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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
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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]
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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
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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
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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.
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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.
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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
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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
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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
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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
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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 19 Valores a utilizar de los materiales, administración e imprevistos ...................... 48
Tabla 20 Costo unitario de carguío desde el frente de explotación al trasiego................... 49
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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 24 Valores a utilizar de los materiales, administración e imprevistos ...................... 51
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 29 Valores a utilizar de los materiales, administración e imprevistos ...................... 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
Tabla 34 Valores a utilizar de los materiales, administración e imprevistos ...................... 56
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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 39 Valores a utilizar de los materiales, administración e imprevistos ...................... 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 44 Valores a utilizar de los materiales, administración e imprevistos ...................... 61
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
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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 52 Valores a utilizar de los materiales, administración e imprevistos ...................... 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 64 Ocupación de la maquinaria ................................................................................. 79
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
Tabla 67 Ocupación de la maquinaria ................................................................................. 85
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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 70 Ocupación de 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 73 Ocupación de la maquinaria ................................................................................. 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
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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 92 Depreciación de la maquinaria ........................................................................... 129
Tabla 93 Costo de Posesión ............................................................................................... 129
Tabla 94 Costo de Operación ............................................................................................. 130
Tabla 95 Tiempos tomados en el destape por el tractor .................................................... 133
Tabla 96 Tiempos tomados en la extracción por el tractor................................................ 134
Tabla 97 Depreciación de la maquinaria ........................................................................... 137
Tabla 98 Costo de Posesión ............................................................................................... 137
Tabla 99 Costo de Operación ............................................................................................. 138
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
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Tabla 106 Depreciación de la maquinaria ......................................................................... 151
Tabla 107 Costo de Posesión ............................................................................................. 151
Tabla 108 Costo de Operación ........................................................................................... 152
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 111 Depreciación de la maquinaria ......................................................................... 158
Tabla 112 Costo de Posesión ............................................................................................. 158
Tabla 113 Costo de Operación ........................................................................................... 159
Tabla 114 Tiempos tomados en el transporte del volquete MAN1 hacia el stock de material
no condicionado .................................................................................................................. 161
Tabla 115 Depreciación de la maquinaria ......................................................................... 163
Tabla 116 Costo de Posesión ............................................................................................. 163
Tabla 117 Costo de Operación ........................................................................................... 164
Tabla 118 Tiempos tomados en el transporte del volquete MAN2 desde el frente de
explotación al trasiego ........................................................................................................ 166
Tabla 119 Depreciación de la maquinaria ......................................................................... 168
Tabla 120 Costo de Posesión ............................................................................................. 168
Tabla 121 Costo de Operación ........................................................................................... 169
Tabla 122 Tiempos tomados en el transporte del volquete HINO FS desde el frente de
explotación al trasiego ........................................................................................................ 171
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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
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Figura 19 Ocupación Cargadoras ....................................................................................... 70
Figura 20 Ocupación Volquetes ........................................................................................... 71
Figura 21 Ocupación Excavadora ....................................................................................... 79
Figura 22 Ocupación Tractor .............................................................................................. 80
Figura 23 Ocupación Cargadoras ....................................................................................... 80
Figura 24 Ocupación Volquetes ........................................................................................... 81
Figura 25 Ocupación Excavadora ....................................................................................... 85
Figura 26 Ocupación Cargadoras ....................................................................................... 86
Figura 27 Ocupación Volquetes ........................................................................................... 86
Figura 28 Ocupación Excavadora ....................................................................................... 90
Figura 29 Ocupación Tractor .............................................................................................. 90
Figura 30 Ocupación Cargadoras ....................................................................................... 91
Figura 31 Ocupación Volquetes ........................................................................................... 91
Figura 32 Ocupación Excavadora ....................................................................................... 95
Figura 33 Ocupación Cargadoras ....................................................................................... 95
Figura 34 Ocupación Volquetes ........................................................................................... 96
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
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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
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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
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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
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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
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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.
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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
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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
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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
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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.
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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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7
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.
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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.
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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
Autor: Andrea L. Mena H.
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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.
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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
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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
Autor: Andrea L. Mena H.
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.
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Figura 2 Diagrama de Flujo de las Actividades Mineras realizadas en la cantera Tanlahua
Autor: Andrea L. Mena H.
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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
Autor: Informe de producción de la cantera Tanlahua elaborado por el Ing. Roberto Rodríguez.
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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15
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)
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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
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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.
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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
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.
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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
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.
Fotografía 7 Vista desde la parte superior de la cantera donde se puede observar todas las
litologías presentes
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.
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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.
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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
Autor: Informe de producción de la cantera Tanlahua elaborado por el Ing. Roberto Rodríguez.
STOCK
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Figura 5 Mapa Topográfico a detalle del área minera Tanlahua
Autor: Informe de producción de la cantera Tanlahua elaborado por el Ing. Roberto Rodríguez.
SIMBOLOGÍA Y LEYENDA
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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
Autor: Andrea L. Mena H.
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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
Autor: Andrea L. Mena H.
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.
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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
Autor: Andrea L. Mena H.
Fotografía 11 Labores de transporte de material pétreo
Autor: Andrea L. Mena H.
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Fotografía 12 Trasiego del material extraído de los frentes de explotación
Autor: Andrea L. Mena H.
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.
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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
Autor: Andrea L. Mena H.
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.
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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
Autor: Andrea L. Mena H.
Fotografía 15 Material pétreo para comercializar
Autor: Andrea L. Mena H.
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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.
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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
Autor: Informe de producción de la cantera Tanlahua elaborado por el Ing. Roberto Rodríguez.
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Figura 7 Parámetros técnicos del diseño actual de la cantera
Autor: Andrea L. Mena H.
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
Autor: Informe de producción de la cantera Tanlahua elaborado por el Ing. Roberto Rodríguez.
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.
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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.
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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