Boletín de Ciencias de la Tierra

Analysis of the geotechnical vulnerability in the works of engineering of the region nicquelifera of Holguin starting from the employment of geodesic methods

Resumen En el trabajo se aborda la problemática del análisis de vulnerabilidad geotécnica en las obras industriales, con un nuevo enfoque sobre los modelos y terminologías en el análisis de la deformación. Se presenta una metodología para la determinación de los índices de vulnerabilidad geotécnica, a partir de la comparación de los valores de asentamientos determinadas por métodos geodésicos con las tolerancias fijadas por las normativas vigentes. Se realiza la validación de la metodología en cuatro casos de estudio de la región niquelífera de la provincia de Holguín: maquinarias industriales “Secaderos tubulares rotatorios”, depósitos de sustancias tóxicas “Base de amoniaco”, depósitos de sustancias inflamables “Tanque de combustible” y depósitos de mineral. Se demuestra la factibilidad de los resultados y la importancia de los estudios integrales de vulnerabilidad, a partir de la interacción de criterios concluyentes de varias disciplinas como la Geodesia, la Geofísica, la Geotecnia y la Ingeniería Civil.

Abstract In the work the problem of the analysis of geotechnical vulnerability is approached in the industrial works, with a new focus on models and terminologies in the analysis of deformation. A methodology for the determination of geotechnical vulnerability indexes is presented, based on the comparison of settlement values determined by geodetic methods with the tolerances fixed by current standards. It is carried out the validation of the methodology in four cases of study of the region nicquelifera of Holguín: machineries industrial "Rotational tubular dryer", deposits of toxic substances “Base of ammonia", deposits of substances inflammable “Fuel tank” and mineral deposits. It demonstrates the feasibility of the results and the importance of comprehensive vulnerability studies, based on the interaction of conclusive criteria from various disciplines such as Geodesy, Geophysics, Geotechnics and Civil Engineering.

Relationship between the productivity, the maintenance and the replacement in the large mining

Resumen La industria minera constituye uno de los renglones más importantes de la economía de la mayoría de los países, desarrollarla con la mayor eficiencia posible es tarea de primer orden para la ciencia, por lo que se emplean grandes esfuerzos en el estudio de las principales operaciones que la componen con el fin de optimizar recursos. El problema que fundamenta esta investigación es la necesidad de establecer la relación entre la productividad, el mantenimiento y el reemplazo del equipamiento minero que se utiliza en la minería a cielo abierto a gran escala, partiendo del análisis de su desempeño bajo condiciones concretas de explotación. Para tal fin se ha realizado la descripción del flujo tecnológico de la mina, caracterizando el equipamiento minero que interviene en el proceso de explotación, se han evaluado las condiciones bajo las que se realiza el reemplazo de la maquinaria y las afectaciones que las deficiencias en este proceso provocan al costo de operaciones. Se ha realizado una investigación de campo, aplicando como técnica principal el estudio de caso, cuyo resultado más relevante ha sido el cálculo del índice de productividad total del equipamiento de transporte, de excavación - carga y buldóceres al 6to año de explotación, cuyos valores han sido 51.72 %, 48.88 % y 55.51 % respectivamente, mostrando reducciones de productividad del parque me máquinas entre el 44% y el 51%. Dentro de las principales causas que han influido en la reducción del índice de productividad del parque de máquinas esta la disponibilidad técnica, acrecentada por las deficiencias en el cumplimiento de los planes de mantenimiento, que a su vez guarda estrecha relación con la modalidad de adquisición que se aplique en cada equipo en concreto y la decisión de reemplazar en el momento preciso.

Abstract The mining industry is one of the most important sectors of economy in most countries, developing it as efficiently as possible is a major task for science, due to this reason great efforts are being devoted to study the main operations that make it up in order to optimize resources. The problem that bases this investigation is the need to establish the relationship between productivity, maintenance and replacement of mining equipment that is used in large-scale in the open-pit mining, based on the analysis of their performance under specific exploitation conditions. For this purpose we have done the description of the technological flow of the mine, characterizing the mining equipment that intervenes in the exploitation process, have been evaluated the conditions under which the machinery is replaced and the effects that the deficiencies in this process cause the cost of operations. A field research has been carried out, applying the method of case study as a main technique, whose most relevant result has been the calculation of the total productivity index of transport equipment, excavation - load and bulldozers, yielding values of 51.72%, 48.88% and 55.51% respectively, showing reductions in productivity of the park of machines between 44% and 51%. Among the main causes that have influenced the reduction of the productivity index of the machinery park is the technical availability, increased by the deficiencies in the compliance of the maintenance plans, which in turn is closely related to the acquisition modality that applies to each specific team and the decision to replace at the right time.

Short note: publish computational programs applied to Earth Sciences

Resumen En la era de los grandes datos, el arte de crear un programa computacional aplicado para desarrollar un procedimiento de cálculo en las Ciencias de la Tierra se ha convertido en una habilidad más para el científico. La presente nota técnica corta comenta acerca de las mínimas reglas que se debe tomar presente para publicar código computacional aplicado a las Ciencias de la Tierra. Finalmente, el autor incentiva a todo geocientífico para que se convierta en un productor de códigos aplicados.

Abstract In the era of the big data, the art of creating an applied computational program to develop a calculation procedure in Earth Sciences has become one skill more among the abilities of the scientist. This short technical note comments on the minimum rules the author must be present to divulge computational codes applied to the Earth Sciences. Finally, the author encourages every geoscientist to become a code developer.

Complexities in the resources estimation of Besshi type minerals deposits on the north-west of Pinar del Río, Cuba, using non Linear Geostatistics

Resumen Se presenta la estimación de los contenidos de Cobre (Cu) en el yacimiento “Hierro Mantua” usando métodos geoestadísticos. Este yacimiento se localiza al noroeste de la provincia de Pinar del Río, Cuba, las complejidades geológicas de la región indican la inexistencia de homogeneidad en los contenidos de Cu. El análisis estructural muestra alta asimetría de la variable estudiada, la inexistencia de normalidad fue verificada por: diferencias notables entre la media y la mediana, el coeficiente de variación es mayor que 1 y diferencias en la media de los contenidos de Cu en ventanas móviles. Los datos se transformaron logarítmicamente con el objetivo de asegurar la estacionalidad necesaria y consecuentemente lograr la mejor exactitud posible en la estimación de recursos, utilizando la unidad de selección minera (USM) racional. Los datos transformados revelaron un comportamiento más homogéneo, lo cual fue demostrado por mejores resultados en la estadística básica y en valores medios estables en ventanas móviles. Los semivariogramas mostraron estructuras definidas con anisotropía en las direcciones 0° y 90° (considerando 0° al norte). La aplicación del Kriegado Lognormal en la estimación de los recursos es el objetivo principal de este trabajo debido a las complejidades geológicas de la región de estudio.

Abstract Resources estimation of the copper grade values (Cu) using geostatistical methods was carried out in the “Hierro Mantua” (Cobre Mantua) mineral deposit, which is located at the north-west of Pinar del Río province, Cuba. The geologic complexities in the region of the deposit indicate the non-existence of homogeneity in the Cu values. The structural analysis showed a high asymmetric distribution in the variable studied. The non-existence of normality was verified by different mean and median values, a coefficient of variability greater than one, and the moving windows statistics of the mean was different. Under the previous conditions the data were log-transformed to assure the necessary stationarity in them and consequently to achieve an adequate accuracy in the resources estimation, using a rational Selecting Mining Unit (SMU). The log-transformed data revealed a homogeneous behavior in Cu grade values, demonstrated by better results in basic and moving windows statistics. Semivariograms showed defined structures with anisotropy in the 0° and 90° directions (considering 0 to the north). To apply the Lognormal Kriging estimation is the main objective of this work, because of the complexities of the geology in the studied area.

Análisis próximos y petrografía orgánica del carbón de la formación Los Cuervos en el sector de Chucarima (Chitagá, Norte de Santander) Colombia

Resumen En este estudio se analizaron los macerales y análisis próximos de los carbones de la formación Cuervos perteneciente a la mina La Lomita ubicada en la vereda de San Luís de Chucarima del Municipio de Chitagá (Norte de Santander), la cual está localizada en la cuenca del Catatumbo. Inicialmente, se analizaron las muestras para determinar su poder calorífico, contenido de humedad, cenizas, carbono fijo, azufre y propiedades coquizables. Dando como resultado una muy buena calidad del carbón principalmente por los bajos contenidos de azufre (0.59% en base seca según la normal ASTM D4239-14), con índice de hinchamiento libre de 5.0 secado al aire según la norma ASTM-720M15, lo que le da un fuerte carácter aglomerante haciéndolo un carbón coquizable. Además, a partir del análisis petrográfico, inicialmente se realizó un resumen de las nomenclaturas y características visuales de todos los macerales y después fue posible analizar las muestras obtenidas en el sector. En el cuál, se observó un predominio de la vitrinita haciendo este un carbón vítrico altamente compuesto por kerógeno tipo III presente en cuatro mantos de aproximadamente 30cm de espesor en la zona de estudio.

Abstract In this study Los Cuervos formation’s coals’ macerals and proximate analysis were analyzed, those belonging to La lomita mine located in the San Luis of Chucarima village of Chitaga’s Town (Norte de Santander) which is located in the Catatumbo basin. Initially, the samples were analyzed in order to determine their calorific value, moisture content, ash, fixed carbon, sulfur, coking properties. Giving as a result a very good quality of the coal, mainly due to the low sulfur content (0.59% in dry basis according to the ASTM D4239-14 standard), with free swelling index of 5.0 air drying according to ASTM-D720M15 standard), which gives it a strong binder character making it a caking coal. In addition, based on the petrographic analysis, initially a summary of the nomenclatures and visual characteristics of all macerals was performed, then it was possible to analyze the samples obtained in the sector. In which, a predominance of the vitrinite was observed, making this a vitric highly composed of type III kerogen present in four layers of approximately 30cm thick in the study area.

Recovery evaluation of P ₂ O ₅ through three models of froth flotation of phosphoric rock

Resumen El objetivo fundamental de la investigación es evaluar a través de 3 modelos de flotación espumante (directa, inversa y directa-inversa) la recuperación de P2O5 en roca fosfórica. Se tomaron muestras representativas del departamento del Tolima y se establecieron parámetros para cada una de las flotaciones con un tiempo de acondicionamiento de 5 minutos y tiempos de flotación entre 7-10 minutos. Se realizaron mediciones de ángulo de contacto, encontrándose para el caso del cuarzo un valor de 39° que refleja su hidrofilicidad. De acuerdo a las mediciones de Potencial Z, se determinó que existe una región de separación entre pH 2-5,8 usando colectores aniónicos para flotación directa y pH 5,8-10 usando colectores catiónicos para flotaciones inversas de Hidroxilapatito. Finalmente, se encontró que la flotación directa-inversa permitió una mayor recuperación de P2O5, utilizando como colectores el ácido oleico y el Aero® 845 Promoter en el proceso aniónico, y el colector Aeromine® 3030C y el depresante ácido fosfórico en el proceso catiónico.

Abstract The main objective of the research is to evaluate the recovery of P2O5 in phosphoric rock through 3 models of froth flotation (direct, inverse and direct-inverse). Representative samples were taken from the department of Tolima and parameters were established for each of the flotations with a conditioning time of 5 minutes and flotation times between 7-10 minutes. Contact angle measurements were made with a value of 39° reflecting its hydrophilicity for the quartz case. According to Zeta potential measurements, a separation region between pH 2-5,8 was determined using anionic collectors for direct flotation and pH 5,8-10 using cationic collectors for reverse hydroxylapatite flotations. Finally, it was found that the direct-inverse flotation allowed a greater recovery of P2O5, using as oleic acid and Aero® 845 Promoter collectors in the anionic process, and the Aeromine® 3030C collector and the phosphoric acid depressant in the cationic process.