UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS,
PETRÓLEOS Y AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA DE MINAS
“DISEÑO DE LIQUIDACIÓN DE LA CANTERA BLANCA II, UBICADA
EN LA PARROQUIA SAN ANTONIO DE PICHINCHA”
Proyecto Integrador presentado para optar por el Título de Ingeniera de Minas
ALMEIDA ARAGÓN YESSENIA NATALIA
TUTOR
Ing. Adán Viterbo Guzmán García
Quito, Junio 2016
ii
DEDICATORIA
Este logro y cada uno de mis aciertos van dedicados al ser supremo que todo lo rige, a
mis amados padres Celso y Patricia, que con mucho esfuerzo me dejan un gran legado,
es por ellos mi anhelo de ser mejor cada día, ellos mi razón para seguir adelante, todo lo
que soy, se los debo a ustedes; a mi hermana Eliana por ser mi compañera y motivarme
a avanzar; mi familia, mi todo, el pilar fundamental de mi existencia, los amo con todo
mi corazón.
A mis abuelitas Elisa y Fanny, por cuidarme desde niña, me siento muy afortunada al
tenerlas y poder compartir cada etapa de mi vida con ustedes.
A la memoria de mi abuelito Gustavo y mi tía Guadalupe, que desde el cielo siempre me
guían y bendicen mi camino.
iii
AGRADECIMIENTOS
Le doy gracias a Dios por permitirme culminar con éxito esta etapa de mi vida y porque al nacer
me envió dos ángeles para que guiaran mis pasos, a ustedes mis queridos padres, les agradezco
por brindarme tanto amor, por darme siempre ánimo, por ser mi fortaleza y mi ejemplo a seguir,
por su sacrificio a pesar de las adversidades; las palabras no me alcanzan para agradecerles todo
lo que han hecho por mí.
A mi hermana, gracias por todo el cariño y por apoyarme de manera incondicional en todo
momento.
Agradezco a cada uno de mis profesores de la Carrera de Ingeniería de Minas, que a lo largo de
mi vida estudiantil, contribuyeron con mi formación profesional, en especial a los Ingenieros
Adán Guzmán, Gerardo Herrera, Carlos Ortiz, Román Vlasov, que a través de sus conocimientos
y experiencia, me ayudaron durante el desarrollo del presente trabajo.
También quiero darle las gracias al Ingeniero Wilman Palacios, asesor técnico de la cantera
Blanca II, que de manera desinteresada, me brindó las facilidades necesarias para realizar mi
investigación.
No deseo terminar estas líneas, sin antes agradecer a mis amigos, que he conocido a lo largo de
mi transitar, con quienes he compartido vivencias, alegrías y frustraciones, y que con el tiempo
se volvieron personas muy importantes en mi vida.
A todos ustedes, de corazón gracias por todo.
iv
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL
Yo, YESSENIA NATALIA ALMEIDA ARAGÓN, en calidad de autora del Proyecto
Integrador, elaborado para optar por el título de Tercer Nivel de INGENIERA DE MINAS,
sobre el tema: “DISEÑO DE LIQUIDACIÓN DE LA CANTERA BLANCA II, UBICADA
EN LA PARROQUIA SAN ANTONIO DE PICHINCHA”, autorizo a la UNIVERSIDAD
CENTRAL DEL ECUADOR, el uso de todos los contenidos que me pertenecen o de parte de
los que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la presente autorización,
seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6 ,8 ,19 y
demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento.
En la Ciudad de Quito, a los 24 días del mes de junio del 2016.
---------------------------------------
Yessenia Natalia Almeida Aragón
C.C: 1724354137
Telf: 0987713584
e- mail: [email protected]
v
INFORME DE APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del Trabajo de Grado, presentado por la señorita ALMEIDA ARAGÓN
YESSENIA NATALIA, para optar por el Título de INGENIERA DE MINAS, sobre el tema:
“DISEÑO DE LIQUIDACIÓN DE LA CANTERA BLANCA II, UBICADA EN LA
PARROQUIA SAN ANTONIO DE PICHINCHA”, considero que dicho trabajo reúne los
requisitos necesarios para ser sometido a presentación pública y evaluación por parte del
respectivo tribunal examinador.
En la Ciudad de Quito, a los 24 días del mes de junio del 2016.
----------------------------------
Ing. Adán Guzmán García
TUTOR DE TESIS
vi
INFORME DE APROBACIÓN DEL TRIBUNAL
El tribunal constituido por: Ing. Román Vlasov, Ing. Carlos Ortiz Ch., Ing. Gerardo Herrera
Heredia, DECLARAN: Que el presente Proyecto Integrador: “DISEÑO DE LIQUIDACIÓN
DE LA CANTERA BLANCA II, UBICADA EN LA PARROQUIA SAN ANTONIO DE
PICHINCHA”, ha sido elaborado íntegramente por la señorita YESSENIA NATALIA
ALMEIDA ARAGÓN, egresada de la Carrera de Ingeniería de Minas, ha sido revisado y
verificado, dando fe de la originalidad del presente trabajo.
Ha emitido el siguiente veredicto: Se ha aprobado el Proyecto Integrador para su Defensa Oral.
En la ciudad de Quito, a los 24 días del mes de junio del 2016
Para constancia de lo actuado firman:
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Ing. Román Vlasov
PRESIDENTE DEL TRIBUNAL
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Ing. Carlos Ortiz Ch. Ing. Gerardo Herrera Heredia
MIEMBRO DEL TRIBUNAL MIEMBRO DEL TRIBUNAL
vii
CONTENIDO DEL PROYECTO INTEGRADOR
LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................................. X
LISTA DE TABLAS .............................................................................................................................. XI
LISTA DE FOTOGRAFÍAS .................................................................................................................. XIII
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................2
CAPÍTULO I ........................................................................................................................................3
1. ANTECEDENTES ..........................................................................................................................3
1.1. TRABAJOS REALIZADOS ............................................................................................................... 3
1.2. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................................. 4
1.2.1. BENEFICIARIOS ........................................................................................................................ 4
1.2.2. RELEVANCIA ............................................................................................................................ 5
1.2.3. APORTES .................................................................................................................................. 5
1.2.4. RECURSOS ................................................................................................................................... 6
CAPÍTULO II .......................................................................................................................................7
2. MARCO LÓGICO .........................................................................................................................7
2.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................................................... 7
2.2. FORMULACIÓN DEL PROYECTO ................................................................................................... 8
2.3. VARIABLES INDEPENDIENTES Y DEPENDIENTES .......................................................................... 8
2.4. OBJETIVOS ................................................................................................................................. 10
2.4.1. OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................... 10
2.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................................ 10
2.5. FACTIBILIDAD DEL PROYECTO .................................................................................................... 11
2.6. ACCESO A LA INFORMACIÓN ..................................................................................................... 11
CAPÍTULO III .................................................................................................................................... 12
3. MARCO TEÓRICO .......................................................................................................................... 12
3.1. UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO .................................................................................................. 12
3.1.1. Ubicación geográfica ................................................................................................................ 12
3.1.2. Ubicación cartográfica ............................................................................................................. 12
3.2. SITUACIÓN ACTUAL DEL ÁREA DE ESTUDIO................................................................................................. 12
3.2.1. Parámetros minero-geométricos de la cantera “Blanca II”: ................................................... 12
3.2.2. Accesos ..................................................................................................................................... 16
3.2.3 Trabajos de destape .................................................................................................................. 16
3.2.4. Extracción (Arranque)............................................................................................................... 16
viii
3.2.5. Carguío ..................................................................................................................................... 17
3.2.6. Transporte interno.................................................................................................................... 18
3.2.7. Clasificación .............................................................................................................................. 18
3.2.8. Trituración ................................................................................................................................ 21
3.2.9. Equipo y maquinaria minera ................................................................................................... 24
3.2.10. Productos obtenidos ............................................................................................................... 24
3.3 GEOLOGÍA DEL ÁREA DE ESTUDIO ............................................................................................................. 26
3.4 IDENTIFICACIÓN DE LOS PARÁMETROS INVESTIGADOS .................................................................................. 27
3.4.1 Propiedades físico-mecánicas de las rocas ................................................................................ 27 3.4.1.1 Peso específico o peso unitario de la roca ........................................................................................ 27 3.4.1.2 Ángulo de Talud Natural .................................................................................................................... 27 3.4.1.3 Resistencia a la compresión uniaxial ................................................................................................. 28
3.4.2 Profundidad de la cantera ......................................................................................................... 28
3.4.3 Altura de los bancos ................................................................................................................. 28
3.4.4 Número de bancos..................................................................................................................... 29
3.4.5 Ángulo de talud de los bancos ................................................................................................... 30
3.4.6 Ángulo de liquidación de la cantera (ángulo del borde de la cantera en receso) ..................... 32
3.4.7 Ancho de la plataforma de trabajo ........................................................................................... 33
3.4.8 Ancho de la plataforma de resguardo (berma de seguridad) ................................................... 35
3.4.9 Quebradura ............................................................................................................................... 36
3.4.10 Dirección óptima de explotación ............................................................................................ 37
3.4.11 Sistema de drenaje .................................................................................................................. 38
3.4.12 Drenajes naturales .................................................................................................................. 38
3.5 MEDICIÓN DE VARIABLES Y PARÁMETROS PROPUESTOS ................................................................................ 39
3.6 REGISTRO Y PROCESAMIENTO DE DATOS. ................................................................................................... 47
3.7 INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS ............................................................................................................ 48
3.8 ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN AL PROBLEMA INVESTIGADO ........................................................................... 50
3.8.1 Alternativas de solución en el diseño de la cantera “Blanca II” .............................................. 50
CAPÍTULO IV .................................................................................................................................... 52
4. DISEÑO METODOLÓGICO ............................................................................................................. 52
4.1. TIPO DE ESTUDIO .................................................................................................................................. 52
4.2. UNIVERSO Y MUESTRA ........................................................................................................................... 53
4.3. TÉCNICAS ............................................................................................................................................ 53
4.4 PLANTEAMIENTO DE LA PROPUESTA EN BASE A RESULTADOS ......................................................................... 54
4. 5. DISEÑO DE LIQUIDACIÓN DE LA CANTERA BLANCA II .................................................................................. 55
4.5.1. Parámetros técnicos ................................................................................................................. 55
Dimensiones de la cantera ................................................................................................................... 55 Profundidad de la cantera ................................................................................................................... 55 Altura de los bancos............................................................................................................................. 55 Número de bancos ............................................................................................................................... 55 Ángulo de talud de los bancos de trabajo ........................................................................................... 55
ix
Ángulo de talud de los bancos en receso ............................................................................................ 55 Ángulo de liquidación de la cantera .................................................................................................... 55 Ancho de la plataforma de trabajo ...................................................................................................... 55 Ancho de la plataforma de resguardo (berma de seguridad): ............................................................. 55 Quebradura .......................................................................................................................................... 56 Volumen de sobrecarga a retirar en el proceso de liquidación ........................................................... 57 Volumen de material a extraerse en el proceso de liquidación. ........................................................ 57 Contorno final de la cantera Blanca II .................................................................................................. 59
4.5.2. Parámetros económico-financieros .......................................................................................... 60 4.5.2.1. Inversiones ....................................................................................................................................... 60 4.5.2.2 Costos de liquidación ........................................................................................................................ 61 4.5.2.3 Amortización de la inversión ............................................................................................................. 66 4.5.2.4 Costos unitarios de producción en función del rendimiento ............................................................ 67
4.5.2.3 Costos de remediación ........................................................................................................... 68 4.5.2.3.1 Costos de mantenimiento y monitoreo de la estabilidad de taludes ..................................... 68 4.5.2.3.2 Costos de Revegetación ........................................................................................................... 69
4.5.3 Parámetros socio-ambientales .................................................................................................. 71 4.5.3.1 Descripción de las instalaciones e infraestructura a ser retiradas .................................................... 72 4.5.3.2 Descripción de la maquinaria a ser retirada ...................................................................................... 72 4.5.3.3 Manejo de desechos sólidos (basura común) ................................................................................... 73 4.5.3.4 Manejo de combustibles ................................................................................................................... 73 4.5.3.5 Sectores a ser reforestados .............................................................................................................. 74
CAPÍTULO V ..................................................................................................................................... 75
5. IMPACTOS DEL PROYECTO ........................................................................................................... 75
5.1 IMPACTOS TÉCNICOS .............................................................................................................................. 75
5.2 IMPACTOS SOCIO-ECONÓMICOS ............................................................................................................... 75
5.3 IMPACTOS AMBIENTALES ........................................................................................................................ 76
5.4 CATEGORIZACIÓN DE LOS IMPACTOS ......................................................................................................... 76
5.5 PLAN DE PREVENCIÓN Y MITIGACIÓN DE IMPACTOS ..................................................................................... 76
CAPÍTULO VI .................................................................................................................................... 79
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ......................................................................................... 79
6.1 CONCLUSIONES ..................................................................................................................................... 79
6.2 RECOMENDACIONES .............................................................................................................................. 80
CAPÍTULO VII ................................................................................................................................... 82
7. BIBLIOGRAFÍA Y ANEXOS .............................................................................................................. 82
7.1 BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................................................... 82
7.2 ANEXOS. .............................................................................................................................................. 84
x
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1: DIMENSIONES DE LA CARGADORA SOBRE RUEDAS, MARCA KOMATSU WA 380 ..................... 18
FIGURA 2: DIAGRAMA ACTUAL DEL PROCESO PRODUCTIVO DE LA CANTERA BLANCA II .......................... 22
FIGURA 3: MAPA GEOLÓGICO REGIONAL ................................................................................................... 26
FIGURA 4: RANGOS DE TRABAJO DE LA EXCAVADORA EN DEPENDENCIA DE LA LONGITUD DEL BRAZO Y
LA CAPACIDAD DEL CUCHARÓN .................................................................................................................. 29
FIGURA 5: ÁNGULO DE TALUD DE LOS BANCOS ......................................................................................... 30
FIGURA 6: PLATAFORMA DE TRABAJO ........................................................................................................ 33
FIGURA 7: DIMENSIONES DE LA EXCAVADORA CATERPILLAR 320 – B ....................................................... 34
FIGURA 8: BERMA DE SEGURIDAD .............................................................................................................. 36
FIGURA 9: QUEBRADURA ............................................................................................................................ 37
FIGURA 10: DIRECCIÓN ÓPTIMA DE EXPLOTACIÓN EN FUNCIÓN DE LOS PLANOS DE ESTRATIFICACIÓN . 37
FIGURA 11: CUNETA EN LA CORONACIÓN Y EN EL PIE DEL TALUD ............................................................ 38
FIGURA 12: UBICACIÓN DE LA QUEBRADA PORTADA (DRENAJE NATURAL) .............................................. 39
FIGURA 13: MEDIDA DE LA ORIENTACIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES .................................................... 45
FIGURA 14: DIRECCIÓN DE EXPLOTACIÓN DE LOS BANCOS PARA LA LIQUIDACIÓN DE LA CANTERA
BLANCA II .................................................................................................................................................... 49
FIGURA 15: PARÁMETROS MINERO-GEOMÉTRICOS PARA LOS BORDES FINALES DE LA CANTERA ........... 56
FIGURA 16: DISEÑO ACTUAL DE LA CANTERA BLANCA II ............................................................................ 59
FIGURA 17: DISEÑO FINAL DE LA CANTERA BLANCA II, LUEGO DE EJECUTARSE LA LIQUIDACIÓN ........... 59
xi
LISTA DE TABLAS
TABLA 1: OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES ........................................................................................... 8
TABLA 2: COORDENADAS UTM DE LA CANTERA BLANCA II. ....................................................................... 12
TABLA 3: PUNTOS DE INSTALACIÓN DE LAS ZARANDAS DE CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL PÉTREO ........ 20
TABLA 4: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA TRITURADORA DE MANDÍBULA TELLSMITH ..................... 22
TABLA 5: REGISTRO DE EQUIPO Y MAQUINARIA ........................................................................................ 24
TABLA 6: PRODUCTOS OBTENIDOS EN LA CANTERA, SEGÚN SU TAMAÑO (DIÁMETRO) ........................... 24
TABLA 7: PRODUCTOS QUE SE COMERCIALIZAN EN LA CANTERA BLANCA II ............................................. 25
TABLA 11: VALORES TÍPICOS DEL PESO ESPECÍFICO DE LAS ROCAS ............................................................ 27
TABLA 12: ÁNGULO PARA TALUDES EN TRABAJO Y EN RECESO DE CANTERAS EN FUNCIÓN DEL
COEFICIENTE DE PROTODYAKONOV ........................................................................................................... 31
TABLA 13: DIMENSIONES DE LA VOLQUETA HINO GH (CAPACIDAD 8 M3) ................................................. 35
TABLA 14: DATOS DEL ENSAYO DE PESO ESPECÍFICO ................................................................................. 40
TABLA 15: VALORES DE ÁNGULOS DE TALUD NATURAL, TOMADOS AL PIE DE LOS TALUDES ................... 40
TABLA 16: ENSAYO DE RESISTENCIA DE LA ROCA A LA COMPRESIÓN SIMPLE ........................................... 41
TABLA 17: RESUMEN DE LOS VALORES DETERMINADOS DE LAS VARIABLES ............................................. 46
TABLA 18: RESULTADOS DEL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE .................................. 48
TABLA 19: CLASIFICACIÓN EN BASE A LA RESISTENCIA DE LA ROCA .......................................................... 48
TABLA 21: PRIMERA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN EN EL DISEÑO DE LA CANTERA .................................... 50
TABLA 22: VOLUMEN DE MATERIAL PÉTREO A EXTRAERSE AL PROFUNDIZAR 20M LOS TRABAJOS DE
EXTRACCIÓN EN LA CANTERA BLANCA II. ................................................................................................... 51
TABLA 23: VOLUMEN DE MATERIAL A EXTRAERSE EN EL PROCESO DE LIQUIDACIÓN............................... 58
TABLA 24: INVERSIONES REALIZADAS EN LA CANTERA HASTA LA FECHA ACTUAL .................................... 60
TABLA 25: INVERSIÓN PROYECTADA PARA EL PROCESO DE LIQUIDACIÓN DE LA CANTERA ...................... 60
TABLA 26: COSTO HORARIO DEL EQUIPO DE ARRANQUE DEL MINERAL (EXCAVADORA CATERPILLAR,
MODELO 320 B) .......................................................................................................................................... 61
TABLA 27: COSTO HORARIO DEL EQUIPO DE CARGA DEL MATERIAL PÉTREO (CARGADORA SOBRE
RUEDAS KOMATSU WA 380) ....................................................................................................................... 63
xii
TABLA 28: COSTO HORARIO DEL EQUIPO DE TRANSPORTE DEL MATERIAL PÉTREO (VOLQUETA HINO GH)
.................................................................................................................................................................... 64
TABLA 29: RESUMEN DE LOS COSTOS HORARIOS PARA EL PROCESO DE LIQUIDACIÓN ............................ 66
TABLA 30: AMORTIZACIÓN DE LA MAQUINARIA MINERA .......................................................................... 66
TABLA 31: RENDIMIENTO TEÓRICO DE LA MAQUINARIA UTILIZADA PARA LA LIQUIDACIÓN DE LA
CANTERA BLANCA II .................................................................................................................................... 67
TABLA 32: COSTOS UNITARIOS DE PRODUCCIÓN PARA LA LIQUIDACIÓN ................................................. 68
TABLA 33: MÉTODOS EMPLEADOS PARA EL MONITOREO DE LA ESTABILIDAD DE TALUDES .................... 68
TABLA 34: COSTOS DE MANTENIMIENTO Y MONITOREO DE LA ESTABILIDAD FÍSICA ............................... 69
TABLA 35: NÚMERO DE PLANTAS A INCORPORARSE EN UN AÑO .............................................................. 69
TABLA 36: COSTO POR DÍA LABORABLE DE UN TÉCNICO EN REFORESTACIÓN .......................................... 69
TABLA 37: COSTO POR DÍA LABORABLE DE UN OBRERO ............................................................................ 70
TABLA 38: CÁLCULO DEL COSTO POR MANO DE OBRA POR 18 MESES DE TRABAJO. ................................ 70
TABLA 39: CÁLCULO DEL COSTO POR HERRAMIENTAS POR 18 MESES DE TRABAJO. ................................ 70
TABLA 40: CÁLCULO DEL COSTO POR PREPARACIÓN DE SUELOS Y SIEMBRA POR 18 MESES DE TRABAJO.
.................................................................................................................................................................... 70
TABLA 41: CÁLCULO DEL COSTO INCORPORACIÓN DE PLANTAS Y SEMILLAS POR 18 MESES DE TRABAJO.
.................................................................................................................................................................... 71
TABLA 42: CÁLCULO DEL COSTO POR INFRAESTRUCTURA PARA EL RIEGO POR 18 MESES DE TRABAJO. . 71
TABLA 43: DETALLE DE LA MAQUINARIA A SER RETIRADA ......................................................................... 72
TABLA 44: DISTRIBUCIÓN DE RECIPIENTES RECOLECTORES DE DESECHOS ................................................ 73
TABLA 45: ESPECIES VEGETALES QUE PUEDEN SER UTILIZADAS EN LA REFORESTACIÓN .......................... 74
TABLA 46: IMPACTOS TÉCNICOS DEL PROYECTO ........................................................................................ 75
TABLA 47: IMPACTOS SOCIO-ECONÓMICOS DEL PROYECTO ...................................................................... 75
TABLA 48: IMPACTOS AMBIENTALES DURANTE LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO ....................................... 76
TABLA 48: PLAN DE PREVENCIÓN Y MITIGACIÓN DE IMPACTOS................................................................ 77
xiii
LISTA DE FOTOGRAFÍAS
FOTOGRAFÍA1: SITUACIÓN ACTUAL DE LA CANTERA BLANCA II .................................................. 13
FOTOGRAFÍA 2: PLATAFORMA DE TRABAJO ................................................................................. 13
FOTOGRAFÍA 3: ALTURA Y ÁNGULO DE TALUD DEL BANCO......................................................... 14
FOTOGRAFÍA 4: ANCHO DE LA PLATAFORMA DE TRABAJO= ANCHO DE LA VÍA DE TRANSPORTE
....................................................................................................................................................... 15
FOTOGRAFÍA 5: ARRANQUE DEL MATERIAL PÉTREO ................................................................... 16
FOTOGRAFÍA 6: CARGADORA SOBRE RUEDAS: DRESSER 520-C ................................................... 17
FUENTE: FOTOGRAFÍA TOMADA POR LA AUTORA ....................................................................... 17
FOTOGRAFÍA 7: TRANSPORTE DEL MATERIAL PÉTREO HACIA LA ZARANDA PRIMARIA DE
CLASIFICACIÓN. ............................................................................................................................. 18
FOTOGRAFÍA 8: PRIMER PUNTO DE CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL PÉTREO (ZARANDA
PRIMARIA). .................................................................................................................................... 19
FOTOGRAFÍA 9: SEGUNDO PUNTO DE CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL PÉTREO (ZARANDA
SECUNDARIA) ................................................................................................................................ 20
FOTOGRAFÍA 10: ELABORACIÓN DE PIEDRA BASÍLICA Y PIEDRA BOLA ........................................ 21
FOTOGRAFÍA 11: TRITURADORA INSTALADA EN LA CANTERA BLANCA II .................................... 21
FOTOGRAFÍA 12: PIEDRA BASÍLICA ............................................................................................... 25
FOTOGRAFÍA 13: PIEDRA BOLA ..................................................................................................... 25
FOTOGRAFÍA 14: RIPIO.................................................................................................................. 25
FOTOGRAFÍA 15: POLVO DE PIEDRA ............................................................................................. 25
FOTOGRAFÍA 16: ARENA ............................................................................................................... 25
FOTOGRAFÍA 18: ÁNGULO DE TALUD NATURAL .......................................................................... 41
FOTOGRAFÍA 19: ENSAYO DE LA ROCA A LA COMPRESIÓN SIMPLE ............................................. 42
FOTOGRAFÍA 20: PLANOS DE FRACTURAS .................................................................................... 46
FOTOGRAFÍA 21: COBERTURA VEGETAL ....................................................................................... 57
FOTOGRAFÍA 22: OFICINA DE LA CANTERA BLANCA II ................................................................. 72
xiv
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA DE MINAS
“DISEÑO DE LIQUIDACIÓN DE LA CANTERA BLANCA II, UBICADA EN LA
PARROQUIA SAN ANTONIO DE PICHINCHA”
Autora: Yessenia Almeida
Tutor: Ing. Adán Guzmán
Junio 2016
RESUMEN DOCUMENTAL
En la parroquia San Antonio de Pichincha, se ubica el área minera denominada Blanca II, unidad
productiva que concentra actividades mineras extractivas de materiales para la construcción. La
ausencia de parámetros minero-operativos adecuados en el diseño, ha generado inestabilidad en
el terreno, contaminación ambiental y volúmenes no explotables, falencias que se reflejan en la
existencia de taludes de más de 50 m. de alto, con inminente riesgo para la seguridad del
personal; en este contexto surge el presente trabajo que tiene como principal objetivo diseñar la
liquidación de la Cantera Blanca II, propuesta que demanda disponer de datos experimentales
relacionados con la actual explotación de la misma, con el fin de determinar los parámetros
minero-geométricos que garanticen de forma permanente la estabilidad de los taludes en donde
se realizan las actividades extractivas; así como también se recomienda tener en cuenta la
determinación de las variables que surgieron del presente estudio para la liquidación futura de
las canteras colindantes con la cantera Blanca II.
PALABRAS CLAVE:
CANTERA BLANCA II
DISEÑO DE LIQUIDACIÓN
PARÁMETROS MINERO-OPERATIVOS
ESTABILIDAD DE TALUDES
REMEDIACIÓN
xv
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA DE MINAS
“DISEÑO DE LIQUIDACIÓN DE LA CANTERA BLANCA II, UBIACADA EN LA
PARROQUIA SAN ANTONIO DE PICHINCHA”
Autora: Yessenia Almeida
Tutor: Ing. Adán Guzmán
Junio 2016
EXECUTIVE SUMMARY
In the parish San Antonio de Pichincha, the mining area known as Blanca II, productive unit
concentrating extractive mining of construction materials. The absence of suitable mining
operating parameters in the design, has generated instability in the ground, environmental
pollution and no exploitable volumes, shortcomings reflected in the existence of slopes of more
than 50 m. high, with imminent risk to the safety of personnel; in this context, the present work
has as main objective to design the liquidation of the Blanca II pit , given that demand available
experimental data related to the current operation of the same, in order to determine the mining
and geometrical parameters which ensure so arises permanent stability of the slopes where
extractive activities are carried out; and it is also recommended to consider the determination of
the variables that emerged from this study for the future settlement of the surrounding pits with
the Blanca II pit.
KEYWORDS:
BLANCA II PIT
DESIGNING OF LIQUIDATION
MINING-OPERATING PARAMETERS
SLOPE STABILITY
REMEDIATION
I CERTIFY that the above and foregoing is true and correct translation of the original
document in Spanish
Ing. Gerardo Herrera Heredia
Certified translator
ID: 170141167-8
2
INTRODUCCIÓN
Actualmente, la explotación de áridos en el cantón Quito es una actividad productiva que se
realiza de manera permanente y constante, en las distintas canteras ubicadas en la jurisdicción
del Distrito Metropolitano. La mayoría de estas unidades minero-productivas registran
volúmenes de extracción que se enmarcan en el régimen de pequeña minería (hasta 500
toneladas métricas), entre otras razones, porque todas ellas son operadas por personas naturales u
organizaciones comunitarias.
Particularmente, en la parroquia San Antonio de Pichincha existe un gran número de canteras
de material pétreo, cuya litología constituida por flujos volcánicos del Pululahua, así como sus
características geológico-mineras y su relativa fácil extracción, hacen que estas rocas sean muy
apetecidas como materiales de construcción.
Es bien conocido que las actividades extractivas que se desarrollan en ese sector, en mayor o
menor grado, afectan a la naturaleza, motivo por el cual, el titular de esta concesión debe aplicar
el respectivo plan de manejo sustentable de tales recursos y diseñe las correspondientes medidas
de remediación ambiental que permitan rehabilitar las zonas afectadas.
En este contexto surge el presente trabajo que tiene como principal objetivo diseñar la
liquidación de la Cantera Blanca II, propuesta que demanda disponer de datos experimentales
relacionados con la actual explotación de la cantera, efectuar la caracterización físico-mecánica
del macizo rocoso y determinar los parámetros minero-geométricos, así como definir los
correspondientes costos de liquidación.
3
CAPÍTULO I
ANTECEDENTES
1.1. TRABAJOS REALIZADOS
Respecto de la explotación de materiales pétreos en las canteras de la Mitad del Mundo, se
han realizado los siguientes estudios:
Diagnóstico integral de las canteras de San Antonio de Pichincha y propuesta de
manejo sustentable.- Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ingeniería en
Geología, Minas, Petróleos y Ambiental.
Estudio conjunto de evaluación de impactos ambientales ampliatorios y plan de
manejo ambiental para las zonas de explotación de materiales de construcción en
San Antonio de Pichincha.- CONGEMINPA.- Enero -2006.
Estudio geológico y físico-mecánico de agregados pétreos en San Antonio de
Pichincha.- Ángel Fernando Bonilla Yupa y Diana Alexandra Quintana Espinoza-
Tesis de grado.
Diseño de liquidación y cierre conjunto de las canteras El Guabo, Fucusucu III y
Fucusucu V, ubicadas en el sector Rumicucho, parroquia San Antonio de
Pichincha.- Edgar Madrid Pérez.- Julio - 2015.- Tesis de grado.
Caracterización Geomecánica del macizo rocoso para el plan de cierre y
liquidación de las canteras ubicadas en las parroquias San Antonio de Pichincha
(Fucusucu III y la Esperanza).- Caizaluisa Jácome Verónica y Criollo Andagoya
Silvana.- Octubre - 2015.- Tesis de grado.
Informe del Plan de Acción del área “Blanca II”.- Wilman Palacios. Octubre -2014.
4
1.2. JUSTIFICACIÓN
1.2.1. BENEFICIARIOS
Directos:
La ejecución del presente proyecto beneficiará de manera directa a los siguientes actores:
- Concesionario minero.- Porque se le proporciona asesoría técnico-económica para que
optimice la gestión de los recursos de la cantera, con responsabilidad socio-ambiental y
cumpla la normativa vigente.
- Estudiante-autor.- Porque el desarrollo del presente proyecto le obligará a estudiar los
parámetros técnico-económicos y condiciones socio-ambientales existentes en la cantera,
así como interpretarlos para dar solución a un problema real, gestión que la cumplirá,
aplicando los conocimientos y valores adquiridos.
- Personal que labora en la cantera BLANCA II.- Porque la implementación de un
sistema planificado y técnico en las actividades que se realicen en la cantera,
incorporarán normas de seguridad que garanticen la salud y vida de los trabajadores.
Indirectos:
- Sector de la construcción.-. La creciente demanda de materiales de construcción, dado
el dinámico desarrollo de obras de infraestructura, obliga producir mayores volúmenes de
áridos, aporte que se obtendrá de la liquidación de la cantera, incorporándola a la cadena
productiva que aporta ingresos a la economía nacional.
- Comunidad.- La parroquia San Antonio de pichincha se beneficiará de este proyecto, a
través de la aplicación del plan de prevención y mitigación de impactos que se
implantará durante la liquidación de la cantera, programa con el que se mejorarán las
condiciones de vida de sus pobladores, al reducir (controlar) la contaminación ambiental
por polución.
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- Ambiente.- La ejecución del presente proyecto busca reducir los niveles de polución en
el ambiente, plan que beneficiará al entorno de la cantera y especialmente a la población
que tendrá un ambiente menos contaminado.
- Paisaje.- El diseño de liquidación de la cantera, brindará a los moradores de los sectores
circundantes un impacto visual positivo, revirtiendo así la actual afectación que presenta
la zona.
1.2.2. RELEVANCIA
La importancia del presente proyecto radica en la aplicación de los conocimientos
técnico-operativos y socio-ambientales adquiridos en las aulas universitarias, para preparar el
“Diseño de liquidación de la cantera Blanca II”, propuesta que cumplirá con los requerimientos
técnicos y ambientales que demanda dicho diseño y reducirá los posibles impactos sociales y
ambientales que se generan durante el proceso extractivo.
El volumen de material que se va a obtener durante el proceso de liquidación, contribuye
a la cadena productiva de la construcción, puesto que la obtención de áridos constituye el primer
eslabón de este ciclo; de esta manera todas las actividades realizadas desde la extracción de
material pétreo hasta la comercialización de los productos finales, generan plazas de trabajo.
Este proyecto también se considera de vital importancia porque los parámetros técnicos
determinados, que garantizan la estabilidad de la cantera Blanca II, servirán como una guía para
elaborar estudios posteriores inherentes al tema en otras canteras del sector.
1.2.3. APORTES
El análisis de los parámetros minero-geométricos inherentes al diseño de liquidación
propuesto permitirá estabilizar los taludes finales de la cantera Blanca II, evitando poner en
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peligro al personal que labora en la misma, a la maquinaria, instalaciones e infraestructura
minero-productiva, así como brindar mayor seguridad a las labores extractivas.
La planificación técnica y oportuna en la actividad minero-productiva, permite optimizar
el uso de los recursos pétreos existentes, plantear alternativas viables para aprovecharlos de
manera sustentable y establecer las futuras medidas de ajuste, restauración y rehabilitación que
regulen las labores de explotación en esta cantera.
El documento generado a partir del desarrollo de este proyecto, servirá como medio de
consulta para futuras investigaciones relacionadas con la liquidación y cierre de canteras, así
como también sobre aspectos referentes a la actividad minero-productiva de materiales de
construcción en la parroquia San Antonio de Pichincha.
1.2.4. RECURSOS
Los recursos con los que se cuenta para el desarrollo del presente trabajo, son:
- Recursos humanos, integrados por el estudiante investigador y sus tutores.
- Recursos bibliográficos y web-gráficos: libros, tesis, artículos y manuales de consultas.
- Recursos económicos, que serán provistos por la estudiante investigadora.
- Recursos tecnológicos, representados por los programas informáticos utilizados: (Arcgis,
AutoCAD, CivilCAD, Civil 3D, RecMin).
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CAPÍTULO II
MARCO LÓGICO
2.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En la parroquia de San Antonio de Pichincha, se ubica el área minera denominada Blanca
II, unidad productiva que concentra actividades mineras extractivas de materiales para la
construcción, productos que se comercializan básicamente en la ciudad de Quito y sectores
aledaños a la cantera.
La explotación de esta cantera, por no disponer de planificación técnica y realizarse sin la
aplicación de parámetros minero-operativos adecuados, ha generado inestabilidad en el terreno,
contaminación ambiental y volúmenes no explotables, falencias que se reflejan en la existencia
de taludes de más de 50 m. de alto, con inminente riesgo para la operación minera, así como el
descontrol de los trabajos extractivos, cuyos frentes han sobrepasado ya los límites de la
concesión; y, el agotamiento de las reservas accesibles.
Otra muestra de la ausencia técnica en las operaciones de la cantera es la inexistencia de
su diseño de explotación, por lo que no se aplica ningún parámetro minero-geométrico, con lo
que, consecuentemente, la extracción de materiales de construcción, que se desarrolla mediante
bancos descendentes, se la ejecuta sin establecer ángulos de talud adecuados, haciendo que ellos
sean prácticamente verticales (90º), los bancos no cuentan con bermas de seguridad (resguardo)
que garanticen la estabilidad del macizo rocoso y de la cantera, lo que genera un espacio muy
reducido para su profundización; situación que limita la posibilidad de rediseñar el sistema de
explotación.
Otro factor que se ha visto seriamente impactado es el ambiental, ya que existe elevada
polución, grave deterioro al paisaje, flora; y, afectación a la calidad del aire.
El incumplimiento de la normativa vigente, respecto de la seguridad e higiene minera
industrial, es notoria ya que el titular minero de la cantera Blanca II no aplica las normas básicas
adecuadas, así como tampoco dispone de los permisos ambientales necesarios ni del respectivo
plan de cierre de mina, obligaciones que se establecen en la Ley de Minería (Art. 68) y en la
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Ley de Gestión Ambiental (Art. 9), disposiciones que las entidades de control gubernamental
están obligadas a hacerlas cumplir estrictamente.
2.2. FORMULACIÓN DEL PROYECTO
Diseño de liquidación de la cantera Blanca II, ubicada en la parroquia San Antonio de
Pichincha.
2.3. VARIABLES INDEPENDIENTES Y DEPENDIENTES
Tabla 1: Operacionalización de variables
VARIABLES
DEPENDIENTES
VARIABLES
INDEPENDIENTES
Diseño de liquidación
Profundidad de la cantera
Dirección de los bancos
Altura de los bancos
Ancho de la plataforma de trabajo
Ancho de la plataforma de resguardo
Número de bancos
Ángulo de talud de los bancos
Ángulo de liquidación de la cantera
Fragmentación de la roca (quebradura)
Accesos
Drenajes
Profundidad de la cantera Cota superior
Cota inferior
Dirección de los bancos Buzamiento de los taludes naturales
Estratigrafía
Ángulo de talud natural
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Altura de los bancos Dimensiones de la excavadora
Propiedades físico-mecánicas del
macizo rocoso.
Ancho de la plataforma
de trabajo
Ancho de amontonamiento
Prisma de deslizamiento
Dimensiones de los equipos de carguío
Dimensiones de los equipos de
transporte
Ancho de la vía carrozable
Ancho de la plataforma de
resguardo
Dimensiones de la excavadora
Condiciones físico–mecánicas del
macizo rocoso
Número de bancos
Profundidad de la cantera
Altura de los bancos
Ángulo de talud de los
bancos Tipo de material pétreo
Resistencia de la roca a la compresión
simple
Condición de los bancos (en receso y
en trabajo)
Ángulo de liquidación de
la cantera Profundidad de la cantera
Coeficiente de resistencia de la roca
Tablas de parámetros aplicables
(elaboradas por la estudiante)
Quebradura Ángulo de talud del banco
Ancho de la berma de seguridad
Accesos Cota superior donde empezarán los
trabajos de liquidación en la cantera
Dimensiones de los medios de
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transporte
Drenajes Cunetas de coronación
Cunetas de pie de talud
Cunetas de contorno
Drenajes naturales
Fuente: Tabla elaborada por la autora
2.4. OBJETIVOS
2.4.1. OBJETIVO GENERAL
Realizar el Diseño de liquidación de la cantera Blanca II, ubicada en la parroquia San
Antonio de Pichincha.
2.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Recolectar información geológico-minera y minero-productiva de la actividad industrial
que se desarrolla en la parroquia San Antonio de Pichincha.
- Muestreo del material pétreo existente en la cantera Blanca II, para realizar ensayos
físico-mecánicos.
- Analizar la situación actual de la cantera y las variables relacionadas con el diseño de
liquidación, para formular alternativas viables de solución a los actuales problemas
técnicos-operativos.
- Establecer los parámetros minero-geométricos necesarios para el diseño de liquidación.
- Calcular el volumen de material pétreo a extraerse durante el proceso de liquidación de la
cantera.
- Determinar los costos unitarios del proceso de liquidación.
- Determinar los costos que demande la remediación de la cantera Blanca II.
- Proponer usos futuros para el espacio generado por la liquidación.
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2.5. FACTIBILIDAD DEL PROYECTO
La presente investigación es factible, ya que el concesionario y el asesor técnico de la
cantera Blanca II, están conscientes de la necesidad urgente de disponer de este diseño técnico,
por lo que proporcionarán las facilidades logísticas indispensables para trabajar en esta área
minera, utilizar la información técnico-operativa existente y generar todos los datos necesarios
para realización de este proyecto integrador.
2.6. ACCESO A LA INFORMACIÓN
La información base para el desarrollo del presente proyecto, se ha obtenido de estudios
realizados previamente en esta cantera, tales como: informes de producción e informe del plan de
acción.
También se cuenta con información relacionada a la geología, situación socio-ambiental,
y planes de cierre de otras canteras del sector de San Antonio de Pichincha; información que fue
recopilada de libros, tesis de grado y estudios elaborados por la Universidad Central del
Ecuador (Diagnóstico integral de las canteras de San Antonio de Pichincha y propuesta de
manejo sustentable).
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CAPÍTULO III
MARCO TEÓRICO
3.1. UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO
3.1.1. Ubicación geográfica
El área minera “BLANCA II” está conformada por 2 hectáreas mineras contiguas,
localizadas en el sector Rumicucho, parroquia San Antonio de Pichincha, cantón Quito,
provincia de Pichincha (Anexo 01: Ubicación Geográfica).
3.1.2. Ubicación cartográfica
El área de estudio se encuentra delimitada por un rectángulo de 200 m x 100 m, cuyos
vértices referenciados al DATUM PSAD-56 y a la zona geográfica 17S, presentan las siguientes
coordenadas UTM que constan graficadas en la hoja topográfica Mojanda, escala 1: 50.000
(Anexo 02: Ubicación Cartográfica):
Tabla 2: Coordenadas UTM de la cantera Blanca II.
Fuente: Tabla elaborada por la autora
3.2. Situación actual del área de estudio
3.2.1. Parámetros minero-geométricos de la cantera “Blanca II”:
Sistema de explotación
PUNTOS LONGITUD
(E)
LATITUD
(N)
DISTANCIA
(m)
PP 785.500 10`004.000 PP-1 200
1 785.700 10`004.000 1 – 2 100
2 785.700 10`003.900 2 – 3 200
3 785.500 10`003.900 3-PP 100
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El sistema de explotación que se aplica en la cantera Blanca II es a cielo abierto, aunque
no se han desarrollado estudios previos de investigación para diseñar su explotación técnica y
conocer las características geomecánicas del macizo rocoso, los trabajos extractivos se han
venido realizando de forma desordenada, lo que ha generado taludes casi verticales, de gran
altura (mayor a 50 m) e inexistencia de niveles definidos (Fotografía 1).
Fotografía1: Situación actual de la cantera Blanca II
En el área minera Blanca II, actualmente se distinguen dos niveles (bancos) de trabajo:
El primer nivel (banco) corresponde a la cota del límite inferior de la cantera (2.380
m.s.n.m.), donde se localiza la plataforma de trabajo, espacio que cubre una superficie de 3.500
m2. En este nivel también se hallan instaladas las zarandas de clasificación del material pétreo
explotado y la trituradora, así como también los distintos stocks de los productos obtenidos que
serán posteriormente comercializados (Fotografía 2).
Fotografía 2: Plataforma de trabajo
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Fuente: Fotografía tomada por la autora
El segundo nivel (banco) está ubicado en la cota 2.420 m.s.n.m., sitio dónde se
desarrollan los trabajos de arranque del material pétreo, operación que se realiza en un frente
de explotación de aproximadamente 120 m de largo y 20 m de ancho, utilizando una
excavadora, que se encuentra ubicada en el pie del talud.
La extracción actual se realiza acorde a los siguientes parámetros minero-geométricos:
Altura del banco: 50 m
Número de bancos: 2
Ángulo de talud entre los 2 niveles (bancos): Casi vertical (82º). (Fotografía 3):
Fotografía 3: Altura y ángulo de talud del banco
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Fuente: Fotografía tomada por la autora
Plataforma de trabajo: el ancho de la plataforma de trabajo en la cantera Blanca II en el
nivel dos, actualmente en explotación, es de 6 metros, dimensión que coincide con el
ancho de la vía que se utiliza para transporte del material (Fotografía 4).
Plataforma de resguardo: durante el proceso de extracción del material pétreo, la
conformación de bancos es anacrónica, por lo que no existen bermas de seguridad bien
definidas.
Fotografía 4: Ancho de la plataforma de trabajo= ancho de la vía de transporte
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3.2.2. Accesos
Los accesos abiertos para ingresar al área minera y a los frentes de explotación son vías
carrozables, a las que el concesionario realiza mantenimiento permanente, conforme se las puede
observar en el mapa topográfico de la cantera (Anexo 05: Mapa topográfico actual de la
cantera).
3.2.3 Trabajos de destape
El destape consiste en retirar la sobrecarga (suelo, ceniza volcánica) que cubre el material
rocoso apto para la comercialización.
En el caso de la cantera Blanca II, el depósito se encuentra descubierto (destapado) casi
en su totalidad, pues el volumen de sobrecarga es muy pequeño (potencia 0,30 – 0,40 m).
3.2.4. Extracción (Arranque)
El arranque, o la extracción del material pétreo se realiza con el empleo de equipo
destinado a movimiento de tierras, ya que éste se encuentra contenido en una matriz suelta,
haciendo innecesario el proceso de perforación y voladura.
El arranque se efectuará por acción mecánica, utilizando una excavadora CAT 320-B
(Fotografía 5).
El proceso minero-extractivo es el siguiente: la excavadora extrae (arranca) el material
del banco, iniciando en la base del talud, acción que produce el deslizamiento (caída) del
material existente en la parte superior (cresta), método que permite disponer de grandes
volúmenes de material pétreo (roca) a bajo costo, pero genera riesgos para el personal, la
maquinaria y la infraestructura de la cantera.
Fotografía 5: Arranque del material pétreo
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Fuente: Fotografía tomada por la autora
3.2.5. Carguío
En esta etapa el material extraído del frente de explotación, se lo carga a las volquetas
que lo transportan hacia el clasificador (zaranda) primario, utilizando la misma excavadora y
dos palas cargadoras frontales, marca KOMATSU, modelos WA-380 y DRESSER 520-C, que
trabajan simultánea y sincronizadamente (Fotografías 5 y 6) .
Fotografía 6: Cargadora sobre ruedas: DRESSER 520-C
Fuente: Fotografía tomada por la autora
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Figura 1: Dimensiones de la cargadora sobre ruedas, marca KOMATSU WA 380
Fuente: Manual de la cargadora sobre ruedas KOMATSU WA 380-Scribd
3.2.6. Transporte interno
Las volquetas cargadas se trasladan desde el frente de explotación hacia la clasificadora
primaria (zaranda inicial), para descargar allí el material pétreo extraído de la cantera
(Fotografía 7).
Fotografía 7: Transporte del material pétreo hacia la zaranda primaria de clasificación.
Fuente: Fotografía tomada por la autora
3.2.7. Clasificación
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La clasificación del material pétreo extraído de la cantera, para obtener los cinco (5) productos
vendibles, se realiza gravimétricamente, utilizando zarandas fijas de forma rectangular,
construidas con varillas de hierro de 1” de diámetro, separadas horizontalmente por 1”, ½” y
3/16”.
El primer punto de clasificación está constituido por una zaranda primaria, que tiene
una abertura horizontal de una pulgada (Fotografía 8).
Este equipo clasifica el material en dos tamaños: el primero considerado material
condicionado (∅ < 1 "), porque pasa la zaranda, del que posteriormente se obtendrán ripio,
arena y polvo de piedra; y, el segundo llamado material no condicionado (∅ > 1”), porque no
pasa la zaranda, del que posteriormente se obtendrá piedra bola y piedra basílica (molón).
Fotografía 8: Primer punto de clasificación del material pétreo (Zaranda primaria).
Fuente: Fotografías tomadas por la autora
Al material condicionado (∅ < 1") , con la ayuda de palas cargadoras, porque no sigue
un flujo continuo, se lo traslada al segundo punto de clasificación (zaranda secundaria) para
obtener ripio, arena y polvo de piedra.
La zaranda secundaria está compuesta de dos (2) cribas: la superior es una malla
metálica con abertura de ½”, por la que pasan la arena y el polvo de piedra, en tanto que retiene
(no pasa) el ripio; y, la inferior que es otra malla metálica con abertura de 3/16” deja pasar el
polvo de piedra y retiene la arena (Fotografía 9).
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Fotografía 9: Segundo punto de clasificación del material pétreo (zaranda secundaria)
Las dos (2) zarandas de clasificación (primaria y secundaria) se encuentran instaladas en los
siguientes puntos de Coordenadas UTM:
Tabla 3: Puntos de instalación de las zarandas de clasificación del material pétreo
ZARANDA UBICACIÓN
LONGITUD (X) LATITUD (Y)
1 785.539 10’004.003
2 785.617 10’003.972
Fuente: Datos tomados por la autora
- Clasificación manual
Al material no condicionado (∅ > 1”) se lo clasifica manualmente, separándolos en dos
tamaños: los fragmentos de mayor diámetro (𝑑𝑒𝑠𝑑𝑒 15 𝑐𝑚 hasta 60 cm de diámetro), son
trabajados por picapedreros (combo y puntas) para obtener piedra basílica y piedra bola,
productos que se comercializan directamente (Fotografía 10).
Durante el proceso de clasificación de material pétreo, se puede observar que los
fragmentos de roca de diámetro mayor a 15 cm que se encuentran en la cantera, representan
aproximadamente el 10% del volumen total de material, que se clasifica diariamente.
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Fotografía 10: Elaboración de piedra basílica y piedra bola
3.2.8. Trituración
Al también material no condicionado (∅ > 1”) que posee tamaños dentro del rango
0.03 𝑚 < ∅ < 0.15 m, se lo conduce a la trituradora de mandíbulas instalada en la plataforma
de trabajo de la cantera, para reducir su tamaño y obtener ripio, arena y polvo de piedra
(Fotografía 11).
Fotografía 11: Trituradora instalada en la cantera Blanca II
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Tabla 4: Especificaciones técnicas de la trituradora de mandíbula Tellsmith
Modelo
Tamaño de
apertura del
alimentador
(mm)
Tamaño de
la
alimentación
max (mm)
Rango de
apertura
de
descarga
(mm)
Capacidad
(t/h)
Peso (t)
Tamaño
total (mm)
PE
(250*400)
250*400 210 10-25 5-20 2.5 1430*1310
*134
Fuente: Manual de la trituradora de mandíbula Tellsmith-Scribd
El material procedente de la trituradora, con la ayuda de palas cargadoras, es trasladado al
segundo punto de clasificación (zaranda secundaria), para obtener (separar) ripio, arena y polvo
de piedra (Figura 2: Diagrama actual del proceso productivo de la cantera Blanca II).
Figura 2: Diagrama actual del proceso productivo de la cantera Blanca II
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Gracias a este esquema de trabajo se aprovecha prácticamente todo el material que se extrae
(explota) de la cantera Blanca II, evitando la formación de escombreras, situación que se
evidencia con la mínima cantidad de material pétreo no condicionado (cocodrilo) que se genera,
el mismo que sirve para soportar las plataformas de trabajo.
3.2.9. Equipo y maquinaria minera
El equipo y la maquinaria con la que se llevan a cabo las diferentes operaciones minero-
productivas en la cantera “BLANCA II”, es el siguiente:
Tabla 5: Registro de equipo y maquinaria
Fuente: Datos tomados por la autora
3.2.10. Productos obtenidos
El proceso de clasificación del material pétreo que se realiza en las tres (3) zarandas de la
cantera Blanca II, genera los siguientes cinco (5) productos áridos (Tablas 6 y 7):
Tabla 6: Productos obtenidos en la cantera, según su tamaño (diámetro)
PRODUCTO DIÁMETRO
Piedra basílica > 30cm
Piedra bola
(15-30) cm
TIPO MARCA CANTIDAD
Cargadora frontal. KOMATSU WA-380
DRESSER 520-C
2
Excavadora de orugas CATERPILLAR 320 B 1
Zarandas Fabricación nacional 3
Trituradora
TRITURADORA DE MANDÍBULA TELLSMITH
PE (250*400)
1
Volquetes VOLQUETA HINO GH 2
Total 6
25
Ripio (15 -25 ) mm
Arena (5-15) mm
Polvo de piedra < 5mm
Tabla 7: Productos que se comercializan en la cantera Blanca II
Fotografía 12: Piedra basílica
Fotografía 13: Piedra bola
Fotografía 14: Ripio
Fotografía 15: Polvo de piedra
Fotografía 16: Arena
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3.3 Geología del área de estudio
La zona en donde se encuentra la cantera Blanca II, es típicamente volcánica y se encuentra
enmarcada dentro de la formación del Complejo Volcánico Pululahua (Figura 3 y Anexo 03:
Mapa Geológico Regional).
En la cantera se identifican depósitos de material piroclástico, constituye un macizo
magmático andesítico, porfirítico con fenocristales de feldespato y horblenda.
Se observan rocas volcánicas extrusivas, principalmente andesitas hornbléndicas y dacitas de
tamaños centimétricas, decimétricas y en algunos casos métricos de formas subangulares a
angulares; en una matriz areno- limosa; en ciertas zonas presenta oxidación con la evidencia de
óxidos de hierro (Villagómez, 2003).
Varios horizontes de depósitos de caída cubren toda el área de estudio, así como
intercalaciones de lapilli y estratos arenosos, tobas de coloración café oscuro
Figura 3: Mapa geológico regional
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3.4 Identificación de los parámetros investigados
3.4.1 Propiedades físico-mecánicas de las rocas
3.4.1.1 Peso específico o peso unitario de la roca
Se lo define como el peso por unidad de volumen. Se considera el mismo valor para peso
específico y para densidad; constituye un indicador de calidad de la roca, puesto que a mayor
densidad, los materiales tendrán mejor calidad. (González, 2002).
Tabla 11: Valores típicos del peso específico de las rocas
Roca Peso específico
(g/cm3)
Andesita 2,2-2,35
Anfibolita 2,9-3,0
Arenisca 2,3-2,6
Basalto 2,7-2,9
Caliza 2,3-2,6
Toba 1,9-2,3
Fuente: Ingeniería Geológica (González, 2002)
Para determinar el peso específico de la roca, se empleó la siguiente fórmula:
Ecuación 1: 𝛄 = 𝐆𝐯
𝐆𝐯 − 𝐆𝐚 (Zienkiewicz, 1990)
Dónde:
Gv= Peso verdadero de la muestra de roca (peso en el aire)
Ga= Peso aparente de la muestra de roca (peso sumergido)
3.4.1.2 Ángulo de Talud Natural
Es el ángulo de inclinación de la superficie con respecto a la horizontal, que se forma cuando
se vierte libremente la roca (Pañín, 1994).
El ángulo natural de inclinación de los taludes estables corresponde al ángulo de borde de
liquidación (Sosa, 1989). Si el talud no es muy inclinado, beneficia el diseño de liquidación.
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3.4.1.3 Resistencia a la compresión uniaxial
Se define como resistencia de la roca a la compresión uniaxial o simple, a la carga (peso)
por unidad de área, con la cual el material se destruye por fracturación o por cizalla (González,
2002).
La resistencia a la compresión de una roca se determina con la siguiente fórmula:
Ecuación 2: 𝑹𝒄𝒐𝒎𝒑 =𝑭𝒄𝒐𝒎𝒑
𝑨 (González, 2002)
Dónde:
Rcomp = Resistencia de la roca a la compresión simple
Fcomp = Carga para la destrucción de la muestra
A = Superficie de la muestra
3.4.2 Profundidad de la cantera
Es la diferencia de nivel que existe entre la cota de la superficie y la del fondo de la cantera
(Sosa, 1989).
La profundidad de la cantera viene dada por la siguiente fórmula:
Ecuación 3: H= Hs – Hi (Sosa, 1989)
Dónde:
H= Profundidad de la cantera (m)
Hs = Cota superior (límite superior de la explotación)
Hi = Cota inferior que corresponde al fondo de la cantera
3.4.3 Altura de los bancos
La altura del banco depende de las dimensiones de los equipos de excavación y carga,
conjuntamente con las propiedades físico- mecánicas del macizo rocoso. Su valor no debe ser
mayor que la altura máxima de excavación de la máquina (Sosa, 1989).
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Existen varias maneras de calcular la altura de los bancos, la más común es la siguiente:
Ecuación 4: 𝐻𝑏 = 0.9 * 𝐻𝑒𝑥𝑐 𝑚á𝑥 (Rocas moderadamente resistentes) (Sosa, 1989)
Dónde:
H exc máx = altura máxima que alcanza el cucharón de la excavadora CAT 320-B, según manual
Caterpillar (Figura 4) = 10,71 m
Figura 4: Rangos de trabajo de la excavadora en dependencia de la longitud del brazo y la capacidad
del cucharón
Capacidad del cucharón de la excavadora CAT 320-B = 1 m3
Fuente: Manual Caterpillar
3.4.4 Número de bancos
El número de bancos se ha determinado en base a la siguiente relación:
Ecuación 5: 𝑵𝒃 =𝑯
𝑯𝒃 (Sosa, 1989)
Dónde:
Nb =Número de bancos
30
H =Profundidad de la cantera, (m)
Hb= Altura del banco, (m)
3.4.5 Ángulo de talud de los bancos
Es el ángulo que forma el talud del banco con el plano horizontal (pie del banco), depende de
la altura del banco y el tipo de material (Pañín, 1994). (Figura 5).
Cuanto más competente es la roca ó más baja sea la altura del banco, más vertical puede ser el
ángulo de talud; por el contrario, cuanto más suelta sea la roca o mayor la altura del banco, más
tendido deberá ser el ángulo del talud (Sosa, 1989).
Figura 5: Ángulo de talud de los bancos
Protodyakonov clasificó a las rocas sobre la base del coeficiente de resistencia “f”; este
parámetro es equivalente a la décima parte de la resistencia de la roca sometida a la compresión
simple expresada en (MPa) (Sosa, 1989).
Este valor se lo determina usando la siguiente fórmula:
Ecuación 6: 𝒇 =𝑹𝒄𝒐𝒎𝒑 (𝑴𝑷𝒂)
𝟏𝟎𝟎 (Sosa, 1989)
Dónde:
f= Coeficiente de resistencia, (adimensional)
Rcomp= Resistencia de la roca la compresión simple
31
El valor del ángulo de talud del banco de trabajo que se aproxima al valor óptimo, se puede
tomar como referencia de tablas experimentales o se lo determina sobre la base del coeficiente de
resistencia de Protodyakonov (f), aplicando la fórmula:
Ecuación 7: ∅ = 𝐭𝐚𝐧−𝟏 𝒇 ; [°]
Dónde:
∅ = Ángulo de talud del banco de trabajo [°]
f= Coeficiente de resistencia de la roca según Protodyakonov
En los bancos hay que distinguir también la estabilidad para corto tiempo y para largo
tiempo en correspondencia con el tipo de bancos: en trabajo y en receso.
Mediante el uso de tablas experimentales se puede estimar como varían los ángulos para
los taludes en trabajo y en receso en función de la profundidad de explotación y el coeficiente de
Protodyakonov (Tabla 12).
Tabla 12: Ángulo para taludes en trabajo y en receso de canteras en función del coeficiente de
protodyakonov
ANGULOS PARA TALUDES EN LAS CANTERAS
Grupo de rocas
Características del macizo rocoso
Altura de
un banco
(m)
Angulo de talud
de los bancos
(grados)
En
trabajo
∅
En
receso
∅𝒓
Rocas Peñascosas
Rcop > 80 MPa
f > 8
Rocas altamente resistentes,
sedimentarias metamórficas y rocas
efusivas.
15 – 20
hasta 90°
70 – 75°
Rocas resistentes poco fracturadas y
débilmente meteorizadas,
sedimentarias, metamórficas y efusivas.
15 – 20
hasta 80°
60 – 75°
Rocas resistentes, fracturadas y
débilmente meteorizadas,
sedimentarias. metamórficas y efusivas
15 – 20
hasta 75°
55 – 60°
Rocas poco
resistentes,
peñascosas y
semipeñascosas
8 ≤ Rcop < 80
Rocas sedimentarias, metamórficas y
efusivas de la zona meteorizada, calizas
relativamente estables en los taludes,
areniscas, y otras rocas sedimentarias
con cemento silícico, conglomerados,
10 – 15
70 – 75°
50 – 55°
32
MPa
1 ≤ f ≤ 8
gneis, granitos, tobas.
Rocas sedimentarias, metamórficas y
efusivas, todas las rocas intensamente
meteorizadas en los taludes (argilitas,
esquistos).
10 – 15
60 – 70°
35 – 45°
Rocas suaves y
granuladas
(pulverulentas)
Rcop < 8 MPa
f < 1
Rocas arcillosas así como también
todas las rocas totalmente
desintegradas (descompuestas).
10 – 15
50 – 60°
40 – 45°
Rocas arcillo – arenosas
10 – 15
40 – 50°
35 – 45°
Rocas gravo – arenosas 10 – 15 hasta 40° 30 – 40°
Fuente: Tecnología de explotación de minerales duros por el método a cielo abierto (Sosa, 1989).
3.4.6 Ángulo de liquidación de la cantera (ángulo del borde de la cantera en receso)
En la estabilidad de los bordes de la cantera, influyen las propiedades físico - mecánicas de
las rocas, estructura de los bordes (homogeneidad de las rocas); dirección de los planos de
esquistosidad con relación de borde, dimensiones y formas de la cantera, propiedades de filtración
de las rocas; tiempo de servicio de los bordes; régimen climático y carga exterior sobre el borde.
(Sosa, 1989)
La estabilidad del borde de la cantera disminuye como consecuencia de la actividad del agua
y los factores climáticos.
La magnitud del ángulo del borde de la cantera en receso (α), se calcula con la siguiente
expresión matemática:
Ecuación 8: 𝛂 = 𝑡𝑎𝑛−1 𝐻
𝑁𝐵𝑠∗𝐻𝑏∗cot(∅𝒓)+(𝑩𝒔∗(𝑵𝑩𝒔−𝟏)) ; [°]
Dónde:
H = Profundidad de la cantera, (m)
Hb= Altura del banco, (m)
∅r = Ángulo de talud del banco en receso
Bs= Ancho de la berma de seguridad, (m)
33
NBs =Número de bermas de seguridad
3.4.7 Ancho de la plataforma de trabajo
Es el lugar donde se encuentra la maquinaria minera de transporte con la que se efectúa la
explotación de los bancos (Sosa, 1989).
El valor del ancho de la plataforma de trabajo, resulta de la suma de los espacios necesarios
para el movimiento holgado de los diferentes equipos que trabajan en la plataforma (Figura 6).
Figura 6: Plataforma de trabajo
El ancho de la plataforma de trabajo se lo calcula con la fórmula:
Ecuación 9: 𝐵𝑝𝑡 = 𝐴 + 𝐶 + 𝑇 + 𝐵; 𝑚 (Sosa, 1989)
Dónde:
A: ancho del amontonamiento
C: espacio de maniobra de la excavadora, se calcula mediante la siguiente fórmula:
Ecuación 10: C= 1,5* Lexc (Sosa, 1989)
Dónde:
34
Lexc= Longitud de la excavadora (Figura 7)
Figura 7: Dimensiones de la excavadora Caterpillar 320 – B
Fuente: Manual Caterpillar
T: ancho de la vía
Ecuación 11: T = A* (0,5+1,5*n) (Sosa, 1989)
Dónde:
T= Ancho total de la vía, (m)
A= Ancho del vehículo de transporte (Tabla 13)
N= Número de carriles = 1
35
Tabla 13: Dimensiones de la Volqueta HINO GH (Capacidad 8 m3)
Dimensiones de la Volqueta HINO GH
LARGO TOTAL 6.300 mm
ANCHO CHASIS 8.700 mm
ANCHO DE CABINA: 2.855 mm
CAPACIDAD DE CARGA 8 m3
PESO CHASIS 4.755 Kg Fuente: Folleto de la Volqueta HINO GH -Scribd
B: Borde de seguridad o prisma de deslizamiento
Se denomina prisma de deslizamiento a la parte inestable del banco del borde superior del talud,
limita en su parte superior con el techo del banco y en sus costados por el talud del banco y el
plano de deslizamiento natural de las rocas (Sosa, 1989).
Ecuación 12: 𝑩 = 𝑯𝒃 ∗ 𝒕𝒈(∅𝒆 − ∅) (Sosa, 1989)
Dónde:
B = Borde de seguridad o prisma de deslizamiento, (m)
Hb= Altura del banco
∅𝑒 = Ángulo del talud máximo del banco
∅ =Ángulo del talud del banco de trabajo
3.4.8 Ancho de la plataforma de resguardo (berma de seguridad)
Se utilizan como áreas de protección, sirven para elevar la estabilidad del borde de la cantera y
para retener los pedazos de roca que se desprenden en los bancos superiores (Figura 8).
Generalmente las dimensiones se las elige entre un 40 a 50% de la altura del banco, en
función del ángulo de liquidación final de la cantera (Sosa, 1989).
36
Ecuación 13: Bs = (0,4-0,5) 𝑯𝒃 (Sosa, 1989)
Dónde:
Hb= Altura del banco
Figura 8: Berma de seguridad
3.4.9 Quebradura
Es la proyección que existe entre el ancho de la plataforma de resguardo y el ángulo de
talud del banco (Figura 9), se obtiene mediante la siguiente fórmula:
Ecuación 14: 𝑸 =𝑯𝒃
𝒕𝒈 ∅ (Sosa, 1989)
Dónde:
Hb= Altura del banco
∅ =Ángulo del talud del banco
37
Figura 9: Quebradura
3.4.10 Dirección óptima de explotación
Cuando el buzamiento de los planos de estratificación está dirigido hacia el talud,
disminuye la estabilidad de los bordes de la cantera (Figura 10). Por este motivo es necesario
escoger la dirección adecuada de los trabajos mineros, de tal manera que los planos de
estratificación estén dirigidos en sentido contrario al talud (Sosa, 1989).
Figura 10: Dirección óptima de explotación en función de los planos de estratificación
Fuente: Tecnología de explotación de minerales duros por el método a cielo abierto (Sosa, 1989) .
a) Borde inestable, hacia el lado del talud
b) Borde estable, hacia el macizo
38
3.4.11 Sistema de drenaje
El agua de escorrentía se la evacúa mediante zanjas longitudinales denominadas
cunetas, en la coronación o en el pie del talud (Figura 11); el agua baja por las pendientes
naturales y es conducida hasta la quebrada o descarga más próxima del sistema del drenaje
(Bañón, 2000).
En este caso, no se justifica la construcción de un sistema de drenaje interno por las
escasas precipitaciones que se dan en el sector, lo que se recomienda es hacer zanjas de
coronación externas para evitar que las aguas lluvia se deslicen por los taludes y dañen los
bancos.
Figura 11: Cuneta en la coronación y en el pie del talud
3.4.12 Drenajes naturales
Las esporádicas aguas superficiales y de escorrentía captadas, se conducirán hacia los
drenajes naturales más cercanos, en este caso se podrán evacuar directamente en la Quebrada
Portada (Figura 12), que se encuentra ubicada en dirección SUR-OESTE con respecto al área
minera Blanca II.
39
Figura 12: Ubicación de la Quebrada Portada (Drenaje Natural)
Fuente: Mapa elaborado por la autora
3.5 Medición de variables y parámetros propuestos
Peso específico
Para la determinar el peso específico de la roca, se utilizaron los siguientes materiales:
- Balanza de brazo
- Vaso de precipitación
- Agua
- Hilo
- Muestra de una roca de la cantera Blanca II
Procedimiento:
1. Con ayuda de un hilo, colgar la muestra en la palanca de la balanza y pesar (peso en el aire).
40
2. Colocar el vaso de precipitación lleno de agua sobre la balanza, y registrar el peso de la
muestra colgante sumergida en el agua (peso aparente).
Los datos obtenidos en el laboratorio fueron recopilados en la siguiente tabla:
Tabla 14: Datos del ensayo de peso específico
MUESTRA PESO EN EL AIRE (g) PESO SUMERGIDO (g)
1 12,79 7,83
2 12,17 7,21
3 12,42 7,53
PROMEDIO 12,46 7,58
Fuente: Datos tomados por la autora
Reemplazando valores en (Ecuación 1), tenemos:
𝛄 = 12,46
12,46 − 7,58
𝛾 = 2,53 𝑔 /𝑐𝑚3
Ángulo de Talud Natural
Para determinar el ángulo de talud natural, se realizó un ensayo in – situ, con ayuda de la
brújula se tomaron varias medidas del ángulo natural en los distintos lugares donde se acumula
el material pétreo (Fotografía 18), como por ejemplo: al pie de los taludes, stock de materiales
para comercialización y en las laderas cercanas. Los valores obtenidos se registran en la
siguiente tabla:
Tabla 15: Valores de ángulos de talud natural, tomados al pie de los taludes
ENSAYO ÁNGULO
1 42º
2 37º
41
3 40º
PROMEDIO 40º
Fotografía 18: Ángulo de talud natural
Fuente: Fotografía tomada por la autora
Resistencia a la compresión de la roca
Para determinar la resistencia a la compresión de la roca, se realizó el ensayo uniaxial o de
compresión simple
Este ensayo permite clasificar a la roca por su resistencia y determinar de su deformabilidad
(González, 2002).
El ensayo se realizó sobre un cubo de roca, al que se le aplicó progresivamente fuerza axial
hasta que se produjo su rotura (Fotografía 19).
Los datos obtenidos en el laboratorio, fueron (Tabla 16):
Tabla 16: Ensayo de resistencia de la roca a la compresión simple
Muestra
Área (mm2)
Carga
máxima
(KN)
Resistencia a
la compresión
simple (MPa)
Dimensiones (mm)
1 2.970 94,1 31,68 54 55 55
42
Reemplazando valores en (Ecuación 02), tenemos:
𝐑𝐜𝐨𝐦𝐩 =9.410
29,70
𝐑𝐜𝐨𝐦𝐩 = 𝟑𝟏𝟔, 𝟖𝟒 𝑘𝑔
𝑐𝑚2
La resistencia a la compresión simple determinada en el laboratorio es de 316,84 kg/cm2 (Anexo
04).
Fotografía 19: Ensayo de la roca a la compresión simple
Fuente: Fotografías tomadas por la autora
Profundidad de la cantera
Para determinar la cota superior (Hs) y la cota inferior (Hi) de la cantera, se revisó el mapa
topográfico (Anexo 05: Mapa topográfico actual de la cantera), se obtuvieron los siguientes
datos:
Hs = Cota superior (límite máximo de la explotación) = 2.480 m.s.n.m.
43
Hi = Cota inferior que corresponde al fondo de la cantera = 2.380 m.s.n.m.
Reemplazando valores en (Ecuación 3), tenemos:
H = (2.480 – 2.380) = 100 m
La profundidad límite de la cantera para desarrollar los trabajos de liquidación es de 100 m
Altura de los bancos
Reemplazando valores en (Ecuación 4), tenemos:
Hb = 0,9 * 10.71 m = 9.64 m
Número de bancos
Reemplazando valores en (Ecuación 5), tenemos:
𝑁𝑏 =100 𝑚
10 𝑚
𝑁𝑏 = 10 𝑏𝑎𝑛𝑐𝑜𝑠
Ángulo de talud de los bancos
En base del coeficiente de resistencia de Protodyakonov (f), se determinó el ángulo de talud del
banco de trabajo, reemplazando este valor en (Ecuación 7), tenemos:
∅ = tan−1 𝑓 ; [°]
∅ = tan−1( 3,11 )
∅ = 73 °
Para determinar el coeficiente de resistencia, reemplazamos el valor obtenido del ensayo de
resistencia de la roca a la compresión uniaxial en (Ecuación 6):
44
𝑓 =31,68
10
𝑓 = 3, 17
Mediante la utilización de la Tabla 12, se aprecia que el ángulo de talud del banco en receso
(∅𝑟) que se deberá escoger según las condiciones existentes en la cantera, varía entre 35 º -45º,
ya que el Coeficiente de Protodyakonov (f) es de 3,17 y la altura del banco es de 10 m.
Ángulo de liquidación de la cantera
Reemplazando valores en (Ecuación 8), tenemos:
𝛂 = 𝑡𝑎𝑛−1100
10 ∗ 10 ∗ cot(𝟒𝟓º) + (𝟓 ∗ (𝟏𝟎 − 𝟏))
α= 35º
Ancho de la plataforma de trabajo
𝐵𝑝𝑡 = 𝐴 + 𝐶 + 𝑇 + 𝐵; 𝑚 (Sosa, 1989)
Reemplazando valores en (Ecuación 9), tenemos:
𝐵𝑝𝑡 = (4+ 14,16 + 5,71 + 3,64) m
𝐵𝑝𝑡 = 27,51 m
Dónde:
A: ancho del amontonamiento = 4 m
Reemplazando valores en (Ecuación 10), tenemos:
C= 1,5* 9,44
C= 14,16 m
45
Reemplazando valores en (Ecuación 11), tenemos:
T = 2,855 * (0,5+1,5*1)
T = 5,71 m
Reemplazando valores en (Ecuación 12), tenemos:
𝐵 = 10 ∗ 𝑡𝑔(90º − 73º)
𝐵 = 10 ∗ 𝑡𝑔(17º)
𝐵 = 3,64 𝑚
Ancho de la plataforma de resguardo (berma de seguridad)
Reemplazando valores en (Ecuación 13), tenemos:
Bs = 0,5 * 10 = 5m
Dirección óptima de explotación
Para conocer la dirección óptima de explotación, se debe tener en cuenta la orientación
de los planos de fracturas y diaclasas del macizo rocoso (Figura 12), para determinar la
dirección de explotación de los bancos para la liquidación de la cantera, se procedió a medir la
dirección de buzamiento y el buzamiento preferencial de las fracturas (Figura 13), obteniéndose
los siguientes resultados:
Azimut de buzamiento: NW – SE (169°)
Buzamiento: 72°
Figura 13: Medida de la orientación de las discontinuidades
46
Fotografía 20: Planos de fracturas
Fuente: Fotografía tomada por la autora
Tabla 17: Resumen de los valores determinados de las variables
VARIABLE VALOR UNIDAD
Peso Específico 2,53 gr/cm3
Resistencia a la compresión simple 31,68 MPa
47
Ángulo de talud natural 40 Grados
Profundidad de la cantera 100 m
Altura de los bancos 10 m
Número de bancos 10 ------
Ángulo de talud de los bancos de trabajo 73 Grados
Ángulo de talud de los bancos en receso 35º-45º Grados
Coeficiente de resistencia 3,17 ------
Ángulo de liquidación de la cantera 35º Grados
Ancho de la plataforma de trabajo 27,51 m
Ancho de la berma de seguridad 5 m
Azimut de buzamiento 169 Grados
Buzamiento 72 Grados
3.6 Registro y procesamiento de datos.
La información recopilada será clasificada, analizada y procesada por medio de software, que
permitirán la elaboración de tablas, mapas y diseños tridimensionales.
Los programas que se utilizarán están en dependencia de los resultados que se deseen
obtener, para el diseño de liquidación de la cantera “Blanca II”, se utilizaron los siguientes:
- AutoCAD: Para realizar mapas topográficos y diseñar la liquidación de la cantera Blanca
II.
- CivilCAD: Para generar curvas de nivel y elaborar perfiles topográficos necesarios para
calcular los volúmenes que se van a extraer en el proceso de liquidación de la cantera.
- Arcgis: Para elaborar el mapa geológico, mapa de ubicación geográfica y cartográfica
del área de estudio.
- RecMin: Para representar en un modelo tridimensional los parámetros aplicados en el
diseño de liquidación de la cantera Blanca II.
- Microsoft Excel: Para automatizar las tablas que se utilizan en el cálculo de costos del
proceso de liquidación.
48
3.7 Interpretación de resultados
- De acuerdo a los resultados obtenidos a través del ensayo de compresión simple (Tabla
18 y Anexo 04), se puede considerar a la roca como moderadamente resistente (Tabla
19).
Tabla 18: Resultados del ensayo de resistencia a la compresión simple
RESULTADOS DE ENSAYO A LA
COMPRESIÓN PARA LA MUESTRA
DE ROCA DE LA CANTERA BLANCA II
Resistencia
Compresión (kg/cm2)
Resistencia
Compresión (MPa)
316,84 31,68
Fuente: Informe de los ensayos de compresión simple realizados sobre cubos de roca.
Tabla 19: Clasificación en base a la resistencia de la roca
RESISTENCIA A LA
COMPRESIÓN SIMPLE (MPA)
DESCRIPCIÓN
1-5 Muy blanda
5 – 25 Blanda
25 – 50 Moderadamente dura
50 – 100 Dura
100 – 250 Muy Dura
> 250 Extremadamente dura Fuente: Ingeniería Geológica (González, 2002)
- La altura que deben tener los bancos, no deberá ser mayor que la altura máxima que
alcanza el cucharón de la excavadora CAT 320-B (10,71 m). Mientras menor sea la
altura de los bancos, se garantiza una mayor estabilidad y seguridad para los
trabajadores.
- Se escogerá un ángulo de talud para los bancos de trabajo menor al calculado (73º),
puesto que este valor fue obtenido en base al coeficiente de resistencia de protodyakonov
y se utilizaron los resultados del ensayo de la roca a la compresión simple realizado en un
cubo de roca compacto, que no representa el valor de real de la resistencia del macizo
rocoso.
49
El valor escogido (70º), garantiza que los trabajos de arranque, carga y transporte de
material sean seguros tanto para los operadores, como para la maquinaria.
- Tomando como referencia tablas ya elaboradas (Tabla 12), se determinó que 45º, es el
valor límite del ángulo de talud del banco en receso que se puede seleccionar para
realizar el diseño de liquidación.
- El ángulo de liquidación de la cantera calculado (35º), es el adecuado, puesto que este
valor no puede ser mayor que el ángulo de talud natural (40º). Si el talud no es muy
inclinado, beneficia el diseño de liquidación.
- Con el objetivo de tener mayor seguridad en las operaciones, y para conseguir que el
diseño final de liquidación garantice estabilidad del terreno, se optó por escoger el mayor
valor para la berma de seguridad (5m), que corresponde al 50% de la altura del banco.
- Para elegir la dirección de los trabajos de liquidación de la cantera, se pretende que los
planos de estratificación estén dirigidos en sentido contrario al talud; por lo tanto como la
dirección de los planos de las discontinuidades es NOROESTE-SURESTE (Fotografía
20), la dirección óptima para garantizar la estabilidad de los taludes será NORESTE –
SUROESTE (Figura 13).
Figura 14: Dirección de explotación de los bancos para la liquidación de la cantera Blanca II
Fuente: Imagen de Google Earth
50
3.8 Alternativas de solución al problema investigado
3.8.1 Alternativas de solución en el diseño de la cantera “Blanca II”
La primera alternativa consiste en realizar el diseño de liquidación de la cantera,
tomando en cuenta que los trabajos de explotación sobrepasaron (se encuentran fuera) de los
límites de la concesión. Por ello, el proceso de liquidación, demanda disponer de una superficie
adicional de la concesión de 2 has (proponer una ampliación de 100 m x 200 m) para aplicar
correctamente los parámetros técnicos establecidos con la interpretación de resultados, y así
conformar los bancos los taludes finales (de reposo) de la cantera (Tabla 21).
Tabla 21: Primera alternativa de solución en el diseño de la cantera
Parámetro técnico
Valor
Altura de los bancos en liquidación
Hb = 10 m
Ángulo de talud del banco de trabajo
∅ = 70 °
Ángulo de talud del banco en receso
∅𝑟 = 45°
Ángulo de liquidación de la cantera
𝛼 = 35 °
Ancho de la plataforma de trabajo
(berma de seguridad)
Bpt = 28 m
Ancho de la plataforma de resguardo
(berma de seguridad)
Bs= 5 m
Fuente: Tabla elaborada por la autora
La segunda alternativa plantea profundizar 20 m los actuales trabajos de explotación en
el fondo de la cantera, es decir, a partir de la cota 2.380 m.s.n.m. conformar 2 bancos más de los
que ya existen. Esto es posible porque el material pétreo continúa bajo la cota inferior de la
cantera y, además, porque el fondo de la misma tiene dimensiones (70 m x 50 m), suficientes
para realizar los trabajos de extracción.
51
El cálculo del volumen de material pétreo a extraerse, a partir de la cota 2.380 m.s.n.m,
si se profundizan los trabajos de extracción en la cantera, se efectuó tomado en cuenta las
dimensiones de los bancos inferiores (Anexo 06: Perfiles para calcular el volumen de material
pétreo a extraerse aplicando la segunda alternativa de solución):
Tabla 22: Volumen de material pétreo a extraerse al profundizar 20m los trabajos de extracción en la
cantera Blanca II.
PERFIL
ÁREA
(m2)
ÁREA
PROMEDIO
(m2)
DISTANCIA
ENTRE DOS
SECCIONES
(m)
VOLUMEN
(m3)
A-A` 772,13 958,42 40 38.336,6
B-B` 1.115,70 1.059,07 40 42.362,8
C-C` 1.002,44 854,1 40 34.162
D-D` 705,66 681,41 40 27.256,4
E-E` 657,16
TOTAL 142.117,2
El volumen de material pétreo que se obtendría, si se profundizara 20 m los trabajos de
extracción en la cantera Blanca II, fue calculado mediante el Método de Isolíneas utilizando el
software Civil-CAD 2014, obteniéndose como resultado 142.117,2 m3.
De acuerdo al informe de producción, presentado a la Agencia de Regulación y Control
Minero, ARCOM, se conoce que, semestralmente, la cantera produce 39.424,78 m3 de material
pétreo, lo que significa 78.849,56 m3 anuales.
Para estimar el tiempo que se prolongarían las actividades extractivas con la alternativa
de profundización, se establece la relación entre las reservas que existen en los 20 m bajo el
fondo actual de la cantera y la producción anual de la misma.
Tp =𝑅𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑠 20 𝑚 𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑒𝑙 𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑎
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙
Tp =142.117,2
78.849,56= 1,8 𝑎ñ𝑜𝑠
Si se opta por esta alternativa, las actividades extractivas se prolongan un tiempo de 2 años.
52
CAPÍTULO IV
DISEÑO METODOLÓGICO
4.1. Tipo de estudio
La presente investigación es de tipo descriptivo, debido a que se analizará la geología del
sector, las características físico-mecánicas del macizo rocoso, el método de explotación del
material pétreo y el procesamiento del material extraído en la cantera BLANCA II.
También es de tipo transversal porque el proyecto se desarrollará en un tiempo determinado.
Es de tipo prospectivo, porque los resultados obtenidos serán aplicados para diseñar el Plan de
Liquidación de otras canteras de la zona o de otras partes del país.
La información que se encuentra disponible en la concesión BLANCA II, constituye la base
inicial para el desarrollo del presente estudio, la que se complementará con la recopilación de
información teórica y bibliográfica de fuentes secundarias (libros impresos, tesis de grado,
folletos, publicaciones especializadas y revistas relacionadas con el tema) y con los respectivos
trabajos de campo.
El presente estudio comprende las siguientes etapas:
Trabajo de oficina: recopilación de información existente sobre el área de estudio (fuentes
secundarias).
Trabajo de campo: visitas al área Blanca II, ubicada en San Antonio de Pichincha, a fin de
realizar las siguientes actividades:
- Recolección de muestras para ensayos de laboratorio.
- Actualización del mapa topográfico del área de la concesión.
- Elaboración del mapa geológico.
- Preparación del mapa de liquidación de la concesión.
53
Procesamiento de datos: la información recolectada tanto en oficina como en campo, será
ordenada, tabulada, procesada técnicamente mediante el empleo herramientas (hardware),
técnicas y programas informáticos (software), para generar el modelo final del diseño de
liquidación propuesto.
4.2. Universo y muestra
El universo del presente estudio está definido por las diferentes canteras de la Mitad del
Mundo (San Antonio de Pichincha), que explotan, procesan y comercializan materiales de
construcción.
La muestra está representada por los límites cartográficos de la concesión “BLANCA II”,
que comprende un área de 2 hectáreas mineras.
4.3. Técnicas
Para la elaboración del presente trabajo se realizarán las siguientes actividades:
- Presentación y entrevista con el personal técnico que trabaja en la cantera.
- Recopilación de la información correspondiente a los trabajos previos: para sustentar el
presente trabajo se recopilará información técnica secundaria, relacionada con el ámbito
del proyecto, publicada en libros, tesis de grado, folletos, informes especializados, etc.
- Revisión de los informes de producción de la cantera Blanca II.
- Obtención de datos de campo: este estudio generará información primaria, mediante la
toma de muestras en la Cantera Blanca II, las que serán analizadas y sometidas a pruebas
de laboratorio para conocer su contenido y determinar sus características físico-mecánicas.
- Las muestras de la cantera Blanca II, serán analizadas en los laboratorios de la Facultad de
Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad Central del Ecuador; los ensayos que se
realizarán son:
Ensayo a la compresión uniaxial.
Ensayo de peso específico
- Redacción final del Proyecto Integrador: Diseño de Liquidación de la Cantera Blanca II.
54
4.4 Planteamiento de la propuesta en base a resultados
Técnicamente las dos alternativas de solución son factibles, lo que definirá la opción más
viable es la situación legal de la concesión, pues para el desarrollo del presente proyecto se
plantea ampliar el área de la concesión en 2 Has, decisión que depende única y exclusivamente
del Ministerio de Minería.
Los cálculos minero-geométricos que demanda la liquidación de la cantera determinan que el
espacio mínimo requerido para ejecutar los respectivos trabajos, alcanza a una superficie de100
m x 200 m.
La liquidación propuesta, contempla realizarla por bancos descendentes, utilizando la
maquinaria existente en la cantera, a partir de la cota 2.480 m.s.n.m., es decir desde la parte
superior, hasta la cota inferior 2.380 m.s.n.m., con lo que la reforestación de los bancos
superiores se cumplirá a medida que avance el proceso de liquidación.
Cabe indicar que en el proceso se retirará un pequeño volumen de sobrecarga (cobertura
vegetal), la misma que será guardada para la futura remediación.
Los parámetros técnicos para el diseño de liquidación de la cantera Blanca II, que garantizan
su estabilidad, se detallan en el diseño del proyecto.
En lo referente a las operaciones que se desarrollan en la cantera, se propone utilizar
únicamente la excavadora en el proceso de carga del material extraído del frente de explotación a
la volqueta, es decir prescindir en esta actividad del uso de la cargadora, medida que no incide
en el ritmo de producción, ya que el volumen diario de producción de material pétreo en la
cantera es pequeño (300 m3/día).
Al plantear la segunda alternativa de solución, se evaluó la topografía del terreno, y se
determinó que únicamente se podrían profundizar los trabajos de extracción hasta 20 m bajo el
fondo actual de la cantera, es decir que en la cota 2.360 m.s.n.m. el espacio para maniobrar ya
quedaría confinado.
55
4. 5. Diseño de Liquidación de la Cantera Blanca II
4.5.1. Parámetros técnicos
Los parámetros que se han escogido para elaborar el diseño de liquidación son (Figura 14):
Dimensiones de la cantera
Área: 2 has mineras
Largo= 200 m
Ancho= 100m
Profundidad de la cantera
H= 100 m
Altura de los bancos
Hb = 10 m
Número de bancos
Nb= 10 bancos
Ángulo de talud de los bancos de trabajo
∅ = 𝟕𝟎 °
Ángulo de talud de los bancos en receso
∅𝑟 = 45°
Ángulo de liquidación de la cantera
𝜶 = 35 °
Ancho de la plataforma de trabajo
𝐵𝑝𝑡 = 28 m
Ancho de la plataforma de resguardo (berma de seguridad):
Bs= 5 m
56
Quebradura
Reemplazando valores en (Ecuación 14), tenemos:
𝑸 =10
𝑡𝑔 70º
Q = 2,65 m
Figura 15: Parámetros minero-geométricos para los bordes finales de la cantera
Fuente: Figura elaborada por la autora
57
Volumen de sobrecarga a retirar en el proceso de liquidación
Para la liquidación de la cantera Blanca II, se necesita remover la cobertura vegetal
existente (Fotografía 21), que tiene una potencia media entre 30 y 40 cm, y cubre la superficie
de la concesión, es decir 2 hectáreas.
El volumen de sobrecarga a removerse será:
Vsobrecarga. = 20.000 m2 * 0,35 m
Vsobrecarga. = 7.000 m3 aproximadamente
Fotografía 21: Cobertura Vegetal
Fuente: Fotografía tomada por la autora
Volumen de material a extraerse en el proceso de liquidación.
Con ayuda de varios programas computacionales se pudo calcular, con una considerable
exactitud, las áreas o superficies que cubrirán los trabajos de liquidación de la cantera, así como
estimar con cierto detalle las reservas del depósito de materiales pétreos.
El método que se empleó para calcular el volumen de material a extraerse, en el proceso de
liquidación de la cantera Blanca II, fue el Método de Isolíneas, que es una variante del método
de secciones paralelas (Sosa, 1989).
58
Debido a la mínima cantidad de sobrecarga en el área de estudio, los trabajos de destape no
influirán decisivamente, pues la cobertura vegetal que se va a retirar, es mínima.
Los volúmenes limitados entre dos isolíneas contiguas se pueden obtener utilizando la fórmula:
Ecuación 15: 𝑽 = D ∗ A1 + A2
2 (Sosa, 1989)
Dónde:
V= Volumen del bloque entre dos secciones
A1, A2 = Superficies de las secciones contiguas que delimitan un bloque.
D= Distancia entre las dos secciones A1 y A2
Para el cálculo de las áreas generadas por los perfiles, se ha tomado en cuenta los bancos
de liquidación de la cantera Blanca II. (Anexo 07: Perfiles para calcular el volumen de material
pétreo a extraerse en el proceso de liquidación)
Tabla 23: Volumen de material a extraerse en el proceso de liquidación
PERFIL
ÁREA
(m2)
ÁREA
PROMEDIO
(m2)
DISTANCIA
ENTRE DOS
SECCIONES
(m)
VOLUMEN
(m3)
A-A` 2.834,28 3.206,67 40 128.266,8
B-B` 3.579,06 3.211,59 40 128.463,6
C-C` 2.844,12 2.847,09 40 113.883,6
D-D` 2.850,66 3.012,35 40 120.494
E-E` 3.174,03
TOTAL 491.108
El volumen de material pétreo a extraerse en el proceso de liquidación, fue calculado
mediante el Método de Isolíneas utilizando el software Civil-CAD 2014, y se obtuvo como
resultado: 491.108 m3.
59
Contorno final de la cantera Blanca II
El diseño de la cantera Blanca II, luego de ejecutarse la liquidación con los parámetros
propuestos, se puede apreciar en el mapa de liquidación (Anexo 08: Mapa de liquidación).
Figura 16: Diseño actual de la cantera BLANCA II
Figura 17: Diseño final de la cantera Blanca II, luego de ejecutarse la liquidación
60
4.5.2. Parámetros económico-financieros
4.5.2.1. Inversiones
Inversión actual
La inversión actual que se ha realizado en la cantera Blanca II, se detalla en la siguiente tabla:
Tabla 24: Inversiones realizadas en la cantera hasta la fecha actual
CONCEPTO COSTO (USD.)
Estudios topográficos y ambientales 2.500
Vías de acceso 4.000
Infraestructura ( oficina y batería sanitaria) 3.500
Cargadoras 85.000
Excavadora 120.000
Volquetas 95.000
Construcción de tolvas y zarandas 3.500
Trituradora 20.000
Señalética 1.000
Enseres de oficina y útiles de escritorio 500
Total 300.000 Fuente: Datos manifestados por el concesionario minero
Inversión propuesta
La inversión que demandará la ejecución de la liquidación de la cantera Blanca II,
corresponde a los estudios técnicos necesarios para la liquidación de la cantera, toma y análisis
de muestras, desmantelamiento de la infraestructura, reforestación y monitoreo de la estabilidad
de los taludes.
Las inversiones proyectadas para la liquidación, se detallan en la siguiente tabla:
Tabla 25: Inversión proyectada para el proceso de liquidación de la cantera
CONCEPTO COSTO
(USD)
Actualización de la topografía, diseño de liquidación
y elaboración de mapas
4.600
Desmantelamiento de la infraestructura 2.500
Análisis de laboratorio 1.300
Reforestación 82.099
Mantenimiento de las vías de acceso 2.000
61
Elaboración de informes de monitoreo
de la estabilidad física de taludes
800
Señalética 800
Equipos de protección personal 1.000
Inversión total 95.099 Fuente: Datos recopilados por la autora
4.5.2.2 Costos de liquidación
Los costos de liquidación de la cantera Blanca II, se los determinará de acuerdo a la
maquinaria que intervenga en el procesamiento de los materiales obtenidos en esta fase,
calculándolos como costos de operación (costos por mano de obra y equipos).
Costos por mano de obra
En el presente proyecto el rubro por concepto de mano de obra, se lo ha descartado, puesto
que los honorarios de los operadores de la maquinaria pesada, serán considerados en su costo
horario.
Costo horario de la maquinaria
Para obtener los costos de operación en el proceso de liquidación, se parte de los costos de
los equipos de arranque, carguío y transporte que se usan para la producción de los materiales
pétreos.
Los costos horarios de los equipos se detallan en las siguientes tablas (Tabla 26, 27 y 28)
Tabla 26: Costo horario del equipo de arranque del mineral (Excavadora Caterpillar, Modelo 320 B)
CÁLCULO DEL COSTO HORARIO PARA UNA EXCAVADORA
1 DATOS GENERALES DE LA MAQUINARIA
1.1 Modelo CATERPILLAR 320 B
1.2 Potencia del motor
150 Hp
1.3 Valor original + IVA (Vo)
120.000 USD
1.4 Condiciones de utilización (Fc)
0,8 (buena)
62
1.5 Valor residual (VR) VR = Vo* 25 % 30.000
1.6 Vida útil (VU) = (n)
7 Años
1.7 Interés anual (i)
14 %
1.8 Seguros e impuestos (s)
2 %
1.9 Horas de trabajo al año
2.000 Horas
1.10 Valor galón combustible diesel (Gd)
3,8 USD
1.11 Valor neumáticos (Ne)
ORUGAS
1.12 Valor Tren de rodaje (Vtr)
30.000 USD
1.13 Vida útil Tren de rodaje (Vutr)
4.000 Horas
2 COSTO DE PROPIEDAD
2.1 Depreciación (VD = VO - VR) VD / VU (horas) 6,42 USD / hora
2.2 Interés medio anual (IMA) Vo*(n+1) / 2*n 68.571,43 USD
2.3 Intereses IMA*i / h.año 4,8 USD / hora
2.4 Seguros IMA*s / h.año 0,69 USD / hora
2.5 Total costo de propiedad Tcp = (VD + I + S) 11,91 USD / hora
Tcp= (6,42 + 4,8 + 0,69)
3 COSTO DE FUNCIONAMIENTO
3.1 Combustible diesel (Cd) 0,04*hp*Gd 22,8 USD / hora
3.2 Lubricantes (CL) 0,33*Cd 7,52 USD / hora
3.3 Filtros 0,2*CL 1,50 USD / hora
3.4 Tren de rodaje Vtr / Vutr
7,50 USD / hora
3.5 Mantenimiento Fc*VD/VU (horas) 5,14 USD / hora
3.6 Costo por mano de obra (operador) SN = 700 USD/mes
160 horas/mes 4,38 USD / hora
3.7 Total costo de funcionamiento Tcf = (22.8+7.52+ 1.50 +7.5+5.14+ 4.38) 48,84 USD / hora
63
4 COSTO DE PROPIEDAD + COSTO DE FUNCIONAMIENTO 60,75 USD / hora
5 GASTOS GENERALES 10%*(4) 6,08 USD / hora
6 COSTO TOTAL HORARIO (4) + (5) 66,82 USD / hora
Fuente: Datos tomados del manual de la maquinaria
Tabla 27: Costo horario del equipo de carga del material pétreo (Cargadora Sobre Ruedas KOMATSU
WA 380)
CÁLCULO DEL COSTO HORARIO PARA UNA CARGADORA
1 DATOS GENERALES DE LA MAQUINARIA
1.1 Modelo KOMATSU WA 380
1.2 Potencia del motor
128 Hp
1.3 Valor original + IVA (Vo)
85.000 USD
1.4 Condiciones de utilización (Fc)
0,8 (buena)
1.5 Valor residual (VR) VR = Vo* 25 % 21.250 USD
1.6 Vida útil (VU) = (n)
7 Años
1.7 Interés anual (i)
14 %
1.8 Seguros e impuestos (s)
2 %
1.9 Horas de trabajo al año
2.000 Horas
1.10 Valor galón combustible diesel (Gd)
3,8 USD
1.11 Valor juego de neumáticos (Vjn)
25.000 USD
1.12 Vida útil neumáticos (Vun)
4.000 Horas
2 COSTO DE PROPIEDAD
2.1 Depreciación (VD = VO - VR) 63750 VD / VU (horas) 4,55 USD / hora
2.2 Interés medio anual (IMA) Vo*(n+1) / 2*n 48.571,4 USD
2.3 Intereses IMA*i / h.año 2,91 USD / hora
2.4 Seguros IMA*s / h.año 0,49 USD / hora
2.5 Total costo de propiedad Tcp= (VD + I + S) 7,95 USD / hora
64
Tcp= (4,55 + 2,91 + 0,49)
3 COSTOS DE FUNCIONAMIENTO
3.1 Combustible diesel (Cd) 0,04*hp*Gd 19,46 USD / hora
3.2 Lubricantes (CL) 0,33*Cd 6,42 USD / hora
3.3 Filtros 0,2*CL 1,28 USD / hora
3.4 Neumáticos 1,1*Vjn/Vun
6,88 USD / hora
3.5 Mantenimiento Fc*VD/VU (horas) 3,64 USD / hora
3.6 Costo por mano de obra (operador) SN = 700 USD/mes
160 horas/mes 4,38 USD / hora
3.7 Total costo de funcionamiento Tcf = (19.46+6.42+ 1.28+6.88+3.64+ 4.38) 42,1 USD / hora
4 COSTO DE PROPIEDAD+ COSTO DE FUNCIONAMIENTO 50,1 USD / hora
5 GASTOS GENERALES 10%*(4) 5,01 USD / hora
6 COSTO TOTAL HORARIO (4) + (5) 55,1 USD / hora
Fuente: Datos tomados del manual de la maquinaria
Tabla 28: Costo horario del equipo de transporte del material pétreo (Volqueta HINO GH)
CÁLCULO DEL COSTO HORARIO PARA UNA VOLQUETA
1 DATOS GENERALES DE LA MAQUINARIA
1.1 Modelo Hino GH
1.2 Potencia del motor
247 Hp
1.3 Valor original (Vo)
71.680 USD
1.4 Valor juego de neumáticos (Vjn)
12.000 USD
1.5 Vida útil neumáticos (Vun) 2000 Horas
65
1.6 Condiciones de trabajo (Fc)
0,8 (buena)
1.7 Valor residual (VR) VR = Vo* 25 % 17.920 USD
1.8 Vida útil (VU) = (n)
5 Años
1.9 Interés anual (i)
14 %
1.10 Seguros e impuestos (s)
2 %
1.11 Horas de trabajo al año
2000 Horas
1.12 Vida útil (VU) = (n) = 5años 10.000 horas
1.13 Valor galón combustible diesel (Gd) Precio Internacional 3,8 USD
2 COSTO DE PROPIEDAD
2.1 Depreciación (VD = VO - VR) VD VD/ VU (horas) 5,38 USD / hora
2.2 Inversión media anual (IMA) Vo*(n+1) / 2*n 43.008 USD
2.3 Cálculo de interés (I) IMA*i / h.año 2,58 USD / hora
2.4 Cálculo de seguros(S) IMA*s / h.año 0,43 USD / hora
2.5 Total costo de propiedad Tcp = (VD + I + S) 8,39 USD / hora
Tcp= (5,38+ 2.58 + 0,43)
3 COSTO DE FUNCIONAMIENTO
3.1 Combustible diesel (Cd) 6 gal/hora 22,8 USD / hora
3.2 Lubricantes (CL) 0,33*Cd 7,52 USD / hora
3.3 Grasas y filtros (F) 0,2*CL 1,47 USD / hora
3.4 Neumáticos 1,1*Vjn/Vun
3,33 USD / hora
3.5 Mantenimiento Fc*VD / VU (horas) 4,3 USD / hora
3.6 Costo por mano de obra
(operador)
SN = 700 USD/mes
160 horas/mes 4,38 USD/hora
3.7 Total costo de funcionamiento Tcf = (22.8 +7.52 +1.47
+3.33+4.3+4.38) 43,78 USD / hora
4 COSTO DE PROPIEDAD+ COSTO DE FUNCIONAMIENTO 52,17 USD / hora
66
Fuente: Datos tomados del manual de la maquinaria
Los costos horarios de la maquinaria que se utilizarán en el proceso de liquidación, se resumen
en la siguiente tabla:
Tabla 29: Resumen de los costos horarios para el proceso de liquidación
Maquinaria
Costo de
propiedad
(USD/hora)
Costo de
funcionamiento
(USD / hora)
Costo horario
(USD / hora)
Excavadora CATERPILLAR 320-B 11,91 48,84 66,82
Cargadora Sobre Ruedas KOMATSU WA
380
7,95 42,1 55,1
Volqueta HINO GH 8,39 43,78 57,37
TOTAL 28,25 134,72 179,29 Fuente: Tabla elaborada por la autora
4.5.2.3 Amortización de la inversión
Para calcular la amortización o depreciación anual de la maquinaria utilizada, se utilizará
el método lineal que se basa en la aplicación de la siguiente fórmula:
Ecuación 16: Amortización lineal = Valor original−Valor residual
𝑉𝑖𝑑𝑎 ú𝑡𝑖𝑙 (Levin, 2004)
En la siguiente tabla, se indica la cuota de amortización de la maquinaria.
Tabla 30: Amortización de la maquinaria minera
5 GASTOS GENERALES 10%*(4) 5,2 USD / hora
6 COSTO TOTAL HORARIO (4) + (5) 57,37 USD / hora
Maquinaria
Valor
original
(Vo)
Valor residual
(Vr)
Vida útil
(n)
Cuota de
amortización
(USD / año)
Excavadora Caterpillar 320-B 120.000 30.000 7 12.857
Cargadora Sobre Ruedas
KOMATSU WA 380
85.000 21.250 7 9.107
Volqueta HINO GH 71.680 17.920 5 10.752
67
4.5.2.4 Costos unitarios de producción en función del rendimiento
Los costos unitarios de producción se los obtiene de la relación entre los costos horarios y el
rendimiento de la maquinaria pesada empleada (Tabla 31).
El rendimiento teórico se obtiene de los manuales respectivos de la maquinaria, en base a la
siguiente fórmula
Ecuación 16: Rcat = 60∗𝑄
𝑇
Dónde:
Rcat = Rendimiento teórico o de catálogo
Q= capacidad del instrumento de trabajo
Tc = tiempo total de un ciclo de trabajo
Tabla 31: Rendimiento teórico de la maquinaria utilizada para la liquidación de la cantera Blanca II
Maquinaria
Capacidad
del
instrumento
de trabajo
m3
Tiempo total
de un ciclo
(min)
Rendimiento
teórico
(m3/h)
Excavadora Caterpillar 320-B 1,1 0,70 94,28
Cargadora Sobre Ruedas KOMATSU WA
380
2,8 0,98 171,35
Volqueta HINO GH 8 5 96 Fuente: Datos tomados del manual de la maquinaria
Los costos por unidad producida en el proceso de liquidación y cierre se resumen (Tabla 32):
68
Tabla 32: Costos unitarios de producción para la Liquidación
Maquinaria
Costo
horario
(USD / hora)
Rendimiento
teórico
(m3/h)
Costo unitario
(USD / m3)
Excavadora CATERPILLAR 320-B 66,82 94,28 0,72
Cargadora Sobre Ruedas KOMATSU WA
380
55,1 171,35 0,36
Volqueta HINO GH 57,37 96 0,6
Costo Unitario De Producción = (0,72 + 0,36 + 0,6) 1,68
El costo unitario de producción para la liquidación de la cantera Blanca II, es de: 1,68 $/𝑚3
4.5.2.3 Costos de remediación
Los costos de remediación serán considerados como inversiones en el proyecto de
liquidación de la cantera.
4.5.2.3.1 Costos de mantenimiento y monitoreo de la estabilidad de taludes
Durante el período de liquidación, el área de la cantera será monitoreada mediante
inspecciones visuales. El monitoreo de estabilidad de los taludes se realizará en forma trimestral
y por un periodo de 18 meses. Esto permitirá prevenir posibles deslizamientos.
El monitoreo de las medidas de cierre abarcará la estabilidad de taludes; los métodos que se
emplearán para el monitoreo, serán (Tabla 33):
Tabla 33: Métodos empleados para el monitoreo de la estabilidad de taludes
COMPONENTES MÉTODOS
TALUDES DE LA CANTERA Inspección visual de agrietamientos.
Inspección visual de los taludes.
Inspección visual de letreros.
Fuente: Análisis y manejo de taludes y laderas inestables (Bonnard,, 2000)
El costo por concepto de mantenimiento y monitoreo de la estabilidad, se indica en la siguiente
tabla:
69
Tabla 34: Costos de mantenimiento y monitoreo de la estabilidad física
CONCEPTO COSTO TOTAL (USD.)
Elaboración de informes de monitoreo de la
estabilidad de taludes
800
Mantenimiento de las vías de acceso 2.000
SUBTOTAL 2.800
4.5.2.3.2 Costos de Revegetación
En el plan de revegetación que se va a efectuar en la cantera, se evalúan los costos en
base a 3 hectáreas, durante un período de 18 meses.
Tabla 35: Número de plantas a incorporarse en un año
A continuación se desglosan los costos por concepto de mano de obra (Tabla 36, 37 y 38),
herramientas de trabajo (Tabla 39), incorporación de material vegetal (Tabla 40 y 41) e
infraestructura para el riego (Tabla 42); que se consideran en la reforestación de las 3 hectáreas.
Costo por mano de obra
Para la reforestación del área, se necesitará el siguiente personal:
- Un técnico en reforestación y prevención de riesgos
- Dos Obreros
Tabla 36: Costo por día laborable de un técnico en reforestación
CONCEPTO COSTO (USD)
Salario Nominal 900
Salario Nominal Diario 32,89
Factor de mayoración 12,08
Recargo décimo tercer sueldo 2,60
Recargo décimo cuarto sueldo 1,47
Densidad: PLANTAS / HECTÁREA 700
Número de hectáreas a reforestar 3
Número de plantas a incorporarse 2.100
Tiempo estipulado 18 meses
70
Seguro Social I.E.S.S 6,31
Fondos de reserva 4,33
Salario real de un día laborable 59,87
Factor real de pago 1,81
Tabla 37: Costo por día laborable de un obrero
CONCEPTO COSTO (USD)
Salario Nominal 500
Salario Nominal Diario 16,45
Factor de mayoración 6,04
Recargo décimo tercer sueldo 2,16
Recargo décimo cuarto sueldo 1,47
Seguro Social I.E.S.S 3,79
Fondos de reserva 2,16
Salario real de un día laborable 32,21
Factor real de pago 1,95
Tabla 38: Cálculo del costo por mano de obra por 18 meses de trabajo.
PERSONAL SALARIO
NOMINAL
(USD)
FACTOR
REAL DE
PAGO
COSTO
(USD/mes)
COSTO
TOTAL
1 técnico en
reforestación
900 1,81 1.448 26.064
2 obreros 500 1,95 1.950 35.100
Costo total por mano de obra 61.164 Fuente: Tabla elaborada por la autora
Costo por herramientas de trabajo
Tabla 39: Cálculo del costo por herramientas por 18 meses de trabajo.
CONCEPTO
UNIDAD COSTO TOTAL (USD.)
Máquinas, herramientas menores Global 1.000
Costo total por herramientas de trabajo 1.000
Costo por preparación de suelos y siembra
Tabla 40: Cálculo del costo por preparación de suelos y siembra por 18 meses de trabajo.
71
CONCEPTO
UNIDAD
CANTIDAD
COSTO
UNITARIO (USD.)
COSTO
TOTAL (USD.)
Abono orgánico
m3
100
18,00
1.800
Tierra fértil
m3
375
15,00
5.625
Agroquímicos Kg 500 1,30 650
Ahoyado, siembra y riego
de prendimiento
Hoyos 2.100 0,30 630
Costo total por preparación de suelos y siembra 8.705
Costo por incorporación de plantas y semillas
Tabla 41: Cálculo del costo incorporación de plantas y semillas por 18 meses de trabajo.
CONCEPTO
UNIDAD
CANTIDAD
COSTO
UNITARIO (USD.)
COSTO
TOTAL (USD.)
Plantas (transporte, cargue
y descargue)
Unidad
2.100
2,80
5.880
Semillas (arbóreas,
arbustivas y herbáceas)
Kg
5
70,00
350
Costo total por incorporación de plantas y semillas 6.230
Costo por infraestructura para el riego
Tabla 42: Cálculo del costo por infraestructura para el riego por 18 meses de trabajo.
CONCEPTO
UNIDAD
COSTO
TOTAL (USD.)
Reservorios, válvulas, mangueras,
bombas, tanqueros para abastecimiento de agua
Global
5.000
Costo total por infraestructura para el riego 5.000
Costo total para la reforestación = (61.164+ 1.000 + 8.705 + 6.230 + 5.000) = 82.099 USD.
4.5.3 Parámetros socio-ambientales
72
Una vez concluida la fase de explotación, será necesario proceder al cierre de la cantera. Los
parámetros que se deben tomar en cuenta para realizar la liquidación de la cantera son los
siguientes:
- Los drenajes y cauces de los ríos y quebradas deben quedar libres de obstáculos.
- Retirar la infraestructura y señalización instalada durante las operaciones mineras de
explotación.
- Reforestar el área intervenida para controlar la erosión y polución debido a la fuerte
circulación de viento.
4.5.3.1 Descripción de las instalaciones e infraestructura a ser retiradas
Las estructuras que serán desmanteladas y retiradas del área serán las siguientes:
- Oficina técnica y de cobranza (Fotografía 22)
- Bodega de herramientas
Fotografía 22: Oficina de la cantera Blanca II
4.5.3.2 Descripción de la maquinaria a ser retirada
Tabla 43: Detalle de la maquinaria a ser retirada
MAQUINARIA CANTIDAD
Zarandas 3
Trituradora de
mandíbulas
1
Total 4
73
4.5.3.3 Manejo de desechos sólidos (basura común)
Durante el proceso de liquidación se implementará un programa de colocación de
recipientes recolectores de basura de acuerdo al siguiente detalle (Tabla 44):
Tabla 44: Distribución de recipientes recolectores de desechos
Lugar de
ubicación del
recipiente
Tipo de desechos
generados
N° de
recipientes y
tipo
Oficina
administrativa y
bodega
Basura común (papel,
envases plásticos,
metálicos)
1, plástico
Áreas de
talleres de la
maquinaria
Basura común, desechos
peligrosos (filtros,
waypes), recipientes
plásticos
3, metálicos
Fuente: Informe del Plan de acción de la cantera Blanca II
4.5.3.4 Manejo de combustibles
- El transporte del combustible desde el sitio de comercialización, hasta el sitio de
almacenamiento, se lo realizará en recipientes metálicos.
- Todos los tanques de combustible, serán dispuestos en un galpón, el mismo que tendrá la
capacidad para recolectar el volumen de combustible presente en los tanques.
- El abastecimiento del combustible hacia las diferentes maquinarias que operan dentro del
área minera, se lo realizará con ayuda de bombas manuales.
- Para el abastecimiento del combustible, las maquinarias deberán estar completamente
apagadas.
74
4.5.3.5 Sectores a ser reforestados
La reforestación se realizará en los siguientes sectores: parte posterior de la oficina y el
comedor, parte posterior del parqueadero, bermas de los bancos liquidados.
La reforestación se efectuará con especies nativas del sector (Tabla 45).
Tabla 45: Especies vegetales que pueden ser utilizadas en la reforestación
FAMILIA NOMBRE CIENTIFICO NOMBRE COMUN
AGAVACEAE Agave americana Cabuya
ASTERACEAE Baccharis polyantha Chilca
ASTERACEAE Barnadesia arbórea Espino
SCROPHULARIACEAE Calceolaria crenata Zapatitos
POACEAE Cortaderia nítida Sigse
Fuente: Informe del Plan de acción de la cantera Blanca II
Adicionalmente, se implementará una barrera forestal con arbustos de la zona en una
extensión aproximada de 60 m, en el lindero entre la propiedad del Sr. Mario Cevallos (área
Blanca II) y la propiedad del Sr. Angos (área Rosita).
75
CAPÍTULO V
IMPACTOS DEL PROYECTO
5.1 Impactos técnicos
Tabla 46: Impactos técnicos del proyecto
FACTOR IMPACTO
Estabilidad de
taludes
Mediante la aplicación de los parámetros minero-geométricos
inherentes a la liquidación propuesta, se estabilizarán los
taludes finales de la Cantera Blanca II, brindando mayor
seguridad al personal que aquí labora.
Permanencia en el tiempo de los parámetros de diseño
Generación de
espacios físicos
aprovechables
Con la finalidad de utilizar el espacio explotado se plantean las
siguientes actividades en las cuáles pueden ser empleadas las
plataformas:
- Áreas de recreación
- Actividad agrícola
- Generación de energía solar
- Lugar turístico
5.2 Impactos socio-económicos
Tabla 47: Impactos socio-económicos del proyecto
FACTOR IMPACTO
Economía Demanda de inversión en el proyecto de liquidación
Generación de plazas de trabajo
Movilidad económica en la zona del proyecto
Seguridad y Salud
ocupacional
Mayor seguridad para los trabajadores y la maquinaria en el
desarrollo de las diferentes operaciones
76
Población Espacios de recreación
Espacios agrícolas
5.3 Impactos ambientales
Tabla 48: Impactos ambientales durante la ejecución del proyecto
FACTOR IMPACTO
Calidad del aire Reducción de emisiones de gases y polvo a la
atmósfera
Calidad del suelo (geología y
morfología)
Cambios en la topografía
Cambio del uso del suelo
Flora Reforestación de las zonas afectadas
Fauna Desplazamiento
Paisaje Recuperación del paisaje
5.4 Categorización de los impactos
El impacto de mayor relevancia es el técnico, puesto que se pretende garantizar de forma
permanente la estabilidad del terreno en donde se realizan actividades extractivas, pudiendo
darle un uso posterior a este espacio para realizar otra actividad.
En lo referente a la parte ambiental, también representa un aporte significativo la ejecución
del presente proyecto; mediante la reforestación de las áreas afectadas, se conseguirá mejorar el
impacto visual del paisaje deteriorado por la actividad extractiva.
5.5 Plan de prevención y mitigación de impactos
Tabla 48: Plan de prevención y mitigación de impactos
FASE FACTOR IMPACTO
IDENTIFICADO
MEDIDAS
PROPUESTAS
INDICADORES MEDIO DE
VERIFICACIÓN
FA
SE
DE
LIQ
UID
AC
IÓN
Posibles riesgos
de seguridad y
salud
ocupacional por
el manejo de
maquinaria
pesada
Accidentes laborales
por el transporte del
material pétreo
extraído
Cada uno de los
trabajadores
deberán utilizar
correctamente el
EPP
# de trabajadores
utilizando
correctamente el EPP
/# total de trabajadores
Tener registros
documentales
Fotográficos del uso
obligatorio del EPP
Generación de
ruido
Daños al sistema
auditivo de los
trabajadores
Los trabajadores
usarán protección
auditiva durante el
uso de maquinaria
que supere los
decibeles normales
para evitar daños a
su sistema auditivo
# de trabajadores
utilizando protectores
auditivos /# total de
trabajadores
Tener registros
Fotográficos y
documentales del uso
de EPP (protectores
aditivos)
Generación de
residuos y
escombros
Contaminación
paisajística
Una vez levantada
toda la
infraestructura,
recopilar todos los
escombros y
Disponerlos
adecuadamente en
las escombreras.
Disponer lo
residuos sólidos en
contenedores
Área limpia libre de
escombros y residuos
sólidos /total de Áreas
intervenidas
Tener registros
documentales
Fotográficos de las
áreas limpias
78
Fuente: Informe del Plan de acción de la cantera Blanca I
Generación de
polvo
Cambios en la calidad
del suelo
Cambios en la calidad
del aire
No disponer
residuos hacia el
suelo
Realizar la
aspersión de agua
en las vías
internas, sector de
zarandas, de
trituración y patio
de maniobras
Área libre de polución
/total de Áreas
intervenidas
Tener registros
documentales
Fotográficos de las
áreas limpias
Tener registros
documentales
Fotográficos de las
áreas
Siembra de
especies
endémicas
Recuperación del uso
del suelo
Recuperación de flora
y fauna
Recuperación del
paisaje
Se procurará que
no haya impacto
visual alguno, ni
algún pasivo
ambiental que
provoque cambios
o daños al entorno
ambiental.
Finalmente se
procederá a la
reforestación del
terreno con
especies nativas
del lugar.
Área sembrada con
especies de la
zona/total de Áreas
intervenidas
Tener registros
documentales
Fotográficos de las
áreas sembradas
79
CAPÍTULO VI
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
6.1 Conclusiones
1. En los niveles explotados actualmente, no existe una planificación técnica, lo que ha
impedido que se definan parámetros adecuados para el desarrollo armónico de las
actividades productivas.
2. El diseño de liquidación de la cantera Blanca II, contempla la estabilización de sus
taludes mediante diez (10) bancos descendentes, a partir de la cota 2.480 m.s.n.m.
3. El diseño de liquidación de la cantera Blanca II, aplicando la alternativa seleccionada
(ampliación de la concesión), se sustenta en los siguientes parámetros:
- Profundidad de la cantera = 100 m
- Altura de los bancos = 10 m
- Número de bancos = 10 bancos
- Ángulo de talud de los bancos en trabajo= 70 °
- Ángulo de talud de los bancos en receso = 45 °
- Ángulo de liquidación de la cantera= 35 °
- Ancho de la plataforma de trabajo = 28 m
- Ancho de la plataforma de resguardo (berma de seguridad) = 5 m
4. El volumen de material pétreo a extraerse en el proceso de liquidación de la cantera,
determinado por el método de isolíneas, totaliza aproximadamente: 491.108 m3.
5. La liquidación de la cantera Blanca II, no demanda de mayores inversiones ya que las
operaciones minero-productivas a desarrollarse para estabilizar sus taludes, se cumplirán
con la maquinaria existente, por lo que el monto total requerido se aproxima a US$
95.000
80
6. El procesamiento (clasificación y trituración) del material pétreo, que se aplica en la
cantera Blanca II, permite aprovechar íntegra y totalmente las reservas explotadas,
incluida la escasa sobrecarga, evitando la formación de escombreras y con ello la
contaminación ambiental.
7. El costo unitario de producción de los distintos materiales pétreo destinados a la industria
de la construcción, durante el proceso de liquidación de la cantera Blanca II, asciende a
1,68 USD/m3, en tanto que su precio medio de venta, en cancha mina (patio de stocks),
está en 2,23 USD/ m3.
8. El plan de reforestación y rehabilitación de las áreas intervenidas (afectadas) contempla
una inversión cercana a los US$ 82.000, oo.
9. La ejecución del diseño de liquidación de la cantera Blanca II, causará impactos positivos
tanto en la parte técnica como en la ambiental, por lo que el proyecto es totalmente viable
y necesario.
6.2 Recomendaciones
1. Tramitar ante el Ministerio de Minería la ampliación de la concesión para explotación de
materiales de construcción del área Blanca II, en razón a que los actuales trabajos de
extracción han sobrepasado sus límites contractuales, si ello no fuese factible, no se
podría aplicar el diseño de liquidación de esta unidad minero-productiva y los espacios
intervenidos permanecerían como pasivos socio-ambientales difícilmente recuperables.
2. Aplicar el presente diseño de liquidación para el cierre de la cantera Blanca II, a fin de
garantizar estabilidad a sus taludes y control ambiental minero en la zona de Rumicucho.
81
3. Contratar los servicios de un ingeniero en minas para la ejecución, supervisión y el
seguimiento de las operaciones técnico-operativas que conlleva la liquidación de la
cantera Blanca II.
4. Cumplir el plan de reforestación de los espacios intervenidos, conforme la programación
propuesta, así como realizar el monitoreo post-cierre durante los siguientes 18 meses de
concluida la liquidación de la cantera.
5. Aprovechar el espacio explotado (fondo de la cantera y bermas de seguridad) para
actividades productivas (agricultura) o áreas de recreación para la comunidad.
6. Cumplir el plan de monitoreo y seguimiento ambiental de los trabajos inherentes a la
liquidación de la cantera Blanca II, a fin de evaluar los niveles de polución y
recuperación del entorno paisajístico, así como la estabilidad de sus taludes.
7. Propender la participación de la comunidad de Rumicucho, aledaña al área del proyecto,
en los planes de monitoreo y seguimiento post-cierre de la cantera Blanca II, como
mecanismo de manejo social eficiente y participativo de los espacios abandonados,
generación de fuentes potenciales de trabajo y obtención de beneficios económicos e
infraestructurales que eleven su calidad de vida.
82
CAPÍTULO VII
BIBLIOGRAFÍA Y ANEXOS
7.1 Bibliografía
LIBROS
Bañón, L. (2000). Manual de Carreteras. Chile.
González, L. (2002). Ingeniería Geológica. Madrid.
Pañín, I. (1994). Fundamentos de Mecánica de Rocas y Macizos. Quito.
Sosa, H. (1989). Tecnología de Explotación de Minerales Duros por el Método de Cielo
Abierto. Quito.
Sosa, H. (1994). Geología Ingenieril para Minas. Quito.
Zienkiewicz, O. (1990). Mecánica de Rocas en la Ingeniería Práctica. Sevilla.
Levin, R. (2004). Estadística para administración y economía. México.
TESIS DE GRADO
Caizaluisa, V., & Silvana Criollo. (2015). Caracterización Geomecánica del Macizo
Rocoso para el Plan de Cierre y Liquidación de las canteras ubicadas en las parroquias
de San Antonio de Pichincha: Fucusucu III y Esperanza. Quito.
Centeno, D. (2014). Plan de Liquidación y Cierre del Área Minera San Joaquín 2. Quito.
Madrid, E. (2015). Diseño de Liquidación y Cierre conjunto de las Canteras: El Guabo,
Fucusucu III y Fucusucu V. Quito.
Yaguarshungo, A. (2015). Liquidación y Cierre de la Cantera La Tierra Prometida.
Quito.
83
INFORMES
GEOSUELOS CIA. LTDA. Estudio Integral de la zona de explotación de Materiales
de Construcción en Pomasqui. Abril-2000.
PALACIOS, Wilman. Informe del Plan de Acción del Área “Blanca II”. Octubre-
2014.
CAÑAR, Eduardo. Diagnóstico ambiental de la actividad minera de materiales
pétreos en las canteras de San Antonio de Pichincha. Septiembre-2002.
INEMIN. Investigación de materiales de construcción seleccionados en el área de
Quito (Tomo I). Octubre-1992.
BIBLIOGRAFÍA DIGITAL (WEB GRAFÍA)
http://cantesan.com/Estudio/ImpactoAmbiental/Cantera San Isidro.pdf
http://biblioteca.unmsm.edu.pe/redlieds/Recursos/archivos/MineriaDesarrolloSosteni
ble/Cierreminas/Cierreminas.pdf
http://www.regionhuancavelica.gob.pe/region/descargas/Direccion%20Energia%20y
%20Minas/2012/estudio/Actualiz-plan-cierre-antapite-buenaventura.pdf
http://www.walshp.com.pe/index.php/proyectos/102-walsh
data/proyectos/industria/114-planes-de-cierre
http://www.cashmanequipment.com/UserFiles/PDF/CaterpillarPerfomanceHandCate4
0Espanol.pdf
http://es.slideshare.net/ing_eliali4748/agregados
84
7.2 Anexos.
Anexo 01: Mapa de Ubicación Geográfica de la concesión.
Anexo 02: Mapa de Ubicación Cartográfica de la concesión.
Anexo 03: Mapa Geológico Regional
Anexo 04: Ensayo de Compresión Simple realizado sobre cubos de roca.
Anexo 05: Mapa topográfico actual de la cantera.
Anexo 06: Perfiles para calcular el volumen de material pétreo a extraerse aplicando la
segunda alternativa de solución.
Anexo 07: Perfiles para calcular el volumen de material pétreo a extraerse en el proceso
de liquidación
Anexo 08: Mapa de Liquidación.
85
ANEXO 01
Ubicación Geográfica
86
87
ANEXO 02
Ubicación Cartográfica
Escala 1:20000
88
89
ANEXO 03
Mapa Geológico Regional
Escala 1:50000
90
91
ANEXO 04
Ensayo De Compresión
Simple Realizado Sobre
Cubos De Roca
92
93
ANEXO 05
Mapa Topográfico Actual De
La Cantera
94
95
ANEXO 06
Perfiles para calcular el volumen de
material pétreo a extraerse aplicando
la segunda alternativa de solución
96
97
ANEXO 07
Perfiles para calcular el volumen de
material pétreo a extraerse en el
proceso de liquidación
98
99
ANEXO 08
Mapa De Liquidación
100