de minado subterrneoMETODO DE MINADO SUBTERRANEO COSTO RELATIVOHundimiento por bloques 1Cmaras y pilares 1.2Tajeo por subniveles 1.3Hundimiento por subniveles 1.5Tajeo por hundimiento vertical 4.3Corte y relleno mecanizado 4.5Tajeo por acumulacin (Shrinkage) 6.7Corte y relleno convencional 9.736Tabla 4. Seleccin del mtodo deexplotacinSeleccin del mtodo de explotacin segn Nicholas y MarckRESISTENCIA TIPO DEYACIMIENTOPENDIENTEMINERAL CAJASMETODO APLICABLETabular estrecho Echada Fuerte Fuertes Cmaras con pilares ocasionalesCmaras y pilaresTabular potente Echada Fuerte Fuertes Cmaras con pilares ocasionalesCmaras y pilaresDbil Dbiles Rebanadas hundidasFuerte Fuertes Cmaras abiertasTabular muypotente Echada ------------- ---------- Como en masasFilones muyestrechos Vertical Fuerte Fuertes Cmaras de almacnDbil Dbiles Rebanada rellenaExplotacin entibadaFiln estrecho Echada ------------- ---------- Como en tabulares estrechosPotencia superiora la entibacioneconmica Vertical Fuerte Fuertes Cmara vacaCmaras AlmacnRebanada rellena--------------- ------------- Dbiles Rebanada rellenaMallas cbicas--------------- Dbil Fuertes Rebanada HundidaMallas cbicas--------------- ------------- Dbiles Rebanada HundidaMallas cbicasEchada ------------- ----------Como en tabulares potentes o masasFiln ancho Vertical Fuerte Fuertes Cmaras VacasCmaras AlmacnCmaras y Niveles--------------- ------------- ---------- Rebanada rellena--------------- ------------- Dbiles Niveles hundidosMallas cbicas--------------- ------------- Fuertes Cmaras AlmacnCmaras y NivelesRebanadas rellenasMasas --------------- Dbil Dbiles Niveles hundidos------------- Fuertes Bloques hundidos--------------- ------------- ---------- Mallas cbicas--------------- ------------- ---------- Mtodos mixtos.376.2. CLCULO DE RESERVAS MINABLES Y VALOR DE MINERALPara hallar el valor de mineral, determinaremos primero el porcentaje derecuperacin. Comopodemosobservar enel cuadroadjuntoenel mtododecorte y relleno la recuperacin promedio es de 85% de las reservas geolgicas yen tajeo por subniveles con taladros largos se recupera el 80% de las reservas, yaseaporlospuentesquequedanhaciael nivel superiorolospilaresintermediospara hacer mas estables los tajeos y el rea de influencia de estas labores.Tabla 5. Porcentaje de recuperacin de mineralFACTOR DE RECUPERACION MINERA METODO DEEXPLOTACIONINTERVALO MEDIOTALADROS LARGOS 60-100 80CORTE Y RELLENO 70-100 85ALMACENAMIENTOPROVISIONAL 75-100 90CAMARAS Y PILARES 50-75 60Luego se determinara la dilucin de diseo segn OHara para ambos mtodos deexplotacin y finalmente la dilucin de diseo mas apropiado. Como se nota en latabla la dilucin ser mayor usando tajeo por subniveles con taladros largos.Tabla 6. Clculo de la dilucin segn OHaraDILUCION DISEO ( segn O'Hara )Dilucion = k/((w)1/2* sen a) Taladros Largos Corte y rellenok : constante 55 25w : potencia de veta (metros) 6 6a : buzamiento veta 68 68Dilucin diseo 24.21% 11.00%38Para dar mayor certeza a los clculos de diseo y segn los datos que se tiene enotras minas y entajeosdelaunidaddeUchuchacuaseconsiderarael siguienteporcentajededilucin. ComosenotaenlaTabla7 encondicionesmediasentaladroslargostenemosuna dilucinpromediode hasta 30%y enel mtododecorte y relleno en la unidad de Uchucchacua tenemos en condiciones medias un15% de dilucin.Tabla 7. Porcentaje de dilucin segn los mtodos de explotacinFACTOR DE DILUCIONCONDICIONES DEL TERRENOMETODO DEEXPLOTACIONEXCELENTES MEDIAS MALASTALADROSLARGOS 1.20 1.30 N.DCORTE Y RELLENO 1.05 1.10 1.15ALMACENAMIENTOPROVISIONAL 1.10 1.15 1.25CAMARAS YPILARES 1.05 1.10 1.20Para el diseo utilizaremos utilizaremos los datos que se muestran en la Tabla 8para evitar errores en la toma de decisiones.Tabla 8. Porcentaje de dilucin para diseoTaladros Largos Corte y relleno En condiciones mediasy yacimientosirregularidades 30% 15%Continuando con la seleccin del mtodo de explotacin, calcularemos lasreservas minables de acuerdo a cadamtodo de minado. En la Tabla 9 se detallael clculo para el mtodo de tajeo por subniveles usando taladros largos39Tabla 9. Clculo de reservas y valor de mineral usando tajeo por subniveles contaladros largosRESERVAS DEL TAJO 775TCS OzAg %Pb %ZnValor Mineral( US $/TCS)258,755 19.30 0.90 1.10 71.72269,105 14.85 0.69 0.85 55.17Recuperacin por mtodo minado : 80%Ag Pb ZnRecuperacinmetalrgica 74% 90% 68%Porcentaje pagable 70% 60% 60%RESERVASMINERALSEGNTAJEO PORSUBNIVELESCONTALADROSLARGOSPrecio metal7.0US$/Oz1,000US$/TMS1,400US$/TMSEn la Tabla 10 se detalla elclculo de las reservas minables para elmtodo deCorte y rellenoTabla 10. Clculo de reservas y valor de mineral usando Corte y relleno.RESERVAS DEL TAJO 775TCS OzAg %Pb %ZnValor Mineral( US $/TCS)258,755.0 19.30 0.90 1.10 71.72252,933.016.78 0.78 0.96 62.36Recuperacin por mtodo minado : 85%Ag Pb ZnRecuperacinmetalrgica 74% 90% 68%Porcentaje pagable 70% 60% 60%RESERVASMINERALESSEGN TAJOCON CORTEY RELLENOPrecio metal7.0US$/Oz1,000US$/TMS1,400US$/TMSEnestaprimeraevaluacin, seobservaqueel valor demineral usandometododeCorteyrelleno es7.196US$/TMmayorqueusandotajeoporsubniveles.40Para calcular el valor del mineral hay dos formas: Conociendo el valor que se paga por el concentrado y dividindolo entre elR.C.M.EnUchucchacuatenemosdostipos deconcentradosdePb-Ag yZn los cuales tienen los siguientes R.C.M. como se muestra en la tabla 11:Tabla 11. Radio de concentracin metalrgica.R.C.M.CONCENTRADOS R.C.M.Pb-Ag 26.61Zinc 49.01 Enlacubicacindemineral delaunidadtenemoslasequivalenciasconrespecto a la Plata, las cuales son:(cubicacin del 2005)1 OzAg= 1% PB1 OzAg= 1% Zn1 OzAg= 3.367 U. S. $/OzAg.6.3. CLCULO DEL MARGEN DE UTILIDAD YVALOR PRESENTE NETOEn esta etapa, calcularemos los costos de operacin para cada mtodo deexplotacin y luego determinaremos el margen de utilidad del acuerdo al mtododeexplotacin.EnlaTabla12semuestra el clculodel costodeoperacindelmtododetajeopor subnivelescontaladroslargos. Paraesteanlisis, sehatomadoencuentael usodeunJumboelectrohidrulico, unalongituddeperforacinde13.0mts, 1scoopdieselacontrol remotode3.5yd3yunaproduccin diaria de 500 TCS. Se considera un 25% adicional porimprevistos y considerando una voladura secundaria mayor en este mtodode explotacin.41Tabla 12. Costo de operacin con el mtodo de tajeo por subniveles contaladros largosCOSTO DE OPERACIN CON TALADROS LARGOSCOSTO PREPARACION 0.70PERFORACION 0.60VOLADURA 0.37SOSTENIMIENTO 0.00TRANSPORTE 1.39COSTO DE EXPLOTACION 3.06COSTO EXPLOTACION +25% 3.82COSTO DE PROCESAMIENTO 6.10COSTO DE ENERGIA 2.80COSTOS ADMINISTRATIVOS 9.00COSTO TOTAL 21.72El cronogramadetrabajoresumidoseencuentraenel Anexo1.1dondesemuestra las labores de preparacin necesarias, el tiempo requerido y el costo dela preparacin.Para hallar el costo de operacin en el mtodo de corte y relleno, se realiz unaevaluacindelapreparacinyexplotacindel tajo775comosedetallaenelAnexo2.1. El resumendel anlisissemuestraenlaTabla13paraesteanlisis, se ha tomado en cuenta el uso de tres perforadoras Jack leg, unaaltura de corte de 2.40 m. y una longitud de perforacin de 8 pies, 1 scoopelctrico de 3.5 yd3 y una produccin diaria de 250 TCS, como se nota en laTabla 13 en el mtodo de corte y relleno ascendente lo que incrementa masel costo de operacin es el sostenimiento que tiene que realizarse con splitsets y mallas en toda la periferia del tajo, adems el relleno provendr delos avances de la profundizacin de la Rampa 626 a un ritmo de 200 metrospor mes con una seccin de 3.5 x 3.5 m la cual nos proveer 2450 metros3de relleno mensual.42Tabla 13. Costo de operacin con el mtodo de corte y relleno.Por lo tanto, de acuerdo a los costos operativos hallados por los dos mtodos deexplotacin, se obtiene el margen de utilidad. En la Tabla 14 se detalla elresultado.Tabla 14. Margen de Utilidad por cada mtodo de minadoPor lo tanto, usando el mtodo de tajeo por subniveles con taladros largosobtenemos4.67US$/TCSmsdeutilidadquesi usramosel mtododecorte y relleno.COSTO DE OPERACION CON CORTE Y RELLENOCOSTO PREPARACION 0.49PERFORACION + VOLADURA 3.60SOSTENIMIENTO 7.58TRANSPORTE 1.39COSTO DE OPERACIN MINA 13.06COSTO OPERA MINA +20% 15.68COSTO DE PROCESAMIENTO 6.10COSTO DE ENERGIA 2.80COSTOS ADMINISTRATIVOS 9.00COSTO TOTAL 33.58MARGEN UTILIDAD POR TCSTALADROS LARGOS US $/TCSCosto Operativo 21.72Valor Mineral 55.17MARGEN UTILIDAD 33.45CORTE Y RELLENO US $/TCSCosto Operativo 33.58Valor Mineral 62.36MARGEN UTILIDAD 28.7843Para terminar nuestro anlisis evaluaremos el Valor PresenteNeto por cadamtodo de explotacin para seleccionar definitivamente nuestro mtodo deexplotacin a utilizar.EnlaTabla15 seresumeel Valor PresenteNetopormtododeexplotacin,obtenindose 2050,260 US $ ms si explotamos el tajo 775 usando el mtodo detajeopor subnivelescontaladroslargosenvezdeusar el mtododeCorteyrelleno ascendente con relleno detrtico.Tabla 15. Valor Presente Neto por mtodo de minadoVALOR PRESENTE NETO SEGN METODO DE MINADOU.S. $TALADROS LARGOS 7967,277CORTE Y RELLENO 5917,017MARGEN UTILIDAD 2050,260Como se nota esta diferencia es el resultado del mayor ritmo de produccindiario(250TCS/da ms)usandotajeoporsubnivelescontaladroslargosque usando corte y relleno. La explotacin del tajo usando taladros largos esms rentable pues el perodo de recuperacin de la inversin es menor queusando Corte y relleno. Adems es un mtodo mas seguro porque elpersonal no esta expuesto directamente en la explotacin.44Tabla 16. Comparacin de la productividad segn mtodo de minadoEnlaTabla16,secomparalaproductividaddelaexplotacindetajeosusandotajeoporsubnivelescontaladroslargosyCorteyrelleno.Como seobserva,laproductividad (ton/hombre-guardia) es mas baja en condiciones normales usandoCorte y relleno que usando tajeo por subniveles con taladros largos.Tabla 17. Productividad en la Unidad de Uchucchacua.PRODUCTIVIDAD t/h-g)METODO DE MINADONORMAL ALTACmaras y pilares 30-50 50-70Hundimiento por subniveles 20-40 40-50Hundimiento por bloques 15-40 40-50Tajeo por subniveles 15-30 30-40Corte y relleno 10-20 30-40Almacenamiento provisional 5-10 10-15Estibacin por cuadros 1-3 -----PRODUCTIVIDAD TCS/(h-g)Tajeo porsubnivelesCorte yrellenoTCS/DIA 500 250TAREAS/DIA 12.5 17.5TCS/(h-g) 40.00 14.2945En la Tabla 17 se nota la productividad que tendr el tajeo 775 usando tajeo porsubniveles contaladros largos y corte y rellenoPor lo tanto, usaremos el mtodo de tajeo por subniveles con taladros largos paraexplotar el tajeo 775.6.4. LEY MNIMA DE CORTEActualmente nuestro costo de operacin esta en 35 $/TCS incluyendodepreciacinyamortizacin. Decididoel mtododeexplotacindeminadoyelcosto operativo parael proyecto, determinaremos la ley mnima de corte denuestro proyecto.LaleymnimadecorteserlaleydeAgqueposeaunvalor econmicoquepermita cubrir los el costo operativo del proyecto. Este valor esta en funcin de larecuperacin metalrgica en Planta, el % pagable de concentrado por contrato y elprecio del metal en el mercado. Para determinar dicho valor, se utilizan lasequivalenciasdelaleydePbyZnconrespectoalaPlata. EnlaTabla18sedetalla la simulacin hecha para determinar la ley de corte. Se observa que conuna ley de 6.4508 OzAg-Eq/TCS, obtenemos un valor de mineral de 21.72 US$/TCSque cubrira nuestrocostode operacin. Es decir, el mineral esrentable a partir de una ley de 6.4508 OzAg/TCS.46Tabla18. Clculo de la ley mnima de corteLEY PLATAVALORMINERALLEY DECORTEEQUIVALENTE (US $/TCS) OzAg/TCS6 20.207 23.576.45088 26.949 30.3010 33.6711 37.0410.39512 40.4013 43.7714 47.1415 50.5116 53.8717 57.2418 60.6119 63.9720 67.3435.00 $ /TCS21.72 $/TCS47CAPITULO 7TAJEO POR SUBNIVELES CON TALADROS LARGOS7.1 CaractersticasEl Tajeopor subniveles(Sublevel Stoping, BlastholeoLongholeStoping) contaladros largos es un mtodo de minado de alta produccin aplicable: a cuerposo vetas extensas, de buzamiento casi vertical y geometra regular queposeen un mineral y cajas competentes que requieren espordicos o ningnsoporte y el mineral roto fluye bajo la influencia de la gravedadEste mtodo posee una fuerte inversin en la etapa de preparacin, aunque dichocosto es compensado por el hecho que gran parte de la preparacin es ejecutadoen mineral.El mtododeexplotacinhaprovenidodelasminasdehierrodeMichiganen1902 (Peele, 1941) y al principio fue inventado como un banco de taladros cortos ysistema de rastras. Los rangos de produccin son de 15 a 40 ton/hombre-guardiay el tajeo puede producir encima de 25,000 toneladas /mes. El tajeo porsubniveles con taladros largos es usado aproximadamente por el 9 % en EE.UU. yel 3 % de produccin mundial metlica (Lawrence, 1982).Actualmente esta limitado a cuerpos empinados de mineral donde tanto el mineralcomo la roca encajonante son competentes y elmineralroto fluye por gravedad.Los cuerpos de mineral deben ser regulares, porque el mtodo no es selectivo.El uso eficiente de voladura en gran escala hace de tajeo por subniveles uno delos mtodos de mas bajos costos de la minera subterrnea.La perforacin de los taladros es ejecutada con mquinas perforadoras de taladroslargos. (R2).487.2 TIPOS DE CUERPOS DE MINERALEl cuerpodemineral requeridoparael tajeoporsubnivelescontaladroslargosdebe ser: regular, grande, fuerte a medianamente fuerte, y competente, y la rocaencajonante debe autosostenerse. Los esfuerzos de la roca varan ampliamente ypuedensercompensadasenel diseo,perodebetenerunesfuerzomnimode8,000 psi (55 Mpa). La pendiente del cuerpo de mineral y de la roca encajonantedebe ser tal que esto exceda el ngulo de reposo del mineral roto, que permita elflujo por gravedad del mineral volado por los puntos de carguo y las tolvas.Loscuerposdemineral debentener unmnimode6metrosdepotenciaparapermitir el uso eficiente de la voladura de taladros largos. Los cuerpos de mineralmenores a 6 metros de potencia tienen un costo ms alto por tonelada de mineraldebido a la menor produccin por disparo, y cuando las potencias son menores a1.5metrosla maniobrabilidaddelaperforacintotal sondifcilesparalocual serecurrirna ciertosmtodosdeperforacin. Ningunapotenciasuperiorlimitaelminado de estos cuerpos usando este mtodo. Sin embargo, en cuerpos grandesde mineral, los pilares de apoyo a menudo deben ser dejados en el lugar duranteel ciclo total de minado. Estos pilares por lo general son recuperados despus deque los tajeos adyacentes hayan sido rellenadas (Boshkov y Wright, 1973; Hamrin,1982).La perforacin de taladros largos y los grandes volmenes de produccindisparados requieren que los cuerpos de mineral sean bien definidos. Los bordesde los tajeos deben ser regulares, porque cuerpos irregulares de mineral yaquellosquecontienengrandestramosdedesmontenopuedenfcilmenteserevitados. El desmonte de los cuerpos irregulares de mineral e inclusiones diluyenal final el mineral extrado y esta dilucin aumenta el costo por tonelada de mineralproducido. Un contacto del mineral-a-la roca encajonante liso permite el flujo ms49fcil del mineral disparadoalospuntosdecarguoytolvas. Larocadebeserestructuralmente competente y auto soportarse con las grandes aberturas ypodranser dejadassinrellenoduranteampliosperodosdetiempo. Adems,repetidasondasdechoquesodetonacindegrandesvoladurasrequierenunmineral dealtoesfuerzocompresivoymnimas discontinuidades estructuralescomo juntas, fallas, y planos subhorizontales.Las fallas resultantes del colapsdel material incompetente causanexcesivadilucin, la prdida de los subniveles, y bancos grandes que bloquean los puntosdecarguio, yhacennecesarioel reacondicionamientodelostajeos. Pequeas,fallas localizadas causan el movimiento y el desplazamiento de la roca, y rajan lostaladros a ser disparados. Esto a su vez hace difcil la carga de los taladros a serdisparados y en algunos casos hace necesario una extensiva reprforacion de lostaladros (Morrin y Russell, 1973; Mitchell, 1981; Lawrence, 1982). El mtodo detajeo por subniveles con taladros largos es usado en profundidades de hasta 900metros (Misra, 1983).7.3 VENTAJAS Y DESVENTAJASVENTAJAS1. El mtodo de tajeo por subniveles es muy manejable con la mecanizacin,y por lo tanto los tajeos son de alta eficiencia, llegando a 110toneladas/hombre-guardia en grandes tajeos (Takata, Nanko y Izawa,1981).2. El mtodo tiene un moderado - a muy alto ritmo de produccin, con tajeosindividuales que producen encima de 25,000 toneladas / por mes.3. El mtodo es seguro y aparte del manejo de los subniveles son fciles paraventilar, particularmente donde las voladuras semanales son realizadas.504. Larecuperacindemineral puedeser alta, superior al 90%, cuandoesposible la buena recuperacin de pilar. La dilucin es generalmente baja ypuede estar debajo del 20 % para la mayora de las operaciones.5. Lostajeospuedenser perforadosmuchomasadelantequelostaladrossean disparados y volados dependiendo que el equipo este disponible.6. En grandes operaciones las voladuras pueden ser realizadas una vez a lasemana, con equipos de voladura eficientes altamente entrenados, asmejorando la eficiencia de la voladura.DESVENTAJAS1. El mtodorequiereunaaltainversindecapital,requiriendouna cantidadgrande de labores de desarrollo antes de que la produccin puedacomenzar.2. El mtodonoesselectivoyrequierequelamayor partedel cuerposeamineral. Las variaciones en la caja piso o en la caja techo son difciles dearreglar.3. El mtodo llega a ser muy ineficiente en bajas pendientes donde se puedeesperar que la dilucin aumente.4. Loshumosdelasvoladurassecundariaspuedendirigirsedentrodelostajeos cuando se hace una excesiva voladura secundaria. (R4).51Lamina 8. Esquema idealizado de minado sublevel stoping52Lamina 9. SUBLEVEL STOPING: Perforacin de taladros largos.53Lamina 10. Sublevel stoping con pilares parciales.54Lamina 11. Sublevel stoping con taladros paralelos55Lamina 12. Sublevel stoping con taladros en abanico56CAPITULO 8INFRAESTRUCTURA DE DISEO8.1 DIMENSIONAMIENTO DEL TAJEOSepresentael dimensionamientodel tajeo775, aplicandoel mtodogrficodeestabilidad. En este caso el nmero de estabilidad N es aproximadamente 44 y elfactor deformaoradiohidrulicoS esmsomenos12.5. Utilizandoestosvalores, seestimaquesepuedenlograrexcavacionesvacasdeunos55mdealturax 45mdelongitud.Estonosconlleva atenerquepensarendejarpilaresestabilizantes o en su defecto utilizar relleno para el tajo.Segnestosgrficos,considerandounvalordeMRMR(Laubscher1994)de50(equivalente a un RMR de Bieniawski de 50 a 60) y un nmero de estabilidad Nde 44, se puede establecer un factor de forma o radio hidrulico S deaproximadamente15. Estevalor serel recomendableparaser usadoeneldiseo del Tajo 775.Si utilizamos el valor S = 15, para una altura total del tajo de 53 m (60 m 7 m depuente), se podrn lograr tajos vacos de hasta mas o menos 65 m de longitud. Sedejarapilaresestabilizantesdebuzamientooutilizarel rellenoparael tajo.Esterelleno sera solo parcial, de tal manera de mantener un radio hidrulico menor de15, y as mantener condiciones adecuadas de estabilidad del tajo.57En el Grafico 1 se observan las propiedades geomecnicas de la rocaas como las caractersticas geomtricas del tajo (dimensionamientogeomecnico).58En el Grafico 2 se observan las dimensiones del tajo, el ndice decalidad tunelera modificado, el factor de esfuerzo a la roca, factor deajuste por orientacin de las juntas y factor de ajuste gravitacional.59En el Grafico 3 se muestra el nmero de estabilidad modificadoEn el Grafico 4 se muestra el radio hidrulico segn el nmero de estabilidad60En el Grfico 5 se muestra el factor de forma o radio hidrulico y el nmerode estabilidad extendido de Mathews para tajos abiertos. Segn Trueman.En el Grafico 6 se muestra los contornos de isoprobabilidad para estabilidadde tajos abiertos. Segn Trueman.61En el Grafico 7 se muestra el diagrama de estabilidad de Laubscher paradeterminar el radio hidraulico.En el Grafico 8 se muestra la determinacin del radio hidraulico segn eldiagrama de estabilidad de Laubscher, 199462De acuerdo a los valores indicados en la Tabla 19, y al mtodo grfico deestabilidad, el valor deNseploteaenel grficodeestabilidadGrafico4paradeterminarel radiohidrulicomsadecuadoalascaractersticasgeomecnicasde estabilidad.Tabla 19. Valor del N numero de estabilidad modificado segn mtodografico de estabilidadSegn el Grafico 7 y 8 el valor ms adecuado para el radio hidrulico es 15.Finalmente en la Tabla 20, se detalla la frmula para hallar el radio hidrulico.Tabla 20. Determinacin de la longitud mxima de tajeoMETODO GRAFICO DE ESTABILIDADN= Q x A x B x CN : Numero de estabilidad modificado 44.60Q: ndice de calidad tunelera modificado 7.81A : factor de esfuerzo en la roca 1.00B : factor de ajuste por orientacin de las juntas 1.36C : Factor de ajuste gravitacional 4.20METODO GRAFICO DE ESTABILIDADS= (l x h) / 2 x( l + h )S : radio hidrulico 15l : longitud de tajo ( a determinar ) 65h : altura de tajo ( constante ) 53638.2 DIMENSIONAMIENTO DE LOS COMPONENTES ASOCIADOS AL MINADOSegn los resultados del anlisis de esfuerzos, las siguientes dimensiones de losdiferentes componentes asociados al nuevo mtodo de minado sern: El by pass la distancia recomendable ser 15 metros.El espaciamiento mnimo entre las ventanas lo recomendable ser 10 a 12metros. El puente mnimo a dejarse debajo del Nv. 120 ser 7 metros de altura, talcomo se ha considerado en el pre-diseo.Lamina 13 Esfuerzos principales. Caso pilares de 8 m de ancho entre lasventanas.Sepuedeapreciar quepor ladensidaddelaslaboresylacortadistanciadeseparacin entre estas (pilares), la mayor concentracin de esfuerzos segeneraranenlospilares(bordeandolos48Mpa), yenmenor magnitudenlacorona de este tajeo. Con la observacin de que esta simulacin solo esta dadapara un primer corte, ya que a medida que se realce la corona, las condiciones deesfuerzo van a variar.64Lamina 14. Factor de seguridad. Caso pilares de 8 m de ancho entre lasventanas.Relacionando la corta distancia de los pilares (8 metros), con el factor deseguridad, sepuedeapreciarqueenrelacinconlosesfuerzosprincipalesqueactual principalmenteenlospilares, estosgenerancondicionesdeinestabilidadpor lo cual los factores de seguridad sern iguales a 1, o inferiores a este.65Lamina 15. Esfuerzos principales. Caso pilares de 12 m de ancho entre lasventanas.Es apreciablequeal aumentar ladistanciaentrelos pilares (12metros), losesfuerzos sern mejor distribuidos en el macizo rocoso, por lo que los valores delos esfuerzos mayores no sern tan considerables como en el caso de los 8 m depilar.66Lamina 16. Factor de seguridad. Caso pilares de 12 m de ancho entre lasventanas.Enrelacinal graficoanterior esevidentequeamenoresesfuerzosactuandosobre los pilares, el factor de seguridad ser mayor (Valores mayores que 1).678.3 DESCRIPCIN DEL TAJEO 775 FALLA SOCORRO CUERPO MAGALY.El tajeo775 seencuentraemplazadaentrelosniveles060y120delaminaSocorro. LaexploracinseinicioapartirdelaGal.775ubicadaenel nivel 060reconocindose la falla Socorro y elcuerpo Magaly con una longitud de 200 mtsaproximadamente.En la Lmina 17 se muestra una seccin longitudinal de la infraestructura deltajeo 775. Se observa las galeras de ambos niveles, la rampa 626 y lossubniveles 080 y 100.L=17m05/11/04 3Ch2Ch1ChV`^-.V`^-IIIIIIIVV-14 V-13RP626(-)V-12V-2 V-1V_TAJEO610IIILamina 17. Seccin longitudinal del Tajeo 775. Falla Socorro-Cuerpo MagalyEn la lamina 18 se observa en vista de planta la Falla Socorro, el cuerpo Magaly yel B.P. 775 en el nivel 060 de la Mina Socorro.68Lamina 18. Vista en planta de la Falla Socorro y el cuerpo Magaly.IntrusivoAndesticoZonadeMrmolTrazaFallaCACHIPAMPAFallaSocorro-CpoMagalyTza.VetaCACHIPAMPATza. Veta VANESSATza.Cpo.ElianaNorteTza. Cpo. IselaProy. HDDTza. Cpo. NOEDITHTza. Cpo. NIDIAProy. HDDVETANEVADAJ. Cal dernA.A3A1/ 2000GEOLOGIADIBUJOPLANO GEOLOGICOFALLA SOCORRO - CPO MAGALYNIVEL 060MINA SOCORRO698.4DISEO DE INFRAESTRUCTURA DE TAJEOPara definir la secuencia de preparacin del cuerpo Magaly-Falla Socorro, se tomcomo base la informacin geolgica y topogrfica, utilizando como herramienta deapoyoel Modelamientoen3D atravsdel GEMCOM, el modelodel cuerpomineralizadoinicialmentesehizoenbasealainformacinpreliminar quesecontaba(sondajes, niveles), luegoseactualizel modeloconlainformacinobtenida por el desarrollo de los subniveles y chimeneas de preparacin, as comode adicionales, tener el modelamiento en 3D nos permiti visualizar mejor y definirclaramente las labores de preparacin , igualmente simular las fases deexplotacin.Sedefinieron4fasesdeexplotacin,laprimeradesdeel NV.4060al NV.4080(FallaSocorro-CuerpoMagaly), lasegundadel NV. 4080al NV. 4100(CuerpoMagaly), la tercera del NV. 4080 al NV. 4120 (Cuerpo Falla Socorro) y la cuarta delNV. 4100 al NV. 4120 (Cuerpo Magaly).70Lamina 19. Modelamiento en GEMCOM Tajeo 775 Falla Socorro- CuerpoMagaly8.5 Detalle de infraestructura By pass y ventanas.-Se diseo un by pass en el nivel base 060 paralelo ala falla Socorro y al cuerpoMagaly, previamente se defini toda la estructura mineralizada. La luz entre laFallaSocorroyel bypassfuede12metrosperoloideal es15metros. Elobjetivo de su construccin fue permitir las exploraciones al NE y SW de la fallaSocorro, adems de dar accesibilidad a los equipos y al personal. Lasventanas tienen una luz de 8 metros lo ideal es que sean de 12 metros de luzde ventana a ventana.71 Subniveles.-El objetivo de dichos subniveles es explorar la veta en altura as como permitirla perforacin de los taladros largos.El subnivel 1 en el nivel 080 a 13 metros del nivel base para lo cual se accesoconunbrazopositivo.Esteprimersubnivel nospermitidesarrollarlavetaytener una mejor certeza de estas estructuras en altura, adems nos permitiacceder los equipos para la perforacin de los taladros largos.El subnivel 2enel nivel 100a25metrosencimadel primersubnivel paralocual se acceso con un brazo positivo Echaderode Mineral.-El echadero se iniciara desde el Nivel 040 hasta el Nivel 060. Se ubicara en lapartecentral del blockdemineral conel objetivodehacer mseficientelalimpieza del mineral. La capacidad del echadero corresponde con la capacidadde acarreo del scoop, el ciclo de transporte de mineral con camiones de bajoperfil y la produccin por guardia del tajo. Chimenea de servicios-ventilacin.-Ubicada al extremo NE del tajeo, servir para dotar de la adecuadaventilizacion ala zona de explotacin. Chimenea Slot.La cara libre o slot principal se ubicar a ambos extremos tanto al NE como alSW del tajeo donde comenzar la explotacin, la secuencia de perforacin hasido desde el nivel 060 al 080, luego de nivel 080 al 100 y del nivel 100 al nivel120. Lo ideal es hacer las chimeneas de salida con VCR.72CAPITULO 9OPERACIONES UNITARIAS9.1PERFORACIONParainiciar el procesodeperforacindelostaladrosdeproduccin, sedebentener en consideracin: Perforabilidad y geologa estructural del macizo rocoso Tamao de fragmentacin requerida Dimetro del taladro y longitud del taladro Orientacin y espaciamiento entre taladros Desviacin de perforacinDichos factores determinan el tipo de maquina perforadora as como el diseo dela malla de perforacin de los taladros largos.Es importante el control del % de desviacin de los taladros que debe estar en unrango de 2 % como mximo. Tambin es importante controlar las irregularidadesen la perforacin como taladros perforados fuera del diseo, taladros desviados ylos taladros cortos.El mineral presenta una dureza moderada. La fragmentacin del mineral proyectado es queel 80 % del mineral roto se encuentre por debajo de 7 pulg.Tabla 21. Caractersticas para laperforacin del tajeo 775PERFORACION TAJO 775Equipo Jumbo MercuryLongitud de Perforacin 13 mtsDimetro taladro 64 mmDireccin perforacin Vertical y en abanicoSubniveles de perforacin Gal. 775, S/N-1,S/N-2Espaciamiento malla 1.5 mtsBurden malla 2.0 mtsFragmentacin mineral (P80) 17.8 mmlong prom perforacin 13.00 mtsDesviacin taladros 2 %Disponibilidad Mecnica 80%Utilidad Efectiva 75%Estado Jumbo Buen estado.73Paraestaoperacinunitariaseconsideraranlossiguientesvariablesdecontroldetalladas en la Tabla 22:Tabla 22. Variables de control en etapa perforacin tajo 775.La relacin entre toneladas perforadas y toneladas acarreadas diarias seencuentradentrodel rangoeficientedetrabajo. Seestaperforandodiario16taladros o 2,433.6 ton diarias y el ritmo de explotacin es 500 toneladas diarias.Como se nota se consideran 28 das de trabajo del equipo de trabajo continuo y 2das de mantenimiento y reparaciones.El costo de perforacin es 0.60 US $/TCS en el cual se incluye el costo de pagopor el equipo que es 72.5 US $/hora, las brocas, las barras, el shank y la grasausada.PERFORACION TAJO 775Das trabajados/mes 28Longitud del barreno 1.5Taladros perforados/odia 8Taladros perforados/da 16Metros perforados/da 208Metros perforados/mes 5824Trabajadores por guardia 2Horas nominales 8Tiempo total de perforacin/tal (13 mt) 45Velocidad de perforacin (mt/min.) 0.29Toneladas/metro perforado 11.7Costo de perforacin (US $/TCS) 0.6074En la lmina se observa la perforacin que se realizo en los subniveles, donde seha perforado en forma ascendente y descendente.Lamina 20. Perforacin del tajeo 775. Falla Socorro- Cuerpo Magaly75Parmetros de diseoAltura para la perforacin: 4.50 metrosGeometra de la malla: Rectangular.Dimetro de perforacin: 2 1/2Burden promedio (m): 1.50 metrosEspaciamiento promedio: 2.00 metrosTipo de perforacin : Roto-percusin.Equipo de perforacinJumbo tamrock modelo MercuryEspecificaciones Tcnicas de la perforadora:Modelo HL - 500Frecuencia de Impactos 57 59 Hz.Presin de Percusin 175 210 baresPoder de Impacto 15 19k WPeso 135 Kg.Columna de perforacin.Para la perforacin de los taladros largos se utilizo la siguiente columna deperforacin con la perforadora HL 300: Shank Adapter T-38 HL500S Barras MF T-38 Brocas de botones de 2 de diametro. Adaptador piloto T-38 conicidad 12o Broca escareadora T-38 de 4 de diametro.76Los rendimientos promedio de los aceros de perforacin son: Shank adapter con 11,000 metros en promedio Barras MF con 11,000 metros en promedio. Broca de botones con 7,500 metros en promedio Adaptador piloto con 13,000 metros en promedio. Broca escareadora con 13,000 metros en promedioEn la s Lminas 21 y 22 se observan la distribucin de taladros largos en seccintransversal y vista de planta.Lamina 21. Distribucin de taladros en el tajeo 775 en seccin transversal. FallaSocorro- Cuerpo Magaly77Lamina 22. Distribucin de taladros en el tajeo 775 en vista de planta. Falla Socorro-Cuerpo Magaly78En la perforacin del cuerpo mineralizado, los taladros de produccin se realizaronenformaascendente,lostaladrosquevanal centrodel cuerpomineralizadoseperforancon0oenel clinmetro(verticalmente)ylostaladrosdel contornodelcuerpo mineralizado, se perforaron segn la inclinacin del cuerpo paraaprovechar la optima recuperacin de mineral.Las longitudes de los taladros de todos los subniveles varan, estos sonperforadoshastallegaralacajaydeestamanerasecontrolaladilucinenlaperforacin. Enestepuntoesadecuadohacerperforacionesconsondajesparaque tengamos mayor informacin y se perfore en forma es eficiente y econmicaPara obtener una adecuada perforacin hay que tener en cuenta lo siguiente: Correcta limpieza de las reas a perforar y sealizacin. Colocacindepuntosaperforar ylas correspondientes elevaciones ydirecciones por el Departamento de Topografa Precisin de perforacin (Control de la perforacin). Correcta inclinacin de los taladros. Cumplir con las longitudes de perforacin requerida. Marcado del taladro despus de la perforacin.Todos estos puntos deben ser chequeados con una hoja de control de perforacinenel cual seindicanlostaladros, lospiesperforados, indicandolospiesdemineral ylospiesdeestril, lasfallas, fracturas, fisuras. Angulodeinclinacin,numero de barras a perforar.Lamalladeperforacinsehadeterminadoenfuncinal modelomatemticodePearse y Langefors. De ambos resultados, se tom el mayor valor de burden. Enla s Tabla 23 y 24se detalla la obtencin del burden y espaciamiento.La malla de perforacin sera reajustada en funcin a la evaluacin de lafragmentacin y dilucin del mineral desde el disparo de las 2 primeras filas detaladros.79Tabla 23. Determinacin del Burden segn el modelo matemtico de PearseDiseo de la malla de perforacin y voladura para taladroslargosTj. 775- Mina SocorroDiseo de Malla de Perforacin :MODELO MATEMATICO DE PEARSEBURDENParmetros geomecnicosParmetros de perforacinCaractersticas del explosivoParmetrosRQD ndice de calidad de la roca.JSF Factor de reduccin de esfuerzos.ERQD RQD x JSFK 1.96 - 0.27 ln ERQDPD Presin de detonacin del explosivo.RD Resistencia dinmica de la roca.D Dimetro del taladro (Pulgadas)Burden = (K x (D.taladro) / 12) x (PD/ RD)1/2RQD 75JSF 0.5ERQD 37.5K 0.981PD 3800 MpaRD 86 MpaD 2.5 PulgB 1.359 m80Tabla 24.Determinacin del Burden segn el modelo matemtico de LangeforsDiseo de la malla de perforacin y voladura para taladroslargosDiseo de Malla de Perforacin :MODELO MATEMATICO DE LANGEFORSBmax D/33 x ((dc x PRP)/(c x f x E/B))1/2Bmax Burden mximo en m.D Dimetrodel taladro, en mm.c Constante de rocaDureza de laroca Constante de la rocaIntermedia 0.3 + 0.75Dura 0.4 + 0.75f Factor de fijacinDureza de laroca Constante de la rocaVertical 1.00Inclinado, 3:1 0.90Inclinado, 2:1 0.85E/B Relacin entre el espaciamiento y el burden.dc Densidad de carga, en g/cm3.PRP Potencia relativa en peso del explosivo.L Longitud del taladroD Dimetro del taladroB prctico Bmax - (2 x D) - (0.02 x L)Bmax 1.845 mD 64 mmc 1.05f 1E/B 1dc 0.95 gr./cm3PRP 1L 13 mD 0.0635 mBp 1.46 mE (1a 1.40) x BB Burden(m)E Espaciamiento (m)E 2.0 mB 1.5 m819.2VOLADURALa seleccin de los explosivos apropiados para la voladura, est relacionado a:- Tipo de fragmentacin de mineral requerido- Dimetro de taladro de perforacin- Burden y espaciamiento de malla de perforacin- Condiciones geolgicas presentes- Dureza del mineralLa fragmentacin, el dimetro de taladro y la malla de perforacin se determin enla etapa previa de perforacin.No hay presencia de fuertes filtraciones de agua en el rea de trabajo. Asimismo,larocaesdura(86Mpaderesistenciaacompresin) ynohaypresenciadecavidades naturales ni fallas fuertes que dificulten la etapa de carguo de taladros.En la Tabla 25 se detalla la informacin de la etapa de voladura.Tabla 25. Detalle de etapa de voladura en tajeo 775Se observa en el cuadro que el costo de voladura es 0.374 US $/TCS en la cual0.21 US $/TCS corresponden a los explosivos y accesorios y 0.164 corresponde ala mano de obra para disparar 8 taladros en una guardia con 4 personas que seincluyen elpersonalque suministra los explosivosy accesorios y los que carganlos taladros.VOLADURA TAJO 775Equipo Cargador neumtico de anfo (JET-ANOL)1 booster pentolita 1/3 libraCarga por Taladro33.094kg de ANFOFactor de carga 0.24 Kg/TCSControl salidas taladros Retardos Fanel de 25 mseg de 20 metros (Per. corto)Fragmentacin mineral (P80) 17.8 mmCosto de Voladura ( US $ / TCS ) 0.37482Para el carguio de los taladros se utiliza una cargadora JET-ANOL que inyectaneumaticamente el ANFO a travs de una manguera antiesttica y rgida hasta el fondodel taladroconel objetivodemejorar el confinamientodel ANFOydeestaformaaprovechar la mxima potenciay energa del explosivo.Agente de voladuray accesorios utilizados para el carguo Anfo Booster 1/3 libra Fulminante no elctrico MS de 20 mts. (De diferentes retardos) Cordn Detonante (3P) Gua de seguridad (Carmex) Mecha rpida.CarguoEl carguo se realizatapando los taladros que hayan comunicado con un sacode yute el cual permitir que la energa delexplosivo no se libere, luego seprocede a introducir el cebo el cual es un booster de 1/3 lb, por la parte inferiorosuperior, secargael taladroconel anfoaunapresinde65PSI, de talmanera que el ANFO pueda confinarse, despus de haber cargado la longitudrequerida deanfoenel taladro, seprocedeacolocar el segundocebosiguiendo el mismo procedimiento como se observa en los grficos de carguio,dejando un espacio sin cargar que es rellenado con un taco de arcilla de 1.50metros a 2.0 metros. Se contina haciendo pruebas para hacer ms eficienteeste carguio con la cantidad de cebos adecuados y cantidad de cargaadecuadaconel usode equiposquedetectanlasondasdedetonacindecada taladro y dan un mejor uso de los explosivos y accesorios.83Lamina 23. Distribucin de carga explosiva en los taladros del tajeo 775 . FallaSocorro- Cuerpo MagalyTapon de sacos Tapon de sacosBooster 1/3 Lib Booster 1/3 LibCebo N1 Cebo N1Examon3.50m 5.50mExamonBooster 1/3 LibCebo N23.50mBooster 1/3 LibCebo N2ExamonBooster 1/3 LibCebo N3 5.50mExamon3.50mTacos de arcilla2.00m 1.50mTacos de arcilla0.50mDISEO DEL CARGUIO EN ELTAJO 775 - NIVEL 060CARGUIO EN LOS TALADROS EN EL SLOT CARGUIO EN LOS TALADROS DEL CUERPO13.0m 13.0m0.50m84La fragmentacin obtenida despus del disparo es de: 35 % de 0 a 5 cm. 40 % de 5 a 10 cm. 10 % de 10 a 20 cm. 15 % mayor de 20 cm.9.3 ACARREO DE MINERALEl acarreodemineral seestarealizandoconunscoopde3.5yd3dieselacontrol remoto.El acarreo de mineral se realizara por el nivel 060 desde la ventana 1 a la ventana13 al echadero principal que se encuentra en la parte intermedia del tajeo.Tabla 26. Caractersticas del equipo de acarreoEn la tabla se nota que con factor de llenado del 85% un scoop de 3.5 yd3 tieneuna capacidad promedio de 4.17 TCS/cuchara.SCOOPTRAM DE 3.5 yd3Motor DieselCap. Cuchara 3.5 Yd3Esponjamientomineral 63.62%1 yd3 0.765 m3Densidad mineral 3.00 TCS/m3Factor llenado cuchara 85%Capacidad porcuchara 4.17 TCS85En la Tabla 27 se detallan los ndices operacionales que se evaluarn durante laexplotacin del tajeo. El equipo se encuentra en buen estado mecnico y elctrico.Se ha revisado las condiciones electrnicas del sistema a control remoto y se hacapacitado al personal en su manipulacin.El ciclopromedioporcadacucharaes3minutos, porloqueparaproducir250toneladas por guardia, se necesita 3.0 horas de trabaja del scoop en este tajeo y60 cucharas de mineral, lo que nos da un rendimiento de 83.4 TCS/hora. Lo cualestaencapacidadel equipoderealizar estalimpiezademineral yrealizar lalimpieza de otras labores.Tabla 27. ndices operacionales del ciclo de acarreo de mineralINDICES DE EFICIENCIADisponibilidad Mecnica 80%Utilizacin efectiva 75%INDICES DE PRODUCTIVIDADCiclo de acarreo (min.) 3Capacidad de acarreo (TCS/hora) 83.4INDICES DE CONTROLProduccin por guardia ( TCS/guardia) 250Horas trabajadas 3Ncucharas/guardia 6086CAPITULO 10SERVICIOS AUXILIARES10.1 TRANSPORTE DE MINERALEl transportedel mineral serealizarusandocamionesdebajoperfil desdeelechadero ubicado en el nivel 040 hasta el Nivel 180, lugar donde se encuentra elechadero del Pique Principal. (Master Shaft)Tabla 28. Detalle del ciclo detransporte de mineralComo se observa en la Tabla 28 el ciclo de transporte de mineral es 30 minutosyaquelos camionesdebajoperfil tienenquerecorrer aproximadamente1.5kilmetros para transportar el mineral.Elciclo totalpara cumplir con las 250 TCS por guardia es de 6.94 horas con unsolo camin que es equivalente a 13.89 viajes o 2.31 horas usando los 3camiones,loquedatiempodeusarloscamionesparaevacuardesmontedelaprofundizacin y poder sacar mineral de otros tajeos.TRANSPORTE MINERALTAJO 775Toneladas diarias 500Toneladas guardia 250Camin de bajo perfil 18 TCS/ViajeNo viajes guardia 13.89Tiempo por viaje 30 minutosCosto del camin 50 US $/horaCamiones MT 2000 3Tiempo necesario con 1 solo camin 6.94 horasCosto por guardia 347.22 US $Costo transporte 1.39 $/TCS8710.2 RELLENO DEL TAJOLasgrandes aberturas creadasporeltajeo porsubnivelestpicamente requierenquealgntipo de programaderellenosea practicado.Elrelleno incluyerocanocementada y relleno de arena o tierra, relleno de roca cementante, rellenohidrulico cementado, y un material arcilloso de alta densidad o relleno aluvial.El relleno permite la futura recuperacin de los pilares estabilizantes o de soporte.Larecuperacindelospilarespermitelarecuperacindehastadel 90%delmineral. El rellenotambinreduceal mnimolaocurrenciadehundimientoosubsidencia y permite la redistribucin de esfuerzos creado por el ciclo de minado.Esto a su vez reduce al mnimo la ocurrencia de explosin de roca o estallido deroca. El relleno esta tambin siendo usado satisfactoriamente eliminar o recuperarpilares intermedios entre los tajeos. En este caso el relleno contiene el suficientematerial cementante para formar una unidad que se puede autosoportar. El rellenocementadonoessiempreeconmico, entalescasoslarecuperacindepilarpuedenoserprctica, yel rellenoesusadoparacontrolarel movimientodelasuperficie. (Matikainen, 1981).Es importante que en las largas aberturas que se generan luego de explotado uncuerpo o veta con taladros largos estas requieran de algn tipo de relleno.Asimismo, se logra una recuperacin del 90% de dichos pilares de mineral.El relleno permitir en el futuro, la recuperacin de los pilares de soporte.Asimismo, el relleno minimiza la ocurrencia de inestabilidad de las cajas y permitela redistribucin de los esfuerzos creados por el ciclo de minado.El relleno del tajeo 775 se realizara primero de la Falla Socorro, para poderrecuperar recuperar los pilares de buzamiento estabilizantes de 5 metros conuna potencia promedio de 6 a 8 metros que se han dejando cada 65 metros.La falla socorro se rellenara desde el nivel 120 con relleno provenientes de88las labores de exploracin y desarrollo, por los subniveles intermedios y porventanas y chimeneas comunicadas desde la Rampa 760.Tambinserellenaraconel estril provenientedelaslaboresdeprofundizacinde la Rampa 626 que generan aproximadamente 2450 m3 de estril por mes, a unritmo de 200 metros mensuales con una seccin de 3.5 x 3.5 metros.10.3 AGUA Y AIREEs importante la ubicacin de redes de servicios de agua, aire cerca de las laboresde preparacin y explotacin en buenas condiciones, es importante para uninmediato trabajo de los equipos.En la Tabla 29. se detallan las compresoras actuales de la unidad y su respectivocaudal. Con estas 5 compresoras abastecen el requerimiento diario de airecomprimido (caudal y presin) en toda la mina.Tabla 29. Caractersticas de las compresoras.La red de tubera de aire sale de la casa de compresoras con un dimetro de 10 yluegoprosiguecon6yfinalmentellegaalaslaboresconundimetrode4.Elagua llega hasta las labores con un dimetro de 2.CARACTERSTICAS DE COMPRESORAS3 Ingersoll Rand XLEPresin Servicio 90-100 psiCaudal (Pies3/min) 2500 cfm /cada una1 Sullair TS-32Presin Servicio 115-125 psiCaudal (Pies3/min) 3500 cfm1 Sullair 24-KT a 4,500 m.s.n.mPresin servicio 115-125 psiCaudal (Pies3/min) 3000 cfm8910.4 CONTROL DE CALIDADEl control de la calidad del mineral tanto en las etapas de exploracin, desarrollo,preparacin y explotacin es importante para asegurar que se pueda cumplir conlacalidaddemineral queserequiereparaabasteceralaplantaconcentradora.Tambin el control de calidad del mineral roto es un procedimiento importante paramejorar los parmetros de operacin: perforacin (espaciamiento, burden,dimetro de taladro, desviacin de taladros) o voladura (factor de potencia,sobreroturadecajas) ocontrol geomecnico(inestabilidadycadadelarocaencajonante), que permitan: Informar a la operacin para controlar la dilucin mineral: el mineralrotosermuestreadoy evaluadasuley parapoder guiar alosoperadores sobre el rendimiento de las operaciones unitarias oconfiguracin geomtrica de la veta. Conciliar las reservas minerales halladas: comparar la ley deexplotacinconlaleydel blockdemineral yevaluar el gradodeexactitud de cubicacin de Geologa. Tener una base de datos de la ley de produccin de mina. Comparar laleydeproduccindiariaconlaleydecabezaparaPlanta ConcentradoraDicho control se iniciara en el monitoreo de los detritos de perforacin. Lainformacin ser usada para determinar el comportamiento y distribucin de ley dePlataalolargodelavetaoparadeterminar zonasdedesmonteocaballospresentes enel block demineral. El ayudantedeperforista, apoyadopor unpersonal de Control de Calidad sern los encargados de realizar dicho trabajo.El trabajocontinuaenel anlisisdedichosdetritosolamaenLaboratorio. Lainformacin ser importante parar prever zonas de buena ley, baja ley o desmonteluego de la voladura.90Luego del disparo, se muestrea el mineral de las ventanas y se analizan ambosresultados. As seevaluarnconstantementelaefectividaddelasoperacionesunitarias.10.5 VENTILACIONLa ventilacin permitir dar seguridad y un lugar adecuado a los trabajadores paraquepuedandesempear susfuncionesenlaformamseficazcontodaslascondiciones que requieren.Tabla 30. Requerimiento de aire segn reglamentoVENTILACIONTAJEO 775REQUERIMIENTO AIRE (segn Regl.Seg. Hig. Minera ) Caudal ( m3/min )Personal 6 personas/guardia 6 m3/persona/min 36.00Equipos ( scoop ) 182 HP 3 m3/HP/min 546.00Equipos ( jumbo ) 53 HP 3 m3/HP/min 159.00Equipos ( camin de bajo perfil) 197.5 HP 3 m3/HP/min 592.50TOTAL ( m3/min ) 1,333.50TOTAL ( CFM ) 47,092.11Como se muestra enlaTabla 30 derequerimientode aireparael tajeo775sehanconsideradoquetrabajaran6personasporguardia, 1scoopde3.5yd3, 1Jumbomercuryy1camindebajoperfil loscualesrequieren47,092.11CFM.Este tajo se esta ventilando con el ventilador principal que es de 100,000 CFM yque ventila la mina Socorro. En el monitoreo en este tajeo el caudal fue de 52,460CFM por lo que no se utiliza ventilacin secundaria ya que se encuentra dentro delcircuito de ventilacin principal9110.6 GESTION DE LA SEGURIDADEl mtododetajeoporsubnivelesesunmuyseguromtododeminadoporlavirtud del diseo. Tpicamente los trabajadores mineros trabajan slo bajo la rocaacondicionada que ha sido asegurada mediante pernos de roca, cable y pernos, ysoporte artificial. Los mineros no requieren que se trabaje encima del mineral roto.Adems, el mtodo es tal que el minado es programado para retirarse de reas nosostenidas o antes minadas.La introduccin de equipo mecanizado tambin ha cedido beneficios significativosenlaseguridad.UnidadesLHDpuedeser operadosmediantecontrol remotoenreasdondelarocanoes seguraonoseautosostiene. Lamayor partedeequipossofisticadosdeperforacinmodernos, permitenal operador manejar elequipo a control remoto desde una posicin segura.Siendounamezclademtodosdeminado, tajeopor subnivelesrequierequegrandes volmenes disparados sean realizados para mantener niveles deproductividad.Los grandes flujos de aire, mltiples accesos, y el sistema de piques y chimeneaspermiteunmuyeficientesistemadeventilacinquemantieneel airelimpio ycomidas condiciones de trabajo.El mtododetajeopor subnivelesusandotaladroslargosesunmtodomuyseguro en virtud a su diseo. Normalmente, los trabajadores mineros estnexpuestos directamenteoencontactodirectoconlaroca, seaparadesatar,sostener consplit set, split set ymallas, colocarWordPacks oparaperforar,cargar, disparar o limpiar la carga.Bajo este mtodo, el personal no trabaja sobre mineral roto ni corona de mineralsostenida.Asimismo, el personal noingresaalaszonasdondeyaseprodujolaexplotacin del cuerpo o veta.92Enel tajeo775, seejecutaranlossubnivelesyluegosesostendrncoronasyhastales. A continuacin, ingresa personal de topografa y tcnicos de perforacinpara el marcado de malla. Luego el operador de Jumbo, su ayudante y finalmenteel cargador detaladrosysuayudante. Enlaetapadeproduccin, ingresaelequipo de acarreo de mineral acontrol remoto.Lagestindelaseguridadentajeoporsubnivelescontaladroslargoseseficaz: el tiempo y la cantidad de personal y equipos expuestos acondiciones inseguras que produzcan accidentes en la etapa de explotacines menor que en otros mtodos.93CAPITULO 11RENTABILIDAD Y COSTOSEl tajeo por subniveles es netamente un mtodo de alta produccin y bajo costo yes frecuentemente seleccionado como un mtodo subterrneo primario cuando elminado superficial de un depsito no es largamente econmico (Hedberg, 1981).Lallaveparaminimizarcostoseslamecanizacin. Usandotantasmquinasdegran capacidad como el cuerpo de mineral permitir tener condiciones decapacidad de produccin y tamao de las aberturas. La utilizacin de maquinasde gran dimetro DTH puede reducir las labores totales de desarrollo comparadocon perforaciones de taladros largos de pequeo dimetros que son limitados paralongitudes del taladro menores de 90 pies (30 m) por restricciones de exactitud ydesviaciones.El tajeopor subnivelesesunmtododeexplotacindealtaproduccinybajocosto. En la Tabla 31se detalla el resumen de costos del proyectoTabla 31 Anlisis Econmico Tajeo 775ANALISIS ECONOMICO TJ 775COSTO DE PREPARACION 0.70COSTO DE EXPLOTACION 2.36COSTO DE MINA (25% IMPREVISTOS) 3.82COSTO DE PROCESAMIENTO 6.10COSTO DE ENERGIA 2.80COSTOS ADMINISTRATIVOS 9.0021.72INVERSION (US $) 186,970VALOR DEL MINERAL (US $/TCS) 55.16VALOR PRESENTE NETO (US $) 7,965,277PERIODO DE EXPLOTACION (MESES) 1794La viabilidad econmica del proyecto se encuentra no slo en el menor costo deoperacin, sinoenel volumendeproduccindiarioyenel menor tiempodeexplotacin.El valor mnimo a partir del cual la explotacin del mineral es rentable es :21.72US$/TCS. Nuestrovalordemineral ( 55.16US$/TCS) esmayoralcostooperativo,porloqueelmargende utilidadnetaporTCSser33.44US$/TCS.En el cuadro superior de observa el costo de operacin en sus diversasactividades. Seobservaqueel costodepreparacindel tajeoesmayor queusando corte y relleno (0.69 US $/TCS contra 0.49 US $/TCS) pero la rentabilidades mayor porque se explotara en menor tiempo.95CAPITULO 12CONCLUSIONESConclusiones1. El tajeo775poseecaractersticasgeomtricasygeomecnicasparaserexplotada usando tajeo por subniveles con taladros largos o Corte y relleno.2. En la perforacin hay que tener en cuenta lo siguiente: Seleccin adecuada de los equipos de perforacin de acuerdo alyacimiento. Cambio de estructuras mineralizadas. Maximizacin de la recuperacin de las reservas minables. Tipos de alteracin. Conocimiento del yacimiento mediante perforaciones sistematizadas desondajes diamantinos. Capacitacin / entrenamiento y evaluacin continua al personal Anlisis estructural (Fallas, diaclasamiento, cambio de la litologa, etc.) Crculosdecalidad, dondelasopinionesseasrespetadasytomadasencuenta (Control total de Calidad). Archivos de perforacin (historia de los taladros). Anlisis de relaves de perforacin.3. Los indicadores ms relevantes son:METODOS DE EXPLOTACIONTaladros largos Corte y RellenoToneladas/metro perforado 11.7 Tcs/mp 3.105 Tcs/mpFactor de potencia 0.24 Kg/Tcs 0.35 Kg/TcsCapacidad de acarreo 83.4 Tcs/hra 45 Tcs/hraPorcentaje de dilucin 30 % 15 %Productividad 40 Tcs/hombre-gdia 14.29 Tcs/hombre-gdiaCosto de perf. y voladura 0.97 US $/Tcs 3.6 US $/TcsCosto de Mina 3.82 US $/Tcs 15.68 US $/TcsCosto de Operacin 21.72 US $/Tcs 33.58 US $/Tcs964. Para mejorar la fragmentacin en la voladura de los taladros de produccines necesario considerar la secuencia de iniciacin y los retardos deben serde 50 milisegundos, en una malla rectangular para formar la siguiente caralibre.5. Usando el mtodo de corte y relleno, el valor de mineral es 7.195 US $/TCSmayor que usando taladros largos.6. Usandoel mtododeCorteyrellenoladilucindemineral ( 15%) esmenor que usando taladros largos ( 30 % ).7. Usando el mtodo de corte y relleno el costo operativo es 11.85 US $/TCSmayor que usando taladros largos.8. El Valor Presente Neto del proyecto usando Taladros Largos es 2050,260.0US $ mayor que usando el mtodo de corte y relleno pues el volumen deproduccin mensual es mayor y menor el perodo de explotacin.9. Bajocondiciones metalrgicas ypreciodel metal Ag, ZnyPb, laleymnima de corte es 6.4508 OzAg/TCS.10. Laevaluacingeomecnicasealadejar pilaresestabilizantescada65.0mts longitudinal al rumbodelavetayunaaberturade53mtsdealtura.(Lospilaresestabilizantessernmnimode5metrosdelargoyde6a8metros de potencia)11. El rendimientodiariodel scoopde3.5yd3yel Jumboelectrohidraulicopermitir cumplir con el ritmo de produccin diaria del tajo de 500 TCS.12. De acuerdo al nmero de personas y equipos diesel presentes en laexplotacin del tajeo, el caudal presente de 52,460 pie3/min cubre elrequerimiento de aire.13. La red de agua y aire comprimido abastecer los trabajos de preparacin yexplotacin del tajo.14. Semejorarlagestindelaseguridad(personal yequipos) enlaminausando el mtodo de tajeo por subniveles con taladros largos.15. Realizar pruebas con emulsiones para aumentar la velocidad de detonaciny poder aumentar las mallas de perforacin..97Recomendaciones1) Extender el mtodo de tajeo por subniveles con taladros largos para cuerpos yvetas en la U.P. Uchucchacua, tomando mayor informacin geolgica usandosondajes con equipos cortos (pack sack) y poder modelar en forma eficaz loscuerpos y vetas.2) Realizar el levantamiento topogrfico de los taladros perforados para compararel porcentaje de desviacin de los taladros.3) Configurar lageometradelavetaFallaSocorroyCuerpoMagalyusandosoftwares mineros para evitar errores en el diseo de la malla de perforacin.4) Evaluareconmicamenteel usodemquinasperforadoraselectrohidrulicasde mayor longitud de perforacin y controles electrnicos para vetas y cuerpos.5) Aplicar el VCR (Vertical crater retreat) para realizar las chimeneas de salida.98CAPITULO 13REFERENCIA BIBLIOGRAFCA1. HartmanHowardL., 1992,SocietyforMining, MetallurgyandExploration,Inc., SME Mining Engineering Handbook. David E. Nicholas Applicationsof underground mining methods, pag. 2093.2. HaycocksChristopher, AelicksR.C., 1992, Sublevel Stoping, SMEInc.,pag 1717 1729.3. StephenA. Orr Hard-Rock mining: methodselectioncriteriaRelativedirect cost comparison, pag 1842.4. Thomas G. White, Hard- rock mining: method advantages anddisadvantages, pag 1845-1846.5. Llanque M. Oscar, Navarro T. Vidal, 1999, Explotacin Subterrnea,mtodos y casos prcticos Eleccin del mtodo y planificacin de la mina.Pg. 38-52. .6. Sabastizagal A, 2004, Geologa General de la U.P.Uchucchacua,U.P.Uchucchacua, pag 1 10.7. Crdova Rojas David, Regalado David, 2004, Dimensionamiento delminado del cuerpo Magaly Tajeo 775 Mina Socorro. Pg. 1-24. (R7).