UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE GEOLOGIA, GEOFISICA Y MINAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

“EFICIENCIA Y REDUCCIÓN DE COSTOS EN LA EJECUCIÓN DE CHIMENEAS CON EL SISTEMA PEM EN

CATALINA HUANCA SOCIEDAD MINERA S.A.C.”

Tesis presentada por el Bachiller:

SONCCO COLCA, Fredy

Para optar el Título Profesional de

INGENIERO DE MINAS

AREQUIPA – PERÚ 2008

DEDICATORIA

A mis queridos padres, Antonio y Urbana por traerme a la vida y encaminarme al éxito. A mi Esposa Nidia y a mi Hijo Fred Anthony.

motivos de mis esfuerzos por superarme.

AGRADECIMIENTOS

Hago llegar mi profundo agradecimiento, mediante el presente escrito a la

Compañía Catalina Huanca Sociedad Minera S.A.C, por permitir el desarrollo

del presente trabajo de tesis.

Del mismo modo agradezco y saludo cordialmente al personal administrativo,

que labora en dicha Compañía facilitándome las herramientas necesarias para

el desarrollo del presente trabajo, igualmente a todo el personal que labora en

la E.E. Contmin S.A.C, que en todo momento se mostraron prestos para

contribuir en todos los trabajos realizados.

De manera muy especial expreso mi agradecimiento al Ing. Jorge López

Navarro Residente de Obra E.E. Contmin S.A.C, por sus sabios consejos que

contribuyeron a mi desarrollo profesional.

Agradezco a la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, mi alma mater,

de la cual ciento un profundo orgullo de haber pertenecido como alumno de la

Escuela profesional de Ingeniería de Minas por la sabia enseñanza recibida de

sus docentes, pude culminar mi carrera profesional.

De la misma forma agradezco a mis hermanos Nelida, Elizabeth, Sari, Lucy,

Antonio y Rodrigo por su apoyo en la culminación de mi carrera profesional.

Finalmente mi agradecimiento especial al Ing. Bruno Chaucayanqui Quisa por

su apoyo y guía como asesor.

RESUMEN

La Mina Catalina Huanta Sociedad Minera S.A.C. se encuentra ubicada en el

anexo de Taca, distrito de Canarias, provincia Víctor Fajardo, departamento de

Ayacucho; a una altitud de 3500 m.s.n.m.

La construcción de chimeneas convencionales constituye alto riesgo y mayores

incidentes y accidentes; esto es de conocimiento general, frente a ello en la

actualidad, la minería busca métodos innovables, por tal motivo se lleva acabo la

presente tesis de “Eficiencia y reducción de costos en la ejecución de chimeneas

con el sistema PEM”, cuyo objetivo es reducir los costos en la ejecución con el

sistema PEM e incrementar la eficiencia.

Se evaluó la geomecánica del macizo rocoso de la chimenea 720-PEM para

dimensionar los diferentes parámetros de estabilidad; se aplican las tablas G.S.I,

R.M.R y Q cuyo resultado es levemente fracturada regular, tipo de soporte B, un

RMR de 65 y Q 12 respectivamente.

Se construye labores previas de acceso con maquina perforadora Jack-leg de

marca seco, empleando voladura controlada, se prepara la infraestructura del

sistema PEM, y finalmente se construye la chimenea con plataformas y escaleras

metálicas en la labor Chimenea 720-PEM de sección 1.20 m x 2.40 m con una

gradiente de 75° y longitud de 120 metros en 32 días

Siendo el resultado en costos de US$/m 241.29 para el sistema convencional y

US$/m 203.53 con el sistema PEM.

ÍNDICE DEDICATORIA AGRADECIMIENTOS RESUMEN ÍNDICE

CAPITULO I

INTRODUCCIÓN

Pag.

1. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA……………………………………….……..….1 1.1. Interrogantes básicas que definen el Problema de la Investigación….….....1

1.2. Justificación………...…………………………………….…….……………...…1

2. OBJETIVOS…………..……………………………………………...……….…..…...2 2.1. Objetivos Generales……………………………………….…………….….…....2

2.2. Objetivos Específicos……………………………………………………..….…..2

3. HIPÓTESIS…………………………………………………………...…………..……3 4. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES………………………………………….….….3 4.1. VARIABLE DEPENDIENTE……………………………………………..…......3

4.1.1. Escala de medición……………………………………………………….3

4.1.2. Procedimiento de medición………………………………………………3

4.2. VARIABLE INDEPENDIENTE……………………………………………..…...3

4.2.1. Escala de medición ……………………………………..….………..…..4

4.2.2. Procedimiento de medición……………………………..….………..….4

5. EXPRESIÓN FINAL DE LA VARIABLE………………………………….……..….4 6.TIPO DE ESTUDIO……………………………………………………...……………..4 7. PROCEDIMIENTO…………………………………………………………..….……..4 8.POBLACIÓN Y MUESTRA……………………………………….…….………….…4

CAPITULO II

MARCO TEÓRICO Pág. 2. UBICACIÓN…………………………………………………………………………….6

2.1. Accesibilidad……………………………………………………………………..6

2.2. Geomorfología y Topografía………………………………………...........……8

2.2.1. Relieve……………………………………………………………..............8

2.2.2. Clima……………………………………………………..………..…..……8

2.3. Recursos Naturales………………………………………………………..….....9

2.3.1. Hidrológicos…………………………………………..……………..….....9

2.3.2. Suministros……………………………………………………..………….9

2.3.3. Mano de Obra……………………...…………………………….…..…...9

2.4. Descripción de las Operaciones Mineras……………………………………..9

2.4.1. Método de explotación……………………………………..……………..9

2.4.1.1. Operaciones unitarias……………………………………...…..12

CAPITULO III

GEOLOGÍA

Pag. 3.1. GEOLOGÍA REGIONAL………………………………………………….…...………..14 3.1.1 Complejo Querobamba………………………………………………...…………14

3.1.2 Grupo Mitu…………...………………………………..………...…………..……..14

3.1.3 Grupo Pucara……………………………………………………………………...15

3.1.4 Formación Socosani …………………………………………………….……….15

3.1.5. Grupo Yura…………………………………………………..………….….……..15

3.1.6. Formación Ferrobamba…………….……………………….…..……..……......16

3.1.7. Volcánico Tintay………………………………..………...………........……..…..16

3.2. GEOLOGÍA LOCAL……………………………….………………….…………... .18

3.2.1. Geología del yacimiento……………………….............…….…………….18 3.2.1.1. Estratos ligados de mineralización polimetálica (Pb-Zn-Ag)...18

3.2.1.2. Skarns………………………………………..……..……………..19

3.2.1.3. Pórfido……………………………………………………………..19

3.2.2. Alteración……………………………….……………………………...…....19

3.2.3. Mineralización…………………………….…………………...........…..….20

3.3. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL……………………………………………….……22

3.3.1. Generalidades………………………………..….…………………...….…. 22

3.3.2. Plegamiento…………………………………….……………………..……..22

3.3.3. Fracturamiento…………………………………….………………..….…....22

3.3.3.1. Fracturamiento pre-mineral……………………………….….…. 22

3.3.3.2. Fracturamiento post-mineral………………………………..….…23

3.3.4. Contactos……………………………………………………………..….…..24

3.3.4.1. Contacto conglomerado Mitu-Caliza Pucara ……………...…. 24

3.3.4.2. Contacto intrusivo riodacitico – Caliza Pucara………………...24

3.3.4.3. Contacto intrusivo riodacitico-conglomerado Mitu………...…..24

3.4. INVENTARIO DE MINERALES……………………………….………………..25 3.4.1. Reservas de mineral………………….………….…..………………..….25

3.4.1.1. Criterios de cubicación………………………..………………....25

3.4.1.2. Resumen de reservas de mineral……………….…………..….27

CAPITULO IV

ANTECEDENTES DEL SISTEMA CON PLATAFORMAS Y ESCALERAS

METÁLICAS

4.1. DESCRIPCIÓN GENERAL…………………………….………………….……. 29 4.2. PROCEDIMIENTO DE TRABAJO EN PERFORACIÓN Y VOLADURA EN CHIMENEAS PEM………………………………………………………….…30 4.2.1. Equipo de protección personal………………………………...…….…..30

4.2.2. Equipo/herramientas/materiales………………………………………....30

4.2.3. Estándar operacional…………….……………………………………….31

4.3. FACTOR DE SEGURIDAD OPERATIVA Y MÁXIMAS CARGAS DE ROTURA…………………………………………………………………………….33

4.4. INFRAESTRUCTURA DEL SISTEMA PEM……………………………….…...34 4.5. ANTECEDENTES GENERALES…………………………………….……….….36 4.6. PARÁMETROS DE DISEÑO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CHIMENEAS PEM……………………………………………………………….…37

4.6.1. Chimeneas pem y factores para su construcción……………………….37 4.6.2. Evaluación geomecánica chimenea 720-PEM mediante

el índice G.S.I…………………………………………………………….…37

4.6.3. Consideraciones para la ubicación de la chimenea 720-PEM……..….40

CAPITULO V CONSTRUCCIÓN DE CHIMENEA CON EL SISTEMA DE PLATAFORMAS Y

ESCALERAS METÁLICAS

5.1. ESTRUCTURA DE LA CHIMENEA PEM……………………………….………41 5.2. LABORES PREVIAS………………………………………………………….…..41

5.2.1. Ejecución de la ventana 645-E para dar acceso a la

chimenea 720- PEM…………………………………………………….....41

5.2.1.1. Malla de perforación ventana 645-E……………………………43

5.3. DESARROLLO DE CHIMENEAS SISTEMA CON PLATAFORMAS Y ESCALERAS METÁLICAS…………………………………………..……….…44

5.3.1. Ejecución de la chimenea 720- PEM……………………….….…….…..44

5.3.2. Cálculo del número de taladros…………………………….…..…….….45

5.3.3. Trazo de perforación…………………………………………….…..……45

5.3.3.1. Objetivo del trazo……………………………………..….………46

5.3.4. Trazos para la ejecución de chimeneas…………………….…..………46

5.3.4.1. Corte en paralelo o corte quemado………………..………...…46

5.3.4.2. Corte cilíndrico……………………………………………………….………47

5.3.5. Aplicación de la voladura controlada en ventana

645-E acceso a chimenea 720-PEM…………………………...……….48

5.3.5.1. Voladura controlada……………………………………...……….48

5.3.5.2. Longitud de perforación 6 pies………………………..…….…..48

5.3.6. Malla de perforación y voladura chimenea

720-PEM sección 1.20m x 2.40m………………………..….….…….….50

5.3.7. Secuencia operacional con el sistema PEM…………..………….…......51

5.4. REPORTE DE ACTIVIDADES DE UNA GUARDIA LABOR: CHIMENEA 37- CONVENCIONAL.................................................54 5.5. REPORTE DE ACTIVIDADES DE UNA GUARDIA LABOR: CHIMENEA 720PEM………………………………………….………. 54 5.6. PROGRAMA MENSUAL DE AVANCES……………………………………….55 5.7. AVANCES SEMANALES CHIMENEA 37 CONVENCIONAL VS CHIMENEA 720 PEM…………………………………………………………55 5.8. AVANCE DEL PRIMER MES CHIMENEA 37 CONVENCIONAL VS CHIMENEA 720 PEM…………………………………………………….…..56 5.9. AVANCES DEL SEGUNDO MES CHIMENEA 37 VS CHIMENEA 720-PEM………………………………………..…………….….56 5.10. TOTAL AVANCES CHIMENEA 37 CONVENCIONAL VS CHIMENEA 720 PEM…………………………………………………………………………....57 5.11. SOSTENIMIENTO……………………………………………………………..…57

CAPITULO VI ANÁLISIS COMPARATIVO TÉCNICO ECONÓMICO DE CHIMENEA 37

CONVENCIONAL CON MADERA Y CHIMENEA 720-PEM

6.1. ANÁLISIS DE COSTOS CHIMENEAS 37 DOBLE COMPARTIMIENTO SECCIÓN 1.20 m x 2.40 m............................................................................58 6.2. ANÁLISIS DE COSTOS CHIMENEA 720 - PLATAFORMAS Y ESCALERAS METÁLICAS SECCIÓN 1.20 m x 2.40 m.............................61

CAPITULO VII

SEGURIDAD, MEDIO AMBIENTE Y COMUNIDADES

7.1. SEGURIDAD MINERA…………………………………...……………....……....64 7.1.1. Identificación de Peligros y Evaluación de Riesgos………..………......64

7.1.2. Factor de Seguridad…………………………………………….…….…..65

7.2. REGLAMENTO INTERNO DE SEGURIDAD DEL SISTEMA PEM…….…...65

7.3. MATRIZ DE CAPACITACIÓN……………………………….……...…..……….66

7.4. CAPACITACIÓN AL PERSONAL NUEVO…………………………….......…..66 7.5. CONTROLES OPERACIONALES DE SEGURIDAD. ……………..…………66

7.6. ESTADÍSTICAS…………………………………………………………........…...67

7.6.1. Comentarios de los 5 accidentes leves o triviales……………..……….68

7.6.2. Comentario sobres daños a los equipos………………………...……....69

7.7. ANÁLISIS DE LOS INCIDENTES………………………………..…...………....69 7.8. MEDIO AMBIENTE…………………………………………………….……….…70 7.8.1. Los Aspectos Ambientales - Aspecto Ambiental….…………..….…….71

7.8.2. Los Impactos Ambientales………………………………….…….............71

7.8.2.1. Impacto Ambiental negativo………………………..…….......….71

7.8.2.2. Impacto Ambiental positivo……………………………..………..71

7.9. RELACIÓN ENTRE IMPACTO AMBIENTAL Y ASPECTO AMBIENTAL………………………………………………..…….…...71 7.10. COMUNIDADES…………………………………………………………….…....72 CONCLUSIONES…………………………………...………………………….….……77

RECOMENDACIONES………………………………………………………………...88 BIBLIOGRAFIA………………………………………………….………............……..81

ANEXOS……......…………………………………....................................................83