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Este documento presenta un análisis para proponer un sistema de extracción mediante pique en la mina Marsa en Perú. Actualmente la mina utiliza un sistema de rampas pero un pique podría ser más rentable. El análisis estratégico y técnico muestra que un pique circular de 3,5 metros de diámetro y 700 metros de profundidad podría explotar las reservas y recursos de manera óptima. Los cálculos técnicos del ciclo de izaje y capacidad del skip indican que un pique sería viable para alcan
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- 1. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl Diseño óptimo de piques en minería Erick Ponce Estudio de Caso: Mina Marsa - Perú Prof. curso: Rodrigo Pascual Prof. guía: Ronald Guzmán Ing. Guía: Basilio Ponce 1
- 2. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl MOTIVACION Objetivo: • Analizar y proponer un sistema de extracción mediante pique. Alcance: • Definir las principales variables estratégicas y técnicas para el diseño óptimo de piques.
- 3. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl ANTECEDENTES • Empresa MARSA • Minería subterránea de oro, ubicado en el norte del Perú. • Ventas anuales de aproximadamente US$ 100 millones. Fuente: Google Earth 2010
- 4. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl ANTECEDENTES • Topografía agreste.
- 5. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl ANTECEDENTES • Explotación de oro mediante corte y relleno ascendente. • Producción mensual de 1,000 t/d con ley de 10 gr/t con potencia de 0,8 m. • Producción anual de 125,000 oz. VETAS VETAS NIVEL OP. NIVEL OP.
- 6. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl Planta Nv 3900 Nv. PRINCIPAL 3220 Nv. PRINCIPAL2970 Rampa Nv.2770 Nv.2620 SISTEMA EXTRACCIÓN ACTUAL Tabla Recursos y Reservas Mineral Ton ley (gr/t) Potencia (m) Reservas 922.000 11,7 0,8 Recursos 4.260.000 12,1 0,8 Total 5.182.000 12,0 0,8 Fuente: Elaboración propia LEYENDA Reserva Recurso
- 7. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl COMPARACION SISTEMAS DE EXTRACCIÓN Fuente: Elaboración propia inversión costo operación ventilación tiempo de extracción distancia a las vetas pique rampa
- 8. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl Zona de Descarga de Skips Nv. Principal Nv. Operación Nv. Carguío Zona de Carga de Skips ESQUEMA DE PIQUE Fuente: Elaboración propia
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- 10. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl METODOLOGÍA ANALISIS TECNICO CICLO DE IZAJE CAPACIDAD DEL SKIP DIAMETRO DEL CABLE FACTOR DE SEGURIDAD DEL CABLE
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- 12. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl ANALISIS ESTRATEGICO UBICACIÓN Planta Nv 3900 Nv. PRINCIPAL 3220 Nv. 2800 Rampa Nv. 2620 Planta Nv 3900 Nv. PRINCIPAL 3220 Nv. 2800 Rampa Nv. 2620 LEYENDA Reserva Recurso En el centro de gravedad del yacimiento. En interior mina, problema social. Planta Nv 3900 Nv. PRINCIPAL 3220 Nv. Rampa Nv. Nv. 2670 Nv. 2620
- 13. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl Nv. 3220 Reserva 400 m Nv. 2820 Recurso 300 m Nv. 2620 ANALISIS ESTRATEGICO PROFUNDIDAD • El pique debe abarcar los recursos y reservas para que sea viable económicamente con una profundidad de 700 m. Mineral Ton ley (gr/t) Tiempo vida Reservas 922.000 11,7 2,6 Recursos 4.260.000 12,1 11,8 Total 5.182.000 12,0 14,4
- 14. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl ANALISIS ESTRATEGICO CONFIGURACIÓN • Depende de la calidad del tipo de roca pudiendo ser circular o rectangular • Pique circular fácil mecanización, mayor avance. • Diámetro de 3,5 metros. Pique Circular Pique Rectangular
- 15. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl ANALISIS ESTRATEGICO AHORRO EXTRACCION SISTEMA PIQUE Costo de transporte ($/volq-hr) Cantidad Capacidad del camión (t) 22 Ciclo promedio (hr) 1,48 Costo horario del camión ($/volq-hr) 38 COSTO EXTRACCION SISTEMA RAMPA 0 500.000 1.000.000 1.500.000 2.000.000 2.500.000 3.000.000 Producción anual (t/año) Ahorro por extracción ($/año) 720.000 1.840.000 1.080.000 2.760.000 $ Ahorro por extracción anual 1000 t/d 1500 t/d Ahorro 15$/oz
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- 17. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl ANALISIS TECNICO CICLO DE IZAJE Huinche de izaje Fuente: SME Mining Handbook Producción Cantidad Producción total (t/d) 2000 Altura de izaje (m) 700 Disponibilidad (%) 70% Tiempo Disponible para Izaje (hrs/d) 16,8 Doble tambor koepe
- 18. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl ANALISIS TECNICO CICLO DE IZAJE Zona de Descarga de Skips Nv. Principal Nv. Operación Nv. Carguío Zona de Carga de Skips 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 20 40 60 80 100 120 140 Velocidad(m/s) Tiempo acumulado (seg) Diagrama Ciclo de izaje Producción Cantidad Tiempo (seg) Velocidad de Izaje (m/s) 8 88 Aceleración (m/s2) 1 8 Desaceleración (m/s2) -1 8 Tiempo de Carguio y descarga (seg) 12 12 Ciclo de Izaje (seg) 116 116
- 19. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl ANALISIS TECNICO CAPACIDAD DEL SKIP Uchucchacua 2010, Pique Luz Ciclo de Izaje (seg) 116 Taza de Izaje (t/hr) 119 Peso Skip Vacio (t) 1,7 Capacidad de Skip (t) 1,9
- 20. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl ANALISIS TECNICO DIAMETRO DEL CABLE Peso total suspendido Peso Cable Suspendido Peso skip vacío Peso skip con carga skip cable suspendido
- 21. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl FACTOR DE SEGURIDAD ANALISIS TECNICO • El factor de seguridad debe ser como mínimo 7 según reglamento minero en el Perú. • El cable será Round Strand clase 6x19, acero mejorado para huinche de tambor. Diámetro del cable (pulg) 3/4" 1.00" Peso unitario del cable (kg/m) 1,41 2,40 Peso del cable suspendido (t) 0,99 1,68 Resistencia del cable a la Rotura (t) 21,6 40,0 Peso total suspendido (cable+skip) (t) 4,6 5,3 Factor de Seguridad 4,7 7,5
- 22. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl CONCLUSIONES • Extracción por pique es rentable. • El diseño de cada pique es óptimo para cada mina. • Las variables estratégicas: • Interior mina, profundidad de 700m, configuración circular diámetro 3,5 m. • Variables técnicas • Ciclo de izaje: 116 s • Capacidad del skip 1,9 ton • Factor de seguridad 7,5 Nivel 3220 Nivel 2950 Nivel2620 Nivel 2670 Nivel 2720 Nivel 2770 Pique
- 23. PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile I Seminario de Excelencia en Minería Campus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010 www.excelenciaenmineria.uc.cl GRACIAS
Notas del editor
- #3: Rampas para minas superficiales, baja tasa de extracción. Piques para minas profundas, alta tasa de extracción
- #4: Empresa ubicada al norte de lima, en pataz, la libertad, en vuelo charter a 2 hr de lima Topografia es accidentada marcada por la presencia de quebradas
- #7: Como menciona Roque Benavides a mineria subterranea aurifera tiene reservas aproximadamente para 4 años, debido a los altos costos de exploración, galerías, chimeneas para reconocer las vetas y pasarlas a reservas. Otro factor que incide es el ratio de cubicacion, toneladas mineral ganado/metro de avance de exploracion y el historico de la mina, 11
- #13: Nivel 3220 principal de extracción, ahorro distancia. Centro de gravedada a las vetas Costo de transporte a vetas es menor
- #14: Ratio de cubicacion 11 t/ml
- #15: Diametro del pique depende del ciclo de izaje, Mejor resistencia a la deformacion por presiones laterales
- #18: Huinche doble tambor – mineria poco profundas, capacidad skip maxima 25 ton, t/hr 820 Permite el izaje en diferentes niveles de operacion Hunche de friccion - para minas profundas, baja un contrapeso, skip cap 77, t/hr 2540 Izaje desde un solo punto
- #19: La velocidad de izaje está en función de la altura del pique. La velocidad maxima de izaje esta en entre 2 y 20 m/s, grafico Tasas de aceleracion entre 1.2 y 0.7 m/s2 Ciclo izaje aceleracion, desaceleracion, tiempo de carga, descarga
- #20: Ciclo de izaje, cuantos skips/hora tasa de izaje = produccion 2,000 /tiempo disponible para izaje (16,8 hrs) Peso skip vacio depende 0.5 cskip + 680 o 0.9 cskip , promedio según sme o factores tipicos de izaje Nro skips hora = 31 =3600/116 Capacidad del skip = (tasa de izaje/2)/#skips horas
- #21: Los cables dependerán del tipo de huinche. Generalmente se trabaja con cable round strand para tambor y cable flattened strand o locked coil para polea koepe, este último es poco utilizado por ser muy pesado pero a la vez muy resistente. Peso unitario del cable y resistencia del cable a la rotura
- #22: Diametro cable wskip cargado + wskip vacio, factor seguridad, altura del pique.