Este documento presenta un análisis para proponer un sistema de extracción mediante pique en la mina Marsa en Perú. Actualmente la mina utiliza un sistema de rampas pero un pique podría ser más rentable. El análisis estratégico y técnico muestra que un pique circular de 3,5 metros de diámetro y 700 metros de profundidad podría explotar las reservas y recursos de manera óptima. Los cálculos técnicos del ciclo de izaje y capacidad del skip indican que un pique sería viable para alcan

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Diseño óptimo de piques en
minería
Erick Ponce
Estudio de Caso: Mina Marsa - Perú
Prof. curso: Rodrigo Pascual
Prof. guía: Ronald Guzmán
Ing. Guía: Basilio Ponce
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MOTIVACION
Objetivo:
• Analizar y proponer un
sistema de extracción
mediante pique.
Alcance:
• Definir las principales
variables estratégicas y
técnicas para el diseño
óptimo de piques.

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ANTECEDENTES
• Empresa MARSA
• Minería subterránea de oro, ubicado en el norte del Perú.
• Ventas anuales de aproximadamente US$ 100 millones.
Fuente: Google Earth 2010

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ANTECEDENTES
• Topografía agreste.

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ANTECEDENTES
• Explotación de oro mediante corte y relleno ascendente.
• Producción mensual de 1,000 t/d con ley de 10 gr/t con
potencia de 0,8 m.
• Producción anual de 125,000 oz.
VETAS
VETAS
NIVEL OP.
NIVEL OP.

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Planta
Nv 3900
Nv. PRINCIPAL 3220
Nv. PRINCIPAL2970
Rampa
Nv.2770
Nv.2620
SISTEMA EXTRACCIÓN ACTUAL
Tabla Recursos y Reservas
Mineral Ton ley (gr/t) Potencia (m)
Reservas 922.000 11,7 0,8
Recursos 4.260.000 12,1 0,8
Total 5.182.000 12,0 0,8
Fuente: Elaboración propia
LEYENDA
Reserva
Recurso

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COMPARACION SISTEMAS
DE EXTRACCIÓN
Fuente: Elaboración propia
inversión
costo
operación
ventilación
tiempo de
extracción
distancia a las
vetas
pique
rampa

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Zona de Descarga
de Skips
Nv. Principal
Nv. Operación
Nv. Carguío
Zona de Carga
de Skips
ESQUEMA DE PIQUE
Fuente: Elaboración propia

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METODOLOGÍA
ANALISIS ESTRATEGICO
UBICACIÓN
PROFUNDIDAD
CONFIGURACION

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METODOLOGÍA
ANALISIS TECNICO
CICLO DE IZAJE
CAPACIDAD DEL SKIP
DIAMETRO DEL CABLE
FACTOR DE SEGURIDAD DEL
CABLE

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METODOLOGÍA
ANALISIS
ESTRATEGICO
UBICACIÓN
PROFUNDIDAD
CONFIGURACION
ANALISIS TECNICO
CICLO DE IZAJE
CAPACIDAD DEL SKIP
DIAMETRO DEL CABLE
FACTOR DE SEGURIDAD
DEL CABLE

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ANALISIS ESTRATEGICO
UBICACIÓN
Planta
Nv 3900
Nv. PRINCIPAL 3220
Nv. 2800
Rampa
Nv. 2620
Planta
Nv 3900
Nv. PRINCIPAL 3220
Nv. 2800
Rampa
Nv. 2620
LEYENDA
Reserva
Recurso
En el centro de
gravedad del
yacimiento.
En interior mina,
problema social.
Planta
Nv 3900
Nv. PRINCIPAL 3220
Nv.
Rampa
Nv.
Nv. 2670
Nv. 2620

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Nv. 3220
Reserva
400 m
Nv. 2820
Recurso
300 m
Nv. 2620
ANALISIS ESTRATEGICO
PROFUNDIDAD
• El pique debe abarcar los recursos y reservas para que sea viable
económicamente con una profundidad de 700 m.
Mineral Ton ley (gr/t) Tiempo vida
Reservas 922.000 11,7 2,6
Recursos 4.260.000 12,1 11,8
Total 5.182.000 12,0 14,4

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ANALISIS ESTRATEGICO
CONFIGURACIÓN
• Depende de la calidad del tipo de roca pudiendo ser circular o
rectangular
• Pique circular fácil mecanización, mayor avance.
• Diámetro de 3,5 metros.
Pique Circular Pique Rectangular

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ANALISIS ESTRATEGICO
AHORRO EXTRACCION SISTEMA PIQUE
Costo de transporte ($/volq-hr) Cantidad
Capacidad del camión (t) 22
Ciclo promedio (hr) 1,48
Costo horario del camión ($/volq-hr) 38
COSTO EXTRACCION SISTEMA RAMPA
0
500.000
1.000.000
1.500.000
2.000.000
2.500.000
3.000.000
Producción anual
(t/año)
Ahorro por
extracción ($/año)
720.000
1.840.000
1.080.000
2.760.000
$
Ahorro por extracción anual
1000 t/d
1500 t/d
Ahorro
15$/oz

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ANALISIS ESTRATEGICO
COSTOS
TASA DE DESCUENTO 12,00%
VAN 6.427.247
TIR 25,53%
0 1 2 3 4
Ventas de Productos 0 125.277.912 125.277.912 125.277.912 187.916.868
Costos de Producción 0 59.672.375 59.672.375 59.672.375 86.689.810
Inversión en Py. Pique US$ 12.000.000 3.000.000 5.000.000 2.000.000 2.000.000
Inversión en Crucero acceso a tolvas Pique US$ 1.350.000 350.000 1.000.000
FLUJO (CON PROYECTO PIQUE) -3.350.000 59.605.537 63.605.537 63.605.537 101.227.058
CONCEPTO / AÑO
0 1 2 3 4
Ventas de Productos 0 125.277.912 125.277.912 125.277.912 187.916.868
Costos de Producción 0 59.672.375 59.672.375 59.672.375 89.508.563
Inversión en chimeneas US$ 5.000.000 1.500.000 2.000.000 1.500.000
Inversión en carguío de tolvas US$ 1.350.000 350.000 1.000.000
FLUJO (SIN PROYECTO PIQUE) -1.850.000 62.605.537 64.105.537 65.605.537 98.408.305
CONCEPTO / AÑO
……..
……..

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ANALISIS TECNICO
CICLO DE IZAJE
Huinche de izaje
Fuente: SME Mining Handbook
Producción Cantidad
Producción total (t/d) 2000
Altura de izaje (m) 700
Disponibilidad (%) 70%
Tiempo Disponible para Izaje (hrs/d) 16,8
Doble tambor koepe

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ANALISIS TECNICO
CICLO DE IZAJE
Zona de Descarga
de Skips
Nv. Principal
Nv. Operación
Nv. Carguío
Zona de Carga
de Skips 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 20 40 60 80 100 120 140
Velocidad(m/s)
Tiempo acumulado (seg)
Diagrama Ciclo de izaje
Producción Cantidad Tiempo (seg)
Velocidad de Izaje (m/s) 8 88
Aceleración (m/s2) 1 8
Desaceleración (m/s2) -1 8
Tiempo de Carguio y descarga (seg) 12 12
Ciclo de Izaje (seg) 116 116

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ANALISIS TECNICO
CAPACIDAD DEL SKIP
Uchucchacua 2010, Pique Luz
Ciclo de Izaje (seg) 116
Taza de Izaje (t/hr) 119
Peso Skip Vacio (t) 1,7
Capacidad de Skip (t) 1,9

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ANALISIS TECNICO
DIAMETRO DEL CABLE
Peso total suspendido
Peso Cable
Suspendido
Peso skip
vacío
Peso skip
con carga
skip cable
suspendido

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FACTOR DE SEGURIDAD
ANALISIS TECNICO
• El factor de seguridad debe ser como mínimo 7 según
reglamento minero en el Perú.
• El cable será Round Strand clase 6x19, acero mejorado
para huinche de tambor.
Diámetro del cable (pulg) 3/4" 1.00"
Peso unitario del cable (kg/m) 1,41 2,40
Peso del cable suspendido (t) 0,99 1,68
Resistencia del cable a la Rotura (t) 21,6 40,0
Peso total suspendido (cable+skip) (t) 4,6 5,3
Factor de Seguridad 4,7 7,5

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CONCLUSIONES
• Extracción por pique es
rentable.
• El diseño de cada pique es
óptimo para cada mina.
• Las variables estratégicas:
• Interior mina, profundidad
de 700m, configuración
circular diámetro 3,5 m.
• Variables técnicas
• Ciclo de izaje: 116 s
• Capacidad del skip 1,9 ton
• Factor de seguridad 7,5
Nivel 3220
Nivel 2950
Nivel2620
Nivel 2670
Nivel 2720
Nivel 2770
Pique

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GRACIAS