Under Cut and Fill Cerro.
Under Cut and Fill Cerro.
Under Cut and Fill Cerro.
1. HISTORIA Y DESARROLLO
3. GENERALIDADES
3.1 CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS DEL YACIMIENTO DE CERRO DE
PASCO
Los depósitos minerales se han localizado en las zonas Este y Sur de una
chimenea volcánica terciaria rellenada por rocas piroclásticas e intrusivas. El
cuello volcánico, de sección transversal elíptica (2,700 x 2,300 metros) y con
orientación Norte-Sur, corta a una serie de rocas sedimentarias que van en
edad desde el Paleozoico Inferior, hasta e! Terciario Inferior y están arregladas
en un amplio anticlinal de doble hundida. El cuello volcánico se ha formado en
la intersección de dos sistemas de fracturas oblicuas al plegamiento regional;
las cuales, en conjunción con las inflexiones de los pliegues regionales,
evidencian una compresión mas intensa en la parte Norte del distrito.
En el distrito minero de Cerro de Pasco, como en localidades de la Sierra
Central del Perú, se han realizado dos tipos de actividad ígnea; la primera,
una fase explosiva, representada por los aglomerados y piroclásticos que
ocupan la mayor parte de la estructura volcánica; y la segunda, una fase
intrusiva caracterizada por la inyección de rocas monzoníticas cuarcíferas. La
metalización esta genéticamente relacionada a la primera fase ígnea
intrusiva.
En la margen oriental del cuello volcánico se emplazo el cuerpo de sílice-pirita
de 1800 metros de longitud por 300 metros de ancho máximo dentro del cual
se han localizado cuerpos tubulares de pirrotita y cuerpos irregulares de
menas metálicas. Se han reconocido seis variedades de pirita relacionadas a
las diferentes etapas de mineralización.
La actividad tectónica e ígnea posterior a la formación del cuerpo de sílice-
pirita produjo fracturamiento en las calizas de la parte oriental del distrito, en
la masa de sílice-pirita y en los aglomerados del cuello volcánico. Se estima
que se han producido ocho periodos de fracturamientos de los cuales seis son
pre-minerales y dos post-minerales.
Los estudios mineralógicos indican que la deposición de las minas metálicas
se ha efectuado en un tiempo prolongado y en el siguiente orden; minerales
de plomo-zinc, de cobre-plata y de plata. La esfalerita y la galena comenzaron
a precipitarse durante la última etapa de formación de los cuerpos de pirrotita
y se han concentrado principalmente a lo largo del contacto del cuerpo de
sílice-pirita, formando cuerpos irregulares de plomo-zinc asociados a la pirita
II. Los minerales de cobre se precipitaron en las vetas transversales
convergentes dentro de las rocas volcánica. El mineral de cobre más
abundante en la parte central del distrito es la enargita; en cambio en la parte
Norte y Sur es la luzonita. Los minerales de plata forman cuerpos irregulares
localizados en el contacto o dentro de los cuerpos mineralizados de plomo-
zinc.
3.1.1 Características del Cuerpo Mineralizado Cayac Noruega "A"
Este cuerpo esta localizado mayormente en la parte Este del cuerpo de
pirita, con el cual guarda paralelismo, y una pequeña parte se
encuentra dentro de las calizas. El cuerpo Cayac Noruega "A" es el que
tiene el mayor tonelaje de mineral de plomo-zinc del depósito y
corresponde a la parte central del Área mineralizada, la misma que se
conoce desde el nivel 200 hasta el nivel 1600.
La zona Noreste del cuerpo se encuentra dentro de las calizas y además
es cortado por la falla longitudinal de Cerro de-Pasco y otros sistemas
de fallas post-minerales. Por este motivo y que junto con la presencia de
agua subterránea proveniente de la zona de calizas hace que el terreno
sea incompetente (brechado fracturado deleznable) para ser trabajado
por el sistema de corte y relleno ascendente motivo por el que se
cambió el sistema de explotación a corte y relleno descendente.
3.2 MÉTODOS DE MINADO
Considerando la larga historia de la actividad minera en Cerro de Pasco,
no es sorprendente ver que se han utilizado muchos métodos de
explotación. A continuación en forma cronológica se detallan los
principales métodos empleados en la explotación de los cuerpos
mineralizados de Pb-Zn.
Desde antes de 1950 a 1969, conjunto de cuadros o "Square Set".
Desde 1950 a 1967, Corte y Relleno Ascendente o "Arch Back" con
Relleno Convencional.
Desde 1967 a la fecha, Corte y Relleno Ascendente o "Arch Back" con
Relleno Hidráulico.
Desde 1968, Corte y Relleno Descendente o "Under Cut and Fill" para
recuperar pilares.
Desde 1968, "Block Caving" en el nivel 400, en cuerpo aislado Cola Sur
del Cayac Noruega "B".
Desde 1969, Corte y Relleno Descendente o "Under Cut and Fill" para
cuerpos mineralizados.
La aplicación de cada método no es el objeto de este trabajo; sin
embargo, cabe resaltar que con el transcurso de los años, estos se han
ido perfeccionando. Así, los tajeos de Conjuntos de Cuadros o "Square
Set", utilizados en terrenos suaves de poca consistencia, durante largos
años usaban relleno con grava (denominadas "Unish" por el lugar de
procedencia), los que desde superficie se hacían llegar a los tajeos
mediante chimeneas. Este mismo tipo de relleno se utilizó en los "Arch
Backs".
Por el año 1937 se introdujo el Relleno Hidráulico empleando "Unish"
molido con el exclusive objeto de combatir incendios. No utilizaron
relaves de la concentradora porque existía el temor que estos relaves
compuestos en su mayoría (60°/o) por pirita inestable, pudiera causar
incendios posteriores al oxidarse elevando la temperatura. Se estudia la
posibilidad de usar los relaves llegando a la conclusión que la pirita
inestable, al pasar a través de los diferentes procesos de la
concentradora, era neutralizada su posibilidad productora de incendios,
debido a la acción de los reactivos. Habiéndose logrado buenos
resultados al combatir incendios, en plan piloto se probo rellenar un
tajeo "Arch Back", logrando resultados satisfactorios que llevaron a la
utilización masiva en los "Arch Backs" en 1967, y en el año 1968 se usó
de igual modo en los "Square Set". Logrando el uso del relleno
hidráulico en los tajeos activos, y ante el elevado costo de producción
por el método de cuadros, teniendo ya la necesidad de recuperar pilares
se iniciaron los estudios para suscribir el "Square Set" por el Corte y
Relleno Descendente con Relleno Hidráulico con contenido de cemento,
dado a que en minas del Canadá, habían obtenido buenos resultados.
En vista de que se lograron resultados satisfactorios se comenzó a
aplicar el Corte y Relleno Descendente en los cuerpos mineralizados; en
los que no se podía utilizar el "Arch Back".
Hasta 1975, el "Arch Back", fue el principal método de minado, pues
extraía más del 50°/o de
la producción mensual. En la actualidad el método Corte y Relleno
Descendente, en su variante Michi Mecanizado (Under Cut and Fill),
extrae mas del 55°/o de la producción, lo que presenta una figura
inversa a 1975 (ver apéndice No. 1).
El siguiente cuadro muestra los métodos en uso y sus eficiencias.
MÉTODO %PRODUCCIÓN EFICIENCIA
Block Caving 5% 20 T.C.S./tarea
"Arch Back" 24% 14 T.C.S./tarea
"Under Cut & Fill" 16% 10 T.C.S./tarea
"Michi Mecanizado" (Palas Cavo 310)55% 12 T.C.S./tarea
"Michi Mecanizado" (Scoop JC-220 E) 20 T.C.S./tarea
6.2 EXPLOTACIÓN
Subniveles de Ataque.-- A partir de las chimeneas de extracción
se corre los subniveles de ataque de modo que a partir de ella
se puede iniciar tajeos que queden orientados en forma trans-
versal (cruzando) las lozas superiores. Estos subniveles, tal
como puede verse en el apéndice No. 4, se corren de tal forma
que intercomuniquen las chimeneas de extracción ventilación a
fin de que permitan optimizar la programación de las fases de
minado-relleno por sectores.
Los subniveles de ataque se mantienen abiertos hasta concluir
el minado de todo el horizonte, por tal razón, la preparación
para relleno hidráulico de estas lozas se hace reforzándolas en
forma especial con redondos de 8"4 por 12 pies de longitud,
para la cual, en el corte superior fueron previamente diseñados.
Tajeos.- Se inicia a partir del subnivel de ataque, pudiendo
iniciarse simultáneamente en una disposición de tajeos
semejante al método de Cámaras y Pilares; esto es, que se
inicia n tajeos paralelos, dejando entre ellos pilares, que luego
de completar el corte y rellenado de los primeros, se extraerán
en forma similar.
Los primeros tajeos en extraerse, son los que se ubican en o
cerca al contacto de desmonte
con mineral, el siguiente luego de rellenado al anterior es el
adyacente en retirada a partir del fondo del subnivel hacia la
chimenea. Esto permite ir rellenando paulatinamente los tramos
de subniveles de ataque que no se requieren. (Ver Apéndice No.
4).
Los tajeos no utilizan sostenimiento provisional por las
características descritas, salvo casos particulares en que se
encuentre con problemas de lozas defectuosas, dañadas u otra
causa, en las que se utiliza sostenimiento con cuadros de
madera de 10" x 10", en los lugares estrictamente necesarios.
La acción de los tajeos es de 14 pies por 14 pies, la longitud no
sobrepasa los 150 pies.
Perforación.- Los motivos que impulsaron a la mecanización
de la perforación utilizando "Jumbos" de dos brazos en vez de
las convencionales "Jacklegs", se detallan ampliamente en la
parte correspondiente a antecedentes; sin embargo, cabe
destacar algunas de las características importantes:
Diámetro de taladros perforados 1 -3/4" ¢
Longitud de perforación 10 pies
Numero de taladros en un frente
de 14` x 14` 35 a 40
Fuentes perforadas en una guardia
(mínimo) 2
Los trazos utilizados son simples debido a las características del
terreno Generalmente, los taladros se espacian a una distancia
de 3 pies, y cuando es necesario, se emplea un corte cuña.
Los explosivos empleados son los convencionales. Cuando el
terreno se presenta duro y consistente, se emplea Anfo, el
mismo que para cargarse en los taladros se emplean
cargadores neumáticos Jet-Anol-100, de 100 libras de
capacidad, los que están montados sobre ruedas neumáticas;
mientras que en terrenos suaves se emplea cartuchos de
dinamita de 60°/o, cargados manualmente.
Relleno Hidráulico.- Concluido el corte de un tajeo, se prepara
para relleno. Esta preparación consiste en construir una represa
ubicada en el inicio del tajeo. Con esta primera represa se
rellena la loza de 3 pies de altura con una mezcla de cemento-
relave en proporción 1:6. Apenas fragua este relleno, se prepara
una segunda represa, sobre este nuevo piso, que en este caso
alcanza el techo del tajeo, lográndose de ese modo rellenar
totalmente el tajeo. La construcción de las represas escalonadas
permite ciertas ventajas como: controlar que el relleno alcance
la parte mas alta abierta del tajeo, recuperar tuberías de
relleno, etc.
Las represas se construyen empleando redondos de madera de
8”¢ x 12”, tablas, poliyute, etc.
Ventilación.- Se viene empleando ventiladores mecánicas
accionadas por motores eléctricos. Los ventiladores que
conducen el aire de las vías principales al área son de 30,000 a
60,000 pies cúbicos por minuto; y las que envían el aire a cada
sector de trabajo de 5,000 pies cúbicos por minuto de
capacidad.
Seguridad.- Este importante aspecto se ha considerado
seriamente. El Departamento de Entrenamiento y los
representantes de los equipos en trabajo, han sometido a un
severo entrenamiento tanto a supervisores así como a los
operadores en la operación de "Jumbos" y "Scoop-trams".
De ese modo, cada operador posee una autorización especial
después de haber recibido un curso teórico-práctico y luego de
aprobar un examen de suficiencia sobre el equipo.
Los índices de accidente, en términos generales, están en
descenso, debido a la constante supervisión, la misma que se
ha vista facilitada por el método mismo.
Organización.- Los cuadros de organización del personal han
variado ligeramente. En el Apéndice No. 8, se muestra la
organización de la mina y la organización del área en
mecanización.
8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
8.1 CONCLUSIONES
1. Una mecanización mixta ha sido la mejor solución para
elevar la productividad de la Mina Cerro de Pasco.
2. Dentro de los equipos de acarreo (LHD) el "Scooptrams"
eléctrico es el mis adecuado para operar en las
condiciones ambientales especiales de esta mina.
3. La introducción de los "Jumbos" neumáticos de 2 brazos
ha simplificado la perforación de los frentes de rotura,
4. Sin mayores cambios en la infraestructura (piques,
galerías, etc.) y en sus requerimientos ambientales
(ventilación) ha sido posible introducir equipo mecanizado
sobre llantas.
5. La mecanización ha dado mayor comodidad y requiere
menores esfuerzos fisco del minero en el desarrollo de sus
labores.
6. El método de Corte y Rellena Descendente en su variante
MICHI, está probando por el método de minado adecuado
para la calidad de terrenos de esta mina y obtener así
altos rendimientos de productividad que han permitido
recuperar nuestros rangos de producción.
8.2 RECOMENDACIONES
1. Algunas minas con problemas similares a Cerro de Pasco
bien pueden adoptar una mecanización mixta.
2. Frente a los altos costos, la mecanización es una solución
que mejora la productividad y reduce los costos.
3. De acuerdo a su infraestructura cada mina debe elegir el
equipo que mas se adecue a ella y cumpla el objetivo de
su introducción.
9. REFERENCIAS
- 0. Espinoza- Tesis: Corte y Relleno Descendente en la
Mina Cerro de Pasco, 1974. - N. Rivera – Geología del
Distrito Minero de Cerro de Pasco.
- T. W. Johnson. "The Transition to Trackless Mining Methods
at Anaconda Britannia Mines", 1975.
- J. H. Clark. "Electric LHD: Making headway in