116640191 Proyecto de Explotacion de Marmoles

8/14/2019 116640191 Proyecto de Explotacion de Marmoles

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DEDICATORIA

A las futuras generaciones de Ingeniero de Minas por ser un recurso

humano muy indispensable en la explotacin de los recursos minerales este

genera aporte econmico del PBI al pas. Para generar desarrollo y trabajos

directos e indirectos.

A mi Alma mater UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA por

brindarme los conocimientos y los mejores tiempos de mi vida en mi estada

en el Distrito de Lircay de la Provincia de Angaraes de la Regin

Huancavelica.


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CAPITULO I

GENERALIDADES

RESUMEN

Las tcnicas de explotacin de canteras de mrmol son una realidad

asumida por el Sector Extractivo por motivos fundamentalmente medio

ambientales. Se han venido abordando los proyectos con grandes dosis de

empirismo, es decir, sin unos criterios suficientemente elaborados o

contrastados sobre la planificacin y sobre las decisiones econmicas. Las

variedades sobre las que se han introducido estos procedimientos tienen un

alto valor comercial o estratgico para las empresas, para las que

disponer de un amplio surtido de variedades es muy positivo en su posicin

de mercado, por lo que no han sido prioritarios los aspectos productivos o

de rentabilidad. Con este trabajo se pretende dar un paso hacia el

conocimiento de la influencia de los parmetros de capa sobre los

rendimientos de la explotacin: capacidad de produccin, productividad,

rentabilidad...de utilidad para el tratamiento preliminar de cualquier

yacimiento de forma que cuando los resultados sean alentadores se puedatomar la decisin de desarrollar la investigacin y los estudios de detalle.

Para ello se ha desarrollado una metodologa de fcil y rpida aplicacin

que permitir a las Industrias el anlisis de sus proyectos de canteras

mediante tcnicas de explotacin superficial del mrmol, lo que tendr una

aplicacin inmediata en aquellas localizaciones sujetas a algn tipo de

proteccin ambiental, en los casos en los que el relieve los hagacompetitivos o en los casos de una posible minera mixta para agotar las

reservas.


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INDICE


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INTRODUCCIN

En este perodo se han producido una serie de avances tecnolgicos en la

extraccin y elaboracin de mrmol, granitos y pizarras, fundamentalmente

en relacin con la incorporacin de herramientas de corte diamantadas que

han permitido unas importantes mejoras en la productividad y con ellas

menores costes de produccin, lo que ha situado a las rocas ornamentales

dentro del Sector de la construccin como un producto competitivo y

deseado, favoreciendo su consumo.

Las empresas europeas han liderado el comercio de estos materiales

explotando sus recursos nacionales e incorporando mltiples avances

tecnolgicos hasta este momento, pero en el presente se producen una

serie de circunstancias que amenazan no solamente el liderazgo sino

tambin el mantenimiento del Sector de la Roca Ornamental en concreto

del mrmol en Europa:

Aumento de la capacidad de produccin y bajos costes de las

empresas de Turqua, China, India, Brasil, Corea del Sur. Aumento de las protecciones y restricciones de tipo ambiental.

Dentro de la Industria del Mrmol existen adems dos subsectores, con

una problemtica diferente: el extractivo, que produce los bloques, y el

transformador, elaborador de placas y losas. Cada uno de ellos dispone de

un mercado diferenciado y se distingue el comercio de mrmol bruto, en

bloques, de la venta de mrmol elaborado en sus diferentes formatos. Lascircunstancias sealadas repercutirn en mayor grado y a ms corto plazo

sobre la actividad puramente extractiva de las canteras, ya que los bloques

suministrados a las fbricas proceden en un porcentaje creciente del

exterior.


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A pesar de los esfuerzos en materia de Investigacin y Desarrollo otro factor

que amenaza nuestra industria tiene que ver con la globalizacin, tambin

de la tecnologa, puesto que los pases emergentes disponen de los mediostcnicos ms competitivos de forma casi simultnea a los ms avanzados.

Los mtodos utilizados para la minera de interior de la roca ornamental

provienen de la minera metlica, en la que la roca encajante tiene la

suficiente resistencia mecnica como para excavar grandes cmaras,

dejando una parte de roca sin extraer para que soporte el peso de los

materiales suprayacentes, volmenes de roca que se llaman pilares y quese intentan minimizar para conseguir la mayor recuperacin.

Aunque la mayor de las canteras de mrmol de interior se encuentra en el

Estado de Vermont, al noreste de EEUU, Europa lidera la explotacin

subterrnea de rocas ornamentales que se desarrolla principalmente en dos

zonas con un nivel de produccin subterrneo relevante: distrito Massa-

Carrara (Italia) con un 20% de sus explotaciones de mrmol subterrneas yel distrito Valdeorras-La Cabrera (Espaa) con un nmero importante de

canteras de pizarra subterrneas de elevada produccin. Junto a estas

zonas existen toda una serie de explotaciones de mrmol, calizas

marmreas y areniscas diseminadas por todos los pases del sur de Europa

desde Portugal a Grecia, sin que existan hasta la fecha explotaciones de

produccin importante en Espaa.


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1. METODOLOGA DE INVESTIGACION

La explotacin superficial de mrmoles se realiza en la actualidad con una

buena dosis de empirismo. Las primeras explotaciones de importancia enregin Junn se desarrollaron a partir de canteras a Cielo Abierto por las

dificultades impuestas por la orografa, con unos relieves muy escarpados, o

por imposiciones ambientales. Los propios explotadores comenzaron con el

arranque hacia el interior de los taludes de cielo abierto, originando grandes

cavernas que se incrustan en la montaa y solamente ante dificultades

relacionadas con las condiciones geotcnicas finales han intervenido los

tcnicos de manera ms concluyente. En los ltimos cinco aos, y sobretodo desde la aparicin de la red tecnolgica europea, a partir del programa

de Competitividad y Crecimiento Sostenible, se han presentado ya una serie

de artculos que se ocupan de diversos aspectos de las explotaciones de los

mrmoles

El presente trabajo pretende ser ms realista y ms til, para lo que se han

establecido e intensificado los contactos con los tcnicos de las empresasms importantes del sector a lo largo de su desarrollo, cuestionando en

cada fase su utilidad y su bondad.

El proceso Metodolgico se ha planteado, como es habitual, en una serie de

Fases:

1) Se ha comenzado con la recopilacin y adquisicin de los datos

necesarios para unas fichas de cada explotacin en las que se recogen

los siguientes aspectos:


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Los parmetros geolgico-geotcnicos de las capas de rocas

metamorficas localizadas en los diferentes yacimientos.

Los datos bsicos de la explotacin de superficie: procedimientos,

operaciones, rendimientos y consumos.En una segunda fase se ha realizado la sntesis de las geometras de capa

y de las caractersticas geomecnicas tanto del diaclasado como de la roca

y de la capa. Se ha elaborado un modelo racional de explotacin de

superficie que recoge los procedimientos ms modernos: las operaciones

ms eficientes, que no todas las canteras utilizan, para poder elaborar

finalmente el modelo econmico detallado de superficie.

Finalmente se procedi a la correlacin de los parmetros de las

explotaciones, cruzando los valores geomtricos y geotcnicos de capa con

los resultados econmicos de la explotacin para cada variedad. El anlisis

de los grficos procedentes de estas correlaciones ha permitido la

elaboracin de las conclusiones.

1.1 ANTECEDENTES

Junn tiene la veta de mrmol ms importante y Aporta el 98% del material

que se procesa en Lima. Con el travertino, materia prima ya es reconocida

local e internacionalmente.

Para orgullo de los habitantes del valle del Mantaro, las reservas de mrmol

y travertino ms importantes del pas se encuentran en la regin Junn. Este

hecho se sustenta, por ejemplo, en datos del gobierno regional: de all

procede el 98% del material que se procesa en la ciudad de Lima para su

venta al mercado local e internacional. Pero adems de satisfaccin, esta

situacin llena de esperanza a los pobladores de esta zona central del Per:

ambos minerales no metlicos son reconocidos por expertos nacionales y


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extranjeros entre los ms finos del mundo, situacin que significa, para su

incipiente explotacin, todo un reto.

En la regin, las canteras de mrmol y travertino se localizan en Jauja,

Concepcin y Huancayo. En esta ltima provincia, especficamente en el

distrito de Chongos Altos, se encuentra la veta de mejor calidad.

1.2 FORMULACION DEL PROBLEMA.

Cules son las tcnicas de Explotacin de mrmol en las canteras de la

regin Junn.

1.3 MARCO TEORICO.

La denominacin mrmol en un estricto sentido geolgico y petrogrfico

queda limitada a las rocas calizas que han sido completamente

recristalizadas a causa de un proceso de metamorfismo. El aumento de

presin y temperatura caracterstico de estos procesos produce una

reorganizacin del carbonato clcico en cristales de calcita de tamaouniforme. De este modo podemos concluir que un mrmol debe tener una

estructura granular, con granos visibles a simple vista.

Esta definicin de mrmol resulta muy restrictiva a nivel comercial y,

actualmente se ha extendido la denominacin de mrmol a todas las

piedras calizas con estructura semicristalina o compacta, que sean

susceptibles de adquirir brillo mediante pulimento, e incluso a algunas rocas

de origen eruptivo con aspecto semejante al mrmol como son los

mrmoles verdes, serpentinas que son silicatos clcico-magnsicos

hidratados procedentes de la metamorfosis del olivino y los mrmoles

oficlcicos, fragmentos de serpentina con cemento calizo.


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La composicin ms normal del mrmol ser por encima del 90 %

carbonato clcico, segn la pureza del material, y en el caso de los

dolomticos la mitad del carbonato total se encuentra como carbonato

magnsico.

El color es una de las principales caractersticas para la valoracin

comercial del mrmol. Los mrmoles blancos presentan escasa

pigmentacin; siguen los grises con bandeados decorativos de tonalidad

ms oscura. Los amarillos deben su color a la presencia de arcilla, llegando

hasta el 10 % de contenido. Los mrmoles rojos deben su gradacin del

rosa plido al rojo intenso, a la dispersin del xido de hierro o hematita. La

presencia de material carbonatado da lugar a diversas tonalidades de

marrn y la presencia de compuestos de magnesio origina mrmoles de

coloracin violeta. Los mrmoles negros se encuentran contaminados por

material carbonoso, variando su coloracin desde el gris en diversos

grados, hasta el negro intenso. La variedad de mrmoles verdes deben su

coloracin a la presencia de serpentina, clorita, mica u xidos ferrosos.

Las diferentes impurezas influyen en las condiciones de durabilidad y

resistencia del mrmol y le confieren determinada coloracin que puede ser

uniforme y homognea, veteada o formando dibujos ms o menos

abigarrados. Los mrmoles blancos no tienen casi impurezas y son ms

raros. Los amarillos contienen limonita que se incorpor junto con la arcilla

al proceso de precipitacin qumica original y son bastante resistentes

qumicamente. Los rojos contienen hematites roja y con trazas de sustancia

carbonosa adquieren tonalidad marrn, siendo en ambos casos muy

estables. La materia orgnica y el contenido de manganeso llevan a

coloraciones grises y en mrmoles muy modernos en los que la

carbonizacin de la materia orgnica no se ha completado se producen las

coloraciones cremas.


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FACTORES GEOLGICOS QUE CARACTERIZAN UN MRMOL

De la roca:

a. Composicin

b. Color

c. Textura

d. Porosidad

e. Alteraciones

f. Impurezas

g. Vetas

h. Microfracturacin

i. Costras y ptinas

Del afloramiento

a. Estratificacin

b. Cambios de potencia o facies

c. Karstificacin y/o meteorizacin

d. Plegamientos, cabalgamientose. Fracturacin

f. Brechificacin

g. Metamorfismo

La topografa: sera necesario eliminar la montera de la capa explotada,

unas calizas nodulosas grises no explotables. El relieve es abrupto y se

generaran muchos residuos.Extraccin selectiva: el mejor conocimiento de la geologa del yacimiento

permite planificar la explotacin con el mejor aprovechamiento.


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TIPOS DE CANTERAS DE MARMOL

1. Cielo abierto

Canteras en foso sobre terrenos llanos

Extraccin con gras

Extraccin por rampas

Canteras en ladera

Canteras en alto.

2. Subterrnea

1.4 DEFINICION DE TERMINOS.

METODOLOGIA

CANTERA

VIABILIDAD

TECNICAS

ESTRATIFICACION

POROSIDAD

PERMEABILIDAD

FRACTURACION

VETAS


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TEXTURAS

COSTRAS

PLEGAMIENTOS

METAMORFOSIS

TRAVERTINO

MARMOL

CALIZAS

ERUPTIVO

GEOTECNICAS

OROGRAFIA

1.5 OBJETIVOS

El mrmol es una roca competente que se presenta en capas de

importantes espesores que suelen encontrarse en zonas montaosas

interviniendo como parte estructural en la morfologa del paisaje. Suexplotacin en superficie provoca una notable alteracin de la fisiografa,

que se ve agravada por la ubicacin de muchos yacimientos en zonas

semiridas, con una cubierta vegetal de muy lenta recuperacin.

La posibilidad de acceder a la extraccin en determinadas reas con un

importante volumen de reservas se enfrenta a importantes barreras

legislativas y administrativas que, en ocasiones, pueden ser salvadas

mediante los mtodos de explotacin superficial, por lo que es necesario

disponer de las herramientas que permitan un rpido diseo tentativo para

la evaluacin de su rentabilidad.


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En este propsito de conseguir esas herramientas metodolgicas para la

toma de decisiones, que es nuestro objetivo general, se deben conseguir los

siguientes objetivosespecficos:

1. Caracterizacin y clasificacin Geolgico-Geotcnica de las capas

de mrmol.

2. Calculo de las capacidades de produccin de una cantera de

superficial: Anlisis de las operaciones de interior y planificacin de

la produccin.

3. Desarrollo de los modelos econmicos de explotacin a cielo

abierto y de interior.4. Estudio comparativo explotacin cielo abierto-explotacin

subterrnea, con lo que se conocer el esfuerzo financiero que se

ha de desarrollar

5. Y por ltimo el anlisis de los parmetros de capa que

proporcionan la rentabilidad.

1.6 HIPOTESIS

Las tcnicas de explotacin de canteras son:

1. ELIMINACIN DE MONTERA ESTRIL/ MATERIAL ALTERADO.

a. Con maquinaria y metodologa distinta de la capa explotable.

b. Con maquinaria y metodologa similar a la capa explotable.

2. APERTURA DE BANCO.

a. Aprovechando material fracturado o defectuoso

b. Mediante apertura de roza.


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3. SEPARACIN DE LA GRAN MASA.

a. Cortes de levante

b. Cortes horizontales

4. SEPARACIN DEL BLOQUE.

a. Desdobles horizontales

5. RECUADRE DEL BLOQUE EN PLAZA DE CANTERA.

a. Dimensionamiento comercial del bloque

1.7 DISEO DE INVESTIGACION

El Diseo de investigacin es Descriptivo e Explicativo.

2. ASPECTOS GEOLOGICOS.

Las capas de mrmol y calizas marmreas se adaptan, en general, al

relieve, de manera que los rumbos de las capas son subparalelos a los ejes

orognicos, pudiendo ocurrir que los buzamientos de las capas sean a favor

de las laderas o contrarios, lo que nos permite simplificar la planificacin

minera a nivel de anteproyecto.

Las capas vienen asociadas a estructuras de tipo anticlinal-sinclinal, en laque uno de los flancos puede haber desaparecido, siendo la dimensin

predominante lo que se denomina corrida de la capa que coincide en

direccin con el eje de la estructura.


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Cuando la deformacin de la capa se produjo a gran profundidad, caso de

los mrmoles, la capa puede haberse plegado sin grandes fracturas pero la

tensin horizontal acumulada puede ser muy elevada (estallido de roca al

excavar), lo que no ocurre con las calizas marmreas que al pertenecer alnivel estructural superficial se comportan como frgiles de manera que la

deformacin desencadena su rotura.

El mrmol y las calizas marmreas son rocas competentes cuya resistencia

a compresin media se encuentra por lo general en el intervalo 50-100 MPa,

encontrando los valores superiores en las zonas de mayor calidad comercial

y los cercanos al valor mnimo en aquellos puntos donde la roca estconsiderada como estril de la capa. Sirvan como ejemplo de los valores

medios de la roca recogidos en la tabla.

Las desviaciones tpicas de la resistencia a compresin se encuentran en el

10-20%.

2.1 UBICACIN

PAIS : Per.

DEPARTAMENTO : Junn.

PROVINCIA : Huancayo.

DISTRITO : Concepcin

LUGAR : Centro poblado de Chala Vieja.

Las coordenadas geogrficas de la cantera son:

12 3 00 Longitud Norte

75 30 00 Latitud Este


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Altura 3665 m.s.n.m.

Coordenadas U.T.M.:

E = 402,230.537

N = 7 555,752.435


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2.2 ACCESIBILIDAD

La cantera de explotacin de mrmol de la empresa de NO METALICOS

ANDINOS. Es accesible desde Lima por una va que se encuentra en la

carretera de Huancayo - Chupaca - Chaquicocha, luego a Centro Poblado

de Chala vieja:

Ruta de acceso.Cuadro Acceso a la Cantera No Metlicos Andinos

DESCRIPCIN TIPO DE VA Km.

LimaHuancayo Carretera Asfaltada 310

HuancayoChupaca Carretera Asfaltada 08

ChupacaCantera NoMetlicos Andinos Carretera Asfaltada y Afirmada. 15

TOTAL 333

2.3 GEOLOGIA LOCAL

En el sentido geolgico y petrogrfico se denomina mrmol a la roca caliza

que ha sufrido transformacin a consecuencia de altas temperaturas y

presiones; es decir han sufrido metamorfismo originndose un alto grado de

cristalizacin apreciable a simple vista. El mrmol consta en forma

predominante de calcita o de calcita y dolomita. La presencia de tremolita,

forsterita, dipsida y wollastonita, indican la temperatura que tuvo la caliza

para su transformacin al mrmol.

Los mrmoles de calcita estn formados por un conjunto de grnulos y

laminillas macladas de calcita. Los de color blanco deben su resplandor, a la

luz que penetra hasta dos o tres centmetros de profundidad y se refleja

sobre las facetas de las maclas y granos de calcita. Los mrmoles


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dolomticos presentan granos de mayor tamao pero carecen de las

laminillas macladas.

El color es una de las principales caractersticas para la valoracin

comercial del mrmol. Los mrmoles blancos presentan escasapigmentacin; siguen los grises con bandeados decorativos de tonalidad

ms oscura. Los amarillos deben su color a la presencia de arcilla, llegando

hasta el 10 % de contenido. Los mrmoles rojos deben su gradacin del

rosa plido al rojo intenso, a la dispersin del xido de hierro o hematita. La

presencia de material carbonatado da lugar a diversas tonalidades de

marrn y la presencia de compuestos de magnesio origina mrmoles de

coloracin violeta. Los mrmoles negros se encuentran contaminados pormaterial carbonoso, variando su coloracin desde el gris en diversos

grados, hasta el negro intenso. La variedad de mrmoles verdes deben su

coloracin a la presencia de serpentina, clorita, mica u xidos ferrosos.

El yacimiento Sandra se ubica en el distrito de Chaquicocha, provincia

Concepcin y departamento de Junn, tiene la forma de un domo volcnico.

La roca que aflora en un entorno de naturaleza gnea, es de color verdoso ytextura porfirtica. El valor de roca ornamental est determinado por las

caractersticas de dureza, textura y color. Los costos de produccin

(cantera, transporte, gastos de exportacin FOB) ascienden a US$

600/m3.

Es de origen metamrfico y proviene de la transformacin de las rocas

calizas y dolomticas, cuya metamorfosis ha construido una re cristalizacinque determine el aumento de su dureza y resistencia. Estos son suaves

compactos y poco porosos. La palabra mrmol no tiene un sentido

petrogrfico, aunque a menudo se refiere a rocas calcreas como a calizas

recristalizadas, dolomas, mrmol, nix y travertinos, en ocasiones se aplica


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el trmino a rocas como tobas, serpentinas y granito, cada una de estas

rocas tienen caractersticas propias, a las cuales se le agregan los

siguientes requerimientos comerciales comunes y de mayor relevancia

referidos generalmente a placas y parquet:

Espesor constante con una tolerancia de +/- 1/32.

Escuadra perfecta.

Brillo espejo.

Sin porosidad.

Biselado homogneo.

Su concepto es piedra caliza metamrfica compuesta de calcita y dolomita.

2.3.1 GEOLOGIA ESTRUCTURAL

Las capas de mrmol y calizas marmreas se adaptan, en general, al

relieve, de manera que los rumbos de las capas son subparalelos a los ejes

orognicos, pudiendo ocurrir que los buzamientos de las capas sean a favor

de las laderas o contrarios a estas tal como se indica en la figura n 4, lo

que nos permite simplificar la planificacin minera a nivel de anteproyecto.

Las capas vienen asociadas a estructuras de tipo anticlinal-sinclinal, en la

que uno de los flancos puede haber desaparecido, siendo la dimensin

predominante lo que se denomina corrida de la capa que coincide en

direccin con el eje de la estructura. Cuando la deformacin de la capa seprodujo a gran profundidad, caso de los mrmoles, la capa puede haberse

plegado sin grandes fracturas pero la tensin horizontal acumulada puede

ser muy elevada (estallido de roca al excavar), lo que no ocurre con las

calizas marmreas que al pertenecer al nivel estructural superficial se


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Es frecuente que exista adems una dinmica de roturas transversales con

fallas de desgarre o distensivas que compartimentan la capa en bloques de

uno a varios centenares de metros con desplazamientos relativos de

algunas decenas de metros.

Compartimentacin de la capa en bloques

Las capas suelen tener espesores homogneos que llegan a varias

decenas de metros, pudiendo encontrar varias calidades dentro de la

secuencia de materiales del paquete alguna de las cuales pueden no ser

apreciadas comercialmente. Tambin son frecuentes los cambios en las

caractersticas petrolgicas al movernos lateralmente dentro de la capaidentificando por ejemplo bolsadas de material de algunas decenas de

metros con variaciones importantes en la coloracin (manchado) que

pueden considerarse estriles.


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VARIACIONES EN EL APROVECHAMIENTO

Una capa de roca ornamental es aprovechable cuando su diaclasado est

suficientemente espaciado como para poder aprovechar la roca en bloques,

lo que exige al menos 2 metros de espaciamiento entre diaclasas y, segn

sea ste, tendremos una determinada blocometra: distribucin de tamao

de los bloques posibles, y un porcentaje de bloques comerciales de telar

con dimensiones medias de 2,5 x 1,5 x 1,5 metros a 2,5 x 1,8 x 1,8, es

decir, desde 15 a 21 toneladas.

Cuando los bloques no alcanzan estas dimensiones el precio disminuye

porque no se pueden aprovechar para tablas. En las zonas de falla quedelimitan los diferentes bloques de la capa aumenta considerablemente la

densidad de las grietas y el grado de alteracin, por lo que son zonas que

no son explotables. Sus caractersticas blocomtricas son muy pobres y en

ocasiones el material no se arranca si no afecta al desarrollo de la

explotacin.

Las grietas ms superficiales dentro de una capa suelen estar ms abiertas,rellenas y alteradas por lo que los aprovechamientos llegan a ser entre un

10 y un 40% menores, tanto por lo que respecta al tamao de bloque como

por la calidad petrolgica.

Cuando la capa est poco o nada diaclasada suele acumular las tensiones

tectnicas, lo que ocurre en muchos mrmoles que no han perdido sus

tensiones litogenticas o en capas de doloma que no llegan a romperse porlos esfuerzos tectnicos. La identificacin de estas tensiones se produce en

la explotacin cuando tras el corte de la roca quedan atrapados los

elementos de corte: serrucho para grandes tensiones e hilo para tensiones

ms dbiles, de manera que cuando un corte de hilo se deja a la mitad


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(parada por final de jornada o descanso) luego es difcil el arranque de la

mquina porque el hilo est trabado.

Investigacin geolgica y planificacin

La investigacin previa de la capa a explotar es muy escasa y consiste en

recoger alguna muestra superficial y estudiar su pulido y aceptacin

comercial. Las tramitaciones administrativas se realizan como recurso de la

seccin A de la vigente ley de Minas, de manera que para garantizar los

permisos ambientales se realizan muy pocos trabajos de investigacin al

objeto de evitar costes innecesarios ante la posibilidad de que la respuesta

sea negativa.

De esa forma una vez entregado a priori el Proyecto sin un buen

conocimiento de la capa cualquier modificacin implica cambios que han de

ser sujetos de nuevo a la consulta de los rganos de proteccin ambiental

pudiendo ocurrir que la capa se

quede abierta pero sin explotar. Por otra parte, tambin es frecuente que las

capas sean explotadas simultneamente por varios explotadores, a lo largo

de su corrida, constituyendo un coto minero en el que cada empresa abarca

unos pocos centenares de metros.

Esta situacin conduce a que cada parte conoce su tramo de capa a lo

sumo en vertical y no se intercambia informacin alguna con los vecinos

que son competidores en el mercado para la variedad en explotacin.


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2.3.2 GEOLOGIA ECONOMICA

2.4 DESCRIPCION DEL YACIMIENTO

2.5 LOCALIZACION

Est ubicada en el Centro Poblado de Chala Vieja, Distrito de Chaquicocha,

Provincia de Concepcin en la Regin Junn.

CARACTERISTICA DE LOS PRODUCTOS

IMPORTANCIA INDUSTRIAL

AREA DE LA CANTERA

2.9 COMERCIALIZACION Y PRECIOS.

Principales formas de Comercializacin La comercializacin se realiza de la

siguiente forma.

Bloque


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: con dimensiones que dependen de losrequerimientos del cliente, generalmente

mayores a 1 m.Para la fabricacin del parquet los bloques para exportacin pueden

tener desde 5m

Placas y lminas: con dimensiones que dependen de losrequerimientos del cliente, generalmente son

mayores a lasdel parquet, con espesores de 2cm o generalmente.

Parquet

: Se presenta en medidas estndar en el mercadonacional e internacional, con

pequeas diferencias deespesor en algunos mercados europeos. Las

siguientesmedidas estndar son requeridas por el mercadoestadounidense.

Utilizacionl

El mrmol es una roca ornamental muy codiciada yutilizada desde la antigedad, tanto

para la decoracin deedificios como en obras de arte.

l

Para el esculpido de obras de arte (estatuas)

l

Recubrimiento decorativo de paredes (enchapados)l

Elementos ornamentales dentro del hogar como por ejemplo barandas, columnas,

piso, escalones, etc

Los costos de produccin (cantera, transporte, gastos de exportacin

FOB) ascienden a US$ 600/m3.

100 Dlares, en promedio, cuesta la tonelada de mrmol como materia

prima al ser vendida en las mismas canteras Principales formas de

Comercializacin La comercializacion se realiza de la siguiente forma.


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CAPITULO II

TECNOLOGIA DE EXPLOTACION DE MARMOLDISEO DE EXPLOTACION DE MARMOL.

En el resto de Europa la situacin es muy parecida dado que las nacionesproductoras de las Rocas Ornamentales se parecen en trminos econmicos a

Espaa: hablamos de Italia, Portugal y Grecia.

Son en estos pases las siguientes Universidades las que desarrollan con mayor

intensidad lneas de trabajo dentro del Sector del mrmol:

ITALIA: Politcnico de Turn. Departamento di Ingeniera del Territorio, del

'Ambiente de la Geotecnia. Universidad de Parma.

GRECIA: Universidad Tcnica Nacional de Atenas. Escuela de Minas y

Metalurgia. Seccin de Ingeniera de Minas.

PORTUGAL: Instituto Superior Tcnico de Lisboa. Departamento de Engenharia

de Minas.


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METODOLOGA DE EXPLOTACIN.

6. ELIMINACIN DE MONTERA ESTRIL/ MATERIAL ALTERADO.

c. Con maquinaria y metodologa distinta de la capa explotable.

d. Con maquinaria y metodologa similar a la capa explotable.

7. APERTURA DE BANCO.

c. Aprovechando material fracturado o defectuoso

d. Mediante apertura de roza.

8. SEPARACIN DE LA GRAN MASA.

c. Cortes de levanted. Cortes horizontales

9. SEPARACIN DEL BLOQUE.

b. Desdobles horizontales

10. RECUADRE DEL BLOQUE EN PLAZA DE CANTERA.

b. Dimensionamiento comercial del bloque

TECNICA DE EXPLOTACION.


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DESBROCE DE MATERIAL EXCEDENTE O MATERIAL ORGANICO.

a) Corte mecnico.

Perforacin ms explosivos (Para desmontes. NO aconsejable para mrmol, solo

en operaciones complementarias)

b) Corte con hilo helicoidal(Totalmente en desuso)

VOLMENES DE EXPLOTACIN DE LA CAPA


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Es importante proceder a la definicin de los diferentes volmenes que debemos

considerar en la explotacin. Para acceder a la capa tendremos un volumen de

recubrimiento VR que retirar, que pasar a la escombrera. Una vez alcanzada la

capa dispondremos de un volumen accesible en sta que llamaremos volumen de

capa VC, este volumen no siempre ser excavado ya que podemos dejar zonas

para sostenimiento o por otros motivos.

Denominamos volumen explotado en capa VE al total de material arrancado de

la misma.

A la fraccin aprovechable en bloques del total arrancado lo llamaremos volumen

de mrmol en bloques VB y a la fraccin que no es aprovechable le llamamos

volumen de capa desperdiciado VD.En el balance de volmenes de explotacin se manejan las relaciones siguientes:

VOLMENES DE ESCOMBROS.

La parte de los volmenes que se convertir en escombros est constituida por el

volumen recubrimiento VR ms el que llamamos volumen de capa desperdiciado

VD o estril de capa. Como estos volmenes se consideran volmenes en banco

(antes de arrancar) y al colocarlos en la escombrera se ha producido su

esponjamiento (indicado por el factor de esponjamiento que tendr un valor de 1,3

a 1,5), tendremos un volumen de escombros:

Volumen de escombros = (VR + VD) x FE [4]


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Como normalmente tenemos el dato de la produccin en bloques VB, el ratio

estril mineral R y el aprovechamiento ap %, podemos calcular dicho volumen:

Como veremos, una parte de la escombrera puede reutilizarse como rido y el

resto debemos almacenarlo al menos temporalmente, siendo su destino final el

relleno del hueco.

CARACTERSTICAS GEOMECNICAS DE LAS DIACLASAS. ENVOLVENTE

DE BARTON

La posibilidad de que los labios de una junta de la masa de mrmol deslicen, es

decir que los bloques configurados por las juntas se desplacen uno respecto a

otro, depende de la ondulacin y rugosidad de esas juntas y del grado dealteracin sufrida por la roca fresca a travs de dichas grietas. La ecuacin

emprica de Barton-Choubey [7] modeliza el deslizamiento actuando como

envolvente de los crculos de Mohr de rotura.

Establece la relacin no lineal entre las tensiones y , normal y cizallante, en el

plano de rotura, para una junta abierta. Los parmetros que definen la envolventeson el ngulo residual r, el coeficiente de rugosidad de juntas JRC y el coeficiente

de resistencia de las juntas JCS que ser un porcentaje de la resistencia a

compresin.


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La cohesin y la friccin de la junta debe calcularse para cada nivel de tensiones

normales en el plano de contacto cuyo deslizamiento queremos evaluar.

CARACTERSTICAS GEOMECNICAS DE LA CAPA. NDICE GSI Y

ENVOLVENTE DE HOEK

Las capas de roca carbonatada estn fracturadas, por lo que el comportamiento

mecnico del conjunto es una mezcla del comportamiento de la roca intacta y del

conjunto de diaclasas que afectan a la capa. Este comportamiento cuyo

conocimiento resulta fundamental para la estabilidad del conjunto de huecos de

explotacin que se desarrollen en la capa ha sido modelizado por Hoek y Brown,

cuya envolvente se ha ajustado en 2.002 por Carranza y Corkum [8].

En un macizo diaclasado existe una relacin parablica entre las tensiones

mxima y mnima en el momento de la rotura a gran escala:

Siendo: a y s dos constantes que dependen de las caractersticas de la masa de

roca. ci le resistencia a compresin uniaxial de testigos de la roca intacta. mb una

constante de la masa de roca.


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Para el clculo de las constantes de la masa de roca que intervienen en la

ecuacin se utilizan las relaciones aportadas por Hoek et al. (2.002) que estn

basadas en los ndices de calidad del macizo e roca GSI (Marinos y Hoek, 2.000)

y en el factor de perturbacin de la roca D, valor desde 0 hasta 1 que depende del

mtodo de arranque, siendo 0 para excavacin mecnica y 1 para voladuras de

produccin.

De la grfica de envolvente podemos sacar una serie de valores geomecnicos

tiles: la cohesin [12] y la friccin [13] del macizo de roca y la resistencia a

compresin [14]. Para ello se aproxima por ajuste de la envolvente de Hoek a una

recta en el tramo desde t hasta una 3max variable, de forma que queda el

misma rea por encima que por debajo. Para el

Utilizamos estas expresiones para los valores de resistencia a compresin de la

roca mnimos ci = 50 MPa, teniendo en cuenta tres situaciones posibles: rocabastante diaclasada, moderadamente diaclasada o poco diaclasada, que

corresponden con valores del ndice de calidad GSI en los intevalos 60-70, 70-80

o mayor de 80.


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CRITERIO Y DISEO DE CANTERAS.

1. Geomtricos

Funcin de la estructura y morfologa del yacimiento, pendiente del terreno, lmites

de propiedad

2. Geotcnicos

ngulos mximos estables de taludes en los dominios estructurales del

yacimiento.

3. Operativos

Dimensiones mximas para que la maquinaria trabaje en condiciones adecuadasde eficiencia y seguridad: alturas de banco, anchuras de berma y pistas, anchuras

de fondo, etc

4. Medioambientales

Ocultacin a la vista de huecos, o escombreras, facilitacin de la restauracin de

los terrenos o reduccin de impactos.

Diseo de Canteras.- Canteras es el trmino genrico que se utiliza para referirse

a las explotaciones de

rocas industriales y ornamentales. Constituyen, con mucho, el sector ms

importante en cuanto a nmero, ya que desde muy antiguo se han venido

explotando para la extraccin y abastecimiento de materias primas con uso final


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en la construccin, en las reas prximas a ncleos habitados, y en obras de

infraestructura en las ms alejadas.

Debido al valor relativamente pequeo que tienen los materiales extrados, las

canteras se sitan muy cercanas a los centros de consumo y poseen unas

dimensiones generalmente reducidas. El mtodo de explotacin aplicado suele ser

el de banqueo, con uno o varios niveles, situndose un gran nmero de canteras a

media ladera, aunque tambin pueden desarrollarse en huecos.

Las canteras pueden subdividirse en dos grandes grupos: el primero, donde se

desea obtener un todo uno fragmentado apto para alimentar a las plantas de

tratamiento y obtener un producto destinado a la construccin en forma de ridos,a la fabricacin de cementos, etc, lo denominaremos como Rocas Industriales y el

segundo, dedicado a la explotacin cuidadosa de grandes bloques

paralepipdicos, que posteriormente se cortan y elaboran lo denominaremos como

Rocas ornamentales.

Las rocas industriales a su vez lo vamos a subdividir en dos grupos:

Canteras de Rocas industriales semicompetentes, blandas y granulares.

Hemos incluidos en este grupo todas aquellas sustancias que su caracterstica

principal es no necesitar para su extraccin el uso de explosivos. En cuanto a los

diseos de las explotaciones suele ser en bancos en ladera y/o en huecos con un

nmero reducido de bancos. Canteras de Rocas industriales competentes, duras y

no granulares. Hemos incluidos todas aquellas sustancias que su caracterstica

principal es necesitar para su extraccin el uso de explosivos. En cuanto a los

diseos de las explotaciones suele ser en bancos en ladera y/o en huecos. A

veces en estas canteras se pueden dar problemas de inestabilidad y

desprendimientos, propiciados en buena parte por las grandes alturas de banco

con las que se trabaja.


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GEOMETRIA DEL YACIMIENTO DEL MARMOL

GEOTECNIA Y GEOMECANICA.

CARACTERSTICAS GEOTCNICAS DEL YACIMIENTO DE MRMOL

El mrmol y las calizas marmreas son rocas competentes cuya resistencia a

compresin media se encuentra por lo general en el intervalo 50-100 MPa,

encontrando los valores superiores en las zonas de mayor calidad comercial y los

cercanos al valor mnimo en aquellos puntos donde la roca est considerada como

estril de la capa. Sirvan como ejemplo de los valores medios de la roca recogidos

en la tabla.

Las desviaciones tpicas de la resistencia a compresin se encuentran en el 10-

20%.


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CAPITULO III

ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL EN LA COMUNIDADES DEL ENTORNO.

La incidencia de las explotaciones mineras sobre el medio ambiente es muy

diferente segn se trate de un tipo de explotacin o de otro. En primer lugar habra

que distinguir las explotaciones a cielo abierto de las subterrneas, ya que en el

primer caso la superficie de los terrenos afectados por la explotacin suele ser

mucho mayor que en primero, como consecuencia de los banqueos necesarios

para acceder al mineral tanto en las explotaciones en laderas como en las

excavadas en huecos. En comn tienen la necesidad de ocupacin de terrenoscuando generan residuos mineros bien sea de la extraccin bien de las plantas de

tratamiento.

A la hora de hablar de impactos sobre el medio tambin influyen las caractersticas

del mineral que se explota.

A los productos de cantera, una vez extrados, en algunos de los casos se les

somete a una preparacin mecnica y el volumen de residuos puede ser pequeo

o incluso nulo.

Los minerales metlicos, energticos y algunos minerales industriales pueden

tener ya en el yacimiento una elevada relacin estril/ mineral, circunstancia que

puede generar una gran cantidad de escombreras. Adems en algunos casos para


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liberar y beneficiar las sustancias tiles es necesario triturar, clasificar y someter

los minerales a procesos fsico-qumicos para su concentracin, generando

residuos potencialmente contaminantes que hay que almacenar en depsitos de

lodos. Por todo ello se necesitan instalaciones mayores y la ocupacin de terreno

es ms importante.

Por otra parte, hay que tener en cuenta a la hora de hablar de las afecciones

ambientales generadas por el sector minero, las distintas fases de la actividad de

la mina:

Fase de prospeccin e investigacin: las tcnicas que se utilizan en la

prospeccin, tanto geofsicas como geoqumicas, no suponen, generalmente, un

impacto sobre el medio ambiente. Sin embargo, los trabajos de investigacinconllevan una serie de alteraciones sobre el territorio en el que se realizan, pues

es habitual la apertura de accesos para llegar a los puntos donde se van a realizar

las pequeas excavaciones o calicatas, o los sondeos de investigacin.

Fase de diseo de la explotacin: consiste en la modelizacin de los yacimientos

sobre la que se realizan la evaluacin de los recursos geolgicos y el diseo de

las explotaciones, para determinar despus el volumen de las reservas

recuperables. Este diseo tendr en cuenta no slo criterios tcnicos, operativos,

geotcnicos, etc., sino tambin medio ambientales, ya que el buen desarrollo y

planificacin de esta fase sern decisivos a la hora de llevar a cabo la restauracin

de los terrenos, y conseguir que el establecimiento de las medidas correctoras

definidas resulten efectivas para restituir el entorno a sus condiciones iniciales.

Los Proyecto de Explotacin y de Restauracin se deben llevar a cabo de manera

simultnea, ya que ello se traducir en unos resultados ms eficaces.

Fase de desarrollo y puesta en marcha: en esta fase comienzan los trabajos

preparatorios del rea donde se ubicarn la mina y las instalaciones. Desde esos

instantes podr cumplirse con algunas de las medidas recomendadas en el plan

de restauracin, tales como retirada, acopio y conservacin de los suelos de


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recubrimiento, construccin de pantallas visuales con esos suelos o materiales

estriles, plantacin de especies vegetales de rpido desarrollo y gran porte para

la ocultacin de la explotacin, recogida de semillas de especies autctonas, etc.

Caben destacar aquellas obras dirigidas al control de las aguas superficiales, que,

por un lado, impedirn la entrada de agua a las explotaciones y, por otro, evitarn

el contacto de aguas limpias con las futuras escombreras y depsitos de estriles

evitando su contaminacin fsica y qumica.

Tanto en el emplazamiento como en el diseo de las instalaciones se habrn

tenido en cuenta aquellos factores encaminados a la reduccin de la intrusin

visual en el entorno de la futura explotacin, a partir del anlisis de los elementos

del paisaje.

Fase de explotacin: durante el perodo de produccin o de actividad de la mina,

se observarn todas las medidas correctoras dirigidas a anular o reducir las

principales alteraciones temporales derivadas de la explotacin. Las medidas

correctoras o preventivas adoptadas dependern de las afecciones que se

generen en cada explotacin, dependiendo de su tipologa y del material extrado.

Evaluacin de Impacto Ambiental, toda explotacin minera est obligada, tras

finalizar la vida productiva de la misma, a poner en marcha un Plan de Abandono y

Clausura de la mina. Este plan incluir desde el desmantelamiento y demolicin de

aquellas instalaciones que no vayan a cumplir ninguna funcin y puedan suponer

una alteracin o llegar a provocar accidentes, hasta el acondicionamiento de los

huecos excavados y depsitos de estriles, con vistas a eliminar posibles fuentes

de contaminacin de las aguas, riesgos de accidentes, etc.


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CONCLUSIONES

1. El presente informe sirve a otros como referencia bibliogrfica para obtener

informacin acerca de las industrias de explotacin de mrmol, puesto que

las canteras son celosos de su informacin.

2. La explotacin debe ser racional porque estos yacimientos de mrmol no

son renovables y un da van agotar estos recursos, privilegio que no

contaran las nuevas generaciones para su hbitat.

3. La explotacin del mrmol es de manera emprica rutinaria sin previas

capacitaciones acerca de su manejo adecuado y uso correcto de los

equipos y maquinarias de explotacin arriesgando as la vida de los

trabajadores, exponindose a los peligros.


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RECOMENDACIONES

1. Utilizar Equipos de Proteccin Personal para evitar enfermedades

pulmonares porque estas rocas contienen cuarzo que al inhalar a travs

de los orificios nasales penetran a los pulmones llegando cortar el

circuito sanguneo de los pulmones producto de estas arrojan sangre y

con el correr del tiempo obtienen la enfermedad de silicosis y si no es

tratada a tiempo puede ocasionar la muerte.

2. Buscar nuevos mercados para su comercializacin de estos bloques

promoviendo spots publicitarios y otorgarle un valor agregado en sus

presentaciones.

3. Industrializar para la obtencin de ladrillos, esculturas y otros productos

e incentivar para el uso, con la participacin del Ministerio e Energa y

Minas impulsando la importancia de estas rocas no metlicas.


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116640191 Proyecto de Explotacion de Marmoles

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