universidad catÓlica de trujillo benedicto...
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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE
TRUJILLO BENEDICTO XVI
FACULTAD DE INGENIERÍA Y
ARQUITECTURA
INGENIERÍA DE MINAS
DISEÑO PARA MAXIMIZAR EL TRANSPORTE DE MINERAL A TRAVES
DE SKIPS EN PIQUES INCLINADOS PARA MINERIA DE PARCOY.
PARA OBTENER EL TITULO EN
INGENIERÍA DE MINAS
AUTORES:
- Br. CARLOS ANTONIO FERNANDEZ CHAVARRIA.
- Br. ANDERSON STWARD GARCIA ARROYO
ASESOR:
- MS. VALDERRAMA FERNANDEZ, Eleodoro Jorge
TRUJILLO, PERÚ
2019
II
DEDICATORIA
Este trabajo se la dedico a DIOS, ya que sin el nada
podemos hacer. Dios es quien concede el privilegio de la
vida, nos ofrece lo necesario para lograr nuestras metas y
superarnos a lo largo de nuestra vida.
A mis padres Gisela del Rosario Chavarría Ayala y Jorge
Carlos Fernández Soplapuco y a todos mis familiares, que
siempre estuvieron conmigo apoyándome en las buenas y
en las malas.
CARLOS ANTONIO FERNANDEZ CHAVARRIA
desarrollo.
III
DEDICATORIA
A DIOS por permitir finalizar mi proyecto de tesis.
Agradezco a mis padres Jenny Jessica Arroyo Casas, Túpac Amaru García
Sánchez y Luis Mariano Mendiola Díaz por sus consejos, esfuerzo y apoyo
incondicional en el transcurso de mi vida profesional.
A mi abuela Olga Casas Reyes, mi hermano Luis Terry Mendiola Arroyo y
familiares que siempre estuvieron para alentarme en cumplir mis objetivos,
metas y realizarme como profesional.
A mi novia Scarlett Patricia Apaza Rojas por el amor, paciencia y
comprensión a lo largo de mi proyecto de tesis.
A mi tío Christian Edgar Pachas Calmet por brindarme su cariño, palabras
de aliento y superación en mi vida profesional.
ANDERSON STWARD GARCIA ARROYO
IV
DISEÑO PARA MAXIMIZAR EL TRANSPORTE DE MINERAL A TRAVES DE SKIP
EN PIQUES INCLINADOS PARA MINERIA DE PARCOY.
PAGINA DE JURADO
-------------------------------------------------------------
MS. JANET EDITH GONZALES VALDIVIA
PRESIDENTE
--------------------------------------------------------------
MS. LUIS ALBERTO ALVA REYES
SECRETARIO
---------------------------------------------------------------------
MS. EEODORO JORGE VALDERRAMA FERNANDEZ
VOCAL
V
DECLARATORIA PERSONAL DE AUTENTICIDAD
Yo, CARLOS ANTONIO FERNANDEZ CHAVARRIA. (Tesista)
Identificado con DNI: 71602656
Yo, ANDERSON STWARD GARCIA ARROYO. (Tesista)
Identificado con DNI: 70271440
De la Escuela Profesional de Ingeniería y Arquitectura, autores de la tesis:
DISEÑO PARA MAXIMIZAR EL TRANSPORTE DE MINERAL A TRAVES DE SKIP
EN PIQUES INCLINADOS PARA MINERIA DE PARCOY.
DECLARO QUE:
El tema de tesis es auténtico, siendo resultado de nuestro trabajo personal, que no se ha
copiado, que no se ha utilizado opiniones, formulaciones, ideas, citas integrales e
ilustraciones diversas, extraídas de otras tesis, libros, artículos, memoria, etc. de forma clara
y exacta su origen o autor, tanto en el cuerpo del texto, tablas u otros que tengan derecho de
autor.
En este sentido somos conscientes de que el hecho de no copiar y no respetar los derechos
de autor y hacer copia y pega, no, parafraseando son objeto de sanciones universitaria y/o
legales.
Trujillo, 27 de mayo del 2019
--------------------------------------------- ------------------------------------------
Firma Firma
DNI. 71602656 DNI. 70271440
VI
INDICE
DEDICATORIA .................................................................................................... II
DEDICATORIA .................................................................................................. III
DISEÑO PARA MAXIMIZAR EL TRANSPORTE DE MINERAL A TRAVES
DE SKIP EN PIQUES INCLINADOS PARA MINERIA DE PARCOY. ........... IV
DECLARATORIA PERSONAL DE AUTENTICIDAD .................................. V
RESUMEN ......................................................................................................... XIII
Sus objetivos responden a elaborar un diseño para maximizar el transporte de
mineral a través de Skip en piques inclinados para minería de Parcoy. .......... XIII
ABSTRACT ...................................................................................................... XIV
CAPÍTULO I ....................................................................................................... 15
INTRODUCION ................................................................................................. 16
1. PROBLEMA DE INVESTIGACION ........................................................ 16
1.1. Planteamiento del Problema ................................................................... 16
1.2. Formulación del Problema .................................................................. 17
1.2.1. Problema General ......................................................................... 17
1.3. Formulación de Objetivos .................................................................... 17
1.3.1. Objetivo General ........................................................................... 17
1.3.2. Objetivos Específicos .................................................................... 17
1.4. Justificación de la Investigación .......................................................... 18
VII
CAPITULO II...................................................................................................... 20
II. MARCO TEORICO .................................................................................... 21
2.1. Antecedentes de la Investigación ......................................................... 21
2.2. Fundamento Teórico. ........................................................................... 25
2.2.1. Generalidades. ....................................................................................... 25
2.2.1.1. Pique. ................................................................................................... 25
2.2.1.1.1. Pique ciego. ....................................................................................... 25
2.2.1.1.2 Profundización a sección completa ................................................. 25
2.2.1.1.3. Pique con chimenea piloto). ............................................................ 26
2.2.1.1.4.2. Pique con piso inclinado. .............................................................. 26
2.2.1.1.5. Factores para la construcción de un pique: .................................. 26
2.2.1.1.6. Importancia de diseño:.................................................................... 26
2.2.1.1.7. Estructura de un pique ................................................................... 26
2.2.1.1.8. Sector diagonal de un pique............................................................ 26
2.2.1.1.9. División rectangular ........................................................................ 27
2.2.1.1.10. Sección circular. ............................................................................. 27
2.2.2. Voladura en pozos mineros y piques. .................................................. 27
2.2.2.1. Procedimiento minero de banqueo. .................................................. 27
2.2.2.2. Procedimiento en espiral. ................................................................... 27
2.2.2.3. Procedimiento de corte completo ...................................................... 28
VIII
2.2.4. Sistema de izaje. ..................................................................................... 28
2.2.4.1. Izaje con winche. ................................................................................. 28
2.2.4.2. Componentes de un winche de izaje ................................................. 28
2.2.5.3. Tambor: ............................................................................................... 28
2.2.5.3.1. Rodillo cilíndrico ............................................................................. 28
2.2.5.3.2. Rodillo cónico: ................................................................................. 29
2.2.5.3.3. Tambor bicilindro cónico................................................................ 29
2.2.5.3.4. Amarra de izaje ............................................................................... 29
a. Tipos de amarra ........................................................................................... 29
b. Medido. ......................................................................................................... 29
c. Tipo longitud. ............................................................................................... 29
2.2.5.3.5. Compasión de las amarras .............................................................. 29
a. Centro / alma................................................................................................ 29
b. Cordones. ..................................................................................................... 29
2.2.6. Garrucha. ............................................................................................... 29
2.2.7. Skips. ....................................................................................................... 30
2.2.8. Descarga Inferior. .................................................................................. 30
2.2.10. Bolsillos, pockets. ................................................................................. 30
2.2.11. Optimización. ....................................................................................... 31
2.2.12. Ciclo operativo. .................................................................................... 31
IX
2.2.13. Operaciones unitarias. ........................................................................ 31
2.2.14. Perforación. .......................................................................................... 31
2.2.14.1. Factores de la perforación: .............................................................. 31
2.2.14.2. Sistema de bombeo ........................................................................... 32
2.3. Bases Teóricas Científicas .................................................................... 32
2.3.1. Extracción por pique de mina ...................................................... 32
2.3.2. Sistema de izaje ............................................................................. 32
2.3.5. Clasificación Geo mecánica .......................................................... 33
2.3.5.1. Clasificación RMR..................................................................... 34
2.4. Marco Conceptual ................................................................................ 35
2.5. Variables ................................................................................................ 37
2.5.1. Definición Operacional ................................................................. 37
CAPITULO III .................................................................................................... 38
III. METODOLOGIA .................................................................................... 39
3.1. Tipo de Investigación ........................................................................... 39
3.2. Método de Investigación ...................................................................... 39
3.3. Diseño de Investigación ........................................................................ 39
3.4. Población y Muestra ............................................................................. 39
3.4.1. Población ........................................................................................ 39
3.4.2. Muestra .......................................................................................... 40
X
3.5. Técnicas e Instrumentos de Recojo de Datos ..................................... 40
3.6. Procesamiento y Análisis ..................................................................... 40
3.6.1. Procedimiento ................................................................................ 40
CAPÍTULO IV .................................................................................................... 47
IV. RESULTADO ........................................................................................... 48
4.1. Resultados ............................................................................................. 48
4.2. Discusión ................................................................................................ 53
CAPITULO V ...................................................................................................... 56
V. CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES ........................................ 57
5.1. CONCLUSIONES .................................................................................... 57
5.2. RECOMENDACIONES .......................................................................... 58
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS .............................................................. 59
APENDICES ........................................................................................................ 62
ANEXOS .............................................................................................................. 78
XI
INDICE DE IMÁGENES
Imagen N° 1 - Valoración Máxima del RMR ................................................... 34
Imagen N° 2 - Valorización Máxima del RMR ................................................ 34
Imagen N° 3 - Diseño para maximizar el transporte de mineral a través de
Skip en piques inclinados para minería de Parcoy. ......................................... 48
Imagen N° 4 - Diseñar la extracción de mineral con winche y skips en
inclinados. ............................................................................................................ 49
Imagen N° 5 - Diseñar el skips. .......................................................................... 50
Imagen N° 6 - Sistema de carga del skips en el inclinado ................................ 51
Imagen N° 7 - sistema de descarga del skips en el inclinado ........................... 51
Imagen N° 8 - Diseñar el pocket para la extracción a superficie. ................... 52
Imagen N° 9 - Pocket. ......................................................................................... 86
Imagen N° 10 - Sistema de Extracción con Skip. ............................................. 86
Imagen N° 11 - Diseño de Skip. .......................................................................... 86
Imagen N° 12 - Sistema de Volteo del Skip en Minería Artesanal. ................ 86
Imagen N° 13 - Sistema de Extracción y Volteo del Skip. ............................... 86
INDICE DE PLANOS
Plano Nº 1 - Diseño del sistema de extracción de mineral ............................... 64
Plano Nº 2 - Diseño de Skips……………………………………………………69
Plano Nº 3 - Diseño del sistema de carga y descarga del skips en el inclinado.
............................................................................................................................... 70
Plano Nº 4 - Diseño del pócket para la extracción a superficie ....................... 71
XII
INDICE DE TABLAS
Tablas Nº 1 - Definición Operacional ................................................................ 37
Tablas Nº 2 - Operacionalizacion de Variables ................................................ 37
Tablas Nº 3 - Unidades del Cable....................................................................... 42
Tablas Nº 4 - Matriz de Consistencia ................................................................ 63
Tablas Nº 5 - Características Generales ............................................................ 64
Tablas Nº 6 - Sección del Inclinado ................................................................... 64
Tablas Nº 7 - Señales con sonido de operación del winche de izaje en el
inclinado ............................................................................................................... 73
Tablas Nº 8 - Ciclo de izaje con tiempo estimado ............................................. 73
Tablas Nº 9 - Tiempo estimado del izaje de mineral ........................................ 74
Tablas Nº 10 - Control de tiempos en la producción mecanizada del winche 74
Tablas Nº 11 - Peso de carga del skips de cada muestra ................................. 75
Tablas Nº 12 - Sistema de extracción mecanizada mediante Skips ................ 75
Tablas Nº 13 - Producción mensual de extracción mecanizada ...................... 76
Tablas Nº 14 - Calculo del RMR ........................................................................ 77
Tablas Nº 15 - Equivalencia entre el Q de Barton y el RMR de Bieniawski . 79
Tablas Nº 16 - Sistema de Q de Barton ............................................................. 80
Tablas Nº 17 - Coeficiente de rozamiento de algunas sustancias. ................... 85
XIII
RESUMEN
Este trabajo está basado en la actividad minera del Perú el cual nos da a conocer
uno de los temas más importantes dentro de esta actividad, la cual vendría a ser su
extracción.
La tecnología actual y disponible permite dar aplicaciones al trasporte del mineral
dando posibilidades de innovación para reducir su tiempo de traslado y
cumplimiento de metas de producción.
En esta investigación hablaremos sobre la extracción de minerales que se carga y
se extrae con el sistema de skips en inclinado hacia el exterior.
Este trabajo se desarrolló por las especificaciones técnicas del caso comprendiendo
ángulos de tolva de 70°, se determinó el ángulo del inclinado donde será
transportado el Skip es 60°, el Skip tiene un sistema de volteo hacia adelante jalado
por un winche de 20 hp hacia el pocket principal de capacidad de 500 TM, cuenta
con un pócket hidráulico para la descarga de mineral a volquetes. También cuenta
con un sistema de bombas sumergibles de 500 hp.
Sus objetivos responden a elaborar un diseño para maximizar el transporte de
mineral a través de Skip en piques inclinados para minería de Parcoy.
La metodología empleada es la observación que se tubo al momento de ver la
extracción.
En el desarrollo de esta investigación vimos el uso de skips para el transporte de
mineral a diferentes niveles, y a superficie.
Palabras clave: Skip, Pocket, Inclinado, Pique.
XIV
ABSTRACT
This work which is based in the mining activity of the Peru he lets us know one of
the more important themes within this activity, which would serve to be her
extraction.
The present-day and available technology allows giving applications to the
transportation of the mineral giving possibilities of invention to reduce its time of
transfer and fulfillment of goals of production.
In this investigation we will talk about the extraction of minerals that loads itself
and extracts from with the system skips itself in tilt towards the outside.
This work was developed by the technical specifications of the case understanding
hopper angles of 70 degrees, determined the angle of the incline where the Skip will
be transported is 60o, the Skip has a forward flip system pulled by a winche of 20
hp towards the 500TM capacity main pocket, features a hydraulic poker for the
discharge of ore to dumptrucks. It also has a 500 hp submersible pump system.
Their objectives answer to elaborate a design to maximize the transportation of
mineral through Skip in resentments tilted for mining of Parcoy.
The used methodology is the observation than himself tube at the moment of seeing
extraction.
In the development of this investigation we saw skips's use for the transportation
from mineral to different levels, and to surface.
Key Words: Skip, Pocket, Inclined, Pique.