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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERA
ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA GEOLGICA
PLANEAMIENTO DE MINADO DE LA MINERA NO METALICA CALMIS
Curso:
PLANEAMIENTO Y SEGURIDAD MINERA.
Docente:
ING. VICTOR ARAPA VILCA.
Presentado Por:
SOBERON ESPINOZA, Robert.
Cajamarca, Diciembre de 2015
AGRADECIMIENTO
Agradezco muy cordialmente a mi alma mater la Universidad Nacional de Cajamarca,
a nuestra Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera Geolgica por brindarnos la
oportunidad y facilitarnos las herramientas y equipos necesarios para lograr nuestros
objetivos.
DEDICATORIA
Dedicado a mis padres, por sus consejos, su perseverancia, por el valor mostrado para
salir adelante y la motivacin constante que nos ha permitido ser personas de bien y a
todos aquellos que ayudaron directa o indirectamente a realizar este trabajo de
investigacin.
CONTENIDO
RESMEN 8
ABSTRACT 9
INTRODUCCIN 10
Ttulo: PLAN DE MINADO DEL PROYECTO CALMIS 11
CAPITULO I: METODOLOGA DE LAINVESTIGACIN 11
1.1.Planteamiento del problema 11
1.2.Formulacin del problema 11
1.3.Justificacin de la investigacin 11
1.4.Alcances o delimitacin de la investigacin 11
1.4.1.Delimitacin espacial 12
1.4.2.Delimitacin temporal 12
1.5.Limitaciones 12
1.6.Objetivos 12
1.6.1. General 12
1.6.2.Especficos 12
1.7.Antecedentes 13
CAPITULO II. GENERALIDADES 14
2.1.Ubicacin 14
2.2.Accesibilidad 15
2.3.Propiedad minera y superficial del proyecto 15
2.4.Extensin del rea de explotacin 15
2.5.Clima 16
2.5.1.Temperatura 16
2.5.2.Precipitacin 16
2.6.Vegetacin 17
CAPITULO III. GEOLOGA 18
3.1.Geomorfologa 18
3.1.1.Unidades mayores 18
3.1.2.Unidades menores 19
3.2.Geologa regional 22
3.3.Geologa local 23
3.4.Geologa estructural 25
3.5.Clasificacin de los macizos rocosos 25
3.5.1.Parmetros de clasificacin geomecnica 25
3.6. Geologa histrica 26
CAPITULO IV: CUBICACIN DE RESERVAS 27
4.1.Tipo de recurso a explotar 27
4.2.Clculo de reservas 27
CAPITULO V: OPERACIN MINERA 29
5.1.Ciclo del minado 29
5.1.1.Desbroce 29
5.1.2.Extraccin de mineral 30
5.1.3.Carguo 30
5.1.4.Trasporte interno 30
5.1.5.Molienda (chancado y zaranda) 30
5.1.6.Trasporte 30
5.1.7.reas de almacenamiento temporal 30
5.2.Mtodo de minado 30
5.3.Parmetros y lineamientos de explotacin 31
5.4.Diseo del tajo en operaciones y explotacin 31
CAPITULO VI: DESARROLLO Y COSTRUCCIN 32
6.1.Instalaciones de almacenaje y servicio 32
6.1.1.Cocina comedor 32
6.1.2.Casa almacn 32
6.1.3.Cuarto de guardiana 33
6.1.4.Oficina 33
6.1.5.Almacn de explosivos 33
6.1.6.Galpones de entrada y de salida 34
6.2.Instalaciones de sanitarias 35
6.2.1.Letrina 35
6.2.2.Sistema de agua potable 35
6.3.Instalaciones de manejo de residuos 35
6.3.1.Depsito de residuos industriales y peligrosos 35
6.4.Tajo 36
6.5.Accesos 36
6.6.Zona de parqueo 36
6.7.Instalaciones de planta 37
6.7.1. Hornos 37
6.7.2.Chancadora. (Molino) 37
6.7.3.Tanque de almacenamiento de combustible 37
6.8.Botadero 38
6.9.Cancha de mineral 38
CAPITULO VII: DISEO DE LOS LMITES DE LA CANTERA 39
7.1.Principales elementos de la cantera 40
7.2.Localizacin y diseo de instalaciones 41
CAPITULO VIII: PRODUCCIN O EXPLOTACIN 42
8.1.Diseo para la extraccin 42
8.1.1.Caractersticas geolgicas generales del rea de minado 42
8.1.2.Mtodo de explotacin 42
8.1.3.Anlisis Geomecnico con el software Slide 43
8.1.4.Diseo del tajo 52
8.1.5.Descripcin de las operaciones de extraccin 55
8.1.6.Programa de produccin 56
8.2.Diseo de perforacin y voladura 57
8.2.1.Perforacin 58
8.2.2.Voladura 59
8.3.Excavacin y carguo 59
8.4.Transporte de material 60
8.5.Chancado de roca 60
8.5.1.Especificaciones de la maquina 60
8.6.Proceso tecnolgico de planta 60
8.6.1.Diseo de horno 60
8.6.2.Preparacin de carbn 61
8.6.3.Personal de planta 62
8.7.Fase de molienda o chancado 62
8.7.1.Caractersticas de la maquina 63
CAPITULO IX: MAQUINARIA, EQUIPOS Y EPPS 64
9.1.Maquinaria 64
9.1.1.Volquete T.KING modelo ZB3047JDD 64
9.1.2.Excavadora Hidrulica 320D/320D L 65
9.1.3.Lokotrack LT7150 66
9.2.Equipo 67
9.2.1.Proteccin a la Cabeza. 67
9.2.2.Proteccin de Ojos y Cara. 68
9.2.3.Proteccin de los Odos. 68
9.2.4.Proteccin Respiratoria. 68
9.2.5.Proteccin de Manos y Brazos. 69
9.2.6.Proteccin de Pies y Piernas. 69
9.2.7.Cinturones de seguridad para trabajo en altura. 69
9.2.8.Ropa de Trabajo. 69
CAPITULO X: CIERRE DE MINA 71
10.1.Estabilidad de taludes 71
10.2.Recubrimiento vegetal y mitigacin del impacto visual 71
10.3.Monitoreo del rea de operaciones 72
CONCLUSIONES 73
RECOMENDACIONES 73
BIBLIOGRAFIA 74
NDICE DE IMGENES
Imagen N: 1 plano de ubicacin de la concesin minera Calmis y su proyecto de explotacin 14
Imagen N: 2. Propiedad minera y superficial del proyecto. Fuente: Geocatmin ...................... 15
Imagen N: 3. Columna estratigrfica, solo se presenta la Cajamarca y su infrayacente ........... 23
Imagen N: 4. Columna estratigrfica, se presenta las unidades litoestratigraficas desde el
cretceo superior hasta el Paleogeno-Neogeno ......................................................................... 24
Imagen N: 5. Imagen satelital, donde presenta el anticlinal de Llullapuquio ............................ 25
Imagen N: 6. Cubicacin de reservas y diseo de pit ................................................................ 27
Imagen N: 7. Instalacin de cocina comedor ............................................................................. 32
Imagen N: 8. Instalacin de casa almacn ................................................................................. 33
Imagen N: 9. Instalacin de almacn de explosivos .................................................................. 34
Imagen N: 10. Galpones de entrada y salida ............................................................................. 35
Imagen N: 11. Depsitos de residuos con su color respectivo .................................................. 36
Imagen N: 12. Tajo hipottico para la extraccin de caliza ....................................................... 36
Imagen N: 13. Modelo de horno para calcinacin de caliza ...................................................... 37
Imagen N: 14. Chancadora utilizada para bajar la granulometra ............................................. 37
Imagen N: 15. Tanque de combustible que alimentara a la maquinaria ................................... 38
Imagen N: 16. Cancha de mineral, donde ya se empaca la materia prima ............................... 38
Imagen N: 17. Imagen satelital del proyecto Calmis ................................................................. 40
Imagen N: 18. Elementos del Modelo bsico del mtodo de explotacin (Banqueo por
derribo)........................................................................................................................................ 41
Imagen N: 19. Diseo de bancos de explotacin ....................................................................... 41
Imagen N: 20. Proyecto Calmis Geologia presente................................................................. 54
Imagen N: 21. Diseo del tajo en RecMin. Vista en planta........................................................ 54
Imagen N: 22. Diseo del tajo en 3D ......................................................................................... 55
Imagen N: 23. diseo de bancos, para el clculo del volumen a explotar................................. 55
Imagen N: 24. Hono hipottico para la calcinacin ................................................................... 61
Imagen N: 25. Herramienta a utilizar para la extraccin ........................................................... 67
Imagen N: 26. Equipos de seguridad para el personal .............................................................. 70
Imagen N: 27. Estabilidad de taludes por el mtodo de banquetas para el cierre de minas .... 71
Imagen N: 28. Recubrimiento vegetal que se tendr en cuenta para el cierre de minas ......... 72
NDICE DE TABLAS
Tabla 1. Ubicacin de la concesin minera Calmis ..................................................................... 14
Tabla 2. Accesibilidad al proyecto ............................................................................................... 15
Tabla 3. Coordenadas de extensin de la concesin minera no metlica .................................. 16
Tabla 4. Temperatura presente en el proyecto .......................................................................... 16
Tabla 5.comportamiento de la precipitacin .............................................................................. 17
Tabla 6. Datos para el clculo de reservas .................................................................................. 28
Tabla 7. propiedades que se tienen el clculo de reservas ......................................................... 28
Tabla 8. parmetros y lineamientos de explotacin ................................................................... 31
Tabla 9. Estaciones geomecnicas .............................................................................................. 43
Tabla 10. Produccin que se tendr mensualmente .................................................................. 56
Tabla 11. horas de trabajo .......................................................................................................... 57
NDICE DE FOTOGRAFAS
Foto N 1. Vegetacin presente en la zona cuyas coordenadas son 762230, 9211625 y Z: 3680
..................................................................................................................................................... 17
Foto N 2. Relieve ondulado zona Chamis Colpayo 762216, 9210898 Z: 3802msnm .............. 18
Foto N 3. Parte de la cordillera occidental de los andes en el proyecto Calmis ubicado en:
762587, 9210750, Z:3823msnm .................................................................................................. 19
Foto N 4. Colinas presentes en el proyecto Calmis cuya ubicacin est en: 762248, 9210718,
3822msnm ................................................................................................................................... 20
Foto N 5. Vertiente montaosas muy empinada cuya ubicacin est en 761891, 9211060 y
3826msnm ................................................................................................................................... 20
Foto N 6. Mesa en forma de cornisa cuyas coordenadas son: 762401, 9210634 y 3785msnm 21
Foto N 7. Presencia de domos andesticos cuyas coordenadas son: 762198, 9211356 y
3849msnm ................................................................................................................................... 21
Foto N 8. Presencia de quebradas y crcavas en el punto 762632, 9210920 y 3795msnm ..... 22
Foto N 9. Presencia de lenares producto de la disolucin de calizas presentes en el punto
762174, 9210864 y 3804msnm ................................................................................................... 22
Foto N 10. Calizas de la formacin Cajamarca con presencia de venillas de calcita y xidos en
el punto 762214, 9210840 y 3840msnm .................................................................................... 24
Foto N 11. Presencia de esparitas en caliza de la formacin Cajamarca en el punto 762198,
9210824 y 3840msnm ................................................................................................................. 42
Foto N 12. Pendiente del terreno en forma natural en el proyecto Calmis cuyas coordenadas
son: 762178, 9210850 y 384msnm ............................................................................................. 44
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PROYECTO DE YACIMIENTO NO METLICO: CALMIS 8
RESMEN
El proyecto minero no metlico de xido de calcio Calmis se ubica en el departamento
de Cajamarca, provincia de Cajamarca, distrito de Cajamarca centro poblado de Chamis
al NW de la ciudad. El desarrollo de este proyecto extractivo se ve enfocado en la
demanda de dicho agregado en la industria minera, especficamente. Para el desarrollo
del proyecto minero no metlico de xido de calcio se tuvo que desarrollar estrategias de
cubicacin de reservas las cuales se calcularon en un total de 386662.41 Tn para un ao,
basado en el plan de minado para un ao (anexo 16), adems de estar incluido el estudio
geomecnico del proyecto el cual dio resultado de RMR (Tipo II) y GSI (62), los cuales
sirvieron para establecer el mtodo de explotacin y el diseo del tajo (talud ngulo de
talud final, ngulo de banco y bermas) en un rea de 0.022Km2. De esta manera se
establecieron el nmero de bancos de explotacin, en los cuales su explotacin est en
funcin a los requerimientos que se haga por parte de la empresa ganadora de la licitacin.
En base a los requerimientos y a la cantidad de reservas estimadas y requeridas se
procedi a establecer el equipo de trabajo y el personal necesario para los trabajo en el
tajo y en planta, adems de vigilancia y secretara. Se procedi a la compra de equipos
tales como EPP, movilidad (camioneta hilux 4 x 4), entre otros. Adems se plantea el
alquiler de maquinaria pesada (excavadora hidrulica, cargador frontal, cisterna,
volquetes) para los trabajos extractivos, carguo y acarreo.
Para el desarrollo del proyecto se considera sistemas de gestin de seguridad, salud
ocupacional y medio ambiente, los cuales estn basado en las normas y polticas del
DECRETO SUPREMO N 055-2010-EM, adems de establecer reglas y condiciones a
travs del reglamente interno de seguridad y salud ocupacional (RISSO), los cuales
formas parte de los sistemas de gestin de seguridad, salud ocupacional y medio ambiente
(SSYMA). Necesariamente la empresa minera no metlica de xido de calcio considera
en el plan de minado un Declaracin de Impacto Ambiental (DIA) como parte de la
gestin ambiental, en funcin del plan de minado para un ao, donde la empresa considera
a los 3 componentes ambientales (medio fsico, medio Biolgico, medio social) como la
base fundamental del desarrollo integrado y sostenible.
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PROYECTO DE YACIMIENTO NO METLICO: CALMIS 9
ABSTRACT
The non-metallic mining project calcium oxide "Calm" is located in the department of
Cajamarca, province of Cajamarca, District of Cajamarca - Chamis village northwest of
the city center. The development of this extractive project is focused on said aggregate
demand in the mining industry, specifically. For the development of non-metallic mining
project calcium oxide it had to develop strategies for mining reserves which are estimated
at a total of 386662.41 tons for a year, based on the mining plan for a year (Annex 16) as
well to be included geomechanical study of the project which gave a result of RMR (Type
II) and GSI (62), which served to establish the method of operation and design of the pit
(slope angle end slope, bank angle and berms ) in an area of 0.022Km 2. Thus the number
of banks operating in which their use is based on the requirements to be made by the
company winning the tender were established. Based on the requirements and the
required amount of estimated and proceeded to establish the team and the staff needed
for work in the pit and on the ground, in addition to monitoring and secretariat
reserves. We proceeded to the purchase of equipment such as EPP, mobility (truck hilux
4 x 4), among others. Besides the rental of heavy equipment (hydraulic excavator, front
loader, tank, dump) to extractive work, loading and hauling arises.
For the project is considered safety management systems, occupational health and
environment, which are based on the rules and policies of Supreme Decree No. 055-2010-
EM, in addition to establishing rules and conditions through the internal rules of
Occupational Safety and Health (RISSO), which forms part of the safety management
systems, occupational health and environment (SSYMA). Necessarily non-metallic
mining company considers calcium oxide in the mining plan one Environmental Impact
Statement (EIS) as part of environmental management, according to the mining plan for
a year, where the company considers environmental components 3 (physical
environment, biological environment, social environment) as the fundamental basis of the
integrated and sustainable development.
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PROYECTO DE YACIMIENTO NO METLICO: CALMIS 10
INTRODUCCIN
El desarrollo de proyectos mineros no metlicos de xido de calcio hoy en da se ha
convertido en una de las industrias bien rentables en la regin Cajamarca - Bambamarca.
Muchas de estas empresa aun no cuentan con los permisos y sus labores extractivas no se
ajustan a las normas, poltica y requerimientos que exigen las leyes peruanas, por lo que
no cumplen con los requisitos suficientes para poder postular de manera formal a
licitaciones y o requerimientos que se hagan las instituciones pblicas y privadas. Es por
esto que Minera no metlica de xido de calcio Calmis, busca genera un ambiente de
confianza al momento de ofrecer su producto ya que desarrolla un ambiente de confianza
con las empresas que requieran de los servicios. Minera no metlica tiene entre sus
objetivos principales el posicionarse en el mejor lugar del mercado, brindando sus
productos de cal de calidad.
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PROYECTO DE YACIMIENTO NO METLICO: CALMIS 11
Ttulo: PLAN DE MINADO DEL PROYECTO CALMIS
CAPITULO I: METODOLOGA DE LAINVESTIGACIN
1.1. Planteamiento del problema
El proyecto Calmis se encuentra ubicado en el casero Llullapuquio, Centro Poblado de
Chamis, Provincia de Cajamarca, departamento de Cajamarca, corresponde a un
yacimiento de caliza con mineralizacin econmica de CaO, alojado en una secuencia
estratificada y carbonatada del Cretcico Superior, correspondiente a la formacin
Cajamarca que forma parte de la franja polimetlica sedimentaria de la cordillera
interandina.
A nivel mundial y nacional, los yacimientos de caliza representan la principal fuente de
CaO, es por ello que se necesita de su explotacin ya que tiene diferentes usos en la
industria, adems que contribuye al desarrollo de la poblacin. Otras de las bondades es
que tiene una gran relacin con los depsitos tipo skarn que incrementan el potencial
exploratorio alrededor de dicho yacimiento.
Es por ello que en el presente trabajo se busca realizar un planeamiento a mediano plazo
para saber el potencial no metlico de dicho yacimiento, adems, se debe planificar el
mtodo de explotacin, produccin, comercializacin, personal y equipos, transporte,
construccin. Todo ello se hace para respetar todo una serie de pasos y as cumplir con
los objetivos trazados.
1.2. Formulacin del problema
Cul es el potencial no metlico anual para la explotacin de la calera Calmis?
1.3. Justificacin de la investigacin
El presente trabajo se va a realizar con la finalidad de brindar un conocimiento sobre el
potencial no metlico de caliza y la calidad de cal viva que tiene el denuncio minero para
que as sirva de base a cualquier proyecto que se quiera realizar, ya que la zona no cuenta
con un estudio reciente de este tipo.
1.4. Alcances o delimitacin de la investigacin
En el presente proyecto se va a realizar un plan de minado, el cual consiste en: el
modelamiento geolgico y el clculo de reservas minerales para lo cual se utilizar
software especializado de minera, lo cual servir como base fundamental para el diseo
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PROYECTO DE YACIMIENTO NO METLICO: CALMIS 12
del open pit, este diseo estar en funcin a la geomecnica presente y al tamao de
equipos de produccin. A la vez se delimitar reas para las funciones que se realiza en
la operacin ya sean polvorines, campamentos, hospitales, baos, etc. Haciendo todo lo
mencionado se obtendrn valores, clculos y planos del plan de minado.
1.4.1. Delimitacin espacial
Este proyecto est ubicado en el casero Llullapuquio, Centro Poblado de Chamis,
Provincia de Cajamarca, departamento de Cajamarca.
1.4.2. Delimitacin temporal
El proyecto en la actualidad est siendo explorado y evaluado con fines de obtener
yacimientos no metlicos de xido de calcio con fines industriales.
1.5. Limitaciones
El proyecto Calmis tiene como principal limitante la restriccin de taladros de
perforacin, estudios geofsicos y estudios de pretroscopia para determinar con exactitud
las trazas de CaO. No obstante esto no imposibilita el desarrollo del presente trabajo que
se centra solo en parte de la Formacin Cajamarca.
1.6. Objetivos
1.6.1. General
Desarrollar el planeamiento anual para la explotacin del proyecto no metlico Calmis
1.6.2. Especficos
Realizar el EIA del proyecto Calmis
Delimitar el zoneamiento y parmetros geolgicos
Desarrollar los parmetros geomecanicos para el diseo.
Realizar el modelamiento geolgico y clculo de reservas minables.
Disear la mina de acuerdo al mtodo de explotacin seleccionado.
Evaluar costos y cantidades de los diferentes equipos, maquinarias, personal y otros.
Estimar la produccin mensual y anual de xido de calcio.
Evaluar el cierre de minas, poscierre y monitoreo.
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PROYECTO DE YACIMIENTO NO METLICO: CALMIS 13
1.7. Antecedentes
Franco(S/A). Proyecto minero no metlico de calera La Nena. Donde realizo el modelo
geolgico, modelo geomecnico, clculo de reservas y diseo del tajo de una mina de
xido de calcio.
Bracamonte, Calvo (2009). Evaluacin de usos potenciales de un yacimiento de minerales
no metlicos. Se realiz metodologas de investigacin especfica como anlisis qumico
para determinar la ley de cal pura.
Acevedo (2005). Factibilidad tcnico econmico de la explotacin de un yacimiento de
caliza en la Regin Metropolitana. El objetivo de la presenta investigacin intenta
demostrar la conveniencia o inconveniencia econmica de asignar recursos escasos de
inversin a la explotacin de un yacimiento de caliza localizado en la Regin
Metropolitana, aplicando para ello las tcnicas de preparacin de proyectos.
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PROYECTO DE YACIMIENTO NO METLICO: CALMIS 14
CAPITULO II. GENERALIDADES
2.1. Ubicacin
La concesin minera no metlica CALMIS, en su totalidad se ubica entre las
coordenadas UTM.
Tabla 1. Ubicacin de la concesin minera Calmis
El proyecto CALMIS se encuentra a una altitud aproximada de 3800 a 3820 m.s.n.m
El rea a explotar se encuentra ubicada dentro de la mencionada concesin en un polgono
irregular que se muestra en la siguiente imagen.
Imagen N: 1 plano de ubicacin de la concesin minera Calmis y su proyecto de explotacin
Con un rea de 0.022 Km2 ubicado en el casero de Llullapuquio, centro poblado de
Chamis, distrito de Cajamarca, provincia de Cajamarca y departamento de Cajamarca.
VERTICE ESTE NORTE
NE 762700 9211900 Lado Norte Lado Este Area Cubierta
SE 762700 9210615 Km Km Km2
SW 761290 9210615 1.4 1.29 1.81
NW 761290 9211900
AREA CUADRICULACUADRICULA
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PROYECTO DE YACIMIENTO NO METLICO: CALMIS 15
2.2. Accesibilidad
Para acceder a la zona de trabajo se toma un trayecto desde la ciudad de Cajamarca por
la carretera a Chamis, esta es la principal carretera que nos conecta con Cumbemayo y
Chetilla, siguiendo en direccin NW se llega a Majalapampa luego Llullapuquio para
posteriormente llegar al proyecto CALMIS.
Tabla 2. Accesibilidad al proyecto
Ruta-terrestre Distancia(km) Va Estado Tiempo(min)
Cajamarca-
proyecto
CALMIS
18 Aprox afirmada Regular 40
2.3. Propiedad minera y superficial del proyecto
La propiedad minera y nombre se representan en la siguiente imagen.
Imagen N: 2. Propiedad minera y superficial del proyecto. Fuente: Geocatmin
2.4. Extensin del rea de explotacin
La empresa REPRESENTACIONES MANTO BLANCO de la concesin minera no
metlica CALERA CALMIS, comprende un rea de 1.8 kilmetros cuadrados, se ubica
entre las coordenadas que se muestra en el siguiente cuadro.
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PROYECTO DE YACIMIENTO NO METLICO: CALMIS 16
Tabla 3. Coordenadas de extensin de la concesin minera no metlica
PUNTO COOR. ESTE COOR. NORTE COTA(msnm)
1 762700 9211900 3684
2 762700 9210615 3798
3 761290 9210615 3702
4 761290 9211900 3689
La extensin del rea de explotacin es de 0.022 kilmetros cuadrados representada en el
tem de ubicacin.
2.5. Clima
El clima es variado ya que se encuentran diferencias notorias de esto debido a la presencia
de corrientes de aire y neblina que lo tornan en clima fro en horas de la tarde, pudiendo
llegar a 8 C en especial en las partes ms altas, que a la vez puede llegar a 13 C que es
lo ms normal y estable en el da.
2.5.1. Temperatura
Las temperaturas promedios se muestran en el siguiente cuadro.
Tabla 4. Temperatura presente en el proyecto
Temperatura Mxima Promedio: 13 C.
Temperatura Mnima Promedio: 0 C.
Temperatura Promedio: 8 C.
2.5.2. Precipitacin
La poca de lluvias se da generalmente entre los meses de Octubre y Abril; mientras que
de Mayo a Setiembre se producen precipitaciones moderadas. La precipitacin mxima
en 24 horas fue de 24.3 mm, mientras que la acumulada fue de 79.2 para la provincia de
Cajamarca.
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PROYECTO DE YACIMIENTO NO METLICO: CALMIS 17
Tabla 5.comportamiento de la precipitacin
2.6. Vegetacin
La zona de estudio presenta una tpica vegetacin del piso altitudinal Quechua como son
rboles de pinus sylvestris (pino), eucalyptus camaldulensis Dehn (eucalipto), alnus
glutinosa (aliso), agabe sp. (Penca), sobresaliendo el stipa ichu (ichu), adems de
vegetacin de cultivo.
Foto N 1. Vegetacin presente en la zona cuyas coordenadas son 762230, 9211625 y Z: 3680
NE SW SW NE
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PROYECTO DE YACIMIENTO NO METLICO: CALMIS 18
CAPITULO III. GEOLOGA
3.1. Geomorfologa
Las formas del terreno en la actualidad son el resultado de la interaccin entre fuerzas
endgenas, o procesos tectnicos de creacin de volmenes montaosos, y fuerzas
exgenas, o procesos erosivos de destruccin y modelado de relieves. Las fuerzas
endgenas se nutren de la energa geotrmica, mientras que las fuerzas exgenas se
generan a partir de la energa solar y de la energa rotacional de la tierra.
Como parte del relieve andino el rea de estudio presenta una gran variedad de caracteres
geomorfolgicos, que resultan de la compleja topografa
Entre las geoformas encontradas en la zona podemos encontrar superficies onduladas,
pendientes suaves, as como un relieve abrupto.
Durante la inspeccin de campo se ha podido encontrar diversos procesos en el rea
de la concesin, estos que se describen a continuacin:
3.1.1. Unidades mayores
Relieve
El rea de estudio cuenta con rasgos geogrficos caractersticos de la cordillera
occidental, presenta una topografa variada, con algunas cumbres empinadas, con
presencia de procesos metericos y erosivos.
Foto N 2. Relieve ondulado zona Chamis Colpayo 762216, 9210898 Z: 3802msnm
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cordillera occidental
Es una cadena montaosa que constituye el ramal occidental de la cordillera de los
Andes en el Per. Se extiende en direccin noroeste-sureste por el departamento de
Cajamarca atravesando el PROYECTO CALMIS. A continuacin se observa una
fotografa de la codillera occidental en el proyecto.
Foto N 3. Parte de la cordillera occidental de los andes en el proyecto Calmis ubicado en:
762587, 9210750, Z: 3823msnm
3.1.2. Unidades menores
Colinas
En la zona de estudio podemos encontrar terrenos con una pendiente ligeramente suave
(28), dicha zona tiene una topografa poco accidentada pero con procesos geolgicos y
geomorfolgicos de escorrenta superficial.
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Foto N 4. Colinas presentes en el proyecto Calmis cuya ubicacin est en: 762248, 9210718,
3822msnm
Vertiente montaosa muy empinada
En la zona de trabajo encontramos terrenos con pendientes y topografa muy abrupta
(70), que pueden superar el 50 % y se encuentran expuestas a una erosin bastante fuerte
Foto N 5. Vertiente montaosa muy empinada cuya ubicacin est en 761891, 9211060 y
3826msnm
mesa
En la zona de estudio, se pudo apreciar una mesa, la cual es una zona elevada de terreno
con una cima plana y cuyos lados suelen ser acantilados abruptos.
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Foto N 6. Mesa en forma de cornisa cuyas coordenadas son: 762401, 9210634 y 3785msnm
Domos
En el rea concesionada se puede apreciar domos andesticos en el cerro Colpayo,
principalmente, donde dan origen a un yacimiento metlico prfido y skarn.
Foto N 7. Presencia de domos andesticos cuyas coordenadas son: 762198, 9211356 y
3849msnm
Quebradas
En la zona de estudio se logr apreciar la quebrada principal donde inicia su curso el rio
San Lucas
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Foto N 8. Presencia de quebradas y crcavas en el punto 762632, 9210920 y 3795msnm
Lenares
Los lenares son estructuras que en la zona de estudio se presentan en la formacin
Cajamarca, en las calizas de sta formacin; estos lenares son producto de procesos
metericos por parte de las lluvias y del viento, dando una estructura tipo canal.
Foto N 9. Presencia de lenares producto de la disolucin de calizas presentes en el punto
762174, 9210864 y 3804msnm
3.2.Geologa regional
La zona de estudio se ubica en la parte Nor Occidental del territorio Peruano, en el
cuadrngulo Geolgico de Cajamarca (15f del INGEMMET); tectnicamente hablando
al Este de las Placas convergentes (placa sud americana y placa de nazca) y bajo la
influencia de la deflexin de Huancabamba a fines del cretceo.
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Dentro de las rocas que afloran en mayor proporcin tenemos el Grupo Quilquian
Mujarrm y la formacin Cajamarca. Tambin afloran rocas volcnicas, rocas intrusivas
de composicin dactica y andestica del Palegeno Negeno y depsitos cuaternarios
recientes.
La geologa de sta parte de la Cordillera Occidental contiene una potente secuencia de
rocas sedimentarias marinas del Mesozoico.
El Grupo Quilquin Formacin Mujarrm consiste de una gruesa secuencia de calizas
nodulares macizas, seguida de una intercalacin de margas y lutitas amarillentas
fosilferas. La formacin Cajamarca, la que ms aflora en los mrgenes de un sinclinal
est conformado por calizas nodulares muy buenas para la extraccin de CaO (Wilson,
1985).
Imagen N: 3. Columna estratigrfica, solo se presenta la Cajamarca y su infrayacente
3.3. Geologa local
El proyecto CALMIS corresponde a las secuencias calcreas del cretceo superior que
ms destaca en su afloramiento, por su homogeneidad litolgica y ocurrencia en bancos
gruesos y duros, cuyos afloramientos exhiben una topografa krstica con fuertes
pendientes y en muchos casos abismos de pendientes hasta los 70. Su espesor vara entre
los 600 y 700 metros. En esta zona de estudio se observa estructuras aborregadas as como
la karstificacion y lapias, as tambin como estilolitos y rizaduras como se muestra en la
fotografa siguiente de calizas, caractersticas de la formacin Cajamarca.
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Foto N 10. Calizas de la formacin Cajamarca con presencia de venillas de calcita y xidos en
el punto 762214, 9210840 y 3840msnm
Imagen N: 4. Columna estratigrfica, se presenta las unidades litoestratigraficas desde el
cretceo superior hasta el Paleogeno-Neogeno
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3.4. Geologa estructural
Estructuralmente el rea estudiada ha sido afectada por deformaciones, producto de
esfuerzos compresivos y distensivos. Esto ha generado plegamientos, los cuales han
producido que las estructuras se fallen.
Lo ms resaltante de sta zona es que ha reconocido un sistema de diaclasas o
fracturamiento, plegamientos de las rocas por causa de esfuerzos cizallantes.
Sinclinal Llullapuquio
En las inmediaciones del cerro Colpayoc - Majalapampa, se observa el sinclinal
Llullapuquio (por estar en la zona de Llullapuquio), afectando las unidades
formacionales Cretceas, el eje tiene una orientacin NW-SE (N 300).
Imagen N: 5. Imagen satelital, donde presenta el anticlinal de Llullapuquio
3.5.Clasificacin de los macizos rocosos
Se clasificar el macizo rocoso tras tomar la data en la zona perteneciente a la concesin
utilizando la clasificacin Geomecnica de Bieniawski RMR (Rock Mass Rating).
3.5.1. Parmetros de clasificacin geomecnica
Espaciado
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Es la distancia perpendicular entre discontinuidades adyacentes. ste determina el tamao
de los bloques de roca intacta. Cuanto menos espaciado tengan, los bloques sern ms
pequeos y cuanto ms espaciado tengan, los bloques sern ms grandes.
Persistencia
Es la extensin en rea o tamao de una discontinuidad. Cuanto menor sea la persistencia,
la masa rocosa ser ms estable y cuanto mayor sea sta, ser menos estable.
Rugosidad
Es la aspereza o irregularidad de la superficie de la discontinuidad. Cuanta menor
rugosidad tenga una discontinuidad, la masa rocosa ser menos competente y cuanto
mayor sea sta, la masa rocosa ser ms competente.
Apertura
Es la separacin entre las paredes rocosas de una discontinuidad o el grado de abierto que
sta presenta. A menor apertura, las condiciones de la masa rocosa sern mejores y a
mayor apertura, las condiciones sern ms desfavorables.
Relleno
Son los materiales que se encuentran dentro de la discontinuidad. Cuando los materiales
son suaves, la masa rocosa es menos competente y cuando stos son ms duros, sta es
ms competente. En este algunas son rellenadas con arcillas y otras no contienen relleno.
La clasificacin geomecnica segn la estacione realizada (descrita en el captulo VIII),
muestran una roca de tipo II, adems el anlisis de estabilidad de taludes mediante el
software Slide, nos presenta un FS>1. Esto quiere decir que la zona es estable al momento
de su explotacin con los parmetros de taludes indicados; H=4m, B=2.5. Angulo de talud
de trabajo=70, ngulo de talud final =42
3.6. Geologa histrica
A fines del Albiano medio, el mar cubri totalmente la regin llegando hasta el oriente
peruano, condiciones que subsistieron hasta el Santoniano, en cuyo lapso se depositaron
en la cuenca, rocas calcreas de las formaciones Yumagual, Quilquian Mujarrum,
Cajamarca y Celendn (esta ltima con bastante contenido arenoso) llegando a un espesor
de 1500m aproximadamente. Simultneamente, en la plataforma se deposit una
cobertura calcrea de menor espesor (Formacin Jumasha), con un espesor de 300m.
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CAPITULO IV: CUBICACIN DE RESERVAS
4.1. Tipo de recurso a explotar
La reserva en la concesin minera CALMIS, est formado por roca caliza de la
Formacin Cajamarca, la cual tiene mltiples usos tanto en la industria como en la
construccin. El principal elemento extrado de este tipo de roca es el CaCO3 o como su
principal componente que es el (CaO), llamado tambin cal viva y que es comercializado
para diferentes industrias, entre ellas, la industria minera en el mercado local.
4.2. Clculo de reservas
Se estima las reservas en aproximadamente 386662.41 toneladas mtricas (Tm).
Posteriormente en el captulo de operacin minera se describir el ritmo de desarrollo
conociendo las caractersticas de los equipos a utilizar.
Para el clculo de reservas minerales (cubicacin) se utiliz el software minero RecMin,
que a partir de secciones se gener un slido con el banqueo diseado, para
posteriormente determinar las reservas.
Imagen N: 6. Cubicacin de reservas y diseo de pit
Para calcular el Tonelaje se aplic la siguiente formula:
T= A * P * PE
Donde:
T: Tonelaje proyectado del proyecto
A: rea de operaciones
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P: profundidad aplicada a dichas secciones
PE: peso especfico de la roca caliza
Trazando 6 secciones en el software RecMin obtuvimos un volumen total de 143,208.30
m3 que se muestra en la tabla siguiente.
Mnimo = 3791.62, Mximo = 3819.5
Tabla 6. Datos para el clculo de reservas
SECCIN REA PASO PARCIAL m3 TOTAL m3
3,796.62 6,673.46 5.00 29,691.72 29,691.72
3,801.62 8,244.10 5.00 37,293.90 66,985.62
3,806.62 6,322.08 5.00 36,415.45 103,401.10
3,811.62 3,890.88 5.00 25,532.40 128,933.50
3,816.62 1,154.23 5.00 12,612.77 141,546.20
3,819.50 0.00 2.88 1,662.09 143,208.30
Para obtener el volumen de la reserva en toneladas mtricas, se multiplica el volumen
obtenido en metros cbicos por su peso especfico dela roca caliza, donde se tiene una
reserva de 386,662.41 TM. El resultado se presenta en la siguiente tabla.
Tabla 7. Propiedades que se tienen el clculo de reservas
rea de operaciones 0.0222 Km2
profundidad aplicada a dichas secciones 32.5 m
peso especfico de la roca caliza 2.7 g/cm3
Estimacin de reservas 386662.41 Tm
El total de reservas explotadas por mes desde enero del 2016 hasta diciembre del mismo
ao, fecha en donde culminan los trabajos de provisin de xido de calcio a la empresa
encargada del proyecto se ven reflejadas en las tablas presentes en el captulo VIII
tem(programa de produccin). La extraccin de xido de calcio por mes est en funcin
a la cantidad de das laborables establecidos por la empresa minera no metlica de xido
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de calcio CALMIS, la cual se basa en un total de 8 horas laborables por da segn el
ministerio de trabajo, para la extraccin.
CAPITULO V: OPERACIN MINERA
5.1. Ciclo del minado
En el ciclo de minado se contemplan todas las actividades que se han de realizar en la
etapa de operacin. La finalidad de analizar el ciclo de minado es la de establecer los
procedimientos de trabajo seguro (PETS).
De acuerdo al modelo geolgico, modelo geomecnico, ambientales y de seguridad, el
desarrollo del ciclo de minado consiste en las siguientes partes:
Limpieza del material cuaternario o topsoil.
Perforacin y voladura para remover o craquelar los estratos de caliza.
Trabajo de la retroexcavadora con su accesorio denominado picotn para
efectuar cortes de ladera por desplome, en caso se necesite.
Perforacin y voladura secundaria para reducir el tamao de los bloques.
5.1.1. Desbroce
Para realizar el desbroce de nuestro proyecto es fundamental tener en cuenta los trabajos
de movimiento de tierras, debido principalmente al material estril que se requiere
remover con la actividad de desbroce, para llegar a los horizontes de material econmico
que se ha de extraer. Esta actividad incluye las tareas siguientes:
Remocin del material orgnico y estril que cubre las reservas no metlicas de
caliza.
Acarreo y disposicin de estos materiales al emplazamiento proyectado en el plan
de minado.
La tierra vegetal deber ser siempre retirada a un rea preestablecida dentro de los
componentes del proyecto y se tomaran las medidas dispuestas en la legislacin vigente
en materia medioambiental, de seguridad y salud ocupacional. La vegetacin y arboles
sern podados y ponerlos en uso final.
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5.1.2. Extraccin de mineral
El trabajo se basar en un esquema de produccin continua donde la excavacin se har
mediante operaciones manuales y operaciones apoyadas con maquinaria los cuales
removern el material para proceder posteriormente a su carguo y transporte.
En el trabajo de excavacin es fundamental determinar la productividad del personal,
estableciendo la relacin entre la produccin por hora y los costos directos e indirectos
vinculados con la excavacin. Como parte de este proceso tambin cabe incluir las tareas
de acarreo del material en los casos de que se trate de mineral no econmico.
5.1.3. Carguo
Se evaluaran los equipos a ser utilizados en la operacin minera CALMIS. Las
caractersticas de los equipos de carguo se describirn en el captulo de maquinarias y
equipos.
5.1.4. Trasporte interno
El producto triturado se cargar a un camin volquete y se transportar directamente al
horno para su posterior calcinacin.
5.1.5. Molienda (chancado y zaranda)
Luego de la excavacin y carguo, el material pasa a una molienda y seleccin
granulomtrica, para posteriormente obtener el xido de calcio al momento de su
tratamiento.
5.1.6. Trasporte
El trasporte del producto ser retirado a unos 150m aproximadamente de la obra, para su
posterior comercializacin a la industria.
5.1.7. reas de almacenamiento temporal
El rea de almacenamiento provincial se encuentra ubicado dentro de la concesin minera
a unos 150m aproximadamente de la obra, este almacn tiene un rea aproximada de
200m2, donde se almacena el xido de calcio en costales.
5.2.Mtodo de minado
La explotacin de la caliza se realizar por el mtodo de tajo abierto, tipo cantera,
utilizando bancos de explotacin debido a la topografa del rea de trabajo, tambin por
el afloramiento muy superficial de esta roca.
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Para la explotacin de la caliza se disearan bancos superficiales para conformar los
taludes y bermas correspondientes. Con la ayuda de la topografa este mtodo de
explotacin consiste en realizar cortes en forma de tajadas de arriba hacia abajo, por
medio de banqueos y derribo de material fragmentado remanente hasta llegar a la
plataforma de carguo, una vez terminado el primer corte se iniciar con el segundo corte
y as sucesivamente hasta llegar a una profundidad aproximada de 27.5m.
5.3.Parmetros y lineamientos de explotacin
Los parmetros de explotacin se determinarn en base al estudio de estabilidad de
taludes, realizados el presente ao, determinando los siguientes resultados:
Tabla 8. Parmetros y lineamientos de explotacin
PARMETROS Y LINEAMIENTOS DE EXPLOTACIN
Talud de trabajo 70
Talud final 42
Altura de banco 4m
Berma de seguridad 1.5m
Ancho de rampa 3m
Profundidad mxima 27.5m
5.4.Diseo del tajo en operaciones y explotacin
El lmite de tajo planeado para un ao de produccin tiene una profundidad aproximada
de 27.5m. Este diseo se ha desarrollado en el software RecMin, con las caractersticas
para la estabilizacin de taludes.
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CAPITULO VI: DESARROLLO Y COSTRUCCIN
6.1. Instalaciones de almacenaje y servicio
6.1.1. Cocina comedor
Se desarrollara una cocina comedor en un espacio de 40m2, dicha cocina tendr espacio
suficiente para almacenar a todos los trabajadores cmodamente. A continuacin se
presenta una imagen representativa de una cocina comedor, dicha cocina ser presentada
en un plano cuyas coordenadas son: 762,425.799 m, 9, 211,087.2271 m
Imagen N: 7. Instalacin de cocina comedor
6.1.2. Casa almacn
Se desarrollara una casa almacn para conservar el producto de xido de calcio, hasta su
posterior comercializacin. Las coordenadas de dicha casa almacn son las siguientes:
762,311.4988 m 9, 210,966.7885 m
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Imagen N: 8. Instalacin de casa almacn
6.1.3. Cuarto de guardiana
En el proyecto tambin se construir un cuarto para la seguridad de los equipos y
materiales, este cuarto tendr un rea aproximada de 14m2, las coordenadas de dicho
cuarto son: 762448.0241 9210996.4219
6.1.4. Oficina
Se desarrollara una oficina para las atenciones, quejas y reclamos, la oficina tendr un
rea aproximada de 15m2, las coordenadas de dicha oficina sern: 762,575.0243 m, 9,
210,964.6719 m
6.1.5. Almacn de explosivos
Para realizar cualquier actividad que requiera explosivos, se deben contemplar
instalaciones adecuadas para su almacenamiento seguro y apropiado, as como tambin
de las materias primas que son necesarias para su obtencin. Nos referimos especialmente
al nitrato de amonio, el que se debe almacenar en canchas, sacos y/o silos. Estas
instalaciones son las llamadas polvorines.
Tanto la construccin como el funcionamiento de los polvorines se rigen por la Ley
17.798 del Ministerio de Defensa y el Decreto 72 de Seguridad Minera.
Asimismo, las personas que trabajan con polvorines deben estar autorizadas por el
organismo correspondiente, en este caso la Direccin General de Movilizacin Nacional,
dependiente del Ministerio de Defensa.
Las caractersticas ms importantes de la construccin de nuestro polvorn debe ser que;
permanecer cerrado y vigilado por personal idneo, previamente autorizado y capacitado
para tal propsito.
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La ubicacin del polvorn se da en las siguientes coordenadas: 761,942.1397 m, 9,
211,084.2638 m
Imagen N: 9. Instalacin de almacn de explosivos
6.1.6. Galpones de entrada y de salida
Se necesitara galpones para guardar ya sea la mercadera o la maquinaria. Estos galpones
tendrn un rea de 250m2 aproximadamente y se ubicaran en las siguientes coordenadas:
762,434.2657 m, 9, 210,891.6467 m
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Imagen N: 10. Galpones de entrada y salida
6.2.Instalaciones de sanitarias
6.2.1. Letrina
Se construir una letrina para las necesidades bsicas de los trabajadores, esta se ubicara
en las siguientes coordenadas: 762,571.3201 m, 9, 211,120.2472 m
6.2.2. Sistema de agua potable
Es el conjunto de instalaciones y equipos interconectados entre s para proveer un servicio
de agua potable, en cantidad, calidad y en tiempo. El agua potable se conservara
semanalmente en un depsito gigante, solo para consumo humano. 762,512.5825 m
9, 211,064.1554 m
6.3.Instalaciones de manejo de residuos
Los residuos sern manejados segn la ley 27314, que es la ley de manejo de residuos
slidos. Cada cilindro tendr la indicacin con un color para cada residuo. 762,313.6155
m 9, 211,122.3638 m
6.3.1. Depsito de residuos industriales y peligrosos
A continuacin se presenta los colores caractersticos de los cilindros utilizados en
minera para la deposicin y conservacin de residuos slidos.
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Imagen N: 11. Depsitos de residuos con su color respectivo
6.4.Tajo
Como se vena diciendo, el tajo tendr un rea de 0.022Km2, el cual ser construido por
una mquina excavadora Caterpillar 320 DL, hasta una profundidad de 27.5m.
762,193.4944 m 9, 210,861.4841 m
Imagen N: 12. Tajo hipottico para la extraccin de caliza
6.5.Accesos
Se desarrollara accesos: uno para llegar desde la carretera Chamis Chetilla, hasta la
labor; otra para llevar el material a la casa almacn y por ultimo algunos accesos no
carrzales para llegar a ciertas instalaciones como comedor, bao, polvorines, etc.
6.6.Zona de parqueo
Se construir una plataforma para la zona de parqueo de los volquetes y maquinas. Esta
tendr las coordenadas siguientes: 762,133.6984 m 9, 211,031.347 m
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6.7.Instalaciones de planta
6.7.1. Hornos
Se har la construccin de un horno para obtener el producto de xido de calcio que se
ubicara en las siguientes coordenadas: 762,508.8783 m 9, 210,686.065 m
Imagen N: 13. Modelo de horno para calcinacin de caliza
6.7.2. Chancadora. (Molino)
Nuestra chancadora muy til para triturar el material y obtener una mejor seleccin se
ubicara en la parte marginal del horno. 762,425.5344 m 9, 210,737.6589 m
Imagen N: 14. Chancadora utilizada para bajar la granulometra
6.7.3. Tanque de almacenamiento de combustible
Se adquirir un tanque para almacenar el combustible que se consume diariamente por
las maquinarias, este tanque ser protegido por el sol o lluvia con una carpa, est muy
distante del polvorn, a la vez esta protegi y vigilado
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Imagen N: 15. Tanque de combustible que alimentara a la maquinaria
6.8.Botadero
Desde el inicio de las operaciones se tendr listo el botadero para almacenar el material
estril o la cal obtiene en mal estado. Este a la vez tendr las siguientes coordenadas de
ubicacin: 761,869.9083 m 9, 210,659.6067 m
6.9.Cancha de mineral
Una cancha de mineral para guardar el producto listo para su comercializacin se ubica
en las siguientes coordenadas: 762,600.1598 m 9,210,848.7841 m
Imagen N: 16. Cancha de mineral, donde ya se empaca la materia prima
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CAPITULO VII: DISEO DE LOS LMITES DE LA CANTERA
La explotacin se realizar de manera de forma descendente (Banqueo por derribo en
forma descendente) con apoyo de personal y maquinaria. Para el diseo del Plan de
Minado, se ha tomado en cuenta principalmente los aspectos ms importantes. Esta
informacin es la ms relevante en el diseo de los bancos de explotacin en la cantera,
quedando los aspectos geomecnicos y de calidad de la roca nicamente restringida para
establecer los taludes de los bancos de explotacin. Los lmites de la cantera estn en
funcin al plan de minado para un ao, el rea de explotacin se establece de acuerdo a
las cantidades de material requerido por la empresa. Por lo que solo se extraer material
en un rea de 0.022 Km2 dentro del rea de concesin, cabe sealar que las viviendas se
encuentran aproximadamente a 1Km de distancia del proyecto.
Para realizar el diseo de una cantera, as como de sus elementos, es necesario contar con
un volumen de informacin, que caracterice al macizo rocoso y su comportamiento en el
tiempo, para poder tomar las decisiones de diseo que garanticen la seguridad y economa
de la cantera. Esta informacin puede ser:
Modelo general del lugar
Propiedades del macizo rocoso
Caractersticas hidrogeolgicas de macizo
Efectos de la alteracin de las rocas
Esfuerzos in situ
Efectos de las voladuras en las rocas
Tratamiento para preservar la estabilidad de los taludes. Aqu es importante tener
un criterio de cmo quedara el espacio creado y que posible uso tendr.
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Imagen N: 17. Imagen satelital del proyecto Calmis
7.1. Principales elementos de la cantera
En el planeamiento y diseo de la cantera, se consideran los elementos mostrados en la
imagen anterior, los cuales han sido considerados para determinar los lmites finales de
la cantera, la seguridad y su rentabilidad. Es por ello que debe ser analizado desde las
etapas inciales del proyecto y ser comprobada y seguida con los datos obtenidas durante
la explotacin. Los factores ms importantes que afectan a la seguridad de las operaciones
y cuyo estudio debe quedar permanentemente claro desde los principios de las
operaciones, son las siguientes:
Cada o deslizamiento de material suelto
Colapso parcial de un banco
Colapso general de talud de la excavacin
Los estudios previos que hemos analizado en el estudio geomecnico para garantizar la
estabilidad de los taludes, en el cual es necesario conocer las caractersticas
hidrogeolgicas y las presiones de agua en juntas y fracturas, etc. Con estas premisas
podremos determinar los diseos detallados del tajo.
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Imagen N: 18. Elementos del Modelo bsico del mtodo de explotacin (Banqueo por derribo).
Para el diseo y mtodo de explotacin que se aplicara en la extraccin del material, los
parmetros geomecnicos y el FS>1que depender de la altura de banco y su ngulo. Las
dimensiones de los elementos principales del tajo son calculados en funcin a estos,
siendo el ngulo final de talud de 40 y los ngulos distribuidos para cada banco de
explotacin sern de 70. El ancho de berma ser de 2.5 m y la altura ser de 4 m.
Imagen N: 19. Diseo de bancos de explotacin
7.2. Localizacin y diseo de instalaciones
La localizacin y diseo de instalaciones se desarroll en los mrgenes del pit, a una
distancia considerable. A continuacin, en el siguiente mapa se presenta la localizacin
en coordenadas UTM del Pit, a la vez los puntos especficos donde van a ir las
instalaciones
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CAPITULO VIII: PRODUCCIN O EXPLOTACIN
8.1. Diseo para la extraccin
8.1.1. Caractersticas geolgicas generales del rea de minado
La formacin Cajamarca del cretceo superior es la formacin de estudio. Se observ
calizas con textura depositacional clasto sostenida, presencia de venillas de 1 a 2mm, la
presencia de xidos en las venillas y los lenares caractersticos; stos xidos tambin se
presentan como patinas.
Se pudo encontrar formas alargadas de esparitas y formas blanquecinas de micritas, esto
ubicado en la formacin Cajamarca.
Foto N 11. Presencia de esparitas en caliza de la formacin Cajamarca en el punto 762198,
9210824 y 3840msnm
8.1.2. Mtodo de explotacin
Para elegir el mtodo de explotacin tom en cuenta los parmetros geolgicos,
geomecnicos, ambientales y de seguridad. En cuanto a los parmetros geolgicos y
geomecnicos consta litolgicamente consta de calizas de alto contenido de CaO, para la
cual se aprovecharan sus condiciones geomecnicas para escoger el mtodo de
explotacin (Banqueo por derribo) y hacer el diseo del tajo, los cuales estn acorde a los
parmetros de seguridad establecidos por DECRETO SUPREMO N 055-2010-EM.
Adems de tener en consideracin el impacto y daos ambientales que puede ocasionar
este mtodo y diseo de explotacin los cuales se describirn en un aparatado (DIA-
Proyecto minero no metlico de xido de calcio CALMIS).
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8.1.3. Anlisis Geomecnico con el software Slide
Para comenzar con el anlisis de las discontinuidades, se presenta la siguiente data, donde
est toda la informacin requerida para un buen anlisis de taludes( hoja de Excel adjunta
en el trabajo de investigacin).
Tabla 9. Estaciones geomecnicas
Estabilidad de taludes
El ngulo de talud del tajo es diseado tomando en cuenta los tipos de roca que componen
las paredes. Se complementaran anlisis especficos de estabilidad, a medida que se
avance la extraccin del material, estos anlisis sern revisados y actualizados para
garantizar su estabilidad. Las paredes del tajo son diseadas siguiendo un modelamiento
de estabilidad de manera que contengan un factor de seguridad apropiado para las
caractersticas y condiciones de cada pared, de manera tal que los riesgos de falla de las
laderas y de desprendimiento de rocas son abordados de acuerdo a los estndares.
Durante todo el desarrollo del proyecto se completaran investigaciones geotcnicas para
obtener informacin de la roca a fin de que los modelos de estabilidad sean continuamente
actualizados. En lneas generales, son las propiedades del material las que controlan la
estabilidad del tajo.
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Para el anlisis geotcnico se ha tomado dos puntos de control, donde se tomaron las
mediciones de las discontinuidades, constituidos principalmente por los planos de
estratificacin, los cuales proporcionaran las inclinaciones de las capas y las direcciones
de dichos buzamientos.
A continuacin se describir el anlisis geomecnico del proyecto CALMIS
Anlisis geotcnico de taludes
Foto N 12. Pendiente del terreno en forma natural en el proyecto Calmis cuyas coordenadas
son: 762178, 9210850 y 384msnm
FORMACION CAJAMARCA
COORDENADAS UTM
E 762178
N 9210850
COTA 3834 m
A. Propiedades del macizo rocoso
Litologa/ formacin
Presenta calizas de la formacin Cajamarca con textura depositacional
clastosostenida.
Meteorizacin
El macizo rocoso esta levemente meteorizado a medio.
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Grado de fracturamiento
El grado de fracturamiento del macizo del macizo rocoso es moderado.
GSI (Geological Strength Index).
Se ha estimado el ndice geolgico de resistencia, GSI, en base a una descripcin
geolgica del macizo rocoso.
EN CAMPO:
Estructura del Macizo Rocoso: Blocosa veteada
Condicin del Frente o de la Superficie: Regular
Puntaje correspondiente: 55-75, elegimos 62
Por lo tanto podemos decir que el macizo rocoso se encuentra en una calidad regular.
POR FORMULA:
RMR-5= 65.7 5 =60.7
B. Propiedades de las discontinuidades
Resistencia a la carga puntual
Grado Descripcin Identificacin de campo
Rango
aprox.
MPa
ndice de
carga
puntual
MPa
R4 Roca fuerte
Se requiere ms de un golpe
con el martillo de gelogo
para romper la muestra.
50 100 2-4
PUNTAJE 7
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Correccin de la valoracin de la carga puntual
Rock Quality Designation (RQD)
Calculamos mediante la formula
Donde: 25
55
N discontinuidades
L
(0.1*5)(0.1*5)100 80.02%RQD e
Basndose en los rangos de los valores del RQD, el macizo rocoso puede ser
caracterizado segn la valoracin siguiente:
RQD (%) Calidad de la roca
90 75 Muy buena
CORREGIDO 6.7
PUNTAJE 15
( 0.1 )(0.1 1)100RQD e
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Correccin de la valoracin del RQD
Espaciado de las discontinuidades
Descripcin
Espaciado
mm m
Espaciado 600 2000 60m 2m
El espaciado de las discontinuidades es moderadamente cerrado y se encuentra entre
valores de 600mm a 2000 mm por lo que le corresponde un ndice de valoracin:
Condiciones de las discontinuidades.
Para describir la condicin de las discontinuidades se tendr en cuenta la siguiente gua:
REGLAS PARA LA CLASIFICACION DE DISCONTINUIDADES (Condicin)
Persistencia
(longitud)
Puntaje
< 1 m
6
1 3 m
4
3 10 m
2
10 20 m
1
> 20 m
0
Separacin
(abertura)
Ninguno
< 0.1 mm
0.1 1.0
mm
0 5 mm
> 5 mm
CORREGICO 16
PUNTAJE 15
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Puntaje 6 5
4
1 0
Rugosidad
Puntaje
Muy
rugoso
6
Rugoso
5
Ligerame
nte
rugoso
3
Liso
1
Espejo de
falla
0
Relleno
Puntaje
Ninguno
6
Relleno duro
5
mm
2
Relleno
suave 5
mm
0
Alteracin
Puntaje
Inalterad
o
6
Ligeramente
alterado
5
Moderad.
Alterado
3
Altamente
alterado
1
Descompu
esto
0
Agua subterrnea
Condiciones generales: hmedo
Por lo tanto la clasificacin geomecnica RMR es:
Luego clasificamos al macizo rocoso a partir de la evaluacin Total, teniendo en cuenta
el siguiente cuadro:
TIPOS DE MACIZOS ROCOSOS A PARTIR DE LA EVALUACIN TOTAL
PUNTUAL 100 81 80 61 60 - 41 40 - 21 < 21
TIPO DE ROCA I II III IV V
DESCRIPCIN Muy
Buena
Buena Regular Mala Muy
Mala
.
PUNTAJE 6+1+5+4+5=21
PUNTAJE 7
SUMATORIA 65.7
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Caractersticas del macizo rocoso terico.
CLASE
I II III IV V
TIEMPO DE
SOSTENIMIENTO
Y LONGITUD
10 aos
con 5m
de vano
6 meses
con 4m
de vano
1 semana
con 3m
de vano
10 horas
con
1.5m de
vano
10 minutos
con
0.5m de
vano
COHESIN (KPa) > 400 300 - 400 200 - 300 100 - 200
< 100
NGULO
FRICCIN
> 45 35- 45 25- 35 15 -. 25 15
C. Criterios de rotura.
Los criterios de rotura se determinaron utilizando el software roclab
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D. Anlisis de discontinuidades Dips.
El anlisis se realiz utilizando el software DIPS, con el cual se muestran las direcciones
principales de las discontinuidades y talud:
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E. Determinacin del factor de seguridad con el Software Slide
Las variables de contorno utilizadas para obtener el factor de seguridad, se obtuvieron de
los anlisis roclab obtenidas anteriormente.
Para determinar si nuestros taludes de trabajo van a ser lo ms estable posibles, haremos
un anlisis con los siguientes parmetros:
Altura de talud: 4m
Berma: 2.5
Angulo de talud: 70
Talud final: 42
a) MTODO: BISHOP SIMPLIFICADO.
CONDICIN: TENSIONES TOTALES.
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RESULTADO: Factor de Seguridad 2.751
.
b) MTODO: JAMBU SIMPLIFICADO.
RESULTADO: Factor de Seguridad: 2.515
Haciendo el anlisis geomecnico se determin un tipo de roca BUENA segn RMR,
adems se calcul el FS y se obtuvieron resultados positivos de estabilidad de acuerdo a
las condiciones tomadas
8.1.4. Diseo del tajo
De acuerdo a las especificaciones geotcnicas y estabilidad de taludes se procede a
disear el tajo. Dicho tajo se desarroll en el software RecMin. Tiene una altura de talud
de 4m, berma de 2.5m y un ngulo de talud de 70. Adems debido a que las cotas no es
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la misma en la base de las secciones, se desarroll 3 bancos hacia adentro teniendo la
geometra que se observa en la siguiente imgenes.
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Imagen N: 20. Proyecto Calmis Geologa presente
Imagen N: 21. Diseo del tajo en RecMin. Vista en planta
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Imagen N: 22. Diseo del tajo en 3D
Imagen N: 23. Diseo de bancos, para el clculo del volumen a explotar
8.1.5. Descripcin de las operaciones de extraccin
El resultado de los diversos estudios de ingeniera permite determinar la relacin ptima
entre la capacidad de extraccin y beneficio de mineral, la que se expresa en miles de
toneladas de cal viva a producir en un ao. De acuerdo con la capacidad de operacin
establecida, se determina la mejor secuencia para extraer el mineral, compatibilizando las
caractersticas de la operacin con los resultados econmicos esperados para un largo
perodo. Esta secuencia se conoce como plan minero y el perodo en el cual se alcanza el
agotamiento total de los recursos es la vida til de la mina. El plan minero entrega,
adems, las bases para asegurar que la operacin sea eficiente y confiable en todas sus
operaciones. Para esto, se define la porcin del yacimiento que se explotar. De esta
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forma, se asegurar un beneficio econmico. La extraccin del material se realiza
siguiendo una secuencia de las siguientes fases:
Perforacin.
Tronadura.
Carguo.
Transporte.
El producto principal de este proceso es la entrega de mineral para ser procesado en la
planta de beneficio.
8.1.6. Programa de produccin
A continuacin se presentar las tablas correspondientes a la produccin mensual, horas
de trabajo.
Tabla 10. Produccin que se tendr mensualmente
Ciclos/dia
14
CALCULOS PARA ESTABLECER EL PROGRAMA DE PRODUCCIN CALERA "CALMIS"
Cantidad de volquetes Toneladas totales/dia/Volq
10
EXTRACCION DE CaCO3/DIA
Toneladas/volquete
9 1260
MES CANTIDAD DE DIAS TONELADAS/DIA TONELADAS TOTALES
ENERO 25 1260 31500
FEBRERO 24 1260 30240
MARZO 28 1260 35280
ABRIL 26 1260 32760
MAYO 26 1260 32760
JUNIO 26 1260 32760
JULIO 27 1260 34020
AGOSTO 26 1260 32760
SETIEMBRE 26 1260 32760
OCTUBRE 27 1260 34020
NOVIEMBRE 25 1260 31500
DICIEMBRE 21dias+187' 1260 26302.41
TOTAL 286 386662.41
EXTRACCION DE CALIZA/MES
Tn
0.00
386,662.41
TONELADAS ENERO 2017
TONELADAS ESTIMADAS
el ultimo mes de trabajo solo se trabajara 21 ms 3horas de los 25 dias por que la cantidad requerida
se cumplira segn lo establecido al cronograma de extraccion por mes.
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Tabla 11. horas de trabajo
8.2.Diseo de perforacin y voladura
Para el diseo se ha considerado para la voladura en el diseo del tajo, dos longitudes de
burden; uno de 0.5m y otro de 0.6m. Esto para determinar el volumen que se detonara, el
nmero de cartuchos y el nmero de taladros.
Calculo para voladura en el diseo del tajo con burden a 0.5m
Datos:
Altura de banco: 4m
Dimetro de taladro: 0.32mm
Burden: 50cm= 0.5m
Factor de carga: 0.06
Densidad de la roca: 2.7 g/cm3
Frecuencia ssmica, velocidad de propagacin de la onda ssmica
longitudinal (m/s): 4000 6000
Clculos
1.- burden:
50 0.5B cm m
MES DIAS/MES HORAS DE TRABAJO TOTAL
ENERO 25 8 200
FEBRERO 24 8 192
MARZO 28 8 224
ABRIL 26 8 208
MAYO 26 8 208
JUNIO 26 8 208
JULIO 27 8 216
AGOSTO 26 8 208
SETIEMBRE 26 8 208
OCTUBRE 27 8 216
NOVIEMBRE 25 8 200
DICIEMBRE 21 3 63
TOTAL Total 2351
HORAS DE TRABAJO
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2.- espaciamiento
1.4*
1.4*0.5 0.7
S B
S m
3.- sobreperforacin
0.3*
0.3*0.5 0.15
Sp Burden
Sp m
4.- longitud de taladro
1.5L m
5.- concentracin de carga
( )* * *
(1.5 0.15)*0.5*0.7*0.06
0.03 /
Ce L Sp B S Fc
Ce
Ce Kg taladro
6.- volumen por taladro
3
* *
0.5*0.7*1.5 0.525 /
V B S L
V m taladro
7.- toneladas
3 3
*
0.525 *2.7 / 1.41
T V Pe
T m g cm Tm
8.2.1. Perforacin
El proceso de explotacin comienza con la perforacin del macizo rocoso, para lo cual se
utilizar perforadoras porttil tipo taladro, marca BOSCH, que trabajaran con una
comprensora de aire, perforando longitudes de taladro hasta 2.95 metros. El diseo de la
malla de perforacin y voladura de rocas en cantera, se realiza en funcin al tipo y las
caractersticas geomecnicas del macizo rocoso, tomando como base primordial la
fragmentacin, por lo tanto el diseo que se realiza nos dar como resultado una
fragmentacin pequea.
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8.2.2. Voladura
Se emplear taladros perforados en negativo, con una profundidad de 2.9 m, en forma de
malla cuadrada. Estos parmetros se emplearn considerando la dimensin del equipo de
perforacin, (equipo manual convencional), el dimetro del taladro es de 32 mm, en tal
sentido para el proceso de fragmentacin de la roca se emplear la cara libre expuesta del
banco volado.
Cada tipo de explosivo tiene caractersticas propias definidas por sus propiedades, para
el mismo tipo de explosivo las caractersticas pueden variar dependiendo del fabricante;
el conocimiento de tales propiedades es un factor importante en el diseo de voladuras.
Las propiedades ms importantes de los explosivos son: fuerza, densidad de empaque,
velocidad de detonacin, sensibilidad, resistencia al agua, emanaciones e inflamabilidad.
Para la voladura en nuestra cantera, trabajaremos con ANFO.
Parmetros de voladura:
Tonelaje programado por mes: 31500
Tonelaje por da: 1260
Taladros por disparo: 13
Cartuchos por taladro: 8
Cartuchos por disparo: 65
Tonelaje por taladro:3TM
Profundidad por taladro: 1.5m
8.3.Excavacin y carguo
Como se describir en el captulo de equipos, el equipo ms sofisticado para la excavacin
a utilizar ser la excavadora hidrulica 320D.
Para el carguo de material se contara con 10 unidades volquetes Tking modelo
Zb347JDD, el cual tiene una capacidad de 6Tm por viaje. En la tabla de costos y programa
de produccin se detalla mejor.
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8.4.Transporte de material
Como se iba indicando, el transporte de material desde las operaciones hasta la planta se
realizar con los volquetes indicados anteriormente. Estos a la vez recorrern una
distancia de aproximadamente 200 metros para depositarlo en las canchas de material
para su posterior trituracin.
8.5.Chancado de roca
La chancadora LT7150 que se utilizara en el chancado puede ser alimentada mediante
una cinta transportadora, una excavadora o una pala cargadora gracias a la gran capacidad
de la tolva de alimentacin. Un robusto alimentador de banda, dirige el material al
triturador.
8.5.1. Especificaciones de la maquina
Algunas especificaciones de la maquina chancadora se presentan a continuacin:
Produccin de piedra caliza de alta calidad
Manejo y mantenimiento rpido y sencillo
Costes reducidos en piezas anti-desgastes
Velocidad ajustable mediante el panel de control
8.6.Proceso tecnolgico de planta
8.6.1. Diseo de horno
El desarrollo de los clculos est basado primeramente desde el punto de vista energtico
ya que la necesidad primordial es un bajo consumo energtico lo que contribuye a la
disminucin de los costos de produccin de forma directa.
Como segundo aspecto de anlisis se toma en cuenta la parte estructural y los sistemas
auxiliares del horno.
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Un horno de cal es una construccin en la cual la piedra caliza es calentada a una
temperatura tal que libere el CO2, convirtiendo la piedra en cal viva. El calor es
proporcionado por combustibles adecuados que pueden ser colocados en capas entre la
piedra caliza o mezclados con sta. Los combustibles gaseosos o lquidos son inyectados
por los lados del horno o quemados en cmaras adyacentes, desde las cuales los gases
calientes ingresan al horno.
Las principales caractersticas del diseo y consideraciones del funcionamiento respecto
a los hornos de alimentacin combinada y eje vertical son:
Cimientos
Forma y dimensiones del fuste
Paredes estructurales
Revestimiento
Aislamiento
Imagen N: 24. Hono hipottico para la calcinacin
8.6.2. Preparacin de carbn
La madera y el carbn de piedra son los combustibles tradicionales ms comunes. La
coccin con madera produce algunas de las cales de mejor calidad, ya que stas se
hornean con llamas largas y uniformes que generan vapor (por el contenido de humedad
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de la madera), lo cual ayuda a disminuir la temperatura necesaria para la disociacin
(separacin del CO2 de los carbonatos), reduciendo as el peligro de coccin excesiva.
La madera debe ser secada y cortada en piezas relativamente pequeas. El abastecimiento
de madera debera estar cercana al horno para evitar altos costos de transporte. Para la
produccin de cada tonelada de cal hidratada se necesita aproximadamente 2 m3 de
madera. Esto es un problema, en vista de la rpida depredacin de las fuentes de madera,
pero una posible solucin es fomentar plantaciones de madera combustible.
El carbn de lea da una eficiencia mayor, pero la cal producida no es tan buena como la
horneada con madera.
El carbn de piedra con un alto contenido de carbn produce una buena cal y puede ser
un combustible econmico incluso en hornos pequeos. El coke es preferible debido a su
bajo contenido voltil (hidrocarburos que se puedan evaporar), pero es difcil de prender
y, por lo tanto, a menudo es mezclado con carbn de piedra.
8.6.3. Personal de planta
Se tendr 7 operarios trabajando en la planta. Los cuales se distribuirn de la siguiente
manera: 2 en la carga de caliza y combustible, 1 en el suministro de fuego y aire y 4 en el
acarreo del producto.
8.7.Fase de molienda o chancado
El objetivo del proceso de concentracin es liberar y concentrar el xido de calcio que se
encuentran en las rocas calizas de la Formacin Cajamarca, de manera que pueda
continuar a otras etapas del proceso productivo. Generalmente, este proceso se realiza en
grandes instalaciones ubicadas en la superficie, formando lo que se conoce como planta,
y que se ubican lo ms cerca posible de la mina. El proceso de concentracin se divide en
las siguientes fases:
Para lograr el tamao deseado de pulgada, en el proceso del chancado se utiliza la
combinacin de tres equipos en lnea que van reduciendo el tamao de los fragmentos en
etapas, las que se conocen como etapa primaria, etapa secundaria y terciaria.
En la etapa primaria, el chancadora primario reduce el tamao mximo de los
fragmentos a 8 pulgadas de dimetro.
En la etapa secundaria, el tamao del material se reduce a 3 pulgadas.
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En la etapa terciaria, el material mineralizado logra llegar finalmente a pulgada.
8.7.1. Caractersticas de la maquina
La chancadora mvil Lokotrack es una maquina eficaz para la trituracin de piedra caliza,
tambin es una unidad de trituracin completa, incluye la trituracin, alimentacin,
proceso de seleccin. Por ejemplo, chancadora de piedra caliza se opera con alimentador,
pantalla, trituradora de mandbulas, criba vibratoria y cinta trasportadora. Hay otros
modelos como la trituradora mvil de impacto, trituradora mvil de cono, trituradora de
oruga que son tres tipos claves de triturar piedra caliza.
En el captulo de Maquinaria y equipos se da las especificaciones ms importantes de
dicha maquina
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CAPITULO IX: MAQUINARIA, EQUIPOS Y EPPS
9.1. Maquinaria
9.1.1. Volquete T.KING modelo ZB3047JDD
Dimensiones (mm): 5850 (L) x 2140 (An) x 2390 (Al)
Dimensiones de cargo (mm): 3700 (L) x 1900 (An) x 590 (Al)
Distancia entre ejes (mm): 3,200
Ancho de la cabina (mm): 1,780
Cilindros: 4 en lnea
Cilindrada (cc): 3,856cc
Potencia de motor: 118 HP. / 2800 RPM.
Torque: 343 Nm. / 1600 RPM
Peso Neto: 2,930 kgr.
Peso Bruto: 7,930 kgr.
Neumtico: 8,25 - R16
Frenos: Neumticos (Aire) de tambor
Suspensin delantera: Rgida con muelles y amortiguadores
Suspensin trasera: Rgida con muelles
Direccin: Hidrulica asistida
Capacidad tanque de combustible: 24 Galones
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9.1.2. Excavadora Hidrulica 320D/320D L
Se alquilara una excavadora con las siguientes caractersticas.
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9.1.3. Lokotrack LT7150
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Adems se utilizara los siguientes equipos visualizados en la siguiente imagen:
Imagen N: 25. Herramienta a utilizar para la extraccin
9.2. Equipo
9.2.1. Proteccin a la Cabeza.
Se utilizaran cascos, este se compone de dos partes, la suspensin interna que es una
especie de arns que sirve de sustentacin a la carcasa y dentro de la cual se acomoda la
cabeza del trabajador. La parte alta de la suspensin se denomina corona y la correa que
rodea la cabeza se llama tafi lete. La carcaza (casquete) es la parte externa del casco que
cubre el crneo, va unida a la suspensin mediante un sistema de remaches o acuaduras
internas. Se requiere el casco segn las normas de ANSI Z 89.1-1986 para cascos de clase
A y B.
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9.2.2. Proteccin de Ojos y Cara.
Los trabajadores recibirn informacin acerca de cmo identificar peligros que puedan
presentarse en sus reas de trabajo. Existen muchos tipos diferentes de proteccin para
los ojos. El diseo, la construccin, las pruebas y el uso de anteojos de proteccin deben
cumplir con las especificaciones del Instituto Nacional de Normas de Estados Unidos
(American National Standards Institute - ANSI) Z87.1-1989. Este estndar obliga a que
el monograma del fabricante aparezca en cada lent