UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEO Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA DE MINAS
Factibilidad técnica, económica y cierre técnico de la cantera de materiales de
construcción Masaquiza-Pinto, código 20000511.
Trabajo de titulación modalidad Proyecto Integrador presentado como requisito previo a la
obtención del Título de Ingeniero de Minas
AUTOR: Narváez Vemus Erick Daniel
TUTOR: Ing. Carlos Ruperto Ortiz Chapalbay
Quito, 2021
ii
DERECHOS DE AUTOR
Yo, ERICK DANIEL NARVÁEZ VEMUS, en calidad de autor y titular de los derechos
morales y patrimoniales del Proyecto integrador realizado sobre: “FACTIBILIDAD
TÉCNICA, ECONÓMICA Y CIERRE TÉCNICO DE LA CANTERA DE MATERIALES
DE CONSTRUCCIÓN MASAQUIZA-PINTO, CÓDIGO 20000511.”, 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 académicos. 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.
Yo, Erick Daniel Narváez Vemus declaro que la obra objeto de la presente autorización es
original en su forma de cualquier expresión y no infringe el derecho de autor a terceros,
asumiendo la responsabilidad por cualquier reclamación que pudiere presentarse por esta causa y
liberando a la Universidad Central del Ecuador de toda responsabilidad.
En la ciudad de Quito, a los 25 días del mes de junio del 2021.
____________________________
Erick Daniel Narváez Vemus
C.I.: 0605189893
Teléfono: 0967566157
Correo electrónico: [email protected]
iii
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA MINAS PETRÓLEOS Y AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA DE MINAS
APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del Trabajo de Titulación, presentado por ERICK DANIEL
NARVÁEZ VEMUS, para optar por el grado de INGENIERO DE MINAS; cuyo título es:
“FACTIBILIDAD TÉCNICA, ECONÓMICA Y CIERRE TÉCNICO DE LA CANTERA
DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN MASAQUIZA-PINTO, CÓDIGO 20000511.”,
considero que dicho trabajo reúne los requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la
presentación pública y evaluación por parte del tribunal examinador que se designe.
En la ciudad de Quito, a los 25 días del mes de junio del 2021.
___________________________
Carlos Ruperto Ortiz Chapalbay
Ingeniero de Minas
TUTOR
iv
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA MINAS PETRÓLEOS Y AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA DE MINAS
APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TRIBUNAL
Los miembros del tribunal del proyecto integrador denominado “FACTIBILIDAD TÉCNICA,
ECONÓMICA Y CIERRE TÉCNICO DE LA CANTERA DE MATERIALES DE
CONSTRUCCIÓN MASAQUIZA-PINTO, CÓDIGO 20000511.”, preparada por el señor
ERICK DANIEL NARVÁEZ VEMUS, estudiante de la carrera de Ingeniería de Minas, declaran que
el presente proyecto ha sido revisado, verificado y aprobado legalmente, por lo que lo califican como
original y auténtico del autor.
En la ciudad de Quito, a los 29 días del mes de julio del 2021
_____________________________ ___________________________
Ing. Daniel Philco. Ing. Fabián Jácome
MIEMBRO DEL TRIBUNAL MIEMBRO DEL TRIBUNAL
v
DEDICATORIA
Dedico esta tesis a mi familia quienes fueron y serán el motivo para esforzarme cada día,
en especial a mis padres, abuelitos y difunta tía Rosa por el apoyo incondicional a pesar de las
dificultades.
A mi futura esposa por apoyarme y motivarme en esta etapa de mi vida, en especial
cuando la cuesta se volvía más dura y que lo sigue haciendo en la actualidad en nuestros nuevos
proyectos.
A todo el personal educativo que conforma nuestra querida Universidad Central del
Ecuador, en especial a los docentes que fueron quienes con su paciencia y dedicación vieron la
forma de transmitir de mejor manera el conocimiento, y a mis compañeros que han compartido
parte o el transcurso de mi vida estudiantil, y que han aportado momentos inolvidables de risas,
tristezas, estrés, etc.
vi
AGRADECIMIENTOS
Al concluir esta etapa de mi vida quiero agradecer a quienes hicieron posible este sueño,
aquellos que aportaron con su granito de arena o simplemente fueron apoyo, inspiración y
fortaleza.
En especial a mis padres, abuelitos y hermanos por motivarme cada día a seguir adelante y
haberme regalado su confianza; como también a la Escuela de Ingeniería en minas y todos los
que la conforman, porque son parte de la base de mi vida profesional.
vii
CONTENIDO DEL PROYECTO
DERECHOS DE AUTOR .......................................................................................................... ii
APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TUTOR ................ iii
APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TRIBUNAL ......... iv
DEDICATORIA ........................................................................................................................ v
AGRADECIMIENTOS ............................................................................................................ vi
ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................................ xiii
ÍNDICE DE GRÁFICOS ........................................................................................................ xvi
ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS .............................................................................................. xviii
ÍNDICE DE ANEXOS ............................................................................................................ xix
RESUMEN ............................................................................................................................... xx
ABSTRACT ............................................................................................................................ xxi
CAPÍTULO I: MARCO REFERENCIAL ................................................................................. 1
1.1 ANTECEDENTES ....................................................................................................... 1
1.2 HIPÓTESIS .................................................................................................................. 1
1.3 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO .......................................................................... 2
1.4 OBJETIVOS ................................................................................................................. 2
1.4.1 Objetivo general .................................................................................................... 2
1.4.2 Objetivos específicos............................................................................................. 2
1.5 GENERALIDADES DE LA CONCESIÓN MASAQUIZA-PINTO .......................... 3
viii
1.5.1 Ubicación de la cantera Masaquiza-Pinto ............................................................. 3
1.5.2 Clima ..................................................................................................................... 5
1.5.3 Flora y Fauna ......................................................................................................... 7
1.5.4 Accesos y vías de comunicación ........................................................................... 8
1.6 Situación actual de la cantera Masaquiza-Pinto ........................................................... 9
CAPITULO II: MARCO TEÓRICO ....................................................................................... 11
2.1 GEOLOGÍA................................................................................................................ 11
2.1.1 Geología Regional ............................................................................................... 11
2.1.2 Geología Local .................................................................................................... 13
2.1.3 Geología Estructural ............................................................................................ 18
2.2 TOPOGRAFÍA ........................................................................................................... 18
2.3 HIDROLOGÍA LOCAL ............................................................................................. 19
2.4 RESERVAS ................................................................................................................ 20
2.4.1 Métodos de cálculo de reserva ............................................................................ 21
2.5 MODELACIÓN DIGITAL ........................................................................................ 22
2.6 SISTEMA DE EXPLOTACIÓN ................................................................................ 22
2.6.1 MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN ...................................................................... 23
2.6.2 DISEÑO DE EXPLOTACIÓN ........................................................................... 24
2.7 PARÁMETROS DEL BANCO.................................................................................. 25
2.7.1 Altura de banco ................................................................................................... 25
ix
2.7.2 Ángulos de talud.................................................................................................. 26
2.7.3 Plataformas .......................................................................................................... 28
2.7.4 Berma de seguridad ............................................................................................. 29
2.7.5 Pistas y Rampas ................................................................................................... 30
2.8 GEOTECNIA ............................................................................................................. 30
2.8.1 Análisis de estabilidad ......................................................................................... 31
2.8.2 Métodos de análisis de estabilidad ...................................................................... 31
2.9 CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN ............... 33
2.10 MERCADO............................................................................................................. 34
2.11 PRODUCCIÓN....................................................................................................... 34
2.12 TIEMPO DE VIDA ÚTIL ...................................................................................... 35
2.13 COSTOS ................................................................................................................. 35
2.13.1 Tipos de costo .................................................................................................. 35
2.14 RENTABILIDAD ................................................................................................... 36
2.15 RENTABILIDAD MÍNIMA ACEPTABLE (RMA) ............................................. 36
2.16 VALOR ACTUAL NETO (VAN) .......................................................................... 36
2.17 TASA INTERNA DE RETORNO (TIR) ............................................................... 37
2.18 CIERRE DE MINA ................................................................................................ 37
CAPÍTULO III: DISEÑO METODOLÓGICO ....................................................................... 39
3.1 CÁLCULO DE LAS RESERVAS EXISTENTES .................................................... 39
x
3.2 DETERMINACIÓN DE LA SOBRECARGA .......................................................... 41
3.3 RITMO DE EXTRACCIÓN PROYECTADO .......................................................... 42
3.4 VIDA ÚTIL DEL PROYECTO ................................................................................. 42
3.5 COEFICIENTE DE DESTAPE.................................................................................. 43
3.6 MODELAMIENTO DIGITAL DEL YACIMIENTO ............................................... 43
3.7 SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN ................................................ 44
3.8 DISEÑO DEL SISTEMA DE EXPLOTACIÓN ....................................................... 48
3.8.1 Vías de acceso ..................................................................................................... 49
3.8.2 Destape ................................................................................................................ 50
3.8.3 Extracción y carguío............................................................................................ 50
3.8.4 Transporte interno ............................................................................................... 50
3.8.5 Clasificación ........................................................................................................ 51
3.8.6 Comercialización ................................................................................................. 51
3.9 CÁLCULO DE LOS PARÁMETROS DEL BANCO ............................................... 52
3.9.1 Altura del banco .................................................................................................. 52
3.9.2 Número de bancos ............................................................................................... 52
3.9.3 Ángulo de talud ................................................................................................... 53
3.9.4 Ángulo de talud de trabajo .................................................................................. 54
3.9.5 Parámetros de la rampa ....................................................................................... 55
3.9.6 Pendiente de la rampa ......................................................................................... 55
xi
3.9.7 Ancho de plataforma ........................................................................................... 56
3.9.8 Ancho de berma para bancos de liquidación ....................................................... 58
3.9.9 Ángulo del talud de liquidación de la cantera ..................................................... 59
3.9.10 Ángulo del borde de liquidación ..................................................................... 59
3.10 GEOTECNIA DEL TALUD .................................................................................. 61
3.10.1 Determinación de la estabilidad del talud ........................................................ 61
3.10.2 Método de análisis de estabilidad de talud ...................................................... 64
3.11 DETERMINACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE LA CANTERA ....................... 66
3.12 ESTUDIO DEL MERCADO .................................................................................. 68
3.12.1 Identificación del mercado .............................................................................. 68
3.12.2 Determinación del precio de comercialización de los productos .................... 68
3.13 ANÁLISIS ECONÓMICO DEL PROYECTO ...................................................... 69
3.13.1 Inversión del proyecto ..................................................................................... 69
3.13.2 Rendimiento de la maquinaria ......................................................................... 71
3.13.3 Costo unitario .................................................................................................. 74
3.13.4 Egresos del proyecto ........................................................................................ 80
3.13.5 Ingresos del proyecto ....................................................................................... 81
3.14 PARÁMETROS TÉCNICOS OPERATIVOS DEL PLAN DE CIERRE DE MINA
DE LA CANTERA. .................................................................................................................. 81
3.14.1 Cierre progresivo de la mina ........................................................................... 82
xii
3.14.2 Plan de cierre final de la mina ......................................................................... 82
3.14.3 Propuesta de actividad económica después del cierre de mina ....................... 84
3.14.4 Plan de mitigación de impactos ....................................................................... 85
CAPITULO IV: RESULTADOS DEL ESTUDIO .................................................................. 87
4.1 DETERMINACIÓN DEL COSTO- BENEFICIO ..................................................... 87
4.1.1 Utilidad bruta....................................................................................................... 87
4.1.2 Utilidad neta ........................................................................................................ 87
4.2 RENTABILIDAD ...................................................................................................... 89
4.3 CÁLCULO DE FACTIBILIDAD .............................................................................. 90
4.3.1 Tasa mínima aceptable de rendimiento (TMAR) ................................................ 90
4.3.2 Valor actual neto (VAN) ..................................................................................... 92
4.3.3 Cálculo de la tasa interna de retorno (TIR) ......................................................... 94
4.4 MATRIZ DE RESULTADOS.................................................................................... 96
CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................. 98
5.1 CONCLUSIONES ...................................................................................................... 98
5.2 RECOMENDACIONES ............................................................................................ 99
CAPÍTULO VI: REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA Y ANEXOS ....................................... 100
6.1 Bibliografía ............................................................................................................... 100
6.2 Webgrafía ................................................................................................................. 105
6.3 Anexos ...................................................................................................................... 105
xiii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Puntos de control de la concesión en el sistema UTM DATUM PSAD 56 .................... 3
Tabla 2. Puntos de control de la concesión en el sistema UTM DATUM WGS 84 ...................... 4
Tabla 3. Flora de la concesión Masaquiza-Pinto. .......................................................................... 7
Tabla 4. Fauna de la concesión Masaquiza-Pinto. ......................................................................... 8
Tabla 5. Ángulos de talud (grados) para borde de liquidación de cantera. .................................. 27
Tabla 6. Ángulo de talud para bancos en trabajo y en receso ...................................................... 27
Tabla 7. Clasificación y denominación por el tamaño de los áridos............................................ 34
Tabla 8. Volumen del terreno ...................................................................................................... 41
Tabla 9. Volumen de la sobrecarga .............................................................................................. 41
Tabla 10. Parámetros de producción de la cantera ....................................................................... 42
Tabla 11. Características para la selección del sistema de explotación ....................................... 45
Tabla 12. Características de los submétodos mineros a cielo abierto .......................................... 45
Tabla 13. Tipos de canteras.......................................................................................................... 47
Tabla 14. Tipos de excavación en canteras .................................................................................. 47
Tabla 15. Clasificación geomecánica de la resistencia de las rocas ............................................ 54
Tabla 16. Coeficiente de seguridad para estabilidad en función del tiempo ................................ 55
Tabla 17. Valores del factor Z ..................................................................................................... 62
Tabla 18. Fragmento de la tabla de clasificación de los perfiles del suelo .................................. 63
Tabla 19. Coeficiente de amplificación del suelo “Fa” ............................................................... 63
Tabla 20. Parámetros físico-mecánicos de los materiales............................................................ 64
Tabla 21. Tipos de productos de material pétreo de la concesión Masaquiza – Pinto................. 66
xiv
Tabla 22. Precios de comercialización de material pétreo en la ciudad de Ambato .................... 68
Tabla 23. Costos de los trámites legales para el registro y protocolización de la concesión
Masaquiza - Pinto ......................................................................................................................... 69
Tabla 24. Costos de construcción de infraestructura en la concesión Masaquiza – Pinto ........... 69
Tabla 25. Costos de muebles y enseres para las oficinas de la concesión Masaquiza - Pinto ..... 70
Tabla 26. Costo de maquinaria necesaria para las operaciones mineras en la concesión
Masaquiza – Pinto ......................................................................................................................... 70
Tabla 27. Costo de depreciación de la maquinaria necesaria en la concesión Masaquiza - Pinto71
Tabla 28. Inversión del proyecto en la concesión Masaquiza - Pinto .......................................... 71
Tabla 29. Rendimiento de la maquinaria en dependencia del factor de uso ................................ 74
Tabla 30. Actividades a realizarse para la ejecución del proyecto minero .................................. 74
Tabla 31. Cálculo del costo unitario de destape de la concesión Masaquiza – Pinto .................. 74
Tabla 32. Cálculo del costo unitario de la actividad de extracción y carguío de la concesión
Masaquiza – Pinto ......................................................................................................................... 75
Tabla 33. Cálculo del costo unitario de la actividad de transporte interno en la concesión
Masaquiza – Pinto ......................................................................................................................... 76
Tabla 34. Cálculo del costo unitario de la actividad de cribado en la concesión Masaquiza –
Pinto .............................................................................................................................................. 77
Tabla 35. Cálculo del costo unitario de la actividad de comercialización en la concesión
Masaquiza – Pinto ......................................................................................................................... 78
Tabla 36. Cálculo del costo de producción en la concesión Masaquiza - Pinto .......................... 80
Tabla 37. Egresos adicionales para la explotación de la concesión Masaquiza - Pinto ............... 80
Tabla 38. Precio crítico del material pétreo ................................................................................. 81
xv
Tabla 39. Cálculo de Ingresos en la explotación de la concesión Masaquiza – Pinto ................. 81
Tabla 40. Plan de manejo ambiental para el cierre de mina Masaquiza - Pinto .......................... 85
Tabla 41. Imposiciones de valores a pagar por la Ley Minera .................................................... 87
Tabla 42. Valores a pagar según el artículo 408 de la constitución ............................................. 88
Tabla 43. Porcentaje de la tasa pasiva de los últimos 5 años en Ecuador .................................... 90
Tabla 44. Porcentaje de la inflación de los últimos 5 años en Ecuador ....................................... 91
Tabla 45. Financiamiento para la inversión del proyecto Masaquiza -Pinto ............................... 91
Tabla 46. Cálculo de la Tasa mínima aceptable de rendimiento para el proyecto minero
“Factibilidad de la cantera Masaquiza – Pinto” ............................................................................ 91
Tabla 47. Datos establecidos para el cálculo del VAN ................................................................ 92
Tabla 48. Cálculo del VAN del proyecto Masaquiza –Pinto ....................................................... 93
Tabla 49. Criterio de decisión según el VAN .............................................................................. 93
Tabla 50. Datos para el cálculo del TIR....................................................................................... 94
Tabla 51. Criterio de decisión según el TIR ................................................................................ 95
Tabla 52. Análisis de resultados de todo el proyecto ................................................................... 96
xvi
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Figura 1.- Mapa de la ubicación de la concesión Masaquiza-Pinto código 2000511. ................... 4
Figura 2.- Puntos de control de la concesión minera Masaquiza-Pinto código 2000511. ............. 5
Figura 3.- Mapa de estaciones meteorológicas de la provincia de Tungurahua. ........................... 5
Figura 4.- Promedio meteorológico correspondiente al año 2019. ................................................ 6
Figura 5.- Mapa de vías y accesos a la concesión. ........................................................................ 9
Figura 6.- Geología de la concesión Masaquiza-Pinto. ............................................................... 11
Figura 7.- Levantamiento litoestratigráfico. ................................................................................ 17
Figura 8.- Mapa topográfico de la concesión Masaquiza – Pinto. ............................................... 19
Figura 9.- Hidrología de la concesión Masaquiza-Pinto.............................................................. 19
Figura 10.- Fases de la conversión y niveles de estudios. ........................................................... 20
Figura 11.-Determinación del sistema de explotación de acuerdo con la profundidad. .............. 23
Figura 12.- Parámetros de Banco. ................................................................................................ 25
Figura 13.- Berma de seguridad. .................................................................................................. 30
Figura 14.- Métodos de cálculo de estabilidad. ........................................................................... 32
Figura 15.- Metodología de cierre de mina. ................................................................................. 38
Figura 16.- Determinación de áreas para el cálculo de reservas. ................................................. 39
Figura 17.- Modelo Digital del Terreno....................................................................................... 44
Figura 18.- Dirección de explotación. ......................................................................................... 49
Figura 19.- Flujo de explotación de la cantera Masaquiza-Pinto. ............................................... 51
Figura 20.- Esquema de las dimensiones para el cálculo de la berma. ........................................ 56
Figura 21.- Esquema de las dimensiones del talud final. ............................................................. 59
xvii
Figura 22.- Parámetros para el cálculo del ángulo del borde final o de liquidación. .................. 60
Figura 23.- Parámetros del talud final o de liquidación. .............................................................. 61
Figura 24.- Zonas sísmicas de Ecuador para la determinación del factor Z. ............................... 62
Figura 25.- Coeficiente de seguridad del perfil final de la cantera Masaquiza – Pinto_ sentido S-
N. ................................................................................................................................................... 65
Figura 26.- Análisis tenso – deformación del perfil final de la cantera Masaquiza – Pinto_
sentido S-N.................................................................................................................................... 65
Figura 27.- Análisis tenso – deformación del perfil en liquidación (4.7 m) en sentido S-N. ...... 66
Figura 28.- Parámetros técnicos de taludes de liquidación. ......................................................... 83
Figura 29.- Flujograma de descripción del cierre de mina Masaquiza – Pinto. .......................... 84
Figura 30.- Cálculo del TIR con gráfica de dispersión. ............................................................... 95
xviii
ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS
Fotografía 1.- Visualización en campo de la biota. ...................................................................... 7
Fotografía 2.- Cantera Masaquiza-Pinto. .................................................................................... 10
Fotografía 3.- Geología local de la cantera Masaquiza-Pinto. ................................................... 14
Fotografía 4.- Contactos existentes en la cantera Masaquiza-Pinto. .......................................... 14
Fotografía 5.-Tramo del río Ambato que pasa por la concesión Masaquiza-Pinto. ................... 20
Fotografía 6.-Acceso a la cantera Masaquiza-Pinto. .................................................................. 50
xix
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo 1. Mapa topográfico de la cantera Masaquiza-Pinto ....................................................... 105
Anexo 2. Perfiles y cálculo de reservas de la cantera ................................................................. 107
Anexo 3. Catálogos de equipos ................................................................................................... 114
Anexo 4. Ensayos de Laboratorio ............................................................................................... 118
Anexo 5. Diseño final de explotación de la cantera Masaquiza-Pinto ....................................... 122
Anexo 6. Cierre de mina de la cantera Masaquiza-Pinto ............................................................ 125
Anexo 7. Flujo de caja y costos unitarios ................................................................................... 127
UTM: Universal Transverse Mercator
WS84: World Geodetic System 1984
PSAD56: Datum Provisional Sudamericano de 1956
N – S – E -W: Norte – Sur – Este – Oeste
m.s.n.m: Metros sobre el nivel del mar
QD: Facies distal
Qx: Facies proximal
Fa: Coeficiente de amplificación del suelo
Z: Aceleración sísmica
FS: Factor de seguridad
PMA: Plan de manejo ambiental
TMAR: Tasa Mínima Aceptable de Rentabilidad
VAN: Valor Actual Neto
TIR: Tasa Interna de Retorno
xx
Tema: Factibilidad técnica, económica y cierre técnico de la cantera de materiales de
construcción Masaquiza-Pinto, código 20000511.
Autor: Erick Daniel Narváez Vemus
Tutor: Ing. Carlos Ruperto Ortiz Chapalbay
RESUMEN
El cierre de minas forma parte de un conjunto de actividades mineras; el análisis de
factibilidad y cierre de la concesión Masaquiza – Pinto están orientadas a cumplir con los
criterios técnicos y ambientales para alcanzar los objetivos sociales y económicos.
En el presente proyecto se plantea como objetivo principal el análisis de factibilidad técnica,
económica y el cierre técnico de la concesión minera Masaquiza – Pinto. Para cumplir es
necesario revisar toda la información del área de estudio, realizar un análisis regional y local de
la geología del sector, considerar los resultados de los ensayos de laboratorio del material pétreo,
así como desarrollar un estudio exhaustivo de los parámetros técnicos y de la factibilidad del
proyecto.
Antes de determinar la factibilidad, se plantean los criterios operativos del diseño como ritmo
de extracción diaria, mensual y anual, características de la maquinaria a emplearse, número de
bancos, ángulo de talud en trabajo y liquidación, ancho de plataforma de trabajo, bermas de
seguridad, posteriormente los criterios de cierre como liquidación durante y después de la
explotación, actividad económica post cierre y el plan de manejo ambiental. Concluyendo que el
diseño de explotación propuesto cumple con los parámetros geológicos mineros.
PALABRAS CLAVES: CIERRE DE MINA / FACTIBILIDAD ECONÓMICA /
RENTABILIDAD / CANTERA / RESERVAS / MATERIAL PÉTREO / IMPACTO
AMBIENTAL.
xxi
Topic: Technical-economic feasibility and technical closure of the Masaquiza-Pinto
construction materials quarry, code 20000511.
Author: Erick Daniel Narváez Vemus
Tutor: Ing. Carlos Ruperto Ortiz Chapalbay
ABSTRACT
The closure of mines is part of a set of mining activities; this feasibility and closure analysis
of the Masaquiza - Pinto concession aimed to meet technical and environmental criteria to
achieve social and economic objectives.
The main objective of this project was to analyze the technical-economic feasibility and the
technical closure of the Masaquiza - Pinto mining concession. To fulfill this objective, it was
necessary to review all the information in the study area, carry out a regional and local analysis
of the geology of the area, consider the laboratory tests results of the stone material, as well as
develop an exhaustive study of the technical parameters and the project feasibility.
Before determining the feasibility, the following operational design criteria was examined:
daily, monthly, and annual extraction rates, characteristics of the equipment that will be used,
number of benches, in work and settlement slope angle, working platform width, and security
berms. Afterwards, the closure criteria such as settlement during and after exploitation, post-
closure economic activity, and the environmental management plan were established.
Concluding that the proposed exploitation design meets the mining geological parameters.
KEYWORDS: MINE CLOSURE / ECONOMIC FEASIBILITY / PROFITABILITY /
QUARRY / RESERVES / STONE MATERIAL / ENVIRONMENTAL IMPACT.
1
CAPÍTULO I: MARCO REFERENCIAL
1.1 ANTECEDENTES
El proyecto se encuentra ubicado en el sector Paso Lateral al este de la cabecera cantonal de la
parroquia Pishilata, cantón Ambato, Provincia de Tungurahua, y tiene una superficie de siete
hectáreas mineras. El área minera Masaquiza – Pinto es producto de la unificación de dos
permisos de minería artesanal, legalizada en el mes de octubre del año 2018 y cuya legalización
está en proceso de adjudicación. La unión de estas dos áreas permite operar al concesionario
como pequeña minería.
En la actualidad las operaciones mineras se encuentran paralizadas, debido a que el titular de
la concesión se halla tramitando el EIA, uno de los requisitos que debe cumplir para cambiar los
permisos de minería artesanal a pequeña minería, así como, otros trámites que se estipulan en la
Ley de Minería y sus Reglamentos, tales como actos administrativos previos. Una vez cumplidos
y autorizados los trámites por las entidades correspondientes, la empresa podrá ejecutar las
actividades mineras que se requieran.
En el informe realizado anteriormente por el ingeniero Veloz, se establece que el sistema de
explotación es a cielo abierto, y afirma que la mina cuenta con maquinaría (cargadora,
excavadora, volquete), zaranda, vías, infraestructura, levantamientos topográficos y señalética.
1.2 HIPÓTESIS
Los análisis detallados de los diferentes parámetros geológicos-mineros, del mercado y de los
costos de las actividades mineras del depósito, permitirán realizar un estudio de factibilidad
técnico, económico y cierre técnico de la concesión de materiales de construcción Masaquiza-
Pinto, código 20000511.
2
1.3 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO
La concesión minera de materiales de construcción Masaquiza-Pinto código 20000511, en su
fase de cambio de minería artesanal a pequeña minería, requiere realizar un Estudio de
Factibilidad técnico, económico y cierre técnico; con la finalidad de cumplir con los requisitos
técnico-operativos que establece la Ley de Minería, y, además requiere conocer que tan viable es
ejecutar las operaciones mineras mediante los resultados de este trabajo de titulación.
El presente estudio, generará un análisis de factibilidad del sistema de explotación idóneo ante
la posibilidad de que el método actual no cumple los parámetros geológicos - mineros y además
proporciona al concesionario un plan de cierre técnico.
Este proyecto integrador, proporcionará al titular del derecho minero información técnica-
económica sobre la viabilidad de las operaciones mineras de explotación y del cierre de mina,
mientras que, al estudiante permitirá presentar y defender el trabajo de titulación, para optar por
el título de Ingeniero de Minas.
1.4 OBJETIVOS
1.4.1 Objetivo general
Realizar la factibilidad técnica, económica y cierre técnico de la cantera de materiales de
construcción Masaquiza-Pinto, código 20000511.
1.4.2 Objetivos específicos
Determinar las reservas de materiales de construcción existentes en la concesión minera
Masaquiza-Pinto.
Realizar el diseño de explotación de la cantera, considerando los parámetros técnicos,
económicos y ambientales.
3
Determinar los productos de materiales de construcción que se pueden obtener del área
minera.
Determinar el estudio de mercado de los productos obtenidos.
Determinar los costos de inversión y operación.
Realizar la valoración técnica, económica y ambiental de la concesión.
1.5 GENERALIDADES DE LA CONCESIÓN MASAQUIZA-PINTO
1.5.1 Ubicación de la cantera Masaquiza-Pinto
El Catastro Minero es operado por la Agencia de Regulación y Control Minero (ARCOM),
y cuenta con la información nacional gráfica georreferenciada y analógica de las concesiones
existentes, relacionada principalmente con la jurisdicción administrativa-política y de áreas
protegidas. Para los trámites administrativos mineros, esta información esta publicada en el
geo portal correspondiente, plataforma que permite ubicar a las áreas mineras, conforme se
detallan en la Tabla 1, situando al área de estudio en la provincia de Tungurahua, cantón
Ambato, parroquia Pishilata, con una superficie de siete hectáreas mineras.
Tabla 1. Puntos de control de la concesión en el sistema UTM DATUM PSAD 56
Coordenadas UTM DATUM PSAD 56
Vértices Coordenada
X-Este
Coordenada
Y-Norte
PP 768600 9862900
P1 768600 9862700
P2 768500 9862700
P3 768500 9862600
P4 768400 9862600
P5 768400 9862700
P6 768300 9862700
P7 768300 9862900 Tomado de: Agencia de Regulación y Control Minero, Catastro minero, 2021.
4
Las coordenadas con las que se va a trabajar en el proyecto corresponden a las expuestas en la
Tabla 2, que están relacionada al DATUM WGS 84, esta tabla fue facilitada por el asesor técnico
el Ingeniero de Minas Jorge Veloz, con estos datos se ha graficado el área en el software QGIS
versión 3.8.
Tabla 2. Puntos de control de la concesión en el sistema UTM DATUM WGS 84
Coordenadas UTM DATUM WGS -84
Vértice Coordenada
X-Este
Coordenada
Y-Norte
PP 768341 9862524
P1 768341 9862324
P2 768241 9862324
P3 768241 9862224
P4 768141 9862224
P5 768141 9862324
P6 768041 9862324
P7 768041 9862524 Tomado de: Documentación de la concesión, 2019.
En la Figura 1 se puede apreciar la ubicación del área de estudio.
Figura 1.- Mapa de la ubicación de la concesión Masaquiza-Pinto código 2000511.
Fuente: Daniel Narváez.
5
Figura 2.- Puntos de control de la concesión minera Masaquiza-Pinto código 2000511.
Fuente: Daniel Narváez.
1.5.2 Clima
El área de estudio se encuentra cerca de la estación de control meteorológica denominada
“Aeropuerto Ambato” como se observa en la figura 3.
Figura 3.- Mapa de estaciones meteorológicas de la provincia de Tungurahua.
Fuente: Boletín meteorológico de Tungurahua.
6
En la Figura 4 se puede apreciar la variación que ha tenido el clima en el 2019 en los
parámetros de temperatura, humedad relativa y precipitación. De acuerdo con esto se puede
determinar que en los meses de enero, febrero, marzo y septiembre la precipitación es inferior a
los 1000 mm y llegando a un mínimo de 432.2 mm, mientras que, en mayo, junio, julio, agosto y
diciembre se obtiene valores que superan los 1500 mm alcanzando un máximo de 2373.1 mm.
La temperatura no varía significativamente desde una máxima de 13.1℃ hasta una mínima de
9.5℃, de igual manera la humedad relativa en este año tuvo una ligera variación entre el 84.7%
hasta un máximo 86.5%.
Figura 4.- Promedio meteorológico correspondiente al año 2019.
Fuente: rrnn.tungurahua.gob.ec.
La velocidad viento oscila esta entre 2 a 4 m/s y con una dirección predominante SE.
La estación Aeropuerto Ambato tiene registrado como temperatura mínima 7.73℃ y una
máxima de 17.01℃ dando un promedio de 14.1℃, en cuanto a humedad relativa se tiene
registrado el menor dato de 65.97% y el más alto de 91.45% dando un valor medio de 80.66% y
la velocidad del viento va desde 0.73 m/s hasta 3.88 m/s con una dirección que va desde
82.86° correspondiente a ENE hasta 198.5° equivalente a S. La velocidad promedio y dirección
del viento seria de: 1.78m/s; 146.01° (SE).
7
1.5.3 Flora y Fauna
Para identificar la flora y fauna en el cual se encuentra inmerso el proyecto, se realizó la
observación de las diferentes especies de plantas y animales que se encuentran en la zona.
Tabla 3. Flora de la concesión Masaquiza-Pinto.
Nombre común Nombre Científico
Sikse Cortaderia nítida
Cola de león Leonotis Nepetifolia
Uvilla Physalis peruviana
Penco Capsicum Annum
Tuna Opuntia Ficus
Orquídea Orchidaceae
Flor de Mayo Tibouchina mollis
Ricino Ricinus communis
Pálan Capably Nicotiana glauca
Cenizo Chenopodium
Agujas españolas Bidens bipinnata
Realizado por Daniel Narváez en base a (Aguilar, Hidalgo, & Ulloa, 2009).
En los alrededores de la concesión la población cercana se dedica a la agricultura y cultivan
los siguientes productos: acelga, papas, cilantro, perejil, zanahoria, col, entre otros productos.
Fotografía 1.- Visualización en campo de la biota.
Fuente: Daniel Narváez.
8
Tabla 4. Fauna de la concesión Masaquiza-Pinto.
Nombre común Nombre Científico
Perro Canis lupus
Ratón Thomasomys bacops
Zorro Conepatus chinga
Lagartija Alopoglossus
Tórtola Zenaida auriculata
Gorrión Zonotrichia capensis
Mirlo Turdus fuscater
Quinde Colibri coruscans
Saltamontes Caelifera
Abeja Apis melliferas
Zancudo Anopheles
Cochinilla Prcellio scaber
Caracol Helix aspersa
Realizado por Daniel Narváez en base a (Patzelt, 2004).
1.5.4 Accesos y vías de comunicación
El acceso al área minera se lo realiza desde la ciudad de Ambato tomando el paso lateral hasta
llegar al puente en que se interseca al río Ambato, desde este punto se toma una vía de segundo
orden hacia el sector las viñas a una distancia de 500 metros aproximadamente, hasta llegar al
área minera.
9
Figura 5.- Mapa de vías y accesos a la concesión.
Fuente: Daniel Narváez.
La vía de primer orden hacia la ciudad de Ambato cuenta con una longitud aproximada de
4700 metros y la de segundo orden con un total aproximado de 1590 metros.
1.6 Situación actual de la cantera Masaquiza-Pinto
La concesión minera Masaquiza – Pinto es producto de la unificación de dos áreas mineras
que ha iniciado su legalización en el mes de octubre del año 2018, y cuenta con instalaciones en
el interior de la concesión. Al momento, las actividades de producción se encuentran paralizadas,
debido a que se desea pasar de minería artesanal a pequeña minería por sus características, para
esto se deben cumplir con ciertas exigencias que establece la Ley Minera referente a los actos
administrativos previos, uno de los documentos más relevantes es la Licencia Ambiental que
debe ser otorgada por el MAE, un estudio de impacto ambiental, un plan de cierre y otros
requisitos. La titular del derecho minero se encuentra realizando los trámites correspondientes
para obtener todos los permisos de las entidades correspondientes según lo establecido en la ley
de minería del Ecuador.
10
Fotografía 2.- Cantera Masaquiza-Pinto.
Fuente: Daniel Narváez.
11
CAPITULO II: MARCO TEÓRICO
2.1 GEOLOGÍA
2.1.1 Geología Regional
En la actualidad se acepta que el Ecuador está conformado por ocho terrenos fisiográficos
principales, cada uno de los cuales presenta características geológicas particulares. Dichos
terrenos están limitados por estructuras tectónicas que fueron originadas por complejos procesos
de consolidación/acreción de terrenos alóctonos contra el margen sudamericano desde el
Triásico. (Litherland, Aspden, & Jemielita, 1994)
La concesión minera está ubicada en el Valle Interandino, el cual esta rellenada por paquetes
gruesos de sedimentos, cuyos orígenes son generalmente de la Cordilleras Real y Occidental
(Egüez & Aspden, 1993).
Figura 6.- Geología de la concesión Masaquiza-Pinto.
Fuente: IGM 2016.
12
La superficie de la concesión minera se encuentra influenciada por las siguientes formaciones:
Depósitos Aluviales (Holoceno)
Son depósitos de limos, arenas, gravas y cantos rodados de varios tamaños que se localizan
junto al cauce del río Ambato, formando pequeñas terrazas jóvenes, estos materiales son
arrastrados por las inundaciones desde las partes altas derivados de la erosión y meteorización de
rocas preexistentes. (Veloz, 2019).
Cangahua (ceniza) (Holoceno)
Mantos de ceniza volcánica producto de cíclicas erupciones del volcán Cotopaxi se hallan
dispersas sobre la Formación Latacunga, especialmente en las partes más altas como se observa
en el corte realizado en la construcción del nuevo paso lateral de Ambato. (Veloz, 2019).
Formación Latacunga (Pleistoceno)
Rocas pertenecientes a la Formación Latacunga se distinguen en la parte alta del área que
constituye el flanco Sur del río Ambato, las rocas presentes se disponen en secuencias
parcialmente consolidadas de arenas, limos, tobas y conglomerados, estas rocas se hallan
cubiertas en partes por piedra pómez color blanco. (Veloz, 2019).
Formación Pisayambo (Plioceno)
Esta formación aflora a lo largo de los costados Este y Oeste del río Ambato atravesando por
la parte baja del área concesionada, sobreyace discordantemente a la formación Yunguilla, las
rocas que pertenecen a la Formación Pisayambo son: piroclastos andesíticos con intercalaciones
de mantos de lava de composición andesítica, los conglomerados están cementados por
fragmentos de rocas de grano fino a medio sobre una matriz de feldespato, vidrio volcánico y
magnetita, también se encuentran tobas de grano medio a grueso, la potencia de esta formación
es desconocida. (Veloz, 2019).
13
Volcánicos Cotopaxi (Cuaternario)
El área minera objeto de este estudio se encuentra ubicada en la Sierra Central,
específicamente en la Cordillera Occidental, en donde se pueden observar una formación de
mayor representatividad, correspondiente a la Formación Volcánicos Cotopaxi, la que se
encuentra formado de:
Facies distal (QD), consiste en piroclastos primarios (tetra, flujos piroclásticos, ignimbritas) y
retrobajados (cangahua).
Facies proximal (Qx), consiste en estrato volcanes y domos constituidos por flujos de lava
dacíticas a andesíticas y piroclastos. (Veloz, 2019).
2.1.2 Geología Local
Localmente, la cantera Masaquiza - Pinto está en la formación volcánicos Cotopaxi, en el
margen izquierdo del río Ambato, desde la Península hasta Las Viñas, aflora una secuencia de
conglomerados, areniscas conglomeráticas y areniscas que están intercaladas con caídas
piroclásticas pumíticas, un depósito de avalancha de escombros y al menos un flujo de lava. Esta
secuencia tiene espesores que varían entre 80 y 120 m, pero pueden ser mayores debido a que no
se observó su base. Una ignimbrita pumítica consolidada (toba soldada) más antigua que el flujo
de Chalupas, fue encontrada en contacto erosivo debajo de paquetes conglomeráticos, en el valle
del río Ambato. (Obando Ordóñez, 2012, pág. 41)
14
Fotografía 3.- Geología local de la cantera Masaquiza-Pinto.
Fuente: Daniel Narváez.
Fotografía 4.- Contactos existentes en la cantera Masaquiza-Pinto.
Fuente: Daniel Narváez.
15
16
17
Figura 7.- Levantamiento litoestratigráfico.
Fuente: Daniel Narváez.
18
Los estratos con mayor predominancia son los depósitos volcánicos, tal y como se muestran
en la figura 7; en donde podemos observar claramente que la matriz y clastos varían según la
profundidad, a mayor profundidad la matriz disminuye y el porcentaje de clastos aumenta;
también, los espesores del estrato mayor y menor son aproximadamente de 50 m y de 0.10 m,
respectivamente. La composición que se tiene a lo largo de los 140 m de estratificación desde la
superficie hasta la base es fundamentalmente suelo, arena, andesita y pómez.
2.1.3 Geología Estructural
Las estructuras que limitan al valle interandino son fallas normales de dirección N-S,
localmente encontramos la falla axial que corre paralela a lo largo del río Ambato, partiendo
desde el volcán Rumiñahui por el Norte y se dirigen hacia el Cotopaxi en forma de
ramificaciones, la falla Peltetec siendo una de las más importantes se encuentra cercana al
proyecto. (Veloz, 2019, pág. 23).
2.2 TOPOGRAFÍA
La topografía es una de las actividades más importantes ya que se encuentra inmersa en todas
las fases de la minería; en el caso de la explotación de materiales de construcción permite el
análisis de las reservas, diseño de explotación y cierre de mina.
Como se puede observar en la figura 8, se tiene un mapa topográfico a detalle con curvas de
nivel principales cada 10 metros y secundarias cada un metro. La concesión está ubicada dentro
del intervalo de cotas 2350 msnm hasta el 2490 msnm. Son visibles las instalaciones que cuenta
en la actualidad la cantera, así como la presencia aledaña del rio Ambato
19
Figura 8.- Mapa topográfico de la concesión Masaquiza – Pinto.
Fuente: Daniel Narváez.
2.3 HIDROLOGÍA LOCAL
El proyecto se encuentra cerca del río Ambato y también se ve afectada por 2 quebradas una al
interior del área y otra en la periferia de la concesión, como se puede apreciar en la figura 9.
Figura 9.- Hidrología de la concesión Masaquiza-Pinto.
Fuente: Daniel Narváez.
20
El tramo del río Ambato que pasa por la concesión está regulado por la estación AM 28 la
cual muestra que el agua se encuentra muy contaminada, de calidad mala con un caudal de 3755
lt/s.
Fotografía 5.-Tramo del río Ambato que pasa por la concesión Masaquiza-Pinto.
Fuente: Daniel Narváez.
2.4 RESERVAS
Se podría considerar como recurso a la concentración natural mínima de minerales o de
material de construcción que podría ser extraído y que sea económicamente rentable.
Figura 10.- Fases de la conversión y niveles de estudios.
Fuente: Comisión Calificadora de Competencias en Recursos y Reservas mineras.
21
“Las reservas de los materiales de construcción más comunes son (agregados, arcilla, cal y
piedra, yeso y cuarzo)”. (Ruuska & Häkkinen, 2014, pág. 267).
2.4.1 Métodos de cálculo de reserva
A lo largo del tiempo se han determinado varias maneras para realizar el cálculo de las
reservas de un yacimiento; es así, que hoy en día se tiene dos métodos importantes formulados
por Manuel Bustillo Revuelta y Carlos López Jimeno, los clásicos o geométricos y los
geoestadísticos.
Los métodos clásicos de acuerdo con (Bustillo & Jimeno, 1997, págs. 161-163), se entienden
como un proceso de cubicación; es decir, se va a construir una o varias figuras geométricas en las
que se va a estimar qué cantidad de mineralización existe dentro de ellas.
Clasifican a estos métodos en:
Método de perfiles de cortes.
Método de los polígonos.
Método de los triángulos.
Método de las matrices de bloques.
Métodos de los contornos.
Método del inverso de la distancia.
Para mi trabajo de titulación se emplea el método de perfiles de corte, separados entre sí cada
20 metros.
Y a los métodos geoestadísticos (Bustillo & Jimeno, 1997, pág. 197) los clasifica en:
Variable regionalizada
Semivariograma
Krigeage
22
2.5 MODELACIÓN DIGITAL
En la actualidad tenemos varios softwares que permiten modelación digital de las diferentes
etapas de la minería, estos pueden ser tanto libres como de paga; para diseño de canteras
utilizamos los softwares CivilCad 3D, ArcGis, entre otros, estos nos permiten la creación de
mapas de información general, así como el diseño de explotación y cierre considerando todas las
características físico-mecánicas y geológicas del yacimiento.
2.6 SISTEMA DE EXPLOTACIÓN
La elección de un sistema de explotación es la base de un proyecto minero, determinando la
eficiencia y eficacia de un proyecto minero; es así, que una buena elección permite tener la mejor
rentabilidad económica y proporciona seguridad en los parámetros técnicos.
Se diferencia el sistema de explotación a cielo abierto y subterráneo, o en ciertos casos puede
darse un sistema de explotación mixto.
Según las características del yacimiento en estudio, el sistema de explotación a emplearse es a
cielo abierto, con un sistema de arranque mecánico debido a que la resistencia de las rocas es
menor a media.
23
Figura 11.-Determinación del sistema de explotación de acuerdo con la profundidad.
Fuente: Manual de evaluación técnico - económica de proyectos mineros de inversión, 1991.
2.6.1 MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN
La elección de un método minero a cielo abierto es importante para cualquier proyecto de
explotación superficial ya que define al conjunto interrelacionado de técnicas y procesos que
llevan a cabo la extracción de los minerales en una forma repetitiva, rutinaria e iterativa, y
dependen fundamentalmente de la resistencia de las rocas cuya característica determina su
24
oposición a su fragmentación o arranque y posteriormente a su transporte. (Herrera & Pla, 2006,
pág. 2).
Para la concesión Masaquiza Pinto se utiliza un método de explotación tipo Cantera, por sus
características físicas.
2.6.2 DISEÑO DE EXPLOTACIÓN
Un diseño de explotación debe cumplir con un programa establecido de objetivos, por
ejemplo, determinar el método de explotación, las dimensiones minero-geométricas, las
operaciones de extracción, etc. Y así el diseño se vuelve más eficiente y brinda los parámetros de
seguridad adecuados.
(Bustillo & Jimeno, 1997) Establecen que hay cuatro grupos de parámetros que considerar en
el diseño y estos son:
a) Geométricos. - Función de la estructura y morfología del yacimiento, pendiente del terreno,
límites de propiedad, etc.
b) Geotécnicos. - Dependientes de los ángulos máximos estables de los taludes en cada uno de
los dominios estructurales en que se ha dividido el yacimiento.
c) Operativos. - Dimensiones necesarias para que la maquinaria empleada trabaje en
condiciones adecuadas de eficiencia y seguridad alturas de banco, anchuras de berma y pistas,
anchuras de fondo, etc.
d) Medioambientales. - Aquellos que permiten la ocultación a las vistas de los huecos o
escombreras, facilitan la restauración de los terrenos o la reducción de los riesgos
ambientales.
25
2.7 PARÁMETROS DEL BANCO
(Bustillo & Jimeno, 1997) Define al banco como “el módulo o escalón comprendido entre dos
niveles que detalla la división que se explota, de estéril o mineral, y que es objeto de excavación
desde un punto del espacio hasta una posición final preestablecida” (Bustillo & Jimeno, 1997,
pág. 269).
Figura 12.- Parámetros de Banco.
Fuente: Manual de Evaluación y Diseño de Explotaciones Mineras, 1997.
2.7.1 Altura de banco
Es la distancia vertical desde el pie de banco hasta la parte más alta de este.
Para la altura del banco se consideran las características de la maquinaria y del macizo rocoso.
(Sosa G. H., 1989) Propone la siguiente fórmula matemática para su cálculo.
Hb = 0.9*Hmáx.;
Hb = Altura del banco de trabajo;
Hmáx*. = Alcance máximo del equipo de arranque según el catálogo del fabricante.
26
2.7.2 Ángulos de talud
De acuerdo con (Bustillo & Jimeno, 1997) define tres tipos de ángulos:
Ángulo talud de banco. - El ángulo delimitado entre la horizontal y la línea de máximo
pendiente de la cara del banco.
Ángulo de talud de trabajo. - El ángulo determinado por los pies de los bancos entre los cuales
se encuentra alguno de los tajos o plataformas de trabajo. Es, pues, una pendiente provisional de
la excavación.
Ángulo de talud final de explotación. - Es el ángulo del talud estable delimitado por la
horizontal y la línea que une el pie del banco inferior y la cabeza del superior. (págs. 269-270).
Véase estos ángulos en la Figura 12. Para el cálculo del ángulo de talud de trabajo el autor
(Sosa G. H., 1989) propone la siguiente fórmula matemática para su cálculo:
ß = arctan (ƒ);
Donde:
ß = Ángulo de talud;
ƒ = Coeficiente de Protodiakonov;
ƒ = σc
10 (MPa);
Dónde:
c = Resistencia a la compresión (MPa);
En las Tabla 5 y Tabla 6 se puede apreciar los distintos tipos de ángulos que se pueden
adoptar tanto para el borde de liquidación como bancos en trabajo y en receso.
27
Tabla 5.
Ángulos de talud (grados) para borde de liquidación de cantera.
Rocas Coeficiente de
Resistencia de
Protodiakonov
ÁNGULOS DE TALUDES PARA BORDES
DE CANTERA CON PROFUNDIDAD (m)
hasta 90 hasta 180 hasta
240
hasta 300
En alto grado
resistentes y muy
resistentes
15 – 20 60 - 68 57 - 65 53 -60 48 – 54
Resistentes y
bastante resistentes.
8 – 14 50 - 60 48 - 57 45 – 53 42 – 48
De resistencia media 3 – 7 45 - 50 41 - 48 39 – 45 36 – 43
Suficientemente
suaves y suaves
1 – 2 30 - 43 28 - 41 26 – 39 24 – 36
Suaves y terrosas. 0.6 - 0.8 21 - 30 20 - 28 - -
(Fuente: Tecnología de la Explotación de Minerales Duros por el Método a Cielo Abierto, 1989)
En la Tabla 5 se logra apreciar los ángulos de talud en función del coeficiente de resistencia
de Protodiakonov según sea la profundidad de cantera, de esta manera proporciona una guía base,
en caso, de que el presupuesto de la empresa no alcance para estudios más a detalle.
Tabla 6. Ángulo de talud para bancos en trabajo y en receso
Rocas ÁNGULO DE TALUD
PARA BANCOS DE
TRABAJO CON
ALTURA DE (m)
ÁNGULO DE TALUD
PARA BANCOS. EN
RECESO CON ALTURA
DE (m)
5 a 12 12 a 25 5 a 12 12 a 25
Arcillas aceitosas
limoarcillosas, grava,
arena, loes, -suelo
vegetal.
40 - 50 32 - 45 30 - 40 25 - 35
Arcilla pesada,
limoarcilla pesada,
arcilla esquistosa grava
gruesa, explotable sin
perforación ni voladura
45 - 65 45 - 60 40 - 55 40 - 50
Ídem, explotable con
perforación y voladura.
55 - 65 58 - 60 40 - 55 40 - 50
28
Areniscas comunes,
esquistos arcillosos
resistentes, calizas
resistentes, margas
compactas, minerales de
hierro, conglomerados
finos.
65 - 75 60 - 70 60 - 65 55 - 60
Rocas graníticas v
granitos altamente
resistentes areniscas y
calizas filones minerales
de cuarzo, piritas,
mármoles y dolo mitas
resistentes
75 - 80 75 - 80 70 - 75 70 - 75
Cuarcitas, basal tos,
granitos, rocas
cuarcíferas areniscas
resistentes y calizas
hasta 90 hasta 90 80 - 85 75 - 80
(Fuente: Tecnología de la Explotación de Minerales Duros por el Método a Cielo Abierto, 1989).
2.7.3 Plataformas
Las plataformas, son el espacio mínimo necesario para que se puedan dar los trabajos de la
maquinaria de arranque y carga sin que existan problemas de colisiones con los frentes de
trabajo.
Para el cálculo el autor (Sosa G. H., 1989) expone la siguiente fórmula:
𝐵𝑝𝑡 = 𝐵𝑠 + 𝑇 + 𝐸𝑠 + 𝐸𝑠𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 + 𝐶
Donde:
Bpt = ancho de la plataforma
Bs = Prisma de deslizamiento
T = espacio para la volqueta
Es = espacio de seguridad de volqueta (1 m para trabajos adyacentes)
E separación = espacio de separación entre retroexcavadora y prisma de deslizamiento (2 m para
trabajos adyacentes)
C = espacio de maniobra de la retroexcavadora
29
2.7.4 Berma de seguridad
La berma de seguridad son superficies de protección, estabilidad y en ciertas ocasiones sirven
de acceso, recolectando cualquier material desprendido de otros frentes. Se ubican a las afueras
de la explotación sobre los taludes finales
Para el cálculo el autor (Sosa G. H., 1989) expone la siguiente fórmula:
Bs = h*tan (α - γ)
Dónde:
Bs = Ancho del prisma de deslizamiento (ancho de la berma de seguridad).
h = Altura del banco (metros)
γ = Ángulo de talud estable, grados.
α = Ángulo de talud del banco, grados.
Los autores (Bustillo & Jimeno, 1997) establecen que el ancho mínimo de la berma de
seguridad se rige a la siguiente fórmula:
Bsmin = 4.5 + 0.2*h
Bsmin = ancho mínimo de la berma de seguridad (m);
En las bermas también se pueden construir banquetas para que puedan retener el material
caído de taludes superiores, los autores proponen la siguiente fórmula para la altura:
Ab = 1 + 0.04*h
Ab = altura de la banqueta (m).
30
Figura 13.- Berma de seguridad.
Fuente: Manual de Evaluación y Diseño de Explotaciones Mineras, 1997.
2.7.5 Pistas y Rampas
Las pistas son diseñadas para el acarreo del material a través de volquetas, por lo tanto, son
anchas y las rampas se utilizan de forma exclusiva para el acceso a los frentes de trabajo, su
ancho es pequeño. En ambos casos, la pendiente no debe superar el 20% de inclinación y el
ancho debe ser dos metros, mayor a la unidad de transporte más grande que se tenga programado
hacer circular.
Para el cálculo del ancho de la vía el autor (Sosa G. H., 1989) expone la siguiente fórmula:
T = a*(0.5 + 1.5n);
Donde:
T = ancho de la vía (m);
a = ancho del vehículo de transporte más ancho que vaya a circular (m);
n = número de carriles.
2.8 GEOTECNIA
Para lograr un buen diseño que proporcione la seguridad adecuada en los trabajos mineros de
excavación, es de suma importancia tomar en cuenta la geotecnia del terreno. Al tratarse de
31
operaciones a cielo abierto, el estudio geotécnico del talud es el parámetro más influyente en el
proyecto.
2.8.1 Análisis de estabilidad
La estabilidad de los taludes en una explotación a cielo abierto tiene una importancia
fundamental en lo que se refiere a la seguridad y su rentabilidad, debiéndose considerar en las
etapas iniciales del proyecto.
El objetivo del análisis de estabilidad es tratar de controlar factores externos como
deslizamientos, colapsos de material y factores intrínsecos de la roca.
La creación de un diseño estable ya sea a corto, medio o largo plazo, requieren de un factor de
seguridad alto, medidas correctivas en caso de cualquier siniestro. Para esto, es determinante,
tener un estudio geológico y mecánico detallado del área de estudio.
2.8.2 Métodos de análisis de estabilidad
Los métodos de análisis de estabilidad se pueden clasificar en dos: cálculo de deformaciones y
equilibrio límite.
El análisis de estabilidad que se va a desarrollar en el presente trabajo es con el método de
equilibrio límite, el cual determina el punto de equilibrio de todo el terreno que se encuentre
inestable como una sola masa. Dentro de este grupo se tienen métodos exactos y no exactos, sin
embargo, distinguimos, los métodos no exactos a través de dovelas tanto aproximadas como
precisas (Figura 14)
32
Figura 14.- Métodos de cálculo de estabilidad.
Fuente: INGENIERÍA DE TALUDES, 1987.
El factor de seguridad es una relación que considera tanto las fuerzas estabilizadoras y
desestabilizadoras.
FS =FUERZAS ESTABILIZADORAS
FUERZAS DESESTABILIZADORAS
Los autores (Potes & Gonzalo, 2017) establecen la siguiente ecuación para determinar el valor
del factor de seguridad:
FS =𝜏𝑓
𝜏𝑑
Dónde:
FS = factor de seguridad con respecto a la resistencia;
τf = resistencia cortante promedio del suelo;
τd = esfuerzo cortante promedio desarrollado a lo largo de la superficie de la falla.
La resistencia cortante de un suelo consta de dos componentes, la cohesión y la fricción, y se
expresa como:
τf = C + tan
33
Dónde:
C = cohesión;
= esfuerzo normal efectivo sobre la superficie de falla;
= ángulo de fricción.
Mientras que el esfuerzo cortante promedio desarrollado a lo largo de la superficie de la falla
τf = Cd + tand
Dónde:
Cd y d son respectivamente, la cohesión efectiva y el ángulo de fricción que se desarrolla a lo
largo de la superficie potencial de falla.
De esta manera se tiene:
FS =C + tan
C𝑑 + tan𝑑
Cuando el FS es menor a 1, el talud es inestable, si es igual a 1, está en un estado de falla
incipiente y mayor a 1 el talud presenta estabilidad.
2.9 CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
En la explotación de los materiales de construcción, se tiene la siguiente clasificación
elemental:
Las canteras de áridos (Zahorras, rellenos, asfaltos, escolleras, hormigones, etc.),
incluyéndose también a este grupo a las graveras.
Las canteras de roca ornamentales (Pizarras, Granitos, Mármoles, etc.).
Las canteras de rocas y también los minerales industriales (Cementos, ladrillos, cerámica y
vidrio, etc.), (Herrera & Pla, 2006, pág. 17).
34
El autor (Herrera & Pla, 2006) presenta la siguiente clasificación y denominación según el
tamaño como se puede observar en la Tabla 7, además añade que su valor económico está
condicionado por su granulometría.
Tabla 7.
Clasificación y denominación por el tamaño de los áridos
Nombre Tamaño (mm)
Escollera >200
Canto grueso 100-200
Canto medio 20-100
Grava 2-20
Arena 0.02-2
Limo 0.002-0.02
Arcilla <0.002
(Fuente: Métodos de Minería a Cielo Abierto, Vlasov, 2006).
2.10 MERCADO
El análisis de mercado conlleva a establecer la oferta y demanda local, nacional o
internacional, así como también los precios del producto, esto está en dependencia del stock que
se tenga para delimitar el tamaño del mercado.
En el caso de las canteras, se considera el valor del transporte y explotación para proponer un
precio del producto, o en muchos casos se oferta el material en el lugar de extracción. Sin
embargo, en la actualidad también interfieren aspectos estratégicos, políticos, tecnológicos.
2.11 PRODUCCIÓN
La fase de producción consta de dos etapas, puesta en marcha y puesta en operación. La una
empieza cuando se obtiene el material para luego ser transformado en el producto que se requiere
en el mercado y la segunda continua con cualquier tipo de ajuste de las deficiencias para la
obtención del material pétreo.
La producción de cualquier cantera estará en función de la oferta y demanda del mercado, así
como también de los equipos, maquinaria e instalaciones con las que cuente la mina.
35
2.12 TIEMPO DE VIDA ÚTIL
La definición de la vida útil de la explotación y su ritmo de extracción debe fijarse mediante
un análisis técnico y económico que justifiquen no solamente las necesidades de maquinaria de
arranque, carga y transporte, sino que estas, así como las instalaciones de cantera, tengan la
suficiente entidad y capacidad para extraer el tonelaje que se prevé. Este análisis podrá definir
una idea razonada de la necesaria homogeneidad entre las previsiones de venta y el
dimensionado de los medios humanos y materiales. (Herbert, 2007, pág. 15).
2.13 COSTOS
La estimación de los costos dentro de un proyecto minero puede ser muy variados debido a
sus altos índices de riesgo sobre todo en sus inicios, a dificultades técnicas en los procesos de
operación.
2.13.1 Tipos de costo
Se deben determinar dos tipos de costos, el costo de inversión y el de operación.
Costes de capital o inversiones. – es el capital que se invierte para la adquisición de toda la
infraestructura y activos para que se lleve a cabo el proyecto Las inversiones tienen dos
componentes principales: una parte de capital flujo y otra parte de capital circulante.
Costes de operación. – estos se generan a medida que se va desarrollando la operación
a. Costes directos. - Los costes directos o variables pueden considerarse como los costes
primarios de una operación y consisten, básicamente, en las aportaciones del personal y de
materiales.
b. Costes indirectos. - Los costes indirectos o fijos son gastos que se consideran independientes
de la producción. Este tipo de costes puede variar con el nivel de producción proyectado, pero no
directamente con la producción obtenida.
36
c. Costes generales. - Los gastos generales pueden considerarse o no como parte de los costes
de operación, y aunque algunos corresponden a un determinado proceso o unidad se contemplan
a un nivel corporativo del ciclo completo de producción. (López Jimeno & Revuelta, 1997).
2.14 RENTABILIDAD
La rentabilidad hace referencia a una relación entre la utilidad neta con respecto a la inversión
del proyecto, y no mantiene una relación directa con la liquidez, por ejemplo, puede que un
proyecto presente una alta liquidez, pero al final del análisis económico, este no sea rentable
2.15 RENTABILIDAD MÍNIMA ACEPTABLE (RMA)
La rentabilidad mínima aceptada se emplea como criterio anticipado para la confirmación o
rechazo de un proyecto minero, que presenten altos índices de riesgo o incertidumbre.
2.16 VALOR ACTUAL NETO (VAN)
Un proyecto es aceptable desde el punto de vista económico si, al actualizar sus flujos de
fondos aplicando la RMA, la suma algebraica (VAN) de los valores así obtenidos es positiva.
Un VAN positivo significa que, si se invierte en el proyecto analizado, el patrimonio neto de la
empresa experimentará un aumento mayor que si se hiciera en la mejor de las otras
oportunidades de inversión. (Arteaga Rodriguez, y otros, 1991, pág. 329).
Se calcula deduciendo del valor actual de flujos de fondos de explotación el coste de la
inversión. Su fórmula según (López Jimeno & Revuelta, 1997, pág. 326) es:
𝑉𝐴𝑁 = ∑[𝐶𝑗 / (1 + ⅈ)𝑗 − 𝐶0]
Siendo:
𝐶0 = Coste inicial de la inversión
𝐶𝑗 = Flujo de fondos positivos neto correspondiente al año i
i = Tipo de interés o RMA
37
j= Número de años
2.17 TASA INTERNA DE RETORNO (TIR)
Arteaga Rodríguez y otros (1991) la definen como aquella que remunera los fondos invertidos
en el proyecto, de modo que al final de la vida de este, se hayan recuperado dichos fondos y los
intereses devengados cada año por saldo acumulado pendiente de recuperación. El proyecto será
aceptable económicamente cuya TIR sea mayor que la RMA.
Utilizando la siguiente expresión (López Jimeno & Revuelta, 1997, pág. 446):
∑[𝐶𝑗/(1 + ⅈ)𝑗 − 𝐶0] = 0
Siendo:
𝐶0 = Valor de la inversión inicial
𝐶𝑗 = Valor del flujo de fondos correspondiente al período n
i = Tasa de rentabilidad interna
2.18 CIERRE DE MINA
Se entiende como cierre de mina al conjunto de tareas que deben constar dentro del
cronograma o programa minero, cuya finalidad es lograr que el proyecto cumpla con todas las
normas ambientales y disminuir en gran porcentaje la contaminación paisajística, visual y
auditiva. Esta es una etapa que no debe ser dejada de lado, es decir se inicia con la evaluación del
proyecto y se termina de forma obligatoria con el respectivo cierre de mina.
Se debe considerar que la cantera se encuentra en etapa de liquidación de operaciones
mineras, debido al mínimo saldo de material restante que está siendo extraído.
Una vez detallado esto, podemos especificar el procedimiento metodológico que sigue el
cierre de minas.
38
Figura 15.- Metodología de cierre de mina.
Fuente: Lineamientos geotécnicos para garantizar la estabilidad de taludes, en el proceso de cierre de minas en el
Distrito Metropolitano de Quito, 2020.
39
CAPÍTULO III: DISEÑO METODOLÓGICO
3.1 CÁLCULO DE LAS RESERVAS EXISTENTES
Para el cálculo de reservas explotables en la concesión minera “MASAQUIZA-PINTO”, se
debe establecer los parámetros geométricos, los cuales son: ancho, potencia y extensión del
yacimiento. En campo, se definió al depósito como un cuerpo irregular, con potencia de
sobrecarga que oscila entre 1 a 3 m.
El área aprovechable del depósito son los límites de la concesión minera, y para facilitar el
cálculo de las reservas se ha optado por dividir a la concesión en dos sectores, denominados A1 y
A2, que se presentan en la imagen adjunta.
Figura 16.- Determinación de áreas para el cálculo de reservas.
Fuente: Daniel Narváez.
En virtud de lo expuesto anteriormente, se presenta las dimensiones de cada una de las áreas
consideradas:
40
Área 1 (A1):
▪ Ancho del área 1: se ha considerado el límite de la concesión a excepción de las vías de
acceso y el paso lateral ubicado en la parte norte de la concesión, en sentido N – S, obteniéndose
una distancia de 150 m.
▪ Extensión del área 1: la extensión del área 1, se lo ha hecho en dirección al terreno, en
sentido E – W, exceptuando el espacio destinado a las instalaciones y campamentos dando un
total de 250 m.
▪ Potencia del área 1: para fijar la potencia de la superficie de estudio se analiza la diferencia
entre cotas siendo la menor 2366 m.s.n.m. y la mayor 2458 m.s.n.m. en donde se tiene una
diferencia de 92 m.
Área 2 (A2):
▪ Ancho del área 2: se hace coincidir con el límite de la concesión minera, en sentido N – S,
dando como distancia 100 m.
▪ Extensión de área 2: la extensión del área 2, se lo ha hecho en dirección al terreno, en
sentido E – W, dando un total de 100 m.
▪ Potencia del depósito: para fijar la potencia de la superficie de estudio se analiza la altura.
Las cotas del área van desde 2411 m.s.n.m. hasta la cota 2438 m.s.n.m. en donde se tiene una
diferencia de 27 m.
Al tener los parámetros geométricos establecidos, se ha determinado el cálculo de las reservas
explotables a través del método de perfiles con la ayuda del software Civil 3D (versión
educativa), obteniéndose los siguientes resultados que se presentan el Anexo 1 y en las tablas
adjuntas:
41
Tabla 8. Volumen del terreno
Área Perfil
Superficie Distancia
entre perfiles
Volumen Volumen
acumulado
m2 m m3 m3
A1 A-A’ 5043.17
B-B’ 7454.93 20 124981.06 124981.06
C-C’ 10283.53 20 177384.64 302365.7
D-D’ 13478.46 20 237619.91 539985.6
E-E’ 16957.04 20 304354.98 844340.58
F-F’ 20335.3 20 372923.38 1217264
G-G’ 23628.94 20 439642.43 1656906.4
Volumen parcial 1 = 1 656 906.4 m3
A2 H-H´ 374.88
I-I’ 331.56 20 7064.48 7064.48
J-J’ 283.17 20 6147.29 13211.77
L-L’ 341.85 20 6250.12 19461.89
Volumen parcial 2 = 19 461.89 m3
Volumen Total del Terreno = 1 676 368.29 m3
Fuente: Daniel Narváez.
3.2 DETERMINACIÓN DE LA SOBRECARGA
Se ha determinado una potencia media de 3 m en la concesión minera, correspondiente al
suelo vegetal, obtenida de acuerdo con la columna estratigráfica general de la concesión.
Tabla 9. Volumen de la sobrecarga
Área Perfil
Superficie Distancia
entre perfiles
Volumen Volumen
acumulado
m2 m m3 m3
A1 A-A’ 2137.49
B-B’ 2202.89 20 43403.78 43403.78
C-C’ 1854.86 20 40577.46 83981.24
D-D’ 1235.44 20 30902.95 114884.19
E-E’ 590.35 20 18257.88 133142.06
F-F’ 153.13 20 7434.81 140576.88
G-G’ 37.12 20 1902.52 142479.4
Volumen parcial 1 = 142 479.4 m3
A2 H-H´ 372.89
42
I-I’ 325.05 20 6979.36 6979.36
J-J’ 285.23 20 6102.82 13082.18
K-K’ 344.51 20 6297.39 19379.56
Volumen parcial 2 = 19 379.56 m3
Volumen Total de Sobrecarga = 161 858.96 m3
Fuente: Daniel Narváez.
3.3 RITMO DE EXTRACCIÓN PROYECTADO
El ritmo de extracción en sus distintas etapas (diaria, mensual y anual) se encuentra en
dependencia del requerimiento de producción de la empresa. Se ha establecido un volumen
diario de extracción de 300 m3.
Tabla 10. Parámetros de producción de la cantera
Parámetro Valor Unidad
Turnos/día 1 turno
Horas/turno 8 horas
Rendimiento 38 m3/h
Volumen diario 300 m3/día
Días/mes 26 días
Volumen mensual 7800 m3/mes
Mes/año 12 meses
Volumen anual 93600 m3/año Fuente: Daniel Narváez.
3.4 VIDA ÚTIL DEL PROYECTO
El cálculo de la vida útil del proyecto se encuentra dado por la siguiente relación:
𝑇𝑣𝑖𝑑𝑎 ú𝑡𝑖𝑙 =𝑉𝑒𝑥𝑝𝑙𝑜𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒𝑠
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙
𝑇𝑣𝑖𝑑𝑎 ú𝑡𝑖𝑙 =1 676 368.29 m3
93 600 𝑚3/𝑎ñ𝑜
𝑇𝑣𝑖𝑑𝑎 ú𝑡𝑖𝑙 = 17.91 𝑎ñ𝑜𝑠 ≈ 18 𝑎ñ𝑜𝑠
43
3.5 COEFICIENTE DE DESTAPE
Para el coeficiente de destape se establece una relación entre el volumen de estéril y volumen
de reservas industriales en la siguiente expresión:
𝒌𝒎 =𝑽𝒆𝒔𝒕é𝒓𝒊𝒍
𝑽𝒎𝒊𝒏𝒆𝒓𝒂𝒍
Donde:
Km = coeficiente de destape
Vestéril = volumen de estéril
Vmineral = volumen industrial
𝑘𝑚 =𝑉𝑒𝑠𝑡é𝑟𝑖𝑙
𝑉𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙
𝑘𝑚 =161 858.96 m3
1 514 509.33 m3
𝑘𝑚 = 0.11
3.6 MODELAMIENTO DIGITAL DEL YACIMIENTO
Para el desarrollo del modelo digital del terreno se partió de las curvas de nivel de la Cantera
Masaquiza-Pinto proporcionada por el Ing. Jorge Veloz. Estas curvas han sido una base de datos
para el análisis en el software Civil CAD 3D, para lo cual se ha interpolado estos elementos con
el propósito de profundizar el detalle de estudio, obteniéndose los siguientes resultados (Véase
anexo 1), adicionalmente se utilizó el software Global Mapper para observar la topografía
alrededor de la concesión a una escala más amplia:
Curvas de nivel principales: intervalo de 10 m
Curvas de nivel secundarias: intervalo de 1 m
44
Finalmente se han generado a partir de las curvas de nivel superficies que contienen
información planimétrica (longitud, latitud y altitud) que servirá de base para el
cálculo de volúmenes de desmonte y explotación que serán desarrollados en capítulos
posteriores.
A continuación, se presenta el modelo digital del terreno obtenido a escala 1:2000
Figura 17.- Modelo Digital del Terreno.
Fuente: Daniel Narváez.
3.7 SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN
En el capítulo 2 se estableció la selección del sistema de explotación que es a cielo abierto
debido a las características que se detallan en la Tabla 11
45
Tabla 11. Características para la selección del sistema de explotación
Proyecto
minero
Profundidad (Tipo
de explotación)
Resistencia de las
rocas
Sistema
de
arranque
Geometría
Concesión
minera
Masaquiza
- Pinto
Superficial (menor
a 170 metros de
profundidad) a
cielo abierto
(Masaquiza - Pinto
= 72 metros)
Consolidadas con
resistencia media
Arranque
mecánico
Geometría tabular, reducida
inclinación, pequeña
potencia, recubrimiento y
dimensiones variables.
Fuente: Daniel Narváez, en base al manual de evaluación técnico - económica de proyectos mineros de inversión,
1991.
Una vez seleccionado el sistema de explotación, se procede a elegir el método de explotación
según las características del yacimiento, por lo cual nos valemos de la siguiente tabla:
Tabla 12. Características de los submétodos mineros a cielo abierto
Submétodos clásicos de minería a cielo abierto
Submétodos mineros Características
Cortas Profundidad que puede superar los 300 m.
Vida útil mayor a los 15 o 20 años
Descubiertas Se aplican en yacimientos horizontales o tumbados, con
recubrimientos de estéril menor a los 50 metros.
Terrazas Se aplican en yacimientos relativamente horizontales con
recubrimientos potentes.
46
Contorno En yacimientos de carbón con capas tumbadas, reducida potencia.
Canteras Explotación de rocas industriales, ornamentales y de materiales de
construcción. El método de explotación es el banqueo con varios
niveles, situándose por lo general a media ladera.
Graveras Explotación de arenas y gravas albergadas en depósitos de valle y
terrazas de los ríos.
Dragado En mineralizaciones especiales, como son las metálicas de oro,
casiterita, etc., contenidas en aluviones
Disolución y lixiviación Se aplica en yacimientos de sales, fragmentando el mineral
mediante voladura, y luego la disolución con agua caliente.
Especiales o mixtos Es la combinación de labores de superficie con labores
subterráneas.
Fuente: Daniel Narváez en base a Métodos de minería a cielo abierto, 2006.
Como resultado de la Tabla 12, se escoge el submétodo minero de “Canteras”, por motivo de
que la cantera Masaquiza-Pinto presenta material árido pétreo, localizada en una ladera con
pendientes moderadas.
Las canteras presentan exigencias técnicas, implantación de criterios de calidad de los
productos obtenidos. Deben incluir tecnología, legislación minera ambiental y la rentabilidad de
las operaciones mineras, las canteras pueden ser de áridos, roca ornamental, de rocas y minerales
industriales. Considerando lo expuesto anteriormente, se hace una clasificación en la Tabla 13 de
los distintos métodos posibles en una cantera:
47
Tabla 13. Tipos de canteras
Tipos de cantera Características
Canteras en terrenos
horizontales
Las labores se inician en forma de trinchera, hasta alcanzar la
profundidad del primer nivel, ensanchándose a continuación el
hueco creado. Se compensa distancia de acarreo.
Canteras en ladera Se caracterizan por un gran número de bancos, en una dirección de
trabajo determinada.
“Superquarries”
(Supercanteras)
Yacimientos grandes, entorno natural de baja calidad, ritmo de
producción entre 5 y 20 Mt/año, proximidad a vías terrestres o
marítimas, profundidades mayores a 200 metros.
Canteras subterráneas Se aplica cuando se tiene escasez de recursos geológicos,
crecimiento de estéril y existencia de importantes restricciones
ambientales
Fuente: Daniel Narváez en base a Métodos de minería a cielo abierto, 2006.
Se determina a la cantera con un tipo de explotación en laderas y según la dirección del trabajo
de excavación, se distinguen cuatro tipos de métodos de excavación (Tabla 14).
Tabla 14. Tipos de excavación en canteras
Tipos de excavación Características
Avance frontal y frente
de trabajo de altura
Facilidad de apertura, mínima distancia de transporte hasta la planta de
tratamiento. El frente de trabajo está siempre activo, es más alto, la
48
creciente restauración de los taludes se procede hasta finalizar la explotación.
Excavación
descendente y
abandono del talud final
en bancos altos
Permite iniciar la restauración con antelación, desde los bancos
superiores hasta los de menor cota. Requieren de un proyecto a largo
plazo, exigen constituir toda la infraestructura viaria para acceder a los
niveles superiores desde el principio y obliga a una mayor distancia de
transporte en los primeros años de la cantera.
Avance lateral y
abandono del talud final
Se puede llevar a cabo cuando la cantera tiene un desarrollo transversal
reducido, profundizándose poco en la ladera, pero con un avance
lateral amplio.
Fuente: Daniel Narváez en base a Métodos de minería a cielo abierto, Vlasov, 2006.
Haciendo un resumen de lo expuesto anteriormente se concluye que el método de explotación
es de canteras en laderas con una excavación descendente y abandono del talud final en bancos
Este método se basa en la extracción y cargado con retroexcavadora, el transporte con volquetas
que es método de transporte discontinuo.
3.8 DISEÑO DEL SISTEMA DE EXPLOTACIÓN
La dirección de explotación de las operaciones minera en la cantera es S-N. Los bancos
descendentes se explotarán de acuerdo con el modelo presentado a continuación, siendo la cota
de explotación máxima 2438 m.s.n.m y la mínima 2366 m.s.n.m:
49
Figura 18.- Dirección de explotación.
Fuente: Daniel Narváez.
Se procederá a la descripción de las actividades necesarias contempladas en el diseño de
explotación de la cantera, estas se detallan a continuación:
3.8.1 Vías de acceso
Actualmente existe una vía, que deberá ser rehabilitada para conectar la zaranda y la
escombrera con el área de explotación. Esta vía nominada Las Viñas se ubica en la cota 2360 por
lo que se debe considerar el diseño en una cota más alta para que no se vea afectada el sistema de
transporte y las construcciones de mina.
50
Fotografía 6.-Acceso a la cantera Masaquiza-Pinto.
Fuente: Daniel Narváez.
3.8.2 Destape
Este material lo constituye el suelo vegetal y cangahua de potencia media 3 m que será
retirado y posteriormente depositado en la escombrera de la cantera. Es importante mencionar
que en la parte Norte y Este de la concesión se encuentra la mayor potencia de la capa vegetal,
por el contrario, en el sector conocido como Masaquiza se encuentra un volumen relativamente
inferior para el destape.
3.8.3 Extracción y carguío
Comprende el arranque del macizo rocoso en el frente de explotación y cuya condicionante es
crear bancos que generen estabilidad y orden. El proceso de arranque y cargado se lo realiza
mediante el empleo de una retroexcavadora.
3.8.4 Transporte interno
Esta actividad consiste en el transporte del material pétreo por el interior de la cantera siendo
el recorrido principal desde el frente de trabajo hasta el lugar de clasificación. La distancia de
51
traslado se encuentra en dependencia de la ubicación del frente de trabajo, cuya longitud
normalmente no excede los 300 m.
3.8.5 Clasificación
El material pétreo extraído se procesará para obtener subproductos y clasificarlo mediante una
zaranda aprovechando la fuerza de gravedad.
3.8.6 Comercialización
La comercialización de los productos resultantes se las realiza directamente en la mina.
A continuación, se presenta el esquema de extracción del material pétreo de la cantera
Masaquiza-Pinto.
Figura 19.- Flujo de explotación de la cantera Masaquiza-Pinto.
Fuente: Daniel Narváez.
52
3.9 CÁLCULO DE LOS PARÁMETROS DEL BANCO
3.9.1 Altura del banco
Para este parámetro se considera que se emplea como maquinaria de arranque la
retroexcavadora Caterpillar 320 BL.
Hb = 0.9*Hmáx.;
Hb = Altura del banco de trabajo;
Hmáx. = Alcance máximo del equipo de arranque = 9.42 (según catálogo);
Hb = 0.9*Hmáx
Hb = 0.9*9.42
Hb = 8.47 ≈ 8 metros
3.9.2 Número de bancos
𝑵𝒃 =𝑯𝒄
𝑯𝒃 ;
Nb = número de bancos
Hc = profundidad de la cantera
Hb = altura de bancos (8 m)
Se debe determinar la profundidad de la cantera, considerando las cotas del yacimiento.
Hc = Cota superior – Cota inferior
Hc = 2438 – 2366
Hc = 72 metros
Número de bancos para el diseño:
𝑁𝑏 =𝐻𝑐
𝐻𝑏
53
𝑁𝑏 =72
8
𝑵𝒃 = 𝟗 𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝒔
3.9.3 Ángulo de talud
ß = arctan (ƒ);
Donde:
ß = Ángulo de talud
ƒ = Coeficiente de resistencia según Protodiakonov
𝑓 =𝑅𝑐𝑜𝑝
100
Tomando en cuenta el informe de producción emitido por el Ingeniero Veloz, el macizo
rocoso tiene una resistencia a la compresión simple de clase media, es decir, Rcop = 41
𝑓 =𝑅𝑐𝑜𝑝
10
𝑓 =41
10
𝑓 = 4.1
54
Tabla 15. Clasificación geomecánica de la resistencia de las rocas
Fuente: Protodiakonov, 1962.
ß = arctan (ƒ)
ß = arctan (4)
ß = 75°2
3.9.4 Ángulo de talud de trabajo
𝜶𝒕 =𝜷
𝒏
Donde:
αt = ángulo del talud de trabajo
β = ángulo del talud (75°)
n = coeficiente de seguridad para bancos de trabajo (1.2)
Para determinar el coeficiente “n” se debe considerar la vida útil de la concesión. La vida útil
de la mina estimada es de 18 años (Tabla 16).
55
Tabla 16. Coeficiente de seguridad para estabilidad en función del tiempo
Fuente: (Sosa G. H., 1989).
𝛼𝑡 =𝛽
𝑛=
75
1,2
𝜶𝒕 = 𝟔𝟐. 𝟓 ≈ 60°
3.9.5 Parámetros de la rampa
Para el ancho de la rampa se considera la siguiente fórmula:
T = a (0.5 + 1.5n)
Donde:
T = espacio para la volqueta
a = ancho de la volqueta (2,5 según catálogo)
n = número de carriles (1)0
T = a (0.5 + 1.5n)
T = 2.5 (0.5 + 1.5 (1))
T = 5 metros
3.9.6 Pendiente de la rampa
Como se mencionó anteriormente, la longitud de transporte no excederá los 300 metros, para
el cálculo consideramos este dato, se va a considerar una rampa que conecte tres bancos con 8
metros de altura (24m), como se indica en el siguiente esquema:
56
Figura 20.- Esquema de las dimensiones para el cálculo de la berma.
Fuente: Daniel Narváez.
𝑋 = √3002 − 242
𝑋 = √89424
𝑋 = 299.04 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠
𝑚 =24 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠
299.04 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠∗ 100%
𝑚 = 0.08 ∗ 100%
𝑚 = 8%
La pendiente de la rampa será de 8%, según (Montané Lobos, 2020), este valor es
recomendado para la construcción de rampas.
3.9.7 Ancho de plataforma
𝑩𝒑𝒕 = 𝑩𝒔 + 𝑻 + 𝑬𝒔 + 𝑬𝒔𝒆𝒑𝒂𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 + 𝑪
Donde:
Bpt = ancho de la plataforma
Bs = Prisma de deslizamiento
T = espacio para la volqueta (5 m)
Es = espacio de seguridad de volqueta (1 m)
57
E separación = espacio de separación entre retroexcavadora y prisma de deslizamiento (2 m)
C = espacio de maniobra de la retroexcavadora
Prisma de deslizamiento
𝑩𝒔 = 𝑯𝒃 𝒕𝒂𝒏(𝜷 − Ø)
Donde:
Bs = prisma de deslizamiento
Hb = altura del banco (8 m)
Β = ángulo del talud del banco (75°)
Ø = ángulo de fricción interna (45°)
Según el informe de producción elaborado por el ingeniero Veloz, la cantera de estudio cuenta
con una roca de calidad media, el ángulo de fricción interna calculado con el software RocData
es de 45°.
𝐵𝑠 = 𝐻𝑏 𝑡𝑎𝑛(𝛽 − Ø)
𝐵𝑠 = (8) 𝑡𝑎𝑛(75 − 45)
𝑩𝒔 = 𝟒. 𝟔 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔
Altura del prisma de deslizamiento
Hbs = 1 + 0.04 (Hb)
Donde:
6Hbs = altura del prisma de deslizamiento
Hb = altura del banco (8 m)
Hbs = 1 + 0.04 (Hb)
Hbs = 1 + 0.04 (8)
Hbs = 1.32 metros
58
Espacio de maniobra de la retroexcavadora
C = 1.7 Ae
Donde:
C = espacio de maniobra de la retroexcavadora
Ae = radio de giro de la retroexcavadora Caterpillar 320 BL (2.83 m, según catálogo)
C = 1.7 Ae
C = 1.7 (2.83)
C = 4.81
Ancho de la plataforma
𝐵𝑝𝑡 = 𝐵𝑠 + 𝑇 + 𝐸𝑠 + 𝐸𝑠𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 + 𝐶
𝐵𝑝𝑡 = 4.6 + 5 + 1 + 2 + 4.81
𝑩𝒑𝒕 = 𝟏𝟕. 𝟒𝟏 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔
3.9.8 Ancho de berma para bancos de liquidación
𝑩 =𝟏
𝟑𝑯𝒃
Donde:
B = ancho de berma
Hb = altura del banco (8 m)
𝐵 =1
3𝐻𝑏
𝐵 =1
3(8)
𝑩 = 𝟐. 𝟕 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔
59
3.9.9 Ángulo del talud de liquidación de la cantera
𝜶𝒍 =𝜶𝒕
𝒏
Donde:
αl = ángulo de liquidación
αt = ángulo del talud de trabajo (60°)
n = coeficiente de seguridad para bancos de liquidación (1.5)
Para determinar el coeficiente “n” se debe considerar la vida útil de la concesión hasta su
cierre técnico (18 años).
𝛼𝑙 =𝛼𝑡
𝑛
𝛼𝑙 =60
1.5
𝜶𝒍 = 𝟒𝟎°
3.9.10 Ángulo del borde de liquidación
Para trazar el ángulo del borde de liquidación, se proceden hacer ciertos cálculos
trigonométricos basándonos en el siguiente esquema:
Figura 21.- Esquema de las dimensiones del talud final.
Fuente: Daniel Narváez.
60
tan ∝𝑙=𝐻𝑏
𝑋
X =𝐻𝑏
tan ∝𝑙
X =8 𝑚
tan(40°)
𝐗 = 𝟗. 𝟓𝟑𝟒𝟎𝟐𝟖𝟕𝟒 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔
𝑑 = 𝑥 − 𝐵
𝑑 = 9.53402874 m – 2.7m
𝒅 = 𝟔. 𝟖𝟑𝟒𝟎𝟐𝟖𝟕𝟒𝟎𝟕𝟓 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔
Figura 22.- Parámetros para el cálculo del ángulo del borde final o de liquidación.
Fuente: Daniel Narváez.
tan 𝜃 =𝐻𝑏
𝑑
tan 𝜃 =8 𝑚
6.83402874𝑚
𝛉 = 𝟒𝟗. 𝟒°
61
Figura 23.- Parámetros del talud final o de liquidación.
Fuente: Daniel Narváez.
3.10 GEOTECNIA DEL TALUD
3.10.1 Determinación de la estabilidad del talud
3.10.1.1 Coeficiente para el análisis pseudo estático
Se debe analizar si el diseño del área de estudio es estable o presenta inestabilidad, si éste
fuera el caso se debe establecer un escenario estable antisísmico en el caso de que existan
factores externos o internos.
Para el análisis pseudo estático se considera la expresión de aceleración sísmica establecida
por (Manual de estabilidad de carreteras, 2002):
𝐸ℎ =0.6(𝑎𝑚𝑎𝑥)
𝑔
𝑎𝑚𝑎𝑥 = 𝑍𝐹𝑎
𝐸ℎ =0.6(𝑍𝐹𝑎)
𝑔
Donde:
Z = zona sísmica
Fa = fuerzas actuantes
62
g = gravedad
3.10.1.2 Zonas sísmicas
Según (Carazo, 2015) “La aceleración sísmica es una medida utilizada en terremotos que
consiste en una medición directa de las aceleraciones que sufre la superficie del suelo, la unidad
de aceleración utilizada es la intensidad del campo gravitatorio (g = 9.81)”
La cartografía de zonificación sísmica indica que la concesión Masaquiza- Pinto tiene una zona
sísmica de 0.4 g, que se encuentra en el valle interandino, es decir, se califica como una zona
sísmica alta V.
(Ubicación aproximada de la cantera Masaquiza – Pinto ( )
Figura 24.- Zonas sísmicas de Ecuador para la determinación del factor Z.
Fuente: (NEC, 2014).
Tabla 17. Valores del factor Z
Fuente: (NEC, 2014).
63
“Se establecen tablas para clasificar el perfil del suelo de la concesión Masaquiza - Pinto, en las
cuales se toma en cuenta el tipo de material y la velocidad sónica.” (NEC, 2014) La geología
local detalla una roca de resistencia media y una velocidad sónica de 700 m/s, quedando definido
como perfil C.
Tabla 18. Fragmento de la tabla de clasificación de los perfiles del suelo
Fuente: (NEC, 2014).
Al determinar el tipo de perfil del suelo de la cantera se procede a determinar el factor de
aceleración Fa=1.3:
Tabla 19. Coeficiente de amplificación del suelo “Fa”
Fuente: (NEC, 2014).
Componente horizontal:
𝐸ℎ =0.6(𝑍𝐹𝑎)
𝑔
𝐸ℎ =0.6((0.4)(1.3))
9.81
𝐸ℎ = 0.031
64
Componente vertical
Nos basamos en la siguiente expresión:
𝐸𝑣 =2
3𝐸ℎ
𝐸𝑣 =2
3(0,031)
𝐸𝑣 = 0.02
Tabla 20. Parámetros físico-mecánicos de los materiales
Unidad
litológica
Sim
bo
log
ía
Pes
o
esp
ecíf
ico
Án
gu
lo d
e
fric
ció
n
inte
rna
Co
hes
ión
Hu
med
ad
Co
mp
resi
ón
sim
ple
Mó
du
lo d
e
Yo
un
g
Co
efic
ien
te
de
Po
isso
n
Co
efic
ien
tes
sísm
ico
s
(KN/m3) (°) (kPa) (%) (kPa) (GPa) (v) KH
KV
Toba U1 14.19 31.41 57.23 22 445.23 0.02 0.32
0.0
31
0.0
2
Arena U2 16.86 33.2 No
cohesivo 20 69335.56 0.072 0.35
Piedra pómez U3 - 35 10 3.22 - 0.066 0.34
Arena
volcánica U4 11 29.7 28.14 13 17350.06 0.02 0.29
Conglomerados U5 20.14 32.98 32.66 22 48255.14 0.07 0.34
Depósito
volcánico U6 - 29.03 46 - 1130 0.023 0.29
Conglomerados
andesíticos Base 20 45 29 10.05 27700 36.2 0.23
Fuente: Daniel Narváez, datos tomados de (Sosa H. , 1989).
3.10.2 Método de análisis de estabilidad de talud
3.10.2.1 Equilibrio Límite
Para realizar el analisis de equilibrio límite del talud planteado para el diseño final en sentido
S-N, se ha considerado los metodos de Bishop Simplified, GLE/Morgenstern – Price, Janbu
Simplified, Ordinary/Fellenius y Spencer y tambien se ha apreciado una carga de 20 kN/m2
debido al peso de las volquetas cuando están cargadas con material. Con lo expuesto
anteriormente se ha obtenido el siguiente resultado con el software Slide:
65
Figura 25.- Coeficiente de seguridad del perfil final de la cantera Masaquiza – Pinto_ sentido S-N.
Fuente: Daniel Narváez.
El factor de seguridad del perfil en sentido S-N es igual a 1.257, considerando tanto las cargas
sísmicas, la carga dinámica y todos los métodos de análisis, es decir, el diseño de la cantera
presenta estabilidad.
3.10.2.2 Análisis tenso-deformación
Para el análisis de los elementos finitos se utiliza el software Phase II y se obtiene el siguiente
resultado:
Figura 26.- Análisis tenso – deformación del perfil final de la cantera Masaquiza – Pinto_ sentido S-N.
Fuente: Daniel Narváez.
66
Como se puede apreciar en la Figura 26, se crea una deformación con un factor de seguridad
de 1.21 en la parte superior del talud, es decir, existe riesgo de deslizamiento, por lo que se
recomienda construir bermas en liquidación de 4.7 metros disminuyendo el factor de movimiento
en masa a 0.39 como se muestra en la Figura 27 y realizar auscultación periódica hasta
cerciorarnos de que exista estabilidad en el diseño.
Figura 27.- Análisis tenso – deformación del perfil en liquidación (4.7 m) en sentido S-N.
Fuente: Daniel Narváez.
3.11 DETERMINACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE LA CANTERA
En la cantera Masaquiza – Pinto se ha desarrollado una actividad minera artesanal, por lo cual
ya se ha extraído material pétreo para su comercialización. Se ha manifestado en los
antecedentes de este trabajo de titulación que se requiere una explotación técnica que sea
rentable para lograr la extracción de las reservas industriales para lo cual se han desarrollado
ensayos de granulometría para determinar los productos que se obtendrán.
Tabla 21. Tipos de productos de material pétreo de la concesión Masaquiza – Pinto
CLASIFICACIÓN DE MATERIAL
Ripio Hormigón
Tamiz Tipo de clasificación
Ripio 1 ½” Cribados
67
Ripio 1” Cribados
Ripio ¾” Cribados
Ripio ½” Cribados
Ripio 3/8” Cribados
Ripio # 4 Cribados
Ripio # 8 Cribados
Arena Lavada
Tamiz Tipo de clasificación
Arena 3/8” Cribados
Arena # 4 Cribados
Arena # 8 Cribados
Arena # 16 Cribados
Arena # 30 Cribados
Arena # 50 Cribados
Arena #
100
Cribados
Arena #
200
Cribados
Arena minada
Tamiz Tipo de clasificación
Arena 3/8” Cribados
Arena # 4 Cribados
Arena # 8 Cribados
Arena # 16 Cribados
Arena # 30 Cribados
Arena # 50 Cribados
Arena #
100
Cribados
Arena #
200
Cribados
Fuente: (Masaquiza Pinto, 2017).
68
Al revisar la columna estratigráfica se tiene una potencia de 17 metros de conglomerados, con
un 75% de clastos y 25% de matriz, con forma subredondeada a subangulosa con tamaño de 15 a
20 cm, por tal razón aumentan las reservas, pero también se requiere la implementación de una
trituradora para obtener material condicionado al tamaño de interés de comercialización.
3.12 ESTUDIO DEL MERCADO
3.12.1 Identificación del mercado
La extracción, producción y comercialización de material pétreo ha permitido la fabricación
de hormigón de cemento, hormigones asfalticos entre otros. En la ciudad de Ambato existen 30
canteras, de las cuales están laborando solo 12 de ellas.
La concesión Masaquiza – Pinto cuenta con un stock de material pétreo que se encuentra en la
entrada a la mina, en donde la pala cargadora llena las volquetas de los compradores para su
distribución en las obras de construcción.
3.12.2 Determinación del precio de comercialización de los productos
Para hacer una determinación del precio de comercialización del material pétreo se hace una
revisión bibliográfica y se hace un resumen en la siguiente Tabla 22:
Tabla 22. Precios de comercialización de material pétreo en la ciudad de Ambato
Empresa minera Material de venta Precio de venta
VIESSTAQ
CONSTRUCCIONES
S. A
Cemento 7.63 $/kg
VIESSTAQ
CONSTRUCCIONES
S. A
Arena - ripio 20 $/m3
BUITRE FREIRE
553 S. A
Arena fina azul y
ripio 20 $/m3
69
Fuente: (Acosta Carrillo, 2021).
En la tabla anterior se puede apreciar el precio de comercialización del material pétreo en la
ciudad donde se encuentra el área de estudio.
3.13 ANÁLISIS ECONÓMICO DEL PROYECTO
Para hacer un análisis económico del proyecto se debe determinar cuánto les cuesta obtener
un metro cubico de material pétreo, para lo cual se establece la inversión en la maquinaria, mano
de obra e infraestructura para el desarrollo de las operaciones mineras.
3.13.1 Inversión del proyecto
Las inversiones previas a las operaciones de extracción se detallan a continuación:
Tabla 23. Costos de los trámites legales para el registro y protocolización de la concesión Masaquiza -
Pinto
Trámites legales Valor (USD)
Título Minero 3000.00
Licencia Ambiental 10000.00
Declaración Juramentada 200.00
SENAGUA 5000.00
Remediación y Mitigación Ambiental 2000.00
TOTAL 20200.00
Fuente: Daniel Narváez.
Tabla 24. Costos de construcción de infraestructura en la concesión Masaquiza – Pinto
Construcción de la infraestructura Valor (USD)
Construcción de mecánica 4000.00
Vías de acceso 15000.00
Adecuación de galpón para hidrocarburos 3000.00
Adecuación de galpón de máquinas 3000.00
Construcción de cunetas para aguas pluviales 400.00
Adquisición y adecuación de tachos para
residuos
450.00
Mantenimiento de maquinaria 1000.00
Adquisición de agua para consumo humano 200.00
70
Implementación de botiquín con medicinas 200.00
Adquisición de Equipos de Protección Personal 500.00
Capacitación para el personal 600.00
Adquisición de extintores 450.00
Plantación de especies forestales y cultivables 2000.00
Monitoreo del suelo 2000.00
TOTAL 32800.00
Fuente: Daniel Narváez.
Tabla 25. Costos de muebles y enseres para las oficinas de la concesión Masaquiza - Pinto
Muebles y enseres Valor (USD)
Muebles y enseres 1000.00
Equipos de oficina 500.00
Equipos de computación 1000.00
TOTAL 2500.00
Fuente: Daniel Narváez.
Tabla 26. Costo de maquinaria necesaria para las operaciones mineras en la concesión Masaquiza –
Pinto
Cantidad Maquinaria y
equipos Modelo
Valor unitario
(USD)
Valor total
(USD)
1 Cargadora frontal
de ruedas CAT 928 45000.00 45000.00
1 Retroexcavadora de
oruga CAT 320 BL 55000.00 55000.00
1 Trituradora CENADAPRIS 25000.00 25000.00
1 Zaranda
estacionaria mixta SLG 108 8000.00 8000.00
1 Volqueta Hino GH8JM7A-XG3 40000.00 40000.00
1 Herramientas
menores varios 500.00 500.00
1 Herramientas para
maquinaria varios 2700.00 2700.00
TOTAL 176200.00 Fuente: Daniel Narváez.
71
Tabla 27. Costo de depreciación de la maquinaria necesaria en la concesión Masaquiza - Pinto
Maquinaria Valor original
(USD)
Valor residual
(USD)
Valor a
depreciarse
(USD)
Cargadora
frontal de ruedas
45000.00 9000.00 36000.00
Retroexcavadora
de oruga
55000.00 11000.00 44000.00
Trituradora 25000.00 5000.00 20000.00
Zaranda
estacionaria
mixta
8000.00 1600.00 6400.00
Volqueta 40000.00 8000.00 32000.00
Fuente: Daniel Narváez.
Tabla 28. Inversión del proyecto en la concesión Masaquiza - Pinto
Inversión previa total Valor (USD)
Tramites 20200.00
Construcción del campamento 32800.00
Maquinaria y equipos 176200.00
Muebles y enseres 2500.00
Subtotal 231700.00
Imprevistos (10%) 23170.00
INVERSIÓN TOTAL 254870.00
Fuente: Daniel Narváez.
3.13.2 Rendimiento de la maquinaria
Para el cálculo del rendimiento de la maquinaria necesaria para llevar a cabo las
operaciones mineras, se recurren a datos de catálogo. Este rendimiento calculado permite la
extracción de 1 m3 de material pétreo de forma efectiva.
Cargadora frontal CAT 928
A continuación, se presenta el cálculo del rendimiento por hora de la cargadora frontal (m3/h):
𝑸𝒉 =𝑸 ∗ 𝑬 ∗ 𝑭 ∗ 𝒇 ∗ 𝟔𝟎
𝒕𝒇
Dónde:
72
Q: Capacidad del cucharon de la maquina = 2 m3
E: Factor de Eficiencia = 0.85
F: Factor de Carga = 0.9
f: Factor de Conversión = 0.75
tf: Tiempo fijo en ciclo = 0.4 min
Conversión de min a h = 60
𝑄ℎ =𝑄 ∗ 𝐸 ∗ 𝐹 ∗ 𝑓 ∗ 60
𝑡𝑓
𝑄ℎ =2 ∗ 0.85 ∗ 0.9 ∗ 0.75 ∗ 60
0.4
𝑄ℎ =68.85
0.4= 172.13 𝑚3/ℎ
𝑸𝒉 = 𝟏𝟕𝟐 𝒎𝟑/𝒉
Retroexcavadora de oruga CAT 320 BL
A continuación, se presenta los cálculos necesarios para obtener el rendimiento por hora de la
retroexcavadora (m3/h):
𝑸𝒉 =𝑸 ∗ 𝑬 ∗ 𝑭 ∗ 𝒇 ∗ 𝟔𝟎
𝒕𝒇
Dónde:
Q: Capacidad del cucharon de la maquina = 0.92 m3
E: Factor de eficiencia = 0.83
F: Factor de carga = 0.86
f: Factor de conversión = 0.75
tf: Tiempo fijo en ciclo = 0.4 min
Conversión de min a h = 60
73
𝑄ℎ =𝑄 ∗ 𝐸 ∗ 𝐹 ∗ 𝑓 ∗ 60
𝑡𝑓
𝑄ℎ =0.92 ∗ 0.83 ∗ 0.86 ∗ 0.75 ∗ 60
0.4
𝑄ℎ =29.55
0.4= 73.88 𝑚3/ℎ
𝑸𝒉 = 𝟕𝟒 𝒎𝟑/𝒉
Volqueta Hino - GH8JM7A XG3
𝑸𝒉 =𝑸 ∗ 𝑬 ∗ 𝑭 ∗ 𝒇
𝒕𝒇𝟔𝟎 +
𝟐𝑫𝟏𝟎𝟎𝟎
Dónde:
Q: Capacidad de carga= 10 m3
E: Factor de eficiencia = 0.83
F: Factor de carga = 0.9
f: Factor de conversión = 0.72
D: Distancia de operación = 250 m
Vm = 2 km/h
tf: Tiempo fijo en ciclo = 2 min
Conversión de min a h = 60
𝑄ℎ =𝑄 ∗ 𝐸 ∗ 𝐹 ∗ 𝑓
𝑡𝑓60 +
2𝐷1000
𝑄ℎ =10 ∗ 0.9 ∗ 0.83 ∗ 0.72
260 +
2 ∗ 2502 ∗ 1000
𝑸𝒉 = 𝟔𝟒. 𝟓𝟒 𝒎𝟑/𝒉
Como la maquinaria empleada en el proyecto es usada, se considera un factor de uso debido al
desgaste que tiene el equipo por los años de trabajo.
74
Tabla 29. Rendimiento de la maquinaria en dependencia del factor de uso
Equipo R(m3/h) Factor de uso Ractual(m3/h)
Cargadora frontal CAT 928 172 0,9 154,8
Retroexcavadora de oruga CAT 320 BL 74 66,6
Volqueta GH8JM7A 64,54 58,086
Fuente: Daniel Narváez.
3.13.3 Costo unitario
Se debe mencionar que en las clases de economía minera impartidas por el Ing. Adán Guzmán
se considera un 7% de índice de riesgo dentro de un proyecto minero por cualquier imprevisto
que suceda durante su preparación y ejecución, como desastres naturales, crisis económicas, etc.
En la Tabla 30 se establece todas las actividades necesarias para el proyecto minero:
Tabla 30. Actividades a realizarse para la ejecución del proyecto minero
Actividad Maquinaria Personal
Destape Logística Ing. Minas
1 retroexcavadora Operador
1 volqueta Operador
Extracción y
carguío
Logística Ing. Minas
1 retroexcavadora Operador
1 volqueta Operador
Transporte 1 volqueta Operador
Cribado 1 trituradora Operador
1 cargadora Operador
Comercialización 1 cargadora Operador
Fuente: Daniel Narváez.
3.13.3.1 Costo unitario de destape
El destape es la extracción de la cobertura vegetal y su transporte a la escombrera en las dos
etapas de extracción.
Tabla 31. Cálculo del costo unitario de destape de la concesión Masaquiza – Pinto
PROYECTO: Prefactibilidad Masaquiza – Pinto Rubro 1
ACTIVIDAD: Destape Unidad: m3/h
75
A. Mano de Obra N0 de
Personal
Salario Nominal F. R Costo Unitario
Ing. Minas 1 7,40 1,83 0,23
Operador 2 2,88 1,89 0,19
TOTAL ($/h) (A) 0,42
B. Equipo N0 de
Unidades
Costo Horario Marca Costo Unitario
Excavadora 1 45,10 CAT 320
BL
0,78
Volqueta 1 63,21 GH8JM7A 1,09
TOTAL ($/h) (B) 1,86
C. Costo Horario A+B ($/h) (C) 2,29
D. Rendimiento de Equipo (m3/h) (D) 58,09
E. Materiales e Insumos Unidad Costo Cantidad Costo Unitario
TOTAL ($/h) (E) 0
F. Costo unitario sin materiales e insumos C/D ($/m3) (F) 0,04
G. Costo Directo CD = E+F ($/m3) 0,04
Costo Indirecto (CI)
DESCRIPCIÓN % COSTO DIRECTO Costo Unitario
H. Gastos generales, administrativos 10% 0,004
I. Imprevistos 7% 0,003
J. COSTO INDIRECTO ($/m3) 0,007
Costo Unitario
Costo Directo (G) ($/m3) 0,04
Costo Indirecto (J) ($/m3) 0,01
COSTO UNITARIO DE DESTAPE G+J ($/m3) 0,05
Utilidad 0.04
Precio crítico ($/m3) 0.09
Fuente: Daniel Narváez.
3.13.3.2 Costo unitario de operación
Finalmente, procedemos a calcular el costo unitario de las actividades de la explotación en las
Tabla 32, Tabla 33, Tabla 34 y Tabla 35:
Tabla 32. Cálculo del costo unitario de la actividad de extracción y carguío de la concesión Masaquiza –
Pinto
PROYECTO: Prefactibilidad Masaquiza - Pinto Rubro 2
76
ACTIVIDAD: Extracción y Carguío del material pétreo Unidad: $/m3
A. Mano de Obra N° de Personal Salario Nominal F. R Costo Unitario
Ing. Minas 1 7,40 1,83 0,20
Operador 1 2,88 1,89 0,08
TOTAL ($/h) (A) 0,29
B. Equipo N° de Unidades Costo Horario Marca Costo Unitario
Retroexcavadora 1 45,10 CAT
320 BL
45,10
TOTAL ($/h) (B) 45,10
C. Costo Horario A+B ($/h) (C) 45,38
D. Rendimiento de Equipo (m3/h) (D) 66,60
E. Materiales e
Insumos
Unidad Costo Cantidad Costo Unitario
TOTAL ($/h) (E) 0,00
F. Costo unitario sin material ni transporte C/D ($/m3) (F) 0,68
G. Costo Directo CD = E+F ($/m3) 0,68
Costo Indirecto
DESCRIPCIÓN % COSTO DIRECTO Costo Unitario
H. Gastos generales, administrativos 12% 0,08
I. Imprevistos 7% 0,05
J. COSTO INDIRECTO H+I ($/m3) 0,13
Costo Unitario
Costo Directo (G) ($/m3) 0,68
Costo Indirecto (J) ($/m3) 0,13
K. COSTO UNITARIO G+J ($/m3) (K) 0,81
L. Coeficiente de destape 0,11
Costo unitario de extracción y carguío K*L ($/m3) 0,09
Utilidad 0,08
Precio crítico ($/m3) 0,16
Fuente: Daniel Narváez.
Tabla 33. Cálculo del costo unitario de la actividad de transporte interno en la concesión Masaquiza –
Pinto
PROYECTO: Prefactibilidad Masaquiza – Pinto Rubro 3
ACTIVIDAD: Transporte interno del material pétreo Unidad: $/m3
A. Mano de Obra N° de Personal Salario
Nominal
F. R Costo Unitario
77
Operador 1 2,88 1,89 0,09
TOTAL ($/h) (A) 0,09
B. Equipo N° de Unidades Costo
Horario
Marca Costo Unitario
Volqueta 1 63,21 Hino 1,09
TOTAL ($/h) (B) 1,09
C. Costo Horario A+B ($/h) (C) 1,18
D. Rendimiento de Equipo (m3/h) (m3/h) (D) 58,09
E. Materiales e Insumos Unidad Costo Cantidad Costo Unitario
TOTAL ($/h) (E) 0,00
F. Costo unitario sin material ni transporte C/D ($/m3) (F) 0,02
G. Costo Directo CD = E+F ($/m3) 0,02
Costo Indirecto
H. Gasto generales, administrativos 12% 0,002
I. Imprevistos 7% 0,001
J. COSTO INDIRECTO H+I ($/m3) 0,004
Costo Unitario
Costo Directo (G) ($/m3) 0,02
Costo Indirecto (J) ($/m3) 0,00
K. COSTO UNITARIO DE TRANSPORTE G+J ($/m3) 0,02
Utilidad 0.022
Precio crítico ($/m3) 0.046
Fuente: Daniel Narváez.
Tabla 34. Cálculo del costo unitario de la actividad de cribado en la concesión Masaquiza – Pinto
PROYECTO: Prefactibilidad Masaquiza – Pinto Rubro 4
ACTIVIDAD: Cribado del material pétreo Unidad: $/m3
A. Mano de Obra N° de Personal Salario
Nominal
F. R Costo Unitario
Operador 2 2,88 1,89 0,07
TOTAL ($/h) (A) 0,07
B. Equipo N° de
Unidades
Costo
Horario
Marca Costo Unitario
Cargadora 1 59,49 CAT 928 0,38
Trituradora 1 45,08 CENADAPRIS 0,29
TOTAL ($/h) (B) 0,68
C. Costo Horario A+B ($/h) (C) 0,75
D. Rendimiento de Equipo (m3/h) (m3/h) (D) 154,80
78
E. Materiales e Insumos Unidad Costo Cantidad Costo Unitario
TOTAL ($/h) (E) 0,00
F. Costo unitario sin material ni transporte C/D ($/m3) (F) 0,005
G. Costo Directo CD = E+F ($/m3) 0,75
Costo Indirecto
H. Gasto generales, administrativos 12% 0,09
I. Imprevistos 7% 0,05
J. COSTO INDIRECTO H+I ($/m3) 0,14
Costo Unitario
Costo Directo (G) ($/m3) 0,75
Costo Indirecto (J) ($/m3) 0,14
K. COSTO UNITARIO DE CRIBADO G+J ($/m3) 0,89
Utilidad 0.799
Precio crítico ($/m3) 1.69
Fuente: Daniel Narváez.
Tabla 35. Cálculo del costo unitario de la actividad de comercialización en la concesión Masaquiza –
Pinto
PROYECTO: Prefactibilidad Masaquiza – Pinto Rubro 5
ACTIVIDAD: Comercialización Unidad: $/m3
A. Mano de Obra N° de Personal Salario
Nominal
F. R Costo Unitario
Operador 1 2,88 1,89 0,04
TOTAL ($/h) (A) 0,04
B. Equipo N° de Unidades Costo
Horario
Marca Costo Unitario
Cargadora 1 59,49 CAT 928 0,38
TOTAL ($/h) (B) 0,38
C. Costo Horario A+B ($/h) (C) 0,42
D. Rendimiento de Equipo (m3/h) (m3/h) (D) 154,80
E. Materiales e Insumos Unidad Costo Cantidad Costo Unitario
TOTAL ($/h) (E) 0,00
F. Costo unitario sin material ni transporte C/D ($/m3) (F) 0,003
G. Costo Directo CD = E+F ($/m3) 0,42
Costo Indirecto
H. Gasto generales, administrativos 12% 0,05
I. Imprevistos 7% 0,03
J. COSTO INDIRECTO H+I ($/m3) 0,08
79
Costo Unitario
Costo Directo (G) ($/m3) 0,42
Costo Indirecto (J) ($/m3) 0,08
K. COSTO UNITARIO DE COMERCIALIZACIÓN G+J ($/m3) 0,50
Utilidad 0.45
Precio crítico ($/m3) 0.95
Fuente: Daniel Narváez.
3.13.3.3 Amortización
La amortización es una expresión que se utiliza para recuperar la inversión que se hace en el
proyecto minero (trámites, construcción de campamento y accesos, maquinaria, muebles y
enseres e imprevistos). Para el cálculo se debe considerar el factor de actualización.
𝑴 = 𝑺𝟎[𝒊(𝟏 + 𝒊)𝒏
(𝟏 + 𝒊)𝒏 − 𝟏]
Donde:
M = Amortización anual
S0 = Inversión inicial ($ 254870)
i = Interés de la entidad bancaria (7%)
n = Vida útil (17.91 años)
𝑀 = 𝑆0[ⅈ(1 + ⅈ)𝑛
(1 + ⅈ)𝑛 − 1]
𝑀 = 254870[0,07(1 + 0.07)17.91
(1 + 0.07)17.91 − 1]
𝑴 = 𝟐𝟓𝟒𝟎𝟐. 𝟓𝟒 𝑼𝑺𝑫/𝒂ñ𝒐
Para determinar el costo unitario de amortización de 1 m3 de material pétreo, se considera una
relación entre la amortización y la producción anuales de material pétreo:
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑢𝑛ⅈ𝑡𝑎𝑟ⅈ𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑟𝑡ⅈ𝑧𝑎𝑐ⅈó𝑛 =𝑀
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐ⅈó𝑛 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙
80
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑢𝑛ⅈ𝑡𝑎𝑟ⅈ𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑟𝑡ⅈ𝑧𝑎𝑐ⅈó𝑛 =25402.54 $/𝑎ñ𝑜
93600 𝑚3/𝑎ñ𝑜
𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒖𝒏𝒊𝒕𝒂𝒓𝒊𝒐 𝒅𝒆 𝒂𝒎𝒐𝒓𝒕𝒊𝒛𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = 𝟎. 𝟐𝟕 𝑼𝑺𝑫/𝒎𝟑
Haciendo una sumatoria de todos los costos unitarios calculados anteriormente, se tiene un
costo unitario total de operación de 1.82 $/m3 como se indica en la siguiente Tabla 36:
Tabla 36. Cálculo del costo de producción en la concesión Masaquiza - Pinto
Actividad Costo unitario Unidad de medida
R1 (Destape) 0.05 $/m3
R2 (Extracción y carguío) 0.81 $/m3
R3 (Transporte interno) 0.02 $/m3
R4 (Cribado) 0.89 $/m3
R5 (Comercialización) 0.5 $/m3
Costo unitario de amortización 0.27 $/m3
Costo unitario total 1.82 $/m3 Fuente: Daniel Narváez.
Costo de operación
𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝒐𝒑𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = 𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒖𝒏𝒊𝒕𝒂𝒓𝒊𝒐 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 ∗ 𝒑𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒄𝒊ó𝒏 𝒂𝒏𝒖𝒂𝒍
𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝒐𝒑𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = 𝟏. 𝟖𝟐$
𝒎𝟑∗ 𝟗𝟑𝟔𝟎𝟎
𝒎𝟑
𝒂ñ𝒐
𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝒐𝒑𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = 𝟏𝟔𝟗𝟖𝟗𝟗. 𝟐𝟔𝑼𝑺𝑫
𝒂ñ𝒐
3.13.4 Egresos del proyecto
En la Tabla 37 se plantea los egresos adicionales para la actividad minera explotación de la
cantera Masaquiza – Pinto:
Tabla 37. Egresos adicionales para la explotación de la concesión Masaquiza - Pinto
Ítems Valor
($/año)
Costos de operación 169899.26
Diseño de explotación 2000
81
Patentes 56
Regalías 14040
Informes y auditorias 5000
Aportes a la comunidad 2000
Egresos totales 192995.26
Fuente: Daniel Narváez.
3.13.5 Ingresos del proyecto
El precio crítico de un metro cúbico de material pétreo es de 3.45 $/m3, como se indica en
la Tabla 38:
Tabla 38. Precio crítico del material pétreo
Actividad Precio crítico Unidad de medida
R1 (Destape) 0.09 $/m3
R2 (Extracción y carguío) 0.16 $/m3
R3 (Transporte interno) 0.05 $/m3
R4 (Cribado) 1.69 $/m3
R5 (Comercialización) 0.95 $/m3
Amortización 0.52 $/m4
Precio crítico 3.45 $/m3
Fuente: Daniel Narváez.
Tabla 39. Cálculo de Ingresos en la explotación de la concesión Masaquiza – Pinto
Ítems Valor Unidad
Extracción anual 93600 m3/año
Precio de venta 3.45 $/m3
Precio anual 322808.592 $/año Fuente: Daniel Narváez.
3.14 PARÁMETROS TÉCNICOS OPERATIVOS DEL PLAN DE CIERRE DE MINA
DE LA CANTERA.
La explotación minera de una cantera requiere de dos tipos de cuidado básico durante las
operaciones de producción y al cierre de las mismas, la primera es proteger su acceso con un
cierre perimetral que garantice la seguridad de personas y animales que transiten por el lugar y
82
crear una estabilidad ambiental y paisajística y el segundo es crear estabilidad en las labores
mineras, ya que con el pasar del tiempo puede aumentar la fragmentación del macizo rocoso
debido a la meteorización y lo cual provocar movimientos en masa y procesos erosivos.
Adicionalmente, corregir los parámetros geométricos del talud y diseñar un buen sistema de
drenaje, también se recomienda forestar sus laderas, contribuyendo estas a una mayor
estabilidad.
3.14.1 Cierre progresivo de la mina
Como se ha mencionado antes, la concesión Masaquiza – Pinto cuenta con dos escombreras,
una que se ubica dentro de los límites de concesión y la segunda se encuentra fuera de los
predios del titular minero, pero se planea a futuro obtener los permisos para la adquisición de
dicho espacio e irlo rellenando, debido a que ha sido explotado de forma antitécnica en años
pasados. Siendo un aspecto positivo el generar estabilidad técnica y paisajística y al mismo
tiempo reubicar la sobrecarga. Al construir los accesos en la primera etapa de edificación de la
mina (dos años), se crea la reapertura y limpieza de la primera escombrera, y puesta en marcha la
piscina de sedimentación.
A la par se plantea la actividad de explotación, el franqueo de dos calicatas en la cota
superior, lo que implica que todo el volumen de sobrecarga de suelo cultivable obtenido tanto en
la extracción como el de la operación sea transportado a la escombrera.
3.14.2 Plan de cierre final de la mina
Para el cierre de mina se tiene una secuencia de actividades:
Una de las primeras actividades para el cierre de mina es la conformación final de los bancos
de liquidación con los parámetros técnicos calculados anteriormente.
83
Figura 28.- Parámetros técnicos de taludes de liquidación.
Fuente: Daniel Narváez.
El desmantelamiento de la infraestructura
Carguío y traslado de material que se encuentra acumulado en la escombrera a los
sitios intervenidos durante la explotación, es aconsejable considerar un tiempo de
reposo para la compactación del suelo alojado.
Reposición del suelo cultivable en potencias similares a las que fueron extraídas en
las etapas iniciales del proyecto.
84
Se lleva a cabo la etapa de forestación del área intervenida con especies típicas
existentes en la zona como sigse, cola de león, uvilla, penco, tuna, orquídea, flor de
mayo, ricino, palán palán, cenizo y agujas españolas.
Se debe hacer un seguimiento de especies y adaptar progresivamente cierta parte
de la fauna encontrada inicialmente.
Se debe crear una propuesta u obras complementarias para futuro uso del espacio.
Figura 29.- Flujograma de descripción del cierre de mina Masaquiza – Pinto.
Fuente: Daniel Narváez.
3.14.3 Propuesta de actividad económica después del cierre de mina
Para el proyecto se ha considerado plantear una actividad económica para el cierre de mina,
quedando en consideración de los habitantes de la zona y del titular minero.
CIERRE DE MINA
Conformación final de los bancos
Desmantelamiento de infraestructura
Forestación
Reposición de suelo cultivable
Carguío y transporte de suelo
Seguimiento de especies
Obras complementarias para futuro uso del espacio
85
La plataforma más grande puede ser utilizada como una zona destinada para la
agricultura, ya que en la zona se dedican al cultivo de hortalizas.
Esta área destinada a la agricultura cuenta con una extensión de 17462 m2, para que se pueda
realizar esta actividad se requiere que el suelo tengas ciertas características en su composición
para que sea fértil y se puedan cultivar estos productos.
El horizonte de suelo cultivable debe tener un espesor entre 20 y 30 cm, para lo cual se tiene
que efectuar en la plataforma el relleno con este material, estimándose en un costo por volquete
de $20 por 8m3, como lo afirman los agricultores del sector.
El volumen requerido de suelo considerando un espesor de 30 cm es de 4410.5 m3, para lo
cual se requiere un total de 662 volquetes con un costo total de $13240.
Colindante a la concesión se encuentra un terreno que se dedicada a esta actividad y es
abastecido de agua por una acequia que pasa paralelamente a largo de la carretera, por lo tanto,
proporciona las condiciones ideales para que sea viable esta propuesta.
3.14.4 Plan de mitigación de impactos
“El Plan de Manejo Ambiental (PMA) está conformado por planes y programas considerados
como una guía de implementación de acciones que impidan el deterioro del medio ambiente
durante la ejecución de las actividades de operación y abandono” (Cardino, 2016).
Tabla 40. Plan de manejo ambiental para el cierre de mina Masaquiza - Pinto
Plan de manejo ambiental
Programa de prevención y mitigación de impactos
Objetivo: Prevención y reducción de la contaminación producidas por la actividad minera en la Cantera
Masaquiza –Pinto
86
Fuente: Daniel Narváez en base a (Cardino, 2016).
Lugar de aplicación: Ambato, parroquia Pishilata
Responsable: Concesión Masaquiza – Pinto
Aspecto
ambiental F
ase
Impacto
identificado
Medida propuesta
Pla
zos
de
inic
io
Fin
aliz
ació
n
Generación
de partículas
Aban
dono
Contaminación
del aire
Conservar con una humedad suficiente los
materiales generados en excavaciones y cubrirlos
mientras se disponen con lona o plástico.
Al
inic
iar
las
acti
vid
ades
Cie
rre
y a
ban
dono d
e la
pla
nta
Al
final
izar
la
fase
de
cier
re y
aban
dono
Generación
de ruidos
Contaminación
acústica
Prohibir a los vehículos que trabajen en el
proyecto, el uso de bocinas, cornetas o claxon
salvo la alarma de reserva
Calidad de
aire
Contaminación
del aire
Prohibido hacer quemas a cielo abierto en el sitio
del proyecto
Consumo de
energía
eléctrica
Consumos de
electricidad y
combustibles
Los sistemas de iluminación deberán contar con
tecnología de bajo consumo de energía
Derrames de
combustible
Contaminación
del suelo
Se instalará un área específica para almacenar
combustibles, con muros de contención y un
revestimiento impermeable para contener los
derrames y proteger el suelo y el agua freática
Derrames de
lubricantes y
aceites
Contaminación
del suelo
Todo equipo deberá colocarse sobre superficies
impermeables y la maquinaria móvil o vehículos
recibirán un mantenimiento periódico
verificándose posibles goteos o fugas.
87
CAPITULO IV: RESULTADOS DEL ESTUDIO
4.1 DETERMINACIÓN DEL COSTO- BENEFICIO
4.1.1 Utilidad bruta
Para el cálculo de la utilidad bruta se debe considerar los ingresos y egresos calculados en el
capítulo anterior.
𝑼 = 𝑰 − 𝑬
Donde:
U = Utilidad
I = Ingresos (322808.59 $/año)
E = Egresos (188639.52 $/año)
𝑈 = 𝐼 − 𝐸
𝑼 = 322808.59 $/año − 188639.52 $/año
𝑼 = 𝟏𝟑𝟒𝟏𝟔𝟗. 𝟎𝟖 𝐔𝐒𝐃/𝐚ñ𝐨
4.1.2 Utilidad neta
Para el cálculo de la utilidad neta se considera el costo indirecto de las imposiciones (40%)
establecidas en el artículo 67 de la Ley de Minería, como se plantea en la Tabla 41:
Tabla 41. Imposiciones de valores a pagar por la Ley Minera
Imposiciones (40%)
Compromiso con trabajadores (10%) 13416.91
Compromiso con la comunidad (5%) 6708.45
IR (25%) 33542.27
TOTAL 53667.63
Fuente: Daniel Narváez.
𝑼𝑵 = 𝑼 − 𝑰𝒎𝒑𝒐𝒔𝒊𝒄𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔
Donde:
88
UN = Utilidad neta
U = Utilidad bruta (134169.08 $/año)
Imposiciones = (53667.63$/año)
𝑈𝑁 = 𝑈 − 𝐼𝑚𝑝𝑜𝑠ⅈ𝑐ⅈ𝑜𝑛𝑒𝑠
𝑈𝑁 = 134169.08 $/año − 53667.63 $/año
𝑼𝑵 = 𝟖𝟎𝟓𝟎𝟏. 𝟒𝟓 𝐔𝐒𝐃/𝐚ñ𝐨
Según (Villegas Vélez, 2020), “El estado participará en los beneficios de aprovechamiento de
otros recursos, en un monto que no será inferior a los de la empresa que los explota” establecido
en el artículo 408 de la constitución.
Tabla 42. Valores a pagar según el artículo 408 de la constitución
Ítems Valor ($/año)
Patente de conservación 56.00
Regalías 9684.26
Compromiso con la comunidad
(5%) 6708.45
IR (25%) 33542.27
TOTAL 49990.98 Fuente: Daniel Narváez.
Como la empresa aún sigue ganando más que el estado, se procede a hacer los siguientes
cálculos:
𝑼𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐´ = 𝑼𝑵 − 𝑮𝒂𝒓𝒕í𝒄𝒖𝒍𝒐 𝟒𝟎𝟖
Donde:
Uestado= la ganancia que va a recibir es estado
UN = Utilidad neta con imposiciones (80501.45 $/año)
Gartículo 408 = valores impuestos por la constitución (49990.98 $/año)
𝑈𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜´ = 𝑈𝑁 − 𝐺𝑎𝑟𝑡í𝑐𝑢𝑙𝑜 408
89
𝑈𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜´ = 80501.45$
𝑎ñ𝑜− 49990.98 $/𝑎ñ𝑜
𝑼𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐´ = 𝟑𝟎𝟓𝟏𝟎. 𝟒𝟔𝑼𝑺𝑫
𝒂ñ𝒐
𝑼𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐 =𝑼𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐´
𝟐
𝑈𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 =30510.46
$𝑎ñ𝑜
2
𝑼𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐 = 𝟏𝟓𝟐𝟓𝟓. 𝟐𝟑 𝑼𝑺𝑫/𝒂ñ𝒐
𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒂 𝒑𝒂𝒈𝒂𝒓 𝒂𝒍 𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐 = 𝑼𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐 + 𝑮𝒂𝒓𝒕í𝒄𝒖𝒍𝒐 𝟒𝟎𝟖
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑎 𝑝𝑎𝑔𝑎𝑟 𝑎𝑙 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 = 15255.23 $/𝑎ñ𝑜 + 49990.98 $/𝑎ñ𝑜
𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒂 𝒑𝒂𝒈𝒂𝒓 𝒂𝒍 𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐 = 𝟔𝟓𝟐𝟒𝟔. 𝟐𝟏 𝑼𝑺𝑫/𝒂ñ𝒐
En conclusión, la utilidad neta que recibirá la empresa es de 65246.21 $/año, es decir en
partes iguales con el estado ecuatoriano.
𝑼𝑵𝒆𝒎𝒑𝒓𝒆𝒔𝒂 = 𝟔𝟓𝟐𝟒𝟔. 𝟐𝟏 𝐔𝐒𝐃/𝐚ñ𝐨
4.2 RENTABILIDAD
La rentabilidad analiza el movimiento de un ejercicio económico en un lapso de tiempo de un
año, es proporcional a la utilidad neta e inversamente proporcional a la inversión que se realiza
para llevar a cabo el proyecto minero. Este parámetro establece si es viable realizar o no el plan
planteado.
𝑹 =𝑼𝑵𝒆𝒎𝒑𝒓𝒆𝒔𝒂
𝑺𝟎∗ 𝟏𝟎𝟎%
Donde:
R = Rentabilidad (%)
90
UNempresa = Utilidad neta de la empresa (65246.21 $/año)
S0 = Inversión (254870 $)
𝑅 =𝑈𝑁𝑒𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎
𝑆0∗ 100%
𝑅 =134619.66 $/año
254870 $∗ 100%
𝑹 = 𝟐𝟓. 𝟔 %/𝐚ñ𝐨
4.3 CÁLCULO DE FACTIBILIDAD
4.3.1 Tasa mínima aceptable de rendimiento (TMAR)
(Saguay Dután, 2016) Establece: “Todo inversionista deberá tener una tasa de referencia
sobre la cual basarse para hacer sus inversiones, tasa de referencia es la base de comparación y
de cálculo en las evaluaciones económicas que se hagan. Si no se obtiene cuando menos esta tasa
de rendimiento, la inversión será rechazada. Todo inversionista espera que su dinero crezca en
términos de dinero, como en todos los países hay inflación, aunque su valor sea pequeño, crecer
en términos reales significa ganar un rendimiento superior a la inflación, ya que si gana un
rendimiento igual a la inflación el dinero no crece, sino que se mantiene su poder adquisitivo”
Para el cálculo del TMAR se tiene en cuenta tres factores:
Tasa pasiva: son los intereses de los últimos 5 años que los bancos otorgan a los
inversionistas, se hace un promedio en la tabla:
Tabla 43. Porcentaje de la tasa pasiva de los últimos 5 años en Ecuador
Años Tasa Pasiva en Ecuador
(%)
2017 7.84
2018 9.15
2019 8.02
2020 7.72
2021 8.82
Tasa pasiva 8.31
Fuente: (Banco Central del Ecuador , 2021).
91
Inflación: es la variación de los precios de bienes de los últimos 5 años del país
Tabla 44. Porcentaje de la inflación de los últimos 5 años en Ecuador
Años Inflación en Ecuador
(%)
2015 0.59
2016 0.31
2017 0.09
2018 0.19
2019 0.47
Inflación 0.33
Fuente: (Banco Central del Ecuador , 2021).
Premio al riesgo: hace referencia al incremento de los intereses que tendrían que ser
pagados los proyectos de inversión en nuestro país. Para nuestro proyecto minero se
consideró un 7% de premio al riesgo debido a que el material pétreo no es de alto
valor como el mineral metálico y las actividades mineras siempre presentan riesgos.
Tabla 45. Financiamiento para la inversión del proyecto Masaquiza -Pinto
Tipo de capital Aportación Cantidad ($)
Capital propio 100% 254870.00
Capital externo (Préstamo Banco) 0% 0.00
TOTAL 100% 254870.00
Fuente: Daniel Narváez.
En la Tabla 45 se establece el porcentaje de aportación tanto de los dueños de la concesión
como el capital del banco.
A continuación, en la Tabla 46 se procede a calcular el TMAR:
Tabla 46. Cálculo de la Tasa mínima aceptable de rendimiento para el proyecto minero “Factibilidad de
la cantera Masaquiza – Pinto”
Aportación 100% Capital propio
Tasa pasiva (%) 8.31
Inflación (%) 0.33
Premio al riesgo (%) 7
TMAR (%) 15.64
Fuente: Daniel Narváez.
92
En conclusión, el proyecto puede presentar una rentabilidad mínima aceptada es de 15.64%,
sin embargo, la rentabilidad calculada teniendo en cuenta la inversión del proyecto y la utilidad
neta que recibirá la empresa es de 25.6 %. Para lo cual es viable el desarrollo de este trabajo de
titulación.
4.3.2 Valor actual neto (VAN)
El valor actual neto consiste en llevar todas las monedas o cantidades monetarias futuras
desconocidas a un mismo año presente considerando la tasa mínima aceptable de rendimiento
(TMAR). Para obtener este cálculo se ha determinado el valor presente de los flujos netos de
efectivo (la tabla de cálculo completo lo podemos observar en el anexo 6) que se esperan de la
inversión a la TMAR.
𝑽𝑨𝑵 = −𝑰𝒏𝒗𝒆𝒓𝒔𝒊ó𝒏 + ∑𝑭𝑵𝑬
(𝟏 + 𝒊)𝒏
𝒏
𝒕=𝟎
Donde:
FNE = Flujo neto efectivo
i = TMAR (15.64%)
t = Periodo de tiempo (18 años)
n = último periodo del proyecto
Tabla 47. Datos establecidos para el cálculo del VAN
Datos
Número de periodos 18
Tipo de periodo Anual
Inversión inicial (primer año) 120000
Inversión inicial (segundo año) 140000
Fuente: Daniel Narváez.
93
Tabla 48. Cálculo del VAN del proyecto Masaquiza –Pinto
Años FNE (1+i) ^n FNE/(1+i) ^n
1 -120000 1,16 -103770,32
2 -140000 1,34 -104691,61
3 114883,05 1,55 74290,23
4 106527,91 1,79 59570,48
5 98780,43 2,07 47767,28
6 91596,40 2,39 38302,75
7 84934,84 2,77 30713,50
8 78757,76 3,20 24627,98
9 73029,93 3,70 19748,23
10 67718,66 4,28 15835,34
11 62793,67 4,95 12697,75
12 58226,85 5,72 10181,84
13 53992,17 6,61 8164,43
14 50065,47 7,65 6546,74
15 46424,34 8,84 5249,58
16 43048,03 10,23 4209,44
17 39917,26 11,83 3375,39
18 37014,19 13,68 2706,59
VAN 155525,60
Fuente: Daniel Narváez.
“El VAN es la ganancia o pérdida en términos de valor del dinero en el año actual, después
de haber recuperado las inversiones a una tasa igual a la TMAR” (Saguay, 2016)
Se debe considerar los siguientes criterios para la calificación del VAN:
Tabla 49. Criterio de decisión según el VAN
VAN Descripción Decisión a tomar
< 0 el proyecto no es factible, la tasa de
descuento supera a la ganancia Se debe rechazar el proyecto
= 0 el proyecto tendrá ganancias iguales a la
tasa de descuento
Es indiferente, se debe tomar
en cuenta otros parámetros
> 0 el proyecto resulta factible, la tasa de
descuento es menor a la ganancia Se debe aceptar el proyecto
Fuente: Daniel Narváez.
94
En conclusión, el VAN es positivo lo que significa que existirán ganancias extra después de
haber recuperado la inversión, lo cual implica que es factible la inversión en el proyecto
Masaquiza – Pinto.
4.3.3 Cálculo de la tasa interna de retorno (TIR)
La tasa interna de retorno considera que la suma de los flujos desconocidos sea igual a la
inversión inicial.
𝑇𝐼𝑅 = 𝑇𝑀𝐴𝑅𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 + (𝑇𝑀𝐴𝑅𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 − 𝑇𝑀𝐴𝑅𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟) ∗𝑉𝐴𝑁𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟
𝑉𝐴𝑁𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 − 𝑉𝐴𝑁𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟
Tabla 50. Datos para el cálculo del TIR
i Iv Ub VAN
7% 234430,9547 1429032,441 1194601,487
10% 224793,3884 1107710,963 882917,5741
15,64% 208461,9295 725775,4879 517313,5583
50% 142222,2222 141286,8106 -935,411634
75% 114285,7143 68384,54776 -45901,1665
100% 95000 39006,66588 -55993,3341
125% 80987,65432 24556,27368 -56431,3806
200% 55555,55556 8580,77039 -46974,7852
Fuente: Daniel Narváez
𝑇𝐼𝑅 = 15.64 + (100 − 15.64) ∗−55993.3341
−55993.3341 − 517313.5583
𝑻𝑰𝑹 = 𝟗𝟐%
95
Figura 30.- Cálculo del TIR con gráfica de dispersión.
Fuente: Daniel Narváez.
Tabla 51. Criterio de decisión según el TIR
TIR Descripción Decisión a tomar
< i Si la TIR es menor a la tasa de
corte
Se debe rechazar el
proyecto
= i Si la TIR es igual a tasa de corte Se debe aceptar el
proyecto
> i Si la TIR es mayor a la tasa de
corte
Se debe aceptar el
proyecto
Fuente: Daniel Narváez
La TIR calculada para este proyecto es de 92%, al hacer una comparación con la tasa mínima
aceptada de rendimiento que es de 15.64%, es decir, el proyecto minero es aceptable porque va a
rendir 76.36% más que el mínimo valor esperado.
-200000
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
0% 50% 100% 150% 200% 250%
VA
LOR
AC
TUA
L N
ETO
(V
AN
) ($
)
TASA DE DESCUENTO (%)
TASA INTERNA DE RETORNO (TIR)
TIR
96
4.4 MATRIZ DE RESULTADOS
Tabla 52. Análisis de resultados de todo el proyecto
Factibilidad técnico, económico y cierre técnico de la cantera de materiales de
construcción Masaquiza-Pinto, código 20000511
Objetivo 1: Determinar las reservas existentes en el área del estudio.
Actividad: Para el cálculo de reservas se aplica el método de perfiles
Volumen total 1 676 368.29 m3
Volumen sobrecarga 161 858.96 m3
Material pétreo 1 514 509.33 m3
Producción diaria 300 m3/día
Coeficiente destape 0.11
Vida útil de la
cantera
17.91 años ≈ 18 años
Profundidad de la
cantera
72 m
Objetivo 2: Definir el sistema de explotación.
Actividad: Establecer el método de explotación considerando las características
geológicas, geomorfológicas y técnicas del depósito.
Explotación de canteras con bancos descendentes
Talude
s
En trabajo En liquidación
Altura (m) 8 Altura (m) 8
Angulo (°) 60 Angulo (°) 40
Berma de seguridad
(m)
4.6 Berma de seguridad
(m)
2.7
Ancho de plataforma
(m)
17.41 Angulo del borde (°) 49
Objetivo 3: Determinar los productos que se pueden obtener del área de estudio.
Actividad: La deducción de los productos de la cantera se realiza haciendo un
análisis de la geología del lugar.
Ripio y arena de diferentes tamaños
Objetivo 4: Determinar el mercado.
Actividad: Obtener información de la oferta pasada y futura y establecer el precio
del material pétreo
Precio de material pétreo 3.45 USD/ m3
Objetivo 5: Determinar los costos de inversión y operación.
97
Actividad: Calcular los costos directos e indirectos, ingresos y egresos del proyecto
Inversión
Trámites $20200.00
Construcción del campamento $32800.00
Maquinaria y equipos $176200.00
Muebles y enseres $2500.00
Subtotal $231700.00
Imprevistos (10%) $23170.00
INVERSIÓN TOTAL $254870.00
Rendimiento
Retroexcavadora 66.6 m3/h
Cargadora frontal 154.8 m3/h
Volqueta 58.086 m3/h
Costo horario
Retroexcavadora 45.10 $/h
Cargadora frontal 59.49 $/h
Volqueta 63.21 $/h
Trituradora 45.08 $/h
Costo unitario
Destape 0.05 $/ m3
Extracción y carguío 0.09 $/ m3
Transporte interno 0.02 $/ m3
Cribado 0.89 $/ m3
Comercialización 0.5 $/ m3
Costo unitario de amortización 0.27 $/ m3
Costo unitario total 1.82 $/ m3
Egresos 188639.52 USD/año
Ingresos 322808.59 USD/año
Objetivo 6; Realizar la valoración técnica, económica y ambiental de la concesión
Actividad: Medir la factibilidad económica del proyecto a través del TMAR, VAN y del
TIR
Utilidad
neta 65246.21 $/año
TMAR 15.64%
Rentabilida
d 25.6 %
VAN $155525.6
TIR 92% Fuente: Daniel Narváez.
98
CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 CONCLUSIONES
Las reservas existentes en el área del estudio se estimaron a través del método geométrico
de perfiles, obteniéndose un volumen total de terreno de 1 676 368.29 m3, sobrecarga igual a 161
858.96 m3 y un volumen de material pétreo igual a 1 514 509.33 m3.
El sistema de explotación es a cielo abierto con el método de explotación de bancos
descendentes. El método de explotación fue seleccionado considerando los parámetros técnicos
siguientes: la dirección de explotación de las operaciones mineras en la cantera es S-N, siendo la
cota máxima 2438 m.s.n.m y la mínima 2366 m.s.n.m, profundidad de cantera: 72 m, altura de
los bancos: 8 m, ángulo de talud de los bancos en trabajo: 60°, ancho del prisma de
deslizamiento: 4.6 m, ancho de vía: 5 m, ancho de la plataforma de trabajo: 17.41 m, ángulo de
talud de los bancos en liquidación: 40°, ángulo del borde de los bancos en liquidación: 49°,
berma de seguridad en liquidación: 2.7 m, coeficiente de destape: 0.11, factor de seguridad de
1.257 y un factor crítico de desplazamiento de deformación de 1.21. es decir, el diseño planteado
en esta tesis presenta estabilidad.
En la concesión Masaquiza – Pinto se establecieron las actividades de destape, y
operación para la obtención de arena y ripio de diferente granulometría y polvo. La
comercialización se la realiza en la cantera, in situ, las empresas de construcción llegan con sus
volquetas y obtienen el producto a 3.45 USD/m3.
Los costos de inversión son de 254870 dólares, operación de 169899.26 USD/año, y
extraer un metro cúbico de material pétreo es de 1.82 dólares.
99
El análisis de factibilidad determinó una utilidad neta para la empresa de 65246.21
USD/año, con una rentabilidad de 25.6 %, el valor actual neto (VAN) igual a 155525.6 dólares y
un TIR DE 92% lo que implica que se debe aceptar el proyecto.
5.2 RECOMENDACIONES
Se recomienda como eje fundamental realizar el seguimiento de este proyecto
integrador y aplicar los parámetros técnicos aquí detallados para la explotación de la
cantera Masaquiza-Pinto.
Explotar el material pétreo referido en este proyecto como Área 2 (A2), posterior a la
explotación del sector principal de la cantera conocido como Área 1 (A1).
Se exhorta al titular minero y a sus socios a adquirir los terrenos contiguos al Área 2,
con el propósito de ampliar la zona de explotación, pues se ha evidenciado que posee
un gran potencial de explotación, presentando una propuesta de solución al pasivo
ambiental que posee este terreno.
Se recomienda un monitoreo periódico y control eficiente de las condiciones
mecánicas de los taludes.
Se recomienda la reubicación del material orgánico rico procedente del destape como
cubertura de las bermas en el proceso de cierre de mina, de tal manera que se pueda
sembrar plantas mejorando ostensiblemente la estabilidad de la cantera.
100
CAPÍTULO VI: REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA Y ANEXOS
6.1 Bibliografía
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105
6.2 Webgrafía
http://rrnn.tungurahua.gob.ec/ (boletín meteorológico de Tungurahua)
6.3 Anexos
Anexo 1. Mapa topográfico de
la cantera Masaquiza-Pinto
106
107
Anexo 2. Perfiles y cálculo de
reservas de la cantera
108
109
110
111
112
113
114
Anexo 3. Catálogos de equipos
115
Cargadora de ruedas Caterpillar 928 G
116
Retroexcavadora de orugas Caterpillar 320 BL
Volqueta
GH8JM7A-XG3
117
118
Anexo 4. Ensayos de
Laboratorio
119
120
121
122
Anexo 5. Diseño final de
explotación de la cantera
Masaquiza-Pinto
123
124
125
Anexo 6. Cierre de mina de la
cantera Masaquiza-Pinto
126
127
Anexo 7. Flujo de caja y costos
unitarios
128
FLUJO DE CAJA
Descripción Inversión Operación
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Ingre
sos
Ventas (Vi) 322808
,592
32926
4,8
33585
0,06
342567
,061
34941
8,4
356406,
77
363534,
9054
37080
5,6
37822
1,72
38578
6,15
39350
1,87
40137
1,91
40939
9,35
41758
7,34
42593
9,08
43445
7,86
Eg
reso
s
Inversión fija (Ivi) 12000
0
14000
0
Costos de
Producción (Cpi)
169899
,26
17329
7,2
17676
3,19
180298
,453
18390
4,42
187582,
5105
191334,
1607
19516
0,84
19906
4,06
20304
5,34
20710
6,25
21124
8,37
21547
3,34
21978
2,81
22417
8,46
22866
2,03
Patente de
conservación
56 56 56 56 56 56 56 56 56 0 56 56 56 56 56 56
Regalías 9684,2
5777
14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040
Compromiso con la
comunidad
6708,4
5
14174,
63
14174,
63
14174,
63
0,00 14174,6
3
14174,6
3
14174,
63
0,00 14174,
63
14174,
63
14174,
63
0,00 14174,
63
14174,
63
14174,
63
Utilidad bruta (Vi-
Cpi)
Actualización 152909
,33
15596
7,52
15908
6,87
162268
,61
16551
3,98
168824,
26
172200,
74
17564
4,76
17915
7,65
18274
0,81
18639
5,62
19012
3,54
19392
6,01
19780
4,53
20176
0,62
20579
5,83
i Inversiones (Ivi) 11214
9,53
12228
1,42
7% Utilidad bruta (Vi-
Cpi)
124819
,564
11898
6,9
11342
6,74
108126
,425
10307
3,79
98257,2
5607
93665,7
9551
89288,
889
85116,
511
81139,
104
77347,
557
73733,
185
70287,
709
67003,
237
63872,
245
60887,
56
i Inversiones (Ivi) 10909
0,91
11570
2,48
10% Utilidad bruta (Vi-
Cpi)
114883
,045
10652
7,9
98780,
43
91596,
3987
84934,
842
78757,7
6299
73029,9
2568
67718,
658
62793,
665
58226,
853
53992,
173
50065,
469
46424,
344
43048,
028
39917,
263
37014,
189
i Inversiones (Ivi) 10377
0,32
10469
1,61
15,64
%
Utilidad bruta (Vi-
Cpi)
98880,
2932
87217,
14
76929,
679
67855,
6495
59851,
922
52792,2
5211
46565,2
8637
41072,
805
36228,
175
31954,
98
28185,
817
24861,
236
21928,
797
19342,
246
17060,
784
15048,
426
i Inversiones (Ivi) 80000 62222,
222
50% Utilidad bruta (Vi-
Cpi)
45306,
4691
30808,
4
20949,
711
14245,
8037
9687,1
465
6587,25
9628
4479,33
6547
3045,9
489
2071,2
452
1408,4
467
957,74
379
651,26
578
442,86
073
301,14
53
204,77
88
139,24
958
i Inversiones (Ivi) 68571,
429
45714,
286
75% Utilidad bruta (Vi-
Cpi)
28531,
1875
16629,
61
9692,6
849
5649,4
5063
3292,8
227
1919,24
5203
1118,64
5776
652,01
068
380,02
908
221,50
267
129,10
441
75,249
428
43,859
667
25,563
92
14,900
113
8,6846
375
i Inversiones (Ivi) 60000 35000
100
%
Utilidad bruta (Vi-
Cpi)
19113,
6667
9747,9
7
4971,4
647
2535,4
47
1293,0
78
659,469
7635
336,329
5794
171,52
809
87,479
324
44,614
455
22,753
372
11,604
22
5,9181
521
3,0182
576
1,5393
114
0,7850
488
i Inversiones (Ivi) 53333,
333
27654,
321
125
%
Utilidad bruta (Vi-
Cpi)
13424,
139
6085,6
1
2758,8
097
1250,6
6041
566,96
605
257,024
6098
116,517
8231
52,821
413
23,945
707
10,855
387
4,9211
089
2,2309
027
1,0113
426
0,4584
753
0,2078
421
0,0942
218
i Inversiones (Ivi) 40000 15555,
556
200
%
Utilidad bruta (Vi-
Cpi)
5663,3
0864
1925,5
25
654,67
848
222,59
0683
75,680
832
25,7314
8292
8,74870
4193
2,9745
594
1,0113
502
0,3438
591
0,1169
121
0,0397
501
0,0135
15
0,0045
951
0,0015
623
0,0005
312
129
RETRORETRORETROEXCAVADORA
PALA CARGADORA
Potencia (kW) 128
Costo de propiedades
Potencia (kW) 190
Costo de propiedades
kW/h 0.04
depreciación ($/h) 3.66
kW/h 0.04
depreciación ($/h) $4
Tipo de energía hidráulica
IMA 32083.33
Tipo de energía hidráuli
co IMA 27000
Valor original (Vo) 55000
Costo de capital ($/h) 2.24
Valor original (Vo) 45000
Costo de capital ($/h) 2.025
Valor residual (Vr) 11000
Costo del seguro ($/h) 0.32
Valor residual (Vr) $9,000
Costo del seguro ($/h) 0.27
Valor a depreciar
(Vd) 44000
Costo de propiedad ($/h) (C1) 6.23
Valor a depreciar (Vd) 36000
Costo de propiedad ($/h)
(C1) 5.89
Neumáticos
Costo de funcionamiento
Neumáticos
Costo de funcionamiento
Precio 2000
Costo de energía ($/h) 19.45
Precio 2500
Costo de energía ($/h) 28.88
Vida útil 1000
Diésel ($/h) 2.82
Vida útil 1000
Diésel ($/h) 3.111
Aditamentos de recambio
Aceites y lubricantes ($/h) 0.4
Aditamentos de recambio
Aceites y lubricantes ($/h) 0.8
Diésel
Costo neumático ($/h) 2.2
Diésel
Costo neumático ($/h) 2.75
Precio (galón) 1.037
Mantenimiento ($/h) 4.03
Precio (galón) 1.037
Mantenimiento ($/h) 3.96
$/h 2.72
Piezas de recambio ($/h) 0
$/h 3
Piezas de recambio ($/h) 2.7
Gasolina
Costo del operador ($/h) 5.45
Gasolina
Costo del operador ($/h) 5.45
Precio (galón) 1.85
Costo de operación ($/h) (C2) 34.36
Precio (galón) 1.85
Costo de operación ($/h)
(C2) 47.65
$/h 4.87
Subtotal (C1+C2) 40.59
$/h 4.87
Subtotal (C1+C2) 53.54
Filtros y grasas
Administración 4.05
Filtros y grasas
Administración 5.35
Precio 2
Costo horario 44.65
Precio 4
Costo horario 58.90
$/h 0.2
Utilidad 0.44
$/h 0.2
Utilidad 0.589
Piezas de recambio
Precio horario ($/h) 45.09
Piezas de recambio
Precio horario ($/h) 59.48
Precio 0
Precio 2700
Vida útil 0
Vida útil 1000
Condiciones de
utilización (duro) 1.1
Condiciones de utilización
(duro) 1.1
Vida útil
Vida útil
Horas (Vu) 12000
Horas (Vu) 10000
Años (n) 6
Años (n) 5
Interés anual capital
(i) 14
Interés anual capital (i) 15
Seguros (s) 2
Seguros (s) 2
130
VOLQUETA
TRITURADORA
Potencia (kW) 128
Costo de propiedades
Potencia (kW) 132
Costo de propiedades
kW/h 0.04
depreciación ($/h) 0
kW/h 0.04
depreciación ($/h) $1
Tipo de energía hidrául
ica IMA 0
Tipo de energía Eléctrica
IMA 13333
Valor original (Vo) 0
Costo de capital
($/h) 0
Valor original (Vo) 25000
Costo de capital
($/h) 0.93
Valor residual (Vr) 0
Costo del seguro
($/h) 0
Valor residual (Vr) $5,000
Costo del seguro
($/h) 0.13
Valor a depreciar (Vd) 0
Costo de propiedad
($/h) (C1) 0
Valor a depreciar (Vd) 20000
Costo de propiedad
($/h) (C1) 1.73
Neumáticos
Costo de funcionamiento
Neumáticos
Costo de funcionamiento
Precio 2000
Costo de energía
($/h) 19.456
Precio 0
Costo de energía
($/h) 27.456
Vida útil 1000
Diésel ($/h) 2.82064
Vida útil 0
Diésel ($/h) 0
Aditamentos de recambio
Aceites y lubricantes
($/h) 0.4
Aditamentos de recambio
Aceites y lubricantes
($/h) 1.2
Diésel
Costo neumático
($/h) 2.2
Diésel
Costo neumático
($/h) 0
Precio (galón) 1.037
Mantenimiento ($/h) 0
Precio (galón) 0
Mantenimiento ($/h) 0.733
$/h 2.72
Piezas de recambio
($/h) 0
$/h 0
Piezas de recambio
($/h) 4
Gasolina
Costo del operador ($/h)
0
Gasolina
Costo del operador ($/h)
5.450
Precio (galón) 1.85
Costo de operación
($/h) (C2) 24.87
Precio (galón) 0
Costo de operación
($/h) (C2) 38.83
$/h 4.87
Subtotal (C1+C2) 24.87
$/h 0
Subtotal (C1+C2) 40.57
Filtros y grasas
Administración 2.487
Filtros y grasas
Administración 4.057
Precio 2
Costo horario 27.36
Precio 6
Costo horario 44.629
$/h 0.2
Utilidad 0.273
$/h 0.2
Utilidad 0.4462
Piezas de recambio
Precio horario
($/h) 27.63
Piezas de recambio
Precio horario
($/h) 45.076
Precio 0
Precio 4000
Vida útil 0
Vida útil 1000
Condiciones de utilización
(duro) 1.1
Condiciones de
utilización (duro) 1.1
Vida útil
Vida útil
Horas (Vu) 12000
Horas (Vu) 30000
Años (n) 6
Años (n) 15
Interés anual capital (i) 14
Interés anual capital (i) 14
Seguros (s) 2
Seguros (s) 2
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