Proyecto Cal

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA GEOLGICA

PLANEAMIENTO DE MINADO DE LA MINERA NO METALICA CALMIS

Curso:

PLANEAMIENTO Y SEGURIDAD MINERA.

Docente:

ING. VICTOR ARAPA VILCA.

Presentado Por:

SOBERON ESPINOZA, Robert.

Cajamarca, Diciembre de 2015

AGRADECIMIENTO

Agradezco muy cordialmente a mi alma mater la Universidad Nacional de Cajamarca,

a nuestra Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera Geolgica por brindarnos la

oportunidad y facilitarnos las herramientas y equipos necesarios para lograr nuestros

objetivos.

DEDICATORIA

Dedicado a mis padres, por sus consejos, su perseverancia, por el valor mostrado para

salir adelante y la motivacin constante que nos ha permitido ser personas de bien y a

todos aquellos que ayudaron directa o indirectamente a realizar este trabajo de

investigacin.

CONTENIDO

RESMEN 8

ABSTRACT 9

INTRODUCCIN 10

Ttulo: PLAN DE MINADO DEL PROYECTO CALMIS 11

CAPITULO I: METODOLOGA DE LAINVESTIGACIN 11

1.1.Planteamiento del problema 11

1.2.Formulacin del problema 11

1.3.Justificacin de la investigacin 11

1.4.Alcances o delimitacin de la investigacin 11

1.4.1.Delimitacin espacial 12

1.4.2.Delimitacin temporal 12

1.5.Limitaciones 12

1.6.Objetivos 12

1.6.1. General 12

1.6.2.Especficos 12

1.7.Antecedentes 13

CAPITULO II. GENERALIDADES 14

2.1.Ubicacin 14

2.2.Accesibilidad 15

2.3.Propiedad minera y superficial del proyecto 15

2.4.Extensin del rea de explotacin 15

2.5.Clima 16

2.5.1.Temperatura 16

2.5.2.Precipitacin 16

2.6.Vegetacin 17

CAPITULO III. GEOLOGA 18

3.1.Geomorfologa 18

3.1.1.Unidades mayores 18

3.1.2.Unidades menores 19

3.2.Geologa regional 22

3.3.Geologa local 23

3.4.Geologa estructural 25

3.5.Clasificacin de los macizos rocosos 25

3.5.1.Parmetros de clasificacin geomecnica 25

3.6. Geologa histrica 26

CAPITULO IV: CUBICACIN DE RESERVAS 27

4.1.Tipo de recurso a explotar 27

4.2.Clculo de reservas 27

CAPITULO V: OPERACIN MINERA 29

5.1.Ciclo del minado 29

5.1.1.Desbroce 29

5.1.2.Extraccin de mineral 30

5.1.3.Carguo 30

5.1.4.Trasporte interno 30

5.1.5.Molienda (chancado y zaranda) 30

5.1.6.Trasporte 30

5.1.7.reas de almacenamiento temporal 30

5.2.Mtodo de minado 30

5.3.Parmetros y lineamientos de explotacin 31

5.4.Diseo del tajo en operaciones y explotacin 31

CAPITULO VI: DESARROLLO Y COSTRUCCIN 32

6.1.Instalaciones de almacenaje y servicio 32

6.1.1.Cocina comedor 32

6.1.2.Casa almacn 32

6.1.3.Cuarto de guardiana 33

6.1.4.Oficina 33

6.1.5.Almacn de explosivos 33

6.1.6.Galpones de entrada y de salida 34

6.2.Instalaciones de sanitarias 35

6.2.1.Letrina 35

6.2.2.Sistema de agua potable 35

6.3.Instalaciones de manejo de residuos 35

6.3.1.Depsito de residuos industriales y peligrosos 35

6.4.Tajo 36

6.5.Accesos 36

6.6.Zona de parqueo 36

6.7.Instalaciones de planta 37

6.7.1. Hornos 37

6.7.2.Chancadora. (Molino) 37

6.7.3.Tanque de almacenamiento de combustible 37

6.8.Botadero 38

6.9.Cancha de mineral 38

CAPITULO VII: DISEO DE LOS LMITES DE LA CANTERA 39

7.1.Principales elementos de la cantera 40

7.2.Localizacin y diseo de instalaciones 41

CAPITULO VIII: PRODUCCIN O EXPLOTACIN 42

8.1.Diseo para la extraccin 42

8.1.1.Caractersticas geolgicas generales del rea de minado 42

8.1.2.Mtodo de explotacin 42

8.1.3.Anlisis Geomecnico con el software Slide 43

8.1.4.Diseo del tajo 52

8.1.5.Descripcin de las operaciones de extraccin 55

8.1.6.Programa de produccin 56

8.2.Diseo de perforacin y voladura 57

8.2.1.Perforacin 58

8.2.2.Voladura 59

8.3.Excavacin y carguo 59

8.4.Transporte de material 60

8.5.Chancado de roca 60

8.5.1.Especificaciones de la maquina 60

8.6.Proceso tecnolgico de planta 60

8.6.1.Diseo de horno 60

8.6.2.Preparacin de carbn 61

8.6.3.Personal de planta 62

8.7.Fase de molienda o chancado 62

8.7.1.Caractersticas de la maquina 63

CAPITULO IX: MAQUINARIA, EQUIPOS Y EPPS 64

9.1.Maquinaria 64

9.1.1.Volquete T.KING modelo ZB3047JDD 64

9.1.2.Excavadora Hidrulica 320D/320D L 65

9.1.3.Lokotrack LT7150 66

9.2.Equipo 67

9.2.1.Proteccin a la Cabeza. 67

9.2.2.Proteccin de Ojos y Cara. 68

9.2.3.Proteccin de los Odos. 68

9.2.4.Proteccin Respiratoria. 68

9.2.5.Proteccin de Manos y Brazos. 69

9.2.6.Proteccin de Pies y Piernas. 69

9.2.7.Cinturones de seguridad para trabajo en altura. 69

9.2.8.Ropa de Trabajo. 69

CAPITULO X: CIERRE DE MINA 71

10.1.Estabilidad de taludes 71

10.2.Recubrimiento vegetal y mitigacin del impacto visual 71

10.3.Monitoreo del rea de operaciones 72

CONCLUSIONES 73

RECOMENDACIONES 73

BIBLIOGRAFIA 74

NDICE DE IMGENES

Imagen N: 1 plano de ubicacin de la concesin minera Calmis y su proyecto de explotacin 14

Imagen N: 2. Propiedad minera y superficial del proyecto. Fuente: Geocatmin ...................... 15

Imagen N: 3. Columna estratigrfica, solo se presenta la Cajamarca y su infrayacente ........... 23

Imagen N: 4. Columna estratigrfica, se presenta las unidades litoestratigraficas desde el

cretceo superior hasta el Paleogeno-Neogeno ......................................................................... 24

Imagen N: 5. Imagen satelital, donde presenta el anticlinal de Llullapuquio ............................ 25

Imagen N: 6. Cubicacin de reservas y diseo de pit ................................................................ 27

Imagen N: 7. Instalacin de cocina comedor ............................................................................. 32

Imagen N: 8. Instalacin de casa almacn ................................................................................. 33

Imagen N: 9. Instalacin de almacn de explosivos .................................................................. 34

Imagen N: 10. Galpones de entrada y salida ............................................................................. 35

Imagen N: 11. Depsitos de residuos con su color respectivo .................................................. 36

Imagen N: 12. Tajo hipottico para la extraccin de caliza ....................................................... 36

Imagen N: 13. Modelo de horno para calcinacin de caliza ...................................................... 37

Imagen N: 14. Chancadora utilizada para bajar la granulometra ............................................. 37

Imagen N: 15. Tanque de combustible que alimentara a la maquinaria ................................... 38

Imagen N: 16. Cancha de mineral, donde ya se empaca la materia prima ............................... 38

Imagen N: 17. Imagen satelital del proyecto Calmis ................................................................. 40

Imagen N: 18. Elementos del Modelo bsico del mtodo de explotacin (Banqueo por

derribo)........................................................................................................................................ 41

Imagen N: 19. Diseo de bancos de explotacin ....................................................................... 41

Imagen N: 20. Proyecto Calmis Geologia presente................................................................. 54

Imagen N: 21. Diseo del tajo en RecMin. Vista en planta........................................................ 54

Imagen N: 22. Diseo del tajo en 3D ......................................................................................... 55

Imagen N: 23. diseo de bancos, para el clculo del volumen a explotar................................. 55

Imagen N: 24. Hono hipottico para la calcinacin ................................................................... 61

Imagen N: 25. Herramienta a utilizar para la extraccin ........................................................... 67

Imagen N: 26. Equipos de seguridad para el personal .............................................................. 70

Imagen N: 27. Estabilidad de taludes por el mtodo de banquetas para el cierre de minas .... 71

Imagen N: 28. Recubrimiento vegetal que se tendr en cuenta para el cierre de minas ......... 72

NDICE DE TABLAS

Tabla 1. Ubicacin de la concesin minera Calmis ..................................................................... 14

Tabla 2. Accesibilidad al proyecto ............................................................................................... 15

Tabla 3. Coordenadas de extensin de la concesin minera no metlica .................................. 16

Tabla 4. Temperatura presente en el proyecto .......................................................................... 16

Tabla 5.comportamiento de la precipitacin .............................................................................. 17

Tabla 6. Datos para el clculo de reservas .................................................................................. 28

Tabla 7. propiedades que se tienen el clculo de reservas ......................................................... 28

Tabla 8. parmetros y lineamientos de explotacin ................................................................... 31

Tabla 9. Estaciones geomecnicas .............................................................................................. 43

Tabla 10. Produccin que se tendr mensualmente .................................................................. 56

Tabla 11. horas de trabajo .......................................................................................................... 57

NDICE DE FOTOGRAFAS

Foto N 1. Vegetacin presente en la zona cuyas coordenadas son 762230, 9211625 y Z: 3680

..................................................................................................................................................... 17

Foto N 2. Relieve ondulado zona Chamis Colpayo 762216, 9210898 Z: 3802msnm .............. 18

Foto N 3. Parte de la cordillera occidental de los andes en el proyecto Calmis ubicado en:

762587, 9210750, Z:3823msnm .................................................................................................. 19

Foto N 4. Colinas presentes en el proyecto Calmis cuya ubicacin est en: 762248, 9210718,

3822msnm ................................................................................................................................... 20

Foto N 5. Vertiente montaosas muy empinada cuya ubicacin est en 761891, 9211060 y

3826msnm ................................................................................................................................... 20

Foto N 6. Mesa en forma de cornisa cuyas coordenadas son: 762401, 9210634 y 3785msnm 21

Foto N 7. Presencia de domos andesticos cuyas coordenadas son: 762198, 9211356 y

3849msnm ................................................................................................................................... 21

Foto N 8. Presencia de quebradas y crcavas en el punto 762632, 9210920 y 3795msnm ..... 22

Foto N 9. Presencia de lenares producto de la disolucin de calizas presentes en el punto

762174, 9210864 y 3804msnm ................................................................................................... 22

Foto N 10. Calizas de la formacin Cajamarca con presencia de venillas de calcita y xidos en

el punto 762214, 9210840 y 3840msnm .................................................................................... 24

Foto N 11. Presencia de esparitas en caliza de la formacin Cajamarca en el punto 762198,

9210824 y 3840msnm ................................................................................................................. 42

Foto N 12. Pendiente del terreno en forma natural en el proyecto Calmis cuyas coordenadas

son: 762178, 9210850 y 384msnm ............................................................................................. 44

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERA


PROYECTO DE YACIMIENTO NO METLICO: CALMIS 8

RESMEN

El proyecto minero no metlico de xido de calcio Calmis se ubica en el departamento

de Cajamarca, provincia de Cajamarca, distrito de Cajamarca centro poblado de Chamis

al NW de la ciudad. El desarrollo de este proyecto extractivo se ve enfocado en la

demanda de dicho agregado en la industria minera, especficamente. Para el desarrollo

del proyecto minero no metlico de xido de calcio se tuvo que desarrollar estrategias de

cubicacin de reservas las cuales se calcularon en un total de 386662.41 Tn para un ao,

basado en el plan de minado para un ao (anexo 16), adems de estar incluido el estudio

geomecnico del proyecto el cual dio resultado de RMR (Tipo II) y GSI (62), los cuales

sirvieron para establecer el mtodo de explotacin y el diseo del tajo (talud ngulo de

talud final, ngulo de banco y bermas) en un rea de 0.022Km2. De esta manera se

establecieron el nmero de bancos de explotacin, en los cuales su explotacin est en

funcin a los requerimientos que se haga por parte de la empresa ganadora de la licitacin.

En base a los requerimientos y a la cantidad de reservas estimadas y requeridas se

procedi a establecer el equipo de trabajo y el personal necesario para los trabajo en el

tajo y en planta, adems de vigilancia y secretara. Se procedi a la compra de equipos

tales como EPP, movilidad (camioneta hilux 4 x 4), entre otros. Adems se plantea el

alquiler de maquinaria pesada (excavadora hidrulica, cargador frontal, cisterna,

volquetes) para los trabajos extractivos, carguo y acarreo.

Para el desarrollo del proyecto se considera sistemas de gestin de seguridad, salud

ocupacional y medio ambiente, los cuales estn basado en las normas y polticas del

DECRETO SUPREMO N 055-2010-EM, adems de establecer reglas y condiciones a

travs del reglamente interno de seguridad y salud ocupacional (RISSO), los cuales

formas parte de los sistemas de gestin de seguridad, salud ocupacional y medio ambiente

(SSYMA). Necesariamente la empresa minera no metlica de xido de calcio considera

en el plan de minado un Declaracin de Impacto Ambiental (DIA) como parte de la

gestin ambiental, en funcin del plan de minado para un ao, donde la empresa considera

a los 3 componentes ambientales (medio fsico, medio Biolgico, medio social) como la

base fundamental del desarrollo integrado y sostenible.




ABSTRACT

The non-metallic mining project calcium oxide "Calm" is located in the department of

Cajamarca, province of Cajamarca, District of Cajamarca - Chamis village northwest of

the city center. The development of this extractive project is focused on said aggregate

demand in the mining industry, specifically. For the development of non-metallic mining

project calcium oxide it had to develop strategies for mining reserves which are estimated

at a total of 386662.41 tons for a year, based on the mining plan for a year (Annex 16) as

well to be included geomechanical study of the project which gave a result of RMR (Type

II) and GSI (62), which served to establish the method of operation and design of the pit

(slope angle end slope, bank angle and berms ) in an area of 0.022Km 2. Thus the number

of banks operating in which their use is based on the requirements to be made by the

company winning the tender were established. Based on the requirements and the

required amount of estimated and proceeded to establish the team and the staff needed

for work in the pit and on the ground, in addition to monitoring and secretariat

reserves. We proceeded to the purchase of equipment such as EPP, mobility (truck hilux

4 x 4), among others. Besides the rental of heavy equipment (hydraulic excavator, front

loader, tank, dump) to extractive work, loading and hauling arises.

For the project is considered safety management systems, occupational health and

environment, which are based on the rules and policies of Supreme Decree No. 055-2010-

EM, in addition to establishing rules and conditions through the internal rules of

Occupational Safety and Health (RISSO), which forms part of the safety management

systems, occupational health and environment (SSYMA). Necessarily non-metallic

mining company considers calcium oxide in the mining plan one Environmental Impact

Statement (EIS) as part of environmental management, according to the mining plan for

a year, where the company considers environmental components 3 (physical

environment, biological environment, social environment) as the fundamental basis of the

integrated and sustainable development.




INTRODUCCIN

El desarrollo de proyectos mineros no metlicos de xido de calcio hoy en da se ha

convertido en una de las industrias bien rentables en la regin Cajamarca - Bambamarca.

Muchas de estas empresa aun no cuentan con los permisos y sus labores extractivas no se

ajustan a las normas, poltica y requerimientos que exigen las leyes peruanas, por lo que

no cumplen con los requisitos suficientes para poder postular de manera formal a

licitaciones y o requerimientos que se hagan las instituciones pblicas y privadas. Es por

esto que Minera no metlica de xido de calcio Calmis, busca genera un ambiente de

confianza al momento de ofrecer su producto ya que desarrolla un ambiente de confianza

con las empresas que requieran de los servicios. Minera no metlica tiene entre sus

objetivos principales el posicionarse en el mejor lugar del mercado, brindando sus

productos de cal de calidad.




Ttulo: PLAN DE MINADO DEL PROYECTO CALMIS

CAPITULO I: METODOLOGA DE LAINVESTIGACIN

1.1. Planteamiento del problema

El proyecto Calmis se encuentra ubicado en el casero Llullapuquio, Centro Poblado de

Chamis, Provincia de Cajamarca, departamento de Cajamarca, corresponde a un

yacimiento de caliza con mineralizacin econmica de CaO, alojado en una secuencia

estratificada y carbonatada del Cretcico Superior, correspondiente a la formacin

Cajamarca que forma parte de la franja polimetlica sedimentaria de la cordillera

interandina.

A nivel mundial y nacional, los yacimientos de caliza representan la principal fuente de

CaO, es por ello que se necesita de su explotacin ya que tiene diferentes usos en la

industria, adems que contribuye al desarrollo de la poblacin. Otras de las bondades es

que tiene una gran relacin con los depsitos tipo skarn que incrementan el potencial

exploratorio alrededor de dicho yacimiento.

Es por ello que en el presente trabajo se busca realizar un planeamiento a mediano plazo

para saber el potencial no metlico de dicho yacimiento, adems, se debe planificar el

mtodo de explotacin, produccin, comercializacin, personal y equipos, transporte,

construccin. Todo ello se hace para respetar todo una serie de pasos y as cumplir con

los objetivos trazados.

1.2. Formulacin del problema

Cul es el potencial no metlico anual para la explotacin de la calera Calmis?

1.3. Justificacin de la investigacin

El presente trabajo se va a realizar con la finalidad de brindar un conocimiento sobre el

potencial no metlico de caliza y la calidad de cal viva que tiene el denuncio minero para

que as sirva de base a cualquier proyecto que se quiera realizar, ya que la zona no cuenta

con un estudio reciente de este tipo.

1.4. Alcances o delimitacin de la investigacin

En el presente proyecto se va a realizar un plan de minado, el cual consiste en: el

modelamiento geolgico y el clculo de reservas minerales para lo cual se utilizar

software especializado de minera, lo cual servir como base fundamental para el diseo




del open pit, este diseo estar en funcin a la geomecnica presente y al tamao de

equipos de produccin. A la vez se delimitar reas para las funciones que se realiza en

la operacin ya sean polvorines, campamentos, hospitales, baos, etc. Haciendo todo lo

mencionado se obtendrn valores, clculos y planos del plan de minado.

1.4.1. Delimitacin espacial

Este proyecto est ubicado en el casero Llullapuquio, Centro Poblado de Chamis,

Provincia de Cajamarca, departamento de Cajamarca.

1.4.2. Delimitacin temporal

El proyecto en la actualidad est siendo explorado y evaluado con fines de obtener

yacimientos no metlicos de xido de calcio con fines industriales.

1.5. Limitaciones

El proyecto Calmis tiene como principal limitante la restriccin de taladros de

perforacin, estudios geofsicos y estudios de pretroscopia para determinar con exactitud

las trazas de CaO. No obstante esto no imposibilita el desarrollo del presente trabajo que

se centra solo en parte de la Formacin Cajamarca.

1.6. Objetivos

1.6.1. General

Desarrollar el planeamiento anual para la explotacin del proyecto no metlico Calmis

1.6.2. Especficos

Realizar el EIA del proyecto Calmis

Delimitar el zoneamiento y parmetros geolgicos

Desarrollar los parmetros geomecanicos para el diseo.

Realizar el modelamiento geolgico y clculo de reservas minables.

Disear la mina de acuerdo al mtodo de explotacin seleccionado.

Evaluar costos y cantidades de los diferentes equipos, maquinarias, personal y otros.

Estimar la produccin mensual y anual de xido de calcio.

Evaluar el cierre de minas, poscierre y monitoreo.




1.7. Antecedentes

Franco(S/A). Proyecto minero no metlico de calera La Nena. Donde realizo el modelo

geolgico, modelo geomecnico, clculo de reservas y diseo del tajo de una mina de

xido de calcio.

Bracamonte, Calvo (2009). Evaluacin de usos potenciales de un yacimiento de minerales

no metlicos. Se realiz metodologas de investigacin especfica como anlisis qumico

para determinar la ley de cal pura.

Acevedo (2005). Factibilidad tcnico econmico de la explotacin de un yacimiento de

caliza en la Regin Metropolitana. El objetivo de la presenta investigacin intenta

demostrar la conveniencia o inconveniencia econmica de asignar recursos escasos de

inversin a la explotacin de un yacimiento de caliza localizado en la Regin

Metropolitana, aplicando para ello las tcnicas de preparacin de proyectos.




CAPITULO II. GENERALIDADES

2.1. Ubicacin

La concesin minera no metlica CALMIS, en su totalidad se ubica entre las

coordenadas UTM.

Tabla 1. Ubicacin de la concesin minera Calmis

El proyecto CALMIS se encuentra a una altitud aproximada de 3800 a 3820 m.s.n.m

El rea a explotar se encuentra ubicada dentro de la mencionada concesin en un polgono

irregular que se muestra en la siguiente imagen.

Imagen N: 1 plano de ubicacin de la concesin minera Calmis y su proyecto de explotacin

Con un rea de 0.022 Km2 ubicado en el casero de Llullapuquio, centro poblado de

Chamis, distrito de Cajamarca, provincia de Cajamarca y departamento de Cajamarca.

VERTICE ESTE NORTE

NE 762700 9211900 Lado Norte Lado Este Area Cubierta

SE 762700 9210615 Km Km Km2

SW 761290 9210615 1.4 1.29 1.81

NW 761290 9211900

AREA CUADRICULACUADRICULA




2.2. Accesibilidad

Para acceder a la zona de trabajo se toma un trayecto desde la ciudad de Cajamarca por

la carretera a Chamis, esta es la principal carretera que nos conecta con Cumbemayo y

Chetilla, siguiendo en direccin NW se llega a Majalapampa luego Llullapuquio para

posteriormente llegar al proyecto CALMIS.

Tabla 2. Accesibilidad al proyecto

Ruta-terrestre Distancia(km) Va Estado Tiempo(min)

Cajamarca-

proyecto

CALMIS

18 Aprox afirmada Regular 40

2.3. Propiedad minera y superficial del proyecto

La propiedad minera y nombre se representan en la siguiente imagen.

Imagen N: 2. Propiedad minera y superficial del proyecto. Fuente: Geocatmin

2.4. Extensin del rea de explotacin

La empresa REPRESENTACIONES MANTO BLANCO de la concesin minera no

metlica CALERA CALMIS, comprende un rea de 1.8 kilmetros cuadrados, se ubica

entre las coordenadas que se muestra en el siguiente cuadro.




Tabla 3. Coordenadas de extensin de la concesin minera no metlica

PUNTO COOR. ESTE COOR. NORTE COTA(msnm)

1 762700 9211900 3684

2 762700 9210615 3798

3 761290 9210615 3702

4 761290 9211900 3689

La extensin del rea de explotacin es de 0.022 kilmetros cuadrados representada en el

tem de ubicacin.

2.5. Clima

El clima es variado ya que se encuentran diferencias notorias de esto debido a la presencia

de corrientes de aire y neblina que lo tornan en clima fro en horas de la tarde, pudiendo

llegar a 8 C en especial en las partes ms altas, que a la vez puede llegar a 13 C que es

lo ms normal y estable en el da.

2.5.1. Temperatura

Las temperaturas promedios se muestran en el siguiente cuadro.

Tabla 4. Temperatura presente en el proyecto

Temperatura Mxima Promedio: 13 C.

Temperatura Mnima Promedio: 0 C.

Temperatura Promedio: 8 C.

2.5.2. Precipitacin

La poca de lluvias se da generalmente entre los meses de Octubre y Abril; mientras que

de Mayo a Setiembre se producen precipitaciones moderadas. La precipitacin mxima

en 24 horas fue de 24.3 mm, mientras que la acumulada fue de 79.2 para la provincia de

Cajamarca.




Tabla 5.comportamiento de la precipitacin

2.6. Vegetacin

La zona de estudio presenta una tpica vegetacin del piso altitudinal Quechua como son

rboles de pinus sylvestris (pino), eucalyptus camaldulensis Dehn (eucalipto), alnus

glutinosa (aliso), agabe sp. (Penca), sobresaliendo el stipa ichu (ichu), adems de

vegetacin de cultivo.

Foto N 1. Vegetacin presente en la zona cuyas coordenadas son 762230, 9211625 y Z: 3680

NE SW SW NE




CAPITULO III. GEOLOGA

3.1. Geomorfologa

Las formas del terreno en la actualidad son el resultado de la interaccin entre fuerzas

endgenas, o procesos tectnicos de creacin de volmenes montaosos, y fuerzas

exgenas, o procesos erosivos de destruccin y modelado de relieves. Las fuerzas

endgenas se nutren de la energa geotrmica, mientras que las fuerzas exgenas se

generan a partir de la energa solar y de la energa rotacional de la tierra.

Como parte del relieve andino el rea de estudio presenta una gran variedad de caracteres

geomorfolgicos, que resultan de la compleja topografa

Entre las geoformas encontradas en la zona podemos encontrar superficies onduladas,

pendientes suaves, as como un relieve abrupto.

Durante la inspeccin de campo se ha podido encontrar diversos procesos en el rea

de la concesin, estos que se describen a continuacin:

3.1.1. Unidades mayores

Relieve

El rea de estudio cuenta con rasgos geogrficos caractersticos de la cordillera

occidental, presenta una topografa variada, con algunas cumbres empinadas, con

presencia de procesos metericos y erosivos.

Foto N 2. Relieve ondulado zona Chamis Colpayo 762216, 9210898 Z: 3802msnm




cordillera occidental

Es una cadena montaosa que constituye el ramal occidental de la cordillera de los

Andes en el Per. Se extiende en direccin noroeste-sureste por el departamento de

Cajamarca atravesando el PROYECTO CALMIS. A continuacin se observa una

fotografa de la codillera occidental en el proyecto.

Foto N 3. Parte de la cordillera occidental de los andes en el proyecto Calmis ubicado en:

762587, 9210750, Z: 3823msnm

3.1.2. Unidades menores

Colinas

En la zona de estudio podemos encontrar terrenos con una pendiente ligeramente suave

(28), dicha zona tiene una topografa poco accidentada pero con procesos geolgicos y

geomorfolgicos de escorrenta superficial.




Foto N 4. Colinas presentes en el proyecto Calmis cuya ubicacin est en: 762248, 9210718,

3822msnm

Vertiente montaosa muy empinada

En la zona de trabajo encontramos terrenos con pendientes y topografa muy abrupta

(70), que pueden superar el 50 % y se encuentran expuestas a una erosin bastante fuerte

Foto N 5. Vertiente montaosa muy empinada cuya ubicacin est en 761891, 9211060 y

3826msnm

mesa

En la zona de estudio, se pudo apreciar una mesa, la cual es una zona elevada de terreno

con una cima plana y cuyos lados suelen ser acantilados abruptos.




Foto N 6. Mesa en forma de cornisa cuyas coordenadas son: 762401, 9210634 y 3785msnm

Domos

En el rea concesionada se puede apreciar domos andesticos en el cerro Colpayo,

principalmente, donde dan origen a un yacimiento metlico prfido y skarn.

Foto N 7. Presencia de domos andesticos cuyas coordenadas son: 762198, 9211356 y

3849msnm

Quebradas

En la zona de estudio se logr apreciar la quebrada principal donde inicia su curso el rio

San Lucas




Foto N 8. Presencia de quebradas y crcavas en el punto 762632, 9210920 y 3795msnm

Lenares

Los lenares son estructuras que en la zona de estudio se presentan en la formacin

Cajamarca, en las calizas de sta formacin; estos lenares son producto de procesos

metericos por parte de las lluvias y del viento, dando una estructura tipo canal.

Foto N 9. Presencia de lenares producto de la disolucin de calizas presentes en el punto

762174, 9210864 y 3804msnm

3.2.Geologa regional

La zona de estudio se ubica en la parte Nor Occidental del territorio Peruano, en el

cuadrngulo Geolgico de Cajamarca (15f del INGEMMET); tectnicamente hablando

al Este de las Placas convergentes (placa sud americana y placa de nazca) y bajo la

influencia de la deflexin de Huancabamba a fines del cretceo.




Dentro de las rocas que afloran en mayor proporcin tenemos el Grupo Quilquian

Mujarrm y la formacin Cajamarca. Tambin afloran rocas volcnicas, rocas intrusivas

de composicin dactica y andestica del Palegeno Negeno y depsitos cuaternarios

recientes.

La geologa de sta parte de la Cordillera Occidental contiene una potente secuencia de

rocas sedimentarias marinas del Mesozoico.

El Grupo Quilquin Formacin Mujarrm consiste de una gruesa secuencia de calizas

nodulares macizas, seguida de una intercalacin de margas y lutitas amarillentas

fosilferas. La formacin Cajamarca, la que ms aflora en los mrgenes de un sinclinal

est conformado por calizas nodulares muy buenas para la extraccin de CaO (Wilson,

1985).

Imagen N: 3. Columna estratigrfica, solo se presenta la Cajamarca y su infrayacente

3.3. Geologa local

El proyecto CALMIS corresponde a las secuencias calcreas del cretceo superior que

ms destaca en su afloramiento, por su homogeneidad litolgica y ocurrencia en bancos

gruesos y duros, cuyos afloramientos exhiben una topografa krstica con fuertes

pendientes y en muchos casos abismos de pendientes hasta los 70. Su espesor vara entre

los 600 y 700 metros. En esta zona de estudio se observa estructuras aborregadas as como

la karstificacion y lapias, as tambin como estilolitos y rizaduras como se muestra en la

fotografa siguiente de calizas, caractersticas de la formacin Cajamarca.




Foto N 10. Calizas de la formacin Cajamarca con presencia de venillas de calcita y xidos en

el punto 762214, 9210840 y 3840msnm

Imagen N: 4. Columna estratigrfica, se presenta las unidades litoestratigraficas desde el

cretceo superior hasta el Paleogeno-Neogeno




3.4. Geologa estructural

Estructuralmente el rea estudiada ha sido afectada por deformaciones, producto de

esfuerzos compresivos y distensivos. Esto ha generado plegamientos, los cuales han

producido que las estructuras se fallen.

Lo ms resaltante de sta zona es que ha reconocido un sistema de diaclasas o

fracturamiento, plegamientos de las rocas por causa de esfuerzos cizallantes.

Sinclinal Llullapuquio

En las inmediaciones del cerro Colpayoc - Majalapampa, se observa el sinclinal

Llullapuquio (por estar en la zona de Llullapuquio), afectando las unidades

formacionales Cretceas, el eje tiene una orientacin NW-SE (N 300).

Imagen N: 5. Imagen satelital, donde presenta el anticlinal de Llullapuquio

3.5.Clasificacin de los macizos rocosos

Se clasificar el macizo rocoso tras tomar la data en la zona perteneciente a la concesin

utilizando la clasificacin Geomecnica de Bieniawski RMR (Rock Mass Rating).

3.5.1. Parmetros de clasificacin geomecnica

Espaciado




Es la distancia perpendicular entre discontinuidades adyacentes. ste determina el tamao

de los bloques de roca intacta. Cuanto menos espaciado tengan, los bloques sern ms

pequeos y cuanto ms espaciado tengan, los bloques sern ms grandes.

Persistencia

Es la extensin en rea o tamao de una discontinuidad. Cuanto menor sea la persistencia,

la masa rocosa ser ms estable y cuanto mayor sea sta, ser menos estable.

Rugosidad

Es la aspereza o irregularidad de la superficie de la discontinuidad. Cuanta menor

rugosidad tenga una discontinuidad, la masa rocosa ser menos competente y cuanto

mayor sea sta, la masa rocosa ser ms competente.

Apertura

Es la separacin entre las paredes rocosas de una discontinuidad o el grado de abierto que

sta presenta. A menor apertura, las condiciones de la masa rocosa sern mejores y a

mayor apertura, las condiciones sern ms desfavorables.

Relleno

Son los materiales que se encuentran dentro de la discontinuidad. Cuando los materiales

son suaves, la masa rocosa es menos competente y cuando stos son ms duros, sta es

ms competente. En este algunas son rellenadas con arcillas y otras no contienen relleno.

La clasificacin geomecnica segn la estacione realizada (descrita en el captulo VIII),

muestran una roca de tipo II, adems el anlisis de estabilidad de taludes mediante el

software Slide, nos presenta un FS>1. Esto quiere decir que la zona es estable al momento

de su explotacin con los parmetros de taludes indicados; H=4m, B=2.5. Angulo de talud

de trabajo=70, ngulo de talud final =42

3.6. Geologa histrica

A fines del Albiano medio, el mar cubri totalmente la regin llegando hasta el oriente

peruano, condiciones que subsistieron hasta el Santoniano, en cuyo lapso se depositaron

en la cuenca, rocas calcreas de las formaciones Yumagual, Quilquian Mujarrum,

Cajamarca y Celendn (esta ltima con bastante contenido arenoso) llegando a un espesor

de 1500m aproximadamente. Simultneamente, en la plataforma se deposit una

cobertura calcrea de menor espesor (Formacin Jumasha), con un espesor de 300m.




CAPITULO IV: CUBICACIN DE RESERVAS

4.1. Tipo de recurso a explotar

La reserva en la concesin minera CALMIS, est formado por roca caliza de la

Formacin Cajamarca, la cual tiene mltiples usos tanto en la industria como en la

construccin. El principal elemento extrado de este tipo de roca es el CaCO3 o como su

principal componente que es el (CaO), llamado tambin cal viva y que es comercializado

para diferentes industrias, entre ellas, la industria minera en el mercado local.

4.2. Clculo de reservas

Se estima las reservas en aproximadamente 386662.41 toneladas mtricas (Tm).

Posteriormente en el captulo de operacin minera se describir el ritmo de desarrollo

conociendo las caractersticas de los equipos a utilizar.

Para el clculo de reservas minerales (cubicacin) se utiliz el software minero RecMin,

que a partir de secciones se gener un slido con el banqueo diseado, para

posteriormente determinar las reservas.

Imagen N: 6. Cubicacin de reservas y diseo de pit

Para calcular el Tonelaje se aplic la siguiente formula:

T= A * P * PE

Donde:

T: Tonelaje proyectado del proyecto

A: rea de operaciones




P: profundidad aplicada a dichas secciones

PE: peso especfico de la roca caliza

Trazando 6 secciones en el software RecMin obtuvimos un volumen total de 143,208.30

m3 que se muestra en la tabla siguiente.

Mnimo = 3791.62, Mximo = 3819.5

Tabla 6. Datos para el clculo de reservas

SECCIN REA PASO PARCIAL m3 TOTAL m3

3,796.62 6,673.46 5.00 29,691.72 29,691.72

3,801.62 8,244.10 5.00 37,293.90 66,985.62

3,806.62 6,322.08 5.00 36,415.45 103,401.10

3,811.62 3,890.88 5.00 25,532.40 128,933.50

3,816.62 1,154.23 5.00 12,612.77 141,546.20

3,819.50 0.00 2.88 1,662.09 143,208.30

Para obtener el volumen de la reserva en toneladas mtricas, se multiplica el volumen

obtenido en metros cbicos por su peso especfico dela roca caliza, donde se tiene una

reserva de 386,662.41 TM. El resultado se presenta en la siguiente tabla.

Tabla 7. Propiedades que se tienen el clculo de reservas

rea de operaciones 0.0222 Km2

profundidad aplicada a dichas secciones 32.5 m

peso especfico de la roca caliza 2.7 g/cm3

Estimacin de reservas 386662.41 Tm

El total de reservas explotadas por mes desde enero del 2016 hasta diciembre del mismo

ao, fecha en donde culminan los trabajos de provisin de xido de calcio a la empresa

encargada del proyecto se ven reflejadas en las tablas presentes en el captulo VIII

tem(programa de produccin). La extraccin de xido de calcio por mes est en funcin

a la cantidad de das laborables establecidos por la empresa minera no metlica de xido




de calcio CALMIS, la cual se basa en un total de 8 horas laborables por da segn el

ministerio de trabajo, para la extraccin.

CAPITULO V: OPERACIN MINERA

5.1. Ciclo del minado

En el ciclo de minado se contemplan todas las actividades que se han de realizar en la

etapa de operacin. La finalidad de analizar el ciclo de minado es la de establecer los

procedimientos de trabajo seguro (PETS).

De acuerdo al modelo geolgico, modelo geomecnico, ambientales y de seguridad, el

desarrollo del ciclo de minado consiste en las siguientes partes:

Limpieza del material cuaternario o topsoil.

Perforacin y voladura para remover o craquelar los estratos de caliza.

Trabajo de la retroexcavadora con su accesorio denominado picotn para

efectuar cortes de ladera por desplome, en caso se necesite.

Perforacin y voladura secundaria para reducir el tamao de los bloques.

5.1.1. Desbroce

Para realizar el desbroce de nuestro proyecto es fundamental tener en cuenta los trabajos

de movimiento de tierras, debido principalmente al material estril que se requiere

remover con la actividad de desbroce, para llegar a los horizontes de material econmico

que se ha de extraer. Esta actividad incluye las tareas siguientes:

Remocin del material orgnico y estril que cubre las reservas no metlicas de

caliza.

Acarreo y disposicin de estos materiales al emplazamiento proyectado en el plan

de minado.

La tierra vegetal deber ser siempre retirada a un rea preestablecida dentro de los

componentes del proyecto y se tomaran las medidas dispuestas en la legislacin vigente

en materia medioambiental, de seguridad y salud ocupacional. La vegetacin y arboles

sern podados y ponerlos en uso final.




5.1.2. Extraccin de mineral

El trabajo se basar en un esquema de produccin continua donde la excavacin se har

mediante operaciones manuales y operaciones apoyadas con maquinaria los cuales

removern el material para proceder posteriormente a su carguo y transporte.

En el trabajo de excavacin es fundamental determinar la productividad del personal,

estableciendo la relacin entre la produccin por hora y los costos directos e indirectos

vinculados con la excavacin. Como parte de este proceso tambin cabe incluir las tareas

de acarreo del material en los casos de que se trate de mineral no econmico.

5.1.3. Carguo

Se evaluaran los equipos a ser utilizados en la operacin minera CALMIS. Las

caractersticas de los equipos de carguo se describirn en el captulo de maquinarias y

equipos.

5.1.4. Trasporte interno

El producto triturado se cargar a un camin volquete y se transportar directamente al

horno para su posterior calcinacin.

5.1.5. Molienda (chancado y zaranda)

Luego de la excavacin y carguo, el material pasa a una molienda y seleccin

granulomtrica, para posteriormente obtener el xido de calcio al momento de su

tratamiento.

5.1.6. Trasporte

El trasporte del producto ser retirado a unos 150m aproximadamente de la obra, para su

posterior comercializacin a la industria.

5.1.7. reas de almacenamiento temporal

El rea de almacenamiento provincial se encuentra ubicado dentro de la concesin minera

a unos 150m aproximadamente de la obra, este almacn tiene un rea aproximada de

200m2, donde se almacena el xido de calcio en costales.

5.2.Mtodo de minado

La explotacin de la caliza se realizar por el mtodo de tajo abierto, tipo cantera,

utilizando bancos de explotacin debido a la topografa del rea de trabajo, tambin por

el afloramiento muy superficial de esta roca.




Para la explotacin de la caliza se disearan bancos superficiales para conformar los

taludes y bermas correspondientes. Con la ayuda de la topografa este mtodo de

explotacin consiste en realizar cortes en forma de tajadas de arriba hacia abajo, por

medio de banqueos y derribo de material fragmentado remanente hasta llegar a la

plataforma de carguo, una vez terminado el primer corte se iniciar con el segundo corte

y as sucesivamente hasta llegar a una profundidad aproximada de 27.5m.

5.3.Parmetros y lineamientos de explotacin

Los parmetros de explotacin se determinarn en base al estudio de estabilidad de

taludes, realizados el presente ao, determinando los siguientes resultados:

Tabla 8. Parmetros y lineamientos de explotacin

PARMETROS Y LINEAMIENTOS DE EXPLOTACIN

Talud de trabajo 70

Talud final 42

Altura de banco 4m

Berma de seguridad 1.5m

Ancho de rampa 3m

Profundidad mxima 27.5m

5.4.Diseo del tajo en operaciones y explotacin

El lmite de tajo planeado para un ao de produccin tiene una profundidad aproximada

de 27.5m. Este diseo se ha desarrollado en el software RecMin, con las caractersticas

para la estabilizacin de taludes.




CAPITULO VI: DESARROLLO Y COSTRUCCIN

6.1. Instalaciones de almacenaje y servicio

6.1.1. Cocina comedor

Se desarrollara una cocina comedor en un espacio de 40m2, dicha cocina tendr espacio

suficiente para almacenar a todos los trabajadores cmodamente. A continuacin se

presenta una imagen representativa de una cocina comedor, dicha cocina ser presentada

en un plano cuyas coordenadas son: 762,425.799 m, 9, 211,087.2271 m

Imagen N: 7. Instalacin de cocina comedor

6.1.2. Casa almacn

Se desarrollara una casa almacn para conservar el producto de xido de calcio, hasta su

posterior comercializacin. Las coordenadas de dicha casa almacn son las siguientes:

762,311.4988 m 9, 210,966.7885 m




Imagen N: 8. Instalacin de casa almacn

6.1.3. Cuarto de guardiana

En el proyecto tambin se construir un cuarto para la seguridad de los equipos y

materiales, este cuarto tendr un rea aproximada de 14m2, las coordenadas de dicho

cuarto son: 762448.0241 9210996.4219

6.1.4. Oficina

Se desarrollara una oficina para las atenciones, quejas y reclamos, la oficina tendr un

rea aproximada de 15m2, las coordenadas de dicha oficina sern: 762,575.0243 m, 9,

210,964.6719 m

6.1.5. Almacn de explosivos

Para realizar cualquier actividad que requiera explosivos, se deben contemplar

instalaciones adecuadas para su almacenamiento seguro y apropiado, as como tambin

de las materias primas que son necesarias para su obtencin. Nos referimos especialmente

al nitrato de amonio, el que se debe almacenar en canchas, sacos y/o silos. Estas

instalaciones son las llamadas polvorines.

Tanto la construccin como el funcionamiento de los polvorines se rigen por la Ley

17.798 del Ministerio de Defensa y el Decreto 72 de Seguridad Minera.

Asimismo, las personas que trabajan con polvorines deben estar autorizadas por el

organismo correspondiente, en este caso la Direccin General de Movilizacin Nacional,

dependiente del Ministerio de Defensa.

Las caractersticas ms importantes de la construccin de nuestro polvorn debe ser que;

permanecer cerrado y vigilado por personal idneo, previamente autorizado y capacitado

para tal propsito.




La ubicacin del polvorn se da en las siguientes coordenadas: 761,942.1397 m, 9,

211,084.2638 m

Imagen N: 9. Instalacin de almacn de explosivos

6.1.6. Galpones de entrada y de salida

Se necesitara galpones para guardar ya sea la mercadera o la maquinaria. Estos galpones

tendrn un rea de 250m2 aproximadamente y se ubicaran en las siguientes coordenadas:

762,434.2657 m, 9, 210,891.6467 m




Imagen N: 10. Galpones de entrada y salida

6.2.Instalaciones de sanitarias

6.2.1. Letrina

Se construir una letrina para las necesidades bsicas de los trabajadores, esta se ubicara

en las siguientes coordenadas: 762,571.3201 m, 9, 211,120.2472 m

6.2.2. Sistema de agua potable

Es el conjunto de instalaciones y equipos interconectados entre s para proveer un servicio

de agua potable, en cantidad, calidad y en tiempo. El agua potable se conservara

semanalmente en un depsito gigante, solo para consumo humano. 762,512.5825 m

9, 211,064.1554 m

6.3.Instalaciones de manejo de residuos

Los residuos sern manejados segn la ley 27314, que es la ley de manejo de residuos

slidos. Cada cilindro tendr la indicacin con un color para cada residuo. 762,313.6155

m 9, 211,122.3638 m

6.3.1. Depsito de residuos industriales y peligrosos

A continuacin se presenta los colores caractersticos de los cilindros utilizados en

minera para la deposicin y conservacin de residuos slidos.




Imagen N: 11. Depsitos de residuos con su color respectivo

6.4.Tajo

Como se vena diciendo, el tajo tendr un rea de 0.022Km2, el cual ser construido por

una mquina excavadora Caterpillar 320 DL, hasta una profundidad de 27.5m.

762,193.4944 m 9, 210,861.4841 m

Imagen N: 12. Tajo hipottico para la extraccin de caliza

6.5.Accesos

Se desarrollara accesos: uno para llegar desde la carretera Chamis Chetilla, hasta la

labor; otra para llevar el material a la casa almacn y por ultimo algunos accesos no

carrzales para llegar a ciertas instalaciones como comedor, bao, polvorines, etc.

6.6.Zona de parqueo

Se construir una plataforma para la zona de parqueo de los volquetes y maquinas. Esta

tendr las coordenadas siguientes: 762,133.6984 m 9, 211,031.347 m




6.7.Instalaciones de planta

6.7.1. Hornos

Se har la construccin de un horno para obtener el producto de xido de calcio que se

ubicara en las siguientes coordenadas: 762,508.8783 m 9, 210,686.065 m

Imagen N: 13. Modelo de horno para calcinacin de caliza

6.7.2. Chancadora. (Molino)

Nuestra chancadora muy til para triturar el material y obtener una mejor seleccin se

ubicara en la parte marginal del horno. 762,425.5344 m 9, 210,737.6589 m

Imagen N: 14. Chancadora utilizada para bajar la granulometra

6.7.3. Tanque de almacenamiento de combustible

Se adquirir un tanque para almacenar el combustible que se consume diariamente por

las maquinarias, este tanque ser protegido por el sol o lluvia con una carpa, est muy

distante del polvorn, a la vez esta protegi y vigilado




Imagen N: 15. Tanque de combustible que alimentara a la maquinaria

6.8.Botadero

Desde el inicio de las operaciones se tendr listo el botadero para almacenar el material

estril o la cal obtiene en mal estado. Este a la vez tendr las siguientes coordenadas de

ubicacin: 761,869.9083 m 9, 210,659.6067 m

6.9.Cancha de mineral

Una cancha de mineral para guardar el producto listo para su comercializacin se ubica

en las siguientes coordenadas: 762,600.1598 m 9,210,848.7841 m

Imagen N: 16. Cancha de mineral, donde ya se empaca la materia prima




CAPITULO VII: DISEO DE LOS LMITES DE LA CANTERA

La explotacin se realizar de manera de forma descendente (Banqueo por derribo en

forma descendente) con apoyo de personal y maquinaria. Para el diseo del Plan de

Minado, se ha tomado en cuenta principalmente los aspectos ms importantes. Esta

informacin es la ms relevante en el diseo de los bancos de explotacin en la cantera,

quedando los aspectos geomecnicos y de calidad de la roca nicamente restringida para

establecer los taludes de los bancos de explotacin. Los lmites de la cantera estn en

funcin al plan de minado para un ao, el rea de explotacin se establece de acuerdo a

las cantidades de material requerido por la empresa. Por lo que solo se extraer material

en un rea de 0.022 Km2 dentro del rea de concesin, cabe sealar que las viviendas se

encuentran aproximadamente a 1Km de distancia del proyecto.

Para realizar el diseo de una cantera, as como de sus elementos, es necesario contar con

un volumen de informacin, que caracterice al macizo rocoso y su comportamiento en el

tiempo, para poder tomar las decisiones de diseo que garanticen la seguridad y economa

de la cantera. Esta informacin puede ser:

Modelo general del lugar

Propiedades del macizo rocoso

Caractersticas hidrogeolgicas de macizo

Efectos de la alteracin de las rocas

Esfuerzos in situ

Efectos de las voladuras en las rocas

Tratamiento para preservar la estabilidad de los taludes. Aqu es importante tener

un criterio de cmo quedara el espacio creado y que posible uso tendr.




Imagen N: 17. Imagen satelital del proyecto Calmis

7.1. Principales elementos de la cantera

En el planeamiento y diseo de la cantera, se consideran los elementos mostrados en la

imagen anterior, los cuales han sido considerados para determinar los lmites finales de

la cantera, la seguridad y su rentabilidad. Es por ello que debe ser analizado desde las

etapas inciales del proyecto y ser comprobada y seguida con los datos obtenidas durante

la explotacin. Los factores ms importantes que afectan a la seguridad de las operaciones

y cuyo estudio debe quedar permanentemente claro desde los principios de las

operaciones, son las siguientes:

Cada o deslizamiento de material suelto

Colapso parcial de un banco

Colapso general de talud de la excavacin

Los estudios previos que hemos analizado en el estudio geomecnico para garantizar la

estabilidad de los taludes, en el cual es necesario conocer las caractersticas

hidrogeolgicas y las presiones de agua en juntas y fracturas, etc. Con estas premisas

podremos determinar los diseos detallados del tajo.




Imagen N: 18. Elementos del Modelo bsico del mtodo de explotacin (Banqueo por derribo).

Para el diseo y mtodo de explotacin que se aplicara en la extraccin del material, los

parmetros geomecnicos y el FS>1que depender de la altura de banco y su ngulo. Las

dimensiones de los elementos principales del tajo son calculados en funcin a estos,

siendo el ngulo final de talud de 40 y los ngulos distribuidos para cada banco de

explotacin sern de 70. El ancho de berma ser de 2.5 m y la altura ser de 4 m.

Imagen N: 19. Diseo de bancos de explotacin

7.2. Localizacin y diseo de instalaciones

La localizacin y diseo de instalaciones se desarroll en los mrgenes del pit, a una

distancia considerable. A continuacin, en el siguiente mapa se presenta la localizacin

en coordenadas UTM del Pit, a la vez los puntos especficos donde van a ir las

instalaciones




CAPITULO VIII: PRODUCCIN O EXPLOTACIN

8.1. Diseo para la extraccin

8.1.1. Caractersticas geolgicas generales del rea de minado

La formacin Cajamarca del cretceo superior es la formacin de estudio. Se observ

calizas con textura depositacional clasto sostenida, presencia de venillas de 1 a 2mm, la

presencia de xidos en las venillas y los lenares caractersticos; stos xidos tambin se

presentan como patinas.

Se pudo encontrar formas alargadas de esparitas y formas blanquecinas de micritas, esto

ubicado en la formacin Cajamarca.

Foto N 11. Presencia de esparitas en caliza de la formacin Cajamarca en el punto 762198,

9210824 y 3840msnm

8.1.2. Mtodo de explotacin

Para elegir el mtodo de explotacin tom en cuenta los parmetros geolgicos,

geomecnicos, ambientales y de seguridad. En cuanto a los parmetros geolgicos y

geomecnicos consta litolgicamente consta de calizas de alto contenido de CaO, para la

cual se aprovecharan sus condiciones geomecnicas para escoger el mtodo de

explotacin (Banqueo por derribo) y hacer el diseo del tajo, los cuales estn acorde a los

parmetros de seguridad establecidos por DECRETO SUPREMO N 055-2010-EM.

Adems de tener en consideracin el impacto y daos ambientales que puede ocasionar

este mtodo y diseo de explotacin los cuales se describirn en un aparatado (DIA-

Proyecto minero no metlico de xido de calcio CALMIS).




8.1.3. Anlisis Geomecnico con el software Slide

Para comenzar con el anlisis de las discontinuidades, se presenta la siguiente data, donde

est toda la informacin requerida para un buen anlisis de taludes( hoja de Excel adjunta

en el trabajo de investigacin).

Tabla 9. Estaciones geomecnicas

Estabilidad de taludes

El ngulo de talud del tajo es diseado tomando en cuenta los tipos de roca que componen

las paredes. Se complementaran anlisis especficos de estabilidad, a medida que se

avance la extraccin del material, estos anlisis sern revisados y actualizados para

garantizar su estabilidad. Las paredes del tajo son diseadas siguiendo un modelamiento

de estabilidad de manera que contengan un factor de seguridad apropiado para las

caractersticas y condiciones de cada pared, de manera tal que los riesgos de falla de las

laderas y de desprendimiento de rocas son abordados de acuerdo a los estndares.

Durante todo el desarrollo del proyecto se completaran investigaciones geotcnicas para

obtener informacin de la roca a fin de que los modelos de estabilidad sean continuamente

actualizados. En lneas generales, son las propiedades del material las que controlan la

estabilidad del tajo.




Para el anlisis geotcnico se ha tomado dos puntos de control, donde se tomaron las

mediciones de las discontinuidades, constituidos principalmente por los planos de

estratificacin, los cuales proporcionaran las inclinaciones de las capas y las direcciones

de dichos buzamientos.

A continuacin se describir el anlisis geomecnico del proyecto CALMIS

Anlisis geotcnico de taludes

Foto N 12. Pendiente del terreno en forma natural en el proyecto Calmis cuyas coordenadas

son: 762178, 9210850 y 384msnm

FORMACION CAJAMARCA

COORDENADAS UTM

E 762178

N 9210850

COTA 3834 m

A. Propiedades del macizo rocoso

Litologa/ formacin

Presenta calizas de la formacin Cajamarca con textura depositacional

clastosostenida.

Meteorizacin

El macizo rocoso esta levemente meteorizado a medio.




Grado de fracturamiento

El grado de fracturamiento del macizo del macizo rocoso es moderado.

GSI (Geological Strength Index).

Se ha estimado el ndice geolgico de resistencia, GSI, en base a una descripcin

geolgica del macizo rocoso.

EN CAMPO:

Estructura del Macizo Rocoso: Blocosa veteada

Condicin del Frente o de la Superficie: Regular

Puntaje correspondiente: 55-75, elegimos 62

Por lo tanto podemos decir que el macizo rocoso se encuentra en una calidad regular.

POR FORMULA:

RMR-5= 65.7 5 =60.7

B. Propiedades de las discontinuidades

Resistencia a la carga puntual

Grado Descripcin Identificacin de campo

Rango

aprox.

MPa

ndice de

carga

puntual

MPa

R4 Roca fuerte

Se requiere ms de un golpe

con el martillo de gelogo

para romper la muestra.

50 100 2-4

PUNTAJE 7




Correccin de la valoracin de la carga puntual

Rock Quality Designation (RQD)

Calculamos mediante la formula

Donde: 25

55

N discontinuidades

L

(0.1*5)(0.1*5)100 80.02%RQD e

Basndose en los rangos de los valores del RQD, el macizo rocoso puede ser

caracterizado segn la valoracin siguiente:

RQD (%) Calidad de la roca

90 75 Muy buena

CORREGIDO 6.7

PUNTAJE 15

( 0.1 )(0.1 1)100RQD e




Correccin de la valoracin del RQD

Espaciado de las discontinuidades

Descripcin

Espaciado

mm m

Espaciado 600 2000 60m 2m

El espaciado de las discontinuidades es moderadamente cerrado y se encuentra entre

valores de 600mm a 2000 mm por lo que le corresponde un ndice de valoracin:

Condiciones de las discontinuidades.

Para describir la condicin de las discontinuidades se tendr en cuenta la siguiente gua:

REGLAS PARA LA CLASIFICACION DE DISCONTINUIDADES (Condicin)

Persistencia

(longitud)

Puntaje

< 1 m

6

1 3 m

4

3 10 m

2

10 20 m

1

> 20 m

0

Separacin

(abertura)

Ninguno

< 0.1 mm

0.1 1.0

mm

0 5 mm

> 5 mm

CORREGICO 16

PUNTAJE 15




Puntaje 6 5

4

1 0

Rugosidad

Puntaje

Muy

rugoso

6

Rugoso

5

Ligerame

nte

rugoso

3

Liso

1

Espejo de

falla

0

Relleno

Puntaje

Ninguno

6

Relleno duro

5

mm

2

Relleno

suave 5

mm

0

Alteracin

Puntaje

Inalterad

o

6

Ligeramente

alterado

5

Moderad.

Alterado

3

Altamente

alterado

1

Descompu

esto

0

Agua subterrnea

Condiciones generales: hmedo

Por lo tanto la clasificacin geomecnica RMR es:

Luego clasificamos al macizo rocoso a partir de la evaluacin Total, teniendo en cuenta

el siguiente cuadro:

TIPOS DE MACIZOS ROCOSOS A PARTIR DE LA EVALUACIN TOTAL

PUNTUAL 100 81 80 61 60 - 41 40 - 21 < 21

TIPO DE ROCA I II III IV V

DESCRIPCIN Muy

Buena

Buena Regular Mala Muy

Mala

.

PUNTAJE 6+1+5+4+5=21

PUNTAJE 7

SUMATORIA 65.7




Caractersticas del macizo rocoso terico.

CLASE

I II III IV V

TIEMPO DE

SOSTENIMIENTO

Y LONGITUD

10 aos

con 5m

de vano

6 meses

con 4m

de vano

1 semana

con 3m

de vano

10 horas

con

1.5m de

vano

10 minutos

con

0.5m de

vano

COHESIN (KPa) > 400 300 - 400 200 - 300 100 - 200

< 100

NGULO

FRICCIN

> 45 35- 45 25- 35 15 -. 25 15

C. Criterios de rotura.

Los criterios de rotura se determinaron utilizando el software roclab




D. Anlisis de discontinuidades Dips.

El anlisis se realiz utilizando el software DIPS, con el cual se muestran las direcciones

principales de las discontinuidades y talud:




E. Determinacin del factor de seguridad con el Software Slide

Las variables de contorno utilizadas para obtener el factor de seguridad, se obtuvieron de

los anlisis roclab obtenidas anteriormente.

Para determinar si nuestros taludes de trabajo van a ser lo ms estable posibles, haremos

un anlisis con los siguientes parmetros:

Altura de talud: 4m

Berma: 2.5

Angulo de talud: 70

Talud final: 42

a) MTODO: BISHOP SIMPLIFICADO.

CONDICIN: TENSIONES TOTALES.




RESULTADO: Factor de Seguridad 2.751

.

b) MTODO: JAMBU SIMPLIFICADO.

RESULTADO: Factor de Seguridad: 2.515

Haciendo el anlisis geomecnico se determin un tipo de roca BUENA segn RMR,

adems se calcul el FS y se obtuvieron resultados positivos de estabilidad de acuerdo a

las condiciones tomadas

8.1.4. Diseo del tajo

De acuerdo a las especificaciones geotcnicas y estabilidad de taludes se procede a

disear el tajo. Dicho tajo se desarroll en el software RecMin. Tiene una altura de talud

de 4m, berma de 2.5m y un ngulo de talud de 70. Adems debido a que las cotas no es




la misma en la base de las secciones, se desarroll 3 bancos hacia adentro teniendo la

geometra que se observa en la siguiente imgenes.




Imagen N: 20. Proyecto Calmis Geologa presente

Imagen N: 21. Diseo del tajo en RecMin. Vista en planta




Imagen N: 22. Diseo del tajo en 3D

Imagen N: 23. Diseo de bancos, para el clculo del volumen a explotar

8.1.5. Descripcin de las operaciones de extraccin

El resultado de los diversos estudios de ingeniera permite determinar la relacin ptima

entre la capacidad de extraccin y beneficio de mineral, la que se expresa en miles de

toneladas de cal viva a producir en un ao. De acuerdo con la capacidad de operacin

establecida, se determina la mejor secuencia para extraer el mineral, compatibilizando las

caractersticas de la operacin con los resultados econmicos esperados para un largo

perodo. Esta secuencia se conoce como plan minero y el perodo en el cual se alcanza el

agotamiento total de los recursos es la vida til de la mina. El plan minero entrega,

adems, las bases para asegurar que la operacin sea eficiente y confiable en todas sus

operaciones. Para esto, se define la porcin del yacimiento que se explotar. De esta




forma, se asegurar un beneficio econmico. La extraccin del material se realiza

siguiendo una secuencia de las siguientes fases:

Perforacin.

Tronadura.

Carguo.

Transporte.

El producto principal de este proceso es la entrega de mineral para ser procesado en la

planta de beneficio.

8.1.6. Programa de produccin

A continuacin se presentar las tablas correspondientes a la produccin mensual, horas

de trabajo.

Tabla 10. Produccin que se tendr mensualmente

Ciclos/dia

14

CALCULOS PARA ESTABLECER EL PROGRAMA DE PRODUCCIN CALERA "CALMIS"

Cantidad de volquetes Toneladas totales/dia/Volq

10

EXTRACCION DE CaCO3/DIA

Toneladas/volquete

9 1260

MES CANTIDAD DE DIAS TONELADAS/DIA TONELADAS TOTALES

ENERO 25 1260 31500

FEBRERO 24 1260 30240

MARZO 28 1260 35280

ABRIL 26 1260 32760

MAYO 26 1260 32760

JUNIO 26 1260 32760

JULIO 27 1260 34020

AGOSTO 26 1260 32760

SETIEMBRE 26 1260 32760

OCTUBRE 27 1260 34020

NOVIEMBRE 25 1260 31500

DICIEMBRE 21dias+187' 1260 26302.41

TOTAL 286 386662.41

EXTRACCION DE CALIZA/MES

Tn

0.00

386,662.41

TONELADAS ENERO 2017

TONELADAS ESTIMADAS

el ultimo mes de trabajo solo se trabajara 21 ms 3horas de los 25 dias por que la cantidad requerida

se cumplira segn lo establecido al cronograma de extraccion por mes.




Tabla 11. horas de trabajo

8.2.Diseo de perforacin y voladura

Para el diseo se ha considerado para la voladura en el diseo del tajo, dos longitudes de

burden; uno de 0.5m y otro de 0.6m. Esto para determinar el volumen que se detonara, el

nmero de cartuchos y el nmero de taladros.

Calculo para voladura en el diseo del tajo con burden a 0.5m

Datos:

Altura de banco: 4m

Dimetro de taladro: 0.32mm

Burden: 50cm= 0.5m

Factor de carga: 0.06

Densidad de la roca: 2.7 g/cm3

Frecuencia ssmica, velocidad de propagacin de la onda ssmica

longitudinal (m/s): 4000 6000

Clculos

1.- burden:

50 0.5B cm m

MES DIAS/MES HORAS DE TRABAJO TOTAL

ENERO 25 8 200

FEBRERO 24 8 192

MARZO 28 8 224

ABRIL 26 8 208

MAYO 26 8 208

JUNIO 26 8 208

JULIO 27 8 216

AGOSTO 26 8 208

SETIEMBRE 26 8 208

OCTUBRE 27 8 216

NOVIEMBRE 25 8 200

DICIEMBRE 21 3 63

TOTAL Total 2351

HORAS DE TRABAJO




2.- espaciamiento

1.4*

1.4*0.5 0.7

S B

S m

3.- sobreperforacin

0.3*

0.3*0.5 0.15

Sp Burden

Sp m

4.- longitud de taladro

1.5L m

5.- concentracin de carga

( )* * *

(1.5 0.15)*0.5*0.7*0.06

0.03 /

Ce L Sp B S Fc

Ce

Ce Kg taladro

6.- volumen por taladro

3

* *

0.5*0.7*1.5 0.525 /

V B S L

V m taladro

7.- toneladas

3 3

*

0.525 *2.7 / 1.41

T V Pe

T m g cm Tm

8.2.1. Perforacin

El proceso de explotacin comienza con la perforacin del macizo rocoso, para lo cual se

utilizar perforadoras porttil tipo taladro, marca BOSCH, que trabajaran con una

comprensora de aire, perforando longitudes de taladro hasta 2.95 metros. El diseo de la

malla de perforacin y voladura de rocas en cantera, se realiza en funcin al tipo y las

caractersticas geomecnicas del macizo rocoso, tomando como base primordial la

fragmentacin, por lo tanto el diseo que se realiza nos dar como resultado una

fragmentacin pequea.




8.2.2. Voladura

Se emplear taladros perforados en negativo, con una profundidad de 2.9 m, en forma de

malla cuadrada. Estos parmetros se emplearn considerando la dimensin del equipo de

perforacin, (equipo manual convencional), el dimetro del taladro es de 32 mm, en tal

sentido para el proceso de fragmentacin de la roca se emplear la cara libre expuesta del

banco volado.

Cada tipo de explosivo tiene caractersticas propias definidas por sus propiedades, para

el mismo tipo de explosivo las caractersticas pueden variar dependiendo del fabricante;

el conocimiento de tales propiedades es un factor importante en el diseo de voladuras.

Las propiedades ms importantes de los explosivos son: fuerza, densidad de empaque,

velocidad de detonacin, sensibilidad, resistencia al agua, emanaciones e inflamabilidad.

Para la voladura en nuestra cantera, trabajaremos con ANFO.

Parmetros de voladura:

Tonelaje programado por mes: 31500

Tonelaje por da: 1260

Taladros por disparo: 13

Cartuchos por taladro: 8

Cartuchos por disparo: 65

Tonelaje por taladro:3TM

Profundidad por taladro: 1.5m

8.3.Excavacin y carguo

Como se describir en el captulo de equipos, el equipo ms sofisticado para la excavacin

a utilizar ser la excavadora hidrulica 320D.

Para el carguo de material se contara con 10 unidades volquetes Tking modelo

Zb347JDD, el cual tiene una capacidad de 6Tm por viaje. En la tabla de costos y programa

de produccin se detalla mejor.




8.4.Transporte de material

Como se iba indicando, el transporte de material desde las operaciones hasta la planta se

realizar con los volquetes indicados anteriormente. Estos a la vez recorrern una

distancia de aproximadamente 200 metros para depositarlo en las canchas de material

para su posterior trituracin.

8.5.Chancado de roca

La chancadora LT7150 que se utilizara en el chancado puede ser alimentada mediante

una cinta transportadora, una excavadora o una pala cargadora gracias a la gran capacidad

de la tolva de alimentacin. Un robusto alimentador de banda, dirige el material al

triturador.

8.5.1. Especificaciones de la maquina

Algunas especificaciones de la maquina chancadora se presentan a continuacin:

Produccin de piedra caliza de alta calidad

Manejo y mantenimiento rpido y sencillo

Costes reducidos en piezas anti-desgastes

Velocidad ajustable mediante el panel de control

8.6.Proceso tecnolgico de planta

8.6.1. Diseo de horno

El desarrollo de los clculos est basado primeramente desde el punto de vista energtico

ya que la necesidad primordial es un bajo consumo energtico lo que contribuye a la

disminucin de los costos de produccin de forma directa.

Como segundo aspecto de anlisis se toma en cuenta la parte estructural y los sistemas

auxiliares del horno.




Un horno de cal es una construccin en la cual la piedra caliza es calentada a una

temperatura tal que libere el CO2, convirtiendo la piedra en cal viva. El calor es

proporcionado por combustibles adecuados que pueden ser colocados en capas entre la

piedra caliza o mezclados con sta. Los combustibles gaseosos o lquidos son inyectados

por los lados del horno o quemados en cmaras adyacentes, desde las cuales los gases

calientes ingresan al horno.

Las principales caractersticas del diseo y consideraciones del funcionamiento respecto

a los hornos de alimentacin combinada y eje vertical son:

Cimientos

Forma y dimensiones del fuste

Paredes estructurales

Revestimiento

Aislamiento

Imagen N: 24. Hono hipottico para la calcinacin

8.6.2. Preparacin de carbn

La madera y el carbn de piedra son los combustibles tradicionales ms comunes. La

coccin con madera produce algunas de las cales de mejor calidad, ya que stas se

hornean con llamas largas y uniformes que generan vapor (por el contenido de humedad




de la madera), lo cual ayuda a disminuir la temperatura necesaria para la disociacin

(separacin del CO2 de los carbonatos), reduciendo as el peligro de coccin excesiva.

La madera debe ser secada y cortada en piezas relativamente pequeas. El abastecimiento

de madera debera estar cercana al horno para evitar altos costos de transporte. Para la

produccin de cada tonelada de cal hidratada se necesita aproximadamente 2 m3 de

madera. Esto es un problema, en vista de la rpida depredacin de las fuentes de madera,

pero una posible solucin es fomentar plantaciones de madera combustible.

El carbn de lea da una eficiencia mayor, pero la cal producida no es tan buena como la

horneada con madera.

El carbn de piedra con un alto contenido de carbn produce una buena cal y puede ser

un combustible econmico incluso en hornos pequeos. El coke es preferible debido a su

bajo contenido voltil (hidrocarburos que se puedan evaporar), pero es difcil de prender

y, por lo tanto, a menudo es mezclado con carbn de piedra.

8.6.3. Personal de planta

Se tendr 7 operarios trabajando en la planta. Los cuales se distribuirn de la siguiente

manera: 2 en la carga de caliza y combustible, 1 en el suministro de fuego y aire y 4 en el

acarreo del producto.

8.7.Fase de molienda o chancado

El objetivo del proceso de concentracin es liberar y concentrar el xido de calcio que se

encuentran en las rocas calizas de la Formacin Cajamarca, de manera que pueda

continuar a otras etapas del proceso productivo. Generalmente, este proceso se realiza en

grandes instalaciones ubicadas en la superficie, formando lo que se conoce como planta,

y que se ubican lo ms cerca posible de la mina. El proceso de concentracin se divide en

las siguientes fases:

Para lograr el tamao deseado de pulgada, en el proceso del chancado se utiliza la

combinacin de tres equipos en lnea que van reduciendo el tamao de los fragmentos en

etapas, las que se conocen como etapa primaria, etapa secundaria y terciaria.

En la etapa primaria, el chancadora primario reduce el tamao mximo de los

fragmentos a 8 pulgadas de dimetro.

En la etapa secundaria, el tamao del material se reduce a 3 pulgadas.




En la etapa terciaria, el material mineralizado logra llegar finalmente a pulgada.

8.7.1. Caractersticas de la maquina

La chancadora mvil Lokotrack es una maquina eficaz para la trituracin de piedra caliza,

tambin es una unidad de trituracin completa, incluye la trituracin, alimentacin,

proceso de seleccin. Por ejemplo, chancadora de piedra caliza se opera con alimentador,

pantalla, trituradora de mandbulas, criba vibratoria y cinta trasportadora. Hay otros

modelos como la trituradora mvil de impacto, trituradora mvil de cono, trituradora de

oruga que son tres tipos claves de triturar piedra caliza.

En el captulo de Maquinaria y equipos se da las especificaciones ms importantes de

dicha maquina




CAPITULO IX: MAQUINARIA, EQUIPOS Y EPPS

9.1. Maquinaria

9.1.1. Volquete T.KING modelo ZB3047JDD

Dimensiones (mm): 5850 (L) x 2140 (An) x 2390 (Al)

Dimensiones de cargo (mm): 3700 (L) x 1900 (An) x 590 (Al)

Distancia entre ejes (mm): 3,200

Ancho de la cabina (mm): 1,780

Cilindros: 4 en lnea

Cilindrada (cc): 3,856cc

Potencia de motor: 118 HP. / 2800 RPM.

Torque: 343 Nm. / 1600 RPM

Peso Neto: 2,930 kgr.

Peso Bruto: 7,930 kgr.

Neumtico: 8,25 - R16

Frenos: Neumticos (Aire) de tambor

Suspensin delantera: Rgida con muelles y amortiguadores

Suspensin trasera: Rgida con muelles

Direccin: Hidrulica asistida

Capacidad tanque de combustible: 24 Galones




9.1.2. Excavadora Hidrulica 320D/320D L

Se alquilara una excavadora con las siguientes caractersticas.




9.1.3. Lokotrack LT7150




Adems se utilizara los siguientes equipos visualizados en la siguiente imagen:

Imagen N: 25. Herramienta a utilizar para la extraccin

9.2. Equipo

9.2.1. Proteccin a la Cabeza.

Se utilizaran cascos, este se compone de dos partes, la suspensin interna que es una

especie de arns que sirve de sustentacin a la carcasa y dentro de la cual se acomoda la

cabeza del trabajador. La parte alta de la suspensin se denomina corona y la correa que

rodea la cabeza se llama tafi lete. La carcaza (casquete) es la parte externa del casco que

cubre el crneo, va unida a la suspensin mediante un sistema de remaches o acuaduras

internas. Se requiere el casco segn las normas de ANSI Z 89.1-1986 para cascos de clase

A y B.




9.2.2. Proteccin de Ojos y Cara.

Los trabajadores recibirn informacin acerca de cmo identificar peligros que puedan

presentarse en sus reas de trabajo. Existen muchos tipos diferentes de proteccin para

los ojos. El diseo, la construccin, las pruebas y el uso de anteojos de proteccin deben

cumplir con las especificaciones del Instituto Nacional de Normas de Estados Unidos

(American National Standards Institute - ANSI) Z87.1-1989. Este estndar obliga a que

el monograma del fabricante aparezca en cada lent

Proyecto Cal

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