Expocicio - Geologia

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERIA GEOLÓGICA, MINERA Y METALÚRGICA Escuela Profesional de Ingeniería de Minas  ¨ AÑO DEL BICENTENARIO DEL PERÚ: 200 AÑOS DE INDEPENDENCIA ¨

´´ MINAS ANIMÓN- ISLAY: ANÁLISIS GEOMECÁNICO DEL TÚNEL DE INTEGRACIÓN INTEGRACIÓN´´ ´´ Curso: Yacimiento de minerales Código: GE701  Sección: ´´B´´ Alumnos: ➢  Bartolo Carhuallanqui ➢ 

Antony

CondoriLozano ChambiLuis Brayan ➢  Tinoco Alberto ➢  Estela Obregón

Bruno

Fecha de realización:

13/07/2022 

Fecha de presentación:

19/07/2022

Año: 

2022

20182555H 20181268E 20181243B 2018

 

 

DEDICATORIA  Dedicamos este trabajo de manera especial a los ingenieros que nos han formado y permitido llegar hasta aquí, pues sus enseñanzas son el principal cimiento hacia nuestra vida  profesional, así mismo mismo agradecerles por sentar en nosotros nosotros los deseos de superación y el interés a la investigación. Sin el apoyo de aquellos mentores no hubiéramos podido haber completado ya media carrera y estar encaminados enca minados hacia aprender más y contribuir al país.

 

 

Contenido 1.

Maquinaria pesada: excavadora ........................................... ........................... ................ ¡Error! Marcador no definido.  1.1.

Definición ...................................................... .......................... ............................................ ................ ¡Error! Marcador no definido. 

1.2.

Aplicaciones ...................................................... ........................... ....................................... ............ ¡Error! Marcador no definido. 

1.3. 1.4.

Dimensiones de la excavadora ...................................... ........................... ........... ¡Error! Marcador no definido.  Límites de alcance ....................................................... ........................... .............................. .. ¡Error! Marcador no definido. 

1.5.

Componentes de la excavadora .................................... ......................... ........... ¡Error! Marcador no definido. 

1.6.

Capacidad de levantamiento de las excavadoras .......... ¡Error! Marcador no definido. 

1.7. Selección de cucharones según la fuerza de plegado del cucharón y la fuerza de ataque del brazo ....................................................................... ¡Error! Marcador no definido.  1.8.

Carga útil del cucharon .................................................. ......................... ......................... ¡Error! Marcador no definido. 

2.

Tiempo de ciclo ..................................................... ......................... ............................................ ................ ¡Error! Marcador no definido. 

3.

Productividad de las excavadoras ......................................... ......................... ................ ¡Error! Marcador no definido.  3.1.

4.

Los factores para el cálculo de la productividad ............ ¡Error! Marcador no definido. 

Costo horario total .................................................... ......................... ....................................... ............ ¡Error! Marcador no definido.  4.1.

Valor de adquisición (Va) ............................................... .......................... ..................... ¡Error! Marcador no definido. 

4.2.

Vida económica útil (VEU) ............................................. ......................... .................... ¡Error! Marcador no definido. 

4.3.

Valor de rescate (Vr) ...................................................... ............................. ......................... ¡Error! Marcador no definido. 

4.4.

Depreciación (D) ..................................................... ......................... ................................... ....... ¡Error! Marcador no definido. 

4.5.

Inversión media anual (IMA) ......................................... ......................... ................ ¡Error! Marcador no definido. 

4.6.

Costo horario de los intereses (I) ................................... ............................. ...... ¡Error! Marcador no definido. 

4.7.

Costo horario de: seguros, impuestos y almacenaje (SIA) ............. ¡Error! Marcador no definido.  4.8.

5.

6.

Costos de operación ...................................................... ............................. ......................... ¡Error! Marcador no definido. 

Excavadora Hidráulica 330D L ............................................... .......................... ..................... ¡Error! Marcador no definido.  5.1.

Datos Técnicos internos ................................................ ........................... ..................... ¡Error! Marcador no definido. 

5.2.

Dimensionamiento ...................................................... .......................... .............................. .. ¡Error! Marcador no definido. 

Proyecto cierre de Mina Pachacútec, La Quinua - Yanacocha – Cajamarca ¡Error! Marcador

no definido. 

6.1.

Descripción del problema .............................................. ......................... ..................... ¡Error! Marcador no definido. 

6.2.

Metodología ...................................................... ........................... ....................................... ............ ¡Error! Marcador no definido. 

6.3.

Resultados y análisis operativo – excavadora hidráulica hi dráulica CAT 330DL .. ¡Error! Marcador

no definido. 

6.3.1.

Tiempo de Ciclo – Excavadora Cat 330DL .............. ¡Error! Marcador no definido. 

6.3.2.

Rendimiento – Excavadora Cat 330DL ................... ¡Error! Marcador no definido. 

 

6.4.

Costos  – Excavadora CAT 330 DL ................................... ............................. ...... ¡Error! Marcador no definido. 

6.4.1.

Costo horario de posesión de Excavadora Cat 330 DL ........... ¡Error! Marcador no

definido. 

6.4.2.

Costo horario de operación de Excavadora Cat 330 DL ......... ¡Error! Marcador no

definido. 

6.4.3. 7.

Costo horario total de la Excavadora Cat 330 DL ... ¡Error! Marcador no definido. 

Bibliografía ........................................................ ............................ ................................................ .................... ¡Error! Marcador no definido.  7.1.

Fuentes ..................................................... .......................... ................................................ ..................... ¡Error! Marcador no definido. 

7.2.

Enlaces........................................................................... ¡Error! Marcador no definido. 

 

 

1. OBJETIVOS   Evaluar las características geológicas de los tipos tipo s de macizos rocosos y las estructuras

•

mineralizadas   Evaluar con las clasificaciones geomecánicas la calidad del macizo rocoso   Determinar el tipo de sostenimiento subterráneo de acuerdo a la calidad del macizo rocoso y las estructuras mineralizadas en el túnel de integración Animón- Islay   Describir la geología del

• •

•

 

 

2. RESUMEN El proyecto se realiza r ealiza para integrar los procesos de operación e incrementar los recursos minerales de dos concesiones mineras; Animon e Islay, se toman como referencia los estudios de la Empresa Administradora Chungar; se considera la información recopilada en la mina: geomorfología, la toma de datos de las estructuras geológicas, del macizo rocoso, ensayos de laboratorio, diseños adecuados para determinar las condiciones geomecánicas del túnel. El túnel casi en su integridad se encuentra en rocas sedimentarias y estas presentan gran heterogeneidad heterogeneid ad en cuanto a sus propiedades geológico - geomecánicas. geomecánicas. Es preciso hacer notar el alto grado de fracturamiento y alteración argílica de las rocas encajonantes de las vetas y del macizo rocoso del yacimiento; además, las estructuras mineralizadas presen presentan tan alteración y fallas geológicas post mineralización que le hacen inestable. La evaluación geomecánica determina la calidad de las l as estructuras mineralizadas, de las rocas encajonantes y del macizo rocoso dentro de un rango de buena a excepcionalmente mala y en muchos casos muy mala. Las estructuras estructu ras mineralizadas mineraliz adas de la zona se encuentran muy sinuosas en forma horizontalidad y vertical, tal como se observa en las distintas labores ya ejecutadas, el ancho de la estructura es muy variable que va desde 2.50m hasta 20.0m, con buzamientos que varían desde de 35º hasta 85º hacia el Sur como hacia el  Norte.

 

 

3. INTRODUCCIÓN El sostenimiento subterráneo en la explotación de una mina involucra una serie de factores y problemas de mecánica de rocas, que si no se consideran con antelación y no se estudia a profundidad pueden alterar significativamente las características de la operación minera, por esa razón es importante realizar una evaluación geomecánica geomecánica del túnel de integración. El planeamiento de minado considera la construcción y/o ejecución de labores mineras subterráneas y superficiales, para lograrlo es necesario, la cuantificación de las características geomecánicas geomecánicas del macizo rocoso, teniendo una justificación técnicoeconómica para una explotación racional, segura y rentable. Para construir el túnel de integración son relevantes el sistema de información geomecánica, relacionado a las características del comportamiento mecánico de la masa rocosa y sus componentes además es importante los ensayos de laboratorio y los l os ensayos in situ, con la finalidad de determinar las propiedades físico-mecánicas de las rocas y minerales. La mina Islay se encuentra a 4600 msnm en la región Pasco del Perú; donde la temperatura es muy variable desde – 10ºC 10ºC en las noches hasta 30ºC en el día; con una temperatura ambiente medio de 8ºC. Las condiciones climáticas y de la roca suponía que las condiciones de explotación sería una tarea de difícil proceder, con una geología de rocas sedimentarias muy fragmentadas y alteradas por acción meteórica e hidrotermal, sus excavaciones subterráneas superan una profundidad de 450 m, el sostenimiento de rocas fue un procedimiento difícil, lento y no adecuado, hasta que se empezó a utilizar Shotcrete y pernos de compresión y fricción axial que hacen el sostenimiento subterráneo sencillo y eficaz. El presente informe está orientado a realizar un análisis de la estabilidad del túnel de integración Animon-Islay para determinar la calidad del macizo rocoso y las estructuras mineralizadas para determinar el tipo ti po de sostenimiento sostenimiento basado en las condiciones geomecánicas del macizo rocoso y las estructurales mineralizadas para generar una estabilidad en el túnel.

 

 

4. UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD 4.1 UBICACIÓN La unidad Operativa Chungar, está a cargo de la Mina Animón-Islay, la cual se encuentra ubicada en el flanco oriental de la cordillera occidental de los Andes Peruanos; políticamente se ubica en el Distrito de Huayllay, Provincia y Departamento de Cerro de Pasco Las coordenadas UTM del centro de operaciones de la Unidad Operativa son:

DATOS 

UTM WGS 84 

Zona

18

Altitud

4600 msnm

Coordenada Este

343,814

Coordenada Norte

8’780,935 

Tabla N°1: Coordenadas UTM de Unidad Operativa

4.2 ACCESIBILIDAD La unidad Operativa islay es accesible desde Lima a través de 3 rutas:

N° de rutas  1

RUTAS DE ACCESO  

VIA 

Distancia (Km)  Tiempo (h) 

Lima-Oroya-C. Pasco-U.O.Chungar Pasco-U.O.Chungar Asfaltada

304

7

2

Lima-Huaral-U.O.Chungar

AsfaltadaAfirmada

225

5

3

Lima-Canta-U.O.Chungar

AsfaltadaAfirmada

219

5

Tabla N°2: Rutas de acceso a la l a unidad operativa Chungar

 

 

 

Figura N°1: Rutas de acceso a la unidad operativa Chunga 

 

5. GEOLOGÍA 5.1 GELOGIA REGIONAL  Las capas rojas de la Formación Casapalca y los productos efusivos del Volcánico Calipuy son los grupos litológicos predominantes. Los primeros se depositaron entre el Cretácico Superior al Terciario Inferior, como consecuencia del levantamiento de los Andes al inicio de la Orogenia Andina. Consisten en depósitos molásicos de ambiente continental, en cuencas lacustrinas formadas por el retroceso de los mares; están representadas por areniscas, areniscas conglomerádicas, margas, siltitas, lutitas calcáreas y lentes de calizas; se s e presentan con coloraciones rojizas, verdosas y violáceas; importantes im portantes horizontes de conglomerados se encuentran en la parte inferior y media. En la parte superior de la secuencia, es conspicua la ocurrencia de calizas oscuras a beiges de grano fino y presencia de chert oscuro; las calizas se dan como lentes y horizontes, intercalados entre las margas y areniscas. Cubriendo en discordancia a las Capas Rojas, se tiene productos efusivos lávicos, tufáceos y tobas, variando en composición de andesitas a dacitas y riolitas, riolita s, con texturas afaníticas y porfiríticas, en tonalidades grises, verdosas, violáceas y marrones; adicionalmente se han reconocidos niveles aglomerádicos con algunos clastos sedimentarios, los cuales presentan algún grado de asimilación. La secuencia descrita pertenece a la Formación Calipuy de edad Terciario Medio. Tobas tipo ignimbritas ocurren como remanentes cubriendo a las anteriores, cuya edad sería  pleistocénica, depositada sobre sobre la superficie “Puna” esta última modelada en el Plioceno.  Un último evento importante es la glaciación dyellagunas. Pleistoceno, que modeló el paisaje actual, erosionando y formando los numerosos lagosdel

Figura 4. Plano geológico regional

 

5.1.1 ESTRATIGRAFÍA REGIONAL La Formación Jumasha de edad Cretácico Medio - Superior, tiene calizas grises, es un buen metalotecto (albergue de mineral). En esta Formación se emplazan los prospectos de Carhuacayan Pb, Zn, Cu, Ag, y Carhuacayan Pórfido de Cu, Au. Los minerales principales son: esfalerita, galena, sulfosales de plata  –  cobre,  cobre, enargita,  psilomelano, rodocrosita, rodocrosita, cuarzo, calcita, pirita, estibina, calc calcopirita, opirita, bornita, y escasa luzonita y  pirargirita. En esta Formación Formación también se han encontrado yacimientos tipo Skarn. Las minas Islay y Animón se emplazan en las Capas Rojas del Grupo Casapalca que suprayace a la Formación Jumasha. Regionalmente el yacimiento de Islay se emplaza en el Grupo Casapalca (Capas Rojas) de edad Cretácico Superior al Terciario Inferior, constituido por margas, areniscas rojas, conglomerados y niveles de calizas. También en este Grupo se ubican las minas Alpamarca, Huarón y Animón. Se postula que varios de los prospectos ubicados en el Volcánico Calipuy en profundidad tendrán mineralización en las Capas Rojas

Figura 4. Columna Estratigráfica Regional. Fuente: Volcan Compañía Minera S.A.A

 

5.2 ROCAS INTRUSIVAS Los intrusivos que afloran en el área de estudio corresponden a cuerpos emplazados en forma de rocas plutónicas e hipabisales localizados en diferentes épocas. En la zona alta de d e la Cordillera Occidental y alrededores de Cerro de Pasco se presentan grupos de intrusivos menores de características hipabisal relacionados a yacimientos hidrotermales que se distribuyen irregularmente a lo largo de la Cordillera Occidental y Oriental, denominados como stocks de alto nivel.

Stock e Intrusivos de Alto Nivel Se encuentran limitados entre la Cordillera Occidental y la Oriental; son de tamaño generalmente de 4 km2 pero raramente pueden p ueden alcanzar 10 km2, son completamente diferentes en orden de magnitud con respecto del batolito b atolito de Huánuco y al macizo de San Rafael; están distribuidos sobre áreas muy grandes intruyendo a rocas generalmente del Paleógeno, tenemos Carhuacayan, Rio Pallanga y Colquihuarmi.

Huarón A 7 km al Oeste de Huayllay aflora un stock alargado de monzonita cuarcífera a pórfido de cuarzo, cortado por un enjambre de seis diques y emplazado en la Formación Casapalca y volcánicos del Grupo Calipuy. Intrusivo que es el causante de d e la mineralización Cu, Pb, Zn, Ag en la mina Huarón.

5.3 GEOLOGÍA ESTRUCTUR ESTRUCTURAL AL El dominio estructural está definido por el anticlinal Animón - Huarón, con eje de rumbo N 30° W (orientación andina). En el flanco occidental los estratos buzan en promedio entre 30º a 40º al  NW, la estructura estructura tiene una longitud de 5Km Próximo al tajo Quimacocha (500m al NE de la Laguna Quimacocha, se ha podido reconocer una falla (relacionada a la mineralización) de rumbo N 70° W, y buzamiento 80°-85° SW,  presenta un lineamiento continuo hasta hasta la mina Islay (hacia el Oe Oeste) ste) y al lado Este de la Laguna  Naticocha. La Veta Principal Principal de la mina Animón es una falla falla importante, tiene un rumbo  promedio de N 75°- 80° W, y buzamiento de 80° –  85°  85° NE. Las vetas tensionales asociadas a la Veta Principal de Animón, estarían comprendidas dentro de un sistema de abertura de dilatación d ilatación extensional, con una orientación NNE y los fallamientos de orientación EW están relacionados a las estructuras principales. Finalmente existen fracturas de orientación antiandina asociadas a la tectónica compresiva regional que afecto el área Animón - Islay.

 

 

Figura 5.

Estructuras regionales y yacimientos principales

5.4 GEOLOGÍA LOCAL Geológicamente la Mina Islay se encuentra en el complejo metalogénico de Huarón, cuya área corresponde a un ambiente sedimentario con depósitos de cobertura superficial por volcánicosedimentarios; donde predominan las rocas clásticas y volcano-clásticas; la ocurrencia es en estratos sub horizontales de margas y tobas dacíticas; la alteración a lteración regional es intensa, con diferentes grados de alteración hidrotermal. El Complejo metalogénico Huarón, está compuesta por los siguientes sistemas de mineralización: Sistema Huarón, Sistema Animón, Sistema Islay. El Sistema Islay influye en la Mina Islay, por lo tanto, es detallada a continuación 

Sistema Islay.- El sistema Islay es un yacimiento epitermal, cuyo horizonte guía es la calcita; que tiene una morfología de un gran cimoide, donde se encuentran varias estructuras entre ellas: Veta Islay, Veta Islay Piso, Veta Lizeth, Veta Sur y Manto Anita principalmente. Veta Islay.- La estructura es un relleno de una fractura abierta en casi su totalidad de esfalerita, galena argentífera, rodocrosita, calcita, dolomita, cuarzo y rodonita; donde se observan diferentes texturas: de brecha, crustiforme, bandeamientos y textura masiva. Siendo la principal en brechamiento y craquelamiento en bandas sub verticales, con diseminación de sulfuros. El rumbo de la veta tiene una orientación entre N 335-55°W 5-55°W y un buzamiento predominante de 75° SW en promedio que presenta inflexiones por tramos tramo s de un lado a otro; la estructura mineralizada ha sufrido fallamiento geológicos post- mineral con pequeños desplazamientos normales y sinestrales con rumbo N35°W. La mineralización principal p rincipal es de plata y está

 

constituida por galena argentífera, esfalerita en microvenillas y pequeñas concentraciones en la calcita y en forma diseminada en la rodocrosita rosada. Los minerales de ganga que acompañan a la mineralización son: rodocrosita, calcita, dolomita, pirita, rodonita, cuarzo, y trazas de óxidos. Desde el punto de vista geoeconómico la veta Islay es la principal de este sistema hidrotermal, tiene una longitud de alrededor de 450 4 50 m siendo económico 250 m con una  potencia promedio de 1,50 1,50 m (en algún tramo llega has hasta ta 10,00 m de ancho) y una  profundización de la mineralización mineralización reconocida por taladros diamantinos diamantinos de hasta los 160 m.  La estructura esanterior prácticamente similar a la Veta Islay pues viene aconstituye ser la Veta Islay Piso.continuidad más importante de la luego de una bifurcación menor ,también un relleno de una fractura abierta en casi su totalidad rellena de carbonatos como rodocrosita ,calcita acompañados de diseminaciones y venillas de sulfuros y otros como esfalerita, galena argentífera, sulfonales de plata, cuarzo y rodonita; donde se observan diferentes texturas: de  brecha, crustiforme, bandeamientos bandeamientos y textura masiva masiva El rumbo de la veta tiene una orientación entre S 15-41°E y un buzamiento predominante de 6575° SW, y actualmente se tienen reconocidos como recurso mineral 450 metros y confirmados como reservas 350 metros en 2 niveles. En las proximidades a la veta Islay, se presentan otras estructuras como: Vetas Shegue, Ramal1 Ramal1,, Ramal 2, Ramal 3, Vetilla Tensional Paralela, y entre brechas hidrotermales que deben ser evaluadas, geológica y estructuralme estructuralmente. nte.

Figura 5. Columna Estratigráfica Local de la Mina Islay (Ref. Área de Geología- Chungar).

 

 

5.4.1 Rocas Volcánicas Tufos Dacíticos.- El Cerro Jatungalaj, está conformado íntegramente por tufos blanco grisáceos a tufo lavas de composición dacítica; los fenocristales observados son plagioclasas anhedrales y cuarzo subredondeado hasta de 3 mm hialino, en una matriz blanquecina; deleznable. Gran parte de los afloramientos han sido alterados por la ocurrencia o currencia de mineralización en vetillas y diseminados. Otras ocurrencias a manera de remanentes sobre las Capas Rojas, se observan en el sector norte cubriendo a las calizas, y al sur de la mina, por el límite del proyecto. Por el contenido de mineralización, debe corresponder al Volcánico Calipuy del Terciario Medio. Otro afloramiento con las mismas características litológicas se encuentra a 1.5 km. Al este de Mina Islay, pero aquí muestran seudoestratificación y están basculadas 18° al SW y no contienen ningún tipo de mineralización. Su edad debe ser Pleistocénica Lavas Andesíticas.- - Importantes afloramientos se tienen en el sector Este del Proyecto, consisten de mantos lávicos fuertemente fracturados. La composición es andesítica, de textura  porfirítica con fenocristales fenocristales de 2 a 3 mm., de plagiocla plagioclasa sa anhedral y máficos de tamaño tamaño fino; los colores varían de grises a violáceos, los afloramientos que se dan en la Concesión, se encuentran teñidos por óxidos de fierro, resultado del intemperismo de la piritización y limonitas transportadas de las estructuras mineralizadas que hospedan. Corresponden igualmente al Volcánico Calipuy. Finalmente es importante señalar, la notable presencia de cobertura cuaternaria, que cubre aproximadamente el 70% del área de la Mina. Sus potencias son variables y en ellas se han desarrollado persistentes bofedales.

5.4.1 Rocas Intrusivas  No se tienen afloramientos afloramientos conspicuos. Al Este de la Mina Islay, al inicio de la pila volcánica andesítica, aflora una roca porfídica, con fenocristales de plagioclasa de grano g rano fino en masa afanítica blanca, aflora en la base de d e la secuencia volcánica, claramente relacionada a fallas de rumbo de las que forma parte a modo de diques; sin embargo, no existe un límite claro con las andesitas adyacentes, porque éstas por alteración sufren blanqueamiento. Se relacionarían a un intrusito mayor subyacente, al cual se ligaría las vetas y vetillas de cuarzo que ocurren con  profusión en estos volcánicos. En Mina Islay se ha encontrado delgados sills, de composición pórfido dacítico con pirita diseminada. Podría estar relacionada al intrusito descrito en el párrafo p árrafo anterior, ya que la distancia a éste es de 500 m.  5.3 GEOLOGÍA ECONÓMICA Las actividades del prospecto en el lugar son famosas hace años atrás, según el cálculo estimado nos da 905,955 toneladas de reservas entre probado y probable, produciendo en la actualidad concentrados de (Ag-Cu) (Ag-Pb) y Zn. El cuerpo minado mayormente se presenta en vetas y mantos respectivamente. Se ha observado 15 yacimientos mineralizados, entre vetas y mantos, ubicado en margas rojas en su mayoría.