INFORME DE PRÁCTICA DE CAMPO EN LA MINA COOPROCARCEGUA

MINERIA SUBTERRANEA DE PREPARACION

PRESENTADO POR:

LUIS JOSE GELVEZ BARAJAS COD: 1180763

JOHORDAN PARADA NUÑEZ COD: 1180773

PRESENTADO A:

ING. ROLANDO DUARTE

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA DE MINAS

CUCUTA-JUNIO DE 2015

CONTENIDO

IntroducciónObjetivo GeneralObjetivos específicos

1. Generalidades.

1.1 Localización

1.2 Vías de acceso

1.3 Datos geológicos

2. Infraestructura de la mina.

2.1 Carretera de acceso

2.2 Campamento

2.3 Patios de acopio

2.4 Almacén

2.5 Polvorín

2.6 Suministro de aire

3. Operaciones del ciclo minero básico.

3.1 Arranque

3.2 Cargue

3.3 Descargue

3.4 Transporte

4. Descripción Del Sistema De Transporte.

4.1 Cálculos: distancias, tiempos, producción, etc.

4.2 Tipos de equipos utilizados

4.3 Cantidad de equipos

4.4 Ubicación de equipos

4.5 Modos operatorios de equipos

4.6 Rendimiento de equipos.

4.7 Mantenimiento de equipos

4.8 Consumo de energía por equipo (electricidad, combustible, aire comprimido, etc.).

5. Conforme a lo visto en clase, y según su criterio identifique:

5.1 Falencias en el ciclo de transporte5.2 Perdidas en producción5.3 Proponga alternativas de solución

6. Imágenes y gráficos ilustrativos.

INTRODUCCION

Cuando se escucha la palabra “minería” inmediatamente pasan por el cerebro imágenes de una minería a gran escala con una gran cantidad de maquinaria lo más inmensas posibles, pues bien; en estos momentos del ciclo de estudio no se han dado las condiciones para visualizar “por lo menos” todos estos elementos con los que muchos sueñan, pero si, en esta ocasión se tendrá la fortuna de observar los procesos de trabajo de métodos de explotación y una serie de instrumentos o maquinas que en estos momentos en el país están siendo la columna vertebral de todo este cambio de minería artesanal e ilegal a una minería formal. Por otra parte cabe destacar que en nuestro entorno regional, los trabajos realizados en minería se les pueden calificar entre buenos y excelentes, sin embargo aún se puede mejorar en ciertos aspectos.

La observación directa de los métodos y técnicas utilizadas diversos equipos mecánicos que contribuyen en la producción de esta mina, el ciclo de transporte dentro y fuera de esta; serán algunas de las finalidades de una visita que tiene como objetivo principal contribuir de una manera periódica a la transferencia de conocimientos, teorías y leyes al estudiante para su buena formación integral.

Objetivos

Objetivo General

Conocer el proceso completo del Sistema de Mecanización en una empresa minera y contextualizar todo lo referente al ciclo de transporte (interno y externo) y producción en una mina subterránea.

Objetivos Específicos

Conocer las obras de infraestructura externa de las que dispone la empresa minera.

Identificar las características geológicas generales del yacimiento carbonífero.

Identificar los diferentes tipos de labores mineras que se han ejecutado y que actualmente se avanzan en la etapa de explotación.

Identificar las operaciones del ciclo minero básico (arranque, cargue y transporte)

Identificar el método de explotación y cómo se diseñó el mismo.

Identificar y describir el ciclo de transporte completo en la mina, cómo se diseñó, calculo, dimensiones y demás.

Identificar la maquinaria, equipos y herramientas que se utilizan en la mina.

1. GENERALIDADES.

1.1. Localización de la mina.

La mina, perteneciente a la cooperativa de producción de carbón de Cerro Guayabo se ubicada geográficamente al noroccidente de la capital del departamento a una distancia aproximada de 45 kilómetros en línea recta, dicha mina se encuentra en el municipio de El Zulia, ubicada más exactamente en la vereda el guayabo, de quien recibe su nombre. La zona de explotación posee las siguientes coordenadas: (8°12'51.8"N 72°44'42.2"W) El yacimiento carbonífero se ubica en un área de alta producción del departamento por lo cual se hace más fácil y rentable el transporte de sus productos a los diversos sitios de interés.

1.2. Vías de acceso.

Si se encuentra en la ciudad de Cúcuta y desea acceder a la mina, lo más viable es tomar la vía que conduce desde la capital hasta el municipio de Ocaña, transcurridos unos cuantos minutos luego de haber superado el corregimiento de La Ye se encuentra al costado derecho de la ruta un estadero que lleva por nombre La Angelita, desde donde inicia un nuevo trayecto no pavimentado de aproximadamente 10 Km de longitud.

La vía principal de acceso se encuentra en buenas condiciones ya que desde hace un par de años se ha venido realizando una intervención drástica, aunque todavía se encuentran algunos tramos en mal estado más de un 80% de la ruta se encuentra en óptimas condiciones, por otra parte; y debido al auge de productos agrícolas como la palma de aceite y nuevas explotaciones del mineral, la vía durante las horas de máximo flujo se queda pequeña para abastecer la demanda de vehículos, por lo cual es indispensable desde muy pronto y por parte de los gobiernos departamentales y nacionales

pensar en la ampliación de la carretera a una doble calzada si es posible.

1.3. Datos geológicos generales.

Según lo indicado por el acompañante, en el interior de la mina y hablando de una manera muy general, el yacimiento se encuentra ubicado en el (Terciario-Paleoceno-Los Cuervos), de esta formación se puede inferir lo siguiente:

Está constituida principalmente de lutitas, arcillas y areniscas.

Se encuentran algunas calizas delgadas con estructuras o forma de cono en cono.

A lo largo y ancho de la formación geológica, los mantos de carbón pueden variar entre 50 cm y 2,5 m.

Por otra parte, los datos estructurales de los mantos en los que se trabajan no varían de una manera significativa, lo cual genera una buena planificación para los trabajos de explotación, la estructura de interés posee los siguientes datos:

Rumbo: Este-Oeste (aproximadamente)

Buzamiento: Entre 10° y 12°

Dirección de buzamiento: Norte

Espesor: Entre 90 cm y 1 m.

El carbón que se extrae por parte de la cooperativa es de alta calidad, lo que lo hace un carbón apto para la exportación, contribuyendo de esta manera al desarrollo de la región. Las reservas de carbón se estiman en un millón de toneladas aproximadamente.

2. INFRAESTRUCTURA DE LA MINA.

2.1. Carretera de acceso.

Esta vía, como se mencionaba anteriormente tiene una longitud aproximada de 10 Km, es una ruta de gran importancia tanto para COOPROCARSEGUA como para los pobladores de la región.

Durante el recorrido, que duró alrededor de 40 minutos se pudo observar los siguientes aspectos:

Debido a la falta de pavimento y al constante tránsito de los camiones tipo volqueta se produce mucho material particulado o polvo que afecta directamente las vías respiratorias tanto de conductores como de campesinos que habitan cerca de la vía.

La vía sólo tiene capacidad para un vehículo.

Posee curvas muy cerradas.

Posee pendientes muy altas en algunos tramos.

2.2. Campamento

La mina cuenta con infraestructura suficiente para albergar cerca de cien obreros según lo indicado por la ingeniera de minas quien acompañó el recorrido, dichos alojamientos cuentan con sus respectivos camarotes, servicios sanitarios, iluminación y ventilación adecuada, además se observó que poseen un servicio de televisión satelital.

Existe además alojamiento para el personal directivo (ingeniero, capataz, técnicos) con los mismos servicios anteriormente mencionados.

Por otra parte se tiene el casino, donde la mayoría de trabajadores que no son de la zona consumen sus respectivos alimentos, el campamento cuenta además con un lavadero con capacidad para más de diez personas y una pequeña cancha de futbol utilizada por los obreros en sus ratos libres.

2.3. Tolvas y patios de acopio.

La cooperativa cuenta con tolvas al interior y exterior del yacimiento, dichos mecanismos cuentan con capacidades considerables de 90 y 300 toneladas respectivamente, algunas de las características más importantes de estas son las siguientes:

Posee en su parte superior una malla metálica construida rudimentariamente para que los bloques de carbón con un tamaño considerable se desintegren al momento de ser volcados en estas.

Su forma de embudo facilita las labores de cargue.

Las tolvas son alimentadas por cintas transportadoras y por el sistema de locomotora.

En lo que a patios de acopio se refiere podemos afirmar que es una de las falencias más grandes ya que no se cuenta con ninguno de estos de su propiedad.

2.4. Almacén.

El almacén de la mina es un sitio donde se realiza el mantenimiento a algunos equipos utilizados en la explotación, son guardados elementos como lámparas, picos, palas, material eléctrico, repuestos de la mayoría de máquinas, se observó también elementos pertenecientes a la carrilera, entre otros.

Este almacén se encuentra ubicado en una parte céntrica de las construcciones de superficie y está constantemente atendido por un trabajador.

2.5. Polvorín

Aunque no se tuvo acceso a este, se conoció que está ubicado a una distancia mayor a 100 m de las construcciones como lo exige la norma, cuenta con las medidas de seguridad suficientes para no ocasionar algún tipo de accidentes, es operado tan solo por una persona la cual lleva un registro detallado de todos los movimientos allí realizados (material que entra y sale), cuenta además con su respectiva señalización.

2.6. Suministros de energía eléctrica.

Como en la mayoría de minas de la región, COOPROCARCEGUA cuenta con dos suministros de energía, uno por parte de C.E.N.S. Y otro suministro con plantas eléctricas de su propiedad.

Este segundo suministro se implanto luego de que en varias ocasiones la mina tuviera que detener sus actividades debido a afectaciones en torres de energía por parte de grupos armados irregulares y en otros casos por caídas de árboles sobre las redes, según lo indico uno de los obreros con quien se tuvo la oportunidad de hablar y expreso llevar mucho tiempo laborando para la empresa.

La energía suministrada por ambos medios debe ser de 440 voltios para un óptimo desempeño de los equipos que la consumen.

3. OPERACIONES DEL CICLO BASICO MINERO.

3.1. Arranque.

El arranque se realiza mediante el uso de explosivos permisibles, los cuales son introducidos en una serie de barrenos de aproximadamente 1.8 m de longitud los cuales tienen forma de abanico, el método utilizado para la explosión es el de micro-retardos el cual presenta la característica de generar una cara libre para que el disparo produzca el mayor rendimiento posible. El material que no se desprende de los respaldos con el disparo, es retirado mediante el uso de picos manuales.

El rendimiento presentado por cada detonación es directamente proporcional a la cantidad de explosivo utilizado y al tipo de malla

empleado, sin embargo la mina cuenta con una Media de entre 9 y 10 toneladas por disparo.

3.2. Cargue.

En minería, cuando se habla de cargue hay que tener muy clara su definición; ya que en ocasiones esta operación desaparece gracias al uso de cierta maquinaria pero en otras ocasiones se presenta dicho concepto en más de una ocasión

En el yacimiento visitado, la operación de cargue se realiza de manera manual a los coches mediante el uso de palas convencionales, dichos coches cuentan con una capacidad de una tonelada. Según lo indicado por el acompañante; esta es una de las falencias más notorias que posee la empresa y en la cual ya se está trabajando para buscar una solución que genere mayor rapidez en este ítem.

3.3. Descargue.

Lo que a muchos llamo la atención es el sistema de descargue empleado en los tambores, algo que muy pocas veces se puede observar en la minería de la región. Dicho sistema, denominado “el nuestro” combina los efectos de la gravedad y velocidad para generar un descargue del material por la parte frontal del mini-coche, su función principal es tomar altas velocidades y luego al final de la carrilera aplicar un frenado brusco al vehículo y a su vez abrir una puerta con la ayuda de unas cadenas ubicadas en la parte superior final del tambor.

Por otra parte, los demás coches (convencionales) que son de tracción manual son descargados sobre el sistema Panzer todos por su costado derecho y a gracias a la ayuda de un ángulo de emburre que posee el vehículo en la tapa de fondo, el material que no sale de este por efectos de gravedad es descargado mediante el uso de palas manuales.

3.4. Transporte

Analizando la mina desde un ámbito general, se puede inferir que en cuanto a lo que transporte se refiere; este es su fuerte.

COOPROCARSEGUA cuenta con un variado sistema de transporte, desde la utilización de los coches tradicionales con capacidades de alrededor de una tonelada, la implementación de bandas tipo Panzer de corta longitud pero de gran importancia en la alimentación de otros sistemas, el uso de la muy conocida banda transportadora tanto en interior como en exterior a la cual se le podría denominar como un eje o columna vertebral de la mina debido a su alto rendimiento y la disposición de un completo sistema de locomotora encargado del transporte de más del 70% de la producción.

Además de estos existe la adecuación de vías con concreto para evitar afectaciones sobre la carrilera debido a presiones laterales y de piso.

4. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE TRANSPORTE

4.1. Cálculos, distancias y tiempos de producción.

Cuando se desea realizar una caracterización del sistema de transporte hay que tener conocimiento detallado de la situación, en otras palabras “saber del tema” sin embargo lo que se pudo observar muy someramente fue lo siguiente:

Locomotora

Potencia: Cuenta con una potencia de 7.5 caballos de fuerza.

Capacidad: hala siete coches con capacidad individual de tres toneladas.

Producción: Realiza entre 15 y 20 ciclos por turno de trabajo.

Bandas transportadores

Potencia: Cuenta con una potencia de 50 hp.

Longitud: 258 metros entre los tambores motrices y una velocidad de 1,78 m/s.

Panzer

Potencia: Cuenta con una potencia de 50 hp

Longitud: 36 metros, y una velocidad de 1,1 m/s, mueve un promedio de 80 ton/hora.

Malacates

Potencia: los motores cuentan con 4 hp a diferencia de otras explotaciones mineras, en esta el malacate no es el eje transversal del sistema de transporte.

Los malacates en los frentes de explotación realizan de 30 a 40 ciclos para bajar entre 15 y 20 toneladas.

4.2. Tipos de equipos utilizados.

Los equipos utilizados en la mina son eléctricos y cuentan con sus respectivos sistemas de seguridad empleados para trabajos bajo tierra.

La maquinaria utilizada es la siguiente según el orden de importancia:

Locomotora

Cintas transportadoras

Coches

Panzer

4.3. Cantidad de equipos.

Aunque el recorrido fue muy corto con relación a la extensión de la mina y no se pudo observar la mayoría de equipos, se obtuvo información que el yacimiento cuenta con lo siguiente:

4. panzer.

3 bandas transportadora.

7 malacates.

28 coches de 1 tonelada

7 coches de 3 toneladas

4.4. Ubicación de los equipos.

6 coches en el nivel 462 de una tonelada.

10 coches en el nivel 452 de una tonelada.

6 coches en el nivel 442 de una tonelada.

6 coches en el nivel 432 de una tonelada.

Cada nivel cuenta con una panzer.

1 banda transportadora entre el nivel 462-452.

1 banda transportadora entre el nivel 452-442.

1 banda transportadora entre el nivel 432-442.

Cada tambor tiene un malacate.

Desde la tolva interna hasta la tolva externa transitan 7 coches de 3 toneladas por una locomotora.

(La información correspondiente a este ítem fue suministrada por un compañero que acudió a la práctica, debido a que la ingeniera acompañante no contaba con datos de primera mano respecto al tema)

4.5.Modos operatorios de equipos.

La cooperativa ha tratado en lo posible de hacer del transporte un sistema mancomunado el cual pueda generar unos altos índices de rendimiento, el “modus operandi” es el siguiente:

En el eslabón más bajo de la cadena se encuentran los coches de tracción manual de los cuales su contenido se vierte directamente sobre la banda panzer, estas a su vez (dos de ellas) alimentan cintas transportadoras y las restantes lo hacen directamente sobre una tolva interna.

Las bandas transportadoras llevan su contenido al igual que las panzer a tolvas internas ubicadas estratégicamente al interior de la mina y tan solo una de ellas lleva el material a superficie donde se encuentra la tolva principal.

Por último, y para completar la cadena, se encuentra la locomotora con sus ya conocidos siete coches la cual es cargada en interior desde las tolvas.

4.6.Rendimiento por equipo.

En este punto hay que prestar cierta atención, se menciono que los equipos poseen un rendimiento alrededor del 80%, dicho rendimiento se puede calificar entre bueno y excelente; y todo esto gracias a un mantenimiento periódico y serio de los mismos.

4.7.Mantenimiento

Cuando falla un equipo de gran importancia como una cinta o la propia locomotora la producción de mineral cae de manera drástica, es por esto que en la mina se cuenta con un personal capacitado para realizar el respectivo mantenimiento, estos cuidados se realizan de manera periódica y varían de acuerdo al equipo intervenido.

4.8.Consumo de energía por equipo.

Debido al desconocimiento tanto del estudiante como de los acompañantes, no se pudo obtener una relación donde se indique la cantidad de energía consumida por los diversos equipos, sin embargo y debido al suministro que posee la mina (440 V) se puede inferir que son de alto consumo.

5. CONFORME A LO VISTO EN CLASE, Y SEGÚN SU CRITERIO IDENTIFIQUE:

5.1. Falencias en el ciclo de transporte.

El mayor problema con el que se cuenta en la mina respecto al transporte es que poseen bandas transportadoras pero no cuentan con un flujo continuo de mineral sobre estas, lo cual ocasiona algún tipo significativo de perdidas.

5.2. Perdidas en producción.

Directamente no se observo algún tipo de perdidas en la producción, pero se conoció que ocasionalmente se producen fallos en las quemas debido a problemas en el explosivo o en las espoletas, estos problemas causan perdidas tanto de tiempo como económicas.

Otro problema que se señalo es el descarrilamiento de coches el cual genera congestiones en las vías y por ende se traduce en pérdidas de tiempo.

5.3. Alternativas de solución.

Para el apartado de perdidas por quemas la solución seria la implementación de un buen tacado del explosivo y el uso de espoletas de mejor calidad.

El descarrilamiento de los coches se puede corregir controlando las velocidades de movimiento, el cual es el factor que influye en mayor medida para que ocurran estas afectaciones.

CONCLUSIONES

Se pudo comprobar de primera mano algunas teorías adquiridas en el aula de clase, además de esto; la observación directa del funcionamiento de alguna maquinaria lo cual se hace imprescindible para la adquisición de nuevos conocimientos.

Se identifico de manera precisa el ciclo de transporte y su funcionamiento, el cual es donde se cuenta con la mayoría de maquinaria (aspecto de nuestro interés).

La visualización de los diversos trabajos realizados por una empresa seria, la cual quiere implementar tecnología de punta para la extracción de recursos minerales sin dejar de lado la seguridad y el bienestar de su personal.

fig

IMÁGENES:

En la imagen número uno encontramos acopio de madera inmunizada utilizada para el sostenimiento. En la imagen número dos encontramos el generador eléctrico. Imagen número tres vagones que se conectan a la locomotora. Imagen número cuatro zona superficial de la mina cerca generador eléctrico, imagen número cinco cinta transportadora que lleva el carbón hasta la tolva, imagen número seis acopio de madera y taller.