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ANÁLISIS DE SISTEMAS MINEROS

INTRODUCCIÓN

 Tía María, es un proyecto minero ubicado en el desierto, al norte del Valle de Tambo. Tendrá dos minas denominadas “La Tapada” y “Tía María”.  Se extraerá únicamente cobre, el producto final serán unas planchas denominadas “Cátodos de cobre”.  La siguiente monografía muestra un análisis del proyecto minero, se proporciona una alternativa de la ubicación de los tajos, la planta de tratamiento, la cancha de lixiviación y de la desmontera.

OBJETIVOS

Objetivo general

 Simular el transporte del proyecto Tía María mediante el software GPSS.

Objetivos específicos  Plantear una posible ubicación de los componentes para el proyecto minero Tía María.

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

 Tía María está ubicada en la provincia de Islay en el departamento de Arequipa, en el sur de Perú. La mina produciría más de 120 mil toneladas de cobre anualmente, cuya inversión se estima en unos US$ 1,400 millones. La administración de proyecto Tía María está a cargo de la empresa minera mexicana Southern Perú Copper Corporation.

EXPLORACIÓN

 Los primeros trabajos de exploración del yacimiento Tía María (Cu- Mo) se remontan al año 1994, realizados por la empresa Teck Cominco, seguidas por otras perforaciones en 1995 por Phelps Dodge y en 1997 por RTZ. En el año 2003 se inicia un programa de exploración detallada del yacimiento de Tía María por SPCC, descubriendo en el 2006, mediante exploraciones regionales, el yacimiento La Tapada (Cu-Au), el cual es hasta el momento el primer depósito porfirítico tipo ciego descubierto en el Perú.

GEOLOGÍA

RELACIONES ESTRUCTURALES

Ambos yacimientos se encuentran asociados a la intersección de fallamientos, tales como la falla Islay (NO-SE) y el Tambo (NE-SO), donde se desarrollaron las condiciones permeables para el emplazamiento de intrusiones magmáticas y fluidos hidrotermales que han generado un sistema de depósitos en un radio de 8 km. RELACIONES MAGMÁTICAS Las rocas ígneas asociadas a los depósitos conservan una composición calco-alcalina, siendo el intrusivo dominante una diorita de cuarzo (Super Unidad Punta Coles) datado en 160 Ma. Así mismo, se dataron diques de composición monzonítica de 145 Ma, los cuales cortan la mineralización en los depósitos Tía María y La Tapada y se asocian al magmatismo que se originó durante el Jurásico – Cretáceo Inferior.

GEOLOGÍA

ALTERACIÓN Y MINERALIZACIÓN HIPÓGENA – SUPÉRGENA La mineralización en los yacimientos se presenta en forma de stockworks de cuarzo-calcopirita-pirita, de una sola generación en los cuales las venillas raramente exceden el centímetro de ancho. La densidad de los fracturamientos es relativamente baja. Los sistemas de vetas tardías que cortan el yacimiento La Tapada contienen oro, cuarzo-pirita-especularita-calcopirita con extensiones longitudinales de varios metros, estando ampliamente distribuidas en todo el proyecto. Las vetas poseen cristales de cuarzo oqueroso (vuggy sílica) y múltiples generaciones de vetillas. La alteración es de tipo potásica-propilítica (feldespatos-clorita, rutilo, epidota, magnetita) contenida en las granodioritas. La mineralización y alteración en terreno son evidentes para Tía María, mientras que para La Tapada se encuentra cubierto por material cuaternario.

EXPLOTACIÓN

El proyecto minero Tía María comprende la explotación de dos yacimientos a tajo abierto:  La Tapada (425,338 millones de toneladas métricas de mineral de cobre oxidado, con ley de 0,43% Cu).  Tía María (225,377 millones de toneladas métricas de mineral de cobre oxidado, con ley de 0,29% Cu).

En una primera etapa se explotará La Tapada; en una segunda, ambos yacimientos; y en una tercera etapa solamente el yacimiento Tía María.

IMPACTO SOCIAL

 En Puno, Arequipa, Moquegua y Tacna se concentra algo más del 35% de los conflictos sociales que se producen en el Perú, dentro de estos se encuentra el Proyecto Tía María. Con fecha 7 de julio de 2009, la empresa minera Southern Perú (SPCC), presentó el Estudio de Impacto Ambiental (EIA) del proyecto minero Tía María y anuncian que invertiría 950 millones de dólares en este proyecto.  En el 2011, posteriormente a la presentación del estudio de impacto ambiental se inició una protesta dejando 4 muertos y varios heridos.

IMPACTO SOCIAL

 En el 2015, se retoma nuevamente las protestas dejando 3 muertos y cientos de heridos. El 5 de abril, en el marco de las protestas contra el proyecto minero Tía María, nuevamente una persona perdió la vida. El 9 de mayo se dispuso el ingreso de las fuerzas armadas. El 13 de mayo se inició el paro regional de 72 horas.  Una encuesta realizada en abril de 2015 a nivel nacional por Ipsos Apoyo mostró un 60% a favor frente a un 29% en contra de ejecutar el proyecto Tía María.

IMPACTO AMBIENTAL

 En el 2009 se presenta el primer estudio de impacto ambiental siendo sometida a una evaluación por la Oficina de las Naciones Unidas de Servicio de Proyectos (UNOPS) que formuló 138 observaciones al proyecto como la emisión de polvos, las filtraciones de residuos químicos, y el manejo de desechos.  Debido a la discusión sobre el uso y contaminación del agua, se descartó la utilización del río Tambo o aguas subterráneas siendo reemplazada por la desalinización del agua del mar, sin embargo, se objetó sobre la salmuera y efectos a la fauna y flora marina.  El 4 de agosto de 2014, el Ministerio de Energía y Minas aprobó el segundo Estudio de Impacto Ambiental.

PROCEDIMIENTO

A partir del análisis del EIA del proyecto minero Tía María, se ubicó a criterio propio los componentes de la operación minera de los tajos La Tapada y Tía María, entre los que se definió:  Tajo La Tapada.  Chancadora primaria de La Tapada.  Depósitos de óxidos de baja ley de La Tapada.  Depósito de desmonte de La Tapada.  Estacionamiento Mina.  Tajo Tía María.  Chancadora primaria de Tía María.  Depósito de óxidos de baja ley de Tía María.  Depósito de desmonte de Tía María.

DIMENSIONAMIENTO DE LAS PALAS

CARACTERÍSTICAS DE LA PALA 495B BUCYRUS Precio de la pala

$

8,500,000.00

Peso de la pala

1310 Ton

Peso del Cucharón o Balde

67 Ton

Peso de la Pala con Cucharón

180 Ton

Zapata de las Orugas

1 Ton

Gradiente máxima a subir

(10-12%)

Factor de carga

81 Ton

Fuerza de empuje y levante

2400 HP

DIMENSIONAMIENTO DE LAS PALAS

DIMENSIONAMIENTO DE LAS PALAS

DIMENSIONAMIENTO DE LOS CAMIONES

CARACTERÍSTICAS DEL CAMIÓN 793C MODELO CAT Precio del camión

$

2,000,000.00

Gradiente máxima a subir

(15-25)%

Factor de carga

240 Ton

Velocidad máxima

53.6 km/hor

Potencia Efectiva motor

1615.2 kW

Longitud Total

12.870 m

Anchura Total

7.410 m

DISTANCIAS ENTRE LOS COMPONENTES

La Tapada

Pendiente hacia punto central

Distancia (km)

Factor de corrección

Distancia corregida (km)

Tajo

Positiva

0.298

1.35

0.40

Negativa

1.687

1.35

2.28

Negativa

1.154

1.35

1.56

Depósito de desmonte

Negativa

1.462

1.35

1.97

Tía María

Pendiente hacia punto central

Distancia (km)

Factor de corrección

Distancia corregida (km)

Tajo

Positiva

0.579

1.35

0.78

Horizontal

1.43

1.35

1.93

Horizontal

0.834

1.35

1.13

Chancadora primaria Depósito de óxidos de baja ley

Chancadora primaria Depósitos de óxidos de baja ley Depósito de desmonte Estacionamiento Mina

Positiva

1.955

1.35

2.64

Pendiente hacia los tajos

Distancia (km)

Factor de corrección

Distancia corregida (km)

Hacia La Tapada

Negativa

2.176

1.35

2.94

Hacia Tía María

Positiva

2.806

1.35

3.79

DISTRIBUCIÓN DISCRETA

Distribución discreta para selección de material. Óxidos

Sulfuros

Óxidos de baja ley

Desmote

Total

La Tapada

425383

33031

24766

335023

818203

Tia María

225377

10655

16928

197740

450700

%

%

%

%

La Tapada

0.52

0.04

0.03

0.41

Tia María

0.50

0.02

0.04

0.44

DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS

La Tapada

hi

Hi

1

Óxidos

0.52

0.52

2

Sulfuros

0.04

0.56

3

Óxidos de baja ley

0.03

0.59

4

Desmonte

0.41

1

Tia Maria

hi

Hi

1

Óxidos

0.5

0.5

2

Sulfuros

0.02

0.52

3

Óxidos de baja ley

0.04

0.56

4

Desmonte

0.44

1

CÓDIGO DE SIMULACIÓN

CÓDIGO DE SIMULACIÓN

CÓDIGO DE SIMULACIÓN

CÓDIGO DE SIMULACIÓN

RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN

RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN

RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN

% Utilización de equipos 76.00 74.00 72.00 70.00 68.00 66.00 64.00 62.00 60.00

Pala Tía María

Pala La Tapada

Chancadora La Tapada

Chancadora Tía María

EQUIPOS Pala Tía María Pala La Tapada Chancadora La Tapada

Entradas 370 404

Utilización 0.73 0.80

Tiempo promedio de uso (s) 74.87 75.05

227

0.40

66.06

Chancadora Tía María

200

0.35

65.88

Colas

RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN

4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5

1 0.5 0 Cola Pala Tía María

Cola Pala La Tapada

Cola Chancadora La Cola Chancadora Tía Tapada María

COLAS Cola Pala Tía María Cola Pala La Tapada

Cola máx 4 4

Tiempo promedio de cola (s) 56.77 61.08

Cola Chancadora La Tapada

1

0

Cola Chancadora Tía María

1

0

RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN

Tonejale por ubicación 60000

50000 40000 30000 20000 10000 0 Chancadora La Tapada

Botadero La Tapada

Depósito de óxidos La Tapada

Chancadora Botadero Tía Depósito de Tía María María óxidos Tía María

UBICACIÓN

TONEJALES

Chancadora La Tapada Botadero La Tapada

54480 40320

Depósito de óxidos La Tapada

2160

Chancadora Tía María Botadero Tía María

48000 38400

Depósito de óxidos Tía María

2400

Total

166320

RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN

Producción La Tapada Chancadora La Tapada

2%

42%

56%

Botadero La Tapada Depósito de óxidos La Tapada

Producción Tía María Chancadora Tía María

3% 43%

54%

Botadero Tía María Depósito de óxidos Tía María

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD

Nos basaremos en el tonelaje que la planta debe procesar. Para ello, según el EIA del proyecto, deben ser 100 000 ton por día. Eso nos busca a realizar corridas para diferentes cantidades de camiones, hasta que la simulación nos de una producción diaria de mineral nos de una cifra cercana a la pedida por la planta. Obtenemos los siguientes resultados: Número de camiones

Producción total

30

97680

31

105360

32

102480

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD

Observamos que para 30, 31 y 32 camiones, se obtienen producciones cercanas al requerido por la planta (100 000 ton). Procedemos a analizar otros parámetros para determinar el número de camiones del proyecto. Tonejale mineral producido por cantidad de camiones 106000 104000

102000 100000 98000

96000 94000 92000 30

31

32

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD

Observamos que las colas para las 3 cantidades de camiones determinadas son muy similares, excepto por la cola de la pala La Tapada para 32 camiones, por lo que usaremos otro parámetro de decisión. Colas 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

30 camiones 31 camiones

32 camiones Cola Pala Tía María

Cola Pala La Cola Cola Tapada Chancadora La Chancadora Tapada Tía María

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD

Analizamos los porcentajes de utilización de los equipos del proyecto, y observamos que, para 32 y 31 camiones, se tiene un similar porcentaje de utilización para el proyecto. Analizando los factores de tonelaje, colas y porcentaje de utilización, definimos 31 camiones para el proyecto. % Utilización 0.90

0.80 0.70

0.69

0.74 0.73

0.80 0.76 0.77

0.60 0.50

0.38 0.40 0.40

0.40

0.33 0.36 0.35

0.30

30 camiones 31 camiones 32 camiones

0.20 0.10 0.00 Pala Tía María

Pala La Tapada

Chancadora La Tapada

Chancadora Tía María

CONCLUSIONES

 Se concluye que simulando el modelo generado del proyecto Tia María realiza un trabajo que alimenta la capacidad de la planta para un total de 31 camiones, ya que cumple con la producción diaria, genera menor número de colas y tiene un alto porcentaje de utilización

RECOMENDACIONES

 Comparar los resultados con operaciones con similares características en capacidad de planta.

 Con una mejor data se podría conseguir una simulación con una mayor confiabilidad.

BIBLIOGRAFÍA

 “Geología y controles tecnomagmáticos de los sistemas porfiríticos en el Arco Magmático Occidental Sur del Perú.” Martínez W., Marchena A., Otero J., Cervantes J. & León W. INGEMMET. 2017. (http://www.ingemmet.gob.pe/documents/73138/866343/Geologia+de+ los+sistemas+porfiricos+del+sur+de+Peru__.pdf)  http://www.southernperu.com/ESP/opinte/Documents/folletotiamaria. pdf

 http://www.iimp.org.pe/pptjm/jm20150423_tia-maria.pdf  http://www.southernperu.com/ESP/opinte/TiaMaria/resources/docs/TI AMARIA_Folleto.pdf  “Pronóstico del Rendimiento de Equipos de Carguío y Acarreo utilizando información del Dispatch en Antamina” Natividad. J. Tesis para optar el titulo profesional de Ingeniero de Minas (2014). Lima, Perú.  “Simulación con GPSS”. Dr.Marin.A. Cuarto Seminario Latinoamericano de Investigación Operativa aplicada a la Industria Minera (1992). Santiago, Chile.