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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS PETRÓLEOS Y AMBIENTAL CARRERA DE INGENIERÍA DE MINAS Determinar la viabilidad económica en la construcción de dos chimeneas para optimizar el transporte subterráneo de mineral y estéril en la empresa minera Produmin S.A en la veta Kathy. Trabajo teórico de titulación previo a la obtención del título de ingeniero de minas. AUTOR: Vladimir Francisco Calva Chuchuca. TUTOR: Ing. Adán Viterbo Guzmán García. Quito, 2019

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  • UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

    FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS

    PETRÓLEOS Y AMBIENTAL

    CARRERA DE INGENIERÍA DE MINAS

    Determinar la viabilidad económica en la construcción de dos chimeneas para

    optimizar el transporte subterráneo de mineral y estéril en la empresa minera

    Produmin S.A en la veta Kathy.

    Trabajo teórico de titulación previo a la obtención del título de ingeniero de

    minas.

    AUTOR: Vladimir Francisco Calva Chuchuca.

    TUTOR: Ing. Adán Viterbo Guzmán García.

    Quito, 2019

  • ii

    DERECHOS DE AUTOR

    Yo, Vladimir Francisco Calva Chuchuca en calidad de autor y titular de los derechos

    morales y patrimoniales del trabajo de titulación: “DETERMINAR LA VIABILIDAD

    ECONÓMICA EN LA CONSTRUCCIÓN DE DOS CHIMENEAS PARA

    OPTIMIZAR EL TRANSPORTE SUBTERRÁNEO DE MINERAL Y ESTÉRIL

    EN LA EMPRESA MINERA PRODUMIN S.A EN LA VETA KATHY”, modalidad

    proyecto integrador, de conformidad con el Art. 114 del CÓDIGO ORGÁNICO DE LA

    ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E

    INNOVACIÓN, concedo a favor de la UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

    una licencia gratuita, intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la obra,

    con fines estrictamente académico. Conservo a mi favor todos los derechos de autor sobre

    la obra, establecidos en la norma citada.

    Así mismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la

    digitalización y publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de

    conformidad a lo dispuesto en el Art.144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

    El autor declara que la obra objeto de la presente autorización es original en su forma de

    expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por

    cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad

    de toda responsabilidad.

    Vladimir Francisco Calva Chuchuca

    C.I. 210057377-9

    [email protected]

  • iii

    APROBACIÓN DEL TUTOR

    Yo, Ing. ADÁN VITERBO GUZMÁN GARCÍA en calidad de tutor del trabajo de

    titulación, modalidad proyecto integrador cuyo título es: “DETERMINAR LA

    VIABILIDAD ECONÓMICA EN LA CONSTRUCCIÓN DE DOS CHIMENEAS

    PARA OPTIMIZAR EL TRANSPORTE SUBTERRÁNEO DE MINERAL Y

    ESTÉRIL EN LA EMPRESA MINERA PRODUMIN S.A EN LA VETA KATHY”

    elaborado por el estudiante VLADIMIR FRANCISCO CALVA CHUCHUCA, para optar

    por el título de INGENIERO DE MINAS, considero que el mismo reúne los requisitos

    méritos necesarios en el campo metodológico y en el campo epistemológico, para ser

    sometido a la evaluación por parte del jurado examinador que se designe, por lo que lo

    APRUEBO, a fin de que el trabajo sea habilitado para continuar con el proceso de

    titulación determinado por la Universidad Central del Ecuador.

    En la ciudad de Quito, a los 27 días del mes de junio de 2019.

  • iv

    DEDICATORIA

    Quiero dedicar esta obra a mis padres, Bolívar y Mirian, a mi hermana Arianna,

    quienes con su amor, paciencia y esfuerzo me han permitido llegar a cumplir hoy un

    sueño más, gracias por inculcar en mí el ejemplo de esfuerzo y valentía, de no temer las

    adversidades porque Dios está conmigo siempre. Mi corazón les pertenece, los amo.

    A mis tíos Freddy, Jaime, Janeth y Douglas, por su cariño y apoyo incondicional,

    durante todo este proceso, por estar conmigo en todo momento gracias. Porque con sus

    oraciones, consejos y palabras de aliento hicieron de mí una mejor persona y de una u

    otra forma me acompañan en todos mis sueños y metas.

    Finalmente, a todos mis amigos, por apoyarme cuando más los necesito, por extender

    su mano en momentos difíciles y por la amistad brindada cada día, de verdad mil

    gracias guerreros.

  • v

    AGRADECIMIENTOS

    Mi profundo agradecimiento a todas las autoridades y personal que hacen la Empresa

    Minera Produmin S.A, por confiar en mí, abrirme las puertas y permitirme realizar

    todo el proceso investigativo dentro de su entidad.

    De igual manera mis agradecimientos a la Universidad Central del Ecuador, a toda la

    Escuela de Minas, a mis profesores Adán Guzmán, Carlos Ortiz y Silvio Bayas quienes

    con la enseñanza de sus valiosos conocimientos hicieron que pueda crecer día a día

    como profesional.

    De manera especial a la Dra. Lourdes Valverde e Ing. Víctor Estrella quienes, en todo

    este arduo camino han sido como una segunda familia.

    Finalmente quiero expresar mi más grande y sincero agradecimiento al Ing. Darío

    Villacrés, principal colaborador durante todo este proceso, quien, con su dirección,

    conocimiento, enseñanza y humidad permitió el desarrollo de este trabajo.

  • vi

    Contenido 1. CAPÍTULO I. ANTECEDENTES ..................................................................... 1

    1.1 ESTUDIOS REALIZADOS POR LA EMPRESA PRODUMIN S.A. ......... 1

    1.2 JUSTIFICACIÓN........................................................................................... 1

    1.3 BENEFICIARIOS .......................................................................................... 2

    1.3.1 Beneficiarios directos ............................................................................. 2

    1.3.2 Beneficiarios indirectos .......................................................................... 2

    1.4 RELEVANCIA DEL PROYECTO ............................................................... 2

    1.5 APORTE DEL PROYECTO INTEGRADOR .............................................. 3

    1.6 RECURSOS ................................................................................................... 4

    2. CAPÍTULO II. MARCO LÓGICO DEL PROYECTO .................................. 5

    2.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ...................................................... 5

    2.2 FORMULACIÓN DEL PROYECTO INTEGRADOR ................................. 5

    2.3 VARIABLES ................................................................................................. 5

    2.4 OBJETIVOS................................................................................................... 6

    2.4.1 Objetivo General ..................................................................................... 6

    2.4.2 Objetivos Específicos ............................................................................. 6

    2.5 FACTIBILIDAD DEL PROYECTO ............................................................. 7

    2.6 ACCESO A LA INFORMACIÓN ................................................................. 7

    3. CAPÍTULO III. MARCO TEÓRICO ............................................................... 8

    3.1 UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO..................................................... 8

    3.1.1 Ubicación de la Mina Produmin ............................................................. 8

    3.1.2 Ubicación Cartográfica ........................................................................... 9

    3.2 ESTADO ACTUAL DE LA MINA PRODUMIN ........................................ 9

    3.2.1 Operaciones mineras actuales ................................................................. 9

    3.2.2 Programa de producción del Grupo Kathy ........................................... 12

    3.2.3 Ciclo de transporte en la veta Kathy ..................................................... 16

    3.2.4 Productividad laboral Y Eficiencia del Grupo Kathy ........................... 21

    3.2.5 Costo de transporte de mineral en la veta Kathy .................................. 22

    3.2.5.1 Costo del personal interior mina ....................................................... 22

    3.2.5.2 Costo en Equipos de Protección Personal ......................................... 24

    3.2.5.3 Costo de Herramientas y materiales .................................................. 25

    3.2.5.4 Costo actual de transporte de mineral ............................................... 26

    3.2.6 Dilución del mineral transportado ........................................................ 27

  • vii

    3.2.6.1 Dilución por extracción ..................................................................... 27

    3.2.6.2 Dilución por trasiego y acarreo ......................................................... 29

    3.3 MARCO GEOLÓGICO ............................................................................... 31

    3.3.1 Geología Local ...................................................................................... 31

    3.3.2 Geología Estructural ............................................................................. 33

    3.3.3 Geología de la veta KatHy .................................................................... 34

    3.3.4 Mineralización ...................................................................................... 34

    3.5 DETERMINACIÓN Y MEDICIÓN DE VARIABLES Y PARÁMETROS

    PROPUESTOS ........................................................................................................ 34

    3.6 REGISTRO Y PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN .................. 34

    3.7 INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS .................................................. 35

    4. CAPÍTULO IV. DISEÑO METODOLÓGICO .............................................. 36

    4.1 TIPO DE ESTUDIO..................................................................................... 36

    4.2 UNIVERSO Y MUESTRA .......................................................................... 36

    4.3 TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN ............................................................ 37

    4.4 PLANTEAMIENTO DE LA PROPUESTA EN BASE A RESULTADOS 39

    4.5 PARTICULARIDADES DE LAS LABORES MINERAS ......................... 39

    4.5.1 Chimeneas de trasiego y camino .............................................................. 44

    4.5.1.1 Párametros y dimensiones ................................................................. 44

    4.5.1.2 Método de franqueo de las chimeneas .............................................. 49

    4.5.1.3 Secuencia de Operación Para la construcción de las chimeneas. ...... 56

    4.5.2 VENTANAS ............................................................................................. 70

    4.5.2.1 Método de Franqueo.......................................................................... 70

    4.5.2.2 Parámetros y dimensiones ................................................................. 70

    4.5.2.3 Secuencia de operación ..................................................................... 70

    4.5.3 CRUCEROS ............................................................................................. 76

    4.5.3.1 Método de excavación ....................................................................... 76

    4.5.3.2 Parámetros y dimensiones ................................................................. 76

    4.5.3.3 Secuencia de operación ..................................................................... 78

    4.6 ADECUACIONES DE LAS CHIMENEAS................................................ 87

    4.6.1 Escaleras ............................................................................................... 87

    4.6.2 Tolva metálica ....................................................................................... 87

    4.6.3 Tolva de madera .................................................................................... 88

    4.6.4 Cribas .................................................................................................... 89

  • viii

    4.7 COSTOS DE INVERSIÒN .......................................................................... 90

    4.7.1 Presupuesto de construcción para la Chimenea Katty .......................... 90

    4.7.1.1 Costo del Recurso Humano ............................................................... 90

    4.7.1.2 Equipos de protección personal (EPP) .............................................. 93

    4.7.1.3 Costo de Equipos ............................................................................... 93

    4.7.1.4 Costo de Materiales, herramienta menor e insumos ......................... 94

    4.7.1.5 Costo de Explosivos .......................................................................... 95

    4.7.1.6 Costo de Adecuaciones ..................................................................... 98

    4.7.1.7 Costo Total de Inversión ................................................................. 101

    4.7.1.8 Costo Unitario de Avance del proyecto kathy ................................ 102

    4.8 Productividad y eficiencia laboral planteada ............................................. 102

    4.9 Costo de transporte de mineral planteado .................................................. 104

    4.10 Disminución de la Dilución por transporte ................................................ 105

    5. CAPÍTULO V. ANÁLISIS DE LA PROPUESTA DEL PROYECTO ...... 107

    5.1 PROCESO ACTUAL ................................................................................. 107

    5.1.1 Costo de Transporte de Mineral ............................................................. 107

    5.1.2 Productividad y Eficiencia laboral ...................................................... 107

    5.1.3 Dilución de mineral por Transporte .................................................... 107

    5.1.4 Costo de apertura del proyecto “Chimenea Kathy” ............................ 108

    5.2 PROCESO PLANTEADO ......................................................................... 108

    5.2.1 Costo de Transporte ............................................................................ 108

    5.2.2 Productividad y eficiencia laboral ...................................................... 108

    5.2.3 Tonelaje de extracción adicional ........................................................ 108

    5.2.4 Dilución de mineral por transporte. .................................................... 109

    5.3 ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE RESULTADOS .............................. 109

    5.3.1 Análisis del costo de transporte de mineral ........................................ 109

    5.3.2 Análisis de la dilución por transporte ................................................. 110

    5.3.3 Análisis de la viabilidad económica ................................................... 112

    5.3.4 Productividad laboral .......................................................................... 116

    5.3.5 Eficiencia ............................................................................................ 116

    5.3.6 Producción .......................................................................................... 117

    6. CAPÍTULO VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................ 118

    6.1 CONCLUSIONES ..................................................................................... 118

    6.2 RECOMENDACIONES ............................................................................ 119

  • ix

    7. CAPÍTULO VII. BIBLIOGRAFÍA Y ANEXOS ......................................... 120

    7.1 BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................... 120

    7.1.1 Bibliografía impresa ............................................................................... 120

    7.1.2 Bibliografía digital .................................................................................. 121

    7.2 ANEXOS ....................................................................................................... 122

    Anexo 1: ................................................................................................................ 122

    Anexo 2 ................................................................................................................. 123

    Anexo 3 ................................................................................................................. 124

    Anexo 4 ................................................................................................................. 125

  • x

    ÍNDICE DE TABLAS

    Tabla 1. Definición de Variables dependientes e independientes. .................................. 6

    Tabla 2. Coordenadas del área minera Produmin S.A ..................................................... 9

    Tabla 3. Detalle de los trabajos de extracción de la veta Kathy .................................... 14

    Tabla 4. Personal empleado para el transporte de mineral y estéril de nivel a nivel. .... 17

    Tabla 5. Personal de mina que opera en la veta Kathy .................................................. 21

    Tabla 6. Salario del personal necesario para el transporte del mineral en la veta Katty 23

    Tabla 7. Costo en alimentación del personal empleado para el transporte de mineral en

    la veta Kathy. .................................................................................................................. 24

    Tabla 8. Resumen de costos del personal empleado para el transporte de mineral en la

    veta Kathy. ...................................................................................................................... 24

    Tabla 9. Costos de EPP del Grupo Kathy. ..................................................................... 25

    Tabla 10. Costo de herramientas y materiales ocupados para realizar el transporte de

    mineral en la veta Kathy. ................................................................................................ 26

    Tabla 11. Costo de transporte de mineral en la veta Kathy. .......................................... 26

    Tabla 12. Porcentaje de dilución en función de la potencia de la veta en el sector Kathy.

    ........................................................................................................................................ 29

    Tabla 13. Recorrido del carro minero en los diferentes niveles .................................... 29

    Tabla 14. Altura de chimeneas de trasiego de nivel a nivel .......................................... 30

    Tabla 15. Direcciones de franqueo en cada nivel del complejo Chimenea Kathy. ....... 46

    Tabla 16. Ventajas del Sistema PEM. ........................................................................... 50

    Tabla 17. Características principales para el uso del sistema PEM ............................... 53

    Tabla 18. Estándares de trabajo para la ejecución de chimeneas con el sistema PEM . 54

    Tabla 19. Planificación de trabajo y seguridad para el desquimche de rocas en la

    chimenea Kathy. ............................................................................................................. 57

    Tabla 20. Procedimiento de trabajo para la instalación del Sistema PEM .................... 58

    Tabla 21. Parámetros de perforación y características de la labor de 1.5x1.5m ............ 58

    Tabla 22. Parámetros de perforación y características de la labor de 2x2m. ................. 60

    Tabla 23. Programa de trabajo para la perforación de la chimenea Kathy. ................... 64

    Tabla 24. Planificación de trabajo y seguridad para la carga de sustancia explosiva. .. 65

    Tabla 25. Planificación de trabajo y seguridad para la voladura en la chimenea Kathy.

    ........................................................................................................................................ 66

    Tabla 26. Planificación de trabajo y seguridad para la ventilación en la chimenea

    Kathy. ............................................................................................................................. 67

    Tabla 27. Planificación de trabajo y seguridad para la limpieza y desalojo en la

    chimenea Kathy. ............................................................................................................. 68

    Tabla 28. Planificación de trabajo y seguridad para el desatado de rocas. .................... 71

    Tabla 29. Parámetros y dimensiones de las ventanas de la chimenea Kathy. ............... 71

    Tabla 30. Planificación de trabajo y seguridad para la perforación. ............................. 73

    Tabla 31. Planificación de trabajo y seguridad para la carga y voladura de SE. ........... 74

    Tabla 32. Planificación de trabajo y seguridad para la ventilación. .............................. 74

    Tabla 33. Planificación de trabajo y seguridad para la limpieza y desalojo. ................. 75

    Tabla 34. Parámetros y dimensiones de los cruceros de la chimenea Kathy. ............... 78

    Tabla 35. Planificación de trabajo y seguridad para la perforación de cruceros. .......... 80

    Tabla 36. Planificación de trabajo y seguridad para la carga y voladura en los cruceros.

    ........................................................................................................................................ 81

  • xi

    Tabla 37. Planificación y seguridad para la ventilación en la ejecución de los cruceros.

    ........................................................................................................................................ 81

    Tabla 38. Planificación de trabajo y seguridad para el desatado de rocas. .................... 82

    Tabla 39. Planificación de trabajo y seguridad para la limpieza y desalojo. ................. 82

    Tabla 40. Planificación de trabajo y seguridad para la limpieza y desalojo. ................. 83

    Tabla 41. Detalle de los metros y tiempo que empleará la implementación del Proyecto

    Kathy. ............................................................................................................................. 90

    Tabla 42. Costo de la mano de obra empleada para la construcción del Proyecto Kathy.

    ........................................................................................................................................ 92

    Tabla 43. Costo del EPP que usará el personal encargado de la construcción del

    Proyecto Kathy. .............................................................................................................. 93

    Tabla 44. Costo de los equipos que se emplearán para la construcción del Proyecto

    Kathy. ............................................................................................................................. 94

    Tabla 45. Costo de los materiales e insumos requeridos para la ejecución del Proyecto

    Kathy. ............................................................................................................................. 94

    Tabla 46. Costo del explosivo para el franqueo de las chimeneas de 1.5x1.5. ............. 95

    Tabla 47. Costo del explosivo para franquear la chimenea trasiego de mineral. .......... 95

    Tabla 48. Costo del explosivo para franquear la chimenea camino. ............................. 96

    Tabla 49. Costo del explosivo para franquear las ventanas de la chimenea Kathy. ...... 96

    Tabla 50. Costo del explosivo para franquear los cruceros del Proyecto Kathy. .......... 97

    Tabla 51. Resumen del Costo del explosivo para franquear el proyecto CH. Kathy. ... 97

    Tabla 52. Costo procedente de la construcción de las escaleras del proyecto CH. Kathy.

    ........................................................................................................................................ 98

    Tabla 53. Costo derivado de la construcción de una tolva metálica del proyecto CH.

    Kathy. ............................................................................................................................. 99

    Tabla 54. Costo derivado de la construcción de una criba del proyecto CH. Kathy. .... 99

    Tabla 55. Costo procedente de la construcción de una tolva de madera del proyecto CH.

    Kathy. ........................................................................................................................... 100

    Tabla 56. Resumen del Costo de todas las adecuaciones del proyecto CH. Kathy. .... 100

    Tabla 57. Presupuesto de inversión para la ejecución del proyecto CH. Kathy. ......... 101

    Tabla 58. Sueldo del personal dedicado a realizar tareas de trasiego y limpieza en la

    veta Kathy. .................................................................................................................... 104

    Tabla 59. Detalle de los costos de transporte actual por niveles en la veta Kathy. ..... 107

    Tabla 60. Productividad y eficiencia actual del personal interior mina de la veta Kathy.

    ...................................................................................................................................... 107

    Tabla 61. Ley media diluida en los procesos de transporte de la veta Kathy. ............. 107

    Tabla 62. Presupuesto de inversión para la construcción de las chimeneas de trasiego en

    la veta Kathy. ................................................................................................................ 108

    Tabla 63. Detalle de los costos de transporte planteados por niveles en la veta Kathy.

    ...................................................................................................................................... 108

    Tabla 64. Productividad y eficiencia planteada del personal interior mina de la veta

    Kathy. ........................................................................................................................... 108

    Tabla 65. Tonelaje adicional estimado. ....................................................................... 108

    Tabla 66. Ley media conservada en los procesos de transporte de la veta Kathy. ...... 109

    Tabla 67. Diferencia económica entre el costo actual y planteado.............................. 110

    Tabla 68. Comparación entre la dilución actual y planteada. ...................................... 111

  • xii

    Tabla 69. Gramos de oro que no se diluyen al implementar las chimeneas de trasiego.

    ...................................................................................................................................... 111

    Tabla 70. Comparación entre la Rentabilidad actual y planteada para el ejercicio

    económico de 1 año. ..................................................................................................... 115

  • xiii

    ÍNDICE DE FIGURAS

    Figura 1. Mapa de la provincia del Azuay ...................................................................... 8

    Figura 2. Mapa de acceso al área minera Produmin S.A................................................. 9

    Figura 3. Vista Frontal (viendo al Oeste) de las labores y niveles en el sector Kathy. 0.

    Chimenea trasiego del nivel cero, 2. Chimeneas trasiego del nivel veinte, 3. Chimeneas

    trasiego del nivel treinta, 4. Chimeneas trasiego del nivel cuarenta ............................... 11

    Figura 4. Vista lateral (viendo al Norte) de las labores y niveles de la veta Kathy. 0.

    Chimenea trasiego del nivel cero, 2. Chimeneas trasiego del nivel veinte, 3. Chimeneas

    trasiego del nivel treinta, 4. Chimeneas trasiego del nivel cuarenta ............................... 11

    Figura 5. Esquema de explotación por corte y relleno ascendente................................ 12

    Figura 6. Tajo o frente en explotación por corte y relleno ascendente.......................... 13

    Figura 7. Porcentaje de relación veta - caja en la veta Kathy........................................ 15

    Figura 8. Tonelaje de veta y caja en los diferentes niveles ........................................... 15

    Figura 9. Porcentaje de explotación mineral por cada nivel en la veta Kathy .............. 16

    Figura 10. Vista Ortogonal del recorrido que realiza el material extraído en el sector

    Kathy. ............................................................................................................................. 19

    Figura 11. Vista Ortogonal de las labores y niveles del sector Kathy. .......................... 20

    Figura 12. Veta Mineral matriz de cuarzo. .................................................................... 28

    Figura 13. Porcentaje de dilución en función de la potencia en la veta Kathy. ............. 28

    Figura 14. Mapa geológico regional del sector Ponce Enríquez ................................... 32

    Figura 15. Mapa geológico estructural del sector La López ......................................... 33

    Figura 16. Etapas del Diseño Metodológico ................................................................. 38

    Figura 17. Proyección de la chimenea Kathy en el área mineralizada de la veta Kathy 40

    Figura 18. Perfil chimenea Kathy .................................................................................. 42

    Figura 19. Topografía y Vista en planta de la chimenea Kathy .................................... 43

    Figura 20. Esquema de construcción de Chimenea Kathy del Nivel “0” al Nivel “20” 45

    Figura 21. Diseño de construcción de la Chimenea Kathy ........................................... 48

    Figura 22. Métodos convencionales para el franqueo de chimeneas ............................ 50

    Figura 23. Corredizo metálico ....................................................................................... 51

    Figura 24. Escalera metálica.......................................................................................... 51

    Figura 25. Gancho para anclar escalera al macizo rocoso............................................. 52

    Figura 26. Anclaje metálico para asegurar los corredizos de la plataforma metálica ... 52

    Figura 27. Método de franqueo de la Chimenea Kathy desarrollada en “H” ................ 55

    Figura 28. Proceso de operación para la ejecución de la chimenea Kathy.................... 56

    Figura 29. Malla de perforación para el trasiego de estéril y mineral. .......................... 59

    Figura 30. Malla de perforación para el trasiego de mineral. ........................................ 61

    Figura 31. Malla de perforación para la chimenea camino. .......................................... 63

    Figura 32. Ventilación auxiliar en el frente de excavación. .......................................... 67

    Figura 33. Cronograma de actividades para un turno de trabajo en la ejecución de la

    chimenea Kathy. ............................................................................................................. 69

    Figura 34. Malla de perforación para las ventanas de descampamiento. ...................... 72

    Figura 35. Vista ortogonal en planta del proyecto Chimenea Kathy ............................ 77

    Figura 36. Malla de perforación para los cruceros de la chimenea Kathy. ................... 79

    Figura 37. Planificación de actividades de un turno de trabajo para el franqueo del

    crucero del Nivel “0” ...................................................................................................... 85

    file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684757file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684758file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684759file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684760file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684760file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684761file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684764file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684766file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684776file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684783file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684783file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684785file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684787file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684787

  • xiv

    Figura 38. Planificación de actividades de un turno de trabajo para el franqueo de los

    cruceros en los niveles superiores. ................................................................................. 86

    Figura 39. Escalera y gancho para el anclaje de la escalera. ......................................... 87

    Figura 40. Partes que conforman la instalación de la tolva metálica. ........................... 88

    Figura 41. Partes que conforman la tolva de madera. ................................................... 89

    Figura 42. Partes que conforman la fabricación de las cribas. ...................................... 89

    Figura 43. Diferencia entre el costo actual y planteado. ............................................. 109

    Figura 44. Diferencia entre costo actual y planteado por niveles................................ 109

    Figura 45. Comparación de la productividad actual con la planteada. ........................ 116

    Figura 46. Comparación entre la eficiencia actual y la conseguida. ........................... 117

    Figura 47. Comparación entre el tonelaje actual y el tonelaje estimado. .................... 117

    file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684788file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684788file:///C:/Users/vlady/Desktop/TESIS%20VLADIMIR%20CALVA.docx%23_Toc20684792

  • xv

    TEMA: Determinar la viabilidad económica en la construcción de dos chimeneas para

    optimizar el transporte subterráneo de mineral y estéril en la empresa minera Produmin

    S.A en la veta Kathy.

    Autor: Vladimir Francisco Calva Chuchuca.

    Tutor: Adán Viterbo Guzmán García.

    RESUMEN

    Para una correcta gestión empresarial resulta imprescindible conocer los diferentes costos

    que generan las operaciones mineras. El transporte de mineral es una de las actividades

    primordiales para garantizar una explotación rentable. El procedimiento anti técnico de

    trasiego y acarreo realizado actualmente interior mina genera un gran problema en la

    dilución de la ley del mineral, al no contar con chimeneas con la inclinación necesaria

    para un trasiego eficaz, consecuentemente aumentando el costo de transporte.

    Este proyecto está destinado a realizar un diseño y estudio económico para implementar

    dos chimeneas, en el sistema de explotación subterránea, que ayuden al trasiego del

    mineral y estéril, en la compañía minera Produmin S.A, buscando reducir los costos y

    obtener el mayor beneficio siguiendo estándares de seguridad y optimización de recursos.

    Durante el desarrollo del proyecto se realizó el cálculo de parámetros técnicos-operativos

    para el diseño de las infraestructuras del proyecto, así como los parámetros económicos

    como: inversión a realizar, costos unitarios de transporte y rentabilidad de la explotación.

    PALABRAS CLAVES: EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEA / COSTO DE

    TRANSPORTE / DILUCIÓN / LEY DE MINERAL / CHIMENEA / INCLINACIÓN /

    REDUCCIÓN DE COSTOS / INVERSIÓN / RENTABILIDAD.

  • xvi

    TITLE: To determine the economic viability in the construction of two chimneys to

    optimize the underground transport of mineral and sterile in the mining company

    Produmin S.A in the Kathy vein.

    Author: Vladimir Francisco Calva Chuchuca.

    Tutor: Adán Viterbo Guzmán García.

    SUMMARY

    For a correct business management, it is essential to know the different costs generated

    by mining operations. The transport of ore is one of the primary activities to guarantee a

    profitable exploitation. The anti-transfer and hauling procedure currently carried out

    inside the mine generates a great problem in the dilution of the ore law, as there are no

    chimneys with the necessary inclination for an efficient transfer, consequently increasing

    the transportation cost.

    This project is intended to carry out a design and economic study to implement two

    chimneys, in the underground exploitation system, that help the transfer of the mineral

    and sterile, in the mining company Produmin SA, seeking to reduce costs and obtain the

    greatest benefit following standards of security and optimization of resources.

    During the development of the project, the calculation of technical-operational

    parameters for the design of the infrastructure of the project was carried out, as well as

    the economic parameters such as: investment to be made, unit costs of transport and

    profitability of the exploitation.

    KEYWORDS: UNDERGROUND EXPLOITATION / TRANSPORTATION COST /

    DILUTION / MINERAL LAW / CHIMNEY / INCLINATION / COST REDUCTION /

    INVESTMENT / PROFITABILITY.

  • 1

    1. CAPÍTULO I. ANTECEDENTES

    1.1 ESTUDIOS REALIZADOS POR LA EMPRESA PRODUMIN S.A.

    Los trabajos ejecutados por la empresa PRODUMIN S.A son los siguientes:

    Estudios de Impactos Ambientales.

    Informes Mensuales y Anuales de producción en todas sus áreas.

    Auditorías mineras a los informes de producción.

    Proyectos Integradores:

    “OPTIMIZACIÓN DE LA PERFORACIÓN Y VOLADURA EN LOS

    FRENTES DE AVANCE APLICANDO EL MODELO MATEMÁTICO DE

    HOLMBERG EN LA UNIDAD MINERA PRODUMIN S.A.” TENORIO

    JUAN CARLOS 2008.

    IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE SEGURIDAD Y SALUD

    OCUPACIONAL DE ACUERDO A LAS NORMAS OSHAS 18001 PARA

    INTERIOR MINA EN LA EMPRESA PRODUMIN S.A. DELGADO LÓPEZ

    CRISTIAN MIGUEL 2015.

    OPTIMIZACIÓN DE COSTOS AL SISTEMA DE EXPLOTACIÓN

    SUBTERRÁNEA EN LA VETA KATHY DE LA EMPRESA PRODUMIN

    S.A.” ROBERTO DARÍO VILLACRÉS GARCÉS 2016.

    1.2 JUSTIFICACIÓN

    El desarrollo de este proyecto surge de la necesidad de disminuir la dilución y reducir

    costos del sistema de transporte en la veta Kathy de la empresa minera Produmin S.A,

    con el fin de obtener indicadores económicos positivos que eleven el beneficio económico

    para la empresa minera.

  • 2

    1.3 BENEFICIARIOS

    1.3.1 BENEFICIARIOS DIRECTOS

    El presente estudio tiene como beneficiario directo:

    Al estudiante que desarrolla el proyecto integrador, para la obtención del título de

    Ingeniero de Minas.

    A los concesionarios mineros.

    Al personal de la Mina PRODUMIN S.A.

    1.3.2 BENEFICIARIOS INDIRECTOS

    Con la ejecución del siguiente proyecto, se beneficiará en un futuro:

    Una parte de la población que se encuentra cerca del área minera, contribuyendo

    de manera activa a la economía del sector.

    A los proveedores, donde se comprarán las herramientas, materiales e insumos

    necesarias para el franqueo de las infraestructuras del proyecto.

    Los consultores que recurrirán al estudio como fuente de información

    La Universidad, la cual obtendrá un documento de la investigación.

    1.4 RELEVANCIA DEL PROYECTO

    El presente estudio es de suma importancia para la empresa minera Produmin S.A. debido

    a que mejorará el transporte actual de mineral y estéril, que se realiza desde los niveles

    superiores al nivel principal (nivel inferior).

    Al no contar con una infraestructura adecuada para el transporte, este trabajo se convierte

    en una alternativa eficaz que aumentará los réditos económicos de la empresa,

    permitiendo desarrollar técnicamente la actividad; mejorando la productividad tonelada

    – hombre, la seguridad en los trabajos a ejecutarse, optimizando costos y principalmente

    disminuyendo la dilución. Todo ello maximizará la rentabilidad de la explotación minera.

  • 3

    1.5 APORTE DEL PROYECTO INTEGRADOR

    El presente trabajo aportará con:

    Diseño de las chimeneas

    Se determinará la forma y dimensiones de las chimeneas teniendo en cuenta la función

    que llevarán a cabo, sea ésta; el transporte de mineral, estéril o tránsito del personal.

    Cálculo del costo de la apertura de las chimeneas

    Conocer a detalle los costos de inversión y la amortización del mismo es la clave para

    decidir si implementar o descartar la ejecución de un proyecto. El estudio analizará todos

    los costos involucrados con la apertura de las chimeneas y realizará una comparación de

    los costos actuales con los propuestos.

    Minimizar personal y tiempo de transporte

    La construcción de las chimeneas optimizará tiempos y personal de transporte al eliminar

    los procesos de carga y descarga de mineral y estéril que se realizan en cada nivel, cuando

    se trasiega por las distintas chimeneas, hasta llegar al nivel principal.

    Minimizar la dilución

    Debido al proceso inusual de transporte que se realiza en la veta Kathy, existe pérdida de

    mineral al momento del trasiego, afectación que será mitigada con la apertura de las

    chimeneas independientes para mineral y estéril.

    Incrementar la utilidad

    Las ganancias para la empresa se verán reflejadas en la optimización de los costos de

    transporte y disminución de la dilución del mineral. Obteniendo una mejor rentabilidad

    en la extracción por tonelada de mineral.

  • 4

    1.6 RECURSOS

    Para desarrollar este proyecto se tiene los siguientes recursos:

    Recursos humanos, el estudiante como investigador y su tutor.

    Recursos bibliográficos: artículos científicos, libros, manuales, tesis.

    Información proporcionada por la empresa PRODUMIN S.A

    Recursos económicos, que serán cubiertos por el estudiante y la empresa minera.

  • 5

    2. CAPÍTULO II. MARCO LÓGICO DEL PROYECTO

    2.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

    Uno de los parámetros sobresalientes a considerar, para que toda explotación de recursos

    minerales metálicos del subsuelo sea rentable, es el transporte del material mineralizado.

    El transporte actual que se realiza en la mina, no se efectúa de manera técnica, lo que

    conlleva: altos costos, baja productividad, dilución del mineral y requerimiento de mayor

    recurso humano, factores que derivan en riesgos laborales.

    2.2 FORMULACIÓN DEL PROYECTO INTEGRADOR

    Es por esta razón que se ha decidido evaluar técnica y económicamente la infraestructura

    subterránea de la mina PRODUMIN S.A., concluyendo que es necesario la construcción de

    dos chimeneas, una para mineral y otra para estéril, en el sistema de explotación de la veta

    Kathy, desde el nivel 0 (356.24 msnm) hasta el nivel 50 (535.46 msnm), con la finalidad de

    reducir la dilución de mineral y los costos actuales de transporte.

    2.3 VARIABLES

    Dentro del estudio se definirán las variables inmersas en el proyecto, relacionándolas con

    el costo que genera cada actividad dentro del proceso minero.

  • 6

    DEPENDIENTES INDEPENDIENTES

    COSTO DE FRANQUEO DE LAS

    CHIMENEAS

    Costo de perforación

    Costo de voladura

    Costo de carguío

    Costo de limpieza y trasiego

    Costo de transporte

    COSTO DE LIMPIEZA Y TRASIEGO

    Mano de obra

    Equipo

    Distancia de arrastre

    Trasiego

    Almacenamiento

    COSTO DE TRANSPORTE

    Mano de obra

    Equipo

    Distancia de transporte

    DILUCIÓN

    Geología del yacimiento

    Potencia de la veta

    Procedimiento de trasiego

    Tabla 1. Definición de Variables dependientes e independientes.

    Fuente: Elaborado por el Autor.

    2.4 OBJETIVOS

    2.4.1 OBJETIVO GENERAL

    Realizar el cálculo y análisis económico para la construcción de dos chimeneas que

    optimicen el transporte de mineral y estéril en la Empresa Minera PRODUMIN S.A en la

    veta Kathy.

    2.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

    Determinar el costo actual de transporte mineral.

    Minimizar la dilución.

    Determinar la viabilidad económica.

  • 7

    Analizar la variación de la ley de corte en función de las alternativas planteadas.

    Optimizar la operación minera.

    Realizar el diseño geométrico de las chimeneas.

    Diseñar el diagrama de perforación para el franqueo de las chimeneas.

    Calcular la cantidad de explosivos que se utilizará en la voladura de las labores

    mineras.

    Programar las medidas de seguridad para la ejecución de las chimeneas.

    2.5 FACTIBILIDAD DEL PROYECTO

    El presente proyecto integrador es factible de ejecutarse, porque el concesionario de la

    mina y el técnico de operaciones brindarán las facilidades necesarias para disponer de la

    información que exista sobre el tema y poder utilizarla en el presente trabajo. Además, se

    cuenta con el apoyo de la Universidad en la parte académica con tutores y revisores que

    guiarán al estudiante en la aplicación eficaz de los conocimientos adquiridos en las aulas

    universitarias.

    Además, se cuenta con bibliografía, web grafía, planos y mapas disponibles que ayudarán

    al desarrollo del tema.

    2.6 ACCESO A LA INFORMACIÓN

    La empresa PRODUMIN S.A proporcionará información pertinente, acceso a las

    operaciones mineras y facilidades para desarrollar el proyecto integrador.

  • 8

    3. CAPÍTULO III. MARCO TEÓRICO

    3.1 UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO

    3.1.1 UBICACIÓN DE LA MINA PRODUMIN

    La mina PRODUMIN S.A se ubica al Sur del Ecuador, en la provincia del Azuay, cantón

    y parroquia Camilo Ponce Enríquez, sector denominado La López. Ver figura 1 y 2.

    Figura 1. Mapa de la provincia del Azuay

    Fuente: Base topográfica del departamento de geología (PRODUMIN S.A)

    Para llegar a la concesión minera desde la ciudad de Quito se debe abordar el bus que va

    a Machala. En la ruta principal, pasando Ponce Enríquez, en la entrada a La López,

    siguiendo el carretero a mano izquierda, llega a la concesión minera PRODUMIN S.A.

    Ver figura 2.

  • 9

    Figura 2. Mapa de acceso al área minera Produmin S.A

    Fuente: Base topográfica del departamento de geología (PRODUMIN S.A)

    3.1.2 UBICACIÓN CARTOGRÁFICA

    Las coordenadas UTM de la boca mina son las siguientes:

    Tabla 2. Coordenadas del área minera Produmin S.A

    Fuente: Base topográfica del departamento de geología (PRODUMIN S.A)

    3.2 ESTADO ACTUAL DE LA MINA PRODUMIN

    3.2.1 OPERACIONES MINERAS ACTUALES

    La empresa minera PRODUMIN S.A tiene un yacimiento vetiforme, la cual aplica un

    método de explotación subterráneo de tipo corte y relleno de forma ascendente. Las

  • 10

    operaciones de explotación se extienden por todas las vetas y bloques de reservas

    probadas del yacimiento, tanto en la parte inferior como superior a la galería principal o

    “Nivel 0”. La misma que se utiliza como nivel principal de transporte a la superficie,

    mediante el uso de vagones, impulsados por una locomotora que trasladan el mineral a la

    superficie.

    La compañía desempeña sus actividades mediante contratos de operación otorgados a

    grupos de trabajo, lo cual es permitido por la ley, a cada grupo se le designa un sector del

    yacimiento donde pueden realizar las actividades minero-operativas para la extracción

    del mineral, acordando un porcentaje de ganancias y pérdidas entre el grupo de trabajo y

    los titulares de la concesión. El presente estudio técnico económico se concentra en el

    grupo que opera en el sector Norte de la veta Kathy, al cual llamaremos Grupo Kathy.

    En el sector Kathy, el mineral arrancado desde los frentes de trabajo de los niveles

    superiores es trasegado por medio de chimeneas hasta el nivel principal de acarreo o

    “Nivel 0”.

    Debido a una mala planificación en la preparación de los bloques de explotación, se han

    franqueado labores que no ayudan a realizar un transporte de manera técnica. No existe

    chimeneas independientes para el trasiego de mineral y estéril, lo que provoca dilución

    del mineral con estéril en zonas de la chimenea que no poseen la inclinación necesaria

    para que el material arrancado se deslice libremente por gravedad. En la figura 3 y 4 se

    ilustra las chimeneas utilizadas actualmente para realizar el trasiego de mineral y estéril,

    además se muestra la chimenea del proyecto integrador. “CH. KATTY”

  • 11

    Figura 3. Vista Frontal (viendo al Oeste) de las labores y niveles en el sector Kathy. 0.

    Chimenea trasiego del nivel cero, 2. Chimeneas trasiego del nivel veinte, 3. Chimeneas trasiego

    del nivel treinta, 4. Chimeneas trasiego del nivel cuarenta

    Fuente: Base topográfica del departamento de geología (PRODUMIN S.A)

    Figura 4. Vista lateral (viendo al Norte) de las labores y niveles de la veta Kathy. 0. Chimenea

    trasiego del nivel cero, 2. Chimeneas trasiego del nivel veinte, 3. Chimeneas trasiego del nivel

    treinta, 4. Chimeneas trasiego del nivel cuarenta

    Fuente: Base topográfica del departamento de geología (PRODUMIN S.A)

  • 12

    3.2.2 PROGRAMA DE PRODUCCIÓN DEL GRUPO KATHY

    El procedimiento de operación del Grupo Kathy consiste en explotar y mantener el

    mineral en stock hasta esperar su turno de lavado (proceso recuperación de oro), el cual

    se lo realiza cada dos meses, para luego transportar el mineral hacia el exterior de la mina.

    Es decir, el grupo realiza seis moliendas y seis fundiciones de mineral al año.

    Los trabajos de explotación consisten en arrancar el mineral mediante tajos o franjas

    horizontales, avanzando verticalmente 1,50 metros, en bloques de 30 metros de longitud.

    Cuando se ha extraído el tajo completo se rellena el espacio abierto con material estéril

    que sirve como nuevo piso de trabajo para el personal y ayuda a controlar la presión que

    generan las rocas de las paredes y el techo. Ver figura 5.

    Figura 5. Esquema de explotación por corte y relleno ascendente.

    Fuente: Base topográfica del departamento de geología (PRODUMIN S.A)

  • 13

    El método de minado empieza disparando solamente la caja (material estéril que encajona

    a la veta), el mismo que se tiende en el piso como relleno y posteriormente se dispara la

    veta (material con componente mineral útil). Ver figura 6.

    Figura 6. Tajo o frente en explotación por corte y relleno ascendente.

    Fuente: Elaborado por el Autor

    El volumen promedio de extracción de veta es de 675,54 toneladas que debe mantener

    una ley superior a 6 grAu/ton (ley de corte) para entrar al proceso de molienda. El

    volumen de material de caja a extraer es variable y depende del porcentaje que se utiliza

    como relleno dentro del proceso.

    A continuación, se indica la producción en la veta Kathy desde el mes de marzo a mayo

    del 2019, números que mantienen una tendencia para todo el año. Ver tabla 3.

  • 14

    COMPORTAMIENTO DEL PROGRAMA ESTABLECIDO - VETA KATHY

    PRODUCCIÓN DEL 13/03/2019 AL 13/05/2019

    N° VETA NIVEL LABOR ALTURA

    TJ

    POT. POT. DILUCIÓN

    POT. (%)

    LONG. # CORTES TMS

    Veta

    TMS

    Caja

    TOTAL

    TMS VETA DILUIDA TAJO VETA

    1 Kathy N. 20 TJ 1 Norte 1,5 0,25 0,30 16,67 31 m 2 75,33 301,32 376,65

    2 Kathy N. 20 TJ 2 Norte 1,5 0,38 0,45 15,56 30 m 2 109,35 255,15 364,50

    3 Kathy N. 20 TJ 3 Norte 1,5 0,18 0,30 40,00 31 m 1 37,67 150,66 188,33

    4 Kathy N. 30 TJ 1 Norte 1,5 0,24 0,30 20,00 32 m 1 38,88 155,52 194,40

    5 Kathy N. 30 TJ 2 Norte 1,5 0,30 0,40 25,00 30 m 1 48,60 133,65 182,25

    6 Kathy N. 30 TJ 2 Norte 1,5 0,21 0,30 30,00 30 m 2 72,90 291,60 364,50

    7 Kathy N. 40 TJ 2 Norte 1,5 0,17 0,30 43,33 28 m 2 68,04 272,16 340,20

    8 Kathy N. 40 TJ 1 Norte 1,5 0,21 0,30 30,00 32 m 1 38,88 155,52 194,40

    9 Kathy N. 40 TJ 2 Norte 1,5 0,24 0,30 20,00 30 m 2 72,90 291,60 364,50

    10 Kathy N. 50 TJ 2 Norte 1,5 0,35 0,45 22,22 31 m 2 113,00 263,66 376,65

    TOTAL

    16 675,54 2270,84 2946,38

    Tabla 3. Detalle de los trabajos de extracción de la veta Kathy

    Fuente: Departamento de producción (PRODUMIN S.A)

  • 15

    Figura 7. Porcentaje de relación veta - caja en la veta Kathy

    Figura 8. Tonelaje de veta y caja en los diferentes niveles

    El tonelaje de extracción mineral, de los períodos de explotación que se realizan en el

    resto del año, puede variar en función de dos factores principales: potencia de la veta y

    preparación del frente o tajo de explotación. En base al programa de extracción mineral

    establecido en la veta Kathy durante el período determinado para la segunda lavada desde

    el 13 de marzo al 13 de mayo de 2019; se determinó que, del total de toneladas de mineral

    y estéril extraídas, el porcentaje que corresponde al tonelaje extraído de veta es de 23% y

    para la caja de 77%, como se puede observar en la figura 7.

    Esta comparación da como resultado una relación equivalente estéril – mineral de 3:1

    Fuente: Elaborado por el autor

    En la figura 8 y 9 se puede apreciar cómo se distribuye el tonelaje y porcentaje de

    extracción, tanto para mineral y estéril, en cada nivel del sector Kathy permitiéndonos

    determinar que el nivel donde existe mayor extracción de mineral es el Nivel “20”.

    Fuente: Elaborado por el Autor

    Veta23%

    Caja77%

    Relación Veta - Caja Grupo Kathy

  • 16

    Figura 9. Porcentaje de explotación mineral por cada nivel en la veta Kathy

    Fuente: Elaborado por el Autor

    3.2.3 CICLO DE TRANSPORTE EN LA VETA KATHY

    Transporte mineral: Es la operación que se encarga de trasladar el mineral desde los

    bloques de arranque hasta la superficie. En la minería subterránea por trasiego se entiende

    el transporte que se realiza por las chimeneas y que tiene por objeto situar el mineral en

    un determinado punto de carga para luego ser transportado al exterior de la mina.

    En la veta Kathy se utiliza diferentes chimeneas para trasegar el mineral desde el Nivel

    “50” al nivel principal de transporte (Nivel “0”), en un proceso de carga y descarga y

    recorrido horizontal en carros mineros por cada nivel. Este proceso de transporte genera

    la necesidad de emplear un mayor número de trabajadores, ya que en cada nivel existen

    retiradores de trasiego que acarrean el mineral al siguiente buzón que comunica al nivel

    inferior y personal para la limpieza de las chimeneas, puesto que algunas labores no

    poseen la inclinación necesaria para que el mineral se deslice libremente por gravedad.

    Además, hay que resaltar la pérdida en finos de mineral que existe actualmente debido al

    inapropiado procedimiento de transporte.

    Del volumen total de estéril arrancado se trasiega un porcentaje que varía del 60 al 75 %

    según la potencia de la veta y el resto se utiliza como relleno en el frente de explotación.

  • 17

    En este caso particular el tonelaje de estéril trasegado corresponde al 77% del volumen

    total de estéril arrancado. Siendo así, para el trasiego del mineral y estéril de nivel a nivel,

    en el período de 59 días, se requiere de la siguiente cantidad de personas en cada uno de

    ellos:

    Actividad Trasiego Mineral Trasiego Estéril Limpieza

    Personas Días Personas Días Personas Días

    NIVEL 50 – 40 4 6 4 13

    NIVEL 40 – 30 2 9 2 18

    NIVEL 30 – 20 2 6 2 16 2 2

    NIVEL 20 – 0 4 14 4 28 2 4

    TAREAS 110 232 12

    TOTAL TAREAS 354

    PERÍODO DE EXPLOTACIÓN 59 días

    PERSONAL DIARIO 354÷59 = 6

    Tabla 4. Personal empleado para el transporte de mineral y estéril de nivel a nivel.

    Fuente: Elaborado por el Autor

    En el trasiego de mineral del Nivel “50” al Nivel “40” se emplean 4 personas que

    desarrollan el trabajo en el transcurso de 6 días, alternadamente, dentro del período de 59

    días. Y para el trasiego de estéril se utiliza la misma cantidad de trabajadores, pero se

    requiere de más días debido a que existe un mayor tonelaje a ser extraído.

    Las tareas de trasiego encomendadas al personal se realizan simultáneamente en los

    niveles designados por los supervisores, con la variación del número de trabajadores y

    días, según el tonelaje de estéril o mineral que haya que desalojar en cada nivel, como se

    puede apreciar en la Tabla 4.

    “La Tarea” es la asignación de una actividad específica a un trabajador para que la realice

    en el tiempo que comprende su turno de trabajo y económicamente equivale a la

    remuneración por el trabajo de un día. Es decir; tarea realizada, día ganado.

  • 18

    Dentro del período de explotación, conformado por 59 días, se realizaron un total de 354

    tareas de trasiego lo cual equivale en promedio a la ocupación de 6 personas diarias que

    se utilizan para realizar dicho proceso en los diferentes niveles.

    En las figuras 10 y 11 podemos observar la trayectoria de transporte que realiza la roca

    arrancada en cada nivel, junto con la distancia del recorrido horizontal y la altura de las

    chimeneas actuales que se utiliza en los diferentes niveles para el trasiego y acarreo.

    Además, se muestra la chimenea proyecto “CH. KATHY” que servirá para optimizar

    dicho proceso.

  • 19

    Figura 10. Vista Ortogonal del recorrido que realiza el material extraído en el sector Kathy.

    Fuente: Elaborado por el Autor

    CH. KATHY

  • 20

    Figura 11. Vista Ortogonal de las labores y niveles del sector Kathy.

    Fuente: Elaborado por el Autor

    78 m

    56 m 59 m

  • 21

    3.2.4 PRODUCTIVIDAD LABORAL Y EFICIENCIA DEL GRUPO KATHY

    La productividad laboral mide la relación entre la cantidad de trabajo incorporado en el

    proceso productivo y la producción obtenida.

    El personal requerido para los trabajos de explotación en la veta Kathy es el siguiente:

    Personal interior mina Número

    Perforista 6

    Ayudante de perforista 6

    Retiradores/lavar y escoger material 23

    Retirador trasiego y limpieza chimenea 6

    Supervisor de campo 2

    Jefe de campo 2

    TOTAL 45

    Tabla 5. Personal de mina que opera en la veta Kathy

    Fuente: Elaborado por el Autor

    Productividad laboral = 𝑇𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑗𝑒 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙

    𝑃𝑒𝑟í𝑜𝑑𝑜 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛∗𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎𝑙

    Productividad laboral = 675.54

    59∗45

    Productividad laboral = 0.25 Tonelada Hombre /Día

    Este valor va a depender mucho de la potencia de veta que se explote, ya que el tonelaje

    de extracción se considera netamente con mineral de interés económico. Según el

    programa de extracción (ver Tabla 3) la potencia promedio de la veta es 25 cm y una

    relación estéril - mineral de 3:1.

    La Eficiencia es la capacidad de realizar una tarea en el menor tiempo y con el mínimo

    de recursos posibles.

    Para analizar la eficiencia del Grupo Kathy se relaciona la productividad laboral y el

    tiempo de trabajo, que consta de un solo turno de 8 horas al día.

  • 22

    Eficiencia = 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑙𝑎𝑏𝑜𝑟𝑎𝑙

    𝑇𝑢𝑟𝑛𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜

    Eficiencia = 0.25

    1/3∗ 100

    Eficiencia = 76%

    La eficiencia por trabajador es del 76%

    3.2.5 COSTO DE TRANSPORTE DE MINERAL EN LA VETA KATHY

    La información de costos presentada a continuación corresponde a la operación del Grupo

    Kathy en el período de explotación de 59 días, determinado para la segunda lavada, del

    13 de marzo al 13 de mayo del 2019. Estos datos comprenden específicamente a los costos

    del proceso de transporte del mineral en cada una de los niveles, hasta llegar al nivel

    principal de transporte.

    Todos los costos serán relacionados con el tonelaje de mineral extraído dentro del período

    de explotación antes mencionado.

    A continuación, se registran los costos de las operaciones actuales:

    3.2.5.1 COSTO DEL PERSONAL INTERIOR MINA

    Se detalla el personal involucrado directa e indirectamente con las actividades de carga,

    acarreo, trasiego, limpieza y descarga del mineral en los diferentes niveles. Además, en

    este rubro se incluye la alimentación de dicho personal.

  • 23

    SUELDOS PERSONAL INTERIOR MINA

    NIVEL Cargo Cant. Días Salario Beneficio Social

    Subtotal

    Total

    Sumatoria Total USD/día USD/día

    N20

    Retiradores / lavar y escoger material 9 59 $ 23,00 $ 3,59 $ 1.568,81 $ 14.119,29

    Limpieza de chimenea 2 4 $ 23,00 $ 3,59 $ 106,36 $ 212,72

    Retiradores trasiego 4 14 $ 23,00 $ 3,59 $ 372,26 $ 1.489,04

    $ 15.821,05

    N30 Retiradores / lavar y escoger material 6 59 $ 23,00 $ 3,59 $ 1.568,81 $ 9.412,86

    Retiradores trasiego 2 6 $ 23,00 $ 3,59 $ 159,54 $ 319,08

    $ 9.731,94

    N40

    Retiradores / lavar y escoger material 6 59 $ 23,00 $ 3,59 $ 1.568,81 $ 9.412,86

    Limpieza de chimenea 2 2 $ 23,00 $ 3,59 $ 53,18 $ 106,36

    Retiradores trasiego 2 9 $ 23,00 $ 3,59 $ 239,31 $ 478,62

    $ 9.997,84

    N50 Retiradores / lavar y escoger material 2 59 $ 23,00 $ 3,59 $ 1.568,81 $ 3.137,62

    Retiradores trasiego 4 6 $ 23,00 $ 3,59 $ 159,54 $ 638,16

    $ 3.775,78

    Supervisor de Campo 1 1 59 $ 30,00 $ 4,76 $ 2.050,84 $ 2.050,84

    Supervisor de Campo 2 1 59 $ 30,00 $ 4,46 $ 2.033,14 $ 2.033,14

    Jefe de Campo 2 59 $ 30,00 $ 4,19 $ 2.017,21 $ 4.034,42

    $ 8.118,40

    $ 47.445,01

    Tabla 6. Salario del personal necesario para el transporte del mineral en la veta Katty

    Fuente: Departamento de producción (PRODUMIN S.A)

  • 24

    ALIMENTACIÓN

    PERSONAL INTERIOR MINA

    Marzo $ 4.251,75

    Abril $ 4.227,75

    Extras $ 296,40

    $8.775,90

    Tabla 7. Costo en alimentación del personal empleado para el transporte de mineral en la veta

    Kathy.

    Fuente: Elaborado por el Autor

    TOTAL PERSONAL INTERIOR

    Sueldos $ 47.445,01

    Alimentación $ 8.775,90

    Total: $ 56.220,91

    Tonelaje de mineral: 675,54 Ton

    Costo Personal: 83,22 $/Ton

    Tabla 8. Resumen de costos del personal empleado para el transporte de mineral en la veta

    Kathy.

    Fuente: Elaborado por el Autor

    3.2.5.2 COSTO EN EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL

    Los EPP son la indumentaria de protección que el trabajador ocupa durante la ejecución

    de las labores mineras bajo superficie. Estos equipos ayudan a prevenir accidentes y

    enfermedades a corto o largo plazo.

    En el siguiente cuadro se detalla el gasto de los Epps utilizados por el Grupo Kathy en los

    dos meses de explotación, incluido un adicional compartido entre todos los grupos que

    operan en Produmin S.A. para adquirir las unidades.

  • 25

    EPP

    GRUPO KATHY

    Item Unidad Cant. Precio

    Und. Costo Total

    Casco minero Und. 2 $ 13,12 $ 26,25

    Suspensión Para Casco Und. 6 $ 12,13 $ 72,81

    Soporte Para lamp. Minera Und. 10 $ 0,55 $ 5,55

    Guantes showa 330 Par 36 $ 4,74 $ 170,81

    Guantes showa 305 Par 1 $ 5,20 $ 5,20

    Guantes g40 kc Par 16 $ 4,10 $ 65,68

    Mascarilla / Respirador 3M Und. 12 $ 31,35 $ 376,26

    Cartucho retenedor de polvo Par 14 $ 11,80 $ 165,27

    Filtro respirador 3M Par 9 $ 15,80 $ 142,24

    Soporte Para filtro Und. 1 $ 10,85 $ 10,85

    Prefiltro 3M Par 14 $ 3,98 $ 55,79

    Retenedor de polvo 3M 502 Par 3 $ 10,42 $ 31,27

    Retenedor de polvo 3M 501 Par 10 $ 2,50 $ 25,05

    Tapones Auditivos Und. 2 $ 2,18 $ 4,37

    Orejera ajustable H510P3 Par 2 $ 23,61 $ 47,23

    Compartido / grupos - - - $ 240,61

    Total: $ 1.445,26

    Tonelaje mineral: 675,54 Ton

    Costo Epp: 2,13 $/Ton

    Tabla 9. Costos de EPP del Grupo Kathy.

    Fuente: Elaborado por el Autor

    3.2.5.3 COSTO DE HERRAMIENTAS Y MATERIALES

    Se contabilizan las herramientas y materiales utilizadas exclusivamente en la tarea de

    acarreo en galería y limpieza de chimeneas de los 4 niveles de explotación.

    También se toma en cuenta el mantenimiento que se le da a algunas herramientas de

    trabajo.

  • 26

    HERRAMIENTAS Y MATERIALES

    GRUPO KATHY

    Item Cant. Precio Und. Costo Total

    Combo 4 Lib 6 $ 8,50 $ 51,00

    Palas 24 $ 22,51 $ 540,24

    Barretillas 4 $ 11,95 $ 47,80

    Vagones - - $ 200,00

    Carretillas - - $ 400,00

    Escobas 4 1,25 $ 5,00

    Madera - - $ 112,00

    TOTAL $ 1.356,04

    Tonelaje mineral: 675,54 Ton

    Costo Herramientas y Materiales: 2,00 $/Ton

    Tabla 10. Costo de herramientas y materiales ocupados para realizar el transporte de mineral

    en la veta Kathy.

    Fuente: Elaborado por el Autor

    3.2.5.4 COSTO ACTUAL DE TRANSPORTE DE MINERAL

    Para calcular el costo de transporte por tonelada de mineral se hace una relación entre el

    valor del costo total necesario para transportar el mineral y el tonelaje total de explotación.

    RESUMEN COSTOS GRUPO KATHY

    Item $ %

    1. Personal interior mina $ 56.220,91 94%

    2. EPP $ 1.445,26 3%

    3. Herramientas e insumos $ 1.356,04 3%

    TOTAL $ 59.022,21 100%

    Costo de Transporte = 𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒆𝒍 𝑮𝒓𝒖𝒑𝒐 𝑲𝒂𝒕𝒉𝒚

    𝑻𝒐𝒏𝒆𝒍𝒂𝒋𝒆 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒆𝒙𝒑𝒍𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏

    Costo de Transporte = $ 𝟓𝟗.𝟎𝟐𝟐,𝟐𝟏

    𝟔𝟕𝟓,𝟓𝟒 𝑻𝒐𝒏

    Costo de Transporte 87,37 $/Ton

    Tabla 11. Costo de transporte de mineral en la veta Kathy.

    Fuente: Elaborado por el Autor

  • 27

    3.2.6 DILUCIÓN DEL MINERAL TRANSPORTADO

    La dilución es un parámetro de calidad que nos indica la disminución o merma del

    contenido de componente útil de la masa mineral extraída. Esta pérdida incorrecta de

    mineral es producida por una condición inusual y anti técnica de las operaciones mineras.

    Es preciso mencionar que existen 2 formas de dilución que afectan a la explotación del

    Grupo Kathy; la primera se origina por la mezcla de estéril y mineral al momento de la

    extracción, y la segunda proviene de las pérdidas en finos de mineral, por trasiego en

    diferentes chimeneas de nivel a nivel y acarreo en carros mineros Z20 en cada nivel para

    realizar un nuevo trasiego, sin contar con chimeneas independientes de caja y veta que

    ayuden a realizar un trasiego directo desde los niveles superiores al nivel principal de

    transporte.

    3.2.6.1 DILUCIÓN POR EXTRACCIÓN

    Comúnmente esta forma de dilución se produce en la perforación y voladura de vetas

    angostas, es decir la potencia o ancho de la veta determina el porcentaje de dilución que

    puede existir. Esto debido a que es muy complicado realizar una voladura sin afectar a

    las rocas encajonantes adyacentes a la veta mineral. Además, la continua variabilidad de

    las potencias y el comportamiento estructural de la veta no permite realizar un eficiente

    control de este índice.

    En la figura 12 podemos apreciar las rocas encajonantes del techo y piso, adyacentes a

    la veta mineral, y el ancho o potencia de la misma.

  • 28

    Figura 12. Veta Mineral matriz de cuarzo.

    Fuente: Elaborado por el autor

    Por otra parte, no existe una adecuada recolección de material mineralizado fino, el cual

    suele trasegarse por debajo de las rocas del piso, provocando una disminución de la ley

    media del bloque de mineral en explotación.

    La dilución existente en función de la potencia de la veta, en el sector Kathy, se analiza

    con el siguiente gráfico:

    Figura 13. Porcentaje de dilución en función de la potencia en la veta Kathy.

    Fuente: Proyecto integrador: Optimización de costos al sistema de explotación subterránea en

    la veta Kathy de la empresa Produmin S.A.

    La potencia de las vetas, que predominan en el sector Kathy, están en el rango de 0,05 a

    0,25 metros, y según el gráfico el porcentaje de dilución que resulta de las vetas con

    potencia de 0,16 m en adelante es del 20%. Esto debido a varios factores que están

    relacionados con las operaciones de extracción como; la voladura, limpieza en tajos o

    frentes de explotación y selectividad del mineral.

  • 29

    Tabla 12. Porcentaje de dilución en función de la potencia de la veta en el sector Kathy.

    Fuente: Optimización de costos al sistema de explotación subterránea en la veta Kathy de la

    empresa Produmin S.A.

    3.2.6.1.1 Ley mínima actual en tajos o frentes de explotación

    Los tajos de los diferentes niveles presentan una ley mínima de explotación de 12,00

    grAu/ton con una dilución del 20%, el cual llega a la tolva de trasiego con 9,60 grAu/ton.

    (Villacrés, 2016).

    3.2.6.2 DILUCIÓN POR TRASIEGO Y ACARREO

    3.2.6.2.1 Análisis del transporte y trasiego en nivel

    En dicho análisis se realizó una evaluación general de distancias de acarreo en galería y

    longitud de chimeneas, para tener un dato real al muestreo y definir la pérdida de oro por

    tonelada. Para identificar dicho problema a continuación se detalla lo anteriormente

    mencionado:

    Niveles Distancia (m)

    NIVEL 50 43,18

    NIVEL 40 44,00

    NIVEL 30 80,00

    NIVEL 20 400,00

    Tabla 13. Recorrido del carro minero en los diferentes niveles

    POTENCIA % DILUCIÓN

    0,05 75,00

    0,06 70,00

    0,07 65,00

    0,1 50,00

    0,12 40,00

    0,14 30,00

    0,16 20,00

  • 30

    Fuente: Elaborado por el autor

    Altura Niveles Altura Chimenea (m) Ángulo de inclinación

    Nivel 40 – Nivel 50 (39m) 45,00 59°

    Nivel 30 – Nivel 40 (48m) 59,00 55°

    Nivel 20 – Nivel 30 (41m) 58,00 45°

    Nivel 0 – Nivel 20 (51m) 78,00 41°

    Tabla 14. Altura de chimeneas de trasiego de nivel a nivel

    Fuente: Elaborado por el autor

    Procedimiento del muestreo

    El procedimiento para determinar el valor (grAu/ton) de pérdida por transporte y trasiego

    desde los niveles superiores hasta la línea principal (Nivel 0) se realizó de la siguiente

    manera:

    Del Nivel 50-40 (45,00m): En el Nivel “50” el carro minero Z20 recorre 43,18m

    hasta llegar al punto de descarga, a la chimenea que conecta hacia el nivel inferior

    (nivel 40), en dicho nivel se procede a realizar la toma de las muestras del mineral

    fino trasegado, al momento del carguío al carro minero Z20, teniendo así una

    muestra por cada carro a lo largo del día. Para obtener un compósito general de

    las muestras recolectadas de cada día, se aplicó la técnica del cuarteo, se mezcló

    todo el mineral y se cuarteo hasta obtener una muestra representativa de 1Kg. Este

    procedimiento de muestreo se realizó durante todo el mes de abril 2019, teniendo

    como días a ser tomada la muestra los días pares (15 días), con esto se obtuvieron

    15 muestras representativas a lo largo del mes.

    El mismo proceso se aplicó para recoger las muestras del Nivel 40-30, del 30-20 y del 20

    al 0. De todos los niveles se obtuvieron 60 muestras las que fueron analizadas en el

  • 31

    laboratorio de la empresa. Los resultados obtenidos son datos confidenciales de la

    empresa por lo que se reserva la confidencialidad.

    Con los valores obtenidos se determinó una pérdida promedio de mineral en finos, desde

    el Nivel “50” (superior) hasta el Nivel “0” (nivel principal inferior), de 0,7 grAu/Ton en

    cada nivel, perdiendo de 2 a 3 gramos de oro por tonelada en todo el proceso de acarreo

    y trasiego.

    3.2.6.2.2 Análisis general de la dilución por datos obtenidos

    Con la información de dilución en tajos se conoce que la ley media del mineral arrancado

    es de 9,60 grAu/Ton y según el resultado del análisis por transporte y trasiego la ley media

    disminuye de 2 a 3 grAu/Ton con lo que al final se obtiene una ley que varía entre 7,60 a

    6,60 grAu/Ton.

    3.3 MARCO GEOLÓGICO

    3.3.1 GEOLOGÍA LOCAL

    La geología de la zona de Ponce Enríquez está constituida por rocas volcánicas del

    Cretácico, denominado Unidad Pallatanga, conocida antes como Piñón de La Sierra o

    Volcánicos Macuchi, que han sido intruidas por rocas porfiríticas del Eoceno (Tonalitas

    y granodioritas). En la zona del proyecto minero predominan rocas volcánicas de tipo

    andesítico, andesitobasáltico, brecha andesítica, basaltos, tobas y pillow lavas.

  • 32

    Fuente: Base topográfica del departamento de geología (PRODUMIN S.A)

    Figura 14. Mapa geológico regional del sector Ponce Enríquez

  • 33

    3.3.2 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

    Existen 2 sistemas de fallas predominantes, las primeras están en dirección N 65° E y

    buzamiento 60° NW y el otro sistema está en dirección EW, buzamiento 75° N, que

    generan un desplazamiento de las vetas sinestral de tipo normal, desplazando las vetas

    entre 20 cm a 12m en algunos casos.

    Figura 15. Mapa geológico estructural del sector La López

    Fuente: Base topográfica del departamento de geología (PRODUMIN S.A)

  • 34

    3.3.3 GEOLOGÍA DE LA VETA KATHY

    El rumbo predominante de la veta en estudio es NS, cuenta con un ángulo de buzamiento

    de 60° - 70° NE y potencias que varían entre 5 – 25 centímetros.

    3.3.4 MINERALIZACIÓN

    La veta tiene contenido de oro con trazas de plata y cobre y constituida por minerales

    secundarios como cuarzo, calcita, epidota, calcopirita, pirrotina, pirita, bornita,

    arsenopirita, actinolita, ganga y otros.

    3.5 DETERMINACIÓN Y MEDICIÓN DE VARIABLES Y

    PARÁMETROS PROPUESTOS

    Para determinar los costos involucrados en el diseño y ejecución del proyecto es preciso

    definir algunos parámetros, tales como: inversiones, tiempos de trabajo, salarios y

    servicios involucrados.

    3.6 REGISTRO Y PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

    La compilación de datos necesarios para la realización del Proyecto Integrador

    “DETERMINACIÓN DE LA VIABILIDAD ECONÓMICA EN LA CONSTRUCCIÓN

    DE DOS CHIMENEAS PARA OPTIMIZAR EL TRANSPORTE SUBTERRÁNEO DE

    MINERAL Y ESTÉRIL EN LA EMPRESA MINERA PRODUMIN S.A EN LA VETA

    KATTY”, tales como topografía, geología, ubicación, sueldos y costos de insumos han

    sido conseguidos a partir de la revisión de diferentes documentos e informes de

    producción proporcionados por la “Empresa Minera PRODUMIN S.A”.

    Los datos de dilución, acarreo y trasiego que se realiza actualmente en la mina fueron

    levantados directamente en los niveles de trabajo con lo cual se definirá la optimización

    de costos.

  • 35

    3.7 INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

    Mediante los resultados obtenidos en el capítulo III podemos observar que la actividad de

    transporte realizada actualmente en la veta Kathy resulta muy costosa, valor que depende

    también del acarreo de estéril. Así mismo, el proceso se ve afectado por la dilución, donde

    si consideramos la ley diluida más baja 6,60 grAu/Ton y teniendo en cuenta la ley de

    corte 6,0 grAu/Ton la rentabilidad de la explotación se encuentra en un punto de equilibrio

    donde solo se está cubriendo los costos de explotación, es decir no hay ganancia ni

    pérdida.

  • 36

    4. CAPÍTULO IV. DISEÑO METODOLÓGICO

    4.1 TIPO DE ESTUDIO

    El tipo de metodología que se utilizará en el presente proyecto integrador es Descriptiva

    y Prospectiva.

    − Es Descriptiva porque se analizan los ciclos de transporte, los costos de extracción

    de mineral, la geología del sector y los parámetros de perforación y voladura, que

    son las variables a tomar en cuenta para el diseño y factibilidad presupuestaria de

    las chimeneas.

    − Es Prospectiva porque los resultados obtenidos serán aplicados en el futuro.

    El estudio comprende las siguientes etapas:

    Trabajo de campo: basado en la observación y la toma de datos para los

    respectivos cálculos de costos.

    Trabajo de gabinete: consiste en ordenar, tabular y procesar la información

    obtenida en el campo. Para este trabajo se emplean fórmulas, técnicas y

    herramientas como los programas de computación, los cuales ayudarán a realizar

    el correcto análisis de costos.

    4.2 UNIVERSO Y MUESTRA

    El universo que se ha determinado para realizar el trabajo integrador es el área Minera

    PRODUMIN S.A.

    La muestra se adjudica a todos niveles superiores al nivel 0 de la veta Kathy, por donde

    atravesará la chimenea para el trasiego de material mineralizado.

  • 37

    Dado que estos niveles no cuentan con un sistema adecuado de acarreo de material, la

    elaboración de las chimeneas es la mejor opción a implementar para mejorar la

    rentabilidad de la explotación minera.

    4.3 TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN

    La técnica principal a emplear es el análisis global del ciclo de transporte actual de

    mineral y estéril, lo cual nos proporcionará los parámetros necesarios para:

    Cálculo del Costo Total de Transporte.

    Cálculo de la extracción por tonelada.

    Diseño de las chimeneas.

    El diagrama de perforación y voladura.

    Maquinaria, ventilación.

    La seguridad en los trabajos de franqueo.

    El siguiente cuadro resume el flujo de trabajo en cada una de las fases que corresponden

    al estudio metodológico.

  • 38

    Figura 16. Etapas del Diseño Metodológico

    Fuente: Elaborado por el autor

    FASE PRELIMINAR

    Revisión de información:

    topográfica, geológica,

    libros, tesis, informes.

    Mapas temáticos

    FASE DE CAMPO

    Descripción del método de

    transporte.

    Toma de datos del ciclo de transporte.

    Registro de coordenadas

    para la ubicación de las

    chimeneas

    FASE DE GABINETE

    Uso de fórmulas y herramientas

    informáticas para:

    Cálculo de tiempo de transporte.

    Costos unitarios.

    Diseño de chimeneas.

    Estudio de Criterios Económicos

    (costos mineros, rendimientos, ley)

    VIABILIDAD ECONÓMICA

    Optimización Económica

    Rentabilidad del proyecto

  • 39

    4.4 PLANTEAMIENTO DE LA PROPUESTA EN BASE A

    RESULTADOS

    El método de construcción para las chimeneas de trasiego que mejor se ajusta a las

    necesidades de la Mina Produmin S.A. es el sistema convencional con plataformas y

    escaleras metálicas, realizando a su vez un análisis de costos basado en actividades, que

    permitirá tomar decisiones eficaces identificando los puntos débiles en el proceso de

    ejecución.

    4.5 PARTICULARIDADES DE LAS LABORES MINERAS

    La ejecución del Proyecto “Chimenea Kathy” se desarrollará en roca de caja, en la zona

    Norte de la veta Kathy, en el centro del área mineralizada. La ubicación de la chimenea

    favorece al sistema de explotación que realizará la extracción de las reservas minerales

    desde los límites del área mineralizada hacia el centro, consiguiendo distancias similares

    en el recorrido del mineral arrancado desde los frentes de explotación a la chimenea

    central Kathy. Ver figura 17.

  • 40

    Figura 17. Proyección de la chimenea Kathy en el área mineralizada de la veta Kathy

    Fuente: Elaborado por el autor

  • 41

    Las chimeneas actuales que tiene el sector Kathy fueron construidas siguiendo la veta,

    por esa razón no cuentan con el buzamiento necesario para que el mineral trasegado se

    deslice libremente por gravedad. Estos buzamientos oscilan entre los 40 y 55 grados.

    La inclinación de la chimenea Kathy será de 70°. Este buzamiento se determinó para

    garantizar el libre deslizamiento del mineral por gravedad. Ver figura 18.

    El proyecto “Chimenea Kathy” es un complejo de labores que constituyen la

    construcción de tres chimeneas, ventanas para comunicar las chimeneas y cuatro cruceros

    que se conectan desde las galerías de los niveles de transporte hasta las chimeneas del

    proyecto. Todas estas labores se detallarán más adelante.

  • 42

    Figura 18. Perfil chimenea Kathy

    Fuente: Elaborado por el autor

  • 43

    Figura 19. Topografía y Vista en planta de la chimenea Kathy

    Fuente: Elaborado por el autor

  • 44

    4.5.1 CHIMENEAS DE TRASIEGO Y CAMINO

    4.5.1.1 PÁRAMETROS Y DIMENSIONES

    Las chimeneas de trasiego y camino se construirán de forma rectangular, forma que se

    adecúa mejor al tipo de servicio que prestarán y diligencia necesaria en el proceso de

    ejecución. La excavación de las chimeneas empieza desde el crucero del Nivel “0”,

    construido previamente, hasta conectar con la galería de transporte del Nivel “50”, con

    un buzamiento de 70°.

    El franqueo de las chimeneas comprende: del Nivel “0” al Nivel “20” una chimenea para

    trasiego de veta de sección 2.0x2.0m, una chimenea para trasiego de caja de sección

    1.5x1.5m y una chimenea camino de sección 1.2x1.5m.

    A lo largo de las chimeneas de trasiego se franquearán ventanas que además de servir

    como resguardo para el personal y herramientas durante la excavación de las chimeneas,

    ayudarán a resolver cualquier problema de obstrucción que pueda existir debido al

    almacenamiento temporal de mineral en las chimeneas.

    Básicamente las chimeneas camino son el lugar por donde transita el personal y se

    traslada los equipos y herramientas a los diferentes frentes de trabajo. Las chimeneas

    camino del presente proyecto serán empleadas para poder acceder a las chimeneas

    trasiego de veta y caja, por medio de las ventanas de descampamiento, en caso de una

    posible obstrucción de material mineralizado o estéril. Estas chimeneas serán excavadas

    hasta la altura de la primera ventana. No es necesario elevarlas en su totalidad ya que las

    demás ventanas construidas a lo largo de las chimeneas de trasiego complementarán la

    función de acceso a las mismas.

    En la figura 20 se ilustra todas las labores a ejecutarse en el tramo del Nivel “0” al Nivel

    “20”.

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    Figura 20. Esquema de construcción de Chimenea Kathy del Nivel “0” al Nivel “20”

    Fuente: Elaborado por el autor

    En el tramo, del Nivel “0 al “20”, la chimenea para trasiego de veta se franqueará con

    sección de 2.0 x 2.0 metros, solo en este tramo, ya que existe una mayor extracción de

    1,2

    m

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    mineral y reservas probadas que serán explotadas en un futuro cercano. Y la chimenea

    para trasiego de caja será de 1.50 x 1.50 metros.

    Del Nivel “20” en adelante todas las chimeneas de trasiego, tanto para mineral y estéril

    tendrán una sección de 1.50 x 1.50 metros. Además, en el Nivel “40” se construirá

    solamente una chimenea trasiego que funcionará para veta y caja, adecuando una

    compuerta en el piso del Nivel “40” que dirigirá, según el tipo de material trasegado, a la

    respectiva chimenea en el Nivel “30”.

    El diseño incluye la instalación de tolvas metálicas en las chimeneas del Nivel “0”, tolvas

    de madera en las chimeneas trasiego de los demás niveles y cribas metálicas en cada nivel

    para evitar el paso de material de gran diámetro.

    Para conectar la “Chimenea Kathy” desde la cota del Nivel “0” hasta la galería del Nivel

    “50”, el franqueo de las chimeneas precisará de distintas direcciones en los tramos de

    cada nivel, esto con el propósito de aprovechar algunos cruceros que están construidos

    actualmente en los diferentes niveles por donde cruzan las chimeneas del proyecto, lo

    cual disminuirá la longitud de los cruceros que están planificados franquearse para unir

    las galerías de los niveles de transporte a la Chimenea Kathy.

    Los rumbos de las chimeneas en los diferentes tramos son los siguientes:

    TRAMOS RUMBOS

    NIVEL 0 – 20 S 81° W

    NIVEL 20 – 30 N 85° W

    NIVEL 30 – 40 N 73° W

    NIVEL 40 – 50 N 75° W

    Tabla 15. Direcciones de franqueo en cada nivel del complejo Chimenea Kathy