UNIVERSIDAD DEL AZUAY FACULTAD DE CIENCIA Y...
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UNIVERSIDAD DEL AZUAY
FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA EN MINAS
“Diseño de la Planeación Minera del Libre
Aprovechamiento GPL Utuana perteneciente al
Gobierno Provincial de Loja”
Trabajo de graduación previo a la obtención del título de:
INGENIERO EN MINAS
Nombre del Autor:
JUAN JOSÉ CASTILLO RODRÍGUEZ
Nombre del Director:
ERNESTO PATRICIO FEIJOO CALLE
CUENCA, ECUADOR
2018
Castillo Rodríguez ii
DEDICATORIA
A los soportes de mi vida, mi madre Anita y mi hermana Ana Paula, quienes han sido
mi constante aliento en cada una de mis metas trazadas. Me han sabido brindar amor
y paciencia en cada uno de mis pasos. A ellas, que con sacrificios me han dado la
oportunidad de formarme académicamente y me brindaron su apoyo incondicional. A
mi madre que con ejemplo y disciplina me supo inculcar valores para tener una calidad
de ser humano. Por un millón de razones más, a ellas les debo lo que fui, lo que soy y
lo que seré.
Castillo Rodríguez iii
AGRADECIMIENTOS
Al Ing. Patricio Feijoo por su paciente guía durante mis años universitarios y el
invaluable apoyo brindado para la realización de la presente tesis.
A los docentes de la Carrera de Ingeniería en Minas, que supieron cultivarme el
conocimiento profesional a lo largo de mis años universitarios, por sus consejos y
acertada guía durante mi vida universitaria y en la preparación de este proyecto de
tesis.
Castillo Rodríguez iv
ÍNDICE DE CONTENIDOS
DEDICATORIA ................................................................................................................................. ii
AGRADECIMIENTOS ..................................................................................................................... iii
ÍNDICE DE CONTENIDOS ............................................................................................................. iv
ÍNDICE DE FIGURAS .................................................................................................................... vii
ÍNDICE DE TABLAS ..................................................................................................................... viii
ÍNDICE DE ANEXOS ....................................................................................................................... x
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................ 1
CAPÍTULO I MARCO TEÓRICO .............................................................................................. 3
Antecedentes ................................................................................................................................... 3
Descripción del área ....................................................................................................................... 4
Ficha técnica del proyecto .............................................................................................................. 5
Vías de Acceso ........................................................................................................................... 6
1.1. Estado del arte y Marco teórico ............................................................................... 6
1.1.1. Explotación a cielo abierto ....................................................................................... 6
1.1.2. Diseño de Explotación ...................................................................................................... 6
1.1.3. Métodos de estimación de las reservas ............................................................................. 8
1.1.4. Diseño de taludes y bermas ............................................................................................ 10
1.1.5. Planificación Minera ....................................................................................................... 11
CAPÍTULO II GEOLOGÍA Y EVALUACION DE RESERVAS .......................................... 15
2.1. Topografía ............................................................................................................................. 15
2.2. Geología Regional ................................................................................................................. 16
2.3. Geología................................................................................................................................. 16
2.3.1. Geología estructural ........................................................................................................ 16
2.3.2. Descripción general geológica-geotécnica ..................................................................... 16
2.3.3. Características hidrogeológicas ...................................................................................... 17
2.3.4. Grado de meteorización de los materiales ...................................................................... 17
2.4. Geomorfología ....................................................................................................................... 18
2.5. Geología Local ...................................................................................................................... 18
2.6. Tipo de Yacimiento ............................................................................................................... 20
2.8. Cálculo de Reservas ............................................................................................................... 21
Castillo Rodríguez v
CAPÍTULO III DISEÑO DE EXPLOTACIÓN Y DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS22
3.1. Factores Geométricos ............................................................................................................ 22
3.1.1. Propiedades físicas.......................................................................................................... 22
3.2. Factores Geo mecánicos ........................................................................................................ 26
3.2.1. Resistencia a la compresión uniaxial .............................................................................. 26
3.2.2. Clasificación Geomecánica del Macizo Rocoso ............................................................. 27
3.3. Diseño de Bancos .................................................................................................................. 31
3.3.1. Altura del Banco ............................................................................................................. 31
3.3.2. Ángulo del Talud ............................................................................................................ 31
3.3.3. Número de bancos .......................................................................................................... 32
3.3.4. Plataformas de Trabajo ................................................................................................... 33
3.3.5. Ángulo de Receso ........................................................................................................... 35
3.3.6. Bermas Finales ............................................................................................................... 36
3.4. Diseño de la Vía de Acceso ................................................................................................... 36
3.5. Factores Operativos ............................................................................................................... 37
3.5.1. Rumbo de la Explotación................................................................................................ 37
3.5.2. Metodología de la Explotación ....................................................................................... 38
3.5.3. Diseño de Fases .............................................................................................................. 39
3.5.4. Resumen de extracción ................................................................................................... 45
3.5.5. Vida útil de la cantera ..................................................................................................... 46
3.6. Ubicación de señalética ......................................................................................................... 47
3.6.1. Señalética de Seguridad .................................................................................................. 47
3.7. Equipos Auxiliares ................................................................................................................ 51
3.7.1. Equipos de protección personal ...................................................................................... 51
3.8. Equipos de Arranque ............................................................................................................. 53
3.8.1. Especificaciones técnicas generales del equipo de arranque .......................................... 54
3.8.2. Rendimiento del ripado................................................................................................... 54
3.9. Maquinaria de carguío ........................................................................................................... 57
3.9.1. Especificaciones técnicas generales del equipo de carguío ............................................ 57
3.9.2. Cubicaje de cucharón ...................................................................................................... 57
3.9.3. Rendimiento del equipo de carguío ................................................................................ 58
3.10. Maquinaria de transporte ..................................................................................................... 59
3.10.1. Especificaciones técnicas generales del equipo de transporte ...................................... 59
3.10.2. Rendimiento del equipo de transporte .......................................................................... 60
3.11. Maquinaria requerida ........................................................................................................... 61
Castillo Rodríguez vi
CAPÍTULO IV ANÁLISIS ECONÓMICO DEL LIBRE APROVECHAMIENTO .............. 62
4.1. Gastos de inversión inicial ..................................................................................................... 62
4.2. Costos Operacionales ............................................................................................................ 65
4.2.1. Mano de obra directa (MOD) ......................................................................................... 65
4.2.2. Consumo de Combustibles ............................................................................................. 66
4.2.3. Mantenimiento ................................................................................................................ 68
4.2.4. Depreciación de activos fijos .......................................................................................... 68
4.2.5. Resumen de Costos Operativos ...................................................................................... 69
4.3. Costos no operacionales ........................................................................................................ 70
4.3.1. Mano de obra Indirecta (MOI) ....................................................................................... 70
4.3.2. Otros requerimientos ...................................................................................................... 71
4.3.3. Resumen de Costos no Operacionales ............................................................................ 71
4.4. Indicadores productivos ........................................................................................................ 71
4.4.1. Costo de extracción por metro cúbico ............................................................................ 71
4.4.2. Productividad de mano de obra directa........................................................................... 72
4.4.3. Eficiencia de la Mano de Obra Directa implicada en el proceso de producción ............ 73
4.4.4. Indicador del rendimiento de maquinaria ....................................................................... 73
4.4.5. Indicador de productividad total ..................................................................................... 74
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................................... 76
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................ 80
ANEXOS ......................................................................................................................................... 83
Castillo Rodríguez vii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1. Estado de la cantera de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código
60000506, al 15 de febrero del 2017……………………………………………….. ..3
Figura 1.2. Esquema de Sistema de explotación con transporte discontinuo ……… 7
Figura 1.3. Descripción gráfica del Método de los Perfiles…………………………..9
Figura 2.1. Levantamiento topográfico del Libre Aprovechamiento………………..15
Figura 2.2. Geomorfología de la zona……………………………………………… 18
Figura 2.3. Roca Dacita con escasa presencia de fenocristales………………………19
Figura 2.4. Brecha Volcánica con tonalidad amarillenta…………………………....19
Figura 2.5. Depósito de arcilla……………………………………………………….20
Figura 2.6. A la izquierda roca Riolita con presencia de arcilla amarillenta y a la
derecha zona diaclasada pertenecientes al Área de Libre Aprovechamiento “GPL
Utuana” código 60000506…………………………………………………………...20
Figura 3.1. Medición de densidad por método del Matraz Aforado…………............24
Figura 3.2. Muestra en el horno……………………………………………………..25
Figura 3.3. Ángulo de reposo del material…………………………………………..25
Figura 3.4. Abaco N°2 levemente húmedo…………………………………………..32
Figura 3.5. Plataforma de Trabajo…………………………………………………...33
Figura 3.6. Dimensiones de la excavadora CATERPILLAR 320DL……………….34
Figura 3.7. Ángulo de Receso……………………………………………………….36
Figura 3.8. Avance óptimo de la explotación………………………………………..37
Figura 3.9. Plataforma de Carguío y Trabajo………………………………………..39
Figura 3.10. Vista en planta y en 3D de la Fase 1……………………………………40
Figura 3.11. Vista en planta y en 3D de la Fase 2……………………………………41
Figura 3.12. Vista en planta y en 3D de la Fase 3……………………………………42
Figura 3.13. Vista en planta y en 3D de la Fase 4……………………………………43
Figura 3.14. Vista en planta y en 3D de la Fase 5……………………………………44
Figura 3.15. Vista en planta y en 3D de la Fase 6……………………………………45
Castillo Rodríguez viii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1.1. Corresponde al tiempo de giro, posicionamiento y descarga según tipo de
descarga y condición de operación………………………………………………..13
Tabla 1.2. Corresponde al tiempo de giro, posicionamiento y descarga según tipo de
descarga y condición de operación………………………………………………...13
Tabla 2.1. Reservas Probables del Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana”
código 60000506…………………………………………………………………...21
Tabla 3.1. Características básicas del yacimiento………………………………….22
Tabla 3.2. Resultados de las muestras del ensayo de humedad…………………….25
Tabla 3.3. Resultados de la Resistencia a la compresión uniaxial………………….26
Tabla 3.4. Promedio del contenido del espaciamiento entre discontinuidades…......27
Tabla 3.5. Parametros de clasificación geomecánica de CSIR…………………......29
Tabla 3.6. Parámetros de estabilidad de taludes analizados con ábaco de rotura
circular #2……..........................................................................................................32
Tabla 3.7. Relación del coeficiente de Protodiakonov con la altura del banco….....35
Tabla 3.8. Material a extraer en la Fase 1………………………………………......39
Tabla 3.9. Material a extraer en la Fase 2………………………………………......40
Tabla 3.10. Material a extraer en la Fase 3…………………………………………41
Tabla 3.11. Material a extraer en la Fase 4…………................................................42
Tabla 3.12. Material a extraer en la Fase 5…………………………………………43
Tabla 3.13. Material a extraer en la Fase 6…………………………………………44
Tabla 3.14. Resumen de volúmenes de material explotables………………………45
Tabla 3.15. Parámetros de producción de cantera………………………………….46
Tabla 3.16. Significado de colores de señalética…………………………………...48
Tabla 3.17. Señales de prohibición, prevención, información y obligaciones……...48
Tabla 3.18. Equipos de Protección Personal necesario para el Área de Libre
Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506…………………………….....52
Tabla 3.19. Factores de eficiencia operativa durante el carguío y transporte de
materiales a cielo abierto……………………………………………………………54
Castillo Rodríguez ix
Tabla 3.20. Tabla de especificaciones técnicas de la maquinaria de arranque…....54
Tabla 3.21. Tiempo fijo con respecto a condiciones de trabajo de transporte y
carguío……………………………………………………………………………...55
Tabla 3.22. Especificaciones técnicas de la Excavadora CAT 320D-L……………57
Tabla 3.23. Cubicaje del cucharón…………………………………………………58
Tabla 3.24. Determinación del tiempo de carga para la maquinaria de carguío…...59
Tabla 3.25. Especificaciones técnicas del Volquete……………………………….59
Tabla 3.26. Tiempo de ciclo del carguío…………………………………………...60
Tabla 3.27. Resumen de maquinaria necesaria para la extracción de material…….61
Tabla 4.1. Sueldos de personal encargada de la solicitud del área…………………62
Tabla 4.2. Inversiones de capital para dar inicio a las actividades mineras………...63
Tabla 4.3. Sueldos del personal operativo…………………………………………..65
Tabla 4.4. Rol de provisiones para el personal operativo…………………………..66
Tabla 4.5. Características de consumo de aceite de la maquinaria involucrada en la
producción…………………………………………………………………………..67
Tabla 4.6. Características de consumo de combustible de la maquinaria involucrada
en la producción……………………………………………………………………..68
Tabla 4.7. Depreciación de activos fijos…………………………………………….69
Tabla 4.8. Costos directos mensuales……………………………………………….69
Tabla 4.9. Costos directos mensuales……………………………………………….70
Tabla 4.10. Provisiones para el personal no operativo……………………………...71
Tabla 4.11. Costos no operativos mensuales………………………………………..71
Tabla 4.12. Índice de costos de extracción………………………………………….72
Tabla 4.13. Productividad de la mano de obra directa………………………………72
Tabla 4.14. Eficiencia de la Mano de obra Directa………………………………….73
Tabla 4.15. Rendimiento de la maquinaria minera implicada en el proceso de
producción…..……………………………………………………………………….73
Tabla 4.16. Descripción del tipo de productividad total de la gestión………………74
Castillo Rodríguez x
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo 1. Resolución de Autorización……………………………………………....83
Anexo 2. Mapa de la Geología Regional………………………………....................87
Anexo 3. Mapa hidrológico de la zona……………………………………………...88
Anexo 4. Geomorfología de la zona………………………………………………...89
Anexo 5. Calculo de reservas……………………………………………………….90
Anexo 6. Fase 1 de explotación de cantera………………………………………....91
Anexo 7. Fase 2 de explotación de cantera…………………………………………92
Anexo 8. Fase 3 de explotación de cantera…………………………………………93
Anexo 9. Fase 4 de explotación de cantera………………………………………...94
Anexo 10. Fase 5 de explotación de cantera ……………………………………..95
Anexo 11. Fase 6 de explotación de cantera ……………………………………..96
Anexo 12. Mapa de ubicación de señalética ……………………………………..97
Anexo 13. Matriz IPER…………………………………………………………….98
Castillo Rodríguez xi
DISEÑO DE LA PLANEACIÓN MINERA DEL LIBRE
APROVECHAMIENTO GPL UTUANA PERTENECIENTE AL GOBIERNO
PROVINCIAL DE LOJA
RESUMEN
En el presente trabajo se desarrolla el diseño de la planeación minera a corto plazo para el área
de libre aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506 la cual le corresponde al Gobierno
Provincial de Loja su beneficio para abastecer las obras públicas de la comunidad circundante
al Libre Aprovechamiento. A lo largo de este trabajo de investigación se desarrolla la
recolección de información topográfica y geológica del área de estudio, así también, las
distintas características que corresponden al material de lastre, para poder llevar a cabo la
valoración del macizo rocoso y diseñar las distintas fases de explotación que se ajustan a
condiciones de seguridad. Además, se incluyó el dimensionamiento de equipos mineros, la
seguridad integral en la cantera y una evaluación económica de los gastos que genera la
extracción del material.
Palabras Clave: Diseño de explotación, planeación minera, costo por metro cúbico, software
Recmin, ArcMap, Autocad, índice de productividad.
_____________________________ ____________________________
Ernesto Patricio Feijoo Calle Leonardo Anibal Nuñez Rodas
Director del Trabajo de Titulación Coordinador de Escuela
_______________________________
Juan José Castillo Rodríguez
Autor
Castillo Rodríguez xii
DESIGN OF THE MINING PLANNING OF THE FREE USE OF GPL
UTUANA BELONGING TO THE PROVINCIAL GOVERNMENT OF LOJA
ABSTRACT
In this work, the design of the short-term mining planing for the área of free use “GPL Utuana”
code 60000506 was developed. The benefit of this corresponded to the Provincial Government
of Loja to supply the public works of the surrounding community to the área of free use. The
collection of topographic and geological information of the study área was developed. The
different material characteristics of the ballast were analyzed in order to carry out the
assessment of the rock mass and design the different phases of exploitation that were ajusted
to safety conditions. In addition, it included the dimensioning of mining equipment, integral
safety plans in the quarry and an economic evaluation of the expenses generated by the
extraction of the material.
Keywords: Exploitation design, mine planning, cost per cubic meter, software
Recmin, ArcMap, AutoCad, productivity index.
__________________________ _____________________________
Ernesto Patricio Feijoo Calle Leonardo Anibal Nuñez Rodas
Thesis Director School Coordinator
____________________________
Juan José Castillo Rodríguez
Autor
Castillo Rodríguez 1
Castillo Rodríguez Juan José
Trabajo de Titulación
Ing. Ernesto Patricio Feijoo Calle
Junio, 2018
“DISEÑO DE LA PLANEACIÓN MINERA DEL LIBRE
APROVECHAMIENTO GPL UTUANA PERTENECIENTE AL GOBIERNO
PROVINCIAL DE LOJA”
INTRODUCCIÓN
La minería abarca un amplio ámbito de materiales de explotación, es decir, metálicos
y no metálicos, de tal manera la explotación de los materiales no metálicos serán
destinados a la construcción principalmente infraestructuras, tales como: Vías,
edificaciones, etc.
El óptimo manejo de la infraestructura vial aporta a la productividad de las
comunidades, razón por la cual, dichas infraestructuras deben encontrarse en constante
mantenimiento para evitar la formación de baches y huecos que afecten el transporte.
El mantenimiento de las vías es competencia de los Gobiernos Autónomos
Descentralizados. Tienen la facultad de aprovechar libremente los materiales de
construcción para destinarlos a la obra pública; de éste modo, por medio de los
denominados “Libres Aprovechamientos”, establecidos en el art. 144 de la Ley de
Minería, los materiales pétreos podrían utilizarse en la obra pública a fin de realizar el
mantenimiento de las vías que utilizan las comunidades de su jurisdicción.
El mantenimiento vial se debe ejecutar mediante la planificación y diseño de proyectos
que garanticen y brinden factibilidad en el cumplimiento de la obra pública, motivo
por el cual, el presente proyecto se orienta a la planificación de la extracción del
material de lastre en cantera dentro de parámetros técnicos, económicos y de seguridad,
consiguiendo que la explotación minera del Libre Aprovechamiento “GPL Utuana”
código 60000506, permita que el material pétreo (lastre) sea extraído en condiciones
idóneas.
Castillo Rodríguez 2
Las comunidades del cantón Calvas requieren de óptimas obras de infraestructura para
su adecuado desarrollo, una obra necesaria es la vial, la cual debe mantenerse en buen
estado para el tránsito y transporte; por ello éstas deben ser constantemente sometidas
a mantenimiento para evitar la formación de baches y huecos que interfieran y
dificulten la movilización de las comunidades. Por lo cual dicho proyecto aportará con
dicha finalidad.
Dentro de este contexto, los Gobiernos Autónomos Descentralizados tienen la facultad
de aprovechar libremente los materiales de construcción para destinarlos a obras
públicas, teniendo en consideración su fin social y público; de éste modo, por medio
de los denominados “Libres Aprovechamientos” los Gobiernos Autónomos
Descentralizados son capaces de aprovechar material pétreo para que pueda utilizarse
en la obra pública para realizar mantenimiento de las vías de una comunidad.
Para que un libre aprovechamiento cumpla su función dentro de parámetros técnicos,
económicos, sociales y de seguridad, es necesario que se acojan a una planificación
que facilite el cumplimiento de las mismas, consiguiendo de este modo que la
explotación minera del Libre Aprovechamiento GPL Utuana, permita que el material
pétreo sea extraído en condiciones técnicas que garanticen su alta calidad en el lugar
de destino.
Debido a la necesidad de una nueva vía en la zona Utuana- Tacamoros el área de libre
aprovechamiento GPL Utuana aportará para la elaboración de la misma.
Castillo Rodríguez 3
CAPÍTULO I
MARCO TEÓRICO
Antecedentes
El Gobierno Provincial de Loja con la finalidad de abastecer de material pétreo para
mejoramiento de las vialidad en el cantón Calvas, posee la cantera de Libre
Aprovechamiento de lastre denominada “GPL Utuana” código 60000506, a partir del
04 de Mayo del2017, a la cual se le fue autorizada un volumen de extracción de
20.000,00 m3 para un plazo de treinta y seis (36) meses.
Figura 1.1. Estado de la cantera de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 6000506, al 15 de
Febrero del 2017.
A partir de la fecha de autorización no se efectuaron labores de extracción de material.
La situación antes descrita será el punto de partida para la realización del presente
trabajo de tesis, que pretender realizar la planificación minera para la explotación de
la cantera de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506.
Castillo Rodríguez 4
El Gobierno Provincial de Loja planea renovar la autorización de explotación para la
extracción de material para los próximos años, de acuerdo con las reservas explotables
que se obtengan del presente trabajo.
Descripción del área
El área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506 pertenece al
Gobierno Provincial de Loja. Las coordenadas U.T.M. del punto de partida y los demás
vértices referenciados al DATUM PSAD-56 y a la zona geográfica No. 17 así como
las distancias de los lados del polígono que la delimitan son:
Coordenadas límites del Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506
Es decir “GPL Utuana” posee un área de extracción de 6 ha y está concesionada para
un tiempo de 36 meses con un volumen de 20.000,00 m3. El área está constituida por
lavas andesíticas con algunos sedimentos y tobas interestretificadas, la andesita que se
presenta es una roca de color verde homogéneo con textura afanitica.
La Autorización de Libre Aprovechamiento Temporal de Materiales de Construcción
para Obra Pública denominado “GPL Utuana”, fue otorgada a favor del Gobierno
Provincial de Loja, por la Subsecretaría Regional de Minería Centro Sur Zona 7, el 27
de abril del 2017 mediante Resolución de Autorización No. MM-SZM-S-2017-0450-
RM, 2017.
En la Autorización se establece que los materiales de construcción que puedan
obtenerse del área “GPL Utuana” código 60000506 serán utilizados única y
exclusivamente para la obra pública.
PUNTOS X Y DISTANCIA (m)
0 642600 9517700 200
1 642600 9517900 300
2 642900 9517700 200
3 642900 9517900 300
Castillo Rodríguez 5
El volumen autorizado de 20.000,00 m3 en un plazo de 36 meses (3 años) a partir de
la inscripción de la mencionada autorización en la Agencia de Regulación y Control
Minero. Para el efecto, la resolución de autorización fue inscrita el 04 del Mayo del
2017 en el Registro Minero de la ARCOM.
Ficha técnica del proyecto
Ficha técnica del Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506
DATOS GENERALES DEL ÁREA MINERA
Denominación del área: “GPL UTUANA” Código:
60000506
Calificación del recurso: MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
Material explotable: LASTRE
Régimen de minería: LIBRE APROVECHAMIENTO
Fase minera: PRODUCCIÓN
SITUACIÓN GEOGRÁFICA, POLÍTICA, ADMINISTRATIVA
Provincia Cantón Parroquia Sector
LOJA
CALVAS
UTUANA UTUANA
ÁREA DE CONCESIÓN MINERA (HECTÁREAS MINERAS): 6
DATOS GENERALES DEL TITULAR MINERO
Razón social del titular
minero
GOBIERNO PROVINCIAL DE LOJA
Dirección JOSÉ ANTONIO EGUIGUREN Y
BERNARDO VALDIVIERO (ESQ)
RUC / CI 1160000160001
Teléfono/fax 072570234
Representante legal DAVILA EGUEZ RAFAEL ANTONIO
Asesor técnico DAVILA EGUEZ RAFAEL ANTONIO
SENAGUA EN TRÁMITE
REGISTRO AMBIENTAL EN TRÁMITE
Fuente: (Resolución de Autorización No. MM-SZM-S-2017-0450-RM, 2017)
Castillo Rodríguez 6
Vías de Acceso
El recorrido de llegada al Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506,
empieza en la Vía Loja-Cariamanga siguiendo la vía de primer orden hasta llegar a la
parroquia Utuana y posteriormente 5km aproximadamente por la vía antigua a la parroquia
Tacamoros, dicha vía tiene acceso a la cantera. Dicha ruta tiene como punto de partida
la ciudad de Loja y un tiempo aproximado de llegada de 3 horas y 30 minutos.
1.1. Estado del arte y Marco teórico
1.1.1. Explotación a cielo abierto
Para la explotación de una mina a cielo abierto, a veces, es necesario excavar, con
medios mecánicos o con explosivos, los terrenos que recubren la formación geológica
que forma el yacimiento. Estos materiales se denominan estériles, mientras que a la
formación a explotar se le llama mineral. El estéril excavado es necesario apilarlo
en escombreras fuera del área final que ocupará la explotación, con vistas a su
utilización en la restauración de la mina una vez terminada su explotación.
Las minas a cielo abierto son económicamente rentables cuando los
yacimientos afloran en superficie, se encuentran cerca de la superficie, con un
recubrimiento pequeño o la competencia del terreno no es estructuralmente adecuada
para trabajos subterráneos (como ocurre con la arena o la grava). Cuando la
profundidad del yacimiento aumenta, la ventaja económica del cielo abierto disminuye
en favor de la explotación mediante minería subterránea (Javier Rodríguez Pardo,
2009).
1.1.2. Diseño de Explotación
Para el diseño de explotación debemos partir del levantamiento de información en
nuestra zona de estudio, así como la resistencia a la compresión uniaxial, densidad,
esponjamiento y los datos obtenidos bibliográficamente (cohesión y ángulo de
fricción), de tal manera que podamos establecer los parámetros para la explotación.
Castillo Rodríguez 7
En el caso de la estabilidad se desarrollará mediante los cálculos pertinentes y ábacos
de acuerdo a las condiciones hidrológicas.
1.1.2.1. Método de explotación
Para una acertada selección del método de explotación, hay que tener un criterio
acertado con respecto a las condicionantes económicas, es decir, costos, beneficio,
inversiones, etc. Las mismas que tiene como base las propiedades del yacimiento y su
entorno.
Para el siguiente proyecto, la explotación será realizada a cielo abierto, dicha elección
se basará en las características ya mencionadas, las mismas que guiarán el rumbo de
la explotación conforme al aprovechamiento del material pétreo.
1.1.2.2. Sistema de explotación
Habiendo establecido el método de explotación, el mismo que dadas las condiciones
del yacimiento se llevará a cabo en cantera a cielo abierto, definiremos el sistema de
explotación que se adapte a las condiciones del área de estudio, de esta manera
determinaremos los equipos de arranque, carga y transporte.
En el presente caso, el sistema de explotación será discontinuo el mismo que es
particular por la operación de arranque con o sin voladura, además del uso de equipos
discontinuos y el transporte se lo lleva a cabo por medio de volquetes (Herrera, 2006).
Figura 1.2. Esquema de Sistema de explotación con transporte discontinuo.
Castillo Rodríguez 8
1.1.2.3. Cálculo de reservas
Una vez se han analizado las muestras tomadas y se han calculado las leyes medias
correspondientes, se procede a la delicada fase de estimación de las reservas
del yacimiento. Esta consiste en calcular, con el mínimo error posible, la cantidad de
mineral /metal existente en el yacimiento estudiado. Las reservas que se estiman en
esta fase inicial son las geológicas o in situ. Posteriormente se tendrán en cuenta otros
condicionamientos, como son los factores de diseño de la explotación, método minero,
recuperación, dilución, elementos traza, etc. que definirán las denominadas reservas
mineras, que generalmente son inferiores las primeras.
1.1.3. Métodos de estimación de las reservas
Existen dos tipos de métodos, cuta idoneidad depende de las particularidades del
yacimiento:
Métodos clásicos o geométricos
Son los que se han usado tradicionalmente. Su cálculo supone estimaciones
geométricas y el desarrollo general a seguir es el siguiente:
1. Cálculo de volúmenes de bloques en los que se subdivide el cuerpo mineralizado,
según diversos métodos: Vi (m3)
2. Estimación de densidades medias: di (t/m3) en fase anterior
3. Cálculo de cantidad de mineral: Qi (t) = Vi⋅di
4. Estimación de leyes medias: Li (kg/t ó %) en fase anterior
5. Cálculo de cantidad de metal (p.e.): Ti (kg ó t) = Qi⋅Li
6. Cálculo de reservas totales: T (t) =ΣTi
Los métodos clásicos pueden ser de varios tipos:
Método de los bloques análogos o geológicos.
Método de los bloques mineros (Método dos blocos de lavra).
Método de los perfiles (subdividido en el método estándar de cálculo de perfiles,
método lineal y el método de las isolíneas).
Métodos analíticos. En este caso en particular, seleccionaremos el método de los
perfiles, para lo cual, enfocaremos nuestro estudio en el mismo.
Castillo Rodríguez 9
1.1.3.1. Método de los perfiles
Se usa cuando se tienen cuerpos mineralizados de desarrollo irregular y que han sido
estudiados mediante sondeos distribuidos regularmente de forma que permiten
establecer cortes o perfiles en los que se basa el cálculo de reservas. El área de la
sección del cuerpo mineralizado interceptada por cada perfil se puede calcular por
varios métodos (planímetro, regla de Simpson, etc.).El volumen del bloque
comprendido entre perfiles se puede obtener:-multiplicando el área de cada sección
por la mitad de la distancia al perfil contiguo a cada lado (cada perfil genera un
bloque): V = (A2⋅d1/2) + (A2⋅d2/2).
Hallando el área media de dos perfiles consecutivos y multiplicandos ésta por la
distancia entre dichos perfiles. En este caso, los volúmenes de los extremos se
calculan: V1= (A1⋅d1)/2
Fórmula prismoidal: se toman tres secciones para calcular el volumen comprendido
entre los dos extremos, dándole mayor peso al del centro: V = (A1+ 4 A2+ A3) ⋅
(d1+d2)/6.
Este proceso se repetiría para A3, A4y A6y así sucesivamente, siendo necesaria una
corrección para los extremos como en el caso anterior. Una vez calculados los
volúmenes de cada bloque, se hallan las densidades aparentes medias y las leyes
medias (considerando todos los valores obtenidos en los sondeos de cada bloque) para
poder calcular el tonelaje de mineralización de cada bloque, siendo el tonelaje total de
metal en el yacimiento, la suma de los tonelajes parciales.
Sondeos
d2
A3
d1
A2
PERFILES
A1
Figura 1.3. Descripción gráfica del método de los perfiles.
Castillo Rodríguez 10
1.1.4. Diseño de taludes y bermas
1.1.4.1. Estabilidad de taludes
En el diseño de la estabilidad de taludes, para obtener resultados de estabilidad que
cumplan con los requerimientos del minado se tiene como base factores de seguridad.
Los ábacos de Hoek and Bray serán la herramienta apropiada para dicha tarea.
Con respecto a los taludes de suelo, si el material rocoso está muy fracturado o son
rocas muy alteradas, será fundamental el uso de los ábacos para el diseño del talud y la
determinación del factor de seguridad.
El factor de seguridad responde a la razón entre fuerzas estabilizantes y
desestabilizantes del talud, por tanto, dado el caso de obtener un factor = 1, la
estabilidad del talud se encontrará al límite, en cambio sí es > 1, la situación es estable.
Es importante señalar que para poder determinar dicho factor es fundamental conocer
parámetros como cohesión del material, el peso específico, el ángulo de fricción
interna (Feijoo, 1997).
1.1.4.2. Diseño de bermas
Las dimensiones de las bermas deben cubrir la contención del material desprendido en
caso de que exista caída de rocas desde la cresta del talud superior.
Distintos métodos empíricos estiman las dimensiones de bermas, para lo cual
mencionaremos los siguientes:
Ciertos autores con experiencia concluyen que en base a la experimentación se
puede definir el ancho de berma del 30% o 40% de la altura del banco.
El método del área unitaria consiste en determinar el ancho de berma óptimo
en base al área unitaria con la capacidad de soportar un deslizamiento, los valores se
relacionan con el ángulo de reposo del material.
Castillo Rodríguez 11
Para el siguiente proyecto aplicaremos la fórmula empírica definida por Ritchie en
1963, consiste en la expresión a continuación:
Ancho de berma = 0,2H +4,5 si la H > 9metros
1.1.5. Planificación Minera
La planificación es el conjunto de actividades distribuidas acorde a los objetivos que
se plantea alcanzar, en el caso minero, sería el conjunto de procesos que se necesita
realizar para obtener el material de interés en un determinado periodo de tiempo.
Entonces en base a la duración del plan minero, se denominará de la siguiente manera:
Proyecto (15 a 30 años – largo plazo), plan de producción (3 a 5 años medio plazo) y
plan de labores (1 año – corto plazo). (Ortíz de Urbina et al, 2001).
Tomando en consideración las condiciones del área de estudio, la planificación
estratégica para las actividades dentro de la cantera, será fundamental para poder guiar
el proyecto, además de ser un elemento esencial para poder corresponder a las
demandas del entorno, acoplando las diferentes herramientas para lograr lo
planificado. Para ello es lógico que tratándose de un proyecto minero y pretendiendo
obtener un desarrollo óptimo del mismo se debe analizar la geología, geotecnia y
condiciones técnicas a considerar.
1.1.5.1. Dimensionamiento de equipos
El número de equipos que se requiera en una explotación hace referencia al tamaño
del depósito y tomando en consideración la productividad se estimará el valor final del
proyecto de explotación, así como la vida óptima de minado.
La relación entre los equipos de carguío y transporte es fundamental para una óptima
explotación, puesto a que de esta manera se evita los tiempos muertos y el
sobredimensionamiento de maquinaria.
Castillo Rodríguez 12
El dimensionamiento de equipos se basará en los volúmenes de producción del minado
para determinar parámetros operativos que nos ayuden a definir el número final de
maquinaria, para llevar a cabo este dimensionamiento debemos considerar.
Tiempo de ciclo de transporte (TCt): Corresponde a la suma de los tiempos de
maniobras que realiza el equipo de transporte para completar un ciclo.
Está compuesto por:
Tiempo de cargado del equipo de transporte (Tc.): Va a depender del número de
paladas necesarias para abastecer la capacidad del volquete. El número de paladas se
calcula de la siguiente manera:
N° Paladas = Ctt / (Cc*FLb*Fe*DMis)
Donde:
Ctt: es la capacidad nominal del equipo de transporte (ton).
Cc: es la capacidad de la pala del equipo de carguío (m3).
FLb: Factor de llenado del balde (%), es un ajuste de la capacidad de llenado
del balde de equipos de carguío, se expresa como fracción decimal y corrige la
capacidad del balde al volumen que realmente puede mover, dependiendo de las
características del material y su ángulo de reposo, y la habilidad del operador del
equipo para efectuar la maniobra de llenado del balde
Fe: Factor de esponjamiento (%), corresponde a la relación de volúmenes del
material in situ versus el material arrancado, puede expresarse como una fracción
decimal o como un porcentaje.
DMis: Densidad del material in situ (ton/m3).
Castillo Rodríguez 13
Tiempo de ciclo del equipo de carguío (Tc): Será dado por la siguiente fórmula:
Donde:
Tc = N° paladas* TCc
TCc: Tiempo de ciclo del equipo de carguío (min).
Tiempo de giro, posicionamiento y descarga (TMt.): Tiempo que implica llevar a
cabo las maniobras del equipo de transporte, el cual para el presente proyecto será
medido en campo.
Tabla 1.1. Corresponde al tiempo de giro, posicionamiento y descarga según tipo de descarga y
condición de operación.
Tiempo según tipo de descarga (min)
Condiciones de
Operación
Inferior Trasera Lateral
Favorables 0.3 1.0 0.7
Promedio 0.6 1.3 1.0
Desfavorables 1.5 1.5 – 2.0 1.5
Tiempo de posicionamiento en el punto de carguío (TPc.): Responde al tiempo necesario
para disponer del camión en el lugar de carguío, estos tiempos también dependen del tipo de
equipo de transporte y de las condiciones de trabajo. A continuación se presenta una tabla con
valores referenciales.
Tabla 1.2. Corresponde al tiempo de giro, posicionamiento y descarga según tipo de descarga y
condición de operación.
Tiempo según tipo de descarga (min)
Condiciones de
Operación
Inferior Trasera Lateral
Favorables 0.15 0.15 0.15
Promedio 0.50 0.30 0.50
Desfavorables 1.00 0.50 1.00
Castillo Rodríguez 14
Tiempo de transporte (TVt): Se define por la longitud a recorrer y la velocidad del
equipo cargado y descargado. Será determinado según el punto final del equipo de
transporte.
Con estos parámetros se podrá calcular el rendimiento de los equipos, y su posterior
dimensionamiento de acuerdo con la metodología seleccionada.
1.1.5.2. Cálculo del número de maquinaria minera
Con respecto al cálculo de la flota de maquinaría, es importante tener presente que va
a depender de la disponibilidad de maquinaria con que cuente el Gobierno Provincial
de Loja, por tanto, las necesidades de explotación serán adecuadas a dicha condición.
Este procedimiento se llevará a cabo mediante fórmulas empíricas que consideren
características propias del área de libre aprovechamiento “GPL Utuana” código
60000506. De tal manera existirán variantes que es importante analizar como son: Las
distancias que recorrerán los equipos en el transporte y carguío del material, así como
las características de los mismos que puedan ser factores condicionantes en el circuito.
1.1.5.3. Seguridad Minera
Es necesario llevar a cabo un acertado análisis de los insumos que serán necesarios,
tomando en consideración las distintas labores que se llevarán a cabo, así como el
número de trabajadores. Cumpliendo con lo establecido en la legislación.
1.1.5.4. Análisis de costos
Se evaluará cuáles son los costos que genera la explotación minera de la cantera de
Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” cód. 60000506, con respecto a valores
operativos y no operativos, llevando a cabo la previa estimación del personal a
emplearse para el desarrollo de la cantera, la maquinaría, gastos, etc. Y llevando a cabo
un balance con las condicionantes económicas previamente establecidas.
Castillo Rodríguez 15
CAPÍTULO II
GEOLOGÍA Y EVALUACION DE RESERVAS
2.1. Topografía
El sector que atraviesa el Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 6000506, se
caracteriza por mostrar una topografía ondulada montañosa empinada, esta zona se
caracteriza por mantener un trazado irregular desde el punto de vista horizontal y
vertical.
Figura 2.1. Levantamiento topográfico de la zona del Área de Libre Aprovechamiento “GPL
Utuana” código 60000506
LEVANTAMINETO TOPOGRÁFICO DEL ÁREA DE LIBRE APROVECHAMIENTO
“GPL UTUANA”
Castillo Rodríguez 16
2.2. Geología Regional
El área de libre aprovechamiento “GPL Utuana” código 6000506 se encuentra sobre
la formación Piñón (edad cretácica), la misma que tiene un contacto fallado y está
parcialmente recubierta por la Formación Sacapalca al Este, intruida además por el
Batolito de Tangula.
La Formación Piñón está constituida por lavas andesíticas con algunos sedimentos
y tobas interestretificadas, la andesita que se presenta es una roca de color verde
homogéneo con textura afanitica (Mapa Geológico).
El mapa de la geología regional del Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana”
código 60000506 corresponde al Anexo 2.
2.3. Geología
2.3.1. Geología estructural
En el sector de interés no existen rasgos estructurales como fallas, pliegues de
importancia. Plegamientos han sido determinados más al Sur de La Victoria, alejados
de la vía y no visibles en sectores cercanos al proyecto. En cuanto al diaclasamiento
es puntual en especial cuando se trata de rocas masivas y macizas de origen
magmático como las andesitas oscuras o basálticas.
Las zonas de diaclasamiento presentan buzamientos de 20°-30° oeste-este. Además
de que se tiene un alto grado de fracturación del material en zonas puntuales como
en otras no.
2.3.2. Descripción general geológica-geotécnica
Las características cualitativas del material en nuesta zona de estudio, está
íntimamente ligado a la litología presente en el área, siendo así que la monotonía
volcánica enmarcada en lo que constituyen lavas andesíticas y basálticas como
también piroclastos, evidencian diaclasamiento, con presencia de suelos pálidos
amarillentos a causa de los piroclastos. Cada una de estas unidades les corresponde
un tratamiento respecto de la estabilidad.
Castillo Rodríguez 17
Cabe indicar que no se han encontrado taludes o laderas altas con presencia de suelos
cohesivos y por ello no ha sido necesario el muestreo para ensayos de laboratorio.
2.3.3. Características hidrogeológicas
El Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506 puntualmente
no se localiza rodeada de quebradas y drenajes de tipo dendrítico, ya que las
quebradas y drenajes en su mayoría se desprenden desde la parte alta como son los
cerros; que abastecen de agua a las comunidades circundantes., existe una
disminución de agua en época de verano haciendo referencia a quebradas de bajo
caudal y moderado caudal en épocas de invierno.
Se puede identificar que las unidades Hidrogeológicas existentes en la zona,
corresponde a la cuenca CATAMAYO – CHIRA, este proyecto tiene como drenaje
principal el Río Catamayo.
El mapa hidrológico de la zona perteneciente al Libre Aprovechamiento “GPL
Utuana” código 60000506 se encontrará en el Anexo 3.
2.3.4. Grado de meteorización de los materiales
En el levantamiento de información del Libre Aprovechamiento, se pudo apreciar la
destrucción de las rocas y minerales cercanos a la superficie por fuerzas exógenas,
siendo el caso de una meteorización físico-química proveniente de cambios de
temperatura y penetración de raíces en las rocas, como de alteración y pudricción en
el tiempo geológico. La categorización de los materiales para excavación, está
relacionada con el proceso de meteorización, definiéndose los suelos encontrados
como un grado de meteorización moderada a ligera con el sonido opaco al golpe del
martillo como respuesta. También existen zonas de roca sana con partículas
identificables, diaclasas, poca oxidación y que proporcionan sonido metálico al golpe
del martillo, es decir rocas con meteorización ligera.
En conclusión, no existen sectores alto grado de meteorización o severa y más aún
con meteorización total.
Castillo Rodríguez 18
2.4. Geomorfología
Se podría resumir por sectores las geoformas presentes en el Área de Libre
Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506, así: En el sector el relieve es
escarpado y montañoso; entre Panduana y La Loma se trata de colinas medianas,
existiendo una variedad de relieve escarpado y colinas medianas alrededor del área
de estudio.
Figura 2.2. Geomorfología de la zona
2.5. Geología Local
El área de estudio cubre un polígono de 6 hectáreas y se ubica en la parte sur-
occidental de la parroquia Utuana, litológicamente se encuentra emplazada en la
Formación Sacapalca, la cual se compone principalmente de esquistos, dacitas y
gneis, los afloramientos encontrados en el área del libre aprovechamiento son rocas
masivas de composición metamórfica de color gris y grisácea amarillento, tiene un
moderado grado de meteorización y se presenta con alto grado de fracturación en la
superficie y en algunos sectores como un solo cuerpo amorfo.
Castillo Rodríguez 19
Figura 2.3. Roca Dacita con escasa presencia de fenocristales.
En la zona este del área concesionada con coordenadas 642489,44 E y 9517418,90 S
se localiza una brecha volcánica con tonalidades amarillentas por la presencia de un
depósito de arcilla provenientes a posibles oxidaciones de hierro.
Figura 2.4. Brecha Volcánica con tonalidad amarillenta
Así mismo se localizó un depósito de arcilla con tonalidades rojizas posiblemente
provenientes de la formación Trigal así como la brecha volcánica localizada en la
zona previamente señalada. Dicho depósito posee arcillas con características
plásticas, sin compactación.
Castillo Rodríguez 20
Figura 2.5. Depósito de arcilla con tonalidad rojiza.
A lo largo del área de libre aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506
presenta gran cantidad de Riolitas, Dacitas y Andesitas. Además la zona de entrada
a la concesión con coordenadas 642516 E y 9517419.32 S presenta varios juegos de
diaclasas.
Figura 2.6. A la izquierda roca Riolita con presencia de arcilla amarillenta y a la derecha zona
diaclasada pertenecientes al Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506
2.6. Tipo de Yacimiento
El depósito o yacimiento mineral en el área de libre aprovechamiento “GPL Utuana”
código 60000506 posee en su gran mayoría rocas ígneas extrusivas o volcánicas de
manera que el proceso geológico para que se de dicho asentamiento de material se
debe a que el enfriamiento de la roca se da en la superficie, o bien las lavas volcánicas
se han solidificado rápidamente en la superficie por lo que los cristales que se forman
son demasiado pequeños(microcristales), por consiguiente el yacimiento posee una
gran cantidad de material de riolitas, dacitas y andesitas.
Castillo Rodríguez 21
El deposito se encuentra con un alto grado de fracturación, así como posee varias
familias de diaclasas y fallas. Dicho yacimiento será aprovechado como material de
mejoramiento en la vía Utuana-Tacamoros que se encuentra tangente a la concesión.
2.8. Cálculo de Reservas
En el cálculo de reservas del Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506
se utilizó el método de los perfiles, el volumen detallado se muestra a continuación
definiendo la estimación como Reservas Probables:
Tabla 2.1. Reservas Probables del Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506
N° SECCIÓN ÁREA PASO PARCIAL TOTAL
1 2,483.00 62,606.29 5.00 314,090.70 314,090.70
2 2,488.00 61,941.02 5.00 311,370.00 625,460.80
3 2,493.00 60,909.68 5.00 307,126.80 932,587.50
4 2,498.00 59,103.48 5.00 300,032.90 1,232,620.00
5 2,503.00 57,297.27 5.00 291,001.90 1,523,622.00
6 2,508.00 54,377.13 5.00 279,186.00 1,802,808.00
7 2,513.00 54,377.13 5.00 271,885.60 2,074,694.00
8 2,518.00 44,913.72 5.00 248,227.10 2,322,921.00
9 2,523.00 35,450.31 5.00 200,910.10 2,523,831.00
10 2,528.00 26,477.86 5.00 154,820.40 2,678,652.00
11 2,533.00 14,904.64 5.00 103,456.30 2,782,108.00
12 2,538.00 6,340.34 5.00 53,112.45 2,835,220.00
13 2,541.00 - 3.00 9,510.51 2,844,731.00
RESERVAS PROBABLES 2,844,731.00
Castillo Rodríguez 22
CAPÍTULO III
DISEÑO DE EXPLOTACIÓN Y DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS
En el presente capítulo analizaremos las condiciones del macizo rocoso, las
condiciones del yacimiento, con el propósito de poder definir un diseño de explotación
acorde a estas características y en base a los volúmenes de producción poder estimar
la flota de equipos de arranque, transporte y carguío, así como la señalética necesaria
para el minado y los equipos de protección personal.
3.1. Factores Geométricos
Tabla 3.1. Características básicas del yacimiento.
Para desarrollar el diseño de explotación, utilización y distintos procesos a lo largo del
siguiente proyecto es importante conocer distintas propiedades físicas, tales como:
3.1.1. Propiedades físicas
Las propiedades físicas en otras palabras corresponden a las características del macizo rocoso,
así como del suelo. De manera que podamos entender con mayor exactitud su comportamiento
y así considerarlo en los diseños de bancos y en la explotación misma.
CARACTERÍSTICA VALOR
Largo del depósito 327 m
Ancho del depósito 191,24 m
Profundidad 63 m
Extensión del depósito 6,25 ha
Inclinación Sub
horizontal
Forma del depósito Irregular
Castillo Rodríguez 23
3.1.1.1. Densidad o Peso Específico
Para obtener el valor de densidad aplicamos el método del matraz de aforo empleando
7 muestras de diferentes zonas del Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana”
código 60000506 y un matraz aforado de 1000 ml.
La metodología de dicho método consiste en que el volumen va a permanecer
constante perteneciente a los 1000 ml del matraz, las variables serán los distintos pesos
y consiste en pesar el matraz sin agua, matraz con agua, matraz con agua y muestras
homogenizadas (se mezcla las muestras dentro del matraz) con un volumen constante
de 1000ml de la siguiente manera:
[(Peso Matraz Aforado + Peso H2O) + (Peso Muestras)] – [(Peso Matraz Aforado +
(Peso H2O – Peso Muestras) + Peso Muestras)]
[(284g + 997g) + 37,3g] – [284g + (Peso H2O – Peso Muestras) + 37,3g]
1304g – 284g – 37,3g = (Peso H2O – Peso Muestras)
982,7 = (Peso H2O – Peso Muestras)
Por tanto:
997g – 982,7g = (Peso H2O – Peso Muestras) = Peso Agua desalojada = Volumen de
agua desalojada = Volumen de Muestras
Volumen de Muestra = 14,3g
Densidad= masa/ volumen
Densidad = 37g / 14,3 cm3 = 2,587412587 g/cm3 (Densidad promedio de las
muestras).
Castillo Rodríguez 24
Figura 3.1. Medición de densidad por método del Matraz Aforado
3.1.1.2. Humedad
La Humedad es la cantidad de agua que posee un material a condiciones normales de
presión y temperatura.
Para el cálculo de esta propiedad se aplicó una metodología simple, la cual consiste en
el pesaje de las muestras previo a ingresarlas a un horno, en el cuál se las expondrá a
temperaturas elevadas por 20 horas de manera que podamos obtener los resultados
validando el cambio de peso al salir del horno. El porcentaje de agua corresponde al
equivalente de masa que se perdió luego del procedimiento.
Se usaron 4 muestras para dicho procedimiento obteniendo los siguientes resultados:
Castillo Rodríguez 25
Tabla 3.2. Resultados de las muestras del ensayo de humedad
MUESTRAS PESO
INICIAL
PESO
FINAL
CONTENIDO
DE
HUMEDAD
(g) (g) (%)
1 73 73 0
2 61 60 0.98
3 84 82 0.87
4 43 43 0
HUMEDAD PROMEDIO 0.4875
Figura 3.2. Muestras en el horno
3.1.1.3. Ángulo de reposo
En el Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506 el material de
interés posee un ángulo de reposo de 29° como se puede observar en la figura.
Figura 3.3. Ángulo de reposo del material
29°
Castillo Rodríguez 26
3.2. Factores Geo mecánicos
Los factores geomecánicos corresponden a las características del macizo rocoso y los factores
a tomar en cuenta en base a su condición.
3.2.1. Resistencia a la compresión uniaxial
El ensayo de compresión uniaxial es el procedimiento mediante el cual se determina
el esfuerzo de compresión uniaxial, la razón de Poisson y el módulo de Young de un
núcleo de roca (Peng and Zhang, 2007b).
Para dicho ensayo se utilizaron alrededor de 8 muestras de sectores aleatorios del Libre
Aprovechamiento de manera que podamos tener un análisis global, para que sea útil a
la hora del diseño de los bancos y poder ser más precisos con el factor de seguridad a
considerar.
Las muestras se cortaron de forma geométrica y varían sus áreas y volúmenes, los
cubos cortados fueron pesados y medidos para poder obtener una densidad aproximada
y consolidar la información obtenida con anterioridad, respecto al tipo de roca y su
densidad. Todos los resultados serán expuestos en la Tabla 3.3 a continuación:
Tabla 3.3. Resultados de la Resistencia a la compresión uniaxial
N° Masa
(g)
Volumen
(cm3)
Área
(cm2)
Fuerza
(Kg)
RCU
(Kg/cm2)
1 523,29 228,811 37,51 17043 454, 355
2 497,85 203,205 35,34 15632 442,331
3 497,19 193,914 34,02 12875 378,453
4 642, 48 242,082 39,04 13743 352,023
5 537,52 219,42 36,57 15852 433,470
6 487,02 211.75 38,15 14673 384,413
7 494,78 202,246 34,87 16371 469,486
8 486,94 199,472 35,62 17121 480,656
PROMEDIO 424,398
Castillo Rodríguez 27
3.2.2. Clasificación Geomecánica del Macizo Rocoso
Acorde a las propiedades del macizo rocoso podremos realizar una valoración que nos ayude
a definir las condiciones que debemos considerar para plantear nuestro diseño de bancos y
garantizar seguridad y un óptimo desempeño,
3.2.2.1. Espaciamiento de las discontinuidades
Para la determinación del bloque típico del Área de Libre Aprovechamiento “GPL
Utuana” código 60000506, se llevó a cabo la medición horizontal de las
discontinuidades presentes, de lo cual se obtuvo los siguientes resultados:
Tabla 3.4. Promedio del contenido del espaciamiento entre discontinuidades
N° LONGITUDES DE
DISCONTINUIDADES (cm)
L.TOTAL PROMEDIO
1 4,5-6-1-8.8-13.7-3.6-4.5-16.1-0.8-9.3-
7.5-5.8-8-11.6
101.2 7.23
2 12.7-6.7-2.4-10-36.2-0.8-67.1 135.9 19.41
3 47.1-23.5-66.7-5.8-16.3 159.4 31.88
4 5.7-3.2-14.4-23.8-51.3-4.8-2.6-0.9-6.2 112.9 12.54
5 2.3-4.7-9-8.3-13.7-4.9-6-1.3-7.4-4.5-
9.7-10.5-17.4-15-8.3-4.6
127.6 7.98
6 8-5.3-7.9-1.5-4.2-20.3-2.7-3.3-13.5-
5.4-8.1-2.9-7-6.2-11
107.3 7.15
7 17-31-53-14-68-24.5-27.6 235.1 33.58
DISCONTINUIDADES PROMEDIO: 17.11
3.2.2.2. Condición y Orientación de Discontinuidades
Las discontinuidades existentes en el Libre Aprovechamiento presentan longitudes que
alcanzan incluso hasta los 68 centímetros y poseen aberturas pequeñas de
aproximadamente 0.4cm con relleno limo-arcilloso propio del lugar con una
coloración rojiza. A su vez, las discontinuidades poseen un buzamiento Oeste-Este de
tal manera que los avances en la explotación serán guiados por dicha orientación.
Castillo Rodríguez 28
De tal manera que el macizo rocoso se encuentra alterado con un alto grado de
diaclasamiento.
3.2.2.3. Rock Quality Designation (RQD)
El porcentaje de recuperación de testigos de más de 10 cm de longitud (en su eje) sin
tener en cuenta las roturas frescas del proceso de perforación respecto de la longitud
total del sondeo (Deere, 1989).
Debido a que en campo no se contó con testigos de exploración el análisis se lo realizó
a partir de una estación geomecánica en dónde se tomó en consideración un metro
cúbico de roca. Las discontinuidades en el Libre Aprovechamiento superan a 4,5, por
tanto, para llevar a cabo el cálculo del RQD se aplicó la fórmula (Feijoo, 1997).
RQD = 115 – 3.3 * Jv
RQD = 115 – 3.3 * 13
RQD = 72.1%
3.2.2.4. Valoración del Macizo Rocoso
Para llevar a cabo la Valoración del Macizo Rocoso (RMR) emplearemos el Sistema
de Clasificación Geomecánica de macizos rocosos de Bieniawski (1989). Los límites
de las regiones estructurales generalmente coinciden con una característica estructural
importante. Se tomaran en cuenta distintos parámetros, tales como:
RCU : 424 398 Kg/cm2 41,61 MPa
RQD : 72,1%
Espaciamiento entre discontinuidades: 17,11cm 171,1 mm
Orientación de las discontinuidades: Oeste-Este
Condiciones de agua subterránea: Se está muy por arriba del nivel freático
Con estos parámetros desarrollaremos el esquema de clasificación del macizo rocoso:
Castillo Rodríguez 29
Tabla 3.5. Parámetros de clasificación geomecánica de CSIR
Condición
de las
discontinui
dades
Separación (abertura)
Ninguna < 0,1
mm 0,1 - 1,0
mm
1 - 5
mm
> 5 mm
PUNTAJE 6 5 4 1 0
Rugosidad Muy
rugoso Rugoso
Ligeramente
rugoso Ondulado Suave
PUNTAJE 6 5 3 1 0
Relleno
Ninguno
Relleno
duro < 5
mm
Relleno
duro
> 5 mm
Relleno
suave <
5
mm
Relleno suave
> 5 mm
PUNTAJE 6 4 2 2 0
Alteración Inalterada Ligeramente
alterada
Moderadamente
alterada
Altamente
alterada Descompuesta
PUNTAJE 6 5 3 1 0
Presencia
de
agua
Caudal por
10 m de
túnel (l/m)
Ninguno
< 10
10 - 25
25 - 125
> 125
Presión
de agua
/
Tensión
principal
mayor
0
< 0,1
0,1 - 0,2
0,2 - 0,5
> 0,5
Estado
General
Completamente
seco
Ligeramente
húmedo
Húmedo Goteando Agua
fluyendo
PUNTAJE 15 10 7 4 0
PARÁMETROS DE CLASIFICACIÓN
RANGO DE
VALORES
Resistencia
de la roca
intacta
Índice de
Point
Load Test
> 10
MPa
4 - 10
MPa
2 - 4 MPa
1 - 2
MPa
Para rangos menores es
preferible la prueba de
compresión
uniaxial
Resistencia
a la
compresión
Uniaxial
> 250
MPa
100 -
250
MPa
50 - 100
MPa
25 - 50
MPa
5 -
25
MPa
1 -
5
MPa
< 1
MPa
PUNTAJE 15 12 7 4 2 1 0
Rock Quality
Designation 90 % -100
%
75 % -
90 %
50 % - 75
% 25 % -
50 %
< 25 %
PUNTAJE 20 17 13 8 3
Espaciamiento de las
Discontinuidades
> 2 m 0,6 - 2
m
200 - 600 mm
60 - 200 mm
< 60 mm
PUNTAJE 20 15 10 8 5
Longitud de
la
discontinuid
ad
(persistencia)
< 1 mm
1 - 3 m
3 - 10 m
10 - 20
m
> 20 m
PUNTAJE 6 4 2 1 0
Castillo Rodríguez 30
Orientación de discontinuidades
Muy
favorables
Favorables Medias Desfavorables Muy
Desfavorables
PUNTAJE
Túneles y
minas
0 -2 -5 -10 -12
Cimenta
ciones
0 -2 -7 -15 -25
Taludes 0 -5 -25 -50 -
SUMATORIA DE PUNTAJES 48
CLASIFICACIÓN DE MACIZOS A PARTIR DE PUNTAJES TOTALES
PUNTAJES 81 a
100
61 a 80 41 a 60 21 a 40 < 21
CLASE I II III IV V
CALIDAD Muy buena
Buena Discreta Pobre Muy pobre
SIGNIFICADO DE LAS CALIDADES
Número de clase I II III IV V
Tiempo / Longitud
de
sostenimiento
20
años
para 15
m
1 año
para 10
m
1 semana
para 5 m
10 hrs
para
2,5 m
30 min para 1
m
Cohesión (kPa) > 400 300 -
400
200 - 300 100 -
200
< 100
Ángulo de ficción (°)
>45 35 - 45 25 - 35 15 - 25 < 15
La valoración del Macizo Rocoso en base al puntaje obtenido arroja los siguientes
resultados:
Roca Tipo III (Discreta o de Calidad Media)
Cohesión entre 150 a 200 KPa
Ángulo de fricción entre 35° a 40°
En base a la valoración obtenida podemos respaldar los datos definidos en base a los
análisis realizados en campo, los mismo que arrojaron un valor de cohesión de 0,4116
Kg/cm2 (98.0665KPa) y un ángulo de fricción de 39°.
Castillo Rodríguez 31
3.3. Diseño de Bancos
3.3.1. Altura del Banco
La altura del banco es condicionado por las especificaciones de los equipos de
excavación y carga. Las propiedades físicas y geomecánicas del macizo rocoso
también son influyentes. La altura del banco no debe ser mayor a a la altura máxima
de excavación de la máquina (Sosa, 1989).
En esta ocasión aplicaremos una metodología muy usual en el cálculo de la altura del
banco y es la siguiente:
H banco = 0.9 * H excavadora máx.
H banco = 0.9 * (9.07m)
H banco = 8.163 m
Tomando en consideración las condiciones de la zona y puesto que el área de trabajo
no está a nivel de la vía, considero adecuado dejar una altura de banco de 9 metros.
3.3.2. Ángulo del Talud
La determinación del ángulo lo haremos mediante el diseño de taludes de material
homogéneo con la ayuda de gráficos, ya que, por tratarse de taludes de suelo, material
rocoso muy diaclasado se pueden considerar como homogéneo y se rompen
generalmente con una superficie de deslizamiento. Para la determinación de los
factores influyentes en el talud haremos uso de un conjunto de ábacos.
El factor de seguridad del talud es decisivo ya que corresponde a la razón entre las
acciones estabilizantes y acciones desestabilizantes, de tal manera si llega a ser < 1
pues se trata de una situación inestable, = 1 se trata de una situación indefinida, es
decir, al límite y en caso de ser > 1 se trata de una situación estable.
Los materiales homogéneos generalmente tratan de suelos dónde las discontinuidades
no son de gran tamaño, por esta razón la superficie de deslizamiento será dirigida a la
zona de mínima resistencia.
Castillo Rodríguez 32
Dadas las condiciones del macizo rocoso del Área de Libre Aprovechamiento “GPL
Utuana” código 60000506 analizaremos el ábaco N°2 puesto que la zona aparenta no
tener presencia de agua freática, sin embargo, por razones de mayor seguridad hemos
tomado en consideración dicho ábaco.
Figura 3.4. Ábaco N°2 levemente húmedo
Fuente: Feijoo, 1997.
Tabla 3.6. Parámetros de estabilidad de taludes analizados con ábaco de rotura circular #2
Ángulo de talud Altura del
banco (H)
𝑐
𝛾 𝐻 𝑡𝑎𝑛∅
𝑐
𝛾 𝐻 𝐹
𝑡𝑎𝑛∅
𝐹
Factor de
seguridad
70° 9 m 0,21 0,1182 0,53 1,5
3.3.3. Número de bancos
El número de bancos existentes en el Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana”
código 60000506 son determinados por la relación existente entre la profundidad del
yacimiento y la altura de los bancos, de la siguiente manera:
Castillo Rodríguez 33
B T C A
N° de Bancos = Profundidad del Yacimiento/Altura de los bancos
N° de Bancos = 57m/9m
N° de Bancos = 6,333 equivale a 6 Bancos
Los bancos se los diseñará desde la cota 2541 hasta la cota 2484 sin embargo serán
temporales mientras la explotación culmine dado por la topografía de la zona. Debido
a que la Vía Utuana-Tacamoros se encuentra en la cota 2505 desde esta cota a la 2484
se elaborará los bancos permanentes para una óptima explotación.
3.3.4. Plataformas de Trabajo
Es la zona donde la maquinaria lleva a cabo la explotación de los bancos (Sosa, 1989).
Su dimensionamiento dependerá de las características físicas de la maquinaria y sus
movimientos al momento de la extracción, carguío y transporte.
Figura 3.5. Plataforma de Trabajo
Bpt = A + C + T + B; m
Dónde:
A: Ancho de acumulación
C: Espacio de maniobra de la excavadora (C = 1,5* Lexc.)
T: Ancho de la Vía (T = A*(0,5+1,5*n))
B: Borde de seguridad ( B = Hb * tg (ϕe-ϕ)
Plataforma de Trabajo
Arranque
Carguío Transporte
Castillo Rodríguez 34
3.3.4.1. Ancho de Acumulación
El ancho de acumulación o zona de stock corresponde a la zona donde se amontonará
el material para el carguío. En el Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana”
60000506 el ancho será de 3,5m.
3.3.4.2. Espacio de Maniobra de la Excavadora
C = 1,5* Lexc.
Lexc: Longitud de la excavadora
La longitud la determinaremos según las características de la excavadora
CATERPILLAR 320DL.
Figura 3.6. Dimensiones de la excavadora CATERPILLAR 320DL.
C = 1,5*9,735 m
C = 14,6025 m
3.3.4.3. Ancho de la Vía
T = A*(0,5+1,5*n)
A: Corresponde al ancho del vehículo de transporte, en el siguiente caso se trata de
volquetes HINO 500, que conforme al catálogo corresponde a 2475mm.
n: número de carriles.
T = 2,475m* (0,5+1,5*2)
T = 8,6625m
Por tanto T = 9 m
3.3.4.4. Borde de Seguridad
Es la parte inestable ubicada en la cresta del talud, limitando en la parte superior con
el techo del banco y en sus costados por el talud del banco y el plano de deslizamiento
natural de las rocas (Sosa, 1989).
A = 9735mm
Castillo Rodríguez 35
B = Hb*tg (ϕe – ϕ)
Hb: Áltura del banco
Φe: Ángulo del Talud del banco
Φ: Ángulo del Talud del banco de trabajo
B = 9 m*tg (90°- 70°)
B = 3,2757 m
Bpt = A + C + T + B
Bpt = 3,5 m + 14,60 m + 9 m + 3,2757 m
Bpt = 30,87 m
3.3.5. Ángulo de Receso
El ángulo de talud de borde de la cantera está relacionada con el coeficiente de
resistencia de la roca en una tabla establecida por Sosa (1998).
La resistencia de la roca también conocida como el coeficiente de Protodiakonov (F)
podemos calcular de la siguiente manera:
F = Resistencia a la compresión (MPa)/10
F = 41.62 Mpa/10
F = 4.162 MPa
Dicho valor integrando a la tabla establecida por Sosa entra en las siguientes
categorías:
Tabla 3.7. Relación del coeficiente de Protodiakonov con la altura del banco
Coeficiente de
Protodiakonov
(F)
Hasta
90
m
180 m
240 m Mayor
que
300 m
15 -20 60 - 68 57 –
65
53 - 60 48 - 54
08 - 14 50 - 60 48 –
57
45 - 53 42 - 48
03 - 07 53 - 50 41 –
48
39 - 45 36 - 43
01 - 02 30 - 43 28 –
41
26 - 39 24 - 36
Castillo Rodríguez 36
EL valor se situa en la categoría de 03-07 y el valor del ángulo puede estar entre 53°-
50° el cuál mediante la interpolación será de 51,8715°.
Figura 3.7. Ángulo de Receso
3.3.6. Bermas Finales
Las bermas serán diseñadas conforme al criterio de Ritchie (1963), quienes definen
dicho parámetro mediante las siguientes fórmulas:
T = 0,2H + 4,5 (será para H<9m)
T = 0,2(9 m) + 4,5
T = 6,3 m
3.4. Diseño de la Vía de Acceso
La vía de acceso no es más que el medio de entrada y salida de la maquinaría de la
cantera. En el Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506 dadas
su ubicación es tangencial con la vía Utuana-Tacamoros por dicha razón se hizo la
selección de la misma para el abastecimiento de dicha vía. Sin embargo,
determinaremos el ancho que debería tener la misma para unas condiciones óptimas y
realizar una comparación. Para el presente caso utilizaremos la fórmula (Sosa, 1989):
T = A*(0,5 + 1,5*n)
Donde:
T= Ancho total de la vía
A= Ancho del vehículo de transporte
Dadas las condiciones de la flota d transporte el ancho es de 2,475m
N= Número de carriles = 2
51,8715°
Castillo Rodríguez 37
Por lo tanto,
T = 2,475m*(0,5 + 1,5*2)
T = 8.66m
La vía de acceso debería tener estas condiciones, sin embargo debido a que la vía ya
está definida, realizaremos una comparación. La vía actualmente posee 8,30m de
ancho más las cunetas el ancho actual de la vía posee 9,10m. Lo cual está por encima
del parámetro establecido, siendo aceptable para el estudio.
3.5. Factores Operativos
Los factores operativos son aquellos que su influyen directamente con la producción,
debido a que son aquellos que nos ayudan a definir el diseño de extracción, carguío y
transporte del material.
3.5.1. Rumbo de la Explotación
Tomando en consideración el análisis geológico estructural presente en el capítulo
anterior y conforme al sistema de explotación, la explotación del material se llevará a
cabo en dirección Este-Oeste (WE) y acorde a la ubicación geográfica del Libre
Aprovechamiento y la vía de acceso la extracción del material será en dirección
Noroeste-Sureste (NW-SE).
Figura 3.8. Avance óptimo de la explotación
Castillo Rodríguez 38
3.5.2. Metodología de la Explotación
La explotación del yacimiento se llevará a cabo mediante el sistema de explotación a
cielo abierto y bancos descendentes. El sistema de carguío y transporte a utilizar será
discontinuo.
El avance se dará en la orientación antes definida y con 5 bancos que serán establecidos
desde la cota 2541 hasta la cota 2505 que es la cota en la cual se encuentra la vía de
acceso.
Es importante partir del arranque de la capa vegetal en las zonas donde se deba llevar
a cabo dicha acción y debido existen áreas que no lo requieren. La planificación se
dará conforme a esta información.
Se deberá conformar la plataforma principal de carguío para el abastecimiento de
material de lastre, siendo este el punto de inicio de la extracción del material y partir
de la misma elaborar el banco que facilite con el descenso del material desde la arte
superior a la zona de acumulación.
El circuito se desarrollará a partir de la acumulación del material en la zona de
amontonamiento para el posterior carguío a los volquetes y poder facilitar el transporte
del material a las distintas zonas de la vía Utuana-Tacamoros que así lo requiera.
Tomando en consideración la limitación con la vía es importante establecer una berma
de seguridad la misma que garantizará el deslizamiento de material suelto a la vía, de
manera que pueda dificultar el transporte.
La plataforma de carguío será a su vez la plataforma de trabajo dadas las condiciones
de ubicación, desde la cual el material será arrancado y cargado directamente.
Conforme al avance de la explotación y en las distintas fases de la explotación, es
importante llevar a cabo el mismo circuito en cada una de sus etapas.
Castillo Rodríguez 39
Figura 3.9. Plataforma de Carguío y Trabajo.
3.5.3. Diseño de Fases
3.5.3.1. Fase 1
Se llevó a cabo la elaboración de la plataforma de carguío y transporte, de manera que
el material suelto por deslizamiento se lo supo aprovechar. La plataforma se la elaboró
en la cota 2505 y tiene una dimensión de 296.05m de largo y 49.31m de ancho. Dadas
dichas condiciones se posee un área para maniobras de maquinaria de 14502.62m2.
A su vez en dicha fase se elaboró el primer frente el mismo que tendrá funcionalidad
de servir de pista para el trasiego de material desde las cotas superiores de manera que
se acumule y se pueda dar paso al carguío. El talud posee una altura de 9m de altura,
y un ángulo de 70° teniendo un factor de seguridad de 1.5 el cuál se lo determino en el
inciso 3.3.2 del presente capítulo, de manera que se garantice la estabilidad del mismo.
Es importante definir el volumen de material extraído en dicha fase y haremos uso de
la metodología aplicada en el cálculo de reservas, los perfiles se realizaron en
orientación NE obteniendo los siguientes resultados:
Tabla 3.8. Material a extraer en la Fase 1
PERFIL
SECCIÓN ÁREA PASO
VOLUMEN
TOTAL
(m) (m2) (m) (m3)
Perfil 1 2510 8043.72 5 56366.52
Perfil 2 2515 4641.44 5 31712.90
Perfil 3 2520 1596.27 5 15594.27
Perfil 4 2523 3 2391.41
TOTAL A EXTRAER FASE 1 106068.10
Castillo Rodríguez 40
Figura 3.10. Vista en planta y en 3D de la Fase 1.
3.5.3.2. Fase 2
En la presente fase se elaborará los dos primeros frentes de extracción los mismos que
se encontrarán en las cotas 2514 y el siguiente en la cota 2523. Los mismos que poseen
áreas diferentes, puesto que el frente de extracción de la cota 2514 dadas las
condiciones de la morfología de esta zona es más amplio. El frente de extracción de la
cota 2514 posee un área de 2403.36 y el frente de explotación de la cota 2523 posee
un área de 947.81m2 puesto que como se observa en la vista posterior (Figura 3.10)
rodea cerca a la cima del cerro, siendo plataformas para el trasiego del material a la
plataforma principal. Los perfiles se los realizo en orientación NE.
Obteniendo así el siguiente volumen de extracción en la presente fase:
Tabla 3.9. Material a extraer en la Fase 2
PERFIL SECCIÓN ÁREA PASO VOLUMEN
TOTAL
(m) (m2) (m) (m3)
Perfil 1 2509 8257.31 4 16316.62
Perfil 2 2513 6501.15 4 29516.92
Perfil 3 2517 9715.05 4 38860.22
Perfil 4 2521 3002.73 4 14875.38
Perfil 5 2525 2133.85 4 10273.16
Perfil 6 2529 1097.62 4 6462.94
Perfil 7 2532 0 3.02 1657.41
TOTAL A EXTRAER FASE 2 117962.6
Castillo Rodríguez 41
Figura 3.11. Vista en planta y en 3D de la Fase 2.
3.5.3.3. Fase 3
En la presente fase se aprovechó la morfología de la zona, la altura de la excavadora
para extraer el material de manera que podamos extraer el material desde la cota 2532
a la cota 2541 ya que existe una altura máxima de 9 metros y el grado de pendiente es
leve, de manera que se obtiene una planta en la cota 2532 con un área aproximada de
19327,95m2 los bancos de las cotas 2505 a la 2514 y 2514 a la cota 2523 se mantienen
así como el talud hasta la cota 2532. La cantidad de material extraído se calculó por el
método de los perfiles, sin embargo en esta ocasión se lo realizó con dirección ZN
obteniendo los siguientes resultados:
Tabla 3.10. Material a extraer en la Fase 3
PERFIL SECCIÓN ÁREA PASO VOLUMEN
TOTAL
(m) (m2) (m) (m3)
Perfil 1 2485 123.58 40 491.60
Perfil 2 2525 535.48 40 13181.20
Perfil 3 2565 528.59 40 21281.40
Perfil 4 2605 265.87 40 15889.20
Perfil 5 2637 0 32.44 4312.41
TOTAL A EXTRAER FASE 3 55155.81
Castillo Rodríguez 42
Figura 3.12. Vista en planta y 3D de la Fase 3.
3.5.3.3. Fase 4
Desde la presente fase en adelante serán la extracción del material en el área de los
bancos, en esta fase el material extraído es el que corresponde al situado entre la cota
2523 y 2532, el resultado es una especie de plataforma donde será útil para el
movimiento de la maquinaria así como también la extracción en la fase posterior, se
posee un área de 27411,97m2, misma que es de mucha utilidad para las fases
posteriores. A su vez se calculó el volumen de extracción por el método de los perfiles
y en dirección ZN, obteniendo los siguientes resultados:
Tabla 3.11. Material a extraer en la Fase 4
PERFIL SECCIÓN ÁREA PASO VOLUMEN
TOTAL
(m) (m2) (m) (m3)
Perfil 1 2454.48 712 30 10680
Perfil 2 2484.48 1431.57 30 32153.55
Perfil 3 2514.48 1612.57 30 45662.10
Perfil 4 2544.48 1535.30 30 47218.05
Perfil 5 2574.48 1088.06 30 39350.40
Perfil 6 2604.48 566.47 30 24817.95
Perfil 7 2624.77 0 20.29 5746.95
TOTAL A EXTRAER FASE 4 205628.90
Castillo Rodríguez 43
Figura 3.13. Vista en planta y en 3D de la Fase 4.
3.5.3.3. Fase 5
El proceso en esta fase es similar a la fase 4, y corresponde a la extracción del material
desde la cota 2514 a la 2523 de manera que obtenemos un área de 34641,20m2.
Conformando la plataforma de trabajo que será de gran utilidad para la extracción de
material en la siguiente fase. Así mismo se calculó el volumen de extracción mediante
el método de los perfiles y se lo realizo con orientación ZN, obteniendo los siguientes
resultados:
Tabla 3.12. Material a extraer en la Fase 5
PERFIL
SECCIÓN ÁREA PASO
VOLUMEN
TOTAL
(m) (m2) (m) (m3)
Perfil 1 2452.03 1313.84 35 22922.20
Perfil 2 2487.03 2083.46 35 59452.75
Perfil 3 2522.03 1907.21 35 69836.72
Perfil 4 2557.03 1369.86 35 57348.72
Perfil 5 2592.03 773.10 35 37501.80
Perfil 6 2627.03 101.95 35 15313.37
Perfil 7 2637.68 0 10.65 542.88
TOTAL A EXTRAER FASE 5 262988.40
Castillo Rodríguez 44
Figura 3.14. Vista en planta y en 3D de la Fase 5.
3.5.3.3. Fase 6
En la última fase de explotación se pretende extraer el material correspondiente al
pultimo banco existente de manera que se nivele a la altura de la plataforma,
aprovchando al máximo la capacidad del Área de Libre Aprovechamiento “GPL
Utuana” código 60000506 y en dicha etapa en conjunto con la plataforma obtener un
área aproximada de 53458.25m2. De la misma manera, por el método de los perfiles
se procedió a determinar el volumen de extracción con orientación ZN, obteniendo los
siguientes resultados:
Tabla 3.13. Material a extraer en la Fase 6
PERFIL
SECCIÓN ÁREA PASO
VOLUMEN
TOTAL
(m) (m2) (m) (m3)
Perfil 1 2452.03 1976.10 35 34581.75
Perfil 2 2487.03 2470.44 35 77814.45
Perfil 3 2522.03 1994.22 35 78131.55
Perfil 4 2557.03 1422.08 35 59785.25
Perfil 5 2592.03 853.68 35 39825.80
Perfil 6 2627.03 289.87 35 20012.12
Perfil 7 2659.58 0 32.55 4717.63
TOTAL A EXTRAER FASE 6 314868.60
Castillo Rodríguez 45
Figura 3.15. Vista en planta y en 3D de la Fase 6.
3.5.4. Resumen de extracción
Al concluir con las fases de explotación es importante concluir con el total de reservas
explotables para lo cual se detallará el material a ser extraído en cada una de las fases
de explotación (Tabla 3.14.), las cuales fueron desarrolladas en el numeral 3.5.3.
Tabla 3.14. Resumen de volúmenes de material explotables.
FASES RESERVAS EXPLOTABLES
(m3)
1 106068.10
2 117962.6
3 55155.81
4 205628.90
5 262988.40
6 314868.60
TOTAL 1062672.4
Con la información del material extraído en todas las fases podemos calcular el
porcentaje de aprovechamiento del mismo, para lo cual aplicaremos la siguiente
fórmula:
Castillo Rodríguez 46
% Aprovechamiento de material = R. Explotables/R. probadas
% Aprovechamiento de material = 2844731/1062672.4
% Aprovechamiento = 37.56%
3.5.5. Vida útil de la cantera
La vida útil de la cantera será definida en base a factores que son establecidos por el
Gobierno Provincial.
Días laborables: El GPL dispone de 6 días a la semana con jornadas de
8 horas diarias para la producción en cantera.
Volumen de extracción anual: El material para el mejoramiento de la
vía UTUANA-TACAMOROS del cantón Calvas que requiere el GPL
será de 50000 m3. Puesto a que a la vía en mención abastecerán “GPL
Utuana” y GPL Tacamoros” de manera que nuestra área de estudio no
será la única que abastecerá a dicho proyecto, sin embargo el plan de
explotación fue diseñado de manera que se aprovechó el material
disponible dentro de la concesión.
Tabla 3.15. Parámetros de producción
Para poder definir el tiempo de vida útil de una cantera se involucrará los factores que
se consideran en la fórmula a continuación:
Vida útil de la cantera = Reservas explotables/Producción anual
Días laborables al año 313 (días al año)
Volumen de extracción diario 159.74 m
3/día
406.7 TM/día
Volumen de extracción anual 50000 m
3/año
127300 t/año
Castillo Rodríguez 47
Sin embargo puesto a que el volumen de extracción anual corresponde única y
exclusivamente para abastecer al mejoramiento de la vía Utuana-Tacamoros, de
manera que la cantera no será intervenida constantemente y no se pueda definir con
certeza la vida útil de la misma. Sin embargo, en base a la información obtenida se
calculó una aproximación:
Vida útil de la cantera = (1062672,4m3) / (50000m3/año)
Vida útil de la cantera = 21 años
3.6. Ubicación de señalética
La señalética en el Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506
Debe localizarse en sitios estratégicos de manera que pueda ser notoria para el personal
directo e indirecto. Para ello es importante conocer la simbología e importancia de la
misma.
3.6.1. Señalética de Seguridad
La señalética de seguridad le corresponde informar de forma clara y visible posibles
precauciones que se debe anticipar en la cantera, generalmente dicha señalética es una
herramienta clave en el control de riesgos en el ámbito laboral y cotidiano.
Tomando en consideración las condiciones de extracción y producción de la cantera,
se tomará en cuenta dos tipos de señalética: La fija y móvil, debido a la ubicación de
la cantera y su limitación con la vía Utuana-Tacamoros será de utilidad el traslado de
las señales para la prevención en la circulación de transporte, así como también se
deberá modificar la ubicación de la señalética conforme vaya avanzando la
explotación. En el Anexo 12 se tendrá una mejor visualización de la ubicación de
dicha señalética en el Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código
60000506.
Es importante señalar que dicha señalética tiene su base en la norma INEN 439 y
describe el significado de cada una de las señales, así como también el color (Tabla
3.16).
Castillo Rodríguez 48
Tabla 3.16. Significado de colores de señalética
Fuente: Norma INEN 439
Tabla 3.17. Señales de prohibición, prevención, información y obligaciones.
IMAGEN DESCRIPCIÓN
SEÑALES DE PROHIBICIÓN
PARE
Esta señal será ubicada en las intersecciones
entre vías, de manera que se pueda prever
cualquier tipo de accidente. Es necesario que estén
a una altura suficiente para la visibilidad de los
choferes de la maquinaria.
NO PEATONES
Será para notificar a los peatones que está
prohibido su ingreso a la zona de trabajo, debido
a que es peligroso por la presencia de la
maquinaria.
COLOR SIGNIFICADO
Prohibición
Prevención
Emergencia
Información u Obligación
Castillo Rodríguez 49
LÍMITE MÁXIMO DE VELOCIDAD:
La instalación de dichas señales será en base a un
estudio previo realizado por el GPL en base a la
localización del Área de Libre Aprovechamiento “GPL
Utuana” 60000506, al estar próximo a la vía Utuana-
Tacamoros y su ubicación muy cercana a la población
de Utuana, se consideró la velocidad apropiada.
SEÑALES DE PREVENCIÓN
ENTRADA Y SALIDA DE VOLQUETES
Esta señal en específico se colocará en dos sitios
puntuales y será en la entrada a la cantera, ya
que limita con la vía Utuana-Tacamoros. El
segundo sitio será en la entrada a dicha vía por
precaución hasta que culminen los trabajos en
dicha área.
CAÍDA A DISTINTO NIVEL
La presente señalética será situada en los sitios de
riesgo de caída desde alturas elevadas, como los son
cada uno de los taludes de trabajo.
PELIGRO MAQUINARIA PESADA EN
MOVIMIENTO
La señal servirá como indicador para el personal que
labora en la cantera sobre las zonas de riesgo por el
movimiento de la maquinaria en trabajo.
Castillo Rodríguez 50
PELIGRO DE DESLIZAMIENTO
En la cantera existirán zonas donde el material no
tenga la compactación necesaria y pueda existir
deslizamientos, zonas que pueden tratarse de los
frentes de arranque.
NFORMACIÓN Y OBLIGACIONES
USO OBLIGATORIO DE EQUIPOS DE
PROTECCIÓN PERSONAL
Indica la obligatoriedad de uso de chaleco reflectivo,
casco, gafas, guantes y calzado punta de acero, como
equipos básicos de seguridad para el personal.
INFORMACIÓN
INFORMACIÓN DE MINA
El letrero de identificación del área minera, en donde
consta el nombre y código de la misma. Se ubica
próximo al Área de Libre Aprovechamiento.
Castillo Rodríguez 51
EMERGENCIA
BOTIQUIN
Indica la ubicación del botiquín de primeros auxilios
para poder respaldar en un accidente a cualquier tipo
de persona que haya sufrido cualquier clase de
heridas.
EXTINTOR
Indica la ubicación del extintor en caso de un
incendio.
Debe ser visible y debe estar en conjunto con el
extintor.
PUNTO DE ENCUENTRO
Señala un lugar estratégico y de fácil acceso. Debe ser
el lugar más seguro de la zona ya que será el punto
donde se deba acudir en caso de una catástrofe.
3.7. Equipos Auxiliares
3.7.1. Equipos de protección personal
Los equipos de protección personal (EPPs) son elementos para los trabajadores y darán
protección frente a eventuales riesgos que puedan afectar su integridad en el desarrollo
de sus labores. Es de suma importancia destacar que el uso de dichos equipos será
definido por la matriz de identificación de peligros y evaluación de riesgos (Anexo
13).
Castillo Rodríguez 52
En base a los riesgos identificados en la matriz IPER y lo previamente establecido
en el capítulo anterior, se detallará los EPPs destinados al uso dentro del Área de Libre
Aprovechamiento “GPL Utuana” 60000506.
Tabla 3.18. Equipos de Protección Personal necesario para el Área de Libre Aprovechamiento
“GPL Utuana” código 60000506.
Elemento Función Ilustración
Casco de
seguridad
Provee protección por cualquier
impacto ocasionado por
cualquier tipo de accidente.
Gafas de
montura
universal
Facilitará la ejecución de sus
labores garantizando la
protección a los ojos frente a
proyecciones de partículas y
gases.
Orejeras
Protegen de ruidos mayores a 85
Db ya que puedan generar daños
en su audición.
Mascarillas
desechables
Evitará la inhalación del polvo y
gases presentes en el ambiente de
trabajo. Estas deben ser cambiadas
constantemente.
Castillo Rodríguez 53
Guantes de
seguridad
Protegerán las manos del
trabajador. Existen de
diferentes tipos y para diferente
clase de actividades. Los
guantes de fibra con látex son
los adecuados para el tipo de
actividades a llevarse a cabo en
la cantera.
Botas punta de
acero
Preverá de posibles daños en el
pie del trabajador contra
posibles accidentes que puedan
causar lesiones.
Chaleco reflectivo
Facilitará la visualización del
personal que se encuentra en la
cantera.
3.8. Equipos de Arranque
La maquinaria disponible para el arranque del material es un tractor de orugas CASE
1150M, el cual está destinado para labores mineras en el patio de maquinaria
perteneciente a VIALSUR.
Para el dimensionamiento de cualquier tipo de maquinaria es importante tener en
cuenta la metodología de López Jimeno (1997) y se utilizarán factores de eficiencia
operativa (Tabla 3.19.) Con respecto al carguío y transporte de material a cielo abierto
y tomando en consideración las condiciones de trabajo se definió un factor de 0,73
para el Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506.
Castillo Rodríguez 54
Tabla 3.19. Factores de eficiencia operativa durante el carguío y transporte de
materiales a cielo abierto.
Condiciones de
trabajo
Calidad de organización
Excelente Buena Regular Deficiente
Excelentes 0,83 0,80 0,77 0,77
Buenas 0,76 0,73 0,70 0,64
Regulares 0,72 0,69 0,66 0,60
Malas 0,61 0,61 0,59 0,54
Fuente: López, 1997.
3.8.1. Especificaciones técnicas generales del equipo de arranque
Fuente: (Catálogo de especificaciones de CASE 1150M, 2007) y especificaciones indicadas por el
operador de maquinaria.
3.8.2. Rendimiento del ripado
El rendimiento de empuje está definido por la relación entre el material a remover el
equipo con respecto al tiempo, expresado en m3/h.
Tabla 3.20. Tabla de especificaciones técnicas de la maquinaria de arranque.
Equipo de Arranque Bulldozer
Marca CASE
Serie 1150M
Modelo F4HFA613L3306
Potencia de motor 138 HP
Desplazamiento
6.7 litros
Tanque de
Combustible
322 litros
Frecuencia de
Mantenimiento
Cada 15 días
Cambio de
Repuestos
2veces/año
Cambio de aceite
83.28 litros/10 días
Castillo Rodríguez 55
La fórmula de cálculo del rendimiento se determinará con la siguiente fórmula:
Rripado = (60*H*D*E*L) / (Tc*V)
Donde:
H = Profundidad de ripado. En el caso de nuestro tractor de orugas tenemos
una penetración de 0,478 m.
D = Espaciamiento entre pasadas. Por la condición del macizo rocoso en la
zona se determinó un valor de 1m, el mismo que está dentro de los parámetros
establecidos por López Jimeno.
L = Longitud de las pasadas. La distancia de empuje del tractor será definida
por el ancho de la plataforma de trabajo, en el presente caso inicialmente tuvo
un valor de 39,41m y finalmente de 163.42 m. Por lo tanto tomaremos el valor
final.
E = Eficiencia operativa. Corresponde a valores de eficiencia de carguío y
transporte en el cual hemos considerado una buena condición de trabajo y
organización, obteniendo un valor de 0,73.
Tc = Tiempo del ciclo del equipo: 12,47 min.
Tiempo de ciclo de ripado = Debido a que no se puede acceder al tiempo de
ripado dentro de la cantera, como dato de operadores se trabajaría a una
velocidad media de 2.8 Km/h (46.6667 m/min) y el ancho de la plataforma de
trabajo corresponde a 163.42m.
Vo = 2.8 Km/h = 46.6667 m/min. Vi = 3.1 Km/h = 51.6667 m/min
Tiempo variable=(163.42 m/46.6667 m/min)+(163.42m/51.6667m/min)=6.6648 min.
Tabla 3.21. Tiempo fijo con respecto a condiciones de trabajo, transporte y carguío.
Fuente: López, 1997.
Condiciones
de trabajo
Tiempo
fijo
Medias 0,15-0,25
Favorables 0,10-0,15
Castillo Rodríguez 56
T.total = (0.25 + 8.171) min = 8.421 min.
V = Factor de esponjamiento del material. Al tratarse de material de
mejoramiento (lastre) dicho valor corresponde a 34,69 %
Obteniendo así:
Rripado = (60*1m*163.42m*0.478m*0.73) / (12.47min*34.69%)
Rripado = 790.92 m3/h
3.8.2.1. Rendimiento del empuje
Rempuje = (60*Ch*E) / Tc
Donde:
Ch = Capacidad de la hoja. En el caso del tractor Case 1150M será de 2.88m3.
Tc = Tiempo de ciclo de empuje del material. Corresponde al tiempo total del
empuje para lo cual es necesario considerar los tiempos fijos y variables.
El tiempo fijo será definido por las condiciones de trabajo en el transporte y
carguío, en el presente caso será de 0.25 minutos.
Tiempo Variable: el cual depende de la distancia de empuje del material, se
encuentra
dado por la siguiente fórmula:
Tiempo variable = (163.42 m)/46.6667 m/min + (163.42 m/51.6667 m/min) =
6.6648 min.
Por lo tanto,
CASTILLO RODRÍGUEZ 57
Rempuje = (60*Ch*E) /Tc Rempuje = (60*2.88m3*0.73) / 6.6648 min
Rempuje = 18.927 m3/h
Para el Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506 se necesitará una
sola máquina para el arranque.
3.9. Maquinaria de carguío
La maquinaria seleccionada para el carguío del material es una excavadora
hidráulica CATERPILLAR 320DL montada en orugas.
3.9.1. Especificaciones técnicas generales del equipo de carguío
Tabla 3.22. Especificaciones técnicas de la Excavadora CAT 320D-L.
Equipo de
carguío
Excavadora
Hidraúlica
Marca CATERPILLAR
Serie 320DL
Potencia de
motor
103 kW
Capacidad de
tanque de
combustible
410 litros
Capacidad de
cucharón
1m3
Cambio de aceite 22 litros cada 10días
Consumo de
Diesel
132.5litros/día
Mantenimiento Engrasado 3veces/semana
Fuente: (Catálogo Excavadora CAT 320D-L, 2015). Además de la información brindada por el operador de
VIALSUR.
3.9.2. Cubicaje de cucharón
La capacidad real del cucharón acorde a las condiciones del material y a su disposición
dentro de la cantera será definida por la siguiente tabla a continuación (Tabla 3.23.):
CASTILLO RODRÍGUEZ 58
Tabla 3.23. Cubicaje del cucharón.
Área lateral del cucharón 0,85 m2
Cucharón colmatado (considerando el ángulo
de reposo del material)
0,15 m2
Ancho del cucharón 1,05 m
TOTAL 1,05 m3
Acorde al catálogo de la excavadora, el cucharón posee una capacidad de 1 m3, sin
embargo, considerando el cubicaje calculado se puede cargar 1,1 m3, Aprovechando el
cucharón en al menos 110%.
3.9.3. Rendimiento del equipo de carguío
Dada la fórmula establecida por López Jimeno (1997):
Rcarguío = (60*Cc*E*F) / Tc
Donde:
Cc = Capacidad del cucharón. De acuerdo al catálogo corresponde a 1m3
E = Factor de eficiencia operativa. Corresponde a 0.73 asumiendo las
condiciones de trabajo medias.
F = Factor de llenado del cucharón. Corresponde a 1 considerando una
excavación sencilla.
Tc = Tiempo promedio de ciclo. Para el presente caso tomaremos en cuenta el
valor de 0.26min.
CASTILLO RODRÍGUEZ 59
Tabla 3.24. Determinación del tiempo de carga para la maquinaria de carguío.
Ctt Capacidad nominal del equipo de transporte 31,04 ton
Cc Capacidad de la pala del
equipo de carguío
1 m3
FLb Factor de llenado del balde 1,1
Fe Factor de esponjamiento 1,3146
D Densidad del material in
situ
2,58741ton/m3
N° Paladas Número de paladas 10
TCc Tiempo de ciclo 0,26min
Por lo tanto,
Rcarguío = (60*1*0.73*1m3) / (0.266min)
Rcarguío = 164.23 m3/h
De tal modo, el rendimiento diario del equipo es de 1313.83 m3/día, que confrontado
con los 159.74 m3/día que requieren ser cargados, definen la necesidad de 0,1215
1 equipo de carguío.
3.10. Maquinaria de transporte
3.10.1. Especificaciones técnicas generales del equipo de transporte
Tabla 3.25. Especificaciones técnicas del Volquete
Fuente: (Catálogo HINO Grupo MAVESA, 2018) e información brindada en el taller de VIALSUR.
Equipo de transporte Volquete
Marca HINO
Serie 500
Modelo
GH8JGSD -
1726
Potencia de motor 260 HP
Capacidad de tanque de
combustible
200litros
Capacidad del balde 12 m3
Cambio de Aceite 26.5 litros cada
10 días
Recarga de Diésel 94.6125litros/
día
Mantenimiento Cada mes
CASTILLO RODRÍGUEZ 60
3.10.2. Rendimiento del equipo de transporte
Rtransporte = (60*Cc*E) / Tc Donde:
Cc = Capacidad del balde. Para el cual será de 12 m3.
E = Factor de eficiencia operativa. El valor será 0.73 como en los
procedimientos previos definiendo como buenas las condiciones de trabajo
Tc = Tiempo promedio de ciclo.
El tiempo de ciclo estará definido por los siguientes parámetros:
Tiempo fijo:
Tiempo de cargado con pala.
Tabla 3.26. Tiempo de ciclo del carguío Carga de material 5.928s
Giro con carga 3.45s
Descarga del material 4.561s
Giro sin carga 3.33s
Tiempo del ciclo completo 17.272s
TOTAL tiempo carguío 3.46min
Tiempo de maniobras de carguío. Para lo cual se determinó un valor
de 0,71min
Tiempo de descarga de material: 1.14min
Tiempo variable:
Dependerá exclusivamente de la distancia a la cual se transportará el material a los
distintos sectores de la vía UTUANA-TACAMOROS ya que el motivo de esta
explotación es para abastecer al mejoramiento de dicha vía.
Dadas las dimensiones de pavimentación de dicha vía y conociendo la longitud de la
misma, la distancia máxima a recorrer por los volquetes corresponde a 10.081Km. Las
velocidades de transporte serán de 20 Km/h y descargado de 30Km/h.
Por lo tanto:
La longitud mínima es 0km debido a que la vía es tangente a la plataforma de trabajo.
CASTILLO RODRÍGUEZ 61
DE IDA: 10.081 Km/20Km/h = 0.50405 h
0.50405h*60 min/h = 30.23 min.
DE REGRESO: 10.081 Km/30 Km/h = 0.336h
0.336 h*60 min/h = 20.15 min
SUMATORIA: (30.23 min+ 0/2) + (20.15 min+0/2) = 25.19 min.
Tiempo de Ciclo (Tc) = 3,46 + 0.71 + 1,14 + 25.19 = 30.5 min.
Siendo así, el rendimiento del equipo de transporte es de:
Rtransporte = (60*12 m3*0.73) / (30.5 min)
Rtransporte = 17.233 m3/h
La flota de volquetes necesarios para el transporte del material a las diferentes zonas
de la vía se determinará de la siguiente manera:
# Volquetes = Producción requerida/Rendimiento del equipo de transporte
# Volquetes = (19.96 m3/h)/(17.23 m3/h)
# Volquetes = 1.16
# Volquetes = 2
3.11. Maquinaria requerida
Habiendo establecido las necesidades dentro del Área de Libre Aprovechamiento
“GPL Utuana” código 60000506, se requerirá la siguiente maquinaria:
Tabla 3.27. Resumen de maquinaria necesaria para la extracción de material.
Descripción Cantidad
Tractor de orugas CASE 1150M 1
Excavadora CAT 320DL 1
Volquete HINO 500 GH8JGSD -
1726
2
CASTILLO RODRÍGUEZ 62
CAPÍTULO IV
ANÁLISIS ECONÓMICO DEL LIBRE APROVECHAMIENTO
4.1. Gastos de inversión inicial
Para llevar a cabo el desarrollo del proyecto es necesaria una inversión de capital que
es fundamental para la extracción minera en la cantera. Esta inversión se define por
distintos aspectos influyentes en el inicio de la explotación; cabe recalcar que
corresponden a una estimación de valores, acorde a los precios del mercado e
información brindada por el personal operativo del GPL y de VIALSUR:
Gastos de personal para recolección de información y solicitud del área minera
“GPL Utuana” código 60000506
Dicho gasto corresponde al rubro patronal que efectuó el GPL en cuanto a sueldos y
abastecimiento del personal encargado de la identificación, análisis y solicitud del área
(Tabla 4.1). Es importante recalcar que el tiempo para llevar a cabo dichas labores fue
de 1 mes.
Tabla 4.1. Sueldos de personal encargada de la solicitud del área.
PERSONAL REQUERIDO N° SUELDO MENSUAL SUELTO TOTAL
Técnico Minero 1 $ 1.300,00 $ 1.300,00
Abogado 1 $ 1.300,00 $ 1.300,00
Conductor 1 $ 600,00 $ 600,00
ROL DE
PROVISIONES
Personal
N
°
13er
sueldo
14to
sueldo
IESS
Personal
IESS
Patronal
Fondos de
reserva
Vacación
Total 1
mes
Técnico
Minero
1 $ 108,33 $
31,25
$ 122,85 $ 157,95 $ 108,33 $
54,16
$ 1.637,17
Abogado 1 $ 108,33 $
31,25
$ 122,85 $ 157,95 $ 108,33 $
54,16
$ 1.637,17
Conductor 1 $
50,00
$
31,25
$ 56,70 $ 72,90 $ 50,00 $
25,00
$772,45
TOTAL
$ 4.046,80
CASTILLO RODRÍGUEZ 63
Valor de inscripción de área en el Registro Minero Nacional
Se refiere al valor correspondiente al otorgamiento del área por parte de Ministerio de
Minería a través de la Subsecretaría Regional Zona - 7. El mismo que corresponde al
valor de $450.
Costo de adquisición de activos fijos
Consiste en la adquisición de maquinaria minera e infraestructuras móviles. Los
precios son en base a comparaciones en el mercado y ninguno de los valores son
aseveraciones del costo de las propiedades del GPL. (Tabla 4.2)
La maquinaria son equipos adquiridos con anterioridad al inicio de actividades en la
cantera, aunque, en el presente análisis serán incluidos como inversión inicial por ser
parte en la producción. La infraestructura móvil necesaria incluye únicamente un baño
portátil.
Costo de adquisición de señalética y EPPs.
Corresponden a los equipos señalados en los incisos 3.6.1. y 3.7. Los costos unitarios
de dichos insumos fueron estimados en base a referencias de los precios del mercado.
(Tabla 4.2).
Tabla 4.2. Inversiones de capital para dar inicio a las actividades mineras
Gastos administrativos de solicitud de área
Personal requerido N° Gasto unitario Gasto total
Técnico Minero 1 $ 1.637,17 $ 1.637,17
Abogado 1 $ 1.637,17 $ 1.637,17
Conductor 1 $772,45 $772,45
Subtotal $ 4.046,80
Valor de inscripción del área de libre aprovechamiento $ 450,00
Adquisición de maquinaria minera
Activos N° Precio unitario Precio total
Tractor de orugas 1 $ 110.000,00 $ 110.000,00
Retroexcavadora 1 $ 130.000,00 $ 130.000,00
Volquetes 2 $ 109.968,00 $ 219.936,00
Subtotal $ 459.936,00
CASTILLO RODRÍGUEZ 64
Adquisición de infraestructuras móviles
Descripción N° Precio unitario Precio total
Baño portátil 1 $ 1.300,00 $ 1.300,00
Subtotal $ 1.300,00
Señalética de seguridad
Tipo de señal N° Precio unitario Precio total
Pare 2 $ 124,11 $ 248,22
No peatones 2 $ 124,11 $ 248,22
Velocidad máxima 2 $ 124,11 $ 248,22
Entrada y salida de volquetes 2 $ 124,11 $ 248,22
Caída distinto nivel 2 $ 124,11 $ 248,22
Maquinaria pesada en movimiento 1 $ 124,11 $ 124,11
Peligro deslizamiento 1 $ 124,11 $ 124,11
Uso de EPPs 1 $ 124,11 $ 124,11
Letrero identificación de mina 1 $ 352,00 $ 352,00
Botiquín 1 $ 124,11 $ 124,11
Extintor 1 $ 352,00 $ 352,00
Punto de encuentro 1 $ 124,11 $ 124,11
17 Subtotal $ 2.565,65
Equipos de protección personal
Descripción N° Precio
unitario
Precio total
Casco 8 $ 15,00 $ 120,00
Chaleco reflectivo 8 $ 2,50 $ 20,00
Gafas de protección 8 $ 11,00 $ 88,00
Mascarillas 8 $ 1,00 $ 8,00
Orejeras 8 $ 20,00 $ 160,00
Guantes de látex 8 $ 6,00 $ 48,00
Zapatos de Seguridad 8 $ 50,00 $ 400,00
56 Subtotal $ 844,00
TOTAL INVERSIÓN $ 469.224,45
.
CASTILLO RODRÍGUEZ 65
4.2. Costos Operacionales
Consiste en los costos directos, es decir, que tienen relación directa con la producción.
Los costos que se estimarán serán los obtenidos de forma mensual, con la finalidad de
facilitar el cálculo de indicadores de producción. Dentro de dichos costos, analizaremos
los factores a continuación detallados.
4.2.1. Mano de obra directa (MOD)
Está conformada por el personal que está relacionado de forma directa con la
producción en los diferentes procesos, dicho de otra manera, corresponden a los
operadores de maquinaria y ayudantes. La jornada laboral es de lunes a sábado y se
trabaja 8 horas diarias. A continuación se presenta los sueldos del personal operativo.
Tabla 4.3. Sueldos del personal operativo
PERSONAL
REQUERIDO
N°
SUELDO
UNITARIO
MENSUAL
HORAS
EXTRA
S
SUELTO
TOTAL
MENSUAL
Operador de tractor oruga 1 $ 700,00 $ 76,00 $ 776,67
Operadores de volquetes 2 $ 560,00 $ 41,22 $ 1.202,44
Operador de excavadora 1 $ 740,00 $ 42,30 $ 782,30
Ayudantes 1 $ 540,00 $ 35,50 $ 575,50
La información obtenida acerca de los sueldos unitarios en la Tabla 4.3 fue brindada
por el departamento de planificación del Gobierno Provincial de Loja en base a los
salarios otorgados a los trabajadores dado cada uno de los cargos detallados en
proyectos pasados.
La base de cálculo de las provisiones (Tabla 4.4) (décimo tercer sueldo, décimo cuarto
sueldo, IESS personal 9,45%, IESS patronal 12,15%, fondos de reserva y vacaciones)
corresponde al sueldo total por el número de personal requerido. El valor
correspondiente al aporte personal al IESS (9,45%) ha sido restado al total mensual.
CASTILLO RODRÍGUEZ 66
Tabla 4.4. Rol de provisiones para el personal operativo.
Personal
requerido
13er
sueldo
14to
sueldo
IESS
Personal
IESS
Patronal
Fondos
de
reserva
Vacación
Total
mensual
Operador de
tractor
$ 64,72
$ 32,16
$ 73,39
$ 86,60
$ 64,69
$ 32.36
$ 983,81
Operador de
volquete
$ 100,20
$ 32,16
$ 113,63 $ 146,09 $ 100,16 $ 50,10 $ 1.517,52
Operador de
excavadora
$ 65,19
$ 32,16
$ 73,92 $ 95, 05 $ 65,16 $ 32,60 $ 998,54
Ayudante $ 47,96
$ 32,16
$ 54,38 $ 69,92 $ 47,94 $ 23,98 $ 742,72
TOTAL $ 4.242,59
4.2.2. Consumo de Combustibles
El GPL cuenta con un patio de maquinaria, donde la maquinaria está distribuida para
laborar en diferentes proyectos estratégicos. La estimación de los consumos de diésel,
aceite, entre otras necesidades de la maquinaria de arranque, carguío y transporte, es en
base a la información de funcionamiento de la maquinaria de las personas encargadas
del mantenimiento.
Tomando en consideración la carga laboral mensual se estimó un factor de ajuste
mensual para que los consumos se aproximen a la realidad en base a las condiciones
laborables.
Factor de Ajuste Mensual = Horas laboradas al mes/hora de cambio de combustible
Factor de Ajuste Mensual = 208 horas/240horas
Factor de Ajuste Mensual = 0.8666
Éste factor será útil para determinar el volumen de aceite en el cambio cada 10 días,
permitiendo así determinar el consumo real mensual de aceite por equipo. Obtenido el
Factor de Ajuste Mensual determinaremos el consumo mensual del combustible
mediante la siguiente fórmula:
CASTILLO RODRÍGUEZ 67
Consumo mensual de combustible = Vol. De consumo por horas*Factor de
ajuste mensual*Número de Equipos
Ahora para poder desarrollar dicho procedimiento es importante determinar el
consumo de diésel y aceite.
4.2.2.1. Aceite y Diésel
El aceite requerido mensualmente será calculado mediante la fórmula vista en el
numeral anterior utilizando la maquinaria involucrada en la producción (Tabla 4.5).
Para el siguiente procedimiento se necesitará conocer el precio de venta del aceite, el
mismo que será de $26, tomando en consideración referencias del mercado.
Tabla 4.5. Características de consumo de aceite de la maquinaria involucrada en la producción.
MAQUINARIA
TRACTOR VOLQUETES EXCAVADORA
CASE
1150M
HINO 500 CAT 320DL
Número de equipos 1 2 1
Cambio
de
aceite
(Cambio cada
N° horas)
240
240
240
(Factor de
ajuste
mensual)
0,8666
0,8666
0,8666
Volumen
de aceite
(gal)
22
7
6
Consumo
mensual
de
aceite
(gal/mes)
19,06
12,13
5,20
Total aceite (gal/mes) 36,39
Precio del mercado $26,00
Costo mensual de aceite $946,14
Basándonos en el mismo principio del inciso anterior, se determinó una aproximación
mensual del consumo de combustible para cada equipo (Tabla 4.6).
Tomando como precio referencial $1,05 que corresponde al valor en el mercado del
Diésel, de acuerdo con un artículo del diario El Comercio con actualización de Mayo
2018.
CASTILLO RODRÍGUEZ 68
4.2.3. Mantenimiento
De acuerdo con la información que se no supo brindar por parte de los operadores
pertenecientes al patio de maquinaria de VIALSUR, la maquinaria está en
mantenimiento de manera periódica acorde al tiempo establecido impuesto por su
última intervención en el taller. Lamentablemente no se posee un valor certero ni
aproximado del gasto que implique netamente la maquinaria que será de uso en nuestro
proyecto, sin embargo, nos hemos planteado un supuesto valor que sea un aproximado
del gasto que involucre la maquinaria en mención. Este valor será de $ 9.500,00
anuales, que corresponde a $ 791, 67 mensuales.
4.2.4. Depreciación de activos fijos
En base a los activos fijos que se poseen, se someterán a depreciación los siguientes:
Maquinaria minera, con un tiempo de vida útil de 10 años.
Baño portátil, con un tiempo de vida útil de 10 años.
Tabla 4.6. Características de consumo de combustible de la maquinaria involucrada en la
producción.
MAQUINARIA
TRACTOR VOLQUETES EXCAVADORA
CASE
1150M
HINO 500 CAT 320DL
Número de equipos 1 2 1
Tanqueo de diesel
(Cambio
cada
N°
días)
3
1
1
(Factor de
ajuste
mensual)
8,67 26 26
Volumen del tanque
de combustible
(gal)
85
25
35
Consumo mensual
de diesel
(gal/mes
)
736,95
1300
910
Total aceite (gal/mes) 2946,95
Precio del mercado $1,05
Costo mensual de aceite $3.094,30
CASTILLO RODRÍGUEZ 69
Los activos como maquinaria son relativamente nuevos, se conservan en buenas
condiciones y el mantenimiento que se les da en el patio de maquinaria VIALSUR es
el correcto.
El método de la línea recta será el método seleccionado para calcular la depreciación
de los activos, el mismo que responde a la razón del valor de adquisición del bien sobre
el tiempo de vida útil del mismo, obteniéndose un valor de depreciación anual del bien;
puesto que en nuestro estudio tenemos un enfoque mensual al valor obtenido lo
dividiremos para los 12 meses obteniendo los valores que se indican en la Tabla 4.7.
Tabla 4.7. Depreciación de activos fijos.
ACTIVOS
COSTO TOTAL VIDA ÚTIL
en años
DEP.
ANUAL
DEP.
MENSUAL
Volquetes
(2)
$219.936,00 10 $ 21.993,60 $ 1.832,80
Tractor de
Orugas
$110.000,00 10 $ 11.000,00 $ 916,00
Baño portátil $ 1.300,00 10 $ 130,00 $ 10,83
TOTAL $ 90.070,00 $ 2.759,63
4.2.5. Resumen de Costos Operativos
Se resume en la presente Tabla 4.8 los costos operacionales:
Tabla 4.8. Costos directos mensuales.
DESCRIPCIÓN VALOR
Mano de obra directa $ 4.242,59
Consumos de aceite $ 946,14
Consumos de diésel $ 3.094,30
Mantenimiento y repuestos $ 791,67
Depreciación de activos fijos $ 2.759,63
TOTAL COSTOS OPERATIVOS MENSUALES $ 11.834,33
CASTILLO RODRÍGUEZ 70
4.3. Costos no operacionales
Son conocidos como los costos indirectos o fijos, es decir, que no poseen una relación
directa con la producción. Así mismo, como en los costos operacionales los costos
serán evaluados de manera mensual, para que se nos facilite detallar el índice de
productividad.
4.3.1. Mano de obra Indirecta (MOI)
Hace referencia al personal que no participa de forma directa en la producción, está
conformada por:
Técnico Minero: Es el encargado de verificar que a diario la explotación se
lleve a cabo en base al diseño de explotación que se planteó.
Inspector: Es la persona encargada del control de la extracción, es decir, del
volumen de extracción y coordinar distintas labores con los operadores de
maquinaria.
Conductor: Es la persona que se encarga del transporte del técnico minero al
área.
El inspector es el único de los trabajadores ya nombrados que posee horas extras
puesto a que labora los días sábados.
Tabla 4.9. Costos directos mensuales.
PERSONAL
REQUERIDO
N
°
SUELDO
MENSUAL
HORAS
EXTRAS
SUELTO
TOTAL
Técnico
Minero
1 $ 1.300,00 - $ 1.300,00
Inspector 1 $ 550,00 $ 40,00 $ 590,00
Conductor 1 $ 900,00 - $ 900,00
CASTILLO RODRÍGUEZ 71
Aplicando el mismo principio aplicado en la mano de obra operativa, se aplicará en el
siguiente inciso, obteniendo los valores de la Tabla 4.10.
Tabla 4.10. Provisiones para el personal no operativo.
Personal
requerido
13er
Sueldo
14to
Sueldo
IESS
Personal
IESS
Patronal
Fondos
de
reserva
Vacación Total
mensual
Técnico
Minero
$ 108,33
$ 32,16
$ 122,85
$ 157,95
$ 108,29
$ 54,16
$ 1.638,04
Inspector $ 49,16
$ 32,16
$ 55,75 $ 71,68 $ 49,15 $ 24,58 $ 760,98
Conductor $ 75,00
$ 32,16
$ 85,05 $ 109,35 $ 75,00 $ 37,50 $ 1.143,96
TOTAL $ 3.542,98
4.3.2. Otros requerimientos
Se refiere a diferente tipo de insumos que se puedan requerir en la elaboración del
proyecto. Para el presente caso le daremos un valor de $40.
4.3.3. Resumen de Costos no Operacionales
Mediante la Tabla 4.11 se procede a detallar los costos no operativos mensuales.
Tabla 4.11. Costos no operativos mensuales.
DESCRIPCIÓN VALOR
Mano de obra indirecta $ 3.542,98
Otros requerimientos $ 40,00
TOTAL COSTOS NO OPERATIVOS MENSUALES $ 3.582,98
4.4. Indicadores productivos
4.4.1. Costo de extracción por metro cúbico
El primer indicador corresponde al costo de extracción mensual de 4.153,35 m3 de
material, lo mismo que equivale a 159,74 m3/día.
CASTILLO RODRÍGUEZ 72
A partir de dichos valores se evaluará la productividad de la extracción en el Área de
Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506, se empleará la fórmula a
continuación planteada:
Productividad de extracción = Costos totales de producción/Material a remover
en el período
Conforme a lo establecido en el inciso 4.1, se determina lo expuesto en la presente
tabla (Tabla 4.12):
Tabla 4.12. Índice de costos de extracción.
Total costos ($/mes) 15.417,31
Total de material a extraer (m3/mes) 4.153,35
PRODUCTIVIDAD ($/m3 extraído) 3,71
4.4.2. Productividad de mano de obra directa
Corresponde al costo de la mano de obra directa para el material a remover. Está dado
por la siguiente fórmula:
Costos totales de producción ($) / Total de material a remover en el período
(m3)
Aplicando la presente fórmula obtendremos los datos expuestos en la tabla a
continuación (Tabla 4.13).
Tabla 4.13. Productividad de la mano de obra directa.
Total costo de mano de obra
directa ($/mes) 4.242,59
Total de material a extraer (m3/mes) 4.153,35
INDICADOR ($ MOD / m3) 1,02
CASTILLO RODRÍGUEZ 73
Por lo tanto, por cada metro cúbico extraído se gasta $ 1,02 por cada trabajador del
personal netamente de producción.
4.4.3. Eficiencia de la Mano de Obra Directa implicada en el proceso de
producción
Consiste en la optimización de los recursos, es la valoración entre los recursos que
fueron estimados y los que fueron empleados, a manera de razón. El indicador se
refiere a la mano de obra y está dado por la razón a continuación:
Eficiencia = (R. programados / R. utilizados)* 100%
Dicho análisis se lo realizo en base a la mano de obra directa, puesto a que presenta
variación. Los resultados son expuestos en la siguiente tabla (Tabla 4.14).
Tabla 4.14. Eficiencia de la de Obra Directa
4.4.4. Indicador del rendimiento de maquinaria
Dichos valores corresponden al rendimiento de los distintos equipos los cuales ya
fueron estimados en el capítulo anterior. Los mismos resultados son expuestos a
continuación (Tabla 4.15):
Tabla 4.15. Rendimiento de la maquinaria minera implicada en el proceso de producción.
Total de MOD calculada (N° personas) 5
Total de MOD planificada por el GAD-C (N° personas) 7
INDICADOR 140%
Rendimiento del equipo de arranque Ripado m3/
h
790,92
Empuje m3/
h
18,92
Rendimiento del equipo de carguío m3/
h
164,23
Rendimiento del equipo de transporte m3/
h
17,23
CASTILLO RODRÍGUEZ 74
4.4.5. Indicador de productividad total
Se define la productividad. Es un factor de producción basado en los gastos efectuados
durante la extracción. Normalmente se encuentra condicionado por el precio de venta
unitario del material que se extrae, pero dado el presente caso, al corresponder a una
entidad pública, no posee fines de lucro.
Sin embargo con fines de evaluación y comparación con el mercado, se estima un valor
aproximado del precio del lastre en $ 2,80 el metro cúbico.
Por tanto, la productividad total está definida por la siguiente fórmula:
IPT = (P. Venta Unitario*Nivel de Producción) / (Costo MOD + Costo MP +
Gastos + Depreciación)
Tomando en consideración los datos obtenidos en los incisos anteriores, tendremos lo
siguiente:
IPT = [($2,80/m3)*(4153,35m3/mes)] / [($4242,59/mes) + ($2759,63/mes) + ($
4572.11/mes)]
IPT = 1,004756
Al evaluar el resultado, la tabla 4.16 define las posibilidades de productividad:
Tabla 4.16. Descripción del tipo de productividad total de la gestión.
Fuente: Medición de la Productividad (Martínez, sf)
PT = 1 Todos los costos para producir son iguales a los ingresos generados por las ventas
del producto, no hay ganancias ni pérdidas.
PT > 1 Hubo un uso eficiente de los factores de producción, se obtienen ganancias y
retorno de capital.
PT < 1 Uso ineficiente de los factores de producción, los costos no se recuperan con las
ventas, hay pérdidas del capital invertido.
CASTILLO RODRÍGUEZ 75
En el presente proyecto, el diseño en la planeación refleja que no existirían ganancias
ni pérdidas de capital por parte del Gobierno Provincial de Loja al desarrollar la
extracción de lastre en el Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código
60000506.
CASTILLO RODRÍGUEZ 76
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones:
En base a los resultados obtenidos y considerando previamente los objetivos
planteados en el presente proyecto puedo concluir lo siguiente:
En base al levantamiento de la geología local de la zona de estudio podemos definir
que se encuentra conformada principalmente por esquistos y gneis y con presencia a
su vez de dacitas de resistencia media, con alto grado de diaclasamiento, dando las
condiciones para brindar un material con características de un lastre apto para el
mejoramiento vial, en este caso de la vía Utuana-Tacamoros de manera que su
extracción pueda darse de manera mecánica.
Tomando en consideración los perfiles longitudinales Oeste-Este con distancia de 5
metros para la determinación de las reservas probables existentes en el Libre
Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506. Lo cual señala que existen 2,
844,731.00 m3 de reservas probables.
La metodología de explotación seleccionada para este proyecto es a cielo abierto en
cantera por bancos descendentes, con cota superior de 2541 msnm e inferior de 2505
msnm cota por la cual pasa la vía Utuana-Tacamoros; mientras que el sistema de
carguío y transporte es discontinuo valiéndose de un tractor de orugas para el arranque
del material, una excavadora para el carguío y volquetes para el transporte.
El diseño de bancos estimó 6 taludes, con altura de banco de 9 metros, bermas de
seguridad de 6,3 m, ángulos de banco de 70°, factor de seguridad 1,5 y ángulo de
cantera en receso de 51,87°. Sin embargo en base a las condiciones de la zona y al
estar tangente a la vía a la cual abastecerá el diseño se modificó de manera que se
pueda aprovechar la mayor cantidad de material en la extracción.
CASTILLO RODRÍGUEZ 77
El diseño de la planeación minera de la cantera de Libre Aprovechamiento “GPL
Utuana” código 6000506, consta de 6 fases de explotación distribuidas en un período
de vida útil de cantera de 21 años. Sin embargo, la razón por la cual la vida de minado
se prolonga es por el bajo volumen de extracción que requiere el GPL para abastecer
a la vía Utuana-Tacamoros. Y cuya explotación ha sido destinada para abastecer
exclusivamente a dicho proyecto vial.
En total las reservas explotables son de 1062672.4 m3 de lastre y en relación con las
reservas probables del área, se aprovechan al 37.35%, esto se debe a que la explotación
se encuentra delimitada por la profundidad a la cual se encuentra ubicada la vía a la
cual abastecerá la cual corresponde a la cota 2505 msnm, motivo por el cual el
aprovechamiento del material no puede efectuarse en un mayor porcentaje.
El dimensionamiento de maquinaria se restringe en base a la flota de equipos con los
que cuenta VIALSUR EP. De tal manera que se definió de 1 equipo de arranque
(tractor de orugas CASE 1150M), 1 equipo de carguío (excavadora CAT 320D-L) y
2 volquetes (HINO 500), dicha flota satisface el requerimiento de producción de la
cantera para abastecer la vía Utuana-Tacamoros.
Todos los trabajadores que participen de manera directa en la producción (Mano de
obra directa) significa para el GPL por cada metro cúbico extraído representa un costo
de $1,02.
El Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506 ha sido destinada
en el presente exclusivamente para abastecer al mejoramiento de la vía Utuana-
Tacamoros, sin embargo, no es la única área que abastecerá a dicho proyecto es por
esta razón que los volúmenes de extracción que el GPL ha estimado no son muy
extensos, así como la explotación no será constante. Se llevará a cabo siempre que el
GPL vea necesaria la extracción de material de dicha zona, por tanto, no se puede
definir con exactitud un tiempo de vida útil de la mina.
El análisis realizado en base a los indicadores de productividad, determinó que los
requerimientos de producción se han cumplido de manera que no se ocasionó
desperdicios de recursos, obteniendo como indicador la eficiencia de la mano de obra
en 140% acorde a las condiciones planteadas.
CASTILLO RODRÍGUEZ 78
El análisis económico determinó la cantidad de recursos que el GPL ha destinado para
la extracción de lastre en la cantera, siendo así, se estableció que en base a los costos
operativos y no operativos estimados, el costo por metro cúbico de material es de $
3,71. Dicho análisis se lo realizó con enfoque a los costos de producción debido a que
el GPL es una entidad pública, por tanto, no posee fines de lucro.
Con la flota de equipos estimada para la explotación se estimó un aproximado de la
cantidad de combustibles que necesitará la maquinaria para llevar a cabo sus labores
dentro del Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506 será de
36,39 galones/mes de aceite lo que equivale a $ 946,14 y con respecto al diésel se
consume aproximadamente 2946,95 galones/mes de diésel que corresponden a $
3.094,30
Considerando la clasificación geomecánica y los resultados obtenidos en base a la
valoración del Macizo Rocoso (RMR), el área de interés obtuvo como resultado un
puntaje de 48 definiéndose como roca Tipo III, Discreta
Tomando en consideración el análisis de riesgos dentro de la cantera se estimó la
aplicación de medidas de mitigación. A pesar de que los riesgos reconocidos son
moderados, es importante no perder de vista la señalética ubicada en lugares
estratégicos y el uso obligatorio de equipos de protección personal para evitar así
cualquier tipo de accidente.
En base al resultado obtenido en el indicador de productividad de total podemos
obtener una idea clara de los recursos económicos ocupados por parte del GPL,
determinando así que no existe pérdida de recursos durante el proceso, ni mucho
menos ganancias puesto a que este tipo de actividades por parte de entidades públicas
es sin fines de lucro.
CASTILLO RODRÍGUEZ 79
Recomendaciones:
Tomar en consideración el presente diseño de la planeación del Libre
Aprovechamiento de manera que la extracción del material para abastecer al proyecto
vial Utuana-Tacamoros se lleve en óptimas condiciones.
Planificar buscar proyectos cercanos al Libre Aprovechamiento a los cuales pueda
abastecer, de manera que el volumen de extracción sea mayor y se reduzca la vida útil
del minado, optimizando la extracción en base a las reservas que posee la cantera.
Sería importante que una vez definido el volumen de extracción, llevar a cabo un plan
de cierre de cantera, el mismo que implemente un proyecto de revegetación y que
además de mejorar las condiciones ambientales pueda abastecer a la población de la
parroquia Utuana con sembríos obteniendo así un beneficio al cierre de mina. .
Ejercer un exhaustivo control sobre el uso de los equipos de protección personal de
manera que se pueda prevenir cualquier tipo de accidentes dentro de la cantera,
llevando a cabo las instrucciones respecto a seguridad durante la explotación.
Llevar a cabo una comparación analítica en base a las distintas fuentes de material que
posee el GPL y su debida explotación de manera que se pueda indetificar posibles
falencias dentro de los procesos y se pueda mejorar la extracción, de manera que los
resultados de optimización sean definidos por los indicadores de productividad
Efectuar las labores de extracción de material de manera sincronizada con el avance
del proyecto vial Utuana-Tacamoros, de manera que el material extraído sepa
abastecer en el avance del proyecto.
Enfatizar las señales de prevención, obligación y prohibición ubicadas dentro y en las
zonas adyacentes del Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código
60000506 de manera que se pueda reducir los riesgos y prevenir cualquier tipo de
accidente.
CASTILLO RODRÍGUEZ 80
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ANEXOS
Anexo 1. Resolución de autorización de explotación.
CASTILLO RODRÍGUEZ 84
CASTILLO RODRÍGUEZ 85
CASTILLO RODRÍGUEZ 86
CASTILLO RODRÍGUEZ 87
Anexo 2. Mapa de la Geología Regional de la zona perteneciente al Área de Libre Aprovechamiento
“GPL Utuana” código 60000506.
CASTILLO RODRÍGUEZ 88
Anexo 3. Mapa hidrológico de la zona a la cual pertenece el Área de Libre Aprovechamiento “GPL
Utuana” código 60000506.
CASTILLO RODRÍGUEZ 89
Anexo 4. Geomorfología del Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506.
CASTILLO RODRÍGUEZ 90
Anexo 5. Cálculo de reservas del Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506.
CASTILLO RODRÍGUEZ 91
Anexo 6. Fase N°1 de explotación en el Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506.
CASTILLO RODRÍGUEZ 92
Anexo 7. Fase N°2 de explotación en el Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506.
CASTILLO RODRÍGUEZ 93
Anexo 8. Fase N°3 de explotación en el Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506.
CASTILLO RODRÍGUEZ 94
Anexo 9. Fase N°4 de explotación en el Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506.
CASTILLO RODRÍGUEZ 95
Anexo 10. Fase N°5 de explotación en el Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506.
CASTILLO RODRÍGUEZ 96
Anexo 11. Fase N°6 de explotación en el Área de Libre Aprovechamiento “GPL Utuana” código 60000506.
CASTILLO RODRÍGUEZ 97
Anexo 12.Mapa de Ubicación de señalética del Área de Liibre Aprovechamiento “GPL Utuana” código
60000506.
CASTILLO RODRÍGUEZ 98
Anexo 13. Matriz de Identificación de peligros y evaluación de riesgos.
CASTILLO RODRÍGUEZ 99
CASTILLO RODRÍGUEZ 100