COBRIZA
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2015 INFORME TÉCNICO ING: MIRANDA LOZANO, ANDRES
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2015
INFORME TÉCNICO
ING: MIRANDA LOZANO, ANDRES
INFORME
ELABORADO POR:
o ORE ACUÑA, Cesaro LEON CONDOR, Luisíno JACO FLORES, Alexo GAGO HORNA, Geraldo AVILA CADILLO, Bradon
INDICEELABORADO POR:......................................................................................................2INTRODUCCION..........................................................................................................42. OBJETIVO:..............................................................................................................5
2.1. Objetivo Específico..........................................................................................52.2. Objetivo Generales..........................................................................................5
3. ASPECTOS GENERALES..........................................................................................53.1. UBICACIÓN Y ACCESO.....................................................................................53.2. GEOLOGIA:......................................................................................................63.2.1. Columna estratigráfica:................................................................................73.2.2. Mineralogía y Paragénesis............................................................................9
I ETAPA:..............................................................................................................9II ETAPA:.............................................................................................................9III ETAPA:.............................................................................................................9IV ETAPA:............................................................................................................9
3.2.3. Controles de Mineralización........................................................................103.3. Reservas:.......................................................................................................10
4. GEOMECANICA DE ROCAS....................................................................................114.1. LITOLOGIA..................................................................................................114.1.1. CARACTERISTICAS MECÁNICAS Y FÍSICAS DEL MANTO Y LA PIZARRA...............114.1.2. FACTORES INESTABILIZANTES EN COBRIZA............................................124.1.3. CONTROL CUANTITATIVO........................................................................124.1.4. ESTANDAR DEL SOSTENIMIENTO EN BASE AL RMR89.............................134.1.5. ESTANDAR DEL SOSTENIMIENTO EN BASE GSI.......................................144.1.6. CRITICIDAD DE LAS CAIDA DE ROCA.......................................................15
5. METODO DE MINADO........................................................................................165.1. DISEÑO DE MINA........................................................................................195.1.1. Método de explotación...........................................................................195.1.2. Condiciones de Aplicación......................................................................19
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INFORME
5.1.3. Condiciones Geo mecánicas para el Diseño de los tajeos.......................195.1.4. Descripción del Método..........................................................................225.1.5. Preparación de los tajeos........................................................................23
6. EXPLOTACION...................................................................................................256.2. OPERACIONES UNITARIAS..............................................................................266.2.1. Desate y Perforación..................................................................................266.2.2. Equipo de Desate.......................................................................................266.2.3. Equipo de Perforación................................................................................276.2.4. Accesorios de Perforación...........................................................................276.2.5. Parámetros de Perforación.........................................................................276.2.6. Diseño de Malla..........................................................................................286.2.7. Angulo de perforación................................................................................286.2.8. Voladura.....................................................................................................286.2.9. Equipo de Carguío......................................................................................296.2.10. Explosivos y Accesorios de Voladura........................................................296.2.11. Factor de Potencia....................................................................................296.2.12. Limpieza...................................................................................................31
8. EQUIPOS...........................................................................................................317.1. Características Técnicas del Carguío.............................................................317.2. Costo Horario de Equipos..............................................................................32
9. RELLENO HIDRÁULICO......................................................................................329.1. Características del Relleno.........................................................................339.2. Necesidades de Relleno.............................................................................33
10. SOSTENIMIENTO............................................................................................3410.1. PERNOS HELICOIDALES CON CARTUCHO DE RESINA Y CEMENTO...........3410.2. SHOTCRETE............................................................................................3410.3. PROCESOS DE COLOCACIÓN DE PERNOS...............................................3510.4. MUROS DE SOSTENIMIENTO...................................................................3510.5. CIMBRAS.................................................................................................35
11. Concentradora...............................................................................................3511.1. Sistema de distribución de energía eléctrica..........................................3611.2. Sistema de distribución de agua.............................................................36
12. Mantenimiento..............................................................................................40CONCLUCIONES.......................................................................................................42RECOMENDACIONES................................................................................................44BIBLIOGRAFIA..........................................................................................................45
MINA COBRIZA 3
INFORME
INTRODUCCION
En el presente informe se dará a conocer sobre la mina Cobriza, la cual se
encuentra ubicada en el distrito de San Pedro de Coris provincia de
Churcampa, las rocas que cubre la mayor parte del distrito minero son: lutitas,
lutitas calcáreas, lutitas pizarrosas, areniscas, calizas y conglomerados de
edad y sinclinales; su mineralización está emplazada en un potente horizonte
de sedimentos calcáreos del Grupo Tarma. El área mineralizada conocida tiene
aproximadamente 4.8km de largo y 1.5km de altura.
También se dará a conocer en el presente informe la geomecánico de la Mina
Cobriza, su geología, y el planeamiento de minado del proceso productivo.
Este importante yacimiento de cobre, plata y bismuto ocurre en un solo manto
calcáreo reemplazado por sulfuros que yace ente dos estratos de pizarras
intensamente plegadas y fracturadas. El manto es una roca muy competente
con un RQD de 95 a 1003 cuando no están interceptadas por fallas y las rocas
en cajo Nantes son deleznables con RQD de 60 a 30. Los problemas de
sostenimiento se generan cuando se desarrollan túneles paralelos a las
galerías (By – Passes) y rampas en los hastiales en pizarra.
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INFORME
2. OBJETIVO:
2.1. Objetivo Específico Conocer la geomecánico de la Mina Cobriza
2.2. Objetivo Generales
Conocer el Yacimiento de la Mina Cobriza.
Realizar el Análisis Estratégico para la mina Cobriza,
aplicando la técnica del Análisis FODA (matriz: Fortalezas,
Oportunidades, Debilidades y Amenazas), para establecer
estrategias operativas y estrategias administrativas a fin de
garantizar la sostenibilidad de la producción y la continuidad
operativa de la mina Cobriza
3. ASPECTOS GENERALESEl Cerro de Pasco Corporation en Diciembre de 1967 a un ritmo de
1,000 TCS/día, luego a 2000 TCS/días y 2600 TCS/día y finalmente a
10000 TCS/día a fines de 1983, luego una ampliación total de las
instalaciones en la Mina, servicios y una nueva planta Concentradora en
Pampa de Coris. A partir de esa fecha, el mineral de la parte alta fue
explotado intensamente, quedando el mayor potencial del mineral en los
niveles inferiores.
3.1. UBICACIÓN Y ACCESO
El yacimiento de Cobriza se encuentra en el distrito de San Pedro de
Coris, Provincia de Churcampa y Departamento de Huancavelica; se
ubica en el flanco oeste de la Cordillera Oriental de los Andes y sobre
la margen izquierda del río Mantaro. Es accesible mediante una
carretera afirmada de 290km a partir de la ciudad de Huancayo, su
altura promedio es de 2500 m.s.n.m y cuya coordenada UTM es:
8609500N y 566200E.
Los principales accesos es a través de las carreteras Huancayo –
Cobriza y Ayacucho Cobriza. El clima de acuerdo a la clasificación de
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INFORME
las Regiones Naturales del Perú (Javier Pulgar Vidal 1967) figura
como zona ecológica Quechua, marcado por meses lluviosos (octubre
- abril) y meses altamente soleados y secos (mayo - setiembre).
Ubicación geográfica del yacimiento de Cobriza se encuentra en el distrito de San Pedro de Coris, Provincia de Churcampa y Departamento de Huancavelica
3.2. GEOLOGIA:
La mina cobriza es un yacimiento tabular Manto Cobriza, cuya mena
principal es la calcopirita con algo de tetraedrita y bismutinita y ganga
de silicatos ferromagnesianos y magnetita.
Las dimensiones del manto mineralizado son de 5,500m de largo
siguiendo el rumbo 1300 en la vertical siguiendo el buzamiento y un
ancho promedio de 15 a 30m. Litológicamente, el manto Cobriza se
encuentra en la parte media de una gruesa masa rocosa de
aproximadamente 1000 metros de espesor conformada por lutitas
pizarrosas, pizarras, areniscas calcáreas, calizas y conglomerados
metamorfoseados de edad Paleozoica.
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INFORME
En las cercanías el mayor cuerpo intrusivo del área, es el batolito
granítico Cobriza pero, en ningún momento entra en contacto con el
Manto Cobriza.
Los resultados de las exploraciones en mina y superficie indican que
el Grupo Tarma, aparte de los mencionados mantos aloja otros
mantos: Jampato, Joripata, Ayahuanco, Yuraccyacu y sistemas
porfirídicos como Pukatoro y muy posiblemente que el depósito
filoneano Santa Rosa, sea parte de otro sistema porfirídico lo que
hace de esta franja Pensilvaniana de 30 x 15 km, un área de gran
potencial que se requiere continuar evaluando y explorando tanto al
Norte como el Sur del área mencionada. La alteración circundante a
estos depósitos es de escasa extensión dificultando su ubicación, sin
embargo dado su alto contenido de magnetita y pirrotita, tienen una
excelente respuesta magnética siendo por lo tanto la geofísica el
método de exploración más conveniente.
3.2.1. Columna estratigráfica:Las rocas que cubren la mayor parte del Distrito Minero son:
lutitas, lutitas calcáreas, lutitas pizarrosas, areniscas, calizas y
conglomerados de edad Paleozoica; estas rocas se encuentran
plegadas en una serie de anticlinales y sinclinales; en el flanco
Este del anticlinal de Coris, se halla el manto Cobriza. Rocas
intrusivas de composición granítica y de gran dimensión afloran
paralelas al rumbo general de las rocas metamórficas y cerca
del manto Cobriza; también rocas intrusivas de composición
intermedia a básicas forman stocks y diques que cortan a las rocas
aflorantes siguiendo las direcciones del fracturamiento. La
mineralización está emplazada en un potente horizonte de
sedimentos calcáreos del Grupo Tarma. El área mineralizada
conocida tiene aproximadamente 4.8 kilómetros de largo y 1.5
kilómetros de altura. Presenta 4 etapas de mineralización y los
minerales principales de cobre y plata son: calcopirita, tetraedrita,
galena, esfalerita, marmatita y argentita. Sus principales
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INFORME
ensambles son granate- - anfíbol- - magnetita pirrotita-
- - calcopirita y baritina--calcita- - galena- - marmatita- -siderita.
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INFORME
Según PETERSEN U. (1965) la caliza de Cobriza tiene granate del
tipo And 30 Gross 70, clorita, diópsido (augita), calcita, epidota,
siderita, escapolita. Actinolita, cuarzo y muscovita; en pequeña
proporción Titania y turmalina con una textura bandeada; el
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INFORME
granate reemplaza a la hornblenda, está a la augita; la clorita
reemplaza al granate reemplaza a la augita.
La mayor mineralización está conformada por pirrotita, calcopirita
mayormente se concentra cerca al piso; en ínfima proporción se
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tiene esfalerita con exsolucion de pirrotita y calcopirita, loellingita
incluidos en Arsenopirita, la estannita y galena se hallan en ínfima
proporción, en algunos lugares estannita, galena, bornita, cubanita,
enargita, fluorita y ferberita, hay vetillas de estibina que cortan a la
pirrotita; la metalización podría considerarse posterior a la
formación de los silicatos. Trabajos de exploración efectuados al
N del horizonte revelan disminución de silicatacion de las calizas y
aparición de calizas frescas.
3.2.2. Mineralogía y ParagénesisLa mineralogía presente en el manto Cobriza, se ha formado por
reemplazamiento metasomático. Estudios al microscopio realizado por P.
Gagliuffi, determinan cuatro etapas de mineralización:
I ETAPA:
Piroxenos (augita y diposidos), Granates, Anfíbol (actinolita, hornblenda,
tremolita) y Rutilo.
II ETAPA:Ilmenita, Magnetita, Arsenopirita, Pirita, Cuarzo-Sheelita, Pirrotita-
Entlandita, EsfaleritaI-CalcopiritaI-Estannita, Lollingita, CalcopiritaII-
EsfaleritaII.
III ETAPA:Marcasita, Calcopirita III, Tetraedrita, Freibergita, Esfalerita III, Burnonita,
Bismuto, Bismutinita, Galena, Argentita.
IV ETAPA:
Covelita-Oropimente-Rejalgar, Siderita-Calcita-Baritina, El yacimiento
Cobriza presenta tres ensambles característicos: granateanfibol-
magnetita-pirrotita-calcopirita, anfíbol-magnetita-pirrotita-calcopirita y
baritina-calcita-galena-marmatita-siderita.
3.2.3. Controles de Mineralización
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En el yacimiento Cobriza existen seis controles fundamentales para la
mineralización de cobre:
a. Presencia de abundante granate al techo y piso del manto, pobre
mineralización de cobre.
b. Fallas de bajo ángulo que desplazan al manto empobrecen o
enriquecen la mineralización de cobre.
c. Presencia de granate al techo hace que todavía exista buena
mineralización de cobre (calcopirita) al piso.
d. Mayor silicificación de las pizarras recristalizadas, menor leyes de
cobre en el manto.
e. Fallas longitudinales enriquecen la mineralización de cobre en el
manto.
f. Mayor o menor ley de cobre cerca a los diques fallas.
3.3. Reservas:La evolución de las reservas desde el año de 1999 se puede observar en el
cuadro a continuación:
MINA COBRIZA 12
INFORME
4. GEOMECANICA DE ROCAS
4.1. LITOLOGIA
Consiste en pizarras, limolitas y calizas de la formación
Copacabana, del Paleozoico superior (Carbonífero – Pérmico). La
caliza referida tiene un grosor de 15 -30.
4.1.1. CARACTERISTICAS MECÁNICAS Y FÍSICAS DEL MANTO Y LA PIZARRAMANTO LUTITA PIZARROSA
RCS (MPa): 140 -180 RCS (MPa) 80 – 130
Cohesión (Mpa): 15-20 Cohesión (Mpa) 0,5 -2
Ø (°) 45 - 60 Ø (°) 30 -35
E(GPa) 70 -80 E(GPa) 100 -130
V(poisson) 0.2 V (poisson) 0.45
Y(Tn /m3) 3.63 Y (Tn/m3) 2.72
3 Familias de fracturas 4 a 5 Familias de fracturas
Bloques Métricos Bloques centimétricos a decimétricos
Roca tipo I y II Roca tipo III Y IV
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INFORME
Rumbo N 45° W Rumbo N 45° W
4.1.2. FACTORES INESTABILIZANTES EN COBRIZA
Filtración de agua por fracturas.
Relleno en las fracturas si hubiese.
Tiros cortados en los cortes techo y desquinches al piso
que se realizan.
Edad de la mina (40años aproximadamente).
Apertura de las labores.
Tiempo de exposición y sobredimensionamiento.
Exceso de aberturas en una misma área
Problemas estructurales (presencia de fallas o fracturas
persistentes)
Modificación y mal diseño de labores.
Cambios bruscos de temperatura (Dilatación y contracción)
Sísmica local y regional, etc.
4.1.3. CONTROL CUANTITATIVO
Consiste en:
Realizar caracterizaciones del macizo rocoso utilizando las
clasificaciones Geomecánicas como el RMR89, Q Barton y
el GSI.
Determinar dominios estructurales en las labores de
producción
Lleva un control de los craqueos y caídas de roca, además
el cuadro ha sido introducido al sistema de Control de
Gestión de la Mina
Realiza mediciones de convergencias en los puntos
importantes de la mina.
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INFORME
4.1.4. ESTANDAR DEL SOSTENIMIENTO EN BASE AL RMR89
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4.1.5. ESTANDAR DEL SOSTENIMIENTO EN BASE GSI
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4.1.6. CRITICIDAD DE LAS CAIDA DE ROCA
Clasificación de las caídas de roca en Cobriza
1 Craqueos con intervalos de tiempo prolongados, con caída o proyección de fragmentos centimétricos.
2 Craqueos cercanos con cada y/o proyección de fragmentos de roca centimétricos ingresar a un tajeo y/o recuperación recién disparada, en el acceso siempre hay lajas pequeñas colgadas
3 Caída de roca por C/P y parte de bóveda, contacto C/P muy alto, caída de bloques de concreto, craqueo constante; 0,5Tn a 9Tn.
4 Caída de roca en tajeos y galerías antiguas (mayor a 5años ),rampas de recuperación sin sostenimiento tajeos normales (dependiendo) de fracturamientos a la abertura, rampas sin sostenimiento craqueo constante y prolongación (minutos) carga 10Tn a 40Tn.
5 Caída y proyección de roca imprevista cercana a los pilares de los accesos de recuperaciones y rampas de acceso principal carga >= 50Tn. Con efectos similares en rampa superior e inferior.
De acuerdo al esquema adjunto, se realizará el análisis estratégico de la
mina Cobriza
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INFORME
5. METODO DE MINADOLa mina está dividida en dos áreas de explotación (Coris y Pumagayoc) y
tres zonas de producción (Zona I, Zona II y Zona III). Para la explotación
del mineral se aplica el método de CORTE Y RELLENO ASCENDENTE
MECANIZADO, utilizando relleno hidráulico en la zona baja y material
detrítico en los niveles superiores de la mina.
La producción del mineral se logra por la explotación de:
Tajeos Normales: 51% del total (explotación de áreas nuevas del
manto Cobriza, principalmente Pumagayoc y áreas extremas de
Coris –profundización-).
Recuperaciones de Escudos, rampas y puentes: 33 % del total
(Escudo, es la porción del manto que se dejó por aspectos de
seguridad hacia la caja techo de la explotación inicial del manto
Cobriza).
Preparaciones: 16% del total.
Recuperación Escudos y Puentes
Escudos
MINA COBRIZA 19
INFORME
Para el diseño y planeamiento de minado se hace uso del Software
VULCAN®, a través del cual se realizan simulaciones teniendo en
consideración la existencia de labores antiguas circundantes al área a
explotar.
El ciclo de minado estándar es el siguiente:
a. Relleno
b. Desate y perforación
c. Voladura
d. Limpieza del mineral
e. Acarreo, Izaje y transporte
MINA COBRIZA 20
INFORME
A continuación se presenta un diagrama simplificado del ciclo de
minado.
Mina es el área operativa más importante, conformada por
operaciones (tres zonas de producción), servicios especiales
(sostenimiento, relleno hidráulico, mantenimiento de vías, etc.) y
ventilación.
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INFORME
5.1. DISEÑO DE MINA
5.1.1. Método de explotaciónDadas las mismas características geo mecánicas y buzamiento irregular que
presenta el manto en profundidad, se sigue aplicando el método de CORTE Y
RELLENO ASCENDENTE MECANIZADO. El diseño se plantea priorizando la
necesidad de mantener el grado de mecanización de las operaciones.
5.1.2. Condiciones de Aplicación
En la TABLA No. 5 se detallan los criterios de aplicabilidad del método
establecido.
5.1.3. Condiciones Geo mecánicas para el Diseño de los tajeos
Las disposición geométrica que presentan las excavaciones
como producto de la explotación de un cuerpo mineralizado, va
generando una estructura en la roca que tiene tanto vacíos
como elementos de sostenimiento naturales y/o artificiales. El
desarrollo progresivo o evolución de esta estructura de roca
como consecuencia del avance de la explotación, genera
perturbaciones mecánicas en el medio rocoso: el macizo
rocoso sufre desplazamientos hacia el vacío que deja el
minado, se producen nuevos estados de esfuerzos y
deformaciones, y se producen acumulaciones de energía en
determinadas áreas.
MINA COBRIZA 22
INFORME
TABLA No. 5: CRITERIOS DE APLICABILIDAD DEL METODOCRITERIO DE
APLICABILIDADMETODO DE EXPLOTACION
MORFOLOGIA DEL YACIMIENTO
Rumbo uniforme del Manto : 2,100 m de longitud, 900
m vertical
Potencia: 15 - 30 m.
Buzamiento : 30 - 45 SE
Rumbo : N 45 O
CAJAS Cajas incompetentes ( pizarras fracturadas)
Se deja un escudo de mineral in-situ de 5.0m o mas
pegado a la caja techo
MINERAL In-situ, competencia buena, uniforme.
Roto (más de un mes), tiene efecto de aglomeración y
compactación ( reacción exotérmica)
Su peso específico in-situ es de 3.63 TM/M3
RESTABLECIMIENTO DEL EQUILIBRIO
Disponibilidad: relave clasificado en Planta
Concentradora Coris (Nv. 28 )
Para la explotación de los tajeos entre los niveles 10 y Cero, se recopiló
información geo mecánica básica para evaluar las condiciones de la masa
rocosa, con lo cual se corroboraron los parámetros de diseño del método de
minado por corte y relleno ascendente mecanizado utilizando relleno hidráulico.
Las dimensiones de los tajeos fueron determinadas siguiendo el análisis
empírico que se ha realizado en Cobriza a lo largo de sus años de explotación
y a la aplicación del “Método Gráfico de Estabilidad”.
MINA COBRIZA 23
INFORME
De acuerdo a este método los parámetros medidos y calculados en la roca del
nivel Cero se muestran en la TABLA No.6.
TABLA No.6: PARAMETROS DEL MACIZO ROCOSOPARAMETRO
VALOR
Ancho máximo del tajeo 20 m.
Ancho mínimo del tajeo 12 m.
Longitud máxima del tajeo 200 m.
Longitud mínima del tajeo 40 m.
RADIO HIDRAULICO 5.66 a 9.09
RQD 80
Jn 15
Jr 2.3
Ja 1.7
A 1
B 0.9
C 3.75
N’ 24.35
Estos datos colocados en el GRAFICO No.1, nos dan una referencia que la
relación entre ancho y longitud del tajeo es estable para aberturas de 12 m. con
profundidades de 40 m., y esta misma relación se encuentra en una zona de
transición estable cuando se tiene hasta 20 m. de ancho y 200 m. de longitud.
En este diseño se contempla la estabilidad de la excavación, la orientación del
avance de la explotación, el control de la sobre - excavación en los contactos y
la fragmentación. Siempre se trata de conseguir un buen contorno y arqueo del
techo. En la TABLA No. 7 se muestran las características de los tajeos
preparados.
MINA COBRIZA 24
INFORME
5.1.4. Descripción del Método
Hasta el nivel 10 la explotación del manto Cobriza se realizó dentro de los
parámetros normales de diseño de los tajeos, es decir los zig zags que los
limitaban contaban con su respectivo echadero y una chimenea de servicios de
7 pies y 5 pies de diámetro respectivamente. Los tajeos se iniciaban a partir de
un subnivel dejando 10 metros de puente sobre el nivel inferior. Bajo estas
condiciones el acarreo de mineral se hacía directamente a los echaderos con
scooptrams ST-13, y el transporte con locomotoras diesel hacia el echadero
principal del pique.
TABLA No.7: GEOMETRIA DE LOS BLOQUES DE EXPLOTACION
TAJEO SECCIONES LONGITUD ANCHO** ALTURA
00-2943 N
00-2680 S
00-2680 N
00-2300 S
00-2300 N
00-1760 N
2600 – 2750
2500 – 2600
2300 – 2500
2300 – 2000
1800 – 2000
1500 – 1700
150
100
200
200
200
200
8.80 m.
10.10 m.
12.40 m.
9.80 m.
8.90 m.
9.50 m.
100 m.
50 m.
50 m.
100 m.
100 m.
100 m.
(**): Ancho de minado económico
MINA COBRIZA 25
INFORME
GRAFICO No.1: GRAFICO DE ESTABILIDAD
Al profundizar la explotación hasta el nivel Cero se tuvo que implementar el acarreo
con ST-13 y camiones de 30 y 36 toneladas para llevar el mineral hasta los echaderos
que se encuentran en el nivel 10. Las demás operaciones unitarias continúan siendo
normales según las condiciones de explotación anteriores.
5.1.5. Preparación de los tajeos
MINA COBRIZA 26
N’ = 24.35
RH = 5.66 RH = 9.09
INFORME
Para acceder al manto en profundidad se construyeron dos rampas principales
en zig zag. Desde el nivel 10 al nivel Cero con una sección de 5 x 4 m. y
gradiente de 12%. A partir de estas rampas también se construyen los accesos
hacia los tajeos conforme progresa la explotación:
o Subniveles: Se corren paralelo al rumbo del manto en contacto
con la caja piso, sección de 5 x 4 m y gradiente de 1%
o By passes: Se corren paralelo al manto por la caja techo dejando
un pilar de 5-10 metros entre el subnivel de ataque, son de 5 x 4 m
y gradiente de 1%.
o Cruceros: Se construyen cada 100 metros para entrar desde el by
pass hacia el subnivel, son de 5 x 4m
o Chimeneas y Huecos DTH: Se construyen 2 chimeneas para
ventilación y servicio en forma simultánea al avance del Subnivel,
por ellas se instalan las líneas de tensión y agua hacia los tajeos.
Se construyen enteramente en manto, desde el nivel 10 al nivel
Cero.
También se construyen 3 o 4 huecos DTH para la conducción del
relleno hidráulico desde el nivel 10. En las FIGURAS No.2, 3, y 4
se muestran las facilidades, instalaciones y actividades que se
desarrollan en la explotación de un tajeo.
MINA COBRIZA 27
Raise Borer 6 pies de diámetro
Chimenea Convencional 1.5 m x 1.5 m
Inclinación 54°
INFORME
o Preparación del tajeo: Una vez que han sido delimitados los
bloques de explotación se realizan los siguientes trabajos:
Desquinche en toda la longitud del subnivel con dos cortes
de techo, y hacia la caja techo hasta conformar el ancho de
minado económico del tajeo.
Preparación de un lecho con relleno detrítico y/o desmonte a
lo largo de u el subnivel desquinchado para el emplazamiento
del relleno hidráulico, y para que el drenaje sea el adecuado.
MINA COBRIZA 28
INFORME
6. EXPLOTACIONSe están optimizando las fases del ciclo de minado: desate - perforación,
voladura, acarreo y transporte, y relleno. Estamos logrando que todas las
fases se hagan simultáneamente en los 6 tajeos, con el único propósito de
obtener un flujo constante de mineral. La duración de cada fase se ha
venido reduciendo mediante la aplicación de adecuados trazos de
perforación, la disminución del número de disparos por corte, una mejor
fragmentación, con un acarreo más eficiente y la práctica del relleno
hidráulico optimizado. Como consecuencia se está logrando elevar la
productividad.
6.2. OPERACIONES UNITARIAS
6.2.1. Desate y Perforación
Previa a la perforación de los tajeos se realiza el desatado de
rocas en el techo y los hastíales con los Scaler. La altura del
techo tanto para el desatado como para la perforación es de 5 a
6 metros, considerando que esa es la altura estándar para el
mejor trabajo del equipo. La perforación se realiza con Jumbos
Hidráulicos de dos brazos.
6.2.2. Equipo de Desate
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Marca Teledyne
Modelo DS20
Alcance máximo 8.50 m. de altura
Presión de percusión 1500 PSI.
Rendimiento 26.0 M2/Hr
Costo Horario 28.55 $/Hr
INFORME
6.2.3. Equipo de PerforaciónMarca Atlas Copco
Modelo Boomer H-282
Perforadoras COP-1838
Voltaje 440 V
RPM 220
Presión de rotación 50 – 60 Bares
Presión de percusión 120- 185 Bares
Presión de agua 10-12 Bares
Velocidad de penetración 1.5 min./ 14 pies
Rendimiento 100 tal/guardia
Disponibilidad Mecánica 85 %
Costo Horario $ 122.72
6.2.4. Accesorios de Perforación
6.2.5. Parámetros de Perforación
MINA COBRIZA 30
Barras Hexagonales R-32 / 12 pies
Brocas de botones 51 mm
Malla de perforación 1.20 x 1.20 m
Longitud de perforación 10.5 pies
Diseño perforación Vertic.según buzamiento.
Angulo de inclinación 70°
Altura de corte 2.5 m en promedio
Rotura por taladro 13.10 TM/tal.
Tonelaje perforado 1310 TM/gdia
Metros perforados 305 m
Tonelaje por metro 4.29TM/m perforado
Tareas en perforación 2
Tonelaje por tarea 655TM/tar.de perforación
INFORME
6.2.6. Diseño de Malla
El diseño de nuestra malla de perforación está basado en el
modelo matemático de R. Ash. El diseño es para una producción
normal, es decir, lograr una buena fragmentación que nos
permita mantener o mejorar nuestros niveles de eficiencia en el
carguío y transporte, conminación y minimizar los daños que
pueda ocasionar la voladura de los taladros en la caja techo del
manto.
6.2.7. Angulo de perforación
Es uno de los aspectos que se viene controlando en los tajeos y
no debe bajar de 70°; algunas veces no se estaba logrando por
diversos factores: como no tener la altura suficiente después de
la primera capa de relleno y no darle la debida importancia por
parte de los operadores y la supervisión.
Nuestros tajeos tienen áreas que abarcan entre 2,000 y 3,000
m.2., con lo cual una variación de 25° es decir, bajar el ángulo
de perforación a 45° y para un mismo consumo de materiales,
significa dejar de romper aproximadamente 6,900 TM (25.3 %)
de mineral por corte, lo cual influye directamente en el factor de
potencia.
Altura de Corte ( H ) = 12 pies*0.3048*Sin X°*Sin 60°
6.2.8. Voladura
En la voladura de producción se hace necesario perforar una
cara libre conformada por dos filas de taladros a todo lo ancho
económico del tajeo, y para obtener una adecuada
fragmentación, la secuencia y salida del disparo es en forma de
“V “
MINA COBRIZA 31
INFORME
6.2.9. Equipo de CarguíoCargador Neumático mecanizado
Marca Teledyne
Modelo ALB 7
Capacidad de Carguío 245 KG de explosivo
6.2.10. Explosivos y Accesorios de VoladuraDinamita Gelat. Espec. 1 1/8” x 8” x
75% Examon-P
Carga Columna Fanel rojo de 4.2 m.
Accesorios Cordón Detonante 5P
Guía de seguridad
Blanca.
El consumo de explosivos es un rubro muy importante que está
siendo optimizado. En lo que se refiere a carga de columna, se ha
cambiado el uso del ANFO preparado en Cobriza por el Examon-P.
6.2.11. Factor de Potencia
Es uno de los parámetros más importantes en la voladura pues nos
indica el consumo de explosivos por TM volada para tener la
granulometría apropiada, y que no haya necesidad de efectuar
voladuras secundarias para su manipuleo por parte de los equipos
de transporte.
Anteriormente la carga por taladro no era controlada
adecuadamente, llegándose a cargar toda la longitud del taladro, lo
MINA COBRIZA 32
INFORME
cual no se reflejaba en una mejor voladura. Actualmente se está
controlando que el carguío sea como máximo las ¾ partes de la
longitud del taladro, teniendo en cuenta que si se usa tacos esto
puede mejorar.
DESCRIPCION UNIDAD PARAMETRO
Área total explotada
Altura promedio de corte
Volumen roto
Tonelaje roto
Numero de taladros
Longitud perforada
m.2
m.
m.3
TM
Unidad
Pies
2,500
2.50
6,250
22,688
1750
18,375
Consumo varillaje de perforación
Barras
Brocas
Shank
Coupling
Unidad
Unidad
Unidad
Unidad
5
14
5
5
Consumo de explosivos y accesorios
Dinamita
Examon – P
Fanel
Cordón detonante
Fulminante
Guía Nacional
Kg
Kg
Unidad
m.
Unidad
Pies
304
8750
1750
1420
2
26
Factor de Potencia
Tareas (desate – perforación – voladura)
Voladura secundaria
Kg/TM
Unidad
%
0.33
74
5 – 10
Hasta el año 1999, el factor de potencia obtenido era de 0.35 –
0.40 Kg. /TM, mejorándose el 2000 a 0.30 – 0.35 Kg./TM.
Actualmente obtenemos un factor de 0.25 – 0.31 Kg./TM, debido al
cambio de malla de perforación y al mejor control de las
MINA COBRIZA 33
INFORME
operaciones. En la TABLA No. 8 se muestran los resultados de
operación con respecto a la Perforación y Voladura en un tajeo.
TABLA No.8: RESULTADOS DE PERFORACION-VOLADURA
6.2.12. LimpiezaNuestro sistema actual “Trackless” es muy versátil operativamente, pero
requiere de una atención constante en lo que se refiere al mantenimiento de
vías, que afectan directamente en lo siguiente: Rendimiento y vida de llantas de
camiones y scoops, velocidad de extracción, disponibilidad mecánica de los
equipos y productividad.
7. EQUIPOSEl mineral proveniente de los tajeos de explotación del nivel Cero se extraen hasta los echaderos del nivel 10 con camiones de 30 y 36 TM. El Carguío se realiza con Scooptram ST-13 de 11 yd3 o con cargador frontal de 5.5 yd3.
En 1999 la Empresa vio por conveniente renovar parte de los equipos
trackless, para lo cual adquirió dos camiones DUX de 36 Toneladas.
En función a la distancia de los tajeos hacia el echadero en el nivel 10, y poder
cumplir con el programa de acarreo y transporte, se determinó la siguiente
necesidad de equipos: - 01 ST-13 de 11 yd3
o 01 cargador frontal de 5.5 yd3
o 02 camiones DUX de 36 Ton.
o 03 camiones DUX de 30 Ton.
7.1. Características Técnicas del CarguíoDensidad del mineral roto 2.70 TM/m3
Factor de Carguío 0.70
MINA COBRIZA 34
INFORME
Factor de esponjamiento 40 %
Distancia de acarreo 1,000 – 1,500 m.
Turnos por día 2
Disponibilidad mecánica 65% mínimo
Horas efectivas trabajadas 5.0 hr/guardia
7.2. Costo Horario de EquiposLa TABLA No. 9 muestra los rendimientos y costos horario de cada
tipo de unidades utilizadas.
8. RELLENO HIDRÁULICOUna vez realizado un corte a lo largo de todo el tajeo, se procede al
relleno hidráulico del mismo. Primeramente se preparan pozas con
material detrítico o material del relleno hidráulico anterior con tractores
de oruga, y luego el relleno es conducido por huecos DTH desde el nivel
superior. La altura que debe alcanzar el relleno en los tajeos es de 2.0 a
2.5 metros. La práctica nos ha enseñado que después de 48 horas ya es
posible ingresar con equipo pesado.
Es el primer elemento de sostenimiento del método de explotación
Corte y Relleno, Dos tipos de relleno son empleados en la mina
Cobriza:
Relleno Detrítico en la parte alta de la mina (niveles superiores al nivel
principal de la mina -Nv 28-) y
Relleno Hidráulico en los niveles inferiores (niveles inferiores al nivel
principal). El relleno hidráulico es bombeado desde la Planta de
Relleno Hidráulico (ubicada en la Planta Concentradora) con 2
bombas Mars de 673 GPM, a través de tubería metálica de 8” Ø, con
un porcentaje de sólidos de 60%. Este relleno representa el 40% del
total del relave.
MINA COBRIZA 35
INFORME
TABLA No.9: RENDIMIENTOS Y COSTOS DE EQUIPOS DE ACARREO
RENDIMIENTOS SCOOPTRAM CAMION DUX
Capacidad cuchara/tolva (m.3)
Capacidad tolva (TM)
Factor de llenado (%)
Tonelaje por viaje (TM)
Tiempo de ciclo (min.)
Viajes / hora (50 min./hr) (VJ)
Producción horaria
(TM/HR)
Producción por guardia (TM/gdia)
Costo horario ($/HR-
MQ)
Costo por tonelada
($/TM)
8.41
-
70
15.2
3 – 5
13
190
900
75.35
0.40
16 – 19.6
30 – 36
70
20 – 25
30 – 40
1.5 – 2
30 – 50
900
41.51
1.04
En las áreas rellenadas, no teniéndose reacciones exotérmicas ni
desprendimiento de gases.
El relleno hidráulico es bombeado desde la planta de Relleno
Hidráulico ubicada en Pampa de Coris hacia la Mina, a través de
5.02 Km. de tubería de 6” Φ por el nivel 28 Sur hacia el nivel 28
Norte y de allí al nivel 10. La planta cuenta con:
o Dos bombas centrifugas de 4,572 GPM para captar relaves
o 11 hidrociclones de 15” de diámetro para eliminar los finos
o Un tanque con agitador para almacenar pulpa
o Dos bombas Mars de 673 GPM, con motor de 650 HP.
7.1. Características del RellenoVelocidad de percolación 4 pulg/hr
MINA COBRIZA 36
INFORME
California Bearing Ratio (CBR) 3.0 como mínimo
Densidad de pulpa 1,550 -1,600 gr./lt
Porcentaje de sólidos 50 – 55 %
7.2. Necesidades de RellenoPara una producción de 54,000 Tm./mes se tiene los siguientes
parámetros:
Producción de relaves en planta Concent.
129,500 TM/mes - 59,000 m3
Densidad del relleno 2.2 TM/m3Relave necesario para la Mina 18,900 m3(Solamente se
rellenara el 70% de los vacíos generado por la explotación)
Utilización de relave para relleno
32%
Horas de Operación Planta Concentradora
720 (1 circuito)
Horas de operación Planta de Relleno
470 – 510 horas
Optimizando el sistema actual de los hidrociclones de 15” Φ,
uniformizando la alimentación y hallando los diámetros óptimos del Apex
y el Vortex, se ha mejorado la calidad del relleno hidráulico.
8. SOSTENIMIENTOEl sostenimiento más económico y seguro hasta ahora aplicado en el
Perú, es el puesto en práctica en la Mina Cobriza, denominado Sot-
Fer. Este método de aplicación del concreto armado en túneles y labores
mineras mediante el Gunitado o Shotcrete.
El sostenimiento que se ha utilizado se presentara a continuación
8.1. PERNOS HELICOIDALES CON CARTUCHO DE RESINA Y CEMENTOo 8pies de largo para hastiales
o 10 pies de largo para el techo
MINA COBRIZA 37
INFORME
o Se utiliza entre 7 y 8 cartuchos de resina por perno y/o o
cartuchos de cemento de resina rápida y el resto de cemento.
8.2. SHOTCRETEo Resistencia a la compresión mínima a 1 día 7 Mpa y a 28 días
30 Mpa.
o Resistencia a la flexión 4 Mpa
o Rebote mínimo a 10%
8.3. PROCESOS DE COLOCACIÓN DE PERNOSo Mapeo geotécnico por arco rebatido y secciones
o Area previamente desatada con Scaler
o Preparación del Área en galerías principales
o Instalación de pernos en forma sistemática
o Perforación de taladros con jumbo electrohidraúlico
o Aplicación del shotcrete (sostenimiento temporal)
8.4. MUROS DE SOSTENIMIENTOo Construidos en galerías y accesos principales
o Como soporte de cuñas y bloques considerables
o Son de concreto estructurado
o Dimensiones variables, generalmente de 2,5m x 5m x 6m
8.5. CIMBRASo Construidos en galerías y accesos principales
o En zonas de alta inestabilidad y/o techos muy elevados
o Se utilizó arcos de acero tipo H, estructuras de alta
resistencia.
o Dimensiones: 6mx4m, 5mx4m, con espaciados ente 1,0m y
1,5m, vaciados con concreto.
MINA COBRIZA 38
INFORME
9. CONCENTRADORA
La Planta Concentradora, ubicada en Pampa de Coris, a 2300
m.s.n.m., tiene una capacidad de tratamiento de 9,100 TM/diarias de
mineral. Actualmente, la mina Cobriza trata 5,500 TM/día de mineral.
El mineral de la mina llega a la Planta Concentradora por medio de 2
convoys de 15 carros cada uno, jalados por locomotoras eléctricas.
Dada las características del mineral, para obtener el concentrado de
cobre con valores de plata, el proceso incluye las etapas o circuitos de
chancado, molienda, flotación, eliminación de agua y disposición de
relaves.
Los parámetros de operación en el 2008 (estimados de producción)
fueron:
Tonelaje diario: 5 500 TMS
Ley de cabeza: 1.02 %Cu y 12.00 g Ag/tn
Concentrado de cobre:
Grado: 22.5 % Cu con 164 g Ag/tn
Recuperación: 93.50 % para cobre y 58.0%
para plata.
Son importantes para la operación en la Concentradora los sistemas de
distribución de energía eléctrica y el sistema de distribución de agua.
9.1. Sistema de distribución de energía eléctricaLa energía eléctrica es suministrado del sistema de fuerza del río
Mantaro, con una línea de transmisión de 69 KV., terminando en dos
transformadores de 20/10/4.16 KV. localizados en la sub-estación de
Pampa de Coris.
El sistema de distribución para los procesos de planta utiliza un
transformado de 10.0 KV. para la planta en general y otro de 4.16 KV.
Para los motores de los molinos.
MINA COBRIZA 39
INFORME
Se tiene salas de control eléctrico, en el edificio de chancado primario,
chancado secundario/terciario, molienda y flotación, con la finalidad de
acortar la distancia a los puntos de uso.
9.2. Sistema de distribución de aguaEl agua de procesos se obtiene del río Huaribamba, la cual es
transportada por gravedad a dos tanques, estando en una altura que
da suficiente presión de agua fresca. Para las épocas de estiaje se
cuenta con un sistema de bombeo del río Mantaro.
Circuito de Chancado
En el circuito
de
Chancado el
mineral
extraído de
la mina con
tamaños de
42’’, es
reducido a
través del
chancado
primario
en tamaños
de 4’’,
operación
que se
realiza a
través de
una
chancadora
MINA COBRIZA 40
INFORME
giratoria de 42’’x 70’’.
Este mineral pasa a un alimentador vibratorio de 60’’x 240’’ y por medio de una
faja transportadora de 42’’x 1,361 pies es almacenado en el stock pile de
gruesos de 15,000 toneladas de capacidad. Se tiene una sala de control de las
operaciones con un circuito cerrado de TV para el control de flujo del
alimentador vibratorio hacia la faja de descarga de la chancadora.
El mineral luego es enviado a través de fajas transportadoras a una tolva de
compensación, donde se clasifica mediante zarandas con mallas de 3/8 de
pulgada de abertura. El mineral fino, es almacenado a un Stockpile de Finos,
de 10,000 TM de capacidad para luego pasar al circuito de molienda. El mineral
grueso es enviado a una tolva y son distribuidos hacia dos chancadores
terciarias, las cuales se encargan de reducir el mineral a un tamaño menor de
3/8 de pulgada.
El producto de las chancadoras terciarias, retorna a la tolva de compensación
de zarandas, produciéndose un circuito cerrado.
MINA COBRIZA 41
INFORME
Circuito de Molienda
En el circuito de Molienda la carga del stock pile de finos, por medio de 4
alimentadores de faja de velocidad variable es llevada hacia dos fajas
transportadoras de 36’’x 483’ en paralelo para alimentar a los dos módulos de
molienda de características similares. Cada módulo consta de dos molinos de
bolas (primario y secundario) de 14’x 18’.
.
.
Circuito de Flotación
El material luego de su molienda pasa al circuito de flotación, donde el mineral
de cobre es recuperado y concentrado por un sistema de flotación por espumas
retirando los otros elementos no valiosos, como el fierro, la pirita, el cuarzo, etc.
que son eliminados en el relave o colas de flotación gracias a la acción de los
reactivos químicos usados.
MINA COBRIZA 42
INFORME
Circuito de Eliminación de Agua
El producto o concentrado obtenido del sistema de flotación con un 23.5% de
cobre es enviado a la sección de eliminación de agua que consta de 2 equipos
importantes: el espesador y el filtro. En este último equipo la pulpa procedente
del espesador a densidades de entre los 1,800 y 2,000 gramos por litro es
filtrado en un filtro de tambor de 12 por 24 pies, donde se obtiene el keke con
una humedad variable. El keke es enviado principalmente al Complejo
Metalúrgico de La Oroya por medio de camiones de 25/30 toneladas de
capacidad.
Circuito de Disposición de Relaves
La etapa final del proceso se realiza en el circuito de disposición de relaves. El
relave producido en la etapa de flotación, es enviado a una Planta de Relleno
Hidráulico donde es clasificado.
El relave grueso es enviado como relleno hidráulico a la mina y el relave fino a
un espesador de cono profundo donde se le extrae la mayor cantidad de agua
posible.
El relave fino espesado a una alta densidad es depositado en 2 presas de
relaves denominadas Zona Norte y Limonar.
MINA COBRIZA 43
INFORME
.
10. MANTENIMIENTO
El proceso de mantenimiento en Cobriza se realiza a través de las áreas de
Equipo Liviano, Taller Eléctrico, Talleres de Guardia, Componentes, Jumbos y
Taller Central.
La función de mantenimiento tiene como objetivo la conservación de la
capacidad de la producción de los equipos, controlando los costos de
mantenimiento y disponibilidad.
Dentro de las labores de mantenimiento de los equipos pesados se realiza los
siguientes tipos de mantenimiento:
a. Correctivo: Corrección de la falla ocurrida en el equipo.
b. Preventivo: Reemplazo de componentes en base a su tiempo de vía útil.
c. Predictivo: Con ayuda de instrumentos y técnicas se predice la falla de los
componentes con anticipación.
MINA COBRIZA 44
INFORME
Se cuenta con la siguiente flota de equipos principales:
10 Cargadores de bajo perfil: 6 scoop de 13 yardas, 3 de 6 yardas y un
MTI
10 Camiones de bajo perfil de 30 y 36 toneladas
4 Desatador de rocas
1 Jumbos hidráulicos
4 Cargador de anfo
Entre los equipos auxiliares tenemos: 1 tractor de llantas
2 tractores de oruga
2 moto niveladoras
3 grúas móviles
1 manipulador de llantas
4 lubricadores
2 cargadores frontales
El 100% del personal pertenece a la planilla de DRP con estudios en SENATI e instituciones similares.
CONCLUCIONES
MINA COBRIZA 45
INFORME
o Para Doe Run Peru la Seguridad es #1, “la Seguridad no es una
prioridad, la Seguridad es un valor”, invierte en sostenimiento de la mina
más de 2 MM US$/año.
o El uso del desatador Scaler, Robot Lanzador de Shotcrete y el Control
Remoto para Scooptram en recuperaciones, minimizan el riesgo de
incidentes por desprendimiento de rocas.
o El cambio de paradigma: de una explotación a gran escala hacia una
explotación selectiva y de recuperaciones (escudos, puentes – mejor
calidad de mineral) garantizan la continuidad operativa de la mina
Cobriza.
o En minas en etapas avanzadas de explotación “agotamiento” (labores
dispersas y de recuperaciones), una adecuada selección de equipos de
acarreo además de aspectos económicos-financieros es muy importante
considerar la naturaleza intrínseca de nuestras minas (presencia de
agua, gradientes, secciones, etc.), esto nos garantizará una producción
sostenida en el tiempo.
o La aplicación de la Técnica del Análisis Estratégico, nos permite conocer
el entorno externo (Oportunidades y Amenazas: oferta y demanda del
cobre, la perspectiva del mercado del cobre a mediano y largo plazo, y
tendencias de precios en el futuro, etc.), además del entorno interno de
la empresa (Fortalezas y Debilidades: reservas, nuevos proyectos,
competencias internas claves, eficiencias y productividad, etc.). Luego
de efectuar la matriz FODA, podemos visualizar las estrategias
emergentes de apalancamiento y estrategias emergentes para superar
las restricciones.
o
o En el caso estudio de la Mina Cobriza, existe muchas oportunidades de
mejora a aplicar e implementar inmediatamente las estrategias
MINA COBRIZA 46
INFORME
emergentes descritas a fin de garantizar la continuidad operativa del
negocio y producción sostenida en el tiempo.
o La diversificación de métodos de explotación en la mina Cobriza, es
urgente e importante. A fin de garantizar el cumplimiento de los objetivos
de seguridad, control ambiental y producción.
o En Cobriza es importante mantener las operaciones con seguridad y
eficiencia, esto se logra realizando evaluaciones geomecánicas de las
labores de producción, galerías principales, rampas, pilares, etc.
o Las propiedades físicas de la roca indican que el manto es un excelente
material.
o Según tablas podemos apreciar que el manto Cobriza tiene un
excelente auto-sostenimiento, pudiendo mantener una labor más de 15
años sin sostenimiento con aperturas mayores a 15 m.
o El deterioro del manto se debe a la presencia del agua, las filtraciones
de agua lavan el relleno de las fracturas y/o alteran el manto,
haciéndolas inestable. Debido a esta consideración, en zonas con
presencia de agua, el RMR disminuye a 60.
RECOMENDACIONES
MINA COBRIZA 47
INFORME
o Realizar los estudios de viabilidad técnico-económica a los proyectos
propuestos (estrategias emergentes) como resultado del Análisis FODA
de la mina Cobriza, a fin de garantizar la producción sostenida en el
tiempo y la continuidad operativa del negocio.
o Realizar el inventario de reservas con anchos mínimos (entre 2.0 m a
7.0 m), a fin de incrementar el valor de la mina Cobriza (incremento de
vida de la mina por incremento de reservas) y la aplicación del método
de explotación Sub Level Stoping para anchos mínimos.
o Realizar el estudio geomecánico para la recuperación segura y racional
de reservas existentes en puentes y pilares de zigzag (rampas), para la
aplicación del método de Sub Level Stoping
BIBLIOGRAFIA
MINA COBRIZA 48
INFORME
o 35753167-Geomecanica-en-Cobriza - pdf
o 240748245-Sostenimiento-en-Mina-Cobriza-pdf
o 270611367-Planeamiento-de-Minado-Del-Proceso-Productivo-Mina-
Cobriza-ULTIMO- pdf
o 246404490-MINA-COBRIZA-pdf
o 24634504490-MINA-COBRIZA-doc
MINA COBRIZA 49
