EL PROYECTO DE INVESTIGACIN

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PER

ESCUELA DE POST GRADO

UNIDAD DE POST GRADO DE LA FACULTAD DE INGENIERA DE MINASPROYECTO DE TESIS

OPTIMIZACION DE LOS COSTOS DE PREPARACION EN EL METODO DE EXPLOTACION SUB LEVEL CAVING EN LA UNIDAD DE PRODUCCION YAURICOCHA - 2014

PRESENTADO POR: JHON GEROGE GRANADOS VILCAPOMAPARA OPTAR EL GRADO ACADMICO DE MAESTRO EN GESTION MINERA.HUANCAYO PER

2014ESTRUCTURA DEL PLAN DE TESISTITULO DEL PROYECTO:OPTIMIZACION DE LOS COSTOS DE PREPARACION EN EL METODO DE EXPLOTACION SUB LEVEL CAVING EN LA UNIDAD DE PRODUCCION YAURICOCHA - 2014

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA1.1 Fundamentacin del problemaa) Historia de la empresa.

Sociedad Minera Corona en sus inicios del presente siglo, perteneci a la familia Valladares duea de la mina, trabaj xidos de cobre. Posteriormente, la mina fue vendida a F. Klepetko, quien en asociacin con Miculicoch, Calle y Larke, comenz a trabajar enviando el mineral a lomo de llama para luego enviarlo en ferrocarril hacia la costa. En el ao 1927, los denuncios de estos seores fueron comprados por Cerro de Pasco Copper Corporation.

En mayo de 1948, Cerro de Pasco Copper Corporation puso en produccin la mina despus de haber desarrollado sus diferentes niveles y terminado la construccin del pique central hasta el nivel 575, el cable carril de Yauricocha-Chaucha (16 km) y el ferrocarril de Pachacayo-Chaucha (81 km). En enero de 1972, tras muchos aos de operacin, la mina pas a ser propiedad de Centromin Per S. A. hasta julio de 1997.

A fines de 1997, la compaa San Ignacio de Morococha S. A. (SIMSA), a travs del proceso de privatizacin del Estado, gan el derecho a la opcin de compra de los activos de la mina Yauricocha. Se efectuaron trabajos de exploracin, cubicando gran cantidad de reservas debajo del nivel 720 en los cuerpos Cuye y Catas, que en algn momento fueron explotados por Centromin con el mtodo undercut and fill y posteriormente sublevel caving, hundimiento por subniveles, Yauricocha.

En marzo del ao 2002, la Sociedad Minera Corona S. A. compra los derechos de la mina Yauricocha al resolver el contrato de opcin de compra que tena SIMSA con el Estado.

En julio del ao 2004, la empresa Sociedad Minera Corona S. A. considera necesario mejorar la productividad, eficiencia y recuperacin de mineral, y bajar los costos para hacer posible el minado de los cuerpos Cuye, catas. A partir de ah se mecanizo el minado de los cuerpos mencionados.

En Sociedad Minera Corona S. A. Unidad de Produccin Yauricocha, hay una preocupacin constante por optimizar los costos de explotacin e incrementar la produccin. Los bajos precios de los metales en las bolsas de valores del mundo. Las bajas leyes de mineral de los cuerpos masivos nos dan como resultado un valor de mineral menor por lo cual nos genera utilidades por debajo de lo esperado para la organizacin por eso nos vemos en la necesidad de incrementar la produccin mensual de 70,000 TMH/MES a 75,000 TMH/MES tambin optimizaremos costos en la preparacin de sub niveles intermedios ya que en la actualidad preparamos dos sub niveles intermedios piso 16 y piso 8 ahora solo ejecutaremos un sub nivel de preparacin piso 12 lo cual implica la optimizacin del costo de explotacin y por ende genera mover menos desmonte a superficie menor consumo de explosivos, menor consumo de aceros de perforacin, menor consumo de aceros de sostenimiento, menor consumo de madera y por ende menor impacto ambiental. El enfoque en materia de seguridad de nuestra empresa actualmente es de carcter integral desde la prevencin hasta las reacciones inmediatas, en esta medida mejora la seguridad y el control de prdidas en la ejecucin del mtodo de explotacin sub level caving.1.2 Formulacin del problema.

1.2.1 Problema general.

Es posible optimizar los costos en el mtodo de explotacin sublevel caving en la Unidad de Produccin Yauricocha?

Formulacin del problema1.2.2 Problemas especficos.

a. Es posible optimizar los costos de preparacin del mtodo de explotacin sub level caving en la unidad de produccin Yauricocha.?b. Cul es la proporcin o porcentaje que influye los costos de preparacin al ejecutarse dos sub niveles intermedios de preparacin (P-8, P-16) frente a ejecutarse un sub nivel intermedio de preparacin en el mtodo de explotacin sub level caving en la unidad de produccin Yauricocha?

c. Presenta una ventaja competitiva optimizar los costos de preparacin al ejecutarse dos sub niveles intermedios de preparacin (P-8, P-16) frente a ejecutarse un sub nivel intermedio de preparacin (P-12), en el mtodo de explotacin sub level caving en la unidad de produccin Yauricocha?

1.3 Objetivos de la investigacin1.3.1 Objetivo General.Determinar la alternativa tcnico, econmica que optimice los costos en el mtodo de explotacin sub level caving en la unidad de produccin Yauricocha.

1.3.2. Objetivo Especificoa. Evaluar los costos actuales de toda la preparacin del mtodo de explotacin sub level caving unidad de produccin Yauricocha.

b. Determinar la proporcin o porcentaje de los costos de preparacin de ambas alternativas y cmo influye en el costo de mtodo de explotacin sub level caving unidad de produccin Yauricocha.c. Establecer la ventaja competitiva al ejecutarse un sub niveles intermedios de preparacin (P-12) frente a ejecutarse dos sub nivel intermedio de preparacin (P-8, P-16), en el mtodo de explotacin sub level caving en la unidad de produccin Yauricocha.

1.4 Justificacin e importancia del proyecto.En Sociedad Minera Corona S. A. Unidad de Produccin Yauricocha, hay una preocupacin constante por optimizar los costos de explotacin e incrementar la produccin. Los bajos precios de los metales en las bolsas de valores del mundo. Las bajas leyes de mineral de los cuerpos masivos nos dan como resultado un valor de mineral menor por lo cual nos genera utilidades por debajo de lo esperado para la organizacin por eso nos vemos en la necesidad de incrementar la produccin mensual de 70,000 TMH/MES a 75,000 TMH/MES tambin optimizaremos costos en la preparacin de sub niveles intermedios ya que en la actualidad preparamos dos sub niveles intermedios(P-8, P-16) , ahora solo ejecutaremos un sub nivel de preparacin (P-12 ) lo cual implica la optimizacin del costo de explotacin y por ende genera mover menos desmonte a superficie menor consumo de explosivos, menor consumo de aceros de perforacin, menor consumo de aceros de sostenimiento, menor consumo de madera y por ende menor impacto ambiental.

1.5 Alcances de la investigacin

El trabajo de investigacin se dedicar al estudio de la optimizacin de los costos e incrementar la produccin en mtodo de explotacin sub level caving tambin pretendemos obtener informacin de otras organizaciones o de ingenieros de minas. para mejorar los resultados y as este trabajo de investigacin contribuya a la minera nacional..

1.6 Limitaciones de la investigacin

El tiempo que se realizar el trabajo de investigacin es de un ao, en el periodo mayo 2014- mayo 2015.

2 MARCO TERICO2.1 Antecedentes del estudio Mtodo de minado sub level caving en PERUBAR SA. Mina Rosaura.

Javier Verastegui, Jose Salazar, David Cordova.

Mecanizacion del sublevel caving Yauricocha.

SOCIEDAD MINERA CORONA SA.

Carlos Espinoza, Design and Operational Issues for Increasing Sublevel Cave Intervals at Stobie Mineby Michael Ivan Kosowan A thesis submitted to the School of Mining Engineering in conformity with the requirernents for the degree of Master of Applied Science Laurentian University Sudbury, Ontario. Canada March. 1 999

Con la vigencia del D.S. N 055-2010-EM Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacional, desde el punto de vista legal, se incide por el bienestar del trabajador en el lugar de trabajo, por lo que es importante proporcionar al trabajador ambientes de trabajo seguros y saludables Metodologa de los costos de operaciones en minera.Universidad Nacional de Ingeniera 1996.

2.2 Bases tericas2.2.1 MTODOS DE EXPLOTACIN

2.2.1.1. Definicin. El mtodo de explotacin es la estrategia global que permite la excavacin y extraccin de un cuerpo mineralizado del modo tcnico y econmico ms eficiente:

Define los principios generales segn los que se ejecutan las operaciones unitarias

Define criterios con respecto al tratamiento de las cavidades que deja la extraccin.

2.2.1.2 Clasificacin de Mtodos

Una primera clasificacin de los mtodos se refiere a si la explotacin se realiza siempre expuesta a la superficie o si se desarrolla a travs de labores subterrneas. As, debemos primero separar:

Mtodos de explotacin a cielo abierto

Mtodos de explotacin subterrnea Entre los mtodos de explotacin de superficie, se pueden identificar los siguientes:

Cielo abierto, rajo abierto o tajo abierto (llamado Open Pit en ingls).

Cantera (llamado Quarry en ingls). Este nombre se da a la explotacin de mineral que puede utilizarse directamente en aplicaciones industriales, como es el caso de la slice, caliza y piedra de construccin.

Lavaderos o placeres. Corresponde a la explotacin de depsitos de arena en antiguos lechos de ros o playas, con el fin de recuperar oro, piedras preciosas u otros elementos qumicos valiosos.

Otros. Existen otros mtodos poco convencionales para le extraccin de algunos elementos de inters, como por ejemplo la disolucin, que corresponde a la extraccin de azufre o sales solubles mediante la incorporacin de un solvente y posterior extraccin del soluto de la solucin recuperada, y la minera costa afuera, para la extraccin de ndulos de manganeso presentes en el fondo del ocano. En cuanto a los mtodos de explotacin subterrneos, se distinguen segn el tratamiento que hagan de la cavidad que deja la extraccin de mineral. Sin embargo, en la prctica, la explotacin requiere variar y combinar los mtodos presentados a continuacin, dado que los depsitos raramente se ajustan exactamente a las caractersticas ideales de aplicacin de algunos mtodos.2.2.1.3 Mtodos autosoportantes o de caserones abiertos: Corresponden a aquellos que consideran la extraccin del mineral y dejar la cavidad que ste ocupaba vaca. Para ello, el casern debe mantenerse estable en forma natural (ser autosoportante) o requerir escasos elementos de refuerzo. Estos caserones se dejan vacos una vez que concluye la explotacin. Room and Pillar

Stope and Pillar

Shrinkage Stoping

Sublevel Stoping

Vertical Crater Retreta

2.2.1.4 Mtodos soportados o de caserones que requieren elementos de

soporte para mantenerse estables y/o que se rellenan con algn

material exgeno.

Cut and Fill Stoping

Excavation Techniques

Backfilling Methods 2.2.1.5 Mtodos de hundimiento, esto es, donde las cavidades generadas por el mineral extrado son rellenas con el material superpuesto (mineral, mientras dura la explotacin y estril, una vez finalizada).

El hundimiento y consecuente relleno de las cavidades se produce simultneamente a la extraccin del mineral.

Longwall Mining

Sublevel Caving

Block / Panel Caving

2.2.1.6 Criterios de seleccin del mtodo.

Caractersticas Espaciales

Tajo vs Subterrnea Afectan tasa de produccin, mtodo de

manejo de material, diseo de la mina en el depsito.

Tamao (alto, ancho o espesor)

Forma (tabular, lenticular, masivo, irregular) Disposicin (inclinado, manteo)

Profundidad (media, extremos, razn de sobrecarga)

Condiciones Geolgicas e Hidrolgicas

Tanto de mineral como de roca de caja (o husped) Afecta la decisin de usar mtodos selectivos o no selectivos

Requerimiento de drenaje, bombeo, tanto en rajo como en

subterrnea

Mineraloga es importante para procesos

Mineraloga y petrografa (xidos vs. Sulfuros)

Composicin qumica.

Estructura del depsito (pliegues, fallas, discontinuidades,

intrusiones)

Planos de debilidad (grietas, fracturas, clivaje)

Uniformidad, alteracin, meteorizacin (zonas, lmites)

Aguas subterrneas e hidrologa (ocurrencia, flujo, nivel fretico

Consideraciones Geotcnicas

Seleccin del mtodo (soporte necesario) Hundibilidad

Propiedades elsticas

Comportamiento plstico o viscoelstico

Estado de los esfuerzos (originales, modificados por la excavacin)

Consolidacin, compactacin, competencia

Otras propiedades fsicas (gravedad especfica, poros, porosidad, permeabilidad)

Consideraciones Econmicas

Determinan el xito del proyecto Afectan inversin, flujos de caja, periodo de retorno, beneficio

Reservas (tonelaje y ley)

Tasa de produccin

Vida de la mina (desarrollo y explotacin)

Productividad

Costo de mina de mtodos posibles de aplicar

Factores Tecnolgicos

Se busca la mejor combinacin entre las condiciones naturales y el mtodo

Porcentaje de recuperacin

Dilucin

Flexibilidad a cambios en la interpretacin o condiciones

Selectividad

Concentracin o dispersin de frentes de trabajo

Capital, mano de obra, mecanizacin

Factores Medioambientales

No slo fsico, sino que tambin econmico-poltico,social

Control de excavaciones para mantener integridad de las mismas (seguridad)

Subsidencia y efectos en superficie

Control atmosfrico (ventilacin, control de calidad de aire,

calor, humedad)

Fuerza laboral (contratos, capacitacin, salud y seguridad,

calidad de vida, condiciones de comunidad)

En consideracin a estos factores, se debe tomar una decisin respecto a si explotar el cuerpo mineralizado mediante mtodos de explotacin de superficie o mtodos de explotacin subterrneos. Las caractersticas espaciales (geometra del cuerpo) y la competencia de la roca son esenciales dado que pueden determinar la conveniencia de utilizar un mtodo por sobre otros. Sin embargo, puede haber casos en los que el depsito puede explotarse mediante mtodos de superficie o subterrneos. En estos casos, es necesario tomar la decisin en funcin del beneficio econmico que se generar en cada caso. Las siguientes figuras muestran la complejidad de las disposiciones de labores subterrneas en depsitos reales, las que deben compatibilizar la extraccin desde diversos sectores de la mina, los cuales muchas veces son explotados con mtodo diferente.2.2.2 MTODOS DE EXPLOTACIN SUBLEVEL CAVING

Sublevel Caving Condiciones de aplicacin

El mtodo SLC se aplica de preferencia en cuerpos de forma tabular, verticales o sub verticales, de grandes dimensiones, tanto en espesor como en su extensin vertical. Tambin es aplicable en yacimientos masivos. La roca mineralizada debe presentar condiciones de competencia solo suficientes para que las labores emplazadas en ella permanezcan estables con un mnimo de elementos de refuerzo. La roca circundante, o ms especficamente la superpuesta, debe ser poco competente, de modo que se derrumbe con facilidad ocupando el vaco dejado por la extraccin de la roca mineralizada. Es deseable que la roca mineralizada y el material estril superpuesto sean fcilmente diferenciables y separables, en el sentido de minimizar su mezcla y por consiguiente la dilucin del mineral.

2.2.2.1 Principios

En general el concepto de mtodo por hundimiento implica que el material estril superpuesto se derrumba y rellena el vaco que va dejando la extraccin del cuerpo mineralizado. Este proceso se debe propagar hasta la superficie, creando as una cavidad o crter. Consiste en dividir el cuerpo mineralizad en subniveles especiados verticalmente entre 10 a20 m. En cada subnivel se desarrolla una red de galeras paralelas que cruzan transversalmente el cuerpo, a distancias del orden de 10 a 15 m. Las galeras de un determinado subnivel se ubican entre medio y equidistantes de las galeras de los subniveles inmediatamente vecinos. De este modo, toda la seccin mineralizada queda cubierta por una malla de galeras dispuestas en una configuracin romboidal.

Las operaciones de arranque, carguo y transporte del mineral, se realizan a partir de estos subniveles en una secuencia descendente.

2.2.2.2 Desarrollos

Una rampa que comunica y permite el acceso a todos los subniveles .Galeras de cabecera en cada uno de los subniveles, emplazadas en la roca yacente (footwall), por lo general orientadas segn el rumbo y siguiendo el contorno del cuerpo mineralizado .Galeras de arranque y extraccin del mineral en todos los subniveles, segn la disposicin indicada previamente. Estas galeras, de gran seccin, constituyen la mayor parte de los desarrollos requeridos y su excavacin puede llegar a representar hasta un 20% de la capacidad productiva de la mina. Piques de traspaso que se conectan a todos los subniveles y que permiten la evacuacin del mineral arrancado hacia un nivel de transporte principal.

2.2.2.3 Arranque

La operacin de arranque se inicia en el subnivel superior, en retroceso desde el lmite ms alejado o pendiente (hanging wall) del cuerpo mineralizado hacia el lmite yacente (foot wall).Desde cada galera del subnivel se perforan tiros hacia arriba, segn un diagrama en abanico que cubre toda la seccin de roca de forma romboidal ubicada inmediatamente encima. La longitud de los tiros es variable pudiendo alcanzar hasta unos 40m. El dimetro de perforacin se ubica en el rango de 50 a 90 mm. Se utilizan jumbos electrohidrulicos diseados para perforacin radial. La perforacin se realiza anticipadamente como una operacin continua e independiente dela tronadura. Cada tronadura involucra entre dos y cinco abanicos por galera.

2.2.2.4 Manejo del mineral

El material arrancado se maneja con equipos LHD de gran capacidad, los cuales cargan el mineral en la frente de produccin y lo transportan a travs de las mismas galeras de perforacin para vaciarlo en los piques de traspaso que se conectan a las galeras de cabecera. Este sistema operativo alcanza una alta eficiencia. Una misma pala puede mantenerse continuamente en operacin sirviendo simultneamente a varias galeras. A medida que se extrae el mineral tronado, el material estril superpuesto rellena el vaco dejado por la explotacin, mezclndose parcialmente con el mineral arrancado. La extraccin contina hasta que la introduccin de material estril supera un cierto lmite pre-establecido.2.2.2.5 Ventilacin

El uso intensivo de cargadores LHD diesel exige disponer de una buena ventilacin en las galeras de produccin. Considerando que tales labores son ciegas, se debe recurrir a sistemas auxiliares de ventilacin. La solucin ms socorrida consiste en inyectar el aire fresco por la rampla. El aire accede asa la galera de cabecera donde se instala una puerta de control dotada de un ventilador soplante inyector. A partir de esta puerta, el aire sigue su recorrido hacia las galeras de produccin por el interior de una red de ductos de acero o material plstico, que rematan en los frentes de trabajo. El aire retorna ventilando las galeras de produccin hacia la galera de cabecera, de donde es evacuado por una chimenea dotada de un ventilador extractor ubicada al interior de la puerta de control.

Este mtodo implica el desarrollo de una gran cantidad de labores de gran seccin, especficamente las galeras de produccin de 3, 4, 5 m de ancho, que a su vez tienen una vida relativamente corta. Ambos sentidos apuntan en sentido contrapuesto en cuanto a satisfacer de modo eficiente las condiciones de estabilidad de tales excavaciones. Si se trata de una roca competente no se requiere de elementos de fortificacin adicionales. En presencia de rocas medianamente competentes, se pueden utilizar elementos de refuerzo provisorios tales como enmaderado, pernos cementados y malla de alambre. El principal problema se presenta en la mantencin del frente de extraccin o visera. La presencia de roca de mala calidad requiere de elementos de fortificacin semi-permanentestales como malla de acero, shotcrete o incluso marcos de acero, situacin que puede afectar seriamente las posibilidades de aplicacin del mtodo.

2.2.2.6 Comentarios

El SLC es un mtodo de alta capacidad productiva; su disposicin general (layout) es bastante simple, regular y esquemtica; y no requiere de excavaciones e instalaciones demasiado complejas. Las operaciones involucradas desarrollo, arranque y manejo de mineral se realizan en sectores o niveles distintos, con escasa interferencia, lo que permite una secuencia fluida e independiente de cada una de estas operaciones. Tales condiciones permiten una intensiva utilizacin de equipos mecanizados de alta productividad pudiendo as alcanzar el proceso un gran nivel de eficiencia y altos estndares tcnicos.

La principal debilidad de este mtodo es la alta dilucin a la que queda expuesto permanentemente el mineral arrancado durante el proceso de extraccin. Se mide en trminos de la relacin entre la diferencia de leyes del mineral in-situ y del material extrado, con respecto a la diferencia de leyes del mineral in-situ y del material contaminante. Se expresa en porcentaje y puede alcanzar en este caso cifras de hasta un 25%.La dilucin, a su vez, afecta la recuperacin de las reservas. Cuando la ley del material extrado alcanza el valor mnimo econmico estimado aceptable (ley de corte), la extraccin se interrumpe y parte del mineral arrancado se pierde. Requiere un gran volumen de desarrollos, que si bien es cierto en gran medida son en mineral, de todos modos los costos involucrados inciden de modo significativo en el costo operacional del proceso productivo.

MTODOS DE EXPLOTACIN SUBLEVEL CAVING YAURICOCHA. 2.2.3.1 GEOTECNIA DEL YACIMIENTOgeomecanica de los cuerpos masivos.TABLA 1 Valores de RMR, MRMR y Q determinados para las superficies expuestas, en los minerales del Nv. 820, 870 por unidad litolgica

2.2.3.2 CONSIDERACIONES Y CRITERIOS GENERALES.

2.2.3.2.1. DESCRIPCIN DEL MTODO DE MINADOPara explotar mecanizadamente los cuerpos Catas, antacaca, Rosaura, antacaca sur, cuye. se recurri a la experiencia obtenida en Perubar, donde se construy una maqueta en la que se consideraron diferentes aspectos como: distancia entre ventanas, disposicin de bolsillos, altura de subniveles, para obtener una mejor recuperacin y una menor dilucin. Esto se consigui con elipsoides mltiples en ambos lados de las ventanas y con la explotacin en retirada desde el fondo de cada ventana, tal como se aprecia en las Figuras 2A y 2B.Figura 2A. Construccin de maqueta Figura 2B. Prueba en maqueta: se observan los elipsoides

La otra consideracin que tomada en cuenta fue la teora del profesor M. Protodiakonov (1908-1912), quien sostena que al excavar una labor horizontal, las tensiones que estaban anteriormente presentes en las rocas sufran una redistribucin, equilibrndose mutuamente segn una lnea observada (Figura 3), cuya altura (de la bveda) queda determinada por la frmula:

Figura 3. Presin ejercida sobre la estibacinb = a / f

b = altura de la bveda en metros

a = mitad de la luz libre de la labor, en metros

f = coeficiente de la roca (factor de resistencia)

Para el caso del mineral de Catas y Cuye: f = 0.5

Entonces para cada bolsillo:

b = 2.5 / 0.5

b = 5

Si consideramos bolsillos mltiples, se pueden obtener de acuerdo a nuestra necesidad, de modo que se produzca el flujo gravitacional del mineral y se evite as efectuar voladuras.

Otro aspecto de importancia que fue analizado, es el sostenimiento de la zona mineralizada, donde se ha recurrido al uso de cimbras metlicas tipo bal con vigas de acero tipo H6 de 25 lb/pie, que tienen que garantizar la extraccin del mineral de las ventanas hasta que concluya la extraccin del mineral cubicado.

2.2.3.2.2. Clculo del Modelamiento de Cimbras Usadas

DESCRIPCIN: las cimbras estn fallando debido a carga lateral. La mayor deformacin se presenta a 1.15 m del piso. Se calcular cul es la mxima carga que puede soportar la cimbra con el perfil W 6"x20 lbs.

MATERIAL: el material de la cimbra es acero ASTM A-36, con las siguientes propiedades:

Mdulo de Young:

G=2'000,000 kg/cm2

Mximo esfuerzo de fluencia:(F=2750 kg/cm2

Observacin: El mximo esfuerzo de fluencia ha sido tomado como el mnimo valor de los ensayos hechos por la empresa Huta Katowice.

El material del mineral se ha supuesto una densidad: ( = 2800 kg/m3

Modelamiento de la Cimbra La estructura se ha modelado con elementos tipo viga y se han colocado las siguientes cargas (Figura 3):

Fig. 3. Cargas distribuidas en la cimbraEl espaciamiento entre cimbras

d = 1.00 m

Ancho de la cimbra

A = 3.20 m

Altura de la carga vertical

h = 7 m

Altura de la pata

B = 1.5 m

Altura de la carga horizontal

x = 1/3h

Peso total vertical:

Pto = (.A.H.d = 62720 kg

Carga vertical distribuida:

Fv = Ptot/A = 19600 kg/m

Carga horizontal distribuida: Fw = Ptot/3.B = 13940 kg/m

Figura 4. Modelo de las resistencia en cimbrasEn cuanto a las restricciones: el apoyo de las patas se ha supuesto simplemente apoyado y en las de arriba, Figura 3 (representada por tringulos), pueden desplazarse tangencialmente a la circunferencia, pero no pueden hacerlo en la direccin radial.

Resultados

Tenemos la cimbra de la Figura 4, con 3 tipos de perfiles. La siguiente tabla muestra los mximos esfuerzos y desplazamientos que se producen en la cimbra, segn el perfil a usar:

Denominacin de perfilesAncho de la cimbraDistancia entre cimbrasFuerza axial (tn)Momento flector (Kgxm)Esfuerzo combinado (kg/cm2)Factor de seguridad fluenciaDeformacin (mm)

W 4x13Lbs3.2 m1.0 m-38.3-3208-52190.538.2

W 4x15Lbs3.2 m1.0 m-33.3-3242-32770.844.3

W 6x20Lbs3.2 m1.0 m-32.7-3246-23791.163.2

HEB 1403.2 m1.0 m-34.6-3233-23881.153.1

TH 29/583.2 m1.0 m-38.9-3204-45260.616.2

.CONDICION DE APLICACIN.( Fig. 5)

La alternativa que se usa en el sublevel caving es el uso de cimbras como elementos de soporte, provocando la cada del mineral con bolsillos mltiples y aprovechando la naturaleza del mineral que es muy friable. Las cuales tienen como parmetro el ser de bajo costo, alta productividad, seguridad y alta recuperacin de reservas. DESCRIPCIN DEL MTODO

El mtodo de minado elegido y su actual ejecucin se describen como la preparacin de accesos al cuerpo mineralizado, subniveles paralelos a los cuerpos, ventanas transversales a los cuerpos, chimeneas de extraccin y bolsillos.

FUNDAMENTO DEL DISEO.

Determinar la geometra, la cual debe satisfacer los parmetros del flujo gravitacional. Esto significa determinar el ancho y espesor del elipsoide para una altura de extraccin que en Yauricocha es 16.6 mts, el cual vamos a analizar y pasar a una explotacin de 22 m .esperando tener una buena recuperacin y no se incremente la dilucin y para evitar no tener estos datos en el diseo es que se recurri a realizar pruebas en maqueta y luego en un tajo piloto (en Perubar) donde se distanci las ventanas a 10, 10.5 y 11 m logrando malos resultados, por lo que en Yauricocha se ha reducido a 8 metros la distancia entre ventanas, porque no se haba tomado en cuenta las caractersticas del mineral, como se explica a continuacin. De acuerdo al flujo gravitacional la extraccin de mineral quebrado por el punto de jale (bolsillos) genera sobre l, un volumen de mineral en movimiento en forma de elipsoide de revolucin.

De acuerdo gravitacional la extraccin de mineral quebrado por el punto de jale (bolsillos) genera sobre l, un volumen de mineral en movimiento en forma de elipsoide de revolucin. Este elipsoide de altura h y ancho w, que crece en dimensiones a medida que la extraccin aumenta manteniendo una relacin de excentricidad constante E igual a:

Estas dimensiones son alcanzadas luego de extraer el mineral a travs de los bolsillos en donde se forman inicialmente elipsoides pequeos, que van incrementndose en tamao; pero manteniendo la excentricidad E y que al unirse en altura se convierte en un solo elipsoide.

Comportamiento de los elipsoides de acuerdo a la evaluacin de la extraccin, mineral friable.

En las figura se puede observar las diferentes fases. Fig. 6, fig. 7

EN LA FASE I Y II.

Al inicio de la provocacin de los bolsillos el mineral se encuentra dispuesto sin contaminacin.

Fig. 6.EN LA FASE III Y IV.

Estos elipsoides crecen en tamao hasta alcanzar la altura del sub nivel y es all donde se inicia la contaminacin con el estril.

El ancho terico de estos elipsoides pequeos generados en cada bolsillo es:

WT = 2.1 + 2.4 - 1.8 = 2.7 m.

Fig. 7EN LA FASE V.

Estos elipsoides pequeos, generados en los bolsillos, comienzan a aumentar de ancho solo con chuteo y gravedad, hasta comportarse como elipsoide nico y se produce al colapso total aun sin hacer uso de voladura con taladros largos y es all donde comienza a producir mineral diluido por los bolsillos de descarga. Esto sucede principalmente en cuerpo antacaca donde el mineral es totalmente friable y con bastante humedad. En el instante que comienza salir estril, se tiene acumulado de un 60% a 70% de mineral explotado sin dilucin y de all comienza a jalarse mineral diluido hasta alcanzar a extraer todo el mineral cubicado, hasta con 20% de dilucin. El ancho mximo es alcanzado a los 10.6m de altura y su clculo terico es:

WT= 2.1 + 7.8 - 1.8 = 8.1 m.

Este ancho mximo del elipsoide de desprendimiento determina el espaciamiento horizontal de las ventanas. Para fines prcticos en la mina Yauricocha, la distancia horizontal entre ventanas (Sd), la hemos estandarizado en 8 m. EN LA FASE VI.

Se puede observar la interaccin entre ventanas en el proceso de explotacin.8 = 8.1

RESUMEN DE LOS PARAMETROS ESTANDAR.

RESUMEN DE ESTANDAR PROPUESTO

EVOLUCION DE LA PRODUCCION Y COSTOS EN MINA.

METODOS DE EXPLOTACION EMPLEADOS,

DISTRIBUCION DE LA PRODUCCION.

PRODUCTIVIDAD DE LOS METODOS DE EXPLOTACION

COSTOS COMPARATIVOS POR METODO DE EXPLOTACION

PRODUCTIVIDAD.

2.3 Definiciones.2.3.1 Optimizar. Optimizar es lograr que algo llegue a un punto ptimo optimizar los resultados. Planificar una actividad para obtener los mejores resultados2.3.2 Costos. El Costo es el gasto econmico que representa la fabricacin de un producto o la prestacin de un servicio. Dicho en otras palabras, el costo es el esfuerzo econmico (el pago de salarios, la compra de materiales, la fabricacin de un producto, la obtencin de fondos para la financiacin, la administracin de la empresa, etc.) que se debe realizar para lograr un objetivo operativo. Cuando no se alcanza el objetivo deseado, se dice que una empresa tiene perdidas.

2.3.3 Definicin de la Geomecnica. La geomecnica es la disciplina que estudia las caractersticas mecnicas de los materiales geolgicos que conforman las rocas de formacin. Esta disciplina est basada en los conceptos y teoras de mecnica de rocas y mecnica de suelos, que relacionan el comportamiento de la formacin bajo los cambios de esfuerzo producto de las operaciones petroleras de perforacin y produccin de pozos. Aunque las bases de la geomecnica fueron realizadas a principios de siglo, las aplicaciones petroleras empiezan a tener mayor divulgacin al comienzo de la dcada de los 70, y por lo tanto esta es una disciplina novedosa para la ingeniera de petrleo. La geomecnica utiliza resultados experimentales de campo y laboratorio conjuntamente con soluciones analticas para resolver problemas particulares. Suelos y rocas Los materiales geolgicos pueden ser divididos en rocas y suelos; sin embargo, la diferencia entre ellos a veces no es muy clara, a pesar que el mtodo de anlisis de cada uno, es generalmente bastante distinto.

2.3.4 Los suelos. Son aglomerados relativamente sueltos compuestos de minerales, materiales orgnicos y sedimentos que se encuentran sobre la roca madre.

2.3.5 Las rocas. Son materiales geolgicos con fuerzas moleculares entre s, que le confieren a los granos minerales una resistencia interna considerable. La diferencia entre ellos est relacionada con la resistencia intrnseca del material, por lo que resulta difcil diferenciar entre una roca blanda y un suelo duro. En el sector petrolero es usual trabajar con rocas, por lo que a los suelos se les conoce como rocas no consolidadas.3. HIPOTESIS, VARIABLES Y DEFINICIONES OPERACIONALES

3.1 Planteamiento de la hiptesis de investigacinHiptesis general

Optimizar los costos de Explotacin del mtodo de explotacin SLC.

en la unidad de produccin Yauricocha.

Hiptesis especifica:

a. Optimizar los costos de preparacin del mtodo de explotacin SLC. en la unidad de produccin Yauricocha b. La proporcin o porcentaje de optimizacin en los costos de preparacin es alrededor de 29.34 % y se reduce el costo de explotacin en 3.93 U$$/TMS. En el mtodo de explotacin SLC en la Unidad de produccin Yauricocha.c. La ventaja competitiva radica en la eficiencia y eficacia de la preparacin de los sub niveles y optimizacin de los costos de preparacin en el mtodo de explotacin SLC. En la unidad de produccin Yauricocha.3.2 Identificacin y Clasificacin de las Variables3.2.1 Variable dependiente.

Variable Y1: Optimizacin de los costos del Mtodo de explotacin SLC.

Variable Y2: Optimizacin de los costos de preparacin del mtodo de explotacin SLC. 3.2.2 Variables independientes. Variable X: Porcentaje de optimizacin3.2.3 Variables Interviniente.

Variable Z: Ventaja competitiva.3.3 Operacionalizacin de las variables.4. METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN

4.1 Mtodo de Investigacin

Experimental

4.2 Tipo de investigacin Aplicado

4.3 Nivel de investigacinExplicado

4.4 Diseo de investigacinPre experimental

GE: O1XO2

Donde.

GE: Grupo experimental

O1: Pre Test

O2: Post Test

X manipulacin de la variable independiente.

4.5 PoblacinUP: Yauricocha.

4.6 MuestraEl tamao de la muestra es no probabilstico, las muestras sern basadas en juicio y criterio por ser experimental.

4.7 Tcnicas e instrumentos de recoleccin de datosTcnicas.

Observacin directa, anlisis de datos, documentos, internet.

Instrumentos.

Tesis.

Datos de campo

Monografas de trabajos similares en otras minas

Publicaciones, revistas, documentos.

4.8 Tcnicas de procesamiento y anlisis de los datosEl rbol de causa efecto

Software aplicativo.

Hoja de clculo

Autocad.5. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

5.1 Cronograma de actividadesRubroActividadMeses

123456789101112

1 Formulacin y Preparacin del proyecto X

2Inscripcin y defensa del proyecto de investigacinXX

3Estudio bibliogrficoxX

4Recoleccin de datosX

5Anlisis y procesamiento de los datosxX

6Elaboracin del informe preliminarX

7Proceso de retroalimentacinxX

8Elaboracin y redaccin del informe finalX

5.2 Presupuesto y financiamientoFUENTE F1NANCIAM1ENTO: 09 RECURSOS DIRECTAMENTE RECAUDADOS

CLASIFICADORGENRICA/ESPECFICA DEL GASTOCANTIDADCOSTO UNITARIOTOTAL

5GASTOS CORRIENTES4,000.00

5.3.BIENES Y SERVICIOS4,000.00

5.3.11.27SERVICIOS NO PERSONALES2,500.00

Tesista11,000.001,000.00

Asesor y asistente tcnico11.500.001.500.00

5.3.11.32PASAJES Y GASTOS DE TRANSPORTE500.00

Movilidad local y regional1500.00500.00

5.3.11.39OTROS SERVICIOS DE TERCEROS500.00

Copia de Separatas1300.00300.00

Informe de investigacin1200.00200.00

5.3.11.48MATERIALES DE ESCRITORIO500.00

tiles de escritorio1500.00500.00

5.3 Materiales y equipos a utilizar6. BIBLIOGRAFA Diseo conceptual del mtodo de hundimiento por sublveles en Yauricocha.

Explotacin subterrnea, mtodos y casos prcticos, Universidad del Altiplano, 1998.

Howard, L. Hartman, SME Mining Engineering Handbook. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc. Colorado, 1992.

Informes tcnicos de la empresa EMERSAC, Ing. geomecnico Jorge Ramrez, 2003.

Investigaciones geomecnicas. Informes-Mina Rosaura-Ricardo Yupanqui, 2002

S., Borisov; M., Klokov y B., Gornovoi, Labores Mineras, 1976.

7. ANEXOS

Matriz de consistencia. EMBED AutoCAD.Drawing.14

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