Factibilidad técnica, económica y cierre técnico de la ...

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEO Y

AMBIENTAL

CARRERA DE INGENIERÍA DE MINAS

Factibilidad técnica, económica y cierre técnico de la cantera de materiales de

construcción Masaquiza-Pinto, código 20000511.

Trabajo de titulación modalidad Proyecto Integrador presentado como requisito previo a la

obtención del Título de Ingeniero de Minas

AUTOR: Narváez Vemus Erick Daniel

TUTOR: Ing. Carlos Ruperto Ortiz Chapalbay

Quito, 2021

ii

DERECHOS DE AUTOR

Yo, ERICK DANIEL NARVÁEZ VEMUS, en calidad de autor y titular de los derechos

morales y patrimoniales del Proyecto integrador realizado sobre: “FACTIBILIDAD

TÉCNICA, ECONÓMICA Y CIERRE TÉCNICO DE LA CANTERA DE MATERIALES

DE CONSTRUCCIÓN MASAQUIZA-PINTO, CÓDIGO 20000511.”, de conformidad con el

Art. 114 del CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS

CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E INNOVACIÓN, concedo a favor de la

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR una licencia gratuita, intransferible y no

exclusiva para el uso no comercial de la obra, con fines estrictamente académicos. Conservo a mi

favor todos los derechos de autor sobre la obra, establecidos en la norma citada.

Así mismo, autorizo a la UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR para que realice la

digitalización y publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de conformidad

a lo dispuesto en el Art. 144 de la LEY ORGÁNICA DE EDUCACIÓN SUPERIOR.

Yo, Erick Daniel Narváez Vemus declaro que la obra objeto de la presente autorización es

original en su forma de cualquier expresión y no infringe el derecho de autor a terceros,

asumiendo la responsabilidad por cualquier reclamación que pudiere presentarse por esta causa y

liberando a la Universidad Central del Ecuador de toda responsabilidad.

En la ciudad de Quito, a los 25 días del mes de junio del 2021.

____________________________

Erick Daniel Narváez Vemus

C.I.: 0605189893

Teléfono: 0967566157

Correo electrónico: [email protected]

iii


FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA MINAS PETRÓLEOS Y AMBIENTAL


APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del Trabajo de Titulación, presentado por ERICK DANIEL

NARVÁEZ VEMUS, para optar por el grado de INGENIERO DE MINAS; cuyo título es:

“FACTIBILIDAD TÉCNICA, ECONÓMICA Y CIERRE TÉCNICO DE LA CANTERA

DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN MASAQUIZA-PINTO, CÓDIGO 20000511.”,

considero que dicho trabajo reúne los requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la

presentación pública y evaluación por parte del tribunal examinador que se designe.

En la ciudad de Quito, a los 25 días del mes de junio del 2021.

___________________________

Carlos Ruperto Ortiz Chapalbay

Ingeniero de Minas

TUTOR

iv


FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA MINAS PETRÓLEOS Y AMBIENTAL


APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TRIBUNAL

Los miembros del tribunal del proyecto integrador denominado “FACTIBILIDAD TÉCNICA,

ECONÓMICA Y CIERRE TÉCNICO DE LA CANTERA DE MATERIALES DE

CONSTRUCCIÓN MASAQUIZA-PINTO, CÓDIGO 20000511.”, preparada por el señor

ERICK DANIEL NARVÁEZ VEMUS, estudiante de la carrera de Ingeniería de Minas, declaran que

el presente proyecto ha sido revisado, verificado y aprobado legalmente, por lo que lo califican como

original y auténtico del autor.

En la ciudad de Quito, a los 29 días del mes de julio del 2021

_____________________________ ___________________________

Ing. Daniel Philco. Ing. Fabián Jácome

MIEMBRO DEL TRIBUNAL MIEMBRO DEL TRIBUNAL

v

DEDICATORIA

Dedico esta tesis a mi familia quienes fueron y serán el motivo para esforzarme cada día,

en especial a mis padres, abuelitos y difunta tía Rosa por el apoyo incondicional a pesar de las

dificultades.

A mi futura esposa por apoyarme y motivarme en esta etapa de mi vida, en especial

cuando la cuesta se volvía más dura y que lo sigue haciendo en la actualidad en nuestros nuevos

proyectos.

A todo el personal educativo que conforma nuestra querida Universidad Central del

Ecuador, en especial a los docentes que fueron quienes con su paciencia y dedicación vieron la

forma de transmitir de mejor manera el conocimiento, y a mis compañeros que han compartido

parte o el transcurso de mi vida estudiantil, y que han aportado momentos inolvidables de risas,

tristezas, estrés, etc.

vi

AGRADECIMIENTOS

Al concluir esta etapa de mi vida quiero agradecer a quienes hicieron posible este sueño,

aquellos que aportaron con su granito de arena o simplemente fueron apoyo, inspiración y

fortaleza.

En especial a mis padres, abuelitos y hermanos por motivarme cada día a seguir adelante y

haberme regalado su confianza; como también a la Escuela de Ingeniería en minas y todos los

que la conforman, porque son parte de la base de mi vida profesional.

vii

CONTENIDO DEL PROYECTO

DERECHOS DE AUTOR .......................................................................................................... ii

APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TUTOR ................ iii

APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TRIBUNAL ......... iv

DEDICATORIA ........................................................................................................................ v

AGRADECIMIENTOS ............................................................................................................ vi

ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................................ xiii

ÍNDICE DE GRÁFICOS ........................................................................................................ xvi

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS .............................................................................................. xviii

ÍNDICE DE ANEXOS ............................................................................................................ xix

RESUMEN ............................................................................................................................... xx

ABSTRACT ............................................................................................................................ xxi

CAPÍTULO I: MARCO REFERENCIAL ................................................................................. 1

1.1 ANTECEDENTES ....................................................................................................... 1

1.2 HIPÓTESIS .................................................................................................................. 1

1.3 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO .......................................................................... 2

1.4 OBJETIVOS ................................................................................................................. 2

1.4.1 Objetivo general .................................................................................................... 2

1.4.2 Objetivos específicos............................................................................................. 2

1.5 GENERALIDADES DE LA CONCESIÓN MASAQUIZA-PINTO .......................... 3

viii

1.5.1 Ubicación de la cantera Masaquiza-Pinto ............................................................. 3

1.5.2 Clima ..................................................................................................................... 5

1.5.3 Flora y Fauna ......................................................................................................... 7

1.5.4 Accesos y vías de comunicación ........................................................................... 8

1.6 Situación actual de la cantera Masaquiza-Pinto ........................................................... 9

CAPITULO II: MARCO TEÓRICO ....................................................................................... 11

2.1 GEOLOGÍA................................................................................................................ 11

2.1.1 Geología Regional ............................................................................................... 11

2.1.2 Geología Local .................................................................................................... 13

2.1.3 Geología Estructural ............................................................................................ 18

2.2 TOPOGRAFÍA ........................................................................................................... 18

2.3 HIDROLOGÍA LOCAL ............................................................................................. 19

2.4 RESERVAS ................................................................................................................ 20

2.4.1 Métodos de cálculo de reserva ............................................................................ 21

2.5 MODELACIÓN DIGITAL ........................................................................................ 22

2.6 SISTEMA DE EXPLOTACIÓN ................................................................................ 22

2.6.1 MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN ...................................................................... 23

2.6.2 DISEÑO DE EXPLOTACIÓN ........................................................................... 24

2.7 PARÁMETROS DEL BANCO.................................................................................. 25

2.7.1 Altura de banco ................................................................................................... 25

ix

2.7.2 Ángulos de talud.................................................................................................. 26

2.7.3 Plataformas .......................................................................................................... 28

2.7.4 Berma de seguridad ............................................................................................. 29

2.7.5 Pistas y Rampas ................................................................................................... 30

2.8 GEOTECNIA ............................................................................................................. 30

2.8.1 Análisis de estabilidad ......................................................................................... 31

2.8.2 Métodos de análisis de estabilidad ...................................................................... 31

2.9 CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN ............... 33

2.10 MERCADO............................................................................................................. 34

2.11 PRODUCCIÓN....................................................................................................... 34

2.12 TIEMPO DE VIDA ÚTIL ...................................................................................... 35

2.13 COSTOS ................................................................................................................. 35

2.13.1 Tipos de costo .................................................................................................. 35

2.14 RENTABILIDAD ................................................................................................... 36

2.15 RENTABILIDAD MÍNIMA ACEPTABLE (RMA) ............................................. 36

2.16 VALOR ACTUAL NETO (VAN) .......................................................................... 36

2.17 TASA INTERNA DE RETORNO (TIR) ............................................................... 37

2.18 CIERRE DE MINA ................................................................................................ 37

CAPÍTULO III: DISEÑO METODOLÓGICO ....................................................................... 39

3.1 CÁLCULO DE LAS RESERVAS EXISTENTES .................................................... 39

x

3.2 DETERMINACIÓN DE LA SOBRECARGA .......................................................... 41

3.3 RITMO DE EXTRACCIÓN PROYECTADO .......................................................... 42

3.4 VIDA ÚTIL DEL PROYECTO ................................................................................. 42

3.5 COEFICIENTE DE DESTAPE.................................................................................. 43

3.6 MODELAMIENTO DIGITAL DEL YACIMIENTO ............................................... 43

3.7 SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN ................................................ 44

3.8 DISEÑO DEL SISTEMA DE EXPLOTACIÓN ....................................................... 48

3.8.1 Vías de acceso ..................................................................................................... 49

3.8.2 Destape ................................................................................................................ 50

3.8.3 Extracción y carguío............................................................................................ 50

3.8.4 Transporte interno ............................................................................................... 50

3.8.5 Clasificación ........................................................................................................ 51

3.8.6 Comercialización ................................................................................................. 51

3.9 CÁLCULO DE LOS PARÁMETROS DEL BANCO ............................................... 52

3.9.1 Altura del banco .................................................................................................. 52

3.9.2 Número de bancos ............................................................................................... 52

3.9.3 Ángulo de talud ................................................................................................... 53

3.9.4 Ángulo de talud de trabajo .................................................................................. 54

3.9.5 Parámetros de la rampa ....................................................................................... 55

3.9.6 Pendiente de la rampa ......................................................................................... 55

xi

3.9.7 Ancho de plataforma ........................................................................................... 56

3.9.8 Ancho de berma para bancos de liquidación ....................................................... 58

3.9.9 Ángulo del talud de liquidación de la cantera ..................................................... 59

3.9.10 Ángulo del borde de liquidación ..................................................................... 59

3.10 GEOTECNIA DEL TALUD .................................................................................. 61

3.10.1 Determinación de la estabilidad del talud ........................................................ 61

3.10.2 Método de análisis de estabilidad de talud ...................................................... 64

3.11 DETERMINACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE LA CANTERA ....................... 66

3.12 ESTUDIO DEL MERCADO .................................................................................. 68

3.12.1 Identificación del mercado .............................................................................. 68

3.12.2 Determinación del precio de comercialización de los productos .................... 68

3.13 ANÁLISIS ECONÓMICO DEL PROYECTO ...................................................... 69

3.13.1 Inversión del proyecto ..................................................................................... 69

3.13.2 Rendimiento de la maquinaria ......................................................................... 71

3.13.3 Costo unitario .................................................................................................. 74

3.13.4 Egresos del proyecto ........................................................................................ 80

3.13.5 Ingresos del proyecto ....................................................................................... 81

3.14 PARÁMETROS TÉCNICOS OPERATIVOS DEL PLAN DE CIERRE DE MINA

DE LA CANTERA. .................................................................................................................. 81

3.14.1 Cierre progresivo de la mina ........................................................................... 82

xii

3.14.2 Plan de cierre final de la mina ......................................................................... 82

3.14.3 Propuesta de actividad económica después del cierre de mina ....................... 84

3.14.4 Plan de mitigación de impactos ....................................................................... 85

CAPITULO IV: RESULTADOS DEL ESTUDIO .................................................................. 87

4.1 DETERMINACIÓN DEL COSTO- BENEFICIO ..................................................... 87

4.1.1 Utilidad bruta....................................................................................................... 87

4.1.2 Utilidad neta ........................................................................................................ 87

4.2 RENTABILIDAD ...................................................................................................... 89

4.3 CÁLCULO DE FACTIBILIDAD .............................................................................. 90

4.3.1 Tasa mínima aceptable de rendimiento (TMAR) ................................................ 90

4.3.2 Valor actual neto (VAN) ..................................................................................... 92

4.3.3 Cálculo de la tasa interna de retorno (TIR) ......................................................... 94

4.4 MATRIZ DE RESULTADOS.................................................................................... 96

CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................. 98

5.1 CONCLUSIONES ...................................................................................................... 98

5.2 RECOMENDACIONES ............................................................................................ 99

CAPÍTULO VI: REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA Y ANEXOS ....................................... 100

6.1 Bibliografía ............................................................................................................... 100

6.2 Webgrafía ................................................................................................................. 105

6.3 Anexos ...................................................................................................................... 105

xiii

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Puntos de control de la concesión en el sistema UTM DATUM PSAD 56 .................... 3

Tabla 2. Puntos de control de la concesión en el sistema UTM DATUM WGS 84 ...................... 4

Tabla 3. Flora de la concesión Masaquiza-Pinto. .......................................................................... 7

Tabla 4. Fauna de la concesión Masaquiza-Pinto. ......................................................................... 8

Tabla 5. Ángulos de talud (grados) para borde de liquidación de cantera. .................................. 27

Tabla 6. Ángulo de talud para bancos en trabajo y en receso ...................................................... 27

Tabla 7. Clasificación y denominación por el tamaño de los áridos............................................ 34

Tabla 8. Volumen del terreno ...................................................................................................... 41

Tabla 9. Volumen de la sobrecarga .............................................................................................. 41

Tabla 10. Parámetros de producción de la cantera ....................................................................... 42

Tabla 11. Características para la selección del sistema de explotación ....................................... 45

Tabla 12. Características de los submétodos mineros a cielo abierto .......................................... 45

Tabla 13. Tipos de canteras.......................................................................................................... 47

Tabla 14. Tipos de excavación en canteras .................................................................................. 47

Tabla 15. Clasificación geomecánica de la resistencia de las rocas ............................................ 54

Tabla 16. Coeficiente de seguridad para estabilidad en función del tiempo ................................ 55

Tabla 17. Valores del factor Z ..................................................................................................... 62

Tabla 18. Fragmento de la tabla de clasificación de los perfiles del suelo .................................. 63

Tabla 19. Coeficiente de amplificación del suelo “Fa” ............................................................... 63

Tabla 20. Parámetros físico-mecánicos de los materiales............................................................ 64

Tabla 21. Tipos de productos de material pétreo de la concesión Masaquiza – Pinto................. 66

xiv

Tabla 22. Precios de comercialización de material pétreo en la ciudad de Ambato .................... 68

Tabla 23. Costos de los trámites legales para el registro y protocolización de la concesión

Masaquiza - Pinto ......................................................................................................................... 69

Tabla 24. Costos de construcción de infraestructura en la concesión Masaquiza – Pinto ........... 69

Tabla 25. Costos de muebles y enseres para las oficinas de la concesión Masaquiza - Pinto ..... 70

Tabla 26. Costo de maquinaria necesaria para las operaciones mineras en la concesión

Masaquiza – Pinto ......................................................................................................................... 70

Tabla 27. Costo de depreciación de la maquinaria necesaria en la concesión Masaquiza - Pinto71

Tabla 28. Inversión del proyecto en la concesión Masaquiza - Pinto .......................................... 71

Tabla 29. Rendimiento de la maquinaria en dependencia del factor de uso ................................ 74

Tabla 30. Actividades a realizarse para la ejecución del proyecto minero .................................. 74

Tabla 31. Cálculo del costo unitario de destape de la concesión Masaquiza – Pinto .................. 74

Tabla 32. Cálculo del costo unitario de la actividad de extracción y carguío de la concesión

Masaquiza – Pinto ......................................................................................................................... 75

Tabla 33. Cálculo del costo unitario de la actividad de transporte interno en la concesión

Masaquiza – Pinto ......................................................................................................................... 76

Tabla 34. Cálculo del costo unitario de la actividad de cribado en la concesión Masaquiza –

Pinto .............................................................................................................................................. 77

Tabla 35. Cálculo del costo unitario de la actividad de comercialización en la concesión

Masaquiza – Pinto ......................................................................................................................... 78

Tabla 36. Cálculo del costo de producción en la concesión Masaquiza - Pinto .......................... 80

Tabla 37. Egresos adicionales para la explotación de la concesión Masaquiza - Pinto ............... 80

Tabla 38. Precio crítico del material pétreo ................................................................................. 81

xv

Tabla 39. Cálculo de Ingresos en la explotación de la concesión Masaquiza – Pinto ................. 81

Tabla 40. Plan de manejo ambiental para el cierre de mina Masaquiza - Pinto .......................... 85

Tabla 41. Imposiciones de valores a pagar por la Ley Minera .................................................... 87

Tabla 42. Valores a pagar según el artículo 408 de la constitución ............................................. 88

Tabla 43. Porcentaje de la tasa pasiva de los últimos 5 años en Ecuador .................................... 90

Tabla 44. Porcentaje de la inflación de los últimos 5 años en Ecuador ....................................... 91

Tabla 45. Financiamiento para la inversión del proyecto Masaquiza -Pinto ............................... 91

Tabla 46. Cálculo de la Tasa mínima aceptable de rendimiento para el proyecto minero

“Factibilidad de la cantera Masaquiza – Pinto” ............................................................................ 91

Tabla 47. Datos establecidos para el cálculo del VAN ................................................................ 92

Tabla 48. Cálculo del VAN del proyecto Masaquiza –Pinto ....................................................... 93

Tabla 49. Criterio de decisión según el VAN .............................................................................. 93

Tabla 50. Datos para el cálculo del TIR....................................................................................... 94

Tabla 51. Criterio de decisión según el TIR ................................................................................ 95

Tabla 52. Análisis de resultados de todo el proyecto ................................................................... 96

xvi

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Figura 1.- Mapa de la ubicación de la concesión Masaquiza-Pinto código 2000511. ................... 4

Figura 2.- Puntos de control de la concesión minera Masaquiza-Pinto código 2000511. ............. 5

Figura 3.- Mapa de estaciones meteorológicas de la provincia de Tungurahua. ........................... 5

Figura 4.- Promedio meteorológico correspondiente al año 2019. ................................................ 6

Figura 5.- Mapa de vías y accesos a la concesión. ........................................................................ 9

Figura 6.- Geología de la concesión Masaquiza-Pinto. ............................................................... 11

Figura 7.- Levantamiento litoestratigráfico. ................................................................................ 17

Figura 8.- Mapa topográfico de la concesión Masaquiza – Pinto. ............................................... 19

Figura 9.- Hidrología de la concesión Masaquiza-Pinto.............................................................. 19

Figura 10.- Fases de la conversión y niveles de estudios. ........................................................... 20

Figura 11.-Determinación del sistema de explotación de acuerdo con la profundidad. .............. 23

Figura 12.- Parámetros de Banco. ................................................................................................ 25

Figura 13.- Berma de seguridad. .................................................................................................. 30

Figura 14.- Métodos de cálculo de estabilidad. ........................................................................... 32

Figura 15.- Metodología de cierre de mina. ................................................................................. 38

Figura 16.- Determinación de áreas para el cálculo de reservas. ................................................. 39

Figura 17.- Modelo Digital del Terreno....................................................................................... 44

Figura 18.- Dirección de explotación. ......................................................................................... 49

Figura 19.- Flujo de explotación de la cantera Masaquiza-Pinto. ............................................... 51

Figura 20.- Esquema de las dimensiones para el cálculo de la berma. ........................................ 56

Figura 21.- Esquema de las dimensiones del talud final. ............................................................. 59

xvii

Figura 22.- Parámetros para el cálculo del ángulo del borde final o de liquidación. .................. 60

Figura 23.- Parámetros del talud final o de liquidación. .............................................................. 61

Figura 24.- Zonas sísmicas de Ecuador para la determinación del factor Z. ............................... 62

Figura 25.- Coeficiente de seguridad del perfil final de la cantera Masaquiza – Pinto_ sentido S-

N. ................................................................................................................................................... 65

Figura 26.- Análisis tenso – deformación del perfil final de la cantera Masaquiza – Pinto_

sentido S-N.................................................................................................................................... 65

Figura 27.- Análisis tenso – deformación del perfil en liquidación (4.7 m) en sentido S-N. ...... 66

Figura 28.- Parámetros técnicos de taludes de liquidación. ......................................................... 83

Figura 29.- Flujograma de descripción del cierre de mina Masaquiza – Pinto. .......................... 84

Figura 30.- Cálculo del TIR con gráfica de dispersión. ............................................................... 95

xviii

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS

Fotografía 1.- Visualización en campo de la biota. ...................................................................... 7

Fotografía 2.- Cantera Masaquiza-Pinto. .................................................................................... 10

Fotografía 3.- Geología local de la cantera Masaquiza-Pinto. ................................................... 14

Fotografía 4.- Contactos existentes en la cantera Masaquiza-Pinto. .......................................... 14

Fotografía 5.-Tramo del río Ambato que pasa por la concesión Masaquiza-Pinto. ................... 20

Fotografía 6.-Acceso a la cantera Masaquiza-Pinto. .................................................................. 50

xix

ÍNDICE DE ANEXOS

Anexo 1. Mapa topográfico de la cantera Masaquiza-Pinto ....................................................... 105

Anexo 2. Perfiles y cálculo de reservas de la cantera ................................................................. 107

Anexo 3. Catálogos de equipos ................................................................................................... 114

Anexo 4. Ensayos de Laboratorio ............................................................................................... 118

Anexo 5. Diseño final de explotación de la cantera Masaquiza-Pinto ....................................... 122

Anexo 6. Cierre de mina de la cantera Masaquiza-Pinto ............................................................ 125

Anexo 7. Flujo de caja y costos unitarios ................................................................................... 127

UTM: Universal Transverse Mercator

WS84: World Geodetic System 1984

PSAD56: Datum Provisional Sudamericano de 1956

N – S – E -W: Norte – Sur – Este – Oeste

m.s.n.m: Metros sobre el nivel del mar

QD: Facies distal

Qx: Facies proximal

Fa: Coeficiente de amplificación del suelo

Z: Aceleración sísmica

FS: Factor de seguridad

PMA: Plan de manejo ambiental

TMAR: Tasa Mínima Aceptable de Rentabilidad

VAN: Valor Actual Neto

TIR: Tasa Interna de Retorno

xx

Tema: Factibilidad técnica, económica y cierre técnico de la cantera de materiales de


Autor: Erick Daniel Narváez Vemus

Tutor: Ing. Carlos Ruperto Ortiz Chapalbay

RESUMEN

El cierre de minas forma parte de un conjunto de actividades mineras; el análisis de

factibilidad y cierre de la concesión Masaquiza – Pinto están orientadas a cumplir con los

criterios técnicos y ambientales para alcanzar los objetivos sociales y económicos.

En el presente proyecto se plantea como objetivo principal el análisis de factibilidad técnica,

económica y el cierre técnico de la concesión minera Masaquiza – Pinto. Para cumplir es

necesario revisar toda la información del área de estudio, realizar un análisis regional y local de

la geología del sector, considerar los resultados de los ensayos de laboratorio del material pétreo,

así como desarrollar un estudio exhaustivo de los parámetros técnicos y de la factibilidad del

proyecto.

Antes de determinar la factibilidad, se plantean los criterios operativos del diseño como ritmo

de extracción diaria, mensual y anual, características de la maquinaria a emplearse, número de

bancos, ángulo de talud en trabajo y liquidación, ancho de plataforma de trabajo, bermas de

seguridad, posteriormente los criterios de cierre como liquidación durante y después de la

explotación, actividad económica post cierre y el plan de manejo ambiental. Concluyendo que el

diseño de explotación propuesto cumple con los parámetros geológicos mineros.

PALABRAS CLAVES: CIERRE DE MINA / FACTIBILIDAD ECONÓMICA /

RENTABILIDAD / CANTERA / RESERVAS / MATERIAL PÉTREO / IMPACTO

AMBIENTAL.

xxi

Topic: Technical-economic feasibility and technical closure of the Masaquiza-Pinto

construction materials quarry, code 20000511.

Author: Erick Daniel Narváez Vemus

Tutor: Ing. Carlos Ruperto Ortiz Chapalbay

ABSTRACT

The closure of mines is part of a set of mining activities; this feasibility and closure analysis

of the Masaquiza - Pinto concession aimed to meet technical and environmental criteria to

achieve social and economic objectives.

The main objective of this project was to analyze the technical-economic feasibility and the

technical closure of the Masaquiza - Pinto mining concession. To fulfill this objective, it was

necessary to review all the information in the study area, carry out a regional and local analysis

of the geology of the area, consider the laboratory tests results of the stone material, as well as

develop an exhaustive study of the technical parameters and the project feasibility.

Before determining the feasibility, the following operational design criteria was examined:

daily, monthly, and annual extraction rates, characteristics of the equipment that will be used,

number of benches, in work and settlement slope angle, working platform width, and security

berms. Afterwards, the closure criteria such as settlement during and after exploitation, post-

closure economic activity, and the environmental management plan were established.

Concluding that the proposed exploitation design meets the mining geological parameters.

KEYWORDS: MINE CLOSURE / ECONOMIC FEASIBILITY / PROFITABILITY /

QUARRY / RESERVES / STONE MATERIAL / ENVIRONMENTAL IMPACT.

1

CAPÍTULO I: MARCO REFERENCIAL

1.1 ANTECEDENTES

El proyecto se encuentra ubicado en el sector Paso Lateral al este de la cabecera cantonal de la

parroquia Pishilata, cantón Ambato, Provincia de Tungurahua, y tiene una superficie de siete

hectáreas mineras. El área minera Masaquiza – Pinto es producto de la unificación de dos

permisos de minería artesanal, legalizada en el mes de octubre del año 2018 y cuya legalización

está en proceso de adjudicación. La unión de estas dos áreas permite operar al concesionario

como pequeña minería.

En la actualidad las operaciones mineras se encuentran paralizadas, debido a que el titular de

la concesión se halla tramitando el EIA, uno de los requisitos que debe cumplir para cambiar los

permisos de minería artesanal a pequeña minería, así como, otros trámites que se estipulan en la

Ley de Minería y sus Reglamentos, tales como actos administrativos previos. Una vez cumplidos

y autorizados los trámites por las entidades correspondientes, la empresa podrá ejecutar las

actividades mineras que se requieran.

En el informe realizado anteriormente por el ingeniero Veloz, se establece que el sistema de

explotación es a cielo abierto, y afirma que la mina cuenta con maquinaría (cargadora,

excavadora, volquete), zaranda, vías, infraestructura, levantamientos topográficos y señalética.

1.2 HIPÓTESIS

Los análisis detallados de los diferentes parámetros geológicos-mineros, del mercado y de los

costos de las actividades mineras del depósito, permitirán realizar un estudio de factibilidad

técnico, económico y cierre técnico de la concesión de materiales de construcción Masaquiza-

Pinto, código 20000511.

2

1.3 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO

La concesión minera de materiales de construcción Masaquiza-Pinto código 20000511, en su

fase de cambio de minería artesanal a pequeña minería, requiere realizar un Estudio de

Factibilidad técnico, económico y cierre técnico; con la finalidad de cumplir con los requisitos

técnico-operativos que establece la Ley de Minería, y, además requiere conocer que tan viable es

ejecutar las operaciones mineras mediante los resultados de este trabajo de titulación.

El presente estudio, generará un análisis de factibilidad del sistema de explotación idóneo ante

la posibilidad de que el método actual no cumple los parámetros geológicos - mineros y además

proporciona al concesionario un plan de cierre técnico.

Este proyecto integrador, proporcionará al titular del derecho minero información técnica-

económica sobre la viabilidad de las operaciones mineras de explotación y del cierre de mina,

mientras que, al estudiante permitirá presentar y defender el trabajo de titulación, para optar por

el título de Ingeniero de Minas.

1.4 OBJETIVOS

1.4.1 Objetivo general

Realizar la factibilidad técnica, económica y cierre técnico de la cantera de materiales de


1.4.2 Objetivos específicos

Determinar las reservas de materiales de construcción existentes en la concesión minera

Masaquiza-Pinto.

Realizar el diseño de explotación de la cantera, considerando los parámetros técnicos,

económicos y ambientales.

3

Determinar los productos de materiales de construcción que se pueden obtener del área

minera.

Determinar el estudio de mercado de los productos obtenidos.

Determinar los costos de inversión y operación.

Realizar la valoración técnica, económica y ambiental de la concesión.

1.5 GENERALIDADES DE LA CONCESIÓN MASAQUIZA-PINTO

1.5.1 Ubicación de la cantera Masaquiza-Pinto

El Catastro Minero es operado por la Agencia de Regulación y Control Minero (ARCOM),

y cuenta con la información nacional gráfica georreferenciada y analógica de las concesiones

existentes, relacionada principalmente con la jurisdicción administrativa-política y de áreas

protegidas. Para los trámites administrativos mineros, esta información esta publicada en el

geo portal correspondiente, plataforma que permite ubicar a las áreas mineras, conforme se

detallan en la Tabla 1, situando al área de estudio en la provincia de Tungurahua, cantón

Ambato, parroquia Pishilata, con una superficie de siete hectáreas mineras.

Tabla 1. Puntos de control de la concesión en el sistema UTM DATUM PSAD 56

Coordenadas UTM DATUM PSAD 56

Vértices Coordenada

X-Este

Coordenada

Y-Norte

PP 768600 9862900

P1 768600 9862700

P2 768500 9862700

P3 768500 9862600

P4 768400 9862600

P5 768400 9862700

P6 768300 9862700

P7 768300 9862900 Tomado de: Agencia de Regulación y Control Minero, Catastro minero, 2021.

4

Las coordenadas con las que se va a trabajar en el proyecto corresponden a las expuestas en la

Tabla 2, que están relacionada al DATUM WGS 84, esta tabla fue facilitada por el asesor técnico

el Ingeniero de Minas Jorge Veloz, con estos datos se ha graficado el área en el software QGIS

versión 3.8.

Tabla 2. Puntos de control de la concesión en el sistema UTM DATUM WGS 84

Coordenadas UTM DATUM WGS -84

Vértice Coordenada

X-Este

Coordenada

Y-Norte

PP 768341 9862524

P1 768341 9862324

P2 768241 9862324

P3 768241 9862224

P4 768141 9862224

P5 768141 9862324

P6 768041 9862324

P7 768041 9862524 Tomado de: Documentación de la concesión, 2019.

En la Figura 1 se puede apreciar la ubicación del área de estudio.

Figura 1.- Mapa de la ubicación de la concesión Masaquiza-Pinto código 2000511.

Fuente: Daniel Narváez.

5

Figura 2.- Puntos de control de la concesión minera Masaquiza-Pinto código 2000511.


1.5.2 Clima

El área de estudio se encuentra cerca de la estación de control meteorológica denominada

“Aeropuerto Ambato” como se observa en la figura 3.

Figura 3.- Mapa de estaciones meteorológicas de la provincia de Tungurahua.

Fuente: Boletín meteorológico de Tungurahua.

6

En la Figura 4 se puede apreciar la variación que ha tenido el clima en el 2019 en los

parámetros de temperatura, humedad relativa y precipitación. De acuerdo con esto se puede

determinar que en los meses de enero, febrero, marzo y septiembre la precipitación es inferior a

los 1000 mm y llegando a un mínimo de 432.2 mm, mientras que, en mayo, junio, julio, agosto y

diciembre se obtiene valores que superan los 1500 mm alcanzando un máximo de 2373.1 mm.

La temperatura no varía significativamente desde una máxima de 13.1℃ hasta una mínima de

9.5℃, de igual manera la humedad relativa en este año tuvo una ligera variación entre el 84.7%

hasta un máximo 86.5%.

Figura 4.- Promedio meteorológico correspondiente al año 2019.

Fuente: rrnn.tungurahua.gob.ec.

La velocidad viento oscila esta entre 2 a 4 m/s y con una dirección predominante SE.

La estación Aeropuerto Ambato tiene registrado como temperatura mínima 7.73℃ y una

máxima de 17.01℃ dando un promedio de 14.1℃, en cuanto a humedad relativa se tiene

registrado el menor dato de 65.97% y el más alto de 91.45% dando un valor medio de 80.66% y

la velocidad del viento va desde 0.73 m/s hasta 3.88 m/s con una dirección que va desde

82.86° correspondiente a ENE hasta 198.5° equivalente a S. La velocidad promedio y dirección

del viento seria de: 1.78m/s; 146.01° (SE).

7

1.5.3 Flora y Fauna

Para identificar la flora y fauna en el cual se encuentra inmerso el proyecto, se realizó la

observación de las diferentes especies de plantas y animales que se encuentran en la zona.

Tabla 3. Flora de la concesión Masaquiza-Pinto.

Nombre común Nombre Científico

Sikse Cortaderia nítida

Cola de león Leonotis Nepetifolia

Uvilla Physalis peruviana

Penco Capsicum Annum

Tuna Opuntia Ficus

Orquídea Orchidaceae

Flor de Mayo Tibouchina mollis

Ricino Ricinus communis

Pálan Capably Nicotiana glauca

Cenizo Chenopodium

Agujas españolas Bidens bipinnata

Realizado por Daniel Narváez en base a (Aguilar, Hidalgo, & Ulloa, 2009).

En los alrededores de la concesión la población cercana se dedica a la agricultura y cultivan

los siguientes productos: acelga, papas, cilantro, perejil, zanahoria, col, entre otros productos.

Fotografía 1.- Visualización en campo de la biota.


8

Tabla 4. Fauna de la concesión Masaquiza-Pinto.

Nombre común Nombre Científico

Perro Canis lupus

Ratón Thomasomys bacops

Zorro Conepatus chinga

Lagartija Alopoglossus

Tórtola Zenaida auriculata

Gorrión Zonotrichia capensis

Mirlo Turdus fuscater

Quinde Colibri coruscans

Saltamontes Caelifera

Abeja Apis melliferas

Zancudo Anopheles

Cochinilla Prcellio scaber

Caracol Helix aspersa

Realizado por Daniel Narváez en base a (Patzelt, 2004).

1.5.4 Accesos y vías de comunicación

El acceso al área minera se lo realiza desde la ciudad de Ambato tomando el paso lateral hasta

llegar al puente en que se interseca al río Ambato, desde este punto se toma una vía de segundo

orden hacia el sector las viñas a una distancia de 500 metros aproximadamente, hasta llegar al

área minera.

9

Figura 5.- Mapa de vías y accesos a la concesión.


La vía de primer orden hacia la ciudad de Ambato cuenta con una longitud aproximada de

4700 metros y la de segundo orden con un total aproximado de 1590 metros.

1.6 Situación actual de la cantera Masaquiza-Pinto

La concesión minera Masaquiza – Pinto es producto de la unificación de dos áreas mineras

que ha iniciado su legalización en el mes de octubre del año 2018, y cuenta con instalaciones en

el interior de la concesión. Al momento, las actividades de producción se encuentran paralizadas,

debido a que se desea pasar de minería artesanal a pequeña minería por sus características, para

esto se deben cumplir con ciertas exigencias que establece la Ley Minera referente a los actos

administrativos previos, uno de los documentos más relevantes es la Licencia Ambiental que

debe ser otorgada por el MAE, un estudio de impacto ambiental, un plan de cierre y otros

requisitos. La titular del derecho minero se encuentra realizando los trámites correspondientes

para obtener todos los permisos de las entidades correspondientes según lo establecido en la ley

de minería del Ecuador.

10

Fotografía 2.- Cantera Masaquiza-Pinto.


11

CAPITULO II: MARCO TEÓRICO

2.1 GEOLOGÍA

2.1.1 Geología Regional

En la actualidad se acepta que el Ecuador está conformado por ocho terrenos fisiográficos

principales, cada uno de los cuales presenta características geológicas particulares. Dichos

terrenos están limitados por estructuras tectónicas que fueron originadas por complejos procesos

de consolidación/acreción de terrenos alóctonos contra el margen sudamericano desde el

Triásico. (Litherland, Aspden, & Jemielita, 1994)

La concesión minera está ubicada en el Valle Interandino, el cual esta rellenada por paquetes

gruesos de sedimentos, cuyos orígenes son generalmente de la Cordilleras Real y Occidental

(Egüez & Aspden, 1993).

Figura 6.- Geología de la concesión Masaquiza-Pinto.

Fuente: IGM 2016.

12

La superficie de la concesión minera se encuentra influenciada por las siguientes formaciones:

Depósitos Aluviales (Holoceno)

Son depósitos de limos, arenas, gravas y cantos rodados de varios tamaños que se localizan

junto al cauce del río Ambato, formando pequeñas terrazas jóvenes, estos materiales son

arrastrados por las inundaciones desde las partes altas derivados de la erosión y meteorización de

rocas preexistentes. (Veloz, 2019).

Cangahua (ceniza) (Holoceno)

Mantos de ceniza volcánica producto de cíclicas erupciones del volcán Cotopaxi se hallan

dispersas sobre la Formación Latacunga, especialmente en las partes más altas como se observa

en el corte realizado en la construcción del nuevo paso lateral de Ambato. (Veloz, 2019).

Formación Latacunga (Pleistoceno)

Rocas pertenecientes a la Formación Latacunga se distinguen en la parte alta del área que

constituye el flanco Sur del río Ambato, las rocas presentes se disponen en secuencias

parcialmente consolidadas de arenas, limos, tobas y conglomerados, estas rocas se hallan

cubiertas en partes por piedra pómez color blanco. (Veloz, 2019).

Formación Pisayambo (Plioceno)

Esta formación aflora a lo largo de los costados Este y Oeste del río Ambato atravesando por

la parte baja del área concesionada, sobreyace discordantemente a la formación Yunguilla, las

rocas que pertenecen a la Formación Pisayambo son: piroclastos andesíticos con intercalaciones

de mantos de lava de composición andesítica, los conglomerados están cementados por

fragmentos de rocas de grano fino a medio sobre una matriz de feldespato, vidrio volcánico y

magnetita, también se encuentran tobas de grano medio a grueso, la potencia de esta formación

es desconocida. (Veloz, 2019).

13

Volcánicos Cotopaxi (Cuaternario)

El área minera objeto de este estudio se encuentra ubicada en la Sierra Central,

específicamente en la Cordillera Occidental, en donde se pueden observar una formación de

mayor representatividad, correspondiente a la Formación Volcánicos Cotopaxi, la que se

encuentra formado de:

Facies distal (QD), consiste en piroclastos primarios (tetra, flujos piroclásticos, ignimbritas) y

retrobajados (cangahua).

Facies proximal (Qx), consiste en estrato volcanes y domos constituidos por flujos de lava

dacíticas a andesíticas y piroclastos. (Veloz, 2019).

2.1.2 Geología Local

Localmente, la cantera Masaquiza - Pinto está en la formación volcánicos Cotopaxi, en el

margen izquierdo del río Ambato, desde la Península hasta Las Viñas, aflora una secuencia de

conglomerados, areniscas conglomeráticas y areniscas que están intercaladas con caídas

piroclásticas pumíticas, un depósito de avalancha de escombros y al menos un flujo de lava. Esta

secuencia tiene espesores que varían entre 80 y 120 m, pero pueden ser mayores debido a que no

se observó su base. Una ignimbrita pumítica consolidada (toba soldada) más antigua que el flujo

de Chalupas, fue encontrada en contacto erosivo debajo de paquetes conglomeráticos, en el valle

del río Ambato. (Obando Ordóñez, 2012, pág. 41)

14

Fotografía 3.- Geología local de la cantera Masaquiza-Pinto.


Fotografía 4.- Contactos existentes en la cantera Masaquiza-Pinto.


17

Figura 7.- Levantamiento litoestratigráfico.


18

Los estratos con mayor predominancia son los depósitos volcánicos, tal y como se muestran

en la figura 7; en donde podemos observar claramente que la matriz y clastos varían según la

profundidad, a mayor profundidad la matriz disminuye y el porcentaje de clastos aumenta;

también, los espesores del estrato mayor y menor son aproximadamente de 50 m y de 0.10 m,

respectivamente. La composición que se tiene a lo largo de los 140 m de estratificación desde la

superficie hasta la base es fundamentalmente suelo, arena, andesita y pómez.

2.1.3 Geología Estructural

Las estructuras que limitan al valle interandino son fallas normales de dirección N-S,

localmente encontramos la falla axial que corre paralela a lo largo del río Ambato, partiendo

desde el volcán Rumiñahui por el Norte y se dirigen hacia el Cotopaxi en forma de

ramificaciones, la falla Peltetec siendo una de las más importantes se encuentra cercana al

proyecto. (Veloz, 2019, pág. 23).

2.2 TOPOGRAFÍA

La topografía es una de las actividades más importantes ya que se encuentra inmersa en todas

las fases de la minería; en el caso de la explotación de materiales de construcción permite el

análisis de las reservas, diseño de explotación y cierre de mina.

Como se puede observar en la figura 8, se tiene un mapa topográfico a detalle con curvas de

nivel principales cada 10 metros y secundarias cada un metro. La concesión está ubicada dentro

del intervalo de cotas 2350 msnm hasta el 2490 msnm. Son visibles las instalaciones que cuenta

en la actualidad la cantera, así como la presencia aledaña del rio Ambato

19

Figura 8.- Mapa topográfico de la concesión Masaquiza – Pinto.


2.3 HIDROLOGÍA LOCAL

El proyecto se encuentra cerca del río Ambato y también se ve afectada por 2 quebradas una al

interior del área y otra en la periferia de la concesión, como se puede apreciar en la figura 9.

Figura 9.- Hidrología de la concesión Masaquiza-Pinto.


20

El tramo del río Ambato que pasa por la concesión está regulado por la estación AM 28 la

cual muestra que el agua se encuentra muy contaminada, de calidad mala con un caudal de 3755

lt/s.

Fotografía 5.-Tramo del río Ambato que pasa por la concesión Masaquiza-Pinto.


2.4 RESERVAS

Se podría considerar como recurso a la concentración natural mínima de minerales o de

material de construcción que podría ser extraído y que sea económicamente rentable.

Figura 10.- Fases de la conversión y niveles de estudios.

Fuente: Comisión Calificadora de Competencias en Recursos y Reservas mineras.

21

“Las reservas de los materiales de construcción más comunes son (agregados, arcilla, cal y

piedra, yeso y cuarzo)”. (Ruuska & Häkkinen, 2014, pág. 267).

2.4.1 Métodos de cálculo de reserva

A lo largo del tiempo se han determinado varias maneras para realizar el cálculo de las

reservas de un yacimiento; es así, que hoy en día se tiene dos métodos importantes formulados

por Manuel Bustillo Revuelta y Carlos López Jimeno, los clásicos o geométricos y los

geoestadísticos.

Los métodos clásicos de acuerdo con (Bustillo & Jimeno, 1997, págs. 161-163), se entienden

como un proceso de cubicación; es decir, se va a construir una o varias figuras geométricas en las

que se va a estimar qué cantidad de mineralización existe dentro de ellas.

Clasifican a estos métodos en:

Método de perfiles de cortes.

Método de los polígonos.

Método de los triángulos.

Método de las matrices de bloques.

Métodos de los contornos.

Método del inverso de la distancia.

Para mi trabajo de titulación se emplea el método de perfiles de corte, separados entre sí cada

20 metros.

Y a los métodos geoestadísticos (Bustillo & Jimeno, 1997, pág. 197) los clasifica en:

Variable regionalizada

Semivariograma

Krigeage

https://www.google.com/search?rlz=1C1CHBD_esEC870EC871&sxsrf=ALeKk031JleGjZ3nBUnSy6AkXcLA14utxA:1584738743305&q=Manuel+Bustillo+Revuelta&stick=H4sIAAAAAAAAAOPgE-LRT9c3NDQxKzKqzDJTgvDMzCrTC5PytGSyk630k_Lzs_XLizJLSlLz4svzi7KtEktLMvKLFrFK-CbmlabmKDiVFpdk5uTkKwSllgH5JYk7WBkB4hOThFoAAAA&sa=X&ved=2ahUKEwi-0-zu-6noAhXwTN8KHRD8CNQQmxMoATAYegQIDxAD

https://www.google.com/search?rlz=1C1CHBD_esEC870EC871&sxsrf=ALeKk031JleGjZ3nBUnSy6AkXcLA14utxA:1584738743305&q=Carlos+L%C3%B3pez+Jimeno&stick=H4sIAAAAAAAAAOPgE-LRT9c3NDQxKzKqzDJTgvCMC-NzTSoKtWSyk630k_Lzs_XLizJLSlLz4svzi7KtEktLMvKLFrGKOCcW5eQXK_gc3lyQWqXglZmbmpe_g5URAK1Za_hWAAAA&sa=X&ved=2ahUKEwi-0-zu-6noAhXwTN8KHRD8CNQQmxMoAjAYegQIDxAE

22

2.5 MODELACIÓN DIGITAL

En la actualidad tenemos varios softwares que permiten modelación digital de las diferentes

etapas de la minería, estos pueden ser tanto libres como de paga; para diseño de canteras

utilizamos los softwares CivilCad 3D, ArcGis, entre otros, estos nos permiten la creación de

mapas de información general, así como el diseño de explotación y cierre considerando todas las

características físico-mecánicas y geológicas del yacimiento.

2.6 SISTEMA DE EXPLOTACIÓN

La elección de un sistema de explotación es la base de un proyecto minero, determinando la

eficiencia y eficacia de un proyecto minero; es así, que una buena elección permite tener la mejor

rentabilidad económica y proporciona seguridad en los parámetros técnicos.

Se diferencia el sistema de explotación a cielo abierto y subterráneo, o en ciertos casos puede

darse un sistema de explotación mixto.

Según las características del yacimiento en estudio, el sistema de explotación a emplearse es a

cielo abierto, con un sistema de arranque mecánico debido a que la resistencia de las rocas es

menor a media.

23

Figura 11.-Determinación del sistema de explotación de acuerdo con la profundidad.

Fuente: Manual de evaluación técnico - económica de proyectos mineros de inversión, 1991.

2.6.1 MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN

La elección de un método minero a cielo abierto es importante para cualquier proyecto de

explotación superficial ya que define al conjunto interrelacionado de técnicas y procesos que

llevan a cabo la extracción de los minerales en una forma repetitiva, rutinaria e iterativa, y

dependen fundamentalmente de la resistencia de las rocas cuya característica determina su

24

oposición a su fragmentación o arranque y posteriormente a su transporte. (Herrera & Pla, 2006,

pág. 2).

Para la concesión Masaquiza Pinto se utiliza un método de explotación tipo Cantera, por sus

características físicas.

2.6.2 DISEÑO DE EXPLOTACIÓN

Un diseño de explotación debe cumplir con un programa establecido de objetivos, por

ejemplo, determinar el método de explotación, las dimensiones minero-geométricas, las

operaciones de extracción, etc. Y así el diseño se vuelve más eficiente y brinda los parámetros de

seguridad adecuados.

(Bustillo & Jimeno, 1997) Establecen que hay cuatro grupos de parámetros que considerar en

el diseño y estos son:

a) Geométricos. - Función de la estructura y morfología del yacimiento, pendiente del terreno,

límites de propiedad, etc.

b) Geotécnicos. - Dependientes de los ángulos máximos estables de los taludes en cada uno de

los dominios estructurales en que se ha dividido el yacimiento.

c) Operativos. - Dimensiones necesarias para que la maquinaria empleada trabaje en

condiciones adecuadas de eficiencia y seguridad alturas de banco, anchuras de berma y pistas,

anchuras de fondo, etc.

d) Medioambientales. - Aquellos que permiten la ocultación a las vistas de los huecos o

escombreras, facilitan la restauración de los terrenos o la reducción de los riesgos

ambientales.

25

2.7 PARÁMETROS DEL BANCO

(Bustillo & Jimeno, 1997) Define al banco como “el módulo o escalón comprendido entre dos

niveles que detalla la división que se explota, de estéril o mineral, y que es objeto de excavación

desde un punto del espacio hasta una posición final preestablecida” (Bustillo & Jimeno, 1997,

pág. 269).

Figura 12.- Parámetros de Banco.

Fuente: Manual de Evaluación y Diseño de Explotaciones Mineras, 1997.

2.7.1 Altura de banco

Es la distancia vertical desde el pie de banco hasta la parte más alta de este.

Para la altura del banco se consideran las características de la maquinaria y del macizo rocoso.

(Sosa G. H., 1989) Propone la siguiente fórmula matemática para su cálculo.

Hb = 0.9*Hmáx.;

Hb = Altura del banco de trabajo;

Hmáx*. = Alcance máximo del equipo de arranque según el catálogo del fabricante.

26

2.7.2 Ángulos de talud

De acuerdo con (Bustillo & Jimeno, 1997) define tres tipos de ángulos:

Ángulo talud de banco. - El ángulo delimitado entre la horizontal y la línea de máximo

pendiente de la cara del banco.

Ángulo de talud de trabajo. - El ángulo determinado por los pies de los bancos entre los cuales

se encuentra alguno de los tajos o plataformas de trabajo. Es, pues, una pendiente provisional de

la excavación.

Ángulo de talud final de explotación. - Es el ángulo del talud estable delimitado por la

horizontal y la línea que une el pie del banco inferior y la cabeza del superior. (págs. 269-270).

Véase estos ángulos en la Figura 12. Para el cálculo del ángulo de talud de trabajo el autor

(Sosa G. H., 1989) propone la siguiente fórmula matemática para su cálculo:

ß = arctan (ƒ);

Donde:

ß = Ángulo de talud;

ƒ = Coeficiente de Protodiakonov;

ƒ = σc

10 (MPa);

Dónde:

c = Resistencia a la compresión (MPa);

En las Tabla 5 y Tabla 6 se puede apreciar los distintos tipos de ángulos que se pueden

adoptar tanto para el borde de liquidación como bancos en trabajo y en receso.

27

Tabla 5.

Ángulos de talud (grados) para borde de liquidación de cantera.

Rocas Coeficiente de

Resistencia de

Protodiakonov

ÁNGULOS DE TALUDES PARA BORDES

DE CANTERA CON PROFUNDIDAD (m)

hasta 90 hasta 180 hasta

240

hasta 300

En alto grado

resistentes y muy

resistentes

15 – 20 60 - 68 57 - 65 53 -60 48 – 54

Resistentes y

bastante resistentes.

8 – 14 50 - 60 48 - 57 45 – 53 42 – 48

De resistencia media 3 – 7 45 - 50 41 - 48 39 – 45 36 – 43

Suficientemente

suaves y suaves

1 – 2 30 - 43 28 - 41 26 – 39 24 – 36

Suaves y terrosas. 0.6 - 0.8 21 - 30 20 - 28 - -

(Fuente: Tecnología de la Explotación de Minerales Duros por el Método a Cielo Abierto, 1989)

En la Tabla 5 se logra apreciar los ángulos de talud en función del coeficiente de resistencia

de Protodiakonov según sea la profundidad de cantera, de esta manera proporciona una guía base,

en caso, de que el presupuesto de la empresa no alcance para estudios más a detalle.

Tabla 6. Ángulo de talud para bancos en trabajo y en receso

Rocas ÁNGULO DE TALUD

PARA BANCOS DE

TRABAJO CON

ALTURA DE (m)

ÁNGULO DE TALUD

PARA BANCOS. EN

RECESO CON ALTURA

DE (m)

5 a 12 12 a 25 5 a 12 12 a 25

Arcillas aceitosas

limoarcillosas, grava,

arena, loes, -suelo

vegetal.

40 - 50 32 - 45 30 - 40 25 - 35

Arcilla pesada,

limoarcilla pesada,

arcilla esquistosa grava

gruesa, explotable sin

perforación ni voladura

45 - 65 45 - 60 40 - 55 40 - 50

Ídem, explotable con

perforación y voladura.

55 - 65 58 - 60 40 - 55 40 - 50

28

Areniscas comunes,

esquistos arcillosos

resistentes, calizas

resistentes, margas

compactas, minerales de

hierro, conglomerados

finos.

65 - 75 60 - 70 60 - 65 55 - 60

Rocas graníticas v

granitos altamente

resistentes areniscas y

calizas filones minerales

de cuarzo, piritas,

mármoles y dolo mitas

resistentes

75 - 80 75 - 80 70 - 75 70 - 75

Cuarcitas, basal tos,

granitos, rocas

cuarcíferas areniscas

resistentes y calizas

hasta 90 hasta 90 80 - 85 75 - 80

(Fuente: Tecnología de la Explotación de Minerales Duros por el Método a Cielo Abierto, 1989).

2.7.3 Plataformas

Las plataformas, son el espacio mínimo necesario para que se puedan dar los trabajos de la

maquinaria de arranque y carga sin que existan problemas de colisiones con los frentes de

trabajo.

Para el cálculo el autor (Sosa G. H., 1989) expone la siguiente fórmula:

𝐵𝑝𝑡 = 𝐵𝑠 + 𝑇 + 𝐸𝑠 + 𝐸𝑠𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 + 𝐶

Donde:

Bpt = ancho de la plataforma

Bs = Prisma de deslizamiento

T = espacio para la volqueta

Es = espacio de seguridad de volqueta (1 m para trabajos adyacentes)

E separación = espacio de separación entre retroexcavadora y prisma de deslizamiento (2 m para

trabajos adyacentes)

C = espacio de maniobra de la retroexcavadora

29

2.7.4 Berma de seguridad

La berma de seguridad son superficies de protección, estabilidad y en ciertas ocasiones sirven

de acceso, recolectando cualquier material desprendido de otros frentes. Se ubican a las afueras

de la explotación sobre los taludes finales

Para el cálculo el autor (Sosa G. H., 1989) expone la siguiente fórmula:

Bs = h*tan (α - γ)

Dónde:

Bs = Ancho del prisma de deslizamiento (ancho de la berma de seguridad).

h = Altura del banco (metros)

γ = Ángulo de talud estable, grados.

α = Ángulo de talud del banco, grados.

Los autores (Bustillo & Jimeno, 1997) establecen que el ancho mínimo de la berma de

seguridad se rige a la siguiente fórmula:

Bsmin = 4.5 + 0.2*h

Bsmin = ancho mínimo de la berma de seguridad (m);

En las bermas también se pueden construir banquetas para que puedan retener el material

caído de taludes superiores, los autores proponen la siguiente fórmula para la altura:

Ab = 1 + 0.04*h

Ab = altura de la banqueta (m).

30

Figura 13.- Berma de seguridad.

Fuente: Manual de Evaluación y Diseño de Explotaciones Mineras, 1997.

2.7.5 Pistas y Rampas

Las pistas son diseñadas para el acarreo del material a través de volquetas, por lo tanto, son

anchas y las rampas se utilizan de forma exclusiva para el acceso a los frentes de trabajo, su

ancho es pequeño. En ambos casos, la pendiente no debe superar el 20% de inclinación y el

ancho debe ser dos metros, mayor a la unidad de transporte más grande que se tenga programado

hacer circular.

Para el cálculo del ancho de la vía el autor (Sosa G. H., 1989) expone la siguiente fórmula:

T = a*(0.5 + 1.5n);

Donde:

T = ancho de la vía (m);

a = ancho del vehículo de transporte más ancho que vaya a circular (m);

n = número de carriles.

2.8 GEOTECNIA

Para lograr un buen diseño que proporcione la seguridad adecuada en los trabajos mineros de

excavación, es de suma importancia tomar en cuenta la geotecnia del terreno. Al tratarse de

31

operaciones a cielo abierto, el estudio geotécnico del talud es el parámetro más influyente en el

proyecto.

2.8.1 Análisis de estabilidad

La estabilidad de los taludes en una explotación a cielo abierto tiene una importancia

fundamental en lo que se refiere a la seguridad y su rentabilidad, debiéndose considerar en las

etapas iniciales del proyecto.

El objetivo del análisis de estabilidad es tratar de controlar factores externos como

deslizamientos, colapsos de material y factores intrínsecos de la roca.

La creación de un diseño estable ya sea a corto, medio o largo plazo, requieren de un factor de

seguridad alto, medidas correctivas en caso de cualquier siniestro. Para esto, es determinante,

tener un estudio geológico y mecánico detallado del área de estudio.

2.8.2 Métodos de análisis de estabilidad

Los métodos de análisis de estabilidad se pueden clasificar en dos: cálculo de deformaciones y

equilibrio límite.

El análisis de estabilidad que se va a desarrollar en el presente trabajo es con el método de

equilibrio límite, el cual determina el punto de equilibrio de todo el terreno que se encuentre

inestable como una sola masa. Dentro de este grupo se tienen métodos exactos y no exactos, sin

embargo, distinguimos, los métodos no exactos a través de dovelas tanto aproximadas como

precisas (Figura 14)

32

Figura 14.- Métodos de cálculo de estabilidad.

Fuente: INGENIERÍA DE TALUDES, 1987.

El factor de seguridad es una relación que considera tanto las fuerzas estabilizadoras y

desestabilizadoras.

FS =FUERZAS ESTABILIZADORAS

FUERZAS DESESTABILIZADORAS

Los autores (Potes & Gonzalo, 2017) establecen la siguiente ecuación para determinar el valor

del factor de seguridad:

FS =𝜏𝑓

𝜏𝑑

Dónde:

FS = factor de seguridad con respecto a la resistencia;

τf = resistencia cortante promedio del suelo;

τd = esfuerzo cortante promedio desarrollado a lo largo de la superficie de la falla.

La resistencia cortante de un suelo consta de dos componentes, la cohesión y la fricción, y se

expresa como:

τf = C + tan

33

Dónde:

C = cohesión;

= esfuerzo normal efectivo sobre la superficie de falla;

= ángulo de fricción.

Mientras que el esfuerzo cortante promedio desarrollado a lo largo de la superficie de la falla

τf = Cd + tand

Dónde:

Cd y d son respectivamente, la cohesión efectiva y el ángulo de fricción que se desarrolla a lo

largo de la superficie potencial de falla.

De esta manera se tiene:

FS =C + tan

C𝑑 + tan𝑑

Cuando el FS es menor a 1, el talud es inestable, si es igual a 1, está en un estado de falla

incipiente y mayor a 1 el talud presenta estabilidad.

2.9 CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

En la explotación de los materiales de construcción, se tiene la siguiente clasificación

elemental:

Las canteras de áridos (Zahorras, rellenos, asfaltos, escolleras, hormigones, etc.),

incluyéndose también a este grupo a las graveras.

Las canteras de roca ornamentales (Pizarras, Granitos, Mármoles, etc.).

Las canteras de rocas y también los minerales industriales (Cementos, ladrillos, cerámica y

vidrio, etc.), (Herrera & Pla, 2006, pág. 17).

34

El autor (Herrera & Pla, 2006) presenta la siguiente clasificación y denominación según el

tamaño como se puede observar en la Tabla 7, además añade que su valor económico está

condicionado por su granulometría.

Tabla 7.

Clasificación y denominación por el tamaño de los áridos

Nombre Tamaño (mm)

Escollera >200

Canto grueso 100-200

Canto medio 20-100

Grava 2-20

Arena 0.02-2

Limo 0.002-0.02

Arcilla <0.002

(Fuente: Métodos de Minería a Cielo Abierto, Vlasov, 2006).

2.10 MERCADO

El análisis de mercado conlleva a establecer la oferta y demanda local, nacional o

internacional, así como también los precios del producto, esto está en dependencia del stock que

se tenga para delimitar el tamaño del mercado.

En el caso de las canteras, se considera el valor del transporte y explotación para proponer un

precio del producto, o en muchos casos se oferta el material en el lugar de extracción. Sin

embargo, en la actualidad también interfieren aspectos estratégicos, políticos, tecnológicos.

2.11 PRODUCCIÓN

La fase de producción consta de dos etapas, puesta en marcha y puesta en operación. La una

empieza cuando se obtiene el material para luego ser transformado en el producto que se requiere

en el mercado y la segunda continua con cualquier tipo de ajuste de las deficiencias para la

obtención del material pétreo.

La producción de cualquier cantera estará en función de la oferta y demanda del mercado, así

como también de los equipos, maquinaria e instalaciones con las que cuente la mina.

35

2.12 TIEMPO DE VIDA ÚTIL

La definición de la vida útil de la explotación y su ritmo de extracción debe fijarse mediante

un análisis técnico y económico que justifiquen no solamente las necesidades de maquinaria de

arranque, carga y transporte, sino que estas, así como las instalaciones de cantera, tengan la

suficiente entidad y capacidad para extraer el tonelaje que se prevé. Este análisis podrá definir

una idea razonada de la necesaria homogeneidad entre las previsiones de venta y el

dimensionado de los medios humanos y materiales. (Herbert, 2007, pág. 15).

2.13 COSTOS

La estimación de los costos dentro de un proyecto minero puede ser muy variados debido a

sus altos índices de riesgo sobre todo en sus inicios, a dificultades técnicas en los procesos de

operación.

2.13.1 Tipos de costo

Se deben determinar dos tipos de costos, el costo de inversión y el de operación.

Costes de capital o inversiones. – es el capital que se invierte para la adquisición de toda la

infraestructura y activos para que se lleve a cabo el proyecto Las inversiones tienen dos

componentes principales: una parte de capital flujo y otra parte de capital circulante.

Costes de operación. – estos se generan a medida que se va desarrollando la operación

a. Costes directos. - Los costes directos o variables pueden considerarse como los costes

primarios de una operación y consisten, básicamente, en las aportaciones del personal y de

materiales.

b. Costes indirectos. - Los costes indirectos o fijos son gastos que se consideran independientes

de la producción. Este tipo de costes puede variar con el nivel de producción proyectado, pero no

directamente con la producción obtenida.

36

c. Costes generales. - Los gastos generales pueden considerarse o no como parte de los costes

de operación, y aunque algunos corresponden a un determinado proceso o unidad se contemplan

a un nivel corporativo del ciclo completo de producción. (López Jimeno & Revuelta, 1997).

2.14 RENTABILIDAD

La rentabilidad hace referencia a una relación entre la utilidad neta con respecto a la inversión

del proyecto, y no mantiene una relación directa con la liquidez, por ejemplo, puede que un

proyecto presente una alta liquidez, pero al final del análisis económico, este no sea rentable

2.15 RENTABILIDAD MÍNIMA ACEPTABLE (RMA)

La rentabilidad mínima aceptada se emplea como criterio anticipado para la confirmación o

rechazo de un proyecto minero, que presenten altos índices de riesgo o incertidumbre.

2.16 VALOR ACTUAL NETO (VAN)

Un proyecto es aceptable desde el punto de vista económico si, al actualizar sus flujos de

fondos aplicando la RMA, la suma algebraica (VAN) de los valores así obtenidos es positiva.

Un VAN positivo significa que, si se invierte en el proyecto analizado, el patrimonio neto de la

empresa experimentará un aumento mayor que si se hiciera en la mejor de las otras

oportunidades de inversión. (Arteaga Rodriguez, y otros, 1991, pág. 329).

Se calcula deduciendo del valor actual de flujos de fondos de explotación el coste de la

inversión. Su fórmula según (López Jimeno & Revuelta, 1997, pág. 326) es:

𝑉𝐴𝑁 = ∑[𝐶𝑗 / (1 + ⅈ)𝑗 − 𝐶0]

Siendo:

𝐶0 = Coste inicial de la inversión

𝐶𝑗 = Flujo de fondos positivos neto correspondiente al año i

i = Tipo de interés o RMA

37

j= Número de años

2.17 TASA INTERNA DE RETORNO (TIR)

Arteaga Rodríguez y otros (1991) la definen como aquella que remunera los fondos invertidos

en el proyecto, de modo que al final de la vida de este, se hayan recuperado dichos fondos y los

intereses devengados cada año por saldo acumulado pendiente de recuperación. El proyecto será

aceptable económicamente cuya TIR sea mayor que la RMA.

Utilizando la siguiente expresión (López Jimeno & Revuelta, 1997, pág. 446):

∑[𝐶𝑗/(1 + ⅈ)𝑗 − 𝐶0] = 0

Siendo:

𝐶0 = Valor de la inversión inicial

𝐶𝑗 = Valor del flujo de fondos correspondiente al período n

i = Tasa de rentabilidad interna

2.18 CIERRE DE MINA

Se entiende como cierre de mina al conjunto de tareas que deben constar dentro del

cronograma o programa minero, cuya finalidad es lograr que el proyecto cumpla con todas las

normas ambientales y disminuir en gran porcentaje la contaminación paisajística, visual y

auditiva. Esta es una etapa que no debe ser dejada de lado, es decir se inicia con la evaluación del

proyecto y se termina de forma obligatoria con el respectivo cierre de mina.

Se debe considerar que la cantera se encuentra en etapa de liquidación de operaciones

mineras, debido al mínimo saldo de material restante que está siendo extraído.

Una vez detallado esto, podemos especificar el procedimiento metodológico que sigue el

cierre de minas.

38

Figura 15.- Metodología de cierre de mina.

Fuente: Lineamientos geotécnicos para garantizar la estabilidad de taludes, en el proceso de cierre de minas en el

Distrito Metropolitano de Quito, 2020.

39

CAPÍTULO III: DISEÑO METODOLÓGICO

3.1 CÁLCULO DE LAS RESERVAS EXISTENTES

Para el cálculo de reservas explotables en la concesión minera “MASAQUIZA-PINTO”, se

debe establecer los parámetros geométricos, los cuales son: ancho, potencia y extensión del

yacimiento. En campo, se definió al depósito como un cuerpo irregular, con potencia de

sobrecarga que oscila entre 1 a 3 m.

El área aprovechable del depósito son los límites de la concesión minera, y para facilitar el

cálculo de las reservas se ha optado por dividir a la concesión en dos sectores, denominados A1 y

A2, que se presentan en la imagen adjunta.

Figura 16.- Determinación de áreas para el cálculo de reservas.


En virtud de lo expuesto anteriormente, se presenta las dimensiones de cada una de las áreas

consideradas:

40

Área 1 (A1):

▪ Ancho del área 1: se ha considerado el límite de la concesión a excepción de las vías de

acceso y el paso lateral ubicado en la parte norte de la concesión, en sentido N – S, obteniéndose

una distancia de 150 m.

▪ Extensión del área 1: la extensión del área 1, se lo ha hecho en dirección al terreno, en

sentido E – W, exceptuando el espacio destinado a las instalaciones y campamentos dando un

total de 250 m.

▪ Potencia del área 1: para fijar la potencia de la superficie de estudio se analiza la diferencia

entre cotas siendo la menor 2366 m.s.n.m. y la mayor 2458 m.s.n.m. en donde se tiene una

diferencia de 92 m.

Área 2 (A2):

▪ Ancho del área 2: se hace coincidir con el límite de la concesión minera, en sentido N – S,

dando como distancia 100 m.

▪ Extensión de área 2: la extensión del área 2, se lo ha hecho en dirección al terreno, en

sentido E – W, dando un total de 100 m.

▪ Potencia del depósito: para fijar la potencia de la superficie de estudio se analiza la altura.

Las cotas del área van desde 2411 m.s.n.m. hasta la cota 2438 m.s.n.m. en donde se tiene una

diferencia de 27 m.

Al tener los parámetros geométricos establecidos, se ha determinado el cálculo de las reservas

explotables a través del método de perfiles con la ayuda del software Civil 3D (versión

educativa), obteniéndose los siguientes resultados que se presentan el Anexo 1 y en las tablas

adjuntas:

41

Tabla 8. Volumen del terreno

Área Perfil

Superficie Distancia

entre perfiles

Volumen Volumen

acumulado

m2 m m3 m3

A1 A-A’ 5043.17

B-B’ 7454.93 20 124981.06 124981.06

C-C’ 10283.53 20 177384.64 302365.7

D-D’ 13478.46 20 237619.91 539985.6

E-E’ 16957.04 20 304354.98 844340.58

F-F’ 20335.3 20 372923.38 1217264

G-G’ 23628.94 20 439642.43 1656906.4

Volumen parcial 1 = 1 656 906.4 m3

A2 H-H´ 374.88

I-I’ 331.56 20 7064.48 7064.48

J-J’ 283.17 20 6147.29 13211.77

L-L’ 341.85 20 6250.12 19461.89

Volumen parcial 2 = 19 461.89 m3

Volumen Total del Terreno = 1 676 368.29 m3


3.2 DETERMINACIÓN DE LA SOBRECARGA

Se ha determinado una potencia media de 3 m en la concesión minera, correspondiente al

suelo vegetal, obtenida de acuerdo con la columna estratigráfica general de la concesión.

Tabla 9. Volumen de la sobrecarga

Área Perfil

Superficie Distancia

entre perfiles

Volumen Volumen

acumulado

m2 m m3 m3

A1 A-A’ 2137.49

B-B’ 2202.89 20 43403.78 43403.78

C-C’ 1854.86 20 40577.46 83981.24

D-D’ 1235.44 20 30902.95 114884.19

E-E’ 590.35 20 18257.88 133142.06

F-F’ 153.13 20 7434.81 140576.88

G-G’ 37.12 20 1902.52 142479.4


A2 H-H´ 372.89

42

I-I’ 325.05 20 6979.36 6979.36

J-J’ 285.23 20 6102.82 13082.18

K-K’ 344.51 20 6297.39 19379.56


Volumen Total de Sobrecarga = 161 858.96 m3


3.3 RITMO DE EXTRACCIÓN PROYECTADO

El ritmo de extracción en sus distintas etapas (diaria, mensual y anual) se encuentra en

dependencia del requerimiento de producción de la empresa. Se ha establecido un volumen

diario de extracción de 300 m3.

Tabla 10. Parámetros de producción de la cantera

Parámetro Valor Unidad

Turnos/día 1 turno

Horas/turno 8 horas

Rendimiento 38 m3/h

Volumen diario 300 m3/día

Días/mes 26 días

Volumen mensual 7800 m3/mes

Mes/año 12 meses

Volumen anual 93600 m3/año Fuente: Daniel Narváez.

3.4 VIDA ÚTIL DEL PROYECTO

El cálculo de la vida útil del proyecto se encuentra dado por la siguiente relación:

𝑇𝑣𝑖𝑑𝑎 ú𝑡𝑖𝑙 =𝑉𝑒𝑥𝑝𝑙𝑜𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒𝑠

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙

𝑇𝑣𝑖𝑑𝑎 ú𝑡𝑖𝑙 =1 676 368.29 m3

93 600 𝑚3/𝑎ñ𝑜

𝑇𝑣𝑖𝑑𝑎 ú𝑡𝑖𝑙 = 17.91 𝑎ñ𝑜𝑠 ≈ 18 𝑎ñ𝑜𝑠

43

3.5 COEFICIENTE DE DESTAPE

Para el coeficiente de destape se establece una relación entre el volumen de estéril y volumen

de reservas industriales en la siguiente expresión:

𝒌𝒎 =𝑽𝒆𝒔𝒕é𝒓𝒊𝒍

𝑽𝒎𝒊𝒏𝒆𝒓𝒂𝒍

Donde:

Km = coeficiente de destape

Vestéril = volumen de estéril

Vmineral = volumen industrial

𝑘𝑚 =𝑉𝑒𝑠𝑡é𝑟𝑖𝑙

𝑉𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙

𝑘𝑚 =161 858.96 m3

1 514 509.33 m3

𝑘𝑚 = 0.11

3.6 MODELAMIENTO DIGITAL DEL YACIMIENTO

Para el desarrollo del modelo digital del terreno se partió de las curvas de nivel de la Cantera

Masaquiza-Pinto proporcionada por el Ing. Jorge Veloz. Estas curvas han sido una base de datos

para el análisis en el software Civil CAD 3D, para lo cual se ha interpolado estos elementos con

el propósito de profundizar el detalle de estudio, obteniéndose los siguientes resultados (Véase

anexo 1), adicionalmente se utilizó el software Global Mapper para observar la topografía

alrededor de la concesión a una escala más amplia:

Curvas de nivel principales: intervalo de 10 m

Curvas de nivel secundarias: intervalo de 1 m

44

Finalmente se han generado a partir de las curvas de nivel superficies que contienen

información planimétrica (longitud, latitud y altitud) que servirá de base para el

cálculo de volúmenes de desmonte y explotación que serán desarrollados en capítulos

posteriores.

A continuación, se presenta el modelo digital del terreno obtenido a escala 1:2000

Figura 17.- Modelo Digital del Terreno.


3.7 SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN

En el capítulo 2 se estableció la selección del sistema de explotación que es a cielo abierto

debido a las características que se detallan en la Tabla 11

45

Tabla 11. Características para la selección del sistema de explotación

Proyecto

minero

Profundidad (Tipo

de explotación)

Resistencia de las

rocas

Sistema

de

arranque

Geometría

Concesión

minera

Masaquiza

- Pinto

Superficial (menor

a 170 metros de

profundidad) a

cielo abierto

(Masaquiza - Pinto

= 72 metros)

Consolidadas con

resistencia media

Arranque

mecánico

Geometría tabular, reducida

inclinación, pequeña

potencia, recubrimiento y

dimensiones variables.

Fuente: Daniel Narváez, en base al manual de evaluación técnico - económica de proyectos mineros de inversión,

1991.

Una vez seleccionado el sistema de explotación, se procede a elegir el método de explotación

según las características del yacimiento, por lo cual nos valemos de la siguiente tabla:

Tabla 12. Características de los submétodos mineros a cielo abierto

Submétodos clásicos de minería a cielo abierto

Submétodos mineros Características

Cortas Profundidad que puede superar los 300 m.

Vida útil mayor a los 15 o 20 años

Descubiertas Se aplican en yacimientos horizontales o tumbados, con

recubrimientos de estéril menor a los 50 metros.

Terrazas Se aplican en yacimientos relativamente horizontales con

recubrimientos potentes.

46

Contorno En yacimientos de carbón con capas tumbadas, reducida potencia.

Canteras Explotación de rocas industriales, ornamentales y de materiales de

construcción. El método de explotación es el banqueo con varios

niveles, situándose por lo general a media ladera.

Graveras Explotación de arenas y gravas albergadas en depósitos de valle y

terrazas de los ríos.

Dragado En mineralizaciones especiales, como son las metálicas de oro,

casiterita, etc., contenidas en aluviones

Disolución y lixiviación Se aplica en yacimientos de sales, fragmentando el mineral

mediante voladura, y luego la disolución con agua caliente.

Especiales o mixtos Es la combinación de labores de superficie con labores

subterráneas.

Fuente: Daniel Narváez en base a Métodos de minería a cielo abierto, 2006.

Como resultado de la Tabla 12, se escoge el submétodo minero de “Canteras”, por motivo de

que la cantera Masaquiza-Pinto presenta material árido pétreo, localizada en una ladera con

pendientes moderadas.

Las canteras presentan exigencias técnicas, implantación de criterios de calidad de los

productos obtenidos. Deben incluir tecnología, legislación minera ambiental y la rentabilidad de

las operaciones mineras, las canteras pueden ser de áridos, roca ornamental, de rocas y minerales

industriales. Considerando lo expuesto anteriormente, se hace una clasificación en la Tabla 13 de

los distintos métodos posibles en una cantera:

47

Tabla 13. Tipos de canteras

Tipos de cantera Características

Canteras en terrenos

horizontales

Las labores se inician en forma de trinchera, hasta alcanzar la

profundidad del primer nivel, ensanchándose a continuación el

hueco creado. Se compensa distancia de acarreo.

Canteras en ladera Se caracterizan por un gran número de bancos, en una dirección de

trabajo determinada.

“Superquarries”

(Supercanteras)

Yacimientos grandes, entorno natural de baja calidad, ritmo de

producción entre 5 y 20 Mt/año, proximidad a vías terrestres o

marítimas, profundidades mayores a 200 metros.

Canteras subterráneas Se aplica cuando se tiene escasez de recursos geológicos,

crecimiento de estéril y existencia de importantes restricciones

ambientales

Fuente: Daniel Narváez en base a Métodos de minería a cielo abierto, 2006.

Se determina a la cantera con un tipo de explotación en laderas y según la dirección del trabajo

de excavación, se distinguen cuatro tipos de métodos de excavación (Tabla 14).

Tabla 14. Tipos de excavación en canteras

Tipos de excavación Características

Avance frontal y frente

de trabajo de altura

Facilidad de apertura, mínima distancia de transporte hasta la planta de

tratamiento. El frente de trabajo está siempre activo, es más alto, la

48

creciente restauración de los taludes se procede hasta finalizar la explotación.

Excavación

descendente y

abandono del talud final

en bancos altos

Permite iniciar la restauración con antelación, desde los bancos

superiores hasta los de menor cota. Requieren de un proyecto a largo

plazo, exigen constituir toda la infraestructura viaria para acceder a los

niveles superiores desde el principio y obliga a una mayor distancia de

transporte en los primeros años de la cantera.

Avance lateral y

abandono del talud final

Se puede llevar a cabo cuando la cantera tiene un desarrollo transversal

reducido, profundizándose poco en la ladera, pero con un avance

lateral amplio.

Fuente: Daniel Narváez en base a Métodos de minería a cielo abierto, Vlasov, 2006.

Haciendo un resumen de lo expuesto anteriormente se concluye que el método de explotación

es de canteras en laderas con una excavación descendente y abandono del talud final en bancos

Este método se basa en la extracción y cargado con retroexcavadora, el transporte con volquetas

que es método de transporte discontinuo.

3.8 DISEÑO DEL SISTEMA DE EXPLOTACIÓN

La dirección de explotación de las operaciones minera en la cantera es S-N. Los bancos

descendentes se explotarán de acuerdo con el modelo presentado a continuación, siendo la cota

de explotación máxima 2438 m.s.n.m y la mínima 2366 m.s.n.m:

49

Figura 18.- Dirección de explotación.


Se procederá a la descripción de las actividades necesarias contempladas en el diseño de

explotación de la cantera, estas se detallan a continuación:

3.8.1 Vías de acceso

Actualmente existe una vía, que deberá ser rehabilitada para conectar la zaranda y la

escombrera con el área de explotación. Esta vía nominada Las Viñas se ubica en la cota 2360 por

lo que se debe considerar el diseño en una cota más alta para que no se vea afectada el sistema de

transporte y las construcciones de mina.

50

Fotografía 6.-Acceso a la cantera Masaquiza-Pinto.


3.8.2 Destape

Este material lo constituye el suelo vegetal y cangahua de potencia media 3 m que será

retirado y posteriormente depositado en la escombrera de la cantera. Es importante mencionar

que en la parte Norte y Este de la concesión se encuentra la mayor potencia de la capa vegetal,

por el contrario, en el sector conocido como Masaquiza se encuentra un volumen relativamente

inferior para el destape.

3.8.3 Extracción y carguío

Comprende el arranque del macizo rocoso en el frente de explotación y cuya condicionante es

crear bancos que generen estabilidad y orden. El proceso de arranque y cargado se lo realiza

mediante el empleo de una retroexcavadora.

3.8.4 Transporte interno

Esta actividad consiste en el transporte del material pétreo por el interior de la cantera siendo

el recorrido principal desde el frente de trabajo hasta el lugar de clasificación. La distancia de

51

traslado se encuentra en dependencia de la ubicación del frente de trabajo, cuya longitud

normalmente no excede los 300 m.

3.8.5 Clasificación

El material pétreo extraído se procesará para obtener subproductos y clasificarlo mediante una

zaranda aprovechando la fuerza de gravedad.

3.8.6 Comercialización

La comercialización de los productos resultantes se las realiza directamente en la mina.

A continuación, se presenta el esquema de extracción del material pétreo de la cantera

Masaquiza-Pinto.

Figura 19.- Flujo de explotación de la cantera Masaquiza-Pinto.


52

3.9 CÁLCULO DE LOS PARÁMETROS DEL BANCO

3.9.1 Altura del banco

Para este parámetro se considera que se emplea como maquinaria de arranque la

retroexcavadora Caterpillar 320 BL.

Hb = 0.9*Hmáx.;

Hb = Altura del banco de trabajo;

Hmáx. = Alcance máximo del equipo de arranque = 9.42 (según catálogo);

Hb = 0.9*Hmáx

Hb = 0.9*9.42

Hb = 8.47 ≈ 8 metros

3.9.2 Número de bancos

𝑵𝒃 =𝑯𝒄

𝑯𝒃 ;

Nb = número de bancos

Hc = profundidad de la cantera

Hb = altura de bancos (8 m)

Se debe determinar la profundidad de la cantera, considerando las cotas del yacimiento.

Hc = Cota superior – Cota inferior

Hc = 2438 – 2366

Hc = 72 metros

Número de bancos para el diseño:

𝑁𝑏 =𝐻𝑐

𝐻𝑏

53

𝑁𝑏 =72

8

𝑵𝒃 = 𝟗 𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝒔

3.9.3 Ángulo de talud

ß = arctan (ƒ);

Donde:

ß = Ángulo de talud

ƒ = Coeficiente de resistencia según Protodiakonov

𝑓 =𝑅𝑐𝑜𝑝

100

Tomando en cuenta el informe de producción emitido por el Ingeniero Veloz, el macizo

rocoso tiene una resistencia a la compresión simple de clase media, es decir, Rcop = 41

𝑓 =𝑅𝑐𝑜𝑝

10

𝑓 =41

10

𝑓 = 4.1

54

Tabla 15. Clasificación geomecánica de la resistencia de las rocas

Fuente: Protodiakonov, 1962.

ß = arctan (ƒ)

ß = arctan (4)

ß = 75°2

3.9.4 Ángulo de talud de trabajo

𝜶𝒕 =𝜷

𝒏

Donde:

αt = ángulo del talud de trabajo

β = ángulo del talud (75°)

n = coeficiente de seguridad para bancos de trabajo (1.2)

Para determinar el coeficiente “n” se debe considerar la vida útil de la concesión. La vida útil

de la mina estimada es de 18 años (Tabla 16).

55

Tabla 16. Coeficiente de seguridad para estabilidad en función del tiempo

Fuente: (Sosa G. H., 1989).

𝛼𝑡 =𝛽

𝑛=

75

1,2

𝜶𝒕 = 𝟔𝟐. 𝟓 ≈ 60°

3.9.5 Parámetros de la rampa

Para el ancho de la rampa se considera la siguiente fórmula:

T = a (0.5 + 1.5n)

Donde:

T = espacio para la volqueta

a = ancho de la volqueta (2,5 según catálogo)

n = número de carriles (1)0

T = a (0.5 + 1.5n)

T = 2.5 (0.5 + 1.5 (1))

T = 5 metros

3.9.6 Pendiente de la rampa

Como se mencionó anteriormente, la longitud de transporte no excederá los 300 metros, para

el cálculo consideramos este dato, se va a considerar una rampa que conecte tres bancos con 8

metros de altura (24m), como se indica en el siguiente esquema:

56

Figura 20.- Esquema de las dimensiones para el cálculo de la berma.


𝑋 = √3002 − 242

𝑋 = √89424

𝑋 = 299.04 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠

𝑚 =24 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠

299.04 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠∗ 100%

𝑚 = 0.08 ∗ 100%

𝑚 = 8%

La pendiente de la rampa será de 8%, según (Montané Lobos, 2020), este valor es

recomendado para la construcción de rampas.

3.9.7 Ancho de plataforma

𝑩𝒑𝒕 = 𝑩𝒔 + 𝑻 + 𝑬𝒔 + 𝑬𝒔𝒆𝒑𝒂𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 + 𝑪

Donde:

Bpt = ancho de la plataforma

Bs = Prisma de deslizamiento

T = espacio para la volqueta (5 m)

Es = espacio de seguridad de volqueta (1 m)

57

E separación = espacio de separación entre retroexcavadora y prisma de deslizamiento (2 m)


Prisma de deslizamiento

𝑩𝒔 = 𝑯𝒃 𝒕𝒂𝒏(𝜷 − Ø)

Donde:

Bs = prisma de deslizamiento

Hb = altura del banco (8 m)

Β = ángulo del talud del banco (75°)

Ø = ángulo de fricción interna (45°)

Según el informe de producción elaborado por el ingeniero Veloz, la cantera de estudio cuenta

con una roca de calidad media, el ángulo de fricción interna calculado con el software RocData

es de 45°.

𝐵𝑠 = 𝐻𝑏 𝑡𝑎𝑛(𝛽 − Ø)

𝐵𝑠 = (8) 𝑡𝑎𝑛(75 − 45)

𝑩𝒔 = 𝟒. 𝟔 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔

Altura del prisma de deslizamiento

Hbs = 1 + 0.04 (Hb)

Donde:

6Hbs = altura del prisma de deslizamiento


Hbs = 1 + 0.04 (Hb)

Hbs = 1 + 0.04 (8)

Hbs = 1.32 metros

58

Espacio de maniobra de la retroexcavadora

C = 1.7 Ae

Donde:


Ae = radio de giro de la retroexcavadora Caterpillar 320 BL (2.83 m, según catálogo)

C = 1.7 Ae

C = 1.7 (2.83)

C = 4.81

Ancho de la plataforma

𝐵𝑝𝑡 = 𝐵𝑠 + 𝑇 + 𝐸𝑠 + 𝐸𝑠𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 + 𝐶

𝐵𝑝𝑡 = 4.6 + 5 + 1 + 2 + 4.81

𝑩𝒑𝒕 = 𝟏𝟕. 𝟒𝟏 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔

3.9.8 Ancho de berma para bancos de liquidación

𝑩 =𝟏

𝟑𝑯𝒃

Donde:

B = ancho de berma


𝐵 =1

3𝐻𝑏

𝐵 =1

3(8)

𝑩 = 𝟐. 𝟕 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔

59

3.9.9 Ángulo del talud de liquidación de la cantera

𝜶𝒍 =𝜶𝒕

𝒏

Donde:

αl = ángulo de liquidación

αt = ángulo del talud de trabajo (60°)

n = coeficiente de seguridad para bancos de liquidación (1.5)

Para determinar el coeficiente “n” se debe considerar la vida útil de la concesión hasta su

cierre técnico (18 años).

𝛼𝑙 =𝛼𝑡

𝑛

𝛼𝑙 =60

1.5

𝜶𝒍 = 𝟒𝟎°

3.9.10 Ángulo del borde de liquidación

Para trazar el ángulo del borde de liquidación, se proceden hacer ciertos cálculos

trigonométricos basándonos en el siguiente esquema:

Figura 21.- Esquema de las dimensiones del talud final.


60

tan ∝𝑙=𝐻𝑏

𝑋

X =𝐻𝑏

tan ∝𝑙

X =8 𝑚

tan(40°)

𝐗 = 𝟗. 𝟓𝟑𝟒𝟎𝟐𝟖𝟕𝟒 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔

𝑑 = 𝑥 − 𝐵

𝑑 = 9.53402874 m – 2.7m

𝒅 = 𝟔. 𝟖𝟑𝟒𝟎𝟐𝟖𝟕𝟒𝟎𝟕𝟓 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔

Figura 22.- Parámetros para el cálculo del ángulo del borde final o de liquidación.


tan 𝜃 =𝐻𝑏

𝑑

tan 𝜃 =8 𝑚

6.83402874𝑚

𝛉 = 𝟒𝟗. 𝟒°

61

Figura 23.- Parámetros del talud final o de liquidación.


3.10 GEOTECNIA DEL TALUD

3.10.1 Determinación de la estabilidad del talud

3.10.1.1 Coeficiente para el análisis pseudo estático

Se debe analizar si el diseño del área de estudio es estable o presenta inestabilidad, si éste

fuera el caso se debe establecer un escenario estable antisísmico en el caso de que existan

factores externos o internos.

Para el análisis pseudo estático se considera la expresión de aceleración sísmica establecida

por (Manual de estabilidad de carreteras, 2002):

𝐸ℎ =0.6(𝑎𝑚𝑎𝑥)

𝑔

𝑎𝑚𝑎𝑥 = 𝑍𝐹𝑎

𝐸ℎ =0.6(𝑍𝐹𝑎)

𝑔

Donde:

Z = zona sísmica

Fa = fuerzas actuantes

62

g = gravedad

3.10.1.2 Zonas sísmicas

Según (Carazo, 2015) “La aceleración sísmica es una medida utilizada en terremotos que

consiste en una medición directa de las aceleraciones que sufre la superficie del suelo, la unidad

de aceleración utilizada es la intensidad del campo gravitatorio (g = 9.81)”

La cartografía de zonificación sísmica indica que la concesión Masaquiza- Pinto tiene una zona

sísmica de 0.4 g, que se encuentra en el valle interandino, es decir, se califica como una zona

sísmica alta V.

(Ubicación aproximada de la cantera Masaquiza – Pinto ( )

Figura 24.- Zonas sísmicas de Ecuador para la determinación del factor Z.

Fuente: (NEC, 2014).

Tabla 17. Valores del factor Z


63

“Se establecen tablas para clasificar el perfil del suelo de la concesión Masaquiza - Pinto, en las

cuales se toma en cuenta el tipo de material y la velocidad sónica.” (NEC, 2014) La geología

local detalla una roca de resistencia media y una velocidad sónica de 700 m/s, quedando definido

como perfil C.

Tabla 18. Fragmento de la tabla de clasificación de los perfiles del suelo


Al determinar el tipo de perfil del suelo de la cantera se procede a determinar el factor de

aceleración Fa=1.3:

Tabla 19. Coeficiente de amplificación del suelo “Fa”


Componente horizontal:

𝐸ℎ =0.6(𝑍𝐹𝑎)

𝑔

𝐸ℎ =0.6((0.4)(1.3))

9.81

𝐸ℎ = 0.031

64

Componente vertical

Nos basamos en la siguiente expresión:

𝐸𝑣 =2

3𝐸ℎ

𝐸𝑣 =2

3(0,031)

𝐸𝑣 = 0.02

Tabla 20. Parámetros físico-mecánicos de los materiales

Unidad

litológica

Sim

bo

log

ía

Pes

o

esp

ecíf

ico

Án

gu

lo d

e

fric

ció

n

inte

rna

Co

hes

ión

Hu

med

ad

Co

mp

resi

ón

sim

ple

Mó

du

lo d

e

Yo

un

g

Co

efic

ien

te

de

Po

isso

n

Co

efic

ien

tes

sísm

ico

s

(KN/m3) (°) (kPa) (%) (kPa) (GPa) (v) KH

KV

Toba U1 14.19 31.41 57.23 22 445.23 0.02 0.32

0.0

31

0.0

2

Arena U2 16.86 33.2 No

cohesivo 20 69335.56 0.072 0.35

Piedra pómez U3 - 35 10 3.22 - 0.066 0.34

Arena

volcánica U4 11 29.7 28.14 13 17350.06 0.02 0.29

Conglomerados U5 20.14 32.98 32.66 22 48255.14 0.07 0.34

Depósito

volcánico U6 - 29.03 46 - 1130 0.023 0.29

Conglomerados

andesíticos Base 20 45 29 10.05 27700 36.2 0.23

Fuente: Daniel Narváez, datos tomados de (Sosa H. , 1989).

3.10.2 Método de análisis de estabilidad de talud

3.10.2.1 Equilibrio Límite

Para realizar el analisis de equilibrio límite del talud planteado para el diseño final en sentido

S-N, se ha considerado los metodos de Bishop Simplified, GLE/Morgenstern – Price, Janbu

Simplified, Ordinary/Fellenius y Spencer y tambien se ha apreciado una carga de 20 kN/m2

debido al peso de las volquetas cuando están cargadas con material. Con lo expuesto

anteriormente se ha obtenido el siguiente resultado con el software Slide:

65

Figura 25.- Coeficiente de seguridad del perfil final de la cantera Masaquiza – Pinto_ sentido S-N.


El factor de seguridad del perfil en sentido S-N es igual a 1.257, considerando tanto las cargas

sísmicas, la carga dinámica y todos los métodos de análisis, es decir, el diseño de la cantera

presenta estabilidad.

3.10.2.2 Análisis tenso-deformación

Para el análisis de los elementos finitos se utiliza el software Phase II y se obtiene el siguiente

resultado:

Figura 26.- Análisis tenso – deformación del perfil final de la cantera Masaquiza – Pinto_ sentido S-N.


66

Como se puede apreciar en la Figura 26, se crea una deformación con un factor de seguridad

de 1.21 en la parte superior del talud, es decir, existe riesgo de deslizamiento, por lo que se

recomienda construir bermas en liquidación de 4.7 metros disminuyendo el factor de movimiento

en masa a 0.39 como se muestra en la Figura 27 y realizar auscultación periódica hasta

cerciorarnos de que exista estabilidad en el diseño.

Figura 27.- Análisis tenso – deformación del perfil en liquidación (4.7 m) en sentido S-N.


3.11 DETERMINACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE LA CANTERA

En la cantera Masaquiza – Pinto se ha desarrollado una actividad minera artesanal, por lo cual

ya se ha extraído material pétreo para su comercialización. Se ha manifestado en los

antecedentes de este trabajo de titulación que se requiere una explotación técnica que sea

rentable para lograr la extracción de las reservas industriales para lo cual se han desarrollado

ensayos de granulometría para determinar los productos que se obtendrán.

Tabla 21. Tipos de productos de material pétreo de la concesión Masaquiza – Pinto

CLASIFICACIÓN DE MATERIAL

Ripio Hormigón

Tamiz Tipo de clasificación

Ripio 1 ½” Cribados

67

Ripio 1” Cribados

Ripio ¾” Cribados

Ripio ½” Cribados

Ripio 3/8” Cribados

Ripio # 4 Cribados

Ripio # 8 Cribados

Arena Lavada


Arena 3/8” Cribados

Arena # 4 Cribados

Arena # 8 Cribados

Arena # 16 Cribados

Arena # 30 Cribados

Arena # 50 Cribados

Arena #

100

Cribados

Arena #

200

Cribados

Arena minada


Arena 3/8” Cribados

Arena # 4 Cribados

Arena # 8 Cribados

Arena # 16 Cribados

Arena # 30 Cribados

Arena # 50 Cribados

Arena #

100

Cribados

Arena #

200

Cribados

Fuente: (Masaquiza Pinto, 2017).

68

Al revisar la columna estratigráfica se tiene una potencia de 17 metros de conglomerados, con

un 75% de clastos y 25% de matriz, con forma subredondeada a subangulosa con tamaño de 15 a

20 cm, por tal razón aumentan las reservas, pero también se requiere la implementación de una

trituradora para obtener material condicionado al tamaño de interés de comercialización.

3.12 ESTUDIO DEL MERCADO

3.12.1 Identificación del mercado

La extracción, producción y comercialización de material pétreo ha permitido la fabricación

de hormigón de cemento, hormigones asfalticos entre otros. En la ciudad de Ambato existen 30

canteras, de las cuales están laborando solo 12 de ellas.

La concesión Masaquiza – Pinto cuenta con un stock de material pétreo que se encuentra en la

entrada a la mina, en donde la pala cargadora llena las volquetas de los compradores para su

distribución en las obras de construcción.

3.12.2 Determinación del precio de comercialización de los productos

Para hacer una determinación del precio de comercialización del material pétreo se hace una

revisión bibliográfica y se hace un resumen en la siguiente Tabla 22:

Tabla 22. Precios de comercialización de material pétreo en la ciudad de Ambato

Empresa minera Material de venta Precio de venta

VIESSTAQ

CONSTRUCCIONES

S. A

Cemento 7.63 $/kg

VIESSTAQ

CONSTRUCCIONES

S. A

Arena - ripio 20 $/m3

BUITRE FREIRE

553 S. A

Arena fina azul y

ripio 20 $/m3

69

Fuente: (Acosta Carrillo, 2021).

En la tabla anterior se puede apreciar el precio de comercialización del material pétreo en la

ciudad donde se encuentra el área de estudio.

3.13 ANÁLISIS ECONÓMICO DEL PROYECTO

Para hacer un análisis económico del proyecto se debe determinar cuánto les cuesta obtener

un metro cubico de material pétreo, para lo cual se establece la inversión en la maquinaria, mano

de obra e infraestructura para el desarrollo de las operaciones mineras.

3.13.1 Inversión del proyecto

Las inversiones previas a las operaciones de extracción se detallan a continuación:

Tabla 23. Costos de los trámites legales para el registro y protocolización de la concesión Masaquiza -

Pinto

Trámites legales Valor (USD)

Título Minero 3000.00

Licencia Ambiental 10000.00

Declaración Juramentada 200.00

SENAGUA 5000.00

Remediación y Mitigación Ambiental 2000.00

TOTAL 20200.00


Tabla 24. Costos de construcción de infraestructura en la concesión Masaquiza – Pinto

Construcción de la infraestructura Valor (USD)

Construcción de mecánica 4000.00

Vías de acceso 15000.00

Adecuación de galpón para hidrocarburos 3000.00

Adecuación de galpón de máquinas 3000.00

Construcción de cunetas para aguas pluviales 400.00

Adquisición y adecuación de tachos para

residuos

450.00

Mantenimiento de maquinaria 1000.00

Adquisición de agua para consumo humano 200.00

70

Implementación de botiquín con medicinas 200.00

Adquisición de Equipos de Protección Personal 500.00

Capacitación para el personal 600.00

Adquisición de extintores 450.00

Plantación de especies forestales y cultivables 2000.00

Monitoreo del suelo 2000.00

TOTAL 32800.00


Tabla 25. Costos de muebles y enseres para las oficinas de la concesión Masaquiza - Pinto

Muebles y enseres Valor (USD)

Muebles y enseres 1000.00

Equipos de oficina 500.00

Equipos de computación 1000.00

TOTAL 2500.00


Tabla 26. Costo de maquinaria necesaria para las operaciones mineras en la concesión Masaquiza –

Pinto

Cantidad Maquinaria y

equipos Modelo

Valor unitario

(USD)

Valor total

(USD)

1 Cargadora frontal

de ruedas CAT 928 45000.00 45000.00

1 Retroexcavadora de

oruga CAT 320 BL 55000.00 55000.00

1 Trituradora CENADAPRIS 25000.00 25000.00

1 Zaranda

estacionaria mixta SLG 108 8000.00 8000.00

1 Volqueta Hino GH8JM7A-XG3 40000.00 40000.00

1 Herramientas

menores varios 500.00 500.00

1 Herramientas para

maquinaria varios 2700.00 2700.00

TOTAL 176200.00 Fuente: Daniel Narváez.

71

Tabla 27. Costo de depreciación de la maquinaria necesaria en la concesión Masaquiza - Pinto

Maquinaria Valor original

(USD)

Valor residual

(USD)

Valor a

depreciarse

(USD)

Cargadora

frontal de ruedas

45000.00 9000.00 36000.00

Retroexcavadora

de oruga

55000.00 11000.00 44000.00

Trituradora 25000.00 5000.00 20000.00

Zaranda

estacionaria

mixta

8000.00 1600.00 6400.00

Volqueta 40000.00 8000.00 32000.00


Tabla 28. Inversión del proyecto en la concesión Masaquiza - Pinto

Inversión previa total Valor (USD)

Tramites 20200.00

Construcción del campamento 32800.00

Maquinaria y equipos 176200.00

Muebles y enseres 2500.00

Subtotal 231700.00

Imprevistos (10%) 23170.00

INVERSIÓN TOTAL 254870.00


3.13.2 Rendimiento de la maquinaria

Para el cálculo del rendimiento de la maquinaria necesaria para llevar a cabo las

operaciones mineras, se recurren a datos de catálogo. Este rendimiento calculado permite la

extracción de 1 m3 de material pétreo de forma efectiva.

Cargadora frontal CAT 928

A continuación, se presenta el cálculo del rendimiento por hora de la cargadora frontal (m3/h):

𝑸𝒉 =𝑸 ∗ 𝑬 ∗ 𝑭 ∗ 𝒇 ∗ 𝟔𝟎

𝒕𝒇

Dónde:

72

Q: Capacidad del cucharon de la maquina = 2 m3

E: Factor de Eficiencia = 0.85

F: Factor de Carga = 0.9

f: Factor de Conversión = 0.75

tf: Tiempo fijo en ciclo = 0.4 min

Conversión de min a h = 60

𝑄ℎ =𝑄 ∗ 𝐸 ∗ 𝐹 ∗ 𝑓 ∗ 60

𝑡𝑓

𝑄ℎ =2 ∗ 0.85 ∗ 0.9 ∗ 0.75 ∗ 60

0.4

𝑄ℎ =68.85

0.4= 172.13 𝑚3/ℎ

𝑸𝒉 = 𝟏𝟕𝟐 𝒎𝟑/𝒉

Retroexcavadora de oruga CAT 320 BL

A continuación, se presenta los cálculos necesarios para obtener el rendimiento por hora de la

retroexcavadora (m3/h):

𝑸𝒉 =𝑸 ∗ 𝑬 ∗ 𝑭 ∗ 𝒇 ∗ 𝟔𝟎

𝒕𝒇

Dónde:

Q: Capacidad del cucharon de la maquina = 0.92 m3

E: Factor de eficiencia = 0.83

F: Factor de carga = 0.86

f: Factor de conversión = 0.75

tf: Tiempo fijo en ciclo = 0.4 min


73

𝑄ℎ =𝑄 ∗ 𝐸 ∗ 𝐹 ∗ 𝑓 ∗ 60

𝑡𝑓

𝑄ℎ =0.92 ∗ 0.83 ∗ 0.86 ∗ 0.75 ∗ 60

0.4

𝑄ℎ =29.55

0.4= 73.88 𝑚3/ℎ

𝑸𝒉 = 𝟕𝟒 𝒎𝟑/𝒉

Volqueta Hino - GH8JM7A XG3

𝑸𝒉 =𝑸 ∗ 𝑬 ∗ 𝑭 ∗ 𝒇

𝒕𝒇𝟔𝟎 +

𝟐𝑫𝟏𝟎𝟎𝟎

Dónde:

Q: Capacidad de carga= 10 m3

E: Factor de eficiencia = 0.83

F: Factor de carga = 0.9

f: Factor de conversión = 0.72

D: Distancia de operación = 250 m

Vm = 2 km/h

tf: Tiempo fijo en ciclo = 2 min


𝑄ℎ =𝑄 ∗ 𝐸 ∗ 𝐹 ∗ 𝑓

𝑡𝑓60 +

2𝐷1000

𝑄ℎ =10 ∗ 0.9 ∗ 0.83 ∗ 0.72

260 +

2 ∗ 2502 ∗ 1000

𝑸𝒉 = 𝟔𝟒. 𝟓𝟒 𝒎𝟑/𝒉

Como la maquinaria empleada en el proyecto es usada, se considera un factor de uso debido al

desgaste que tiene el equipo por los años de trabajo.

74

Tabla 29. Rendimiento de la maquinaria en dependencia del factor de uso

Equipo R(m3/h) Factor de uso Ractual(m3/h)

Cargadora frontal CAT 928 172 0,9 154,8

Retroexcavadora de oruga CAT 320 BL 74 66,6

Volqueta GH8JM7A 64,54 58,086


3.13.3 Costo unitario

Se debe mencionar que en las clases de economía minera impartidas por el Ing. Adán Guzmán

se considera un 7% de índice de riesgo dentro de un proyecto minero por cualquier imprevisto

que suceda durante su preparación y ejecución, como desastres naturales, crisis económicas, etc.

En la Tabla 30 se establece todas las actividades necesarias para el proyecto minero:

Tabla 30. Actividades a realizarse para la ejecución del proyecto minero

Actividad Maquinaria Personal

Destape Logística Ing. Minas

1 retroexcavadora Operador

1 volqueta Operador

Extracción y

carguío

Logística Ing. Minas

1 retroexcavadora Operador

1 volqueta Operador

Transporte 1 volqueta Operador

Cribado 1 trituradora Operador

1 cargadora Operador

Comercialización 1 cargadora Operador


3.13.3.1 Costo unitario de destape

El destape es la extracción de la cobertura vegetal y su transporte a la escombrera en las dos

etapas de extracción.

Tabla 31. Cálculo del costo unitario de destape de la concesión Masaquiza – Pinto

PROYECTO: Prefactibilidad Masaquiza – Pinto Rubro 1

ACTIVIDAD: Destape Unidad: m3/h

75

A. Mano de Obra N0 de

Personal

Salario Nominal F. R Costo Unitario

Ing. Minas 1 7,40 1,83 0,23

Operador 2 2,88 1,89 0,19

TOTAL ($/h) (A) 0,42

B. Equipo N0 de

Unidades

Costo Horario Marca Costo Unitario

Excavadora 1 45,10 CAT 320

BL

0,78

Volqueta 1 63,21 GH8JM7A 1,09

TOTAL ($/h) (B) 1,86

C. Costo Horario A+B ($/h) (C) 2,29

D. Rendimiento de Equipo (m3/h) (D) 58,09

E. Materiales e Insumos Unidad Costo Cantidad Costo Unitario

TOTAL ($/h) (E) 0

F. Costo unitario sin materiales e insumos C/D ($/m3) (F) 0,04

G. Costo Directo CD = E+F ($/m3) 0,04

Costo Indirecto (CI)

DESCRIPCIÓN % COSTO DIRECTO Costo Unitario

H. Gastos generales, administrativos 10% 0,004

I. Imprevistos 7% 0,003

J. COSTO INDIRECTO ($/m3) 0,007

Costo Unitario

Costo Directo (G) ($/m3) 0,04

Costo Indirecto (J) ($/m3) 0,01

COSTO UNITARIO DE DESTAPE G+J ($/m3) 0,05

Utilidad 0.04

Precio crítico ($/m3) 0.09


3.13.3.2 Costo unitario de operación

Finalmente, procedemos a calcular el costo unitario de las actividades de la explotación en las

Tabla 32, Tabla 33, Tabla 34 y Tabla 35:

Tabla 32. Cálculo del costo unitario de la actividad de extracción y carguío de la concesión Masaquiza –

Pinto

PROYECTO: Prefactibilidad Masaquiza - Pinto Rubro 2

76

ACTIVIDAD: Extracción y Carguío del material pétreo Unidad: $/m3

A. Mano de Obra N° de Personal Salario Nominal F. R Costo Unitario

Ing. Minas 1 7,40 1,83 0,20

Operador 1 2,88 1,89 0,08

TOTAL ($/h) (A) 0,29

B. Equipo N° de Unidades Costo Horario Marca Costo Unitario

Retroexcavadora 1 45,10 CAT

320 BL

45,10

TOTAL ($/h) (B) 45,10


D. Rendimiento de Equipo (m3/h) (D) 66,60

E. Materiales e

Insumos

Unidad Costo Cantidad Costo Unitario

TOTAL ($/h) (E) 0,00

F. Costo unitario sin material ni transporte C/D ($/m3) (F) 0,68


Costo Indirecto

DESCRIPCIÓN % COSTO DIRECTO Costo Unitario

H. Gastos generales, administrativos 12% 0,08


J. COSTO INDIRECTO H+I ($/m3) 0,13

Costo Unitario



K. COSTO UNITARIO G+J ($/m3) (K) 0,81

L. Coeficiente de destape 0,11

Costo unitario de extracción y carguío K*L ($/m3) 0,09

Utilidad 0,08

Precio crítico ($/m3) 0,16


Tabla 33. Cálculo del costo unitario de la actividad de transporte interno en la concesión Masaquiza –

Pinto


ACTIVIDAD: Transporte interno del material pétreo Unidad: $/m3

A. Mano de Obra N° de Personal Salario

Nominal

F. R Costo Unitario

77

Operador 1 2,88 1,89 0,09

TOTAL ($/h) (A) 0,09

B. Equipo N° de Unidades Costo

Horario

Marca Costo Unitario

Volqueta 1 63,21 Hino 1,09

TOTAL ($/h) (B) 1,09


D. Rendimiento de Equipo (m3/h) (m3/h) (D) 58,09


TOTAL ($/h) (E) 0,00



Costo Indirecto

H. Gasto generales, administrativos 12% 0,002



Costo Unitario



K. COSTO UNITARIO DE TRANSPORTE G+J ($/m3) 0,02

Utilidad 0.022



Tabla 34. Cálculo del costo unitario de la actividad de cribado en la concesión Masaquiza – Pinto


ACTIVIDAD: Cribado del material pétreo Unidad: $/m3


Nominal

F. R Costo Unitario

Operador 2 2,88 1,89 0,07

TOTAL ($/h) (A) 0,07

B. Equipo N° de

Unidades

Costo

Horario


Cargadora 1 59,49 CAT 928 0,38

Trituradora 1 45,08 CENADAPRIS 0,29

TOTAL ($/h) (B) 0,68



78


TOTAL ($/h) (E) 0,00



Costo Indirecto




Costo Unitario



K. COSTO UNITARIO DE CRIBADO G+J ($/m3) 0,89

Utilidad 0.799



Tabla 35. Cálculo del costo unitario de la actividad de comercialización en la concesión Masaquiza –

Pinto


ACTIVIDAD: Comercialización Unidad: $/m3


Nominal

F. R Costo Unitario

Operador 1 2,88 1,89 0,04

TOTAL ($/h) (A) 0,04

B. Equipo N° de Unidades Costo

Horario


Cargadora 1 59,49 CAT 928 0,38

TOTAL ($/h) (B) 0,38




TOTAL ($/h) (E) 0,00



Costo Indirecto




79

Costo Unitario



K. COSTO UNITARIO DE COMERCIALIZACIÓN G+J ($/m3) 0,50

Utilidad 0.45



3.13.3.3 Amortización

La amortización es una expresión que se utiliza para recuperar la inversión que se hace en el

proyecto minero (trámites, construcción de campamento y accesos, maquinaria, muebles y

enseres e imprevistos). Para el cálculo se debe considerar el factor de actualización.

𝑴 = 𝑺𝟎[𝒊(𝟏 + 𝒊)𝒏

(𝟏 + 𝒊)𝒏 − 𝟏]

Donde:

M = Amortización anual

S0 = Inversión inicial ($ 254870)

i = Interés de la entidad bancaria (7%)

n = Vida útil (17.91 años)

𝑀 = 𝑆0[ⅈ(1 + ⅈ)𝑛

(1 + ⅈ)𝑛 − 1]

𝑀 = 254870[0,07(1 + 0.07)17.91

(1 + 0.07)17.91 − 1]

𝑴 = 𝟐𝟓𝟒𝟎𝟐. 𝟓𝟒 𝑼𝑺𝑫/𝒂ñ𝒐

Para determinar el costo unitario de amortización de 1 m3 de material pétreo, se considera una

relación entre la amortización y la producción anuales de material pétreo:

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑢𝑛ⅈ𝑡𝑎𝑟ⅈ𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑟𝑡ⅈ𝑧𝑎𝑐ⅈó𝑛 =𝑀

𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐ⅈó𝑛 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙

80

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑢𝑛ⅈ𝑡𝑎𝑟ⅈ𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑟𝑡ⅈ𝑧𝑎𝑐ⅈó𝑛 =25402.54 $/𝑎ñ𝑜

93600 𝑚3/𝑎ñ𝑜

𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒖𝒏𝒊𝒕𝒂𝒓𝒊𝒐 𝒅𝒆 𝒂𝒎𝒐𝒓𝒕𝒊𝒛𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = 𝟎. 𝟐𝟕 𝑼𝑺𝑫/𝒎𝟑

Haciendo una sumatoria de todos los costos unitarios calculados anteriormente, se tiene un

costo unitario total de operación de 1.82 $/m3 como se indica en la siguiente Tabla 36:

Tabla 36. Cálculo del costo de producción en la concesión Masaquiza - Pinto

Actividad Costo unitario Unidad de medida

R1 (Destape) 0.05 $/m3

R2 (Extracción y carguío) 0.81 $/m3

R3 (Transporte interno) 0.02 $/m3

R4 (Cribado) 0.89 $/m3

R5 (Comercialización) 0.5 $/m3

Costo unitario de amortización 0.27 $/m3

Costo unitario total 1.82 $/m3 Fuente: Daniel Narváez.

Costo de operación

𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝒐𝒑𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = 𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒖𝒏𝒊𝒕𝒂𝒓𝒊𝒐 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 ∗ 𝒑𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒄𝒊ó𝒏 𝒂𝒏𝒖𝒂𝒍

𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝒐𝒑𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = 𝟏. 𝟖𝟐$

𝒎𝟑∗ 𝟗𝟑𝟔𝟎𝟎

𝒎𝟑

𝒂ñ𝒐

𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝒐𝒑𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = 𝟏𝟔𝟗𝟖𝟗𝟗. 𝟐𝟔𝑼𝑺𝑫

𝒂ñ𝒐

3.13.4 Egresos del proyecto

En la Tabla 37 se plantea los egresos adicionales para la actividad minera explotación de la

cantera Masaquiza – Pinto:

Tabla 37. Egresos adicionales para la explotación de la concesión Masaquiza - Pinto

Ítems Valor

($/año)

Costos de operación 169899.26

Diseño de explotación 2000

81

Patentes 56

Regalías 14040

Informes y auditorias 5000

Aportes a la comunidad 2000

Egresos totales 192995.26


3.13.5 Ingresos del proyecto

El precio crítico de un metro cúbico de material pétreo es de 3.45 $/m3, como se indica en

la Tabla 38:

Tabla 38. Precio crítico del material pétreo

Actividad Precio crítico Unidad de medida

R1 (Destape) 0.09 $/m3

R2 (Extracción y carguío) 0.16 $/m3

R3 (Transporte interno) 0.05 $/m3

R4 (Cribado) 1.69 $/m3

R5 (Comercialización) 0.95 $/m3

Amortización 0.52 $/m4

Precio crítico 3.45 $/m3


Tabla 39. Cálculo de Ingresos en la explotación de la concesión Masaquiza – Pinto

Ítems Valor Unidad

Extracción anual 93600 m3/año

Precio de venta 3.45 $/m3

Precio anual 322808.592 $/año Fuente: Daniel Narváez.

3.14 PARÁMETROS TÉCNICOS OPERATIVOS DEL PLAN DE CIERRE DE MINA

DE LA CANTERA.

La explotación minera de una cantera requiere de dos tipos de cuidado básico durante las

operaciones de producción y al cierre de las mismas, la primera es proteger su acceso con un

cierre perimetral que garantice la seguridad de personas y animales que transiten por el lugar y

82

crear una estabilidad ambiental y paisajística y el segundo es crear estabilidad en las labores

mineras, ya que con el pasar del tiempo puede aumentar la fragmentación del macizo rocoso

debido a la meteorización y lo cual provocar movimientos en masa y procesos erosivos.

Adicionalmente, corregir los parámetros geométricos del talud y diseñar un buen sistema de

drenaje, también se recomienda forestar sus laderas, contribuyendo estas a una mayor

estabilidad.

3.14.1 Cierre progresivo de la mina

Como se ha mencionado antes, la concesión Masaquiza – Pinto cuenta con dos escombreras,

una que se ubica dentro de los límites de concesión y la segunda se encuentra fuera de los

predios del titular minero, pero se planea a futuro obtener los permisos para la adquisición de

dicho espacio e irlo rellenando, debido a que ha sido explotado de forma antitécnica en años

pasados. Siendo un aspecto positivo el generar estabilidad técnica y paisajística y al mismo

tiempo reubicar la sobrecarga. Al construir los accesos en la primera etapa de edificación de la

mina (dos años), se crea la reapertura y limpieza de la primera escombrera, y puesta en marcha la

piscina de sedimentación.

A la par se plantea la actividad de explotación, el franqueo de dos calicatas en la cota

superior, lo que implica que todo el volumen de sobrecarga de suelo cultivable obtenido tanto en

la extracción como el de la operación sea transportado a la escombrera.

3.14.2 Plan de cierre final de la mina

Para el cierre de mina se tiene una secuencia de actividades:

Una de las primeras actividades para el cierre de mina es la conformación final de los bancos

de liquidación con los parámetros técnicos calculados anteriormente.

83

Figura 28.- Parámetros técnicos de taludes de liquidación.


El desmantelamiento de la infraestructura

Carguío y traslado de material que se encuentra acumulado en la escombrera a los

sitios intervenidos durante la explotación, es aconsejable considerar un tiempo de

reposo para la compactación del suelo alojado.

Reposición del suelo cultivable en potencias similares a las que fueron extraídas en

las etapas iniciales del proyecto.

84

Se lleva a cabo la etapa de forestación del área intervenida con especies típicas

existentes en la zona como sigse, cola de león, uvilla, penco, tuna, orquídea, flor de

mayo, ricino, palán palán, cenizo y agujas españolas.

Se debe hacer un seguimiento de especies y adaptar progresivamente cierta parte

de la fauna encontrada inicialmente.

Se debe crear una propuesta u obras complementarias para futuro uso del espacio.

Figura 29.- Flujograma de descripción del cierre de mina Masaquiza – Pinto.


3.14.3 Propuesta de actividad económica después del cierre de mina

Para el proyecto se ha considerado plantear una actividad económica para el cierre de mina,

quedando en consideración de los habitantes de la zona y del titular minero.

CIERRE DE MINA

Conformación final de los bancos

Desmantelamiento de infraestructura

Forestación

Reposición de suelo cultivable

Carguío y transporte de suelo

Seguimiento de especies

Obras complementarias para futuro uso del espacio

85

La plataforma más grande puede ser utilizada como una zona destinada para la

agricultura, ya que en la zona se dedican al cultivo de hortalizas.

Esta área destinada a la agricultura cuenta con una extensión de 17462 m2, para que se pueda

realizar esta actividad se requiere que el suelo tengas ciertas características en su composición

para que sea fértil y se puedan cultivar estos productos.

El horizonte de suelo cultivable debe tener un espesor entre 20 y 30 cm, para lo cual se tiene

que efectuar en la plataforma el relleno con este material, estimándose en un costo por volquete

de $20 por 8m3, como lo afirman los agricultores del sector.

El volumen requerido de suelo considerando un espesor de 30 cm es de 4410.5 m3, para lo

cual se requiere un total de 662 volquetes con un costo total de $13240.

Colindante a la concesión se encuentra un terreno que se dedicada a esta actividad y es

abastecido de agua por una acequia que pasa paralelamente a largo de la carretera, por lo tanto,

proporciona las condiciones ideales para que sea viable esta propuesta.

3.14.4 Plan de mitigación de impactos

“El Plan de Manejo Ambiental (PMA) está conformado por planes y programas considerados

como una guía de implementación de acciones que impidan el deterioro del medio ambiente

durante la ejecución de las actividades de operación y abandono” (Cardino, 2016).

Tabla 40. Plan de manejo ambiental para el cierre de mina Masaquiza - Pinto

Plan de manejo ambiental

Programa de prevención y mitigación de impactos

Objetivo: Prevención y reducción de la contaminación producidas por la actividad minera en la Cantera

Masaquiza –Pinto

86

Fuente: Daniel Narváez en base a (Cardino, 2016).

Lugar de aplicación: Ambato, parroquia Pishilata

Responsable: Concesión Masaquiza – Pinto

Aspecto

ambiental F

ase

Impacto

identificado

Medida propuesta

Pla

zos

de

inic

io

Fin

aliz

ació

n

Generación

de partículas

Aban

dono

Contaminación

del aire

Conservar con una humedad suficiente los

materiales generados en excavaciones y cubrirlos

mientras se disponen con lona o plástico.

Al

inic

iar

las

acti

vid

ades

Cie

rre

y a

ban

dono d

e la

pla

nta

Al

final

izar

la

fase

de

cier

re y

aban

dono

Generación

de ruidos

Contaminación

acústica

Prohibir a los vehículos que trabajen en el

proyecto, el uso de bocinas, cornetas o claxon

salvo la alarma de reserva

Calidad de

aire

Contaminación

del aire

Prohibido hacer quemas a cielo abierto en el sitio

del proyecto

Consumo de

energía

eléctrica

Consumos de

electricidad y

combustibles

Los sistemas de iluminación deberán contar con

tecnología de bajo consumo de energía

Derrames de

combustible

Contaminación

del suelo

Se instalará un área específica para almacenar

combustibles, con muros de contención y un

revestimiento impermeable para contener los

derrames y proteger el suelo y el agua freática

Derrames de

lubricantes y

aceites

Contaminación

del suelo

Todo equipo deberá colocarse sobre superficies

impermeables y la maquinaria móvil o vehículos

recibirán un mantenimiento periódico

verificándose posibles goteos o fugas.

87

CAPITULO IV: RESULTADOS DEL ESTUDIO

4.1 DETERMINACIÓN DEL COSTO- BENEFICIO

4.1.1 Utilidad bruta

Para el cálculo de la utilidad bruta se debe considerar los ingresos y egresos calculados en el

capítulo anterior.

𝑼 = 𝑰 − 𝑬

Donde:

U = Utilidad

I = Ingresos (322808.59 $/año)

E = Egresos (188639.52 $/año)

𝑈 = 𝐼 − 𝐸

𝑼 = 322808.59 $/año − 188639.52 $/año

𝑼 = 𝟏𝟑𝟒𝟏𝟔𝟗. 𝟎𝟖 𝐔𝐒𝐃/𝐚ñ𝐨

4.1.2 Utilidad neta

Para el cálculo de la utilidad neta se considera el costo indirecto de las imposiciones (40%)

establecidas en el artículo 67 de la Ley de Minería, como se plantea en la Tabla 41:

Tabla 41. Imposiciones de valores a pagar por la Ley Minera

Imposiciones (40%)

Compromiso con trabajadores (10%) 13416.91

Compromiso con la comunidad (5%) 6708.45

IR (25%) 33542.27

TOTAL 53667.63


𝑼𝑵 = 𝑼 − 𝑰𝒎𝒑𝒐𝒔𝒊𝒄𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔

Donde:

88

UN = Utilidad neta

U = Utilidad bruta (134169.08 $/año)

Imposiciones = (53667.63$/año)

𝑈𝑁 = 𝑈 − 𝐼𝑚𝑝𝑜𝑠ⅈ𝑐ⅈ𝑜𝑛𝑒𝑠

𝑈𝑁 = 134169.08 $/año − 53667.63 $/año

𝑼𝑵 = 𝟖𝟎𝟓𝟎𝟏. 𝟒𝟓 𝐔𝐒𝐃/𝐚ñ𝐨

Según (Villegas Vélez, 2020), “El estado participará en los beneficios de aprovechamiento de

otros recursos, en un monto que no será inferior a los de la empresa que los explota” establecido

en el artículo 408 de la constitución.

Tabla 42. Valores a pagar según el artículo 408 de la constitución

Ítems Valor ($/año)

Patente de conservación 56.00

Regalías 9684.26

Compromiso con la comunidad

(5%) 6708.45

IR (25%) 33542.27

TOTAL 49990.98 Fuente: Daniel Narváez.

Como la empresa aún sigue ganando más que el estado, se procede a hacer los siguientes

cálculos:

𝑼𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐´ = 𝑼𝑵 − 𝑮𝒂𝒓𝒕í𝒄𝒖𝒍𝒐 𝟒𝟎𝟖

Donde:

Uestado= la ganancia que va a recibir es estado

UN = Utilidad neta con imposiciones (80501.45 $/año)

Gartículo 408 = valores impuestos por la constitución (49990.98 $/año)

𝑈𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜´ = 𝑈𝑁 − 𝐺𝑎𝑟𝑡í𝑐𝑢𝑙𝑜 408

89

𝑈𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜´ = 80501.45$

𝑎ñ𝑜− 49990.98 $/𝑎ñ𝑜

𝑼𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐´ = 𝟑𝟎𝟓𝟏𝟎. 𝟒𝟔𝑼𝑺𝑫

𝒂ñ𝒐

𝑼𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐 =𝑼𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐´

𝟐

𝑈𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 =30510.46

$𝑎ñ𝑜

2

𝑼𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐 = 𝟏𝟓𝟐𝟓𝟓. 𝟐𝟑 𝑼𝑺𝑫/𝒂ñ𝒐

𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒂 𝒑𝒂𝒈𝒂𝒓 𝒂𝒍 𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐 = 𝑼𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐 + 𝑮𝒂𝒓𝒕í𝒄𝒖𝒍𝒐 𝟒𝟎𝟖

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑎 𝑝𝑎𝑔𝑎𝑟 𝑎𝑙 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 = 15255.23 $/𝑎ñ𝑜 + 49990.98 $/𝑎ñ𝑜

𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒂 𝒑𝒂𝒈𝒂𝒓 𝒂𝒍 𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐 = 𝟔𝟓𝟐𝟒𝟔. 𝟐𝟏 𝑼𝑺𝑫/𝒂ñ𝒐

En conclusión, la utilidad neta que recibirá la empresa es de 65246.21 $/año, es decir en

partes iguales con el estado ecuatoriano.

𝑼𝑵𝒆𝒎𝒑𝒓𝒆𝒔𝒂 = 𝟔𝟓𝟐𝟒𝟔. 𝟐𝟏 𝐔𝐒𝐃/𝐚ñ𝐨

4.2 RENTABILIDAD

La rentabilidad analiza el movimiento de un ejercicio económico en un lapso de tiempo de un

año, es proporcional a la utilidad neta e inversamente proporcional a la inversión que se realiza

para llevar a cabo el proyecto minero. Este parámetro establece si es viable realizar o no el plan

planteado.

𝑹 =𝑼𝑵𝒆𝒎𝒑𝒓𝒆𝒔𝒂

𝑺𝟎∗ 𝟏𝟎𝟎%

Donde:

R = Rentabilidad (%)

90

UNempresa = Utilidad neta de la empresa (65246.21 $/año)

S0 = Inversión (254870 $)

𝑅 =𝑈𝑁𝑒𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎

𝑆0∗ 100%

𝑅 =134619.66 $/año

254870 $∗ 100%

𝑹 = 𝟐𝟓. 𝟔 %/𝐚ñ𝐨

4.3 CÁLCULO DE FACTIBILIDAD

4.3.1 Tasa mínima aceptable de rendimiento (TMAR)

(Saguay Dután, 2016) Establece: “Todo inversionista deberá tener una tasa de referencia

sobre la cual basarse para hacer sus inversiones, tasa de referencia es la base de comparación y

de cálculo en las evaluaciones económicas que se hagan. Si no se obtiene cuando menos esta tasa

de rendimiento, la inversión será rechazada. Todo inversionista espera que su dinero crezca en

términos de dinero, como en todos los países hay inflación, aunque su valor sea pequeño, crecer

en términos reales significa ganar un rendimiento superior a la inflación, ya que si gana un

rendimiento igual a la inflación el dinero no crece, sino que se mantiene su poder adquisitivo”

Para el cálculo del TMAR se tiene en cuenta tres factores:

Tasa pasiva: son los intereses de los últimos 5 años que los bancos otorgan a los

inversionistas, se hace un promedio en la tabla:

Tabla 43. Porcentaje de la tasa pasiva de los últimos 5 años en Ecuador

Años Tasa Pasiva en Ecuador

(%)

2017 7.84

2018 9.15

2019 8.02

2020 7.72

2021 8.82

Tasa pasiva 8.31

Fuente: (Banco Central del Ecuador , 2021).

91

Inflación: es la variación de los precios de bienes de los últimos 5 años del país

Tabla 44. Porcentaje de la inflación de los últimos 5 años en Ecuador

Años Inflación en Ecuador

(%)

2015 0.59

2016 0.31

2017 0.09

2018 0.19

2019 0.47

Inflación 0.33

Fuente: (Banco Central del Ecuador , 2021).

Premio al riesgo: hace referencia al incremento de los intereses que tendrían que ser

pagados los proyectos de inversión en nuestro país. Para nuestro proyecto minero se

consideró un 7% de premio al riesgo debido a que el material pétreo no es de alto

valor como el mineral metálico y las actividades mineras siempre presentan riesgos.

Tabla 45. Financiamiento para la inversión del proyecto Masaquiza -Pinto

Tipo de capital Aportación Cantidad ($)

Capital propio 100% 254870.00

Capital externo (Préstamo Banco) 0% 0.00

TOTAL 100% 254870.00


En la Tabla 45 se establece el porcentaje de aportación tanto de los dueños de la concesión

como el capital del banco.

A continuación, en la Tabla 46 se procede a calcular el TMAR:

Tabla 46. Cálculo de la Tasa mínima aceptable de rendimiento para el proyecto minero “Factibilidad de

la cantera Masaquiza – Pinto”

Aportación 100% Capital propio

Tasa pasiva (%) 8.31

Inflación (%) 0.33

Premio al riesgo (%) 7

TMAR (%) 15.64


92

En conclusión, el proyecto puede presentar una rentabilidad mínima aceptada es de 15.64%,

sin embargo, la rentabilidad calculada teniendo en cuenta la inversión del proyecto y la utilidad

neta que recibirá la empresa es de 25.6 %. Para lo cual es viable el desarrollo de este trabajo de

titulación.

4.3.2 Valor actual neto (VAN)

El valor actual neto consiste en llevar todas las monedas o cantidades monetarias futuras

desconocidas a un mismo año presente considerando la tasa mínima aceptable de rendimiento

(TMAR). Para obtener este cálculo se ha determinado el valor presente de los flujos netos de

efectivo (la tabla de cálculo completo lo podemos observar en el anexo 6) que se esperan de la

inversión a la TMAR.

𝑽𝑨𝑵 = −𝑰𝒏𝒗𝒆𝒓𝒔𝒊ó𝒏 + ∑𝑭𝑵𝑬

(𝟏 + 𝒊)𝒏

𝒏

𝒕=𝟎

Donde:

FNE = Flujo neto efectivo

i = TMAR (15.64%)

t = Periodo de tiempo (18 años)

n = último periodo del proyecto

Tabla 47. Datos establecidos para el cálculo del VAN

Datos

Número de periodos 18

Tipo de periodo Anual

Inversión inicial (primer año) 120000

Inversión inicial (segundo año) 140000


93

Tabla 48. Cálculo del VAN del proyecto Masaquiza –Pinto

Años FNE (1+i) ^n FNE/(1+i) ^n

1 -120000 1,16 -103770,32

2 -140000 1,34 -104691,61

3 114883,05 1,55 74290,23

4 106527,91 1,79 59570,48

5 98780,43 2,07 47767,28

6 91596,40 2,39 38302,75

7 84934,84 2,77 30713,50

8 78757,76 3,20 24627,98

9 73029,93 3,70 19748,23

10 67718,66 4,28 15835,34

11 62793,67 4,95 12697,75

12 58226,85 5,72 10181,84

13 53992,17 6,61 8164,43

14 50065,47 7,65 6546,74

15 46424,34 8,84 5249,58

16 43048,03 10,23 4209,44

17 39917,26 11,83 3375,39

18 37014,19 13,68 2706,59

VAN 155525,60


“El VAN es la ganancia o pérdida en términos de valor del dinero en el año actual, después

de haber recuperado las inversiones a una tasa igual a la TMAR” (Saguay, 2016)

Se debe considerar los siguientes criterios para la calificación del VAN:

Tabla 49. Criterio de decisión según el VAN

VAN Descripción Decisión a tomar

< 0 el proyecto no es factible, la tasa de

descuento supera a la ganancia Se debe rechazar el proyecto

= 0 el proyecto tendrá ganancias iguales a la

tasa de descuento

Es indiferente, se debe tomar

en cuenta otros parámetros

> 0 el proyecto resulta factible, la tasa de

descuento es menor a la ganancia Se debe aceptar el proyecto


94

En conclusión, el VAN es positivo lo que significa que existirán ganancias extra después de

haber recuperado la inversión, lo cual implica que es factible la inversión en el proyecto

Masaquiza – Pinto.

4.3.3 Cálculo de la tasa interna de retorno (TIR)

La tasa interna de retorno considera que la suma de los flujos desconocidos sea igual a la

inversión inicial.

𝑇𝐼𝑅 = 𝑇𝑀𝐴𝑅𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 + (𝑇𝑀𝐴𝑅𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 − 𝑇𝑀𝐴𝑅𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟) ∗𝑉𝐴𝑁𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟

𝑉𝐴𝑁𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 − 𝑉𝐴𝑁𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟

Tabla 50. Datos para el cálculo del TIR

i Iv Ub VAN

7% 234430,9547 1429032,441 1194601,487

10% 224793,3884 1107710,963 882917,5741

15,64% 208461,9295 725775,4879 517313,5583

50% 142222,2222 141286,8106 -935,411634

75% 114285,7143 68384,54776 -45901,1665

100% 95000 39006,66588 -55993,3341

125% 80987,65432 24556,27368 -56431,3806

200% 55555,55556 8580,77039 -46974,7852

Fuente: Daniel Narváez

𝑇𝐼𝑅 = 15.64 + (100 − 15.64) ∗−55993.3341

−55993.3341 − 517313.5583

𝑻𝑰𝑹 = 𝟗𝟐%

95

Figura 30.- Cálculo del TIR con gráfica de dispersión.


Tabla 51. Criterio de decisión según el TIR

TIR Descripción Decisión a tomar

< i Si la TIR es menor a la tasa de

corte

Se debe rechazar el

proyecto

= i Si la TIR es igual a tasa de corte Se debe aceptar el

proyecto

> i Si la TIR es mayor a la tasa de

corte

Se debe aceptar el

proyecto

Fuente: Daniel Narváez

La TIR calculada para este proyecto es de 92%, al hacer una comparación con la tasa mínima

aceptada de rendimiento que es de 15.64%, es decir, el proyecto minero es aceptable porque va a

rendir 76.36% más que el mínimo valor esperado.

-200000

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

0% 50% 100% 150% 200% 250%

VA

LOR

AC

TUA

L N

ETO

(V

AN

) ($

)

TASA DE DESCUENTO (%)

TASA INTERNA DE RETORNO (TIR)

TIR

96

4.4 MATRIZ DE RESULTADOS

Tabla 52. Análisis de resultados de todo el proyecto

Factibilidad técnico, económico y cierre técnico de la cantera de materiales de

construcción Masaquiza-Pinto, código 20000511

Objetivo 1: Determinar las reservas existentes en el área del estudio.

Actividad: Para el cálculo de reservas se aplica el método de perfiles

Volumen total 1 676 368.29 m3

Volumen sobrecarga 161 858.96 m3

Material pétreo 1 514 509.33 m3

Producción diaria 300 m3/día

Coeficiente destape 0.11

Vida útil de la

cantera

17.91 años ≈ 18 años

Profundidad de la

cantera

72 m

Objetivo 2: Definir el sistema de explotación.

Actividad: Establecer el método de explotación considerando las características

geológicas, geomorfológicas y técnicas del depósito.

Explotación de canteras con bancos descendentes

Talude

s

En trabajo En liquidación

Altura (m) 8 Altura (m) 8

Angulo (°) 60 Angulo (°) 40

Berma de seguridad

(m)

4.6 Berma de seguridad

(m)

2.7

Ancho de plataforma

(m)

17.41 Angulo del borde (°) 49

Objetivo 3: Determinar los productos que se pueden obtener del área de estudio.

Actividad: La deducción de los productos de la cantera se realiza haciendo un

análisis de la geología del lugar.

Ripio y arena de diferentes tamaños

Objetivo 4: Determinar el mercado.

Actividad: Obtener información de la oferta pasada y futura y establecer el precio

del material pétreo

Precio de material pétreo 3.45 USD/ m3

Objetivo 5: Determinar los costos de inversión y operación.

97

Actividad: Calcular los costos directos e indirectos, ingresos y egresos del proyecto

Inversión

Trámites $20200.00

Construcción del campamento $32800.00

Maquinaria y equipos $176200.00

Muebles y enseres $2500.00

Subtotal $231700.00

Imprevistos (10%) $23170.00

INVERSIÓN TOTAL $254870.00

Rendimiento

Retroexcavadora 66.6 m3/h

Cargadora frontal 154.8 m3/h

Volqueta 58.086 m3/h

Costo horario

Retroexcavadora 45.10 $/h

Cargadora frontal 59.49 $/h

Volqueta 63.21 $/h

Trituradora 45.08 $/h

Costo unitario

Destape 0.05 $/ m3

Extracción y carguío 0.09 $/ m3

Transporte interno 0.02 $/ m3

Cribado 0.89 $/ m3

Comercialización 0.5 $/ m3

Costo unitario de amortización 0.27 $/ m3

Costo unitario total 1.82 $/ m3

Egresos 188639.52 USD/año

Ingresos 322808.59 USD/año

Objetivo 6; Realizar la valoración técnica, económica y ambiental de la concesión

Actividad: Medir la factibilidad económica del proyecto a través del TMAR, VAN y del

TIR

Utilidad

neta 65246.21 $/año

TMAR 15.64%

Rentabilida

d 25.6 %

VAN $155525.6

TIR 92% Fuente: Daniel Narváez.

98

CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1 CONCLUSIONES

Las reservas existentes en el área del estudio se estimaron a través del método geométrico

de perfiles, obteniéndose un volumen total de terreno de 1 676 368.29 m3, sobrecarga igual a 161

858.96 m3 y un volumen de material pétreo igual a 1 514 509.33 m3.

El sistema de explotación es a cielo abierto con el método de explotación de bancos

descendentes. El método de explotación fue seleccionado considerando los parámetros técnicos

siguientes: la dirección de explotación de las operaciones mineras en la cantera es S-N, siendo la

cota máxima 2438 m.s.n.m y la mínima 2366 m.s.n.m, profundidad de cantera: 72 m, altura de

los bancos: 8 m, ángulo de talud de los bancos en trabajo: 60°, ancho del prisma de

deslizamiento: 4.6 m, ancho de vía: 5 m, ancho de la plataforma de trabajo: 17.41 m, ángulo de

talud de los bancos en liquidación: 40°, ángulo del borde de los bancos en liquidación: 49°,

berma de seguridad en liquidación: 2.7 m, coeficiente de destape: 0.11, factor de seguridad de

1.257 y un factor crítico de desplazamiento de deformación de 1.21. es decir, el diseño planteado

en esta tesis presenta estabilidad.

En la concesión Masaquiza – Pinto se establecieron las actividades de destape, y

operación para la obtención de arena y ripio de diferente granulometría y polvo. La

comercialización se la realiza en la cantera, in situ, las empresas de construcción llegan con sus

volquetas y obtienen el producto a 3.45 USD/m3.

Los costos de inversión son de 254870 dólares, operación de 169899.26 USD/año, y

extraer un metro cúbico de material pétreo es de 1.82 dólares.

99

El análisis de factibilidad determinó una utilidad neta para la empresa de 65246.21

USD/año, con una rentabilidad de 25.6 %, el valor actual neto (VAN) igual a 155525.6 dólares y

un TIR DE 92% lo que implica que se debe aceptar el proyecto.

5.2 RECOMENDACIONES

Se recomienda como eje fundamental realizar el seguimiento de este proyecto

integrador y aplicar los parámetros técnicos aquí detallados para la explotación de la

cantera Masaquiza-Pinto.

Explotar el material pétreo referido en este proyecto como Área 2 (A2), posterior a la

explotación del sector principal de la cantera conocido como Área 1 (A1).

Se exhorta al titular minero y a sus socios a adquirir los terrenos contiguos al Área 2,

con el propósito de ampliar la zona de explotación, pues se ha evidenciado que posee

un gran potencial de explotación, presentando una propuesta de solución al pasivo

ambiental que posee este terreno.

Se recomienda un monitoreo periódico y control eficiente de las condiciones

mecánicas de los taludes.

Se recomienda la reubicación del material orgánico rico procedente del destape como

cubertura de las bermas en el proceso de cierre de mina, de tal manera que se pueda

sembrar plantas mejorando ostensiblemente la estabilidad de la cantera.

100

CAPÍTULO VI: REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA Y ANEXOS

6.1 Bibliografía

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105

6.2 Webgrafía

http://rrnn.tungurahua.gob.ec/ (boletín meteorológico de Tungurahua)

6.3 Anexos

Anexo 1. Mapa topográfico de

la cantera Masaquiza-Pinto

http://rrnn.tungurahua.gob.ec/

107

Anexo 2. Perfiles y cálculo de

reservas de la cantera

114

Anexo 3. Catálogos de equipos

115

Cargadora de ruedas Caterpillar 928 G

116

Retroexcavadora de orugas Caterpillar 320 BL

Volqueta

GH8JM7A-XG3

118

Anexo 4. Ensayos de

Laboratorio

122

Anexo 5. Diseño final de

explotación de la cantera

Masaquiza-Pinto

125

Anexo 6. Cierre de mina de la

cantera Masaquiza-Pinto

127

Anexo 7. Flujo de caja y costos

unitarios

128

FLUJO DE CAJA

Descripción Inversión Operación

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Ingre

sos

Ventas (Vi) 322808

,592

32926

4,8

33585

0,06

342567

,061

34941

8,4

356406,

77

363534,

9054

37080

5,6

37822

1,72

38578

6,15

39350

1,87

40137

1,91

40939

9,35

41758

7,34

42593

9,08

43445

7,86

Eg

reso

s

Inversión fija (Ivi) 12000

0

14000

0

Costos de

Producción (Cpi)

169899

,26

17329

7,2

17676

3,19

180298

,453

18390

4,42

187582,

5105

191334,

1607

19516

0,84

19906

4,06

20304

5,34

20710

6,25

21124

8,37

21547

3,34

21978

2,81

22417

8,46

22866

2,03

Patente de

conservación

56 56 56 56 56 56 56 56 56 0 56 56 56 56 56 56

Regalías 9684,2

5777

14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040 14040

Compromiso con la

comunidad

6708,4

5

14174,

63

14174,

63

14174,

63

0,00 14174,6

3

14174,6

3

14174,

63

0,00 14174,

63

14174,

63

14174,

63

0,00 14174,

63

14174,

63

14174,

63

Utilidad bruta (Vi-

Cpi)

Actualización 152909

,33

15596

7,52

15908

6,87

162268

,61

16551

3,98

168824,

26

172200,

74

17564

4,76

17915

7,65

18274

0,81

18639

5,62

19012

3,54

19392

6,01

19780

4,53

20176

0,62

20579

5,83

i Inversiones (Ivi) 11214

9,53

12228

1,42

7% Utilidad bruta (Vi-

Cpi)

124819

,564

11898

6,9

11342

6,74

108126

,425

10307

3,79

98257,2

5607

93665,7

9551

89288,

889

85116,

511

81139,

104

77347,

557

73733,

185

70287,

709

67003,

237

63872,

245

60887,

56


0,91

11570

2,48


Cpi)

114883

,045

10652

7,9

98780,

43

91596,

3987

84934,

842

78757,7

6299

73029,9

2568

67718,

658

62793,

665

58226,

853

53992,

173

50065,

469

46424,

344

43048,

028

39917,

263

37014,

189


0,32

10469

1,61

15,64

%

Utilidad bruta (Vi-

Cpi)

98880,

2932

87217,

14

76929,

679

67855,

6495

59851,

922

52792,2

5211

46565,2

8637

41072,

805

36228,

175

31954,

98

28185,

817

24861,

236

21928,

797

19342,

246

17060,

784

15048,

426

i Inversiones (Ivi) 80000 62222,

222


Cpi)

45306,

4691

30808,

4

20949,

711

14245,

8037

9687,1

465

6587,25

9628

4479,33

6547

3045,9

489

2071,2

452

1408,4

467

957,74

379

651,26

578

442,86

073

301,14

53

204,77

88

139,24

958

i Inversiones (Ivi) 68571,

429

45714,

286


Cpi)

28531,

1875

16629,

61

9692,6

849

5649,4

5063

3292,8

227

1919,24

5203

1118,64

5776

652,01

068

380,02

908

221,50

267

129,10

441

75,249

428

43,859

667

25,563

92

14,900

113

8,6846

375

i Inversiones (Ivi) 60000 35000

100

%

Utilidad bruta (Vi-

Cpi)

19113,

6667

9747,9

7

4971,4

647

2535,4

47

1293,0

78

659,469

7635

336,329

5794

171,52

809

87,479

324

44,614

455

22,753

372

11,604

22

5,9181

521

3,0182

576

1,5393

114

0,7850

488

i Inversiones (Ivi) 53333,

333

27654,

321

125

%

Utilidad bruta (Vi-

Cpi)

13424,

139

6085,6

1

2758,8

097

1250,6

6041

566,96

605

257,024

6098

116,517

8231

52,821

413

23,945

707

10,855

387

4,9211

089

2,2309

027

1,0113

426

0,4584

753

0,2078

421

0,0942

218

i Inversiones (Ivi) 40000 15555,

556

200

%

Utilidad bruta (Vi-

Cpi)

5663,3

0864

1925,5

25

654,67

848

222,59

0683

75,680

832

25,7314

8292

8,74870

4193

2,9745

594

1,0113

502

0,3438

591

0,1169

121

0,0397

501

0,0135

15

0,0045

951

0,0015

623

0,0005

312

129

RETRORETRORETROEXCAVADORA

PALA CARGADORA

Potencia (kW) 128

Costo de propiedades

Potencia (kW) 190


kW/h 0.04

depreciación ($/h) 3.66

kW/h 0.04

depreciación ($/h) $4

Tipo de energía hidráulica

IMA 32083.33

Tipo de energía hidráuli

co IMA 27000

Valor original (Vo) 55000

Costo de capital ($/h) 2.24


Costo de capital ($/h) 2.025

Valor residual (Vr) 11000

Costo del seguro ($/h) 0.32

Valor residual (Vr) $9,000

Costo del seguro ($/h) 0.27

Valor a depreciar

(Vd) 44000

Costo de propiedad ($/h) (C1) 6.23

Valor a depreciar (Vd) 36000

Costo de propiedad ($/h)

(C1) 5.89

Neumáticos

Costo de funcionamiento

Neumáticos


Precio 2000

Costo de energía ($/h) 19.45

Precio 2500

Costo de energía ($/h) 28.88

Vida útil 1000

Diésel ($/h) 2.82

Vida útil 1000

Diésel ($/h) 3.111

Aditamentos de recambio

Aceites y lubricantes ($/h) 0.4


Aceites y lubricantes ($/h) 0.8

Diésel

Costo neumático ($/h) 2.2

Diésel

Costo neumático ($/h) 2.75

Precio (galón) 1.037

Mantenimiento ($/h) 4.03



$/h 2.72

Piezas de recambio ($/h) 0

$/h 3

Piezas de recambio ($/h) 2.7

Gasolina

Costo del operador ($/h) 5.45

Gasolina

Costo del operador ($/h) 5.45


Costo de operación ($/h) (C2) 34.36


Costo de operación ($/h)

(C2) 47.65

$/h 4.87

Subtotal (C1+C2) 40.59

$/h 4.87


Filtros y grasas

Administración 4.05

Filtros y grasas


Precio 2

Costo horario 44.65

Precio 4

Costo horario 58.90

$/h 0.2

Utilidad 0.44

$/h 0.2

Utilidad 0.589

Piezas de recambio

Precio horario ($/h) 45.09

Piezas de recambio

Precio horario ($/h) 59.48

Precio 0

Precio 2700

Vida útil 0

Vida útil 1000

Condiciones de

utilización (duro) 1.1

Condiciones de utilización

(duro) 1.1

Vida útil

Vida útil

Horas (Vu) 12000

Horas (Vu) 10000

Años (n) 6

Años (n) 5

Interés anual capital

(i) 14

Interés anual capital (i) 15

Seguros (s) 2

Seguros (s) 2

130

VOLQUETA

TRITURADORA

Potencia (kW) 128


Potencia (kW) 132


kW/h 0.04

depreciación ($/h) 0

kW/h 0.04

depreciación ($/h) $1

Tipo de energía hidrául

ica IMA 0

Tipo de energía Eléctrica

IMA 13333


Costo de capital

($/h) 0


Costo de capital

($/h) 0.93

Valor residual (Vr) 0

Costo del seguro

($/h) 0

Valor residual (Vr) $5,000

Costo del seguro

($/h) 0.13


Costo de propiedad

($/h) (C1) 0


Costo de propiedad

($/h) (C1) 1.73

Neumáticos


Neumáticos


Precio 2000

Costo de energía

($/h) 19.456

Precio 0

Costo de energía

($/h) 27.456

Vida útil 1000

Diésel ($/h) 2.82064

Vida útil 0

Diésel ($/h) 0


Aceites y lubricantes

($/h) 0.4


Aceites y lubricantes

($/h) 1.2

Diésel

Costo neumático

($/h) 2.2

Diésel

Costo neumático

($/h) 0


Mantenimiento ($/h) 0

Precio (galón) 0


$/h 2.72

Piezas de recambio

($/h) 0

$/h 0

Piezas de recambio

($/h) 4

Gasolina

Costo del operador ($/h)

0

Gasolina

Costo del operador ($/h)

5.450


Costo de operación

($/h) (C2) 24.87

Precio (galón) 0

Costo de operación

($/h) (C2) 38.83

$/h 4.87


$/h 0


Filtros y grasas


Filtros y grasas


Precio 2

Costo horario 27.36

Precio 6

Costo horario 44.629

$/h 0.2

Utilidad 0.273

$/h 0.2

Utilidad 0.4462

Piezas de recambio

Precio horario

($/h) 27.63

Piezas de recambio

Precio horario

($/h) 45.076

Precio 0

Precio 4000

Vida útil 0

Vida útil 1000

Condiciones de utilización

(duro) 1.1

Condiciones de

utilización (duro) 1.1

Vida útil

Vida útil

Horas (Vu) 12000

Horas (Vu) 30000

Años (n) 6

Años (n) 15



Seguros (s) 2

Seguros (s) 2

Factibilidad técnica, económica y cierre técnico de la ...

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