Dependent variables

Resumen

El presente trabajo de diploma titulado Diseño del Sistema de Transporte de Elevador de Skip para el yacimiento Victoria –1, constituye una investigación que permite valorar la utilización del método de transporte más racional y eficiente. Para esto se realizó un estudio detallado del yacimiento, haciendo énfasis en los diferentes métodos de apertura y los posibles sistemas de transporte que se pueden emplear hasta llegar al sistema de transporte propuesto.

El trabajo cuenta con una memoria escrita de cuatro capítulos. Primeramente se realizará una valoración crítica de los trabajos que se han realizado en el mundo y en Cuba. A continuación se caracteriza la geología del yacimiento, teniendo en cuenta las características hidrogeológicas, la tectonica, morfología, propiedades físico – mecánicas del mineral y la roca de caja, así como las reservas con las que cuenta el yacimiento. Seguidamente se analizarán los posibles métodos de apertura a aplicar en el yacimiento y el cálculo del sistema de transporte propuesto. Para finalizar se realizará una evaluación económica de la puesta en explotación del sistema de transporte propuesto.

ABSTRACT

Diploma work the present titled Design of the System of Transport of Elevator of Skip for the deposit Victoria -1 constitutes an investigation that allows valuing the use of the method of more rational and efficient transport. For this a detailed study of the deposit was made, doing emphasis in the different methods from opening and the possible systems of transport that can be used until arriving at the system of proposed transport. The work counts on a written memory of four chapters. Firstly a critical valuation of the works will be made that have been made in the world and Cuba. Next the geology of the deposit is characterized, considering the hidrogeológicas characteristics, the tectonica, morphology, and properties physical - mechanical of the mineral and the rock of box, as well as the reserves on which count the deposit. Next the possible methods of opening will be analyzed to apply in the deposit and the calculation of the system of proposed transport. In order to finalize an economic evaluation of the putting will be made in operation of the system of proposed transport

INTRODUCCION

La industria minera en la actualidad está catalogada como la base de la economía de un país; por lo que su desarrollo constituye una importante premisa en la política de los países en vía de desarrollo.

Actualmente en nuestro país se está llevando a cabo una importante reanimación de esta industria gracias a los proyectos firmados con el hermano país de Venezuela. Tal es el caso de los proyectos que se están realizando en la Empresa Geominera de Camagüey para la extracción de cromo.

En esta provincia se realizaron extracciones de cromo en las décadas del 40 y 50 del siglo pasado, en los municipios de Camagüey, Minas y Sierra de Cubitas por compañías cubanas y norteamericanas hasta los primeros años de la década del 60, con un volumen extraído superior a 1200 millones de toneladas.

Uno de los proyectos que se están llevando a cabo en la provincia de Camagüey, es el del yacimiento Victoria – 1, el cual fue objeto de estudio por el United State Geological Survey (USGS) Y Gravity Prospection (Davis; Richter) en el año 1956 y posteriormente en el año 1986, la Empresa Geominera Camagüey incluyó en el informe final Búsqueda Detallada de Cromita en 20 Km2 los resultados realizados en este prospecto. En el yacimiento Victoria I no se han realizado ningún tipo de trabajo minero, este yacimiento no aflora a la superficie.Cercano al yacimiento, se encuentra la cantera “Victoria” la cual fue explotada en el periodo pre revolucionario.

Se decidió optar por la variante de método a cielo abierto, pit inclinado, con trincheras sucesivas, con profundización. Se procederá de la forma siguiente: se realizará la trinchera de apertura y una trinchera de corte para cada nivel, cuando se haya realizado el avance de la trinchera de corte hasta descubrir todo el cuerpo mineral se ampliará la trinchera hacia el borde activo de la cantera, con una distancia equivalente al ancho de la plazoleta de trabajo y una vez que se alcance esta distancia se comenzará la trinchera de apertura del nivel inferior.

El yacimiento de cromo Victoria- 1 se encuentran en una concesión minera muy próxima a una zona urbana por lo que se ve limitada el área que puede abarcar la cantera.

Por lo tanto el empleo del sistema de transporte automotor no es el idóneo por la poca área con la que se cuenta. Por tal razón surge la necesidad de diseñar un sistema de transporte que garantice el traslado de la materia prima extraída con el menor costo, asegurando la seguridad de los trabajos y afectando lo menos posible al medio ambiente. Por lo que se optó por el sistema de transporte de elevador de skip; ya que nos posibilita una gran seguridad en los trabajos, realizar la extracción de la materia prima afectando un menor área.

Objetivo

Diseñar el sistema de transporte de elevador de skip inclinado para el yacimiento de cromo Victoria – 1 de la provincia de Camagüey.

Objeto de estudio

Yacimiento de cromo Victoria – 1.

Campo de acción

Diseño del sistema de transporte de elevador de skip inclinado.

Objetivos específicos

5. Calcular la torre de sobremina del sistema de transporte. 6. Calcular las tolvas de recepción del sistema de transporte. 7. Calcular la pasarela del sistema de transporte.

8. Diseñar el sistema de transporte.

Hipótesis

Si se logra realizar el cálculo del sistema de transporte propuesto, se contará con la información necesaria para demostrar que este sistema de transporte es el más adecuado y racional para el yacimiento de cromo Victoria -1.

CAPITULO I ESTADO ACTUAL DE LA TEMATICA.

I.1 Estado actual de la problemática en el mundo.

En la actualidad en la industria minera, debido al progresivo agotamiento de las reservas de minerales cercanas a la superficie de la tierra, se ha comenzado a pensar en la forma más racional de extraer los minerales que se encuentran a grandes profundidades utilizando un sistema de transporte que posibilite alcanzar grandes profundidades utilizando la menor área posible. Una de las ideas que se vienen poniendo en práctica desde hace algunos años es el plano inclinado y el elevador de skip.

Un plano inclinado es simplemente una rampa utilizada para subir o bajar objetos con mayor facilidad. Estas rampas han sido utilizadas desde la antigüedad y su mejora y optimización es lo que ha llevado hasta los "planos inclinados" conocidos en el mundo de la minería, semejante a los funiculares.

En el mundo se ha utilizado el sistema de transporte propuesto en este trabajo, no solo en la industria minera, sino que se ha empleado para el transporte de personal, tal es el caso del ascensor de la colina Artillería, Valparaíso, Chile. y el ascensor inclinado Ereaga (Gexto) para el transporte de personal.

Un sistema con similares características al método propuesto se emplea en la actualidad en la mina de cobre de Sibai en Rusia para el traslado de mineral, con una productividad de 1000 /h, una capacidad del skip de 40 t y una longitud de ascenso de 662 m.

Foto No. 3

I.2 Estado actual de la problemática en Cuba.

En la actualidad en nuestro país no existe en funcionamiento un sistema de transporte similar al propuesto en este trabajo. En las primeras décadas del siglo pasado se empleó en los yacimientos de cromo de la provincia de Camagüey un método de transporte de elevador de skip con plano inclinado para; la extracción del mineral, este consistía en una rampa por la cual subía el skip tirado por un winche que estaba ubicado en la parte superior de la rampa. Esta variante no contaba con torre de sobre mina.

Figura 1. Método de explotación americano.

Otro sistema de transporte similar al propuesto en este trabajo de diploma es el hoy museo patrimonio nacional sistema ferroviario Planos Inclinados de la mina Pinares de Mayarí en la provincia de Holguín. Esta obra ferroviaria fue construida a principios del Siglo XX, se inició en el año 1906 y se terminó en 1909. Los Planos Inclinados de Mayarí, denominados así por la topografía en que se encuentran. Estos ascienden hasta los 600 metros de altitud sobre el nivel del mar y están formados básicamente por dos unidades motrices de tracción a vapor que tiraban o empujaban a las góndolas mineras para el transporte del material laterítico mediante un ingenioso esquema de cables y contrapesos cuyos extremos se ubican en la zona de Piedras Gordas, próxima a la ciudad de Mayarí, en las faldas de los Pinares y en la meseta de La Mensura.

Metodología empleada.

Para la realización de este trabajo se empleará la siguiente metodología:

• Se realizará la revisión bibliográfica de la documentación existente.

• Se realizará la búsqueda en Internet de la información referente al trabajo.

• Análisis de los conceptos que se tratarán en la resolución del problema a resolver.

CAPITULO II CARACTERIZACION DE LA ZONA EN ESTUDIO.

II.1 Breve descripción socio- económica de la provincia de Camagüey.

La economía de la región se basa fundamentalmente en el turismo, la biotecnología, el cultivo de la caña de azúcar y su procesamiento, la ganadería y los cultivos menores. Los núcleos de población más importantes son la capital de la provincia y los poblados de Minas y Altagracia.

A sólo 7 km del centro de la ciudad está el Aeropuerto Internacional "Ignacio Agramonte", con una capacidad de operación de 600 pasajeros por hora y más al norte en el municipio Nuevitas se encuentra el Puerto de Nuevitas con mayor capacidad de almacenaje techada del país para carga general.

II.2 Ubicación geográfica del yacimiento.

Se ubica al Noreste de la ciudad de Camagüey, a 2 Kilómetros al NNE de Altagracia, en la hoja topográfica “Minas”, escala 1:50 000 No. 4680-II, dentro de los límites determinados por las coordenadas Lambert del Sistema Cuba Norte:

Tabla 1. Coordenadas del área de explotación. 2.75 ha

Vértice Norte Este

1 187850 839300 2 187850 839450 3 187800 839450 4 187800 839500 5 187700 839500 6 187700 839300 1 187850 839300

Tabla 2 .Coordenadas del área de procesamiento. 0.5 ha.

Vértice Norte Este

1 187900 839300

2 187900 839400

3 187850 839400

4 187850 839300

1 187900 839300

La electricidad como fuente energética llega hasta las inmediaciones de la concesión minera.

II.3 Geología regional.

En la provincia de Camagüey las principales Unidades Geológicas que se manifiestan son el Margen continental de la Plataforma de las Bahamas, el Complejo Ofiolítico, la Asociación Vulcano – plutónica del Arco Insular y las Asociaciones Sedimentarias más recientes.

El Margen Meridional de la Plataforma de Bahamas como parte de la placa norteamericana está caracterizado por un desarrollo marino (calizas, dolomitas, micritas). Esta unidad contiene también las Formaciones del Margen Continental, primordialmente aparecen vulcanitas y sedimentos vulcanógenos (Zona “Placetas”).

El Complejo Ofiolítico representa la corteza oceánica nueva de un mar marginal que fue abducido sobre el Margen Continental. En esta Unidad predominan las ultrabasitas serpentinizadas y gabros cumulativos, subordinadamente están desarrollados los Diques y las rocas Efusivo–Sedimentarias. La tercera Unidad principal es la Asociación del Arco Insular con su magmatismo vulcanógeno- plutónico del Cretácico Inferior hasta el Campaniano. Las Unidades sedimentarias más jóvenes a partir del Maestrichtiano hasta el Neógeno forma la cobertura sedimentaria sobre todas las Asociaciones anteriores mencionadas. Ver Informe Final de la Búsqueda Detallada de Cromita (1983-1987) en 20 kilómetros cuadrados.1989. O.N.R.M. No. de Inventario 3731.

II.4 Características geológicas del yacimiento.

El suelo está cubierto por rellenos antropógenos, por lo que no se pudo efectuar ningún mapeo geológico de la superficie anteriormente.

La distancia entre los perfiles es de 20m. Los 2 cuerpos minerales se detectaron en los perfiles 9 hasta 17. Ellos tienen un buzamiento hacia el SW (donde está el gabro) con ángulos entre 40 y 60º. El mineral yace entre 76 y 5 metros sobre el nivel medio del mar. Según el conocimiento actual, el cuerpo mineral original era poliforme y fue partido por movimientos tectónicos. Aparte de las fallas, para el yacimiento tienen cierta importancia los diques de poco espesor y relativamente pequeños en su extensión, compuestos por gabros leucocráticos.

El modelo geológico del yacimiento se puede explicar concretamente de la siguiente forma:

• El yacimiento posee dos cuerpos de cromita que constituyen partes de un mismo cuerpo original, destruido posteriormente por la tectónica.

• Existen varias fallas que atraviesan los cuerpos minerales, dividiéndolos en bloques y causando el empobrecimiento de algunas partes. El mineral de baja ley se asocia a las zonas de falla.

• Hasta el momento no se puede apreciar el efecto del posible desgaste selectivo que debe aumentar en las zonas trituradas, dando lugar a un empobrecimiento artificial.

Los elementos tectónicos principales fueron comprobados por los pozos complementarios.

II.5 Tectónica

El yacimiento Victoria I presenta una constitución interna compleja provocada por la tectónica. La falla principal del yacimiento tiene rumbo NW. El buzamiento de la falla es variable. El rumbo por el buzamiento es hacia el SW. En el perfil 9 tiene 45 grados de inclinación, manteniéndose igual en el perfil 10, pero con una potencia mayor, mientras que en el perfil 12 parece deslizarse por el colgante del cuerpo No.2.

En el perfil 16 mantiene un ángulo de 45 grados. Obviamente, esta falla es la que efectuó la división principal del cuerpo original en dos partes. Hay otras fracturas

de significado secundario, que pasan por el mineral o por sus alrededores. Al pasar por el mineral, las fallas causan el efecto de la milonitización y pulverización del mineral.

II.6 Características de las rocas encajantes.

Las rocas encajantes del yacimiento están representadas por serpentinitas peridotíticas y duníticas. La camisa de dunitas del cuerpo mineral, como tal, no se pudo detectar. Parece que ella, originalmente existía, pero por causa de los movimientos tectónicos, parcialmente fue desplazada del cuerpo. En algunos lugares, ella todavía existe, pero en forma de relictos.

La Serpentinita dunítica aparece, en su mayoría, bastante alterada de color pardo – moreno hasta amarillo verdoso. En raros casos de encontrarla más fresca, tiene color verde oscuro, su textura es masiva, la estructura reticular. Parcialmente contiene diseminación de granos de cromita hasta 3 %, excepcionalmente hasta 10 % de tamaño menor de 2 mm.

La Serpentinita peridotítica está caracterizada por lherzolita y en menor grado por harzburgita. El alto grado de serpentinización hace difícil la correcta distinción entre ellas, en primer plano macroscópicamente.También la serpentinita peridotítica es menos frecuente que la dunítica.

Las texturas originalmente son masivas. Como estructuras aparecen la panidiomórfica, panidiomórfica- relíctica y reticular. Escasamente se observan transiciones entre los diferentes tipos de serpentinitas. Todos los tipos de serpentinitas sufrieron alteraciones tectónicas, las cuales presentan fábrica foliar trituración y hasta brechosa y milonítica. En esos casos, como regla, se hace imposible la determinación del tipo de serpentinita original.

II.7 Características de la zona mineral

El mineral es masivo, compacto, de grano medio. Estos son de forma irregular. Los nódulos o la textura piel de leopardo no se observan. En estado fresco el mineral es negro hasta negro pardusca. En la cercanía a la superficie obtiene el color pardo negruzco. Normalmente el mineral carece de susceptibilidad magnética. Su densidad varía entre 3.7 y 4.0 g/cm3.

En caso de ser afectada por fallas, el mineral cambia sus características, obtiene aspecto de polvo negro y generalmente las muestras tomadas en estos intervalos arrojan menores contenidos de Cr2O3 que los de cromita masiva. Aquí tiene lugar, al parecer, el desgaste selectivo del testigo de perforación, lo que produce el efecto del empobrecimiento artificial de la muestra.

La profundización del conocimiento geológico del yacimiento Victoria I obtenida por la perforación de 4 pozos complementarios no introdujo cambios sustanciales en las condiciones de yacencia. Los rasgos principales de los cuerpos minerales se conservaron.

II.8 Composición química del mineral

Los contenidos por pozos aparecen en las tablas de los anexos textuales del Informe referido. El contenido promedio para el yacimiento es:

Cr2O3... 29.18 % SiO2... 6.57 % Al2O3... 26.94 % CaO... 0.96 %

II.9 Composición mineralógica

El objetivo de estos trabajos consistió en estudiar, en primer lugar, la composición mineralógica de las menas y sus características texturo - estructurales, así como la distribución de estas en los cuerpos minerales. En segundo lugar, estudiar a escala de laboratorio la beneficiabilidad de las menas con vistas a las posibilidades de su uso en la industria.

Se realizó un muestreo de los restos de los pozos perforados en la etapa anterior, que conllevó a la toma de una muestra tecnológica de 96 kilogramos formada por muestras individuales, tomadas en 8 pozos de manera tal de poder caracterizar los cuerpos cromíferos y sus rocas de caja. Se muestreó la roca supra e infrayacente y del mineral se tomó de cada parte cuyo aspecto textural resultaba diferente.

De las muestras tomadas se mandaron a realizar 24 secciones pulidas, 11 secciones delgadas, 11 análisis mineralógicos, 4 análisis químicos del mineral y monofracción (se contó con los resultados químicos-parciales), 25 espectrales y

12 rayos X. Para caracterizar la mineralización, desde el punto de vista mineralógico, solamente se contó con los resultados de las secciones pulidas y delgadas.

En el sector se cuenta con 2 cuerpos de forma lenticular de mineralización cromítica, los cuales a pesar de presentar un aspecto textural masivo, de forma microscópica el mineral se observa muy triturado y cataclastizado. Eso se evidencia para algunas partes que se excluyen del cálculo de reservas (pozo 92/48-52 metros; pozo 82/63.8-70 metros; pozo 90/35-42 metros). Sin embargo, al analizar escasos fragmentos tomados, no se observan diferencias en las menas, tanto en su composición como en sus aspectos texturo - estructurales, por lo que suponemos que su comportamiento diferente al resto de los intervalos meníferos, sea debido a la redistribución del testigo durante la perforación. Los cuerpos minerales presentan además, intercalaciones de estéril con diseminaciones de sulfuros y magnetita (pozo 90/23-26.10 metros; 28-33 metros; pozo 32/34-38 metros).

La mineralización es cromopicotítica predominantemente, con menos frecuencia aparece con la cromopicotita, herzinita (pozo 95/22.30-23.60 metros), ésta última con contenidos tan bajos que su interés es sólo mineralógico. También aparecen diseminaciones de pentlandita, melnicovita- pirita, magnetita, millerita, calcopirita- bornita, platinoides. Todos estos en conjunto no alcanzan el 1 %. Los no metálicos están representados por olivino serpentinizado, piroxeno (enstatita), crisotilo, antigorita, serpofita y clorita.

Por sus condiciones texturo - estructurales semejantes, así como por su composición sustancial se permite suponer la existencia de un solo cuerpo original y que su forma actual se debe a posibles desplazamientos tectónicos posteriores a la mineralización.

II.10 Estimación de recursos

El Cálculo de Reservas del yacimiento Victoria I aprobado en 1990 por la ONRM en el Informe Final de la Exploración, es lógicamente, el más actual, el mismo está fundamentado por los resultados de los pozos perforados anteriormente e incluye

los resultados de los 4 pozos complementarios. En su variante definitiva fue concluido en diciembre de 1989 y se estimaron recursos en categoría C1 + C2. En la actualidad de acuerdo a la Clasificación de los Recursos y Reservas de Minerales Útiles Sólidos se trata de recursos en las categorías Medidos