CONCESIÓN MINERA DE EXPLOTACIÓN - MONSERRACALIZA CAMBITA GARABITO, SAN CRISTÓBAL ESTUDIO TÉCNICO ABRIL DEL AÑO 2009 INFORME TECNICO CONCESION DE EXPLOTACION “MONSERRA” Carta de Solicitud CAPITULO I ESTUDIO GEOLOGICO A.- Introducción B.- Metodología de Trabajo C.- Localización y Acceso D.- Climatología E.- Geomorfología F.- Hidrología G.- Marco Geológico y Tectónico H.- Geología del Área CAPITULO II EVALUACIÓN DE RESERVAS A.- Objetivo B.- Características Físicas del Material C.- Limites de Explotación D.- Calculo de Reservas E.- Vida Útil de la Mina CAPITULO III MÉTODO DE EXPLOTACIÓN A.- Introducción B. Características del Método de Explotación C.- Proceso de Extracción D.- Proceso de Producción E.- Equipo y Maquinaria F.- Instalaciones y Personal BIBLIOGRAFIA Santo Domingo, D. N. Abril del año 2009 Ing. Octavio J. López T. Director General de Minería Su despacho Distinguido Señor Director: La compañía INCOACA, debidamente constituida de acuerdo a las leyes de la Republica Dominicana, esta representada por el Sr. Ezequiel Recio Pérez, de nacionalidad dominicana, mayor de edad, casado, de profesión Ingeniero Civil, con cedula de identidad y electoral No.001-0396738-6, con domicilio para recibir información y/o notificaciones en la calle A, Edificio 78, Apartamento 202, Los Ríos, Santo Domingo, teléfono 809-330-1255. Por medio de la presente solicita ante esta Dirección General de Minería, la Concesión Minera de Explotación por roca caliza denominada “Monserra”, ubicada en la provincia: San Cristóbal; municipios: San Cristóbal y Cambita Garabito; secciones: Naranjo Arriba, Najayo Arriba y Humachon; parajes: San Francisco, Los Toros, Cumia Arriba, López, La Martinica y El Mamey, con una extensión superficial de 1,456 hectáreas mineras. Puntos de Conexión Para la ubicación topográfica de la Concesión Minera de Explotación “Monserra”, se han colocado en el campo un Punto de Referencia y un Punto de Partida, consistentes en monumentos de concreto fijos a ras del suelo, con una varilla de 3/8”en el centro, para cada punto respectivamente. El Punto de Referencia (P.R.), se encuentra localizado a una distancia de 6.00 metros con rumbo magnético S 60°00´ E, del centro del puente sobre el arroyo Niza, en el tramo carretero Najayo-Najayo Arriba, con las coordenadas UTM: 376,058 mE y 2´033,524.5 mN (datum NAD-27, Caribe). El Punto de Partida (P.P.), se localiza a una distancia de 63.00 metros con rumbo magnético S 67° 00´ W del Punto de Referencia, en las coordenadas UTM: 376,000 mE y 2`033,500 mN (datum NAD-27, Caribe). El Punto de Referencia ha sido relacionado con el Punto de Partida y con tres visuales de la manera siguiente: LÍNEA RUMBO DISTANCIA (MTS) P.R. – P.P. S 67º 00´ 00¨ W 63.00 P.R. – V1 N 60º 00´ 00¨ W 12.60 P.R. – V2 N 20º 50´ 00¨ W 8.50 P.R. – V3 N 16º 05´ 00¨ E 13.90 P.R . – CP N 60º 00´ 00¨ W 6.00 Los ángulos directos positivos a partir de la línea P.R. – P.P., son los siguientes: LÍNEA ANGULO DIRECTO POSITIVO P.R. - P.P. 00º 00´ 00¨ P.R. - P.P. - V1 53º 00´ 00¨ P.R .- P.P. - V2 92º 10´ 00¨ P.R .- P.P - V3 129º 05´ 00¨ P.R .- P.P. - CP 53º 00´ 00¨ Linderos y Superficie Los linderos que circunscriben la Concesión Minera de Explotación “Monserra”, están dados a partir del Punto de Partida y siguiendo el orden secuencial de los vértices en sentido de las manecillas del reloj. A continuación se detallan las líneas que forman el polígono con rumbo franco y la distancia entre cada uno de los vértices. Los linderos del área solicitada son los siguientes: LÍNEA RUMBO FRANCO DISTANCIA (MTS) PP - A OESTE 3,000.00 A-B NORTE 6,500.00 B–C ESTE 1,000.00 C–D SUR 2,000.00 D–E ESTE 2,000.00 E–F SUR 3,000.00 F–G OESTE 1,000.00 G–H SUR 1, 000.00 H–I ESTE 1,000.00 I - PP SUR 500.00 El polígono que describen los linderos, cubren una superficie total de 1,456.00 hectáreas mineras. Plano Topográfico La Concesión Minera de Explotación “Monserra”, se localiza en el sector oriental de la hoja topográfica San Cristóbal, No. 6171-II, serie E733, edición 3, del Sistema Cartográfico Nacional a escala 1:50,000. Concesiones Mineras Colindantes El área donde esta ubicada la Concesión Minera de Explotación “Monserra”, según los registros del Departamento de Catastro de la Dirección General de Minería, colinda en su lindero oriental con las siguientes concesiones mineras: La Guama, Marelle-II y Najayo. Propietarios del Terreno La mayoría de las tierras pertenecen a parceleros, a continuación se presenta una relación de algunos dueños y/o ocupantes de terrenos dentro de los linderos de la Concesión Minera de Explotación “Monserra”. DUEÑO U OCUPANTE RESIDENCIA Justo Pantaleón Naranjo Arriba Juan Tejada Cambita Garabito Ángel Leiva Cambita Garabito Domingo de los Santos San Cristóbal Camilo de los Santos Los Toros Anexos Se anexa el plano del área solicitada a escala 1:10,000 con todas las informaciones exigidas por la Ley Minera, también el Informe Técnico y el Informe Económico que sustentan la factibilidad de la presente solicitud, para obtener el otorgamiento de la Concesión Minera de Explotación “Monserra”. Agradecemos sus atenciones y aprovechamos la oportunidad para saludarlo. Atentamente ______________________ Ing. Ezequiel Recio Pérez CAPITULO I ESTUDIO GEOLOGICO A. Introducción La caliza es una de la rocas mas abundantes en el país, y se encuentra en diferentes formaciones geológicas, actualmente se extraen rocas calizas en los sectores de Samaná, Caballero, El Pomier, Pedernales, Boca Chica, Barahona y La Romana, su uso presenta un amplio espectro de aplicación, se utiliza para; fabricación de cemento; agregados secos para la industria de la construcción; bloques y lozas de pisos; carbonato de calcio para la industria química; la obtención de cal viva y cal hidratada; bloques para rompe olas; etc. Aquí también se incluye la dolomía, la cual se utiliza como aditivo en la prerreacción de abono para la agricultura. La actual demanda de agregados como materia prima en el sector de la construcción es dinámica, por el continuo desarrollo de infraestructura comercial e industrial en el país, este sector es considerado como un parámetro en la economía, principalmente por la generación de empleos, además de ser un indicador socioeconómico del país. Los agregados son materiales indispensables en la industria de la construcción, por sus múltiples aplicaciones, basta recordar que los agregados aportan el 80 % en volumen de las obras de ingeniería civil, por lo que su demanda comercial es alta, así también los estándares de calidad requeridos por el sector, solo se podrán ofertar, si se conoce su genética y los procesos de la geodinámica que intervinieron en la formación de estos depósitos. El uso de agregados secos representa una alternativa viable para el sector minero, ya que la utilización de agregados de río ha demostrado consecuencias negativas en las cuencas hidrográficas y el daño irreversible a los ecosistemas. B. Metodología de Trabajo El programa de trabajo que se desarrollo en la Concesión Minera “Monserra”, fue de carácter regional con detalle litológico y estructural para la exploración de depósitos de caliza. El estudio inicio con la definición del objetivo principal del proyecto, por el alcance del trabajo se clasificó como un estudio de semi-detalle petrográfico y estructural, esta clasificación se debe al comportamiento de las diferentes unidades litoestratigráficas y su evolución geodinámica. Se consulto la información bibliografía técnica realizada en el área o cercana a ella, por diversas instituciones públicas o privadas, existen estudios de geología regional cercanos a la zona, como son: Structural Geology and Cenozoic Tectonic History of the Southeastern Termination of the Cordillera Central; Resume of geology in Hispaniola y Tertiary Geology of the southwestern flank of the Cordillera Central La cartografía temática consultada para el presente informe fue: Mapa Geológico de la República Dominicana, 1991, escala 1:250,000 editado por el Instituto Cartográfico Universitario; Mapa Geohidrológico de la República Dominicana, 1989, escala 1:250,000, editado por el INDRHI. Cartográficamente la concesión se localiza en la hoja topográfica, San Cristóbal, No. 6171-II, serie E733, edición 3, escala 1:50,000, editada por el Instituto Cartográfico Universitario. Durante la etapa de campo se inicio el mapeo geológico con el reconocimiento de las unidades litológicas presentes en el área, como posibles depósitos de rocas industriales, así como sus reservas potenciales. Durante el reconocimiento se tomaron datos estructurales de alineamientos asociados al fallamiento regional y el fracturamiento secundario. Se recolectaron muestras de roca in situ, para la descripción macroscópica, estas muestras se georeferenciaron con GPS y datum NAD-27 Caribe. Durante este reconocimiento también se verifico la infraestructura cercana a la zona de la concesión. C. Localización y Acceso La Concesión Minera “Monserra”, esta situada en la región suroeste del país, localizada en la provincia San Cristóbal, municipio de Cambita Garabito. La concesión se localiza en el sector occidental de la hoja topográfica San Cristóbal No.6171-II, los linderos de la concesión están dados por las coordenadas UTM: 2'033,500 2'040,000 mN y 373,000 - 376,000 mE. El poblado de mayor importancia y próximo al área de la concesión es la ciudad de San Cristóbal localizada a 12 kilómetros al este de la concesión, dicha población cuenta con todos los servicios de infraestructura básica como: vías de comunicación de primer orden, suministro de energía eléctrica, abastecimiento de agua y telecomunicaciones. Las principales actividades económicas de la provincia dentro del sector productivo industrial son: Textil, Química y Electrónica (en zonas francas privadas), Textil (en zonas francas públicas), Química, Alimenticia y Agregados y materiales para la construcción (industrias privadas y/o públicas). Los productos agrícolas y ganaderos de la provincia son: Caña de azúcar, Yuca, Tomates, Guandules y Naranjas, mientras que en el sector ganadero son aves y caprino. La principal vía de acceso hacia la concesión es la carretera nacional No.2 o carretera Sánchez, que comunica la ciudad capital de Santo Domingo con San Cristóbal (30km), en este poblado se continua sobre la carretera local No.507 hasta el poblado de Cambita Garabito (12km); hacia el sur del poblado existe un camino vecinal de terracería que comunica las comunidades de Cumia Arriba, Los Toros y La Martinica, hasta salir a la comunidad Cambita Sterling. Existe otro acceso en la parte sur de la concesión a través del camino Najayo Arriba-Naranjo Arriba-Fort Resolue, el camino es de tipo vecinal. Fuente: I.C.M., 2005 Fig. No.1.- Ubicación geográfica de la Concesión Minera “Monserra”, en la provincia San Cristóbal. D. Climatología El área de la Concesión Minera “Monserra” se localiza en la zona ecológica del Bosque húmedo Subtropical (Bh-S), esta zona ocupa la mayor extensión del territorio nacional (21,969km2), cubriendo prácticamente toda la Llanura Costera del Caribe. En la zona de estudio cubre las vertientes al sur de la Cordillera Central y los valles de los afluentes de la cuenca de los ríos Ocoa, Nizao y Haína, En esta zona de vida las condiciones ecológicas son el resultado de un sistema climático complicado, influido principalmente por la presencia de los anticiclones subtropicales y la dirección de los vientos alisios, que en la mayor parte del año son dominantes. El anticiclón que tiene efectos variables y temporales es de origen continental, mientras que el anticiclón de efectos permanentes es de origen oceánico. El período en que las lluvias son más frecuentes corresponde a los meses de abril a diciembre, variando en intensidad según la situación orográfica. Las precipitaciones generalmente empiezan después que el anticiclón continental deja de tener influencia, dando origen a condiciones de inestabilidad atmosférica sobre la isla. Por otra parte, a partir de abril los vientos alisios que soplan del Este vienen cargados de humedad, que al pasar por la isla da origen a lluvias, tanto convectivas como orográficas. El promedio de la precipitación media anual es de 1,885 mm (San Cristóbal). La temperatura de esta zona de vida es variable, según la ubicación de las áreas. En los lugares cercanos a la costa y abiertos la biotemperatura media anual es de 23° a 24 °C; en los lugares de mayor elevación o próximos a las vertientes de las cordilleras la biotemperatura media anual es de 21° o menos. La evapotranspiración potencial puede estimarse en promedio como 20% menor que la precipitación media total anual. En esta zona de vida una cuarta parte del agua de lluvia no es evapotranspirada y se pierde por escurrimiento, principalmente en los meses de mayor precipitación. E. Geomorfología La Concesión Minera “Monserra” se ubica en la región geomorfológica de la Llanura Costera del Caribe, la cual se extiende desde la desembocadura del río Ocoa hasta Cabo Engaño, a lo largo de la costa del mar Caribe, presenta una longitud aproximada de 240 kilómetros. El Río Haína divide la Llanura Costera del Caribe en dos sectores de geomorfología diferentes, denominándose la parte occidental Llanura Costera del Sur (Baní o Peravia) y la parte oriental Llanura Costera del Este (Seibo). La Llanura Costera se caracteriza por presentar una topografía llana y extensa, formada esencialmente por plataformas calcáreas, compuestas por sedimentos fluvio-lacustres en la parte septentrional, que cubren las calizas arrecifales que afloran en el borde meridional de la Llanura. El área ocupada por las calizas arrecifales en la Llanura Costera, se caracteriza por la escasez de drenaje superficial, ya que solo ocho ríos llegan al mar Caribe. El área ocupada por los sedimentos detríticos presenta un drenaje de tipo dendrítico con densidad de avenamiento no muy considerable. Los cursos de agua son meandriformes y sus causes son estrechos y profundos, flanqueados por terrazas fluviales. Fig. No2.- El Río Haina divide la Llanura Costera del Caribe en dos sectores, la parte occidental Llanura de Baní y la parte oriental Llanura del Este o del Seibo. Hacia el extremo occidental de la Llanura Costera del Caribe, existen evidencias de la influencia de los depósitos fluviales provenientes de la Cordillera Central que se depositaron en canales marinos que separaban las tierras altas de la isla, cuando la misma estaba en evolución y emergieron hasta las fases de descenso del nivel eustático. Existen tres procesos geomorfológicos característicos en el área de la concesión: topografía, drenaje y suelo, a continuación se detallan estos factores. Topografía.- El área de la concesión corresponde a una zona de esfuerzos tectónicos de tipo compresivo, las evidencias son los relieves y la dirección de las principales estructuras, los terrenos del sector sur en el área de la concesión forman una franja estrecha de dirección NE-SW, caracterizada por el Cerro Fort Resolue (686m) y Loma Verde (500m), mientras que en el resto de la concesión presenta elevaciones entre los 200 y 300 metros de elevación, el borde meridional de la zona presenta pendientes suaves hacia la costa. Drenaje.- La litología de la zona y los procesos tectónicos determinan el patrón de drenaje, la Loma Verde es un parte aguas que divide el escurrimiento pluvial, al norte los cursos de agua son tributarios del río Blanco, y al sur drenan hacia al Mar Caribe. En la zona de conglomerados un drenaje es paralelo con dirección NE-SW, con pendientes uniformes y suaves, donde las corrientes responden a los alineamientos estructurales, en el área de los carbonatos los cursos de agua son subsecuentes que coinciden con la dirección de alineamientos estructurales con dirección NW-SE, y discurren a favor de la máxima pendiente regional. Suelos.- Los suelos de la Llanura Costera del Caribe abarcan toda la porción sureste del país desde la Bahía Las Calderas hasta su extremo oriental. Consiste en una serie de terrazas que suben gradualmente desde la costa hacia el pie de las cordilleras y sierras que la limitan en todo su flanco septentrional. La porción occidental de la Llanura Costera es más seca y sus suelos en la mayor parte se han formado a expensas de materiales transportados y depositados en forma de abanicos coluviales y aluviales. Los suelos en esta parte de la Llanura son en general de textura media, gravillosos, poco profundos y de naturaleza calcárea, tienen por característica general escasez de agua como factor limitante de uso agrícola. La parte occidental depende del riego en mayor grado que la oriental para el desarrollo de actividades agrícolas. En el área de la concesión se pueden distinguir dos tipos de suelo dominantes y caracterizados por las asociaciones: Las Lavas y Jalonga, a continuación de describen sus principales características de cada uno de ellos. Tabla 1.- Características de los suelos en la Concesión Minera “Monserra” Tipos de Suelos Características Asociación Las Lavas Suelos calcáreos muy poco profundos y gravillosos, desarrollados a expensas de conglomerados calcáreos existentes en dos fajas alomadas, situados en forma paralela entre los ríos Nizao y Nigua en la porción occidental de la Llanura Costera del Caribe. Presentan una topografía muy alomada, con pendientes muy pronunciadas, que en algunos casos llega a 45º; en la parte norte pasa casi sin transición a los terrenos escabrosos de montaña de la Cordillera Central. Estos suelos son de escaso valor agrícola, tanto por su topografía como por su poca profundidad efectiva y gran susceptibilidad a la erosión. En esta asociación se han agrupado suelos calcáreos poco profundos con topografía ondulada a ligeramente alomada, muy susceptible a la erosión y que ocupan una superficie extensa del Río Nigua hasta el Ozama. Estos suelos se han formado a expensas de materiales calizos no consolidados, areniscas calcáreas y caliza coralina; se puede encontrar también entre el material basal calcita y otros tipos de caliza dura. Los suelos corresponden a fases ondulada y poco alomada. La topografía más accidentada, con declives más pronunciados que tienen estos suelos, limita más su uso agrícola, además de la poca profundidad efectiva y su extrema susceptibilidad a la erosión. En algunas áreas el suelo es muy poco profundo y en otras prácticamente ha desaparecido por efectos de la erosión laminar. Asociación Jalonga Fuente: Los Suelos de La Republica Dominicana, 2003. La capacidad productiva del suelo se basa en su capacidad agrológica, y se define como la adaptación que presentan los suelos a determinados usos específicos. Esta clasificación consiste en una agrupación de informaciones edafológicas (profundidad efectiva, estructura, disponibilidad de agua, permeabilidad, posición en ele terreno y otras) que permiten determinar las potencialidades y limitaciones de los suelos para su correcta utilización. El tipo de suelos dentro de la concesión se clasifican como clase VII, a continuación se presenta su definición y las principales limitaciones que presenta para ser utilizado para la agricultura. Tabla 2.- Capacidad de productividad de los suelos. Clase VII Usos Terrenos de uso limitado Definición Son suelos apropiados para mantener una vegetación permanente con severas restricciones. Tienen limitaciones muy severas que los hacen inadecuados para cultivos y restringen su uso, fundamentalmente, al pastoreo, a las mesas forestales o al mantenimiento de la vida silvestre. Las restricciones son más severas que las de los suelos de la Clase VI, ni es práctico aplicarlas medidas que se recomendaban en aquella, debido a una o más de las limitaciones permanentes siguientes, imposibles de corregir. Limitaciones ! ! ! ! ! ! ! Pendientes muy pronunciadas. Erosionabilidad muy alta. Suelos superficiales de muy poco espesor. Pedregosidad elevada. Hidromorfia permanente. Salinidad o alcalinidad muy elevada. Clima desfavorable. F. Hidrología El área de la Concesión Minera “Monserra” se encuentra en la zona hidrogeológica de la Llanura Costera del Caribe (INDRHI, 1989), ubicada entre la cuenca del Río Nigua y la subcuenca costera del Arroyo Sanaiguá. La cuenca del río Nigua cubre una superficie reducida de 203 km2, en relación a las cuencas vecinas de los ríos Nizao con 971km2 y Haina de 519 km2, la cuenca esta compuesta por las subcuencas de los ríos Nigua y Blanco (Yubazo). La cuenca del río Nigua presenta un trecho muy breve, pero no obstante desarrolla un valle bastante amplio con pendiente media de 0.5 %, que alcanza las dimensiones mayores hacia la ciudad de San Cristóbal. En el cauce bajo del río, el valle se estrecha y presenta una marcha marcadamente meandriforme, resulta confinado lateralmente por vertientes de alta escarpadura. La red hidrográfica del río Nigua muestran un típico retículo dendrítico de baja densidad con organización jerárquica, con causes más amplios como resultado de una mayor erosionabilidad de los terrenos. Fig. No.3.- Localización de la Concesión Minera “Monserra”, entre la cuenca hidrológica del Río Nigua y la subcuenca costera del Arroyo Saniguá. En la cuenca del río Nigua los principales afluentes tributarios al río Blanco dentro de la concesión son: los ríos Cumia y Cambita, y los arroyos San Francisco y Gerónimo López, los cuales presentan una dirección NESW. Mientras que en la subcuenca costera del Arroyo Saniguá los principales afluentes al sur de la concesión son los arroyos: Madero y Niza, con orientación NW-SE. Fig. No.4.- Patrón de drenaje en la zona de la concesión “Monserra”, la dirección NW-SE corresponde al fallamiento regional, y la dirección NE-SW a esfuerzos compresivos. Hidrogeología Las formaciones geológicas presentes en la zona de la concesión se han caracterizado desde un punto de vista hidrogeológico, donde afloran una unidad conglomerática de clastos volcánicos y matriz arcillosa, son rocas porosas, donde los acuíferos son locales encontrados en capas finas o lentes arenosos, son acuíferos libres y constituidos por sedimentos clásticos no consolidados o consolidados. La permeabilidad que presentan es muy baja. La calidad química de las aguas es generalmente baja. Estos acuíferos son de poca importancia hidrogeológica. El otro sistema hidrogeológico lo forman la unidad calcárea compuesta principalmente por calizas, los acuíferos son locales restringidos a zonas fracturadas, ya sean libres o confinados. La permeabilidad generalmente es de mediana a baja. Las aguas generalmente son duras. Estos acuíferos presentan una importancia hidrogeológica de mediana a alta. G. Marco Geológico y Tectónico La isla La Hispaniola corresponde al segmento septentrional de la cadena de arcos de isla que circunda la placa del Caribe. Este sistema se formo a partir del Jurásico superior?-Cretácico inferior (Mann et al. 1991), como un arco volcánico y evoluciono desde el Cretácico y parte del Eoceno, hasta la colisión de la placa Caribe con la plataforma calcárea de Bahamas, después de la colisión entre las placas se verifico un periodo de grandes transformaciones tectónicas, donde el margen septentrional de la isla paso de un límite controlado por subducción a un sistema de fallamiento transcurrente de dirección NW-SE, estos eventos tectónicos resultan evidentes en las cuencas sedimentarias del Terciario. Fig. No.5.- Esquema del límite tectónico entre las placas del Caribe y Norteamérica. La isla La Hispaniola esta situada en el borde septentrional de la Placa del Caribe. Varias fosas tectónicas y zonas de subsidencia atraviesan el país con direcciones aproximadas de WNW-ESE, manteniendo la dirección paralela a la trinchera de Puerto Rico, que separa la placa Caribe de la placa Norteamericana. Estas fosas se asemejan a cuencas de desgarre, en cuyas fallas periféricas tuvieron lugar desplazamientos verticales y transcurretes de gran magnitud. En el Campaniano Superior, la fase distensiva provocó la formación de cuencas sedimentarias en el borde meridional de la Cordillera Central, donde comienza una depositación variable que fluctúa repetidamente en lo que se refiere al origen de los sedimentos y a la velocidad de depositación de los mismos, las cuales son producto de la erosión arcoinsular de la plataforma continental y sedimentos litorales en el borde septentrional de la cordillera. La sedimentación marina de ambientes profundos, es característica de comienzos del Mioceno, de donde evoluciono hacia ambientes progresivamente mas someros hasta alcanzarse condiciones subaéreas en el Plioceno. En el flanco suroeste de la Cordillera Central se desarrolla una unidad tectónica constituida por cabalgamientos y pliegues, con vergencia hacia el Sur, que afecta principalmente a sedimentos eocenos a pleistocenos, depositados en la cuenca trasera del Arco de Isla Circuí-Caribeño, de edad Cretácico SuperiorEoceno. Fig. No.6.- Ubicación de la Cuenca de San Cristóbal en el contexto geológico del país. Tectónica.- La zona de la Llanura Costera del Caribe no sufre de los efectos de la tectónica reciente a no ser sólo en el sector suroccidental, donde se manifiesta como un sistema de fallas directas, de alto ángulo, orientadas según un sistema predominante NW-SE. La tectónica precuaternaria puede observarse sólo en los terrenos del basamento cretáceo que constituyen los relieves montañosos marginales del área de estudio. Las unidades que constituyen la Cordillera Central se desarrollaron en sobreposición y/o yuxtaposición según franjas alargadas en dirección NE-SW, cuyas geometrías son consecuentes a la sucesión de varias fases tectónicas, que comprenden tres distintas fases cretáceo-eocénicas de vulcanismo y plutonismo de arco insular seguidas por igual número de fases de colisión del sistema de arco, a las cuales se agregan una fase de transcurrencia a lo largo de fallas NW-SE que anticipa una fase transpresiva del Mioceno con interacción de las estructuras transcurrentes E-W con las más viejas estructuras NW-SE heredadas de la construcción del arco insular. H. Geología del Área La Llanura Costera del Caribe está caracterizada hacia el este por una extensa plataforma calcárea limitada por arrecifes coralinos, hacia el sector suroccidental de la planicie los terrenos muestran características geológicas diferentes, en este sector predominan secuencias de sedimentos calcáreo-terrígenos. Durante el Pleistoceno continuo la sedimentación de la plataforma carbonatada en la costa meridional del sector. En el sector al SW de Santo Domingo, los terrenos muestran características diferentes de las facies típicas arrecifales presentes en los demás sectores de la Llanura Costera. En estos terrenos hay extensos afloramientos de sedimentos del Terciario inferior a medio que ocurren a lo largo del flanco sur de la Cordillera Central, que representan las porciones levantadas de la cuenca de San Cristóbal. La cuenca esta constituidos por conglomerados, areniscas, siltitas de ambiente marino y calizas arrecifales, representan una alternancia de depósitos terrígenos y calcáreos, asignada desde el punto de vista estratigráfico a las formaciones Fort Resolue, Iguana y Valdesia, estructuralmente estas secuencias están afalladas, contra las rocas del Cretácico. Estas formaciones subyacen con suave inclinación por debajo de las terrazas de calizas arrecifales presentes en la franja costera. Fig. No.7.- Mapa geológico de la zona de la Concesión Minera “Monserra”, Durante el Oligoceno la facies litoral al noroeste de San Cristóbal estaban constituidas predominantemente por margas y conglomerados, ya en el Mioceno se encuentran interstraficaciones de calizas de derrubios arrecifales, en el borde meridional de la Cordillera Central la sedimentación de margas y bancos de calcarenita en un ambiente marino de agua somera. Al principio del Mioceno continuo el descenso de la profundidad de agua, los sedimentos se depositaron en facies litoral y localmente hasta facies de plataforma y continental. Fig. No.8.- Sección geológica regional, mostrando el buzamiento hacia el SW de las unidades litológicas. Una facies litoral clástica de los principios del Mioceno se conoce sólo en pocas localidades, a estas pertenecen las calizas arrecifales y conglomerados de Fort Resolue cerca de San Cristóbal. Mientras que en el Mioceno Superior en la cuenca de San Cristóbal predomina una facies de margas con intercalaciones de conglomerados, depositados en aguas poco profundas. Estratigrafía La estratigrafía de la Concesión Minera “Monserra”, esta formada por las formaciones: Valdesia (Eoceno Superior), Iguana (Oligoceno Superior) y Fort Resolue (Mioceno Inferior). Solo dos formaciones dentro de la concesión presentan interés minero, el conglomerado de la Formación La Iguana y las calizas de la Formación Fort Resolue. Fig. No.9.- Columna estratigráfica de cuenca de San Cristóbal y las formaciones presentes en el área de la concesión. Formación La Iguana (tos´cg).- Se trata de una sucesión de conglomerados poligénicos, los clastos derivan de rocas volcánicas e intrusivas, agrupados en bancos gruesos que confieren aspecto masivo a la unidad, matriz solidificada en afloramientos sanos, el desarrollo de la secuencia se produce por una acumulación de gravas con acreción vertical y luego un crecimiento lateral y longitudinal. Los clastos muestran formas redondeados a subredondeados y tamaños variables de diámetros del orden centimétrico y ocasionalmente alcanzan valores decimétricos; Los clastos se encuentran sostenidos en una matriz arcillo-arenosa, en ocasiones fuertemente cementada, que confiere tonalidades ocres a la unidad. Foto 1.- Afloramiento en el río Cambita de la Formación La Iguana, conglomerado soldado con predominio de clastos de origen volcánico con un buzamiento de 30° al sureste. (coord. 375,711 mE / 2`036,323 mN) Foto 2.- Detalle del conglomerado de la Formación La Iguana, el afloramiento presenta los procesos de intemperismo en la matriz arcillo-arenosa. (coord. 375,073 mE / 2`036,085 mN) Formación Fort Resolue (tmi´c).- Formada por calizas de color claro, de micríticas a cristalinas, en sucesiones bien estratificadas con estratos de espesor decimétrico a métrico. Macroscópicamente, este conjunto de calizas es bastante homogéneo, nítidamente estratificado, está compuesto por calizas micríticas finas predominantes (localmente con aspecto “oolítico”, raros bioclastos y microfauna visible), en bancos bien organizados con espesores que varían de 0.20 a 1.0 metro, alternando con intercalaciones de margocalizas centimétricas. Las texturas son de antiguas “wackestones” o de “wackestones” a “packstones”. Foto 3.- Afloramiento de la caliza Fort Resolue en el poblado de Tierra Amarilla, el área corresponde a la cresta de la Loma Verde con dirección E-W. (coord. 373,499 mE / 2`034,057 mN) Foto 4.- Detalle de la caliza Fort Resolue, se observa los espesores de las capas, con fracturamiento perpendicular a los planos de estratificación y un buzamiento de 20° al SE. CAPITULO II EVALUACION DE RESERVAS A. Objetivo El objetivo del presente capitulo es la estimación objetiva y racional del volumen de la roca caliza en el área de la Concesión Minera “Monserra”, para ser procesarlos principalmente como agregados. Para llevar a cabo esta evaluación se consideraron los siguientes factores: características espaciales del depósito, condiciones geológicas del área, la tecnología minera implícita, aspectos ambientales y especificaciones geotécnicas (ASTM), estos factores garantizaran la viabilidad del proyecto minero. Para el diseño de explotación los factores a considerar son las propiedades geotécnicas, factores tecnológicos, condiciones económicas y aspectos ambientales, para mantener niveles de relación entre el proyecto y las comunidades relacionadas que permita el fomento de un equilibrio armónico entre las actividades mineras y de procesamiento y las unidades del medio ambiente natural y social. B. Características Físicas del Material La genética de la Caliza Fort Resolue tiene condiciones favorables para su explotación; por su homogeneidad litológica y espesor principalmente, además no presenta intercalaciones de terrígenos, la tectónica favorece la recristalización y el fracturamiento de las calizas en zonas cercanas a las fallas. Las calizas son rocas originadas por un proceso de sedimentación directa, esta sedimentación puede tener diversos orígenes, si bien la más común es la denominada precipitación bioquímica: el carbonato cálcico se fija (en general, en forma de aragonito) en las conchas o esqueletos de determinados organismos, ya sean microscópicos o macroscópicos, originando un sedimento carbonatado. El aragonito, inestable en condiciones atmosféricas, se va transformando en calcita, y la disolución parcial y reprecipitación del carbonato cementa la roca, dando origen a las calizas. Junto con el carbonato cálcico se suele producir el depósito de otros componentes, ya sean detríticos medio-finos (arena-limo), o finos (arcillas); el primer caso es propio de medio energéticos, caracterizados por la sedimentación de fragmentos de fósiles, o resedimentación de fragmentos de calizas ya más o menos consolidadas. Este desarrollo genético crea las principales propiedades físicas que caracterizan la caliza como un material excelente para su utilización como materia prima para el sector de la construcción, estos factores son: Densidad aparente entre 2.6 y 2.85 g/cm3 y densidad real de 2.7 a 2.9 g/ cm3; Dureza 3 en la escala de Mohs; Resistencia a compresión comprendida entre 1,000 y 2,500 kg/cm2; Resistencia al desgaste por rozamiento es de 20 a 40 cm3; Resistencia al chorro de arena de 5 a 10 cm3. Foto 5.- Detalle de la caliza Fort Resolue en el área de la Concesión Minera “Monserra”. C. Limites de Explotación Con base a los estudios geológicos se identifico y delimito el área con el potencial minero en forma detallada y en sus tres dimensiones, se determinaron los límites de explotación, que fueron dados por dos factores principalmente: Geológicos.- El área de la concesión esta caracterizada por una franja de calizas del Terciario, localizadas en la Loma Verde al sur de la concesión, con una dirección W-E y con buzamiento al SE, la homogeneidad de la unidad, la estratificación paralela y alto grado de fracturamiento, fueron los factores que se utilizaron para determinar el potencial minero de estas calizas Legales.- La Ley Minera No.146 en su articulo 30 prohíbe la realización de trabajos mineros en ciertas zonas: “Dentro del área de poblaciones o donde existan cementerios, parques o jardines públicos no podrán realizarse trabajos mineros. Tampoco podrán realizarse esos trabajos en la proximidad de edificios, vías de comunicación, líneas de fuerza motriz, telegráficas o telefónicas, canales de riego, oleoductos, obras públicas de cualquier género y monumentos históricos, ni en la vecindad de fortalezas, polvorines o arsenales, excepto con autorización expresa del Poder Ejecutivo”. Fig. No.10.- Límite físico de las calizas en la Concesión Minera “Monserra”. D. Calculo de Reservas El cálculo de reservas sustenta la factibilidad de explotación en cualquier depósito de materia prima. El volumen de reservas probables en la Concesión Minera “Monserra”, se calculo multiplicando el área con vocación minera de la concesión, por el espesor de corte promedio, además se considero restar un factor porcentual del volumen obtenido para futuros trabajos de reclamación en la mina. Los resultados representan las reservas probables para cada unidad litológica, en la siguiente tabla se presentan los resultados de los cálculos realizados. Tabla 3.- Calculo de reservas en la Concesión Minera “Monserra” Área Superficie (m2) Espesor de corte (m) Subtotal volumen (m3) Factor porcentual (- 0.25%) Total volumen (m3) Caliza 1,000,000 6 6´000,000 1´5000,000 4´500,000 TOTAL 4´500,000 m3 El volumen total de las reservas estimadas asciende a 4´500,000 m3 de materia prima con condiciones físicas y mecánicas adecuadas para su procesamiento y utilización en la Concesión Minera “Monserra”. Las reservas fueron estimadas con base a las condiciones del depósito, este volumen estará sujeto a variaciones derivadas de trabajos futuros de exploración. E. Vida Útil de la Mina Se ha estimado que durante el desarrollo de explotación para la caliza se establecerá una producción promedio de 500 m3 por día de materiales procesados, trabajando un promedio de 24 días se producirán 12,000 m3 mensuales, lo que redituara una producción anual de 144,000 m3, con estos parámetros numéricos se puede estimar la vida útil del deposito de caliza: VU = VR / CP VR = Volumen de Reservas = 4´500,000 m3 CP = Capacidad de Producción = VU = 3`750,000 / 144,000 VU = 31 años 144,000 m3 CAPITULO III METODO DE EXPLOTACION A. Introducción El objetivo fundamental del presente capitulo es la determinación de las principales características de logística y técnicas a desarrollar para el aprovechamiento racional, económico y de mínimos efectos ambientales, en los recursos evaluados dentro de los linderos de la Concesión Minera “Monserra”. Se definirá el tamaño del proyecto a desarrollar en la zona, se determinara la capacidad de producción y el procesamiento por unidad de tiempo, se identificaran los equipos y maquinarias necesarias para su procesamiento hasta obtener los productos finales, se construirán caminos para el desarrollo del proyecto y la infraestructura necesaria, además se seleccionara el personal que permita la optimización de los recursos económicos a invertir, para la obtención de los objetivos de producción dentro de un estricto marco de responsabilidad ambiental y social. Se describirán cada una de las actividades mineras, que deberán realizarse para transformar el depósito de caliza en materia prima como producto terminado. B. Características del Método de Explotación El método de explotación que se aplicara en la Concesión Minera “Monserra” será a cielo abierto, este método se aplica cuando los depósitos afloran en la superficie o se encuentra a poca profundidad, para que resulten económicamente posibles las labores destinadas a descubrir el material, removiendo el terreno estéril que lo cubre. Cuando el yacimiento aflora a media ladera en mucha extensión, la explotación no ofrece dificultad, se iniciara la cantera sobre un frente que permita un trabajo rentable y seguro. Las ventajas de este sistema de minado son: bajas inversiones iniciales, mecanización limitada, bajos costos operacionales, productibilidad elevada, accesibilidad sencilla, alta selectividad y buena recuperación. Fig. No.11.- Principales parámetros geométricos en el diseño de explotación a Cielo Abierto. Una cantera a cielo abierto comprende un frente con uno o varios bancos, según el emplazamiento del deposito, la naturaleza del terreno, la altura del banco explotado, los procesos y los medios de extracción previstos; un banco permite el trabajo del equipo minero y la evacuación del material extraído. La altura de un banco es determinada por diferentes factores. Siendo los mas importantes la estructura geológica del deposito, el espesor total, el carácter físico de la roca, las condiciones climatológicas y los métodos de tumbe utilizados. La altura común de los bancos en la cantera será de 6 metros y el ancho debe ser suficiente para dar cabida a los equipos mineros y de carga. Tanto la altura de los bancos como su anchura debe ser tal, que el buzamiento general considerando todos los bancos, no sea muy inclinado. En general, este buzamiento es medido desde el punto saliente del banco superior al borde del banco inferior, y es práctica de seguridad que el ángulo, considerando la estructura geológica del depósito, se encuentre entre los 30° y los 45°.El diseño de las canteras seguirán los siguientes parámetros geométricos: • Altura de bancos: 6 metros. • Talud de bancos: 75° • Talud de trabajo: 30° • Talud de corte final: 73° • Ancho del banco (operacional) : 20 metros • Ancho de bermas: 3 metros • Pendiente máxima de vías y accesos: 12% C. Proceso de Extracción El proceso de extracción inicia con la planificación de las actividades que interactúan durante la fase de producción, lo cual implica el desarrollo secuencial de las siguientes actividades operativas: Desmonte y Remoción de Capa Vegetal, Perforación, Voladura y Carga y Transporte. Los caminos de acceso serán construidos para permitir la circulación del equipo minero en la cantera y los camiones hacia la planta de procesamiento. El ancho de los caminos será de 10 metros, debido al tipo de camiones que serán utilizados, por norma los caminos de mina deben tener al menos 2.5 veces el ancho de los camiones para garantizar una circulación fluida y segura. La pendiente de estos caminos en ningún caso será superior a 12%. Desmonte y Remoción de Capa Vegetal.- Esta actividad consistirá en la limpieza de arbustos, así como la remoción de la capa vegetal, en el área de la concesión presenta un espesor de 0.30, y en algunas zonas rocosas se carece por completo de cobertura vegetal. Esta capa de suelo será acumulada en un lugar predeterminado para ser utilizada durante la etapa de reclamación de la cantera. Perforación.- Se planificara una plantilla de perforación en función al volumen de material prima requerida para la producción mensual, se consideran las características geotécnicas de la roca en el área de la voladura (dureza, espesor, fracturamiento, etc.), estos factores determinaran la cantidad, espaciamiento e inclinación de barrenos por plantilla, además la plantilla controla la distribución de carga y la geometría de la voladura (bordo y altura de los bancos) en función de los resultados esperados. Voladura.- En el desarrollo del proceso operativo, la voladura presenta un factor determinante, debido a que proporcionara la materia prima en condiciones óptimas (fragmentación), para el procesamiento de productos finales. Los objetivos básicos que se deberán tener en cuenta para el diseño de voladuras son: • Mínima barrenación posible. • Consumo mínimo de explosivos para fracturar la roca. • Mover y remover un volumen determinado de roca • Buena fragmentación • Control sobre los efectos no deseados (vibración, sonido, proyecciones de roca y gases) dentro de los estándares ambientales. El producto obtenido es la roca fragmentada de un tamaño generalmente menor de 0.60 m de diámetro. Carga-Transporte.- Durante la etapa final de la explotación, la materia prima es cargada en camiones de 14 m3 de capacidad por el método continuo de llenado (parqueo, llenado y despacho), para transportarlo hasta la planta procesadora. Diagrama de Flujo en Mina.- El diagrama de flujo de la mina se presenta en la figura No.12, que incluye las actividades de Desmote y Remoción, Perforación, Voladura y Carga-Transporte. Fig. No.12.- El diagrama de flujo de la mina. Proceso de Voladura.- Para cumplir con el programa de producción, será necesario mover con explosivos un mínimo de 12,000 m3 cada mes, por lo que se programa una voladura con las siguientes características: • • • • • • • • • Longitud del área a volar = Ancho de área a volar = Profundidad = Distancia a cara libre = Separación de perforaciones = Cantidad de hoyos por voladura = Longitud total de perforación = Diámetro de perforaciones = Volumen total removido por voladura = 100 Metros 20 Metros 6.25 metros 2.5 metros 3.0 metros 230 hoyos 1,437.50 metros 2.5” 12,500 m3 Para el desarrollo de la voladura se colocara la carga explosiva en los barrenos de la plantilla de perforación. Para la columna de carguío se utilizara ANFO, el cual es el compuesto explosivo a granel y el más utilizado actualmente. El ANFO es una mezcla compuesta por nitrato de amonio (AN) y combustible diesel (Fuel Oil) (94% AN, 6% FO). Para la detonación se utiliza cebadores, los cuales se detonan con espoletas eléctricas de diferentes retardos, se establece una secuencia de manera que la roca sea fragmentada en etapas partiendo de la cara expuesta del banco hacia adentro, con diferencias de tiempo de fracciones de segundo entre cada detonación. Fuente: Explocen, 1998 Fig. 13.- Gráficos del cargío del barreno y la reacción de la detonación hasta la fragmentación de la roca. Explosivos y accesorios • Tipo de explosivo de fondo: Emulsión sensible • Tipo de explosivo de columna: Emulsión no sensible • Fabricante de los explosivos: Explosivos Austin • Tipo de cebo: Detonador nonel # 8 de pentrita • Sistema de iniciación: No eléctrico • Secuencia de encendido: Individual por barreno • Tipo de detonantes: Duales no eléctricos • Fabricantes: Austin International Control de Voladuras La voladuras generan vibración, sonido (onda aérea y ruido), proyecciones de roca y gases. Se empleará la experiencia de los fabricantes de explosivos, como criterio básico en la aplicación de las mejores normas existentes para estimar el grado de tolerancia y minimizar dichos efectos. Durante el proceso de detonación se contempla controlar varios factores ambientales, entre los que se encuentran: Vibración.- La liberación súbita de energía genera la vibración del terreno en forma de ondas, para la reducción de los niveles de vibración, se reducirá la carga por retardo y del borde. Sonido (Onda Aerea o Ruido).- Después de la fragmentación de la roca, la presión de los gases no aprovechada, se escapan hacia la atmósfera y producen perturbaciones conocida como onda aérea. Para mitigar el nivel de la onda aérea se prevé construir pantallas de tierra y vegetal entre el área de la voladura para que la s onda se reflejen en ellas, y seleccionar esquemas geométricos y secuencias de encendido que eviten el reforzamiento de las ondas Proyecciones de Roca.- Se entiende como proyección al lanzamiento de fragmentos de roca al aire, procedentes de la voladura. Para controlar las proyecciones producidas se deberá replantear del esquema de perforación especialmente en la primera fila de la voladura, y controlar la profundidad e inclinación de los barrenos. Gases.- Los gases generados por la reacción de los constituyentes químicos de los explosivos es inevitable y relativamente poco relevante cuando la actividad minera se efectúa en espacios abiertos. Los gases asociados a las voladuras son: Nitrógeno (N2) y Dióxido de Carbono (CO) y se pueden controlar mediante el suministro correcto de los componentes del explosivo. D. Proceso de Producción La planta de procesamiento de la materia prima estará ubicada lo mas próximo posible a la cantera, en el lugar que no interfiera en las actividades de minado, con buenos accesos hacia las canteras y hacia el mercado de los productos. El material transportado de la cantera será depositado en una tolva receptora, donde será arrastrado por un sistema de resortes y cadenas (feeder), hasta la entrada del triturador primario (quijada), el material será reducido a tamaños menores de 2 pulgadas, este material será transportado hacia una trituradora secundaria (impactador), para continuar hacia una zaranda vibratoria, donde se realizara la clasificación de las distintas granulometrías para la clasificación final. El material rechazado en la zaranda vibratoria y mayor de 3/4 pulgadas, será retroalimentado por un sistema de retorno hacia la trituradora secundaria, hasta conseguir la granulometría requerida. Todo el sistema estará interconectado por un sistema de correas transportadora. Al final del proceso la producción el material clasificado será colocada en tres pilas de diferentes granulometrías: arena con granulometría menor de 1/4”; gravilla con granulometría entre 1/4” y 3/8” y grava con granulometría entre 3/8” y 3/4”; el material mayor de 3/4” (rechazo de la trituradora primaria) se utiliza como relleno o sub-base. La producción será cargada en camiones usando un cargador frontal, para ser transportados hacia los mercados como destino final. Fig. No.14.- Diagrama de Flujo en la Planta de Procesamiento, los equipos con letra roja forman el ciclo continuo de producción y los de letra negra indican el sistema de retorno. Las distintas materias primas están en letras azules. E. Equipo y Maquinaria Para la compra o alquiler del equipo minero y maquinaria para la de producción, se buscara el asesoramiento de representantes de las principales marcas en el mercado. Durante el diseño de la explotación se selecciono la cantidad y el tipo de los equipos a utilizar en las diferentes fases de desarrollo. 1.- Equipos Mineros para Extracción Para desarrollar las actividades de minado se requerirán los siguientes equipos mineros: • 1 Buldózer D-8, Caterpillar. • 1 Cargado frontal 950-B, Caterpillar • 1 Track-drill, Atlas Copco. 2.- Equipos de Carga y Acarreo Para el transporte del material de la cantera a la planta procesadora, se emplearan: • 1 Cargado frontal 950-B, Caterpillar. • 5 Camiones de 15m3, Mack. 3.- Maquinaria de Producción Para la trituración, selección y clasificación del material minado se utilizara: • 1 Tolva con un feeder adaptado. • 2 Trituradoras: una Primaria (quijada) y una Secundaria (impactador). • 1 Zaranda vibratoria (clasificadora). • 6 Bandas transportadoras (conveyos). • 1 Generador eléctrico de 450 kw/h. La planta deberá estar provista de un adecuado sistema de colección de finos o polvos que permita minimizar los aportes contaminantes a la atmósfera y reducir la producción de ruidos. F. Instalaciones y Personal En el área de la planta de procesamiento se construirá un cuarto de control, donde se operará el sistema de producción, además se instalará una caseta de control para la salida de los camiones. Para optimizar el aprovechamiento de los recursos del proyecto se emplea al siguiente personal: • 1 Encargado de Mina. • 1 Operador de Buldózer. • 1 Operador de Cargador Frontal. • 1 Operador de Track-drill. • 1 Operador de Planta Procesadora. • 5 Chóferes de Camión Minero. • 3 Ayudantes. • 1 Sereno. El total de empleados fijos en el proyecto será un total de catorce (14), además se estima que se beneficiaran 50 personas, en empleos generados indirectamente por la mina. Bibliografía Boisseau, M. (1987): Le flanc nord-est de la Cordillere Centrale Dominicaine (Hispaniola, Grandes Antilles);. Un édifice de nappes Crétacé polyphase. Tesis Doctoral inédita. Université Pierre et Curie, Paris, 200 pp. Bowin, C. (1966): Geoloy of Central Dominican Republic: a Case Histoy of Part o fan Island Arc; Geol. Soc. Am. Mem. 98; p. 11-84 De La Fuente, S. (1976): Geografía Dominicana. Ed. Colegial Quisqueyana S.A., Instituto Americano del Libro y Santiago de la Fuente sj; Santo Domingo, 272 pp. De Fuente, L.R. & Ellis, G.M., (1982), Informe sobre la investigación geológica de la Cordillera Oriental, sector El Rancho. 9th Carib. Geol. Conf., mem.: 669-673 pp, 1 fig.; Santo Domingo. Dirección General de Minería (DGM) Y Bundesanstalt fur Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR); Cooperación Minera Dominico-Alemana (1991): Mapa Geológico de la República Dominicana, escala 1:250,000, Instituto Geográfico Universitario, Santo Domingo, D.N. García Cortes, A. y Hernaiz Huerta, P.P., (2000): Eds. 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