UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · 2019. 7. 1. · A mis primas queridas, Carla y Cinthya Huera, por ser mis consejeras y apoyo incondicional en todo momento, siempre

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERIA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y

AMBIENTAL

CARRERA DE INGENIERÍA DE MINAS

Determinación y análisis de costos de operación para la extracción de materiales de

construcción en la cantera Tanlahua.

Trabajo de titulación modalidad Proyecto Integrador previo a la obtención del Título de

Ingeniera de Minas

Autora:

Mena Huera Andrea Lucía

TUTOR:

Ing. Adán Guzmán García

Quito, 2019

ii

DERECHOS DE AUTOR

Yo, Mena Huera Andrea Lucia, en calidad de autora y titular de los derechos morales y

patrimoniales del trabajo de titulación: DETERMINACIÓN Y ANÁLISIS DE COSTOS DE

OPERACIÓN PARA LA EXTRACCIÓN DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN

LA CANTERA TANLAHUA, modalidad presencial, de conformidad con el Art. 114 del

CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS,

CREATIVIDAD E INNOVACIÓN, concedemos 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. Conservamos a mi favor todos los derechos de autor sobre la obra,

establecidos en la normativa citada.

Asimismo, 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.

La autora declara que la obra objeto de la presente autorización es original en su forma de

expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por

cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad de toda

responsabilidad.

Firma:

Mena Huera Andrea Lucia

C.I: 1721238531

E-mail: [email protected]

iii

APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del Trabajo de Titulación, presentado por Andrea Lucia Mena Huera, para

optar por el Grado de Ingeniería en Minas; cuyo título es: DETERMINACIÓN Y ANÁLISIS

DE COSTOS DE OPERACIÓN PARA LA EXTRACCIÓN DE MATERIALES DE

CONSTRUCCIÓN EN LA CANTERA TANLAHUA, considero que dicho trabajo reúne los

requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la presentación pública y evolución por parte

del tribunal examinador que se designe.

En la ciudad de Quito, a los 26 días del mes de abril del año 2019.

Ing. Guzmán García Viterbo Adán

DOCENTE – TUTOR

C.I. 1800727115

iv

APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TRIBUNAL

Los Miembros del Proyecto Integrador denominado:

“DETERMINACIÓN Y ANÁLISIS DE COSTOS DE OPERACIÓN PARA LA

EXTRACCIÓN DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN LA CANTERA

TANLAHUA”, preparado por la estudiante Andrea Lucia Mena Huera, egresada de la Carrera de

Ingeniería de Minas, declaran que el presente proyecto ha sido revisado, verificado, evaluado

detenida y legalmente, por lo que lo califican como original y autentico del autor.

En la ciudad de Quito, a los 26 días del mes de abril del 2019.

Ing. Carlos Ortiz

MIEMBRO

Ing. Silvio Bayas

MIEMBRO

v

DEDICATORIA

Dedico este proyecto a Dios, por siempre estar conmigo, guiándome y protegiéndome de todos los

peligros. Por haberme permitido llegar hasta este punto y poder lograr esta meta tan anhelada.

A mi padre Juan Mena, por haberme apoyado en todo momento, por sus valores, por siempre

darme ese impulso de nunca rendirme, dándome ánimos para que salga adelante y no dejarme

decaer.

A mi madre, Martha Huera, por ser mi consejera y apoyo en los momentos más difíciles, por su

paciencia y motivación constante que me ha permitido ser una persona de bien, por ser mi ejemplo

a seguir de madre luchadora, pero sobre todo por su amor.

A mi hermano Juan Mena, por brindarme su confianza y estar conmigo dándome su apoyo pese a

nuestras peleas, por siempre creer en mí y darme ánimos para nunca rendirme.

A mi prima, Elizabeth Huera (Chave), porque pese a las adversidad que se le han presentado en la

vida, me has enseñado que lo mejor es sacar una sonrisa de las peores situaciones.

vi

AGRADECIMIENTO

Agradezco infinitamente a mi familia, por todo el esfuerzo que hicieron para que pueda culminar

esta etapa, ustedes son mi pilar fundamental; y hare lo posible por nunca defraudarlos.

A la Universidad Central del Ecuador, en particular a la Carrera de Ingeniería en Minas, que me

brindo todos los conocimientos y habilidades para ser una gran profesional.

A la Sra. Carmen Gualoto, por permitirme desarrollar este proyecto de investigación en la cantera

Tanlahua; a la vez mis más sinceros agradecimientos a la Dra. María del Carmen Recalde, al Ing.

Patricio Recalde y la Srta. Ximena Recalde, por todo su apoyo y consejos para poder terminar con

la realización del trabajo.

Al Ing. Roberto Rodríguez, al Ing. Gerardo Camargo y al Ing. Jorge Alcívar, por brindarme toda

la información necesaria y ayuda, para poder realizar mi proyecto de investigación en la cantera

Tanlahua.

Al Ing. Adán Guzmán, por todo el apoyo brindando, ayudándome en mis dudas y guiándome de

la mejor manera para el desarrollo y culminación de este proyecto integrador.

A Darlin C., por ser un gran apoyo durante toda mi carrera universitaria y estar conmigo en los

buenos y malos momentos, gracias porque sin tu ayuda no lo hubiera logrado.

A mis primas queridas, Carla y Cinthya Huera, por ser mis consejeras y apoyo incondicional en

todo momento, siempre diciéndome que lo voy a lograr.

A mis amigas Majo S., Michu G y Lucy P., más que amigas han sido como mis hermanas siempre

apoyándome y estando conmigo en los peores momentos de mi vida. Gracias por todo, les quiero

con la vida.

A mis amigos del alma Xime, Carlita, Kathy, Lucho, Pato, Jonathan, que estuvieron durante toda

la carrera universitaria a mi lado, dándome consejos y pasando momentos gratos, ya sean buenos

o malos. Me llevo una parte de cada uno de ustedes muchachos y siempre los llevare en mi corazón.

vii

ÍNDICE DE CONTENIDOS

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

AGRADECIMIENTO .................................................................................................................. VI

RESUMEN ............................................................................................................................... XXII

ABSTRACT ............................................................................................................................. XXIII

CAPÍTULO I ................................................................................................................................. 1

INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 1

1.1. Trabajos realizados en la cantera Tanlahua .............................................................. 1

1.2. Justificación del Proyecto Integrador ........................................................................ 2

1.3. Beneficiarios ............................................................................................................... 2

1.3.1. Beneficiarios Directos ......................................................................................... 2

1.3.2. Beneficiarios Indirectos ...................................................................................... 3

1.4. Relevancia del Proyecto Integrador ........................................................................... 3

1.5. Aportes ........................................................................................................................ 3

1.6. Recursos ...................................................................................................................... 4

CAPÍTULO II ............................................................................................................................... 5

MARCO LÓGICO ...................................................................................................................... 5

2.1. Planteamiento del problema ....................................................................................... 5

viii

2.2. Formulación del proyecto ........................................................................................... 5

2.3. Variables Dependientes e Independientes .................................................................. 5

2.4. Objetivos ..................................................................................................................... 7

2.4.1. Objetivo General ................................................................................................. 7

2.4.2. Objetivos Específicos.......................................................................................... 7

2.5. Factibilidad del proyecto ............................................................................................ 7

2.6. Acceso a la información.............................................................................................. 8

CAPÍTULO III .............................................................................................................................. 9

MARCO TEÓRICO .................................................................................................................... 9

3.1. Ubicación de la cantera Tanlahua ............................................................................. 9

3.1.1. Ubicación Geográfica ......................................................................................... 9

3.1.2. Ubicación Cartográfica ..................................................................................... 10

3.2. Acceso a la cantera Tanlahua................................................................................... 11

3.3. Situación actual de la cantera Tanlahua .................................................................. 12

3.4. Geología de la cantera Tanlahua ............................................................................. 15

3.4.1. Geología Regional ............................................................................................ 15

3.4.2. Geología Local .................................................................................................. 17

3.5. Topografía de la cantera Tanlahua .......................................................................... 21

3.6. Parámetros técnicos de explotación en base al diseño actual de la cantera ........... 23

3.6.1. Destape .............................................................................................................. 23

3.6.2. Extracción de material pétreo ........................................................................... 24

3.6.3. Carguío y Transporte del material pétreo. ........................................................ 24

3.6.4. Sistema de Clasificación del material pétreo .................................................... 26

ix

3.6.5. Comercialización del material de construcción. .............................................. 27

3.7. Características específicas para la determinación de los costos de operación ....... 32

3.8. Determinación y medición de variables y parámetros ............................................. 32

3.9. Registro y Procesamiento de información ................................................................ 33

3.10. Interpretación de resultados ..................................................................................... 34

3.11. Alternativas de solución al problema planteado ...................................................... 36

CAPÍTULO IV ............................................................................................................................ 39

DISEÑO METODOLÓGICO ................................................................................................... 39

4.1. Tipo de Estudio ......................................................................................................... 39

4.2. Universo y muestra ................................................................................................... 39

4.3. Técnicas de Investigación ......................................................................................... 39

4.4. Selección de la propuesta en base a resultados técnico-económicos ....................... 40

4.5. Determinación y análisis de costos operativos de la cantera Tanlahua .................. 40

4.6. Costos de inversión ................................................................................................... 40

4.7. Costos de Destape de la cantera Tanlahua .............................................................. 42

4.8. Costos de Extracción del material pétreo ................................................................. 45

4.9. Costos de Carguío y Transporte al interior de la cantera........................................ 48

4.9.1. Costos de Carguío en la cantera Tanlahua ........................................................ 48

4.9.2. Costos de Transporte en la cantera Tanlahua ................................................... 55

4.10. Costos de Clasificación del material pétreo ............................................................. 63

4.11. Costos de comercialización ...................................................................................... 64

4.12. Costos Operacionales ............................................................................................... 67

4.12.1. Rendimientos de los Equipos ............................................................................ 67

x

4.12.2. Costos horarios.................................................................................................. 67

4.13. Costo por unidad de Extracción ............................................................................... 68

4.14. Precio de venta de los materiales de construcción ................................................... 72

4.15. Rentabilidad del Proyecto......................................................................................... 73

4.16. Análisis del costo minero .......................................................................................... 76

CAPÍTULO V.............................................................................................................................. 97

IMPACTOS DEL PROYECTO ................................................................................................ 97

5.1. Análisis de resultados ............................................................................................... 97

5.2. Estimación impacto técnico .................................................................................... 102

5.3. Estimación impacto económico .............................................................................. 102

5.4. Categorización de los impactos .............................................................................. 102

CAPÍTULO VI .......................................................................................................................... 104

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................................... 104

6.1. Conclusiones ........................................................................................................... 104

6.2. Recomendaciones .................................................................................................... 105

CAPÍTULO VII ........................................................................................................................ 107

BIBLIOGRAFÍA Y ANEXOS ................................................................................................ 107

7.1. Bibliografía ............................................................................................................. 107

7.1.1. Fuentes Impresas .................................................................................................... 107

7.1.2. Fuentes Digitales .................................................................................................... 108

7.2. Anexos ..................................................................................................................... 110

xi

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1 Variables dependientes e independientes .................................................................. 6

Tabla 2 Ubicación geográfica de la cantera Tanlahua.......................................................... 9

Tabla 3 Coordenadas del Área Minera Tanlahua ................................................................ 10

Tabla 4 Maquinaria utilizada en la cantera Tanlahua ........................................................ 14

Tabla 5 Resultados de la maquinaria utilizada en la cantera Tanlahua ............................. 34

Tabla 6 Costos de Inversión total de la cantera Tanlahua .................................................. 40

Tabla 7 Maquinaria y costo horario de operación utilizado en el destape .......................... 42

Tabla 8 Rendimiento de la maquinaria utilizada en el destape ........................................... 42

Tabla 9 Valores a utilizar de los materiales, administración e imprevistos ........................ 43

Tabla 10 Costo unitario del destape de la cantera Tanlahua .............................................. 43

Tabla 11 Costo de destape al mes en la cantera Tanlahua .................................................. 44

Tabla 12 Maquinaria y costo horario de operación utilizado en la extracción ................... 45

Tabla 13 Rendimiento de la maquinaria utilizada en la extracción .................................... 45

Tabla 14 Valores a utilizar de los materiales, administración e imprevistos ...................... 46

Tabla 15 Costo unitario de extracción en la cantera Tanlahua ........................................... 46

Tabla 16 Costo de Extracción al mes en la cantera Tanlahua............................................. 47

Tabla 17 Maquinaria y costo horario de operación utilizado en el carguío desde el frente

de explotación al trasiego ..................................................................................................... 48

Tabla 18 Rendimiento de la maquinaria utilizada en el carguío desde el frente de

explotación al trasiego de material pétreo ........................................................................... 48


Tabla 20 Costo unitario de carguío desde el frente de explotación al trasiego................... 49

xii

Tabla 21 Costo de carguío en el frente de explotación al trasiego al mes en la cantera

Tanlahua ............................................................................................................................... 49

Tabla 22 Maquinaria y costo horario de operación de carguío a los volquetes de clientes 50

Tabla 23 Rendimiento maquinaria utilizada en el carguío a los volquetes de los clientes

desde el trasiego ................................................................................................................... 50


Tabla 25 Costo unitario de carguío a los volquetes de clientes desde el trasiego ............... 51

Tabla 26 Costo de carguío a los volquetes de clientes desde el trasiego para que zarandeen

............................................................................................................................................... 52

Tabla 27 Maquinaria y costo horario de operación utilizado en el carguío desde la zaranda

al stock de material no condicionado ................................................................................... 53

Tabla 28 Rendimiento de la maquinaria utilizada en el carguío desde la zaranda al stock de

material no condicionado ..................................................................................................... 53


Tabla 30 Costo unitario de carguío desde la zaranda al stock de material no condicionado

............................................................................................................................................... 54

Tabla 31 Costo de carguío desde la zaranda al stock de material no condicionado al mes en

la cantera Tanlahua .............................................................................................................. 54

Tabla 32 Maquinaria y costo horario de operación utilizado en el transporte desde el frente

de explotación al trasiego ..................................................................................................... 55

Tabla 33 Rendimiento de la maquinaria utilizada en el transporte desde el frente de

explotación al trasiego de material pétreo ........................................................................... 56


xiii

Tabla 35 Costo unitario de transporte desde el frente de explotación al trasiego .............. 56

Tabla 36 Costo de transporte en el frente de explotación al trasiego al mes en la cantera

Tanlahua ............................................................................................................................... 57

Tabla 37 Maquinaria y costo horario de operación del transporte desde el trasiego a la

zaranda con cargadora de ruedas ........................................................................................ 58

Tabla 38 Rendimiento de la maquinaria utilizada en el transporte desde el trasiego a la

zaranda ................................................................................................................................. 58


Tabla 40 Costo unitario de transporte desde el trasiego a la zaranda con cargadora de

ruedas .................................................................................................................................... 59

Tabla 41 Costo de transporte desde el trasiego a la zaranda con cargadora de ruedas al

mes en la cantera Tanlahua .................................................................................................. 59

Tabla 42 Maquinaria y costo horario de operación utilizado en el transporte desde la

zaranda al stock de material no condicionado ..................................................................... 60

Tabla 43 Rendimiento de la maquinaria utilizada en transporte desde la zaranda al stock

de material no condicionado ................................................................................................ 60


Tabla 45 Costo unitario de transporte desde la zaranda al stock de material no

condicionado ......................................................................................................................... 61

Tabla 46 Costo de transporte desde la zaranda al stock de material no condicionado al mes

en la cantera Tanlahua ......................................................................................................... 62

Tabla 47 Resumen de Costos de Carguío y Transporte ....................................................... 63

Tabla 48 Características y costo de la zaranda de clasificación ......................................... 63

xiv

Tabla 49 Características y costo de la malla de clasificación ............................................. 64

Tabla 50 Maquinaria y costo horario de operación utilizado en la comercialización ........ 64

Tabla 51 Rendimiento de la maquinaria utilizada en la comercialización .......................... 65


Tabla 53 Costo unitario de comercialización de la cantera Tanlahua ................................ 65

Tabla 54 Costo de Comercialización al mes en la cantera Tanlahua .................................. 66

Tabla 55 Rendimientos de los equipos que trabajan en la cantera Tanlahua ..................... 67

Tabla 56 Costos horarios de los equipos que trabajan en la cantera Tanlahua ................. 67

Tabla 57 Costo total por unidad de operación ..................................................................... 68

Tabla 58 Ocupación de la maquinaria ................................................................................. 69

Tabla 59 Precios de venta de los materiales de construcción .............................................. 72

Tabla 60 Imposiciones a la utilidad bruta ............................................................................ 74

Tabla 61 Impuestos, Patentes, Contribuciones realizadas al Estado en el año 2018 .......... 74

Tabla 62 Costo de operación utilizando la excavadora para cargar en el frente de

explotación a los volquetes ................................................................................................... 76

Tabla 63 Costo total por unidad de operación utilizando la excavadora para cargar en el

frente de explotación a los volquetes .................................................................................... 78


Tabla 65 Costo de operación utilizando solo excavadora en las actividades de destape y

extracción. ............................................................................................................................. 82

Tabla 66 Costo total por unidad de operación utilizando solo excavadora en las actividades

de destape y extracción. ........................................................................................................ 84


xv

Tabla 68 Costo de operación aumentando la extracción a 2000 m3/día con toda la

maquinaria ............................................................................................................................ 87

Tabla 69 Costo total por unidad de operación aumentando la extracción a 2000 m3/día con

toda la maquinaria ................................................................................................................ 89


Tabla 71 Costo de operación aumentando la extracción a 2000 m3/día y utilizando solo

excavadora en el destape y extracción. ................................................................................ 92

Tabla 72 Costo total por unidad de operación aumentando la extracción a 2000 m3/día y

utilizando solo excavadora en el destape y extracción. ........................................................ 94


Tabla 74 Costo actual por m3 ............................................................................................... 97

Tabla 75 Costo por m3 utilizando la excavadora para cargar en el frente de explotación a

los volquetes .......................................................................................................................... 98

Tabla 76 Costo por m3 utilizando solo excavadora en las actividades de destape y

extracción. ............................................................................................................................. 98

Tabla 77 Costo por m3 aumentando la extracción a 2000 m3/día con toda la maquinaria . 99

Tabla 78 Costo por m3 aumentando la extracción a 2000 m3/día y utilizando solo

excavadora en el destape y extracción. ................................................................................ 99

Tabla 79 Costo total por año de operación ($/año) ........................................................... 100

Tabla 80 Ritmo de explotación ........................................................................................... 110

Tabla 81 Inversión semestral.............................................................................................. 111

Tabla 82 Costos de producción .......................................................................................... 113

Tabla 83 Detalle de ventas Enero – Junio del 2018 ........................................................... 114

xvi

Tabla 84 Detalle de ventas Julio – Diciembre del 2018 ................................................... 115

Tabla 85 Detalle de volúmenes comercializados Enero – Junio del 2018 ......................... 116

Tabla 86 Detalle de volúmenes comercializados Julio – Diciembre del 2018.................. 117

Tabla 87 Depreciación de la maquinaria ........................................................................... 119

Tabla 88 Costo de Posesión ............................................................................................... 119

Tabla 89 Costo de Operación ............................................................................................. 120

Tabla 90 Tiempos tomados en el destape por la excavadora ............................................. 123

Tabla 91 Tiempos tomados en la extracción por la excavadora ........................................ 124




Tabla 95 Tiempos tomados en el destape por el tractor .................................................... 133

Tabla 96 Tiempos tomados en la extracción por el tractor................................................ 134




Tabla 100 Tiempos tomados en el carguío desde el frente de explotación ........................ 140

Tabla 101 Depreciación de la maquinaria ......................................................................... 143

Tabla 102 Costo de Posesión ............................................................................................. 143

Tabla 103 Costo de Operación ........................................................................................... 144

Tabla 104 Tiempos tomados en el carguío de la cargadora 950G a los volquetes de los

clientes para que zarandeen ............................................................................................... 146

Tabla 105 Tiempos tomados en el transporte de la cargadora 950G a la zaranda ........... 148

xvii




Tabla 109 Tiempos tomados en el carguío de la cargadora 950F al volquete MAN1 de

material no condicionado al final de la zaranda ................................................................ 154

Tabla 110 Tiempos tomados en el carguío de la cargadora 950F a los clientes para

despachar ............................................................................................................................ 155




Tabla 114 Tiempos tomados en el transporte del volquete MAN1 hacia el stock de material

no condicionado .................................................................................................................. 161




Tabla 118 Tiempos tomados en el transporte del volquete MAN2 desde el frente de

explotación al trasiego ........................................................................................................ 166




Tabla 122 Tiempos tomados en el transporte del volquete HINO FS desde el frente de

explotación al trasiego ........................................................................................................ 171

xviii

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 Mapa de ubicación del Área Minera Tanlahua ...................................................... 9

Figura 2 Diagrama de Flujo de las Actividades Mineras realizadas en la cantera Tanlahua

............................................................................................................................................... 13

Figura 3 Mapa Geológico del área minera Tanlahua ......................................................... 20

Figura 4 Topografía de los trabajos realizados en el segundo semestre del 2018 .............. 21

Figura 5 Mapa Topográfico a detalle del área minera Tanlahua ....................................... 22

Figura 6 Arranque y cargado con excavadora en sub-bancos de tres metros .................... 30

Figura 7 Parámetros técnicos del diseño actual de la cantera............................................ 31

Figura 8 Costo de Destape $/mes ........................................................................................ 44

Figura 9 Costo de Extracción $/mes .................................................................................... 47

Figura 10 Costo de Carguío desde el frente de explotación al trasiego $/mes ................... 50

Figura 11 Costo de carguío a los volquetes de clientes desde el trasiego $/mes ................ 52

Figura 12 Costo de Carguío desde la zaranda al stock de material no condicionado $/mes

............................................................................................................................................... 55

Figura 13 Costo de Transporte desde el frente de explotación al trasiego $/mes ............... 57

Figura 14 Costo de Transporte desde el trasiego a la zaranda con cargadora de ruedas

$/mes ..................................................................................................................................... 60

Figura 15 Costo de Transporte desde la zaranda al stock de material no condicionado

$/mes ..................................................................................................................................... 62

Figura 16 Costo de Comercialización $/mes ....................................................................... 66

Figura 17 Ocupación Excavadora ....................................................................................... 69

Figura 18 Ocupación Tractor .............................................................................................. 70

xix

Figura 19 Ocupación Cargadoras ....................................................................................... 70

Figura 20 Ocupación Volquetes ........................................................................................... 71















Figura 35 Costo Anual de Operación $/año ...................................................................... 100

Figura 36 Porcentaje Costos de Operación $/año ............................................................ 101

Figura 37 Factor de Carga de la excavadora.................................................................... 122

Figura 38 Factor de Eficiencia .......................................................................................... 123

Figura 39 Especificaciones de la cargadora 950H .......................................................... 139

Figura 40 Factor de carga de la cargadora 950H ............................................................ 140

Figura 41 Especificaciones de la cargadora 950G .......................................................... 146

xx

Figura 42 Especificaciones de la cargadora 950F ........................................................... 154

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS

Fotografía 1 Polígono del Área Minera Tanlahua .............................................................. 11

Fotografía 2 Vías de acceso y comunicación con la cantera Tanlahua .............................. 11

Fotografía 3 Diseño de bancos descendentes de la cantera Tanlahua ................................ 12

Fotografía 4 Disconformidad angular entre las brechas .................................................... 17

Fotografía 5 Taludes de lava dacítica ubicados al “N-O” de la concesión con presencia de

oxidación en la parte superior .............................................................................................. 18

Fotografía 6 Lava dacítica rosácea altamente diaclasada .................................................. 19

Fotografía 7 Vista desde la parte superior de la cantera donde se puede observar todas las

litologías presentes ............................................................................................................... 19

Fotografía 8 Labores de destape .......................................................................................... 23

Fotografía 9 Labores de arranque del material pétreo ....................................................... 24

Fotografía 10 Labores de carguío de material pétreo ......................................................... 25

Fotografía 11 Labores de transporte de material pétreo ..................................................... 25

Fotografía 12 Trasiego del material extraído de los frentes de explotación ...................... 26

Fotografía 13 Tamices que conforman las zarandas de clasificación ................................. 27

Fotografía 14 Material pétreo para comercializar .............................................................. 28

Fotografía 15 Material pétreo para comercializar .............................................................. 28

Fotografía 16 Resultado de aplicar los parámetros adecuados para la explotación .......... 32

Fotografía 17Medidas de la hoja del tractor D8K ............................................................ 131

Fotografía 18 Ángulo de reposo del material .................................................................... 132

xxi

LISTA DE ECUACIONES

Ecuación 1 Factor de Recuperación de Capital .................................................................. 41

Ecuación 2 Cálculo de la Utilidad Bruta ............................................................................. 73

Ecuación 3 Cálculo de la Utilidad Neta .............................................................................. 74

Ecuación 4 Cálculo de la Rentabilidad del proyecto ........................................................... 75

LISTA DE ANEXOS

Anexo 1: Ritmo de explotación de la cantera Tanlahua .................................................... 110

Anexo 2: Detalle inversión semestral de la cantera Tanlahua .......................................... 111

Anexo 3: Detalle de costos de producción de la cantera Tanlahua................................... 113

Anexo 4: Detalle de ventas de la cantera Tanlahua .......................................................... 114

Anexo 5: Detalle de volúmenes comercializados en la cantera Tanlahua ........................ 116

Anexo 6: Cálculo de costo Horario y rendimiento de la Excavadora CAT 330Dl ............ 118

Anexo 7: Cálculo de costo Horario y rendimiento del Tractor CAT D8K ........................ 128

Anexo 8: Cálculo de costo Horario y rendimiento de la Cargadora de Ruedas CAT 950H

............................................................................................................................................. 136

Anexo 9: Cálculo de costo Horario y rendimiento de la Cargadora de Ruedas CAT 950G

............................................................................................................................................. 142

Anexo 10: Cálculo de costo Horario y rendimiento de la Cargadora de Ruedas CAT 950F

............................................................................................................................................. 150

Anexo 11: Cálculo de costo Horario y rendimiento del volquete MAN 1 .......................... 157

Anexo 12: Cálculo de costo Horario y rendimiento del volquete MAN 2 .......................... 162

Anexo 13: Cálculo de costo Horario y rendimiento del volquete HINO FS ...................... 167

xxii

TÍTULO: Determinación y análisis de costos de operación para la extracción de materiales de

construcción en la cantera Tanlahua.

Autora: Andrea Lucía Mena Huera

Tutor: Ing. Adán Guzmán García

RESUMEN

El objetivo del presente trabajo de titulación, es determinar y analizar los costos de operación de

la cadena productiva generados en la cantera Tanlahua.

Para el cálculo de costos se aplicó el método de Sistemas de Costos por Actividad, dándonos un

costo real de extracción por metro cúbico, a partir del cálculo de los costos horarios y rendimientos

de la maquinaria. Así también, con la ayuda del diagrama de flujo, se pudo realizar la planificación

de la cantera, identificando la maquinaria que se utiliza en cada una de las actividades mineras.

Al detallar los costos por actividad, fue factible plantear alternativas para la minimización de

costos, efectuándose correctivos en la maquinaria (tractor) en las actividades de destape y

extracción. Con esta aplicación el costo por unidad de extracción disminuyó considerablemente; y

se concluye que se puede cumplir sin ningún problema con la extracción actual de material,

empleando solamente la excavadora.

De la investigación se desprende que es factible incrementar el ritmo de extracción día con los

recursos de equipos que se dispone, todo esto en dependencia de la demanda de materiales de

construcción.

PALABRAS CLAVE: COSTO DE OPERACIÓN / RENDIMIENTO MAQUINARIA /

COSTO POR UNIDAD DE EXTRACCIÓN

xxiii

TITLE: Determination and analysis of costs of operation for the extraction of construction

materials in the Tanlahua’s quarry.

Author: Andrea Lucía Mena Huera

Tutor: Ing. Adán Guzmán García

ABSTRACT

The aim of the present research work, is to determine and to analyze the costs of operation of the

productive chain generated in the Tanlahua’s quarry.

For the calculation of costs was applied the method of Systems of Costs by Activity, giving us a

real cost of extraction by cubic meter, from the calculation of the hour costs and yields of the

machinery. Thus also, with the aid of the flow chart, could perform the planning of the quarry,

identifying the whole machinery that is going to be used in each one of the mining activities.

In order to detailing the costs by activity, it was feasible to consider alternatives for the

minimization of costs, making corrections in the machinery (tractor) at the activities of

liberalization and extraction. With this application the cost of the extraction unit got decrease

considerably; it is concluded that it can be comply without any problems with the actual extraction

of material, using only the excavator.

Research shows that it is feasible to increase the pace of extraction day with the equipments

resources that are available, all of this in dependency of the demand for construction materials.

KEY WORDS: OPERATION COST / YIELD MACHINERY / COST BY

EXTRACTION UNIT.

I CERTIFY that the above and foregoing is a true and correct translation of the original document

in Spanish.

Ing. Adán Guzmán García

Certified Translator

C.I. 1800727115

1

CAPÍTULO I

INTRODUCCIÓN

Las canteras proveen de materiales pétreos, como uno de los insumos fundamentales en el sector

de la construcción de las obras civiles, infraestructura, vías, viviendas, presas y embalses, entre

otros.

El Área Minera “TANLAHUA” con código minero 2334 operada por la empresa

“EXPLOCOMP”, tiene como objetivo satisfacer la demanda del mercado de materiales de

construcción de la ciudad de Quito, vendiendo un producto apto para la construcción y luego

obtener ganancias por la gestión empresarial. Por tal motivo, con la propuesta del proyecto

integrador se busca determinar los costos operativos que influyen en cada proceso de extracción

para determinar la rentabilidad de la extracción y comercialización del material pétreo permitiendo

establecer precios de venta competitivos con las demás áreas mineras del sector de San Antonio

de Pichincha sin caer en un estado de pérdidas de la empresa “EXPLOCOMP”.

En ese contexto la efectividad de una organización minera depende en gran medida de cuan bien

pueda gestionar su costo de operación.

1.1.Trabajos realizados en la cantera Tanlahua

El área minera Tanlahua, durante su operación minera para la extracción de materiales pétreos y

liquidación de la cantera, ha realizado estudios de:

Informes semestrales de producción.

Informes de auditoría al informe de producción semestral.

Estudios de impacto ambiental.

Auditorías ambientales.

2

Diagnóstico integral de las canteras de San Antonio de Pichincha y propuesta de manejo

sustentable realizados por la Universidad Central del Ecuador, FIGEMPA.

Trabajos integradores:

“DISEÑO DE EXPLOTACIÓN DE LA CANTERA TANLAHUA EN EL

NORTE DE QUITO” Chávez Carlos, Santacruz Marco, 2005.

“OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE MINADO Y CLASIFICACIÓN DEL

MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN EN EL ÁREA MINERA TANLAHUA”

Fonseca Nixon, 2017.

1.2.Justificación del Proyecto Integrador

El desarrollo del proyecto se ve justificado, porque la empresa “EXPLOCOMP” necesita

determinar la rentabilidad para saber si es viable continuar con el proceso de extracción de

materiales pétreos en la zona de Tanlahua, el cual se realizará con los cálculos y posterior análisis

de los costos de operación para la extracción de materiales de construcción en el área minera

“TANLAHUA”.

Al desarrollar este proyecto se obtendrá toda la información necesaria para realizar un estudio

técnico que permita a la empresa “EXPLOCOMP”, determinar sus precios de comercialización

para poder competir con las demás canteras del área de San Antonio de Pichincha y en general del

Distrito Metropolitano de Quito.

1.3.Beneficiarios

1.3.1. Beneficiarios Directos

La empresa “EXPLOCOMP”, con el presente trabajo le permite calcular y analizar los

costos de operación generados por las actividades de la cadena productiva, con la finalidad

3

de determinar la rentabilidad de la extracción, clasificación y comercialización,

estableciendo precios competitivos en el mercado con el resto de canteras del sector.

La estudiante, porque pondrá en práctica todos los conocimientos adquiridos en clases

durante los años de preparación académica además de las prácticas pre-profesionales,

permitiéndole desenvolverse en el ámbito laboral y desarrollar satisfactoriamente el

proyecto integrador.

El sistema contable de la empresa, que se beneficiará del cálculo de balances contables con

la ayuda de matrices realizadas en Excel.

1.3.2. Beneficiarios Indirectos

La Carrera de Ingeniería en Minas de la Universidad Central del Ecuador, que obtiene toda

la propiedad intelectual de este proyecto integrador que servirá en la capacitación de

futuros ingenieros y una guía para futuras investigaciones en el tema.

La comunidad cercana, debido a que generará fuentes de empleo y mejor movilidad

económica del sector.

1.4.Relevancia del Proyecto Integrador

Este trabajo permitirá a la empresa EXPLOCOMP, disponer de un análisis de los costos de

operación de todos los procesos que intervienen en la extracción de materiales de construcción en

la cantera Tanlahua, el cual fundamenta su importancia en conocer de una forma clara el manejo

administrativo-financiero que se ha llevado a cabo en las operaciones y actividades de la empresa,

para determinar su rentabilidad y pueda competir en el mercado sin que exista pérdidas.

1.5.Aportes

El principal aporte del trabajo es establecer un desempeño técnico y eficiente de las operaciones

mineras, para determinar su rentabilidad en la extracción, clasificación y comercialización de

4

materiales de construcción, por medio de la identificación, manejo y registro de costos, de los

procesos técnico-administrativos a fin de obtener los costos de operación más eficientes y

establecer precios competitivos en el mercado.

1.6.Recursos

Para el desarrollo del proyecto integrador se requiere de los siguientes recursos:

Económicos.- El Titular minero proporcionará todas las facilidades económicas, para que

el estudiante lleve a cabo todas las actividades de investigación, además de la recolección

de información para la realización del proyecto integrador.

Bibliográficos.- Se utilizará informes semestrales realizados para la concesión Tanlahua,

además de la información existente en la red de un sin número de artículos científicos,

revistas, catálogos, tesis, etc., que serán de vital importancia para el desarrollo del proyecto.

Académicos.- La Unidad de Titulación designa un tutor y dos revisores idóneos en el tema

cuyo objetivo es prestar ayuda a través de su experiencia y conocimientos, además para la

revisión de cada capítulo del proyecto y durante todo el tiempo en el que se encuentre

generando el trabajo integrador

5

CAPÍTULO II

MARCO LÓGICO

2.1.Planteamiento del problema

El área técnica de materiales de construcción del área minera “Tanlahua”, es la encargada de la

explotación y obtención de materiales como polvo, arena, ripio, chispa, coco y piedra bola que son

la materia prima para la preparación del hormigón utilizado masivamente en las construcciones y

obras civiles en general.

Al respecto no se ha determinado si los costos de operación son los correctos y compararlos con

los precios de venta de los materiales de construcción, de esta manera establecer en que parte del

proceso de minado existen las falencias y tomar las decisiones respectivas sobre los costos.

2.2.Formulación del proyecto

El proyecto propone la determinación y el análisis de los costos de operación, que intervienen en

la extracción de la materia prima en el área minera Tanlahua, con el objeto de determinar la eficacia

de los procesos, poder disminuir los costos y precisar la rentabilidad de la actividad minera.

Debido a la alta demanda de materiales de construcción que existe en la actualidad, con la ayuda

de este estudio nos permitirá determinar precios de venta competitivos con el resto de canteras que

se encuentran por el sector, sin necesidad de llegar a tener pérdidas.

2.3.Variables Dependientes e Independientes

Para poder determinar las variables, se analizarán los procesos productivos realizados en la cantera

Tanlahua que son: Destape, Extracción, Carguío, Transporte, Clasificación y Comercialización del

material de construcción.

6

Tabla 1 Variables dependientes e independientes

VARIABLES DEPENDIENTES VARIABLES INDEPENDIENTES

COSTO DE PRODUCCIÓN Costo de Inversión

Costo de operación

COSTO OPERACIONES CANTERA

Destape

Extracción

Carguío

Transporte

Clasificación

Comercialización

COSTO DE DESTAPE

Tipo de estéril

Volumen de estéril

Equipo requerido

Distancia de acarreo

COSTO DE EXTRACCIÓN

Diagrama de operaciones

Características del material pétreo

(Dacita azul, rosada y amarrilla)

Volumen de extracción

Maquinaria utilizada

COSTO DE CARGUÍO Maquinaria utilizada

Granulometría del material pétreo

COSTO DE TRANSPORTE Maquinaria utilizada

Distancia recorrida

COSTO DE CLASIFICACIÓN

Zarandas de Clasificación

Producto final (arena, ripio, chispa, piedra bola y

coco)

COSTO DE COMERCIALIZACIÓN Equipo utilizado

COSTO DE ADMINISTRACIÓN

Costo personal administrativo

Logística

Infraestructura

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COSTO UNITARIO EQUIPO Costo de propiedad

Costo de operación

Autor: Andrea L. Mena H.

2.4.Objetivos

2.4.1. Objetivo General

Determinar y analizar los costos de operación generados por los procesos de extracción de

materiales de construcción del área minera Tanlahua, a través de tablas, monogramas, fórmulas,

ábacos, catálogos, para generar datos útiles para el sistema contable, en un periodo de 6 meses.

2.4.2. Objetivos Específicos

Realizar un diagrama de flujo de los procesos productivos desarrollados en el área minera

Tanlahua.

Determinar rendimientos y costos de operación de la maquinaria que interviene en las

actividades mineras en la cantera Tanlahua.

Establecer el costo actual por metro cúbico de material extraído.

Realizar el análisis técnico-económico de la cantera Tanlahua.

Proponer cambios dentro del proceso minero-operativo en base a los resultados obtenidos.

2.5.Factibilidad del proyecto

El presente proyecto integrador de investigación es factible porque:

La empresa “EXPLOCOMP“, se ha comprometido en proporcionar las facilidades necesarias para

realizar la presente investigación, proporcionando recursos económicos. Así también, nos permite

el acceso a mapas, planos, estudios, informes de producción y trabajos de diseño de explotación.

Cuenta también con técnicos tanto minero y ambiental, los cuales están prestos a brindarnos apoyo

sobre el plan minero de la cantera y operaciones mineras.

8

Cuenta con asesoría técnica del tutor y 2 docentes revisores por parte de la Universidad Central

del Ecuador. Además cuenta con el talento académico y humano de la autora para realizar este

trabajo de investigación.

2.6.Acceso a la información

La información necesaria de consulta y de apoyo para llevar a cabo el presente proyecto integrador

viene de dos fuentes:

La primera de tipo privada por lo cual se necesita la autorización de la empresa, porque

permite la utilización de la información necesaria referente a los informes de extracción,

para ejecutar el presente proyecto en lo referente a mapas, planos, diseños, estudios y costos

del área minera Tanlahua.

La otra Autor es de acceso libre la cual proviene de información bibliográfica ya sea

impreso o digital y estudios de investigación existentes en repositorios digitales de la

FIGEMPA.

9

CAPÍTULO III

MARCO TEÓRICO

3.1.Ubicación de la cantera Tanlahua

3.1.1. Ubicación Geográfica

La ubicación política administrativa del Área Minera Tanlahua es la siguiente (ver figura 1):

Tabla 2 Ubicación geográfica de la cantera Tanlahua

PROVINCIA CANTÓN PARROQUIA SECTOR

Pichincha Quito San Antonio Tanlahua

Autora: Andrea L. Mena H.

Figura 1 Mapa de ubicación del Área Minera Tanlahua


10

3.1.2. Ubicación Cartográfica

El Área Minera Tanlahua, Código 2334, tiene una superficie de 48, 85 hectáreas mineras, cuyas

coordenadas U.T.M son las siguientes:

Tabla 3 Coordenadas del Área Minera Tanlahua

COORDENADA DEL PUNTO DE PARTIDA DEL ÁREA CONCESIONADA

PUNTO DATUM: PSAD 56 DISTANCIA (M)

Coordenada X Coordenada Y

PP 783.130 10’005. 950 PP-1 = 100

1 783.130 10’005. 850 1-2=100

2 783.230 10’005. 850 2-3=200

3 783.230 10’005. 650 3-4=100

4 783.330 10’005. 650 4-5=100

5 783.330 10’005. 550 5-6=200

6 783.530 10’005. 550 6-7=300

7 783.530 10’005. 250 7-8=530

8 783.000 10’005. 250 8-9=50

9 783.000 10’005. 200 9-10=600

10 782.400 10’005. 200 10-11=200

11 782.400 10’005. 400 11-12=100

12 782.500 10’005. 400 12-13=100

13 782.500 10’005. 500 13-14=200

14 782.700 10’005. 500 14-15=100

15 782.700 10’005. 600 15-16=100

16 782.800 10’005. 600 16-17=100

17 782.800 10’005. 700 17-18=130

18 782.930 10’005. 700 18-19=250

19 782.930 10’005. 950 19-PP=200

Autor: Informe de producción de la cantera Tanlahua elaborado por el Ing. Roberto Rodríguez.

11

Fotografía 1 Polígono del Área Minera Tanlahua

Autor: Google Earth 2018

3.2.Acceso a la cantera Tanlahua

Para llegar a la concesión existe una vía asfaltada, tomando la avenida Simón Bolívar desde Quito

llegamos a San Antonio de Pichincha, luego ingresa por la vía antigua a San José de Minas, se

llega al poblado de Tanlahua donde se ubica la cantera a 982 metros del poblado.

Fotografía 2 Vías de acceso y comunicación con la cantera Tanlahua

Autor: Google Maps 2018

12

3.3.Situación actual de la cantera Tanlahua

El área minera Tanlahua, se encuentra en etapa de explotación, aplicando el método a cielo abierto

(porque el yacimiento se encuentra aflorando, posee un coeficiente medio de destape de 0,07) se

lo realiza a través de bancos descendentes, el cual consiste en la extracción de los áridos desde los

bancos superiores hasta llegar a la cota más baja, cuenta con su respectivo cierre técnico.

Fotografía 3 Diseño de bancos descendentes de la cantera Tanlahua


El principal objetivo de la empresa es la extracción del material pétreo de los frentes de

explotación, por tal motivo se utiliza equipos móviles de acuerdo a las necesidades de las

operaciones mineras de destape, preparación, carguío, transporte y clasificación de los materiales

de construcción.

A continuación se elaboró un flujograma del método de explotación que detalla los diferentes

procesos mineros que realiza la cantera, además de conocer el tipo de maquinaria que utilizan en

la operación.

13

Figura 2 Diagrama de Flujo de las Actividades Mineras realizadas en la cantera Tanlahua


14

La maquinaria utilizada en la cantera Tanlahua para las diferentes actividades de explotación, se

detallan a continuación:

Tabla 4 Maquinaria utilizada en la cantera Tanlahua

CANTIDAD MAQUINARIA

1 Excavadora CAT 330DL

1 Tractor CAT D8K

1 Cargadora de Ruedas CAT 950H

1 Cargadora de Ruedas CAT 950G

1 Cargadora de Ruedas CAT 950F

1 Cargadora de Ruedas SEM 650B

1 Volquete MAN 1

1 Volquete MAN 2

1 Volquete HINO FS


Varias actividades que se realizan en la cantera para la extracción del material pétreo, son

ejecutadas con la misma maquinaria puesto que se las utiliza según las necesidades de los procesos

mineros, así:

Destape: La remoción de la sobrecarga (capa vegetal) se lo realiza con la excavadora 330DL

y el tractor CAT D8K. La sobrecarga de la cantera Tanlahua no es muy considerable, tiene

una potencia de 60 cm y se lo almacena temporalmente para una futura reposición y cierre;

gran parte los afloramientos de material pétreo de este depósito se encuentran expuestos

superficialmente y listos para su extracción.

Extracción: Para este proceso se emplean los mismos equipos utilizados para el destape, la

excavadora arranca el material pétreo, mientras que el tractor lo acumula para su posterior

traslado. Hay que tomar en cuenta que no se emplea ninguna sustancia explosiva porque el

material se encuentra altamente diaclasado y fracturado.

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Carguío y transporte: Se lo ejecuta con las cargadoras de ruedas CAT 950H/ 950G/ 950F,

SEM 650B, encargadas de cargar hacia los volquetes MAN y HINO FS, los que transportan

hacia el trasiego y las zarandas estacionarias para su posterior clasificación. Los volquetes

tienen una capacidad de 12 a 14 m3.

Clasificación: Se lo realiza gravimétricamente con varias zarandas fijas, las cuales

clasifican el material dependiendo el diámetro, obteniendo diferentes productos para su

comercialización.

Comercialización: Los productos finales producto de la clasificación son despachados en

su mayoría por las cargadoras CAT 950G/ 950F, SEM 650B hacia los volquetes de los

clientes e instituciones públicas, luego del respectivo pago y facturación de la venta.

Stock de material pétreo: el material de construcción no comercializado se envía a un stock

(piedra bola y coco) para una futura trituración.

3.4.Geología de la cantera Tanlahua

3.4.1. Geología Regional

El área minera Tanlahua se encuentra alojado en la Cordillera Occidental del Ecuador a lo largo

de la cual se tiene el frente volcánico que define más típicamente el arco volcánico. La zona de

estudio se ubica específicamente en la Cuenca Quito – San Antonio – Guayllabamba y se encuentra

influenciado por secuencias volcánicas y volcano sedimentarias, depositadas entre el Pleistoceno

– Holoceno, está asociado a las siguientes formaciones:

Formación Pisque: Ubicada al pie de la secuencia estratigráfica en la Cuenca de San

Antonio de Pichincha, esta formación se encuentra asociada a depósitos compuestos por

volcano-clastos, brechas, flujos de lodo, aluviales y sedimentos volcánicos, bien

compactados y retrabajados. (Hidrogeocol Ecuador Cia. Ltda, 2017)

16

Miembro Casitahua: Estratigráficamente, se agrupan a los Domos Pacpo y Catequilla y a

las secuencias de brechas volcánicas proximales y flujos de lava, que afloran en la

Elevación Calderón Catequilla. Los depósitos del Miembro Casitahua corresponden al

desarrollo del Volcán Casitahua y están principalmente caracterizados por lahares, flujos

piroclásticos, flujos de lavas (posiblemente avalanchas de escombros) y la extrusión de dos

domos satélites del Volcán Casitahua, el Catequilla y el Pacpo. (Hidrogeocol Ecuador Cia.

Ltda, 2017)

Formación San Miguel: En contacto aparentemente transicional, el Miembro Casitahua es

sobre yacido por la Formación San Miguel, que está caracterizada como una secuencia de

arcillolitas, limolitas y areniscas poco compactadas, intercaladas con estratos de arenas

tobáceas, caídas de piroclastos y niveles calcáreos. (Hidrogeocol Ecuador Cia. Ltda, 2017)

Formación Mojanda: Está caracterizada como una secuencia de arenas, caídas de

piroclastos y suelos ricos en material volcánico, así como, los productos del

retrabajamiento fluvial y eólico. (Hidrogeocol Ecuador Cia. Ltda, 2017)

Formación Cangahua: La Formación Mojanda sub-yace, irregularmente, a la Formación

Cangahua, la cual está conformada por arenas y limolitas tobáceas, endurecidas.

(Hidrogeocol Ecuador Cia. Ltda, 2017)

Formación Pululahua: Intercalada y sobreyaciendo concordantemente a la Formación

Cangahua, la cual está caracterizada como el conjunto de los depósitos asociados con la

actividad volcánica y estilos eruptivos del Complejo Volcánico Pululahua. La base de la

Formación Pululahua consta esencialmente de depósitos de tipo “bloques y ceniza”, que

evidencian un periodo de actividad efusiva en el Complejo Volcánico Pululahua. Este

periodo eruptivo estuvo caracterizado por el emplazamiento de domos de dacita

17

hornbléndica, los cuales formaron el conjunto de domos precaldera. (Hidrogeocol Ecuador

Cia. Ltda, 2017)

3.4.2. Geología Local

El área de estudio, se identificaron tres tipos de litologías que afloran en la cantera, asociadas a la

Formación Pululahua, las cuales son:

Miembro Brechas Dacíticas (MBd): Aflora en las cotas superiores o iguales a los 2700

m.s.n.m., tanto al N como al S de la cantera; la brecha está conformada por bloques de

pocos centímetros a bloques métricos en una matriz de ceniza volcánica, con un mal sorteo,

los bloques son dacitas con textura porfirítica compuesta de una gran cantidad de

fenocristales de hornblenda (30%) y también de cuarzo y plagioclasa en una matriz

formada de microcristales de plagioclasa, el color rojizo de las dacitas se debe a la

oxidación producto de la meteorización de la roca y intemperismo por la presencia de

minerales con hierro y hornblenda, los bloque se encuentran fuertemente diaclasados,

fracturados producto de la desgasificación de la lava y también por tectonismo.

(Hidrogeocol Ecuador Cia. Ltda, 2017)

Fotografía 4 Disconformidad angular entre las brechas

Autor: Informe del estudio geológico para una mina de material pétreo ubicado en Tanlahua, vía San José de Minas

por Hidrogeocol Ecuador Cía. Ltda. Mayo 2017.

18

Miembro Lavas Dacíticas (MLd): Afloran en los taludes y piso de los frentes de

explotación de la cantera, se caracterizan por presentar un color gris en los taludes pero

cuando están frescas presentan un color gris oscuro, la lava es una dacita de textura

porfirítica formada de fenocristales de horblenda en un 30%, cuarzo y plagioclasa un 20%

y el resto una matriz microcristalina de plagioclasas, se encuentra altamente diaclasadas,

en varias direcciones por lo que no se puede determinar las direcciones de las diaclasas.

Esta roca presenta algunos grados de alteración que se observó en el campo donde la matriz

de la roca va tomando tonos ligeramente rosáceos, amarillentos, esto se debe a que al estar

en superficie la meteorización oxida a los componentes que poseen hierro como las

hornblendas y los óxidos. (Hidrogeocol Ecuador Cia. Ltda, 2017)

El espesor aparente de la lava en estos taludes está en un rango de 80 a 100 m., de potencia

en la parte “S-O” del sitio, de igual manera el espesor aparente en la zona de taludes al “N-

O” de la cantera. (Hidrogeocol Ecuador Cia. Ltda, 2017)

Fotografía 5 Taludes de lava dacítica ubicados al “N-O” de la concesión con presencia de

oxidación en la parte superior



19

Miembro Lava Dacítica Rosácea (MLdr): Esta lava aflora en el borde Sureste de la cantera,

se caracteriza por presentar un tono rosáceo y se encuentra adyacente a la lava gris en una

zona donde no se ha realizado ninguna labor minera, su composición es similar a la lava

dacítica gris, abundante hornblenda ligeramente oxidada, alrededor de un 30%, cristales de

cuarzo y plagioclasa en un 10 a 15 % y una matriz de microcristales de plagioclasas,

también presenta un fuerte diaclasamiento. (Hidrogeocol Ecuador Cia. Ltda, 2017)

Fotografía 6 Lava dacítica rosácea altamente diaclasada



Fotografía 7 Vista desde la parte superior de la cantera donde se puede observar todas las

litologías presentes



20

Figura 3 Mapa Geológico del área minera Tanlahua

Autor: Informe del estudio geológico para una mina de material pétreo ubicado en Tanlahua, vía San José de Minas por Hidrogeocol Ecuador Cía. Ltda. Mayo

2017.

21

3.5.Topografía de la cantera Tanlahua

El relieve de la topografía del área minera Tanlahua está formada por la loma El Hospital que es

considerada los restos de uno de los domos del Complejo Volcánico Pululahua y que se emplazó

antes de la formación del cráter, se encuentra limitada al S de la cantera, por la quebrada Mama

Vento y al N por la quebrada El Hospital, donde pasa el camino hacia San José de Minas, mientras

que hacia el O se encuentra el cráter del Complejo volcánico Pululahua y hacia el E la planicie que

forma el poblado de Tanlahua.

En la figura 4, se puede apreciar los bordes de color azul que representan los trabajos realizados

hasta el segundo semestre del 2018 y los de color naranja representan trabajos de semestres

pasados.

Figura 4 Topografía de los trabajos realizados en el segundo semestre del 2018


STOCK

22

Figura 5 Mapa Topográfico a detalle del área minera Tanlahua


SIMBOLOGÍA Y LEYENDA

23

3.6.Parámetros técnicos de explotación en base al diseño actual de la cantera

Las actividades que se establecieron en el Diseño de Explotación y que se están ejecutando en la

actualidad en la cantera Tanlahua, son las siguientes:

3.6.1. Destape

Actividad que se encarga de sacar la cobertura vegetal (aproximadamente 50cm), se utiliza dos

tipos de maquinaria; la excavadora CAT 330DL, la cual se encarga de acumular y perfilar el talud,

además de realizar la berma de seguridad y el tractor D8K que limpia y aplana los bancos.

En esta actividad se encontró material oxidado por lo que se vende solo como base y sudbase para

el Metro de Quito, existe un pequeño tramo de material azul donde la excavadora lo amontona en

un solo lugar que servirá luego para su comercialización.

El problema es la distancia que recorre la maquinaria desde el frente de explotación hasta la

cumbre, que lleva alrededor de 15 minutos, por lo que produce un desgaste de las orugas además

que consume mucha combustible.

Se tiene unos 250 metros de extensión como zona de amortiguamiento (cuyo fin es dar estabilidad

y protección a los trabajos adyacentes).

Fotografía 8 Labores de destape


24

3.6.2. Extracción de material pétreo

La excavadora CAT 330DL arranca el material de los frentes de explotación correspondientes al

banco de extracción y el tractor D8K se encarga de acumular el material en la plataforma de

trabajo. La ventaja es que la roca se encuentra muy diaclasada y no hay necesidad de utilizar

ninguna sustancia explosiva.

Fotografía 9 Labores de arranque del material pétreo


3.6.3. Carguío y Transporte del material pétreo.

Para el carguío la excavadora es la encargada de colocar el material directamente en los volquetes

siempre y cuando tenga suficiente espacio para maniobrar, caso contrario se utilizará cargadora

frontal CAT 950H, encargada de depositar en el volquete MAN 2 e HINO FS.

El volquete transporta el material hacia la zona de trasiego, en donde es vertido y transportado por

gravedad estos se acumulan al pie, en algunos casos la cargadora frontal transporta el material

hacia el trasiego.

25

Las cargadoras frontales CAT 950G/ 950F recogen el material del pie del talud y lo transportan

hacia las zarandas de clasificación para obtener los materiales como son: polvo, ripio, coco y piedra

bola.

El coco es transportado por el volquete MAN 1 hacia el stock de coco, ya sea desde el pie de

trasiego o desde las zarandas estacionarias.

Fotografía 10 Labores de carguío de material pétreo


Fotografía 11 Labores de transporte de material pétreo


26

Fotografía 12 Trasiego del material extraído de los frentes de explotación


3.6.4. Sistema de Clasificación del material pétreo

Los materiales obtenidos son separados gravimétricamente con la ayuda de tres zarandas

estacionarias que permiten clasificar los materiales de acuerdo al tamaño de su granulometría, a

las que se envía de acuerdo al material de construcción (azul, rosado).

1. En la primera zaranda obtenemos: polvo azul, ripio azul y chispa azul.

2. En la segunda zaranda obtenemos: polvo rosado, ripio rosado, coco rosado y piedra bola

rosada

3. En la tercera zaranda obtenemos: polvo azul, ripio azul, coco azul y piedra bola azul.

Una vez que el material es colocado en las zarandas intervienes dos tamices, el primer tamiz separa

la piedra bola y el coco del ripio mientras en el segundo tamiz se obtendrá el polvo.

La clasificación se realiza de acuerdo con los tamaños de materiales de construcción que son

requeridos para la fabricación de hormigones, adoquines y distintos usos.

27

Las dimensiones de los tamices serán las siguientes:

Polvo : tamiz # 3/8 (9.52 mm)

Ripio: tamiz # 3/4 a 11/4 (19.05 – 31.50 mm)

Chispa: tamiz # 3/8 a 3/4 (9.52 – 19.05 mm)

Piedra bola: 100 mm a 150 mm

Coco: 3.5 mm a 10 mm

Fotografía 13 Tamices que conforman las zarandas de clasificación


3.6.5. Comercialización del material de construcción.

Para despachar se utiliza una cargadora CAD 950G/ 950F, la cual carga el material hacia los

volquetes de los clientes que tienen que zarandear su propio material para poderles despachar el

polvo que necesitan en caso de que no exista stock de polvo.

28

La comercialización de los materiales de construcción está dirigida a una clientela constituida por

personas naturales e instituciones públicas cercanas a los centros poblados de San Antonio de

Pichincha, Calacalí, Distrito Metropolitano de Quito entre otros.

Fotografía 14 Material pétreo para comercializar


Fotografía 15 Material pétreo para comercializar


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Para todas las actividades mencionadas anteriormente, en el Diseño de Explotación se

establecieron parámetros técnicos mineros que se han venido cumpliendo y ejecutando, lo mismo

que a futuro se practicará en el Diseño de Liquidación de la cantera Tanlahua; estos parámetros se

detallan a continuación:

Parámetros geométricos en explotación:

Altura de los bancos en receso y en trabajo.

Altura del banco en receso (HB) = 10 m

Altura del banco en trabajo (Hb) = 3.3 metros

Ángulo de talud del banco en receso (Arec) y el ángulo del banco en trabajo (Atr)

Arec= Atr = 75°

Ancho de la trinchera de corte (B)

B = 8 m

Ancho de la plataforma de trabajo (Bpt)

Bpt = 20 m

Borde de seguridad (C2)

C2 = 3.54 m

Ángulo del borde de los bancos en trabajo (ABTr)

ABTr= 9°

Ángulo del borde de los bancos en receso (βrec)

Βrec= 43°

Parámetros geométricos en liquidación.

Altura del banco (HB’)

HB’ = 10 m.

30

Ancho de la berma (AB’)

AB’ = 8 m.

Ángulo del borde de liquidación de la cantera (α)

α= 43°

Determinación de la profundidad de la cantera (H)

H = 340 m

Para realizar los trabajos de preparación, arranque y cargado se realiza con excavadora, este equipo

se encuentra sobre un sub banco de 3.3 metros de altura, con la finalidad de optimizar los ciclos

de arranque, cargado y mantener mayor seguridad al ejecutar estos trabajos.

Figura 6 Arranque y cargado con excavadora en sub-bancos de tres metros


31

Figura 7 Parámetros técnicos del diseño actual de la cantera


10

m.

3.3

3 m

10

m.

Altura del banco en

receso

Altura del

banco de trabajo

8 m.

Ángulo

del talud

Plataforma

de trabajo

Trinchera

de corte

Ángulo del borde de bancos

en trabajo

Ángulo del

borde de bancos en receso

Ángulo del borde de

liquidación

Superficie

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En la fotografía 16, se presenta la forma que ha tomado la cantera aplicando todos los parámetros

técnicos mineros de explotación.

Fotografía 16 Resultado de aplicar los parámetros adecuados para la explotación


Los parámetros técnicos mencionados anteriormente serán aplicados en las actividades del proceso

productivo de la cantera, por lo que será necesario la descripción de cada una de ellas.

3.7.Características específicas para la determinación de los costos de operación

Para la determinación de los costos de operación es necesario conocer algunos aspectos ejecutados

en la cantera como: la inversión que se ha realizado, el tipo de material aprovechable, la maquinaria

utilizada en los diferentes procesos productivos, en los que tomaremos en cuenta rendimientos,

costos horarios, salarios y producción.

3.8.Determinación y medición de variables y parámetros

Para la medición de las variables y parámetros que intervienen en los procesos operativos se tomará

en cuenta el costo que se genera en cada actividad para lograr un cálculo lo más cercano a la

realidad.

33

Empezando con el costo del destape, en el cual intervienen el tipo de maquinaria requerida para la

extracción, la distancia recorrida de ésta, el tipo y volumen de estéril extraído.

En el costo de extracción, tendremos que influyen tanto la maquinaria requerida, el rendimiento

de ésta, las características y volumen de material pétreo extraído.

Las variables que corresponden al costo de carguío, son tanto la maquinaria utilizada como la

granulometría del material pétreo.

Para la actividad de transporte, tenemos que las variables que forman parte de esta tarea para

determinar el costo, son la maquinaria requerida y la distancia que necesita recorrer para depositar

el material pétreo, ya sea en los trasiegos o las zarandas.

Para el costo de clasificación, estará netamente relacionado con las zarandas de clasificación y los

productos obtenidos de éstas con ayuda de la gravedad (piedra bola, coco, ripio, polvo, chispa).

En el costo de comercialización, será necesario el tipo de maquinaria necesaria para poder

despachar a los clientes.

Para el costo de administración, se tomará en cuenta tanto las variables del costo del personal,

logística e infraestructura.

Al final tendremos el costo unitario de equipo, en el que interviene los factores de costo de

propiedad y costo de operación.

3.9.Registro y Procesamiento de información

La información que consta en el presente proyecto integrador como es la ubicación, geología,

topografía, método de explotación, costos de insumos y repuestos, fueron proporcionados por la

empresa EXPLOCOMP, a partir de reportes contables, informes de producción semestrales de la

cantera Tanlahua e informes técnicos.

34

Los datos relacionados con respecto a las actividades de destape, extracción, carguío, transporte,

clasificación y comercialización del material pétreo, fueron tomados en campo con la mayor

precisión posible en cada uno de los frentes de trabajo, además se realizó los cálculos de

depreciación, rendimientos y costos horarios de las maquinarias utilizadas en las diferentes

actividades realizadas en la cantera, con el fin de determinar los parámetros técn

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · 2019. 7. 1. · A mis primas queridas, Carla y Cinthya Huera, por ser mis consejeras y apoyo incondicional en todo momento, siempre