EL CERREJON

PROCESO MINERO

AGOSTO 2003

TABLA DE CONTENIDOPg. 1 SISTEMA DE EXPLOTACIN....................................................................................................................1 1.1 ACTIVIDADES DE LA OPERACIN MINERA ................................................................................................... 3 1.1.1 Desmonte y descapote ...................................................................................................................................... 3 1.1.2 Remocin y Restauracin de Suelo................................................................................................................... 3 1.1.3 Remocin de material estril............................................................................................................................ 5 1.1.4 Extraccin de carbn ....................................................................................................................................... 5 1.1.5 Control de Polvo .............................................................................................................................................. 6 1.2 EQUIPOS EMPLEADOS EN LA EXTRACCIN DE CARBN ............................................................................................ 7 1.3 PROCESO DE PERFORACIN Y VOLADURA BAJO MANTO .......................................................................................... 8 1.3.1 Utilizacin y Manejo de Explosivos ................................................................................................................. 8 1.3.2 Diseo de Perforacin y Voladura ................................................................................................................. 10 1.3.3 Controles al impacto ambiental de las voladuras .......................................................................................... 12 1.3.4 Otros controles de calidad ............................................................................................................................. 12 1.4 INSTALACIONES Y ADECUACIONES .......................................................................................................................... 13 1.4.1 Suministro de combustibles, lubricantes y refrigerantes................................................................................ 13 1.4.2 Lnea de Listos................................................................................................................................................ 15 1.4.3 Subestaciones y Lneas Elctricas.................................................................................................................. 16 1.4.4 Fuentes de Suministro, Tratamiento y Distribucin de Agua Potable. .......................................................... 16 1.4.5 Sistemas de Comunicacin ............................................................................................................................. 17 1.4.6 Lagunas de Retencin..................................................................................................................................... 19 1.4.7 Embalses para Almacenamiento de Agua ...................................................................................................... 19 1.4.8 Redes de tubera y Torres de llenado ............................................................................................................. 20 1.5 OTRAS INSTALACIONES Y SERVICIOS DE APOYO ...................................................................................................... 22 2 BENEFICIO Y TRANSPORTE..................................................................................................................23 2.1 2.2 2.3 2.4 TRITURACIN Y ALMACENAMIENTO DE CARBN EN LA MINA ............................................................................... 23 PLANTA DE LAVADO ............................................................................................................................................... 25 TRANSPORTE DE CARBN POR TREN ....................................................................................................................... 27 EL CARBN EN EL PUERTO ..................................................................................................................................... 28

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PROCESO DE MINERIA A CIELO ABIERTO EN EL CERREJON1 SISTEMA DE EXPLOTACIN Los tajos son desarrollados de manera continua y secuencial, como una operacin estndar de palas y camiones, en todos los tajos de El Cerrejn. (Ver Figura 1). En los reemplazos futuros de equipos, se adquirir la mejor tecnologa disponible para este tipo de operaciones. El sistema de produccin (Ver Figura 2) y manejo del carbn, localizado en La Mina y El Puerto, comprende instalaciones con capacidad para explotar, triturar, almacenar y embarcar ms de 22 millones de toneladas de carbn por ao. La relacin de descapote total es variable y superior al promedio de los tajos durante los primeros aos cuando gran parte el material meteorizado, es removido y se adelantan actividades de desarrollo. En los aos siguientes la relacin de descapote se normaliza alrededor de 6.8 metros cbicos de roca por tonelada de carbn producida. La minera se inicia con el desmonte y la disposicin de la cobertura vegetal. Todo el suelo recuperable en las reas de tajo y botadero es cargado utilizando trallas o camiones y cargadores y dispuesto en pilas cuyas dimensiones y localizacin cumplen con los estndares de Ingeniera Ambiental de CERREJON. Siempre que sea posible el suelo removido es llevado a reas de restauracin para su disposicin final. El suelo apilado ser remanejado en el futuro para labores de restauracin.

Figura 1. Vista del tajo Expanded West Pit - Cerrejn.

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Figura 2. Sistema (Pala - Camin) empleado en la operacin minera en el Cerrejn. El estril es fragmentado y en su mayora, cargado por palas elctricas con la ayuda de palas hidrulicas y cargadores frontales. Para la apertura de bancos y la excavacin de cuas en la pared alta se utilizan palas hidrulicas retroexcavadoras. Los camiones utilizados son de 240 Ton. aunque algunas unidades de 170 Ton. son utilizadas para actividades como remocin/remanejo de suelo y acarreo de triturado. En el futuro es posible que el tamao de los camiones de estril se incremente siguiendo las tendencias de la industria. La minera y acarreo del carbn se hace limpiando y empujando el carbn con tractores de oruga. El cargue de carbn se hace en su mayora por cargadores frontales sobre camiones carboneros del tipo 170 T, con capacidad de 148 toneladas. Una pequea fraccin del carbn es cargada por palas elctricas, mientras que las palas hidrulicas retroexcavadoras minan y cargan el carbn de las cuas en la pared alta. Los camiones carboneros salen del tajo por rampas en la pared alta y se dirigen a la va de acarreo de carbn localizada en la pared alta del Tajo, para llegar a las pilas de almacenamiento de carbn y a las instalaciones de trituracin. La distancia a recorrer varan de 9 a 14 km. Los camiones de estril salen del tajo por sistemas de rampas temporales construidas en la cara de avance del tajo y se dirigen a los botaderos por las vas perimetrales del tajo. En los botaderos, rampas adicionales les

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permiten llegar a los niveles requeridos de botado. Todas las rampas para acarreo de estril y carbn se construyen con pendientes del 8%. 1.1 ACTIVIDADES DE LA OPERACIN MINERA

La operacin del Cerrejn es tpicamente de palas y camiones. En los reemplazos futuros de equipos, se procurar adquirir la mejor tecnologa disponible. La mayora del estril es cargado por palas elctricas e hidrulicas frontales en condiciones normales de operacin. Las palas hidrulicas retroexcavadoras son utilizadas principalmente en la excavacin de cuas y apertura de niveles. El carbn es cargado en su mayora por cargadores frontales, con volmenes menores cargados por los dems equipos, segn lo requieran las condiciones de los frentes. 1.1.1 Desmonte y descapote

Las actividades de desmonte y descapote son realizadas, adems de las reas de tajo y botadero, en todos los sitios en donde se proyectan nuevas obras tales como: vas de acarreo, instalaciones mviles o permanentes, diques y canales, lagunas de sedimentacin y almacenamiento, etc. El proceso de desmonte se inicia en cada rea con el retiro de la vegetacin existente, removiendo los rboles y arbustos junto con las races de la vegetacin leosa, la cual ser derribada y amontonada con bulldozer. Se aprovecha el mayor volumen maderable posible en labores tales como cercado de reas y produccin de estacas para topografa; el material restante se pica y se dispone en las pilas de suelo y en botaderos de estril. Posterior al desmonte se realiza la remocin de la capa orgnica de suelo, cuyas reas, espesores y volmenes a remover sern determinados por Ingeniera Ambiental de CERREJON, de acuerdo al tipo y cantidad de suelo. El almacenamiento se hace en pilas, en los lugares previamente determinados para tal fin, aisladas de las dems actividades de la mina, y preservadas con el establecimiento y mantenimiento de cobertura de especies herbceas. El suelo almacenado se reutiliza posteriormente en los procesos de rehabilitacin de tierras aplicndolo en capas de 30 cm de espesor, tanto en las zonas de botadero de superficie como en zonas de retrollenado. 1.1.2 Remocin y Restauracin de Suelo

El suelo recuperado se coloca en bancos de almacenamiento ubicados entre el botadero de superficie y la cresta del tajo, para su posterior utilizacin en las labores de rehabilitacin de las reas intervenidas en el botadero de superficie. Las reas intervenidas por el Dique de proteccin y las operaciones mineras (retrollenado), sern utilizadas como botaderos (Retrollenado y de Superficie) para los futuros tajos. En la Figura 3, se muestra el avance del proceso de rehabilitacin del botadero de superficie. En el primer banco, se observa la configuracin final del botadero, el segundo banco, muestra el estado del botadero despus de suavizar la pendiente del talud 3:1, el tercer banco muestra el talud despus de la colocacin del suelo y el ltimo banco, muestra el talud una vez se ha introducido pasto. La Figura 4, muestra el estado final del talud rehabilitado.

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Banco 4 Banco 3

Banco 2

Banco 1

Figura 3. Proceso de Rehabilitacin de botaderos.

Figura 4. Taludes Rehabilitados en Botadero de Superficie.

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1.1.3

Remocin de material estril

Para extraer el carbn las capas de roca que cubren los mantos, son removidas en bancos de 10 metros de altura. La minera en el Cerrejn es una operacin de remocin de estril ya que por cada tonelada de carbn 3 producida, es necesario remover aproximadamente 6.5 m -banco de roca estril. Esta operacin unitaria constituye el mayor componente del costo total de operacin. El material estril extrado es depositado en botaderos de superficie o en reas de retrollenado de tajos. Una capa de material aluvial y roca meteorizada de hasta 18 m de espesor se encuentra cubriendo todas las reas de minera. Se trata de una capa de material blando, fcilmente saturable y con poca capacidad portante cuando est hmeda. Este material es cargado en forma normal con palas elctricas e hidrulicas y puesto que no se encuentran mantos de carbn, el empuje con tractores se mantiene al mnimo. Solo se utilizan voladuras donde la dureza del material lo requiere. En condiciones difciles de piso (pocas de lluvias) se utilizan palas hidrulicas ms livianas y verstiles. Cuando se encuentran acumulaciones de material aluvial con cantos rodados de buen tamao, el material es excavado en forma selectiva y acumulado en pilas de almacenamiento que sirven de alimentacin a las dos plantas trituradoras existentes. En las plantas de agregados se producen triturados de 2, y finos (desechos), los cuales se consumen en las operaciones mineras y el ferrocarril. Parte del material aluvial es utilizado directamente como material de sub-base para la construccin de vas. Una vez removida la capa de aluvial y meteorizado se inicia la profundizacin del tajo y debido al buzamiento de los mantos y al esquema de avance de la mina, esta operacin comienza con la excavacin de cuas en la pared alta con retroexcavadoras hidrulicas. Solamente cuando el espacio entre la pared alta y el primer manto de carbn es mayor de 30 m, la apertura de bancos se hace con palas elctricas. Despus de la extraccin del primer manto de carbn, se ejecuta la operacin normal de cargue con palas elctricas e hidrulicas frontales. A medida que la excavacin de un banco progresa se presentan diferentes condiciones de cargue. La cua inferior que queda despus de la extraccin de un manto causa deterioro de la productividad de los equipos de cargue por disminucin de la altura de banco y fragmentacin ms pobre de la roca. La altura de banco se incrementa gradualmente hasta llegar a una situacin de frente completo ("full face") de 10 m de altura y en estas condiciones la productividad de los equipos de cargue es ptima. Cuando el manto siguiente es alcanzado, el avance libre de la pala es interrumpido y esta operacin se vuelve enteramente dependiente del empuje de la cua superior con tractor de orugas (D11/D10). Al completarse el empuje de la cua superior el techo del manto es expuesto quedando listo para la operacin de limpieza y extraccin del carbn. La cantidad de material en cuas y en banco completo es una funcin de la altura del banco y el buzamiento de los mantos. Para un tajo promedio se estima que el 75% del estril se excavar como cua (superior e inferior) y 25% se excavar en bancos completos. Las palas elctricas estn equipadas con cucharones de 27 m y las palas hidrulicas con cucharones de 20m de capacidad. El material es cargado en camiones con capacidad de 154 y 220 toneladas mtricas y transportado hasta los botaderos del respectivo tajo. Ver Figura 5. 1.1.4 Extraccin de carbn3 3

El techo del manto de carbn se limpia utilizando tractores de orugas del tipo D9/D10 empujando el material de cua remanente en el sentido del buzamiento. Este material de limpieza es cargado por cargadores frontales en los camiones de estril. Cuando el manto de carbn est totalmente limpio es escarificado y empujado con los mismos tractores en el sentido del buzamiento hasta el piso del nivel donde es apilado. El carbn se retira por medio de cargadores frontales de 17 m y 28 m de capacidad que lo depositan en los camiones carboneros de 148 ton. que a su vez lo transportan hasta las plantas trituradoras o a los patios de3 3

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almacenamiento temporal. Cuando el rea de operacin no es suficiente para la operacin de cargadores frontales (p. ej. en cuas en la pared alta), las palas hidrulicas y/o elctricas cargan el carbn. (Ver Figura 5). Cuando el buzamiento de los mantos de carbn es demasiado alto para la operacin de los tractores de oruga, se utiliza una combinacin de palas hidrulicas y tractores de oruga empujando en el sentido del rumbo. Si el espesor del manto es demasiado delgado para permitir la operacin de tractores, solamente se utilizan las palas hidrulicas retroexcavadoras, de largo alcance.

Minera de estrilPerforacin Overburden Tractor Pala Elctrica Pala Hidrulica Camiones estril

Estril a botaderos

Minera de CarbnTractor Cargador

Camiones Carboneros

Pilas de carbn e interfase45

4 51

4

41

Al Sistema de Manejo de carbn

Planta de lavado

Figura 5. Proceso de Extraccin de Estril y Carbn.

1.1.5

Control de Polvo

El control de polvo en las vas de acarreo es indispensable para preservar el medio ambiente, (Ver Figura 6). La aplicacin eficaz del agua est basada en el buen sentido comn y profesionalismo del operador del tanquero. El exceso de agua, incrementa los riesgos de accidentes debido al deslizamiento de los equipos de llantas que transitan por las vas mojadas; los costos de operacin se aumentan a causa del patinamiento de las llantas, debido a que se presentan daos en las ruedas motorizadas, cortes y desgastes prematuros en las mismas. El operador del tanquero debe estar bien informado sobre las torres de llenado disponibles y debe utilizar las ms cercanas a su rea asignada con el fin de optimizar los ciclos.

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Para un riego eficaz en las vas de acarreo, rampas, corredores y botaderos, se debe regar en forma intermitente, 20/20, veinte metros mojados y veinte metros secos. Si la va no esta totalmente seca regar manualmente 20/40, veinte metros mojados por cuarenta metros secos, especialmente en las rampas, ya que debido a la pendiente de la va, se humedece ms la parte inferior de las mismas.

Figura 6. Control de Polvo en vas de acarreo.

1.2

EQUIPOS EMPLEADOS EN LA EXTRACCIN DE CARBN

La operacin minera de El Cerrejn, est diseada para alcanzar niveles de produccin de 25 Millones de 3 toneladas por ao en el 2004 y para ello se deben remover anualmente del orden de 163 millones de m banco de roca. Una operacin de esta magnitud implica grandes inversiones de capital en equipos e instalaciones. Cerrejn cuenta con las flotas de equipos mineros requeridos para la operacin. Igualmente dispone de flotas de equipos de apoyo, para las actividades auxiliares y de mantenimiento de la operacin. La Tabla 1 muestra los equipos existentes en el Cerrejn, las actividades en las que participan y la capacidad de los mismos.

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Tabla 1. Actividades De Minera - Equipos UtilizadosESTIMATIVO DE UNIDADES REQUERIDAS PARA UN TAJO PARTICULARACTIVIDAD EQUIPO CAPACIDAD TOTAL CERREJON(ACTUAL) MINERIA CARGUE MINERIA CARGUE MINERIA CARGUE MINERIA CARGUE MINERIA PERFORACION ACARREO ESTERIL ACARREO ESTERIL ACARREO CARBON PALAS ELECTRICAS PALAS HIDR. FRONTALES PALAS HIDR. RETRO CARGADORES FRONTALES TALADROS HIDRAULICOS CAMIONES DE ESTERIL CAMIONES DE ESTERIL CAMIONES CARBONEROS 240 TON 170 TON 148 TON 27 M3 18 M3 17 M3 17 M3

12 8 5 9 13 97 50 31

MINERIA SOPORTE MINERIA SOPORTE MINERIA SOPORTE MINERIA SOPORTE REMOCION SUELO CONTROL DE POLVO

TRACTORES ORUGA CAT D11 TRACT. ORUGA CAT D9/D10 TRACTORES DE LLANTAS MOTONIVELADORAS TRAILLAS TANQUEROS 35 TON. 18000 GAL.

14 38 21 25 4 17

1.3

PROCESO DE PERFORACIN Y VOLADURA BAJO MANTO

Todo el material estril excavado en el Cerrejon, es volado utilizando explosivos a base de Nitrato de Amonio. A partir de 1989, se implement en El Cerrejn el sistema de Voladura Bajo Manto, el cual busca fragmentar el material estril, localizado por debajo y por encima del manto inclinado, en una sola operacin, sin causar dilucin del carbn con el estril. La tcnica de voladura bajo manto permite volar la roca sin volar el carbn por medio de la colocacin de las cargas explosivas en los intervalos de roca y solamente material de retacado (triturado de 3/4") en los mantos de carbn. De esta forma los mantos son resquebrajados por el impacto, pero se evita la mezcla con el material estril, el cual es fracturado lo suficiente para ser cargado por las palas elctricas e hidrulicas. La voladura bajo manto minimiza la necesidad de perforar y cargar en taludes inclinados. Adems, separa la operacin de perforacin y voladura de la operacin de cargue de palas, permitiendo mantener el inventario adecuado de material volado para los equipos de cargue e incrementar tanto la flexibilidad en la planeacin y operacin minera como disminucin de costos, si se compara con el proceso de voladura normal. 1.3.1 Utilizacin y Manejo de Explosivos

Dados los volmenes de excavacin alcanzados en la mina, el consumo de explosivos es muy alto. El Nitrato de Amonio llega al puerto en barcos y es descargado en contenedores especiales de 24 ton. que se transportan hasta la mina en los trenes de suministros. All los contenedores son almacenados en un patio

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especialmente construido, con bermas de cerramiento de ms de cinco metros de altura. Los dems materiales explosivos como detonadores de fondo, retardadores y cordn de disparo (Nonel) son transportados separadamente y almacenados en depsitos cubiertos especialmente construidos (polvorines). El explosivo a granel, utilizado en la mina, es una emulsin a base de Nitrato de Amonio, A.C.P.M. y aditivos especiales que estabilizan la mezcla. La emulsin se prepara en una planta con capacidad para producir toda la emulsin requerida en la operacin. La emulsin preparada es transferida a un silo donde se cargan los camiones cisterna que la transportan hasta los sitios de cargue de voladura. Estos camiones estn dotados de dispositivos especiales que permiten cargar los barrenos con la cantidad exacta de emulsin requerida en cada uno. Vale la pena anotar que la emulsin as preparada es inerte y solo puede ser iniciada con explosivos especiales de alto poder (boosters o detonadores de fondo) los cuales son colocados en el barreno al momento del cargue. Todas las operaciones de preparacin de emulsin, manejo y transporte de explosivos y cargue de reas a volar son manejadas con extremas medidas de seguridad y por personal altamente entrenado. El acceso a la planta de emulsin y a las reas de cargue es restringido. Las reas de perforacin y voladura son acordonadas y sealizadas y solo se permite el acceso a personal autorizado. Las voladuras se ejecutan durante el descanso de medio da (12:45 p.m.) cuando la mayora del equipo rodante se encuentra en las lneas de listos. Todas las reas afectadas por una voladura son evacuadas y acordonadas al momento del disparo. Las voladuras se ejecutan de manera controlada, con retardos para reducir la vibracin y evitar la proyeccin de rocas. (Ver Figura 7).

Figura 7. Secuencia de Disparo de una voladura.

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1.3.2

Diseo de Perforacin y Voladura

Las experiencias obtenidas en los procesos de Perforacin y Voladura Bajo Manto, en los tajos que estn actualmente en operacin, han permitido logros importantes en los mencionados procesos. La voladura se hace con la tcnica de voladura bajo manto, utilizando patrones de perforacin (distancia entre 7/8 pozos) que dependen del dimetro del pozo y del tipo de roca. El dimetro de barreno a utilizar es de 9" y 9 " (228.6 mm y 250.8 mm) con espaciamiento de 6.5 m x 7.5 m 6.8 m x 7.8 m y 14 m de profundidad promedio. Cuando en una voladura no existen mantos de carbn, se utilizar voladura normal con cargue continuo. (Ver Figura 8).

4.5 Mts6.5 Mts 10 Mts

12 Mts

Figura 8. Diseo de voladura bajo manto. El registro elctrico de lneas de pozos, la posterior interpretacin geolgica de las secciones de cargue y el diseo del cargue en cada pozo completan la ingeniera del proceso. El cargue de explosivos se hace con cargas concentradas separadas por material de relleno (triturado) donde existen mantos de carbn. Esta prctica permite proteger los mantos de carbn mientras que la roca es fracturada lo suficiente para ser cargada por los equipos de excavacin. Actualmente se cuenta con los sistemas GPS-DMS para la ubicacin de las coordenadas del pozo a perforar. El diseo de la Perforacin y Voladura es realizado con el software POVOL, que es un mdulo del software Minex, para el diseo de las perforaciones y cargue del explosivo. La informacin de coordenadas topogrficas se enva a cada taladro electrnicamente y ste, con el sistema GPS-DMS incorporado, se ubica en las coordenadas definidas e inicia la perforacin. Para dar apoyo a la operacin, en ubicacin de coordenadas y levantamiento topogrfico de la mina, se usan adicionalmente sistemas GPS porttil, como se muestra en la Figura 9. Avances tecnolgicos con aplicacin a esta operacin unitaria y que sern estudiados en el futuro son: uso de GPS para todos los taladros, uso de sistemas de monitoreo que permitan recoger informacin del pozo mientras se perfora, mejores equipos de registros, transmisin inalmbrica de datos, mejoras en software de diseo de voladuras y mejoras en las formulaciones de las mezclas explosivas y de los accesorios utilizados. En la Figura 10, se muestra el flujograma resumido del proceso general de perforacin y voladura.

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Figura 9. Sistema GPS porttil.

PERFORACIN Y VOLADURA Inicio 1 Planeacin y Diseo 7 4 2 Topografa 3 6

Perforacin 5 Geologa

Voladura

Figura 10. Flujograma General del proceso de Perforacin y Voladura.

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1.3.3

Controles al impacto ambiental de las voladuras

Para el control de vibraciones, se lleva a cabo un monitoreo en la totalidad de las voladuras ubicadas en sectores que puedan afectar a comunidades vecinas, que incluye seguimiento a las condiciones ambientales, ubicacin de las voladuras y direccionamiento de la secuencia de amarre y control de la cantidad de explosivo por retardo. Desde Enero de 1999, se establecieron una serie de controles para medir vibraciones originadas por las voladuras los cuales continan aplicndose en las operaciones de perforacin y voladura en los tajos activos. Entre los ms importantes a saber son: Un programa de monitoreo de vibracin y onda area dentro de la propiedad con instrumentos especializados. Para el monitoreo de vibracin del terreno y estallido del aire se esta analizando con el equipo Blast Mate Series III (Figura 11), por medio del cual se determina si los niveles de vibracin y onda area cumplen con las normas vigentes.

Figura 11. Sismgrafo para registro de vibraciones. 1.3.4 Otros controles de calidad

- Velocidad de Detonacin (VOD) Consiste en un muestreo semanal a la calidad del agente de voladura despachado al campo, en el cual se determina con precisin la velocidad de detonacin de la emulsin utilizada, factor determinante de su capacidad de fragmentacin. La VOD es la velocidad a la que la onda de detonacin se propaga a travs del explosivo y por lo tanto es el parmetro que define el ritmo de liberacin de energa. Esta velocidad puede ser afectada por la densidad de la carga, el dimetro, el confinamiento, la iniciacin y el envejecimiento de la emulsin. Los controles de esta variable de calidad del explosivo permiten una mejor calidad de la fragmentacin y control de costos en el proceso de voladura. Para medir la velocidad de detonacin, se utiliza el Minitrap II (Ver Figura 12), instrumento capaz de controlar el perfil continuo de la velocidad de detonacin a lo largo de toda la columna de explosivo, utilizando la tcnica del alambre resistivo continuo.

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Figura 12. Equipo de medicin de Velocidad de Detonacin. 1.4 INSTALACIONES Y ADECUACIONES

1.4.1

Suministro de combustibles, lubricantes y refrigerantes.

El combustible diesel llega por barco a los tanques de almacenamiento de Puerto Bolvar (PBV), posteriormente se transporta en vagones del ferrocarril desde El Puerto hasta el patio de tanques de La Mina. Desde all es distribuido a los diferentes sitios de consumo que incluyen: suministro a locomotoras, surtidores fijos, llenado de carro tanques para aprovisionamiento de islas mviles y carro tanques para aprovisionamiento directo de equipos en el campo. Para el reaprovisionamiento de combustible de los vehculos auxiliares de La Mina se emplean surtidores de gasolina tipo comercial. Para los equipos livianos y medianos, se utiliza un sistema dual (Gas Natural-Gasolina) que permite el uso de ambos combustibles en estos vehculos. Para el abastecimiento de los mismos, se cuenta con islas Diesel / Gasolina y con una isla de Gas Natural Comprimido Vehicular "GNCV". Los lubricantes, incluido el aceite para motores, lubricantes para transmisiones, grasa, lquido para el sistema hidrulico y refrigerantes se almacenan en una de las instalaciones centrales de distribucin. Se utiliza un sistema de bombeo para llevar los lubricantes a los respectivos surtidores que existen en los diferentes talleres de reparacin y mantenimiento preventivo. Los camiones lubricadores son aprovisionados en las instalaciones centrales. El suministro de combustible diesel a los equipos de minera sobre llantas, se hace en Islas Mviles que son instalaciones modulares, fcilmente relocalizables que cuentan con tanques de almacenamiento, surtidores de gran caudal, dispensadores de lubricantes y refrigerantes, suministro de nitrgeno para las llantas, etc. Estas instalaciones estn distribuidas en toda la operacin de tal forma que la distancia a recorrer por los equipos que requieren combustible sea mnima. Su caracterstica modular facilita la relocalizacin segn las necesidades de operacin. Las Figuras 13 y 14, muestran un esquema tpico de una Isla mvil de Combustible, con su berma perimetral de aislamiento. El aprovisionamiento de combustible de los equipos sobre orugas (tractores y palas hidrulicas) se hace con carro tanques en las reas de operacin. El consumo promedio de combustible diesel en la mina (excluyendo ferrocarril) es actualmente de 4 millones de galones/mes. Cuando la operacin llegue al nivel de produccin de 23 Mton. por ao, se estima que el consumo ser de 4.7 Millones de galones por mes.

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Figura 13. Esquema tpico de una Isla mvil de Combustible.

Figura 14. Isla Mvil de Combustible.

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1.4.2

Lnea de Listos

Las instalaciones de la Lnea de Listos incluyen rea de parqueo, comedor/sala de reuniones, oficina para supervisores, tanques de agua potable, baos con pozo sptico, microondas para calentar comida, iluminacin y aislamiento perimetral con berma. (Ver Figura 15).

1 Comedor/sala de reuniones

Tanques de agua potable

2 Oficina supervisores

Aislamiento perimetral

Area de parqueo

1 2

Figura 15. Facilidades Lnea de listos.

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1.4.3

Subestaciones y Lneas Elctricas

En el proceso de operacin minera a cielo abierto se utilizan palas elctricas que requieren suministro de energa a 7200 voltios; para abastecerlas es necesaria la instalacin y el montaje de lneas elctricas de alta tensin (69 Kv), sub-estaciones mviles que reducen el voltaje a 7.2 Kv (Ver Figura 16) y lneas de distribucin de 7.2 Kv. El consumo promedio de energa elctrica en la operacin minera (excluyendo instalaciones y plantas) es de 4.8 Millones de KWh/mes.

Figura 16. Subestacin Elctrica Porttil.

1.4.4

Fuentes de Suministro, Tratamiento y Distribucin de Agua Potable.

Cerrejon dispone de un completo sistema de suministro y distribucin de agua potable el cual abastece tanto las reas operativas como las reas residenciales y de oficinas. El agua potable se obtiene de una batera de 15 pozos perforados en el acufero aluvial del ro Ranchera dentro de la Zona Norte. Cada pozo est dotado de una bomba elctrica vertical con su respectiva acometida desde una red de distribucin construida especficamente para los pozos. La batera de pozos es suficiente para soportar totalmente la operacin. El agua de los pozos es bombeada a una tubera principal que la lleva a un tanque de almacenamiento de 4 millones de galones en la planta de tratamiento de agua. La planta con capacidad de tratamiento de 475000 gal/ da, opera de manera automtica y produce en la actualidad aproximadamente 400000 gal./da con un

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tratamiento de cuatro etapas: ablandamiento, floculacin, filtracin y desinfeccin. La planta est dotada de un sistema de produccin de hipoclorito de sodio para la desinfeccin. Los efluentes de la planta de tratamiento de agua se descargan a la Laguna de Retencin Este. El agua tratada es distribuida por una red de tuberas a las instalaciones permanentes que estn cerca de ella y a aquellas reas donde los consumos lo justifiquen. Para reas apartadas y de bajo consumo se ha implementado un sistema de camiones cisterna y tanques elevados de almacenamiento que permite atender todas las necesidades de la operacin. As las lneas de parqueo, islas mviles de combustible, oficinas de campo y dems instalaciones no conectadas a la red de suministro de agua potable, son atendidas por camiones cisterna en frecuencias que varan segn el consumo. 1.4.5 Sistemas de Comunicacin

Los sistemas de comunicacin utilizados actualmente incluyen: A. B. C. D. E. CTD ( Computarized Truck Dispatching System) con GPS. Radio de comunicaciones de voz. Sistema Aquila DMS & GPS (Taladros). Wavelan - Laptop de supervisores. Multiacceso Digital.

A. CTD con GPS Provee informacin de tiempos reales de la operacin y permite manejar los camiones todo el tiempo, optimizando la produccin de los ciclos de minera. (Ver Figura 17).

24 satelites Informacin de GPS Informacin de GPS Estacin Base de GPS

Repetidora Informacin de tiempo real

Base1

Ethernet Backbone

Usuarios Finales

Figura 17. Esquema de funcionamiento del sistema CTD.

17

B. Radio de Comunicaciones de voz La seal es generada por un radio de comunicaciones desde cualquier punto de la mina (Cada equipo pesado y liviano tiene radio de comunicaciones y toda persona que se encuentre en la mina debe tener un radio porttil). C. Sistema Aquila DMS & GPS Emplea GPS de alta precisin y monitores en la cabina. Cada monitor muestra los patrones de perforacin, usando coordenadas predefinidas para los pozos de voladura. Con esta informacin el operador ubica las coordenadas del punto a perforar, obtenindose resultados de alta precisin. (Figura 18).

Informacin de GPS

Informacin de GPS

Estacin Base GPS

Repetidoras SISTEMA AQUILA

Informacin de campo Mapas y diseos

Figura 18. Esquema de funcionamiento del sistema AQUILA. D. Wavelan - Laptop de supervisores Este sistema permite el acceso remoto de los usuarios a la red (LAN). Mediante este sistema trabajan las conexiones a la red interna en : Estaciones remotas (Oficinas de campo) y computadores porttiles en la mina. (Ver Figura 19).

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Estacin remota.

Oficinas en campo

(((

))) con conexin a red para computadoresy servicio telefnico A B

Puente

Vehculo liviano de supervisin. Trabaja computador portatil.

B A A B

(((

)))

Puente

Computador central

Figura 19. Esquema de funcionamiento del sistema Wavelan. E. Multiacceso digital Este sistema permite el acceso remoto al sistema telefnico. Es decir, en oficinas de campo se puede instalar puntos de lnea telefnica sin tender cableado hasta all. 1.4.6 Lagunas de Retencin

Todas las aguas generadas dentro de la operacin, ya sea por drenaje (bombeo) del fondo del tajo o extradas de los pozos de despresurizacin de los mantos de carbn son enviadas a lagunas de retencin. Las aguas de escorrenta sern drenadas a travs de los canales y las cunetas de las vas, y tambin son conducidas a las lagunas de retencin o desarenadores. La configuracin tpica de estas lagunas de retencin es similar a la Laguna de retencin Sur (Ver Figura 20). Su funcin es la sedimentacin y retencin de los slidos y su posterior embalse y uso para el control de polvo; en poca de fuertes lluvias se presentarn eventuales desbordes al ro Ranchera. Las lagunas de retencin se monitorean mensualmente (lagunas Oeste, Este, CRS y Sur). 1.4.7 Embalses para Almacenamiento de Agua

El volumen total de embalses y lagunas de retencin construidas y/o habilitadas para el control de polvo de la 3 Mina est cercano a los 9 millones m (lagunas de retencin: Sur, CRS Oeste y Este, y los embalses El Dique, 6 3 120, Fernndez y El Cantor). El volumen de agua almacenado es del orden de los 4 x10 m ; por lo tanto, se dispone de una capacidad de almacenamiento global mayor al volumen de agua efectivo y disponible. Los embalses de almacenamiento se surten de: aguas lluvias, aguas bombeadas desde los tajos, pozos profundos de despresurizacin y captaciones autorizadas. Dado el dficit permanente de agua en la mina, sta opera con descarga cero durante la mayor parte del ao y existe un esfuerzo continuo por parte de la operacin por retener todas las aguas disponibles en las reas de minera.

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Figura 20. Laguna de Retencin Sur. 1.4.8 Redes de tubera y Torres de llenado

Los embalses de almacenamiento estn conectados entre s por un complejo sistema de tuberas de PVC de 10 y 12 pulgadas e instalaciones de bombeo. Estas redes permiten el traslado de volmenes considerables de agua de un embalse a otro para atender las necesidades de todas las reas. Igualmente las torres de llenado mviles son abastecidas por tuberas de PVC de 8 a 12 pulgadas, que generalmente conducen el agua por gravedad. (Ver Figuras 21 y 22).

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Figura 21. Tanquero abastecindose en Torre de llenado.

Figura 22. Tanquero abastecindose en torre de llenado - va footwall - EWP.

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1.5

OTRAS INSTALACIONES Y SERVICIOS DE APOYO

En la operacin se cuenta actualmente con Centros de Atencin de Emergencias (CAE), (Ver Figura 23), los cuales ofrecen asistencia mdica de primeros auxilios y combate de incendios en sus reas de influencia. Prestan servicio las 24 horas y estn equipados con ambulancia, camin de bomberos, sala de primeros auxilios y oficina.

Figura 23. Centro de Atencin de Emergencias - CAE. Talleres de Mantenimiento La mayora de las actividades de mantenimiento se realizarn en los talleres existentes. Sin embargo cuando no se justifique o no sea posible trasladar los equipos a los talleres, las actividades de mantenimiento se continuarn realizando en el campo. Es as como la lubricacin y suministro de combustible a equipos de oruga, las reparaciones menores y todo el mantenimiento de las palas elctricas e hidrulicas se har en el campo, trasladando all todos los elementos y equipos necesarios. Cerrejn cuenta con una flota completa de gras, carros canasta, camiones de lubricacin y suministro de combustible, carros taller y equipos de apoyo para prestar los servicios de campo que se requieran. Plantas Trituradoras En la operacin se utilizan grandes cantidades de triturados para: construccin y mantenimiento de vas de acarreo, retacado de barrenos de voladura, construccin de bermas, balasto para el ferrocarril y obras civiles. Cerrejn cuenta con dos plantas trituradoras que procesan materiales de origen aluvial provenientes de la explotacin En promedio se producen 28000 ton/mes de triturados, siendo los consumos mayores los de triturado de 2" ( 12500 ton para mina y 2600 ton para ferrocarril) y ( 7800 ton/mes para voladuras). Ver Figura 24.

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Figura 24. Trituradora Nuevas Areas de Minera. 2 BENEFICIO Y TRANSPORTE

Los carbones de El Cerrejn, tienen una calidad apropiada para el mercado internacional, sin ninguna clase de beneficio. El carbn de mina es transportado en camiones hasta las instalaciones de manejo de carbn, donde es descargado en las trituradoras o almacenado en pilas segn su calidad. El carbn apilado es recuperado con cargadores frontales y enviado por camin a las trituradoras segn las necesidades embarque y las especificaciones de calidad de los clientes. Una pequea parte del carbn producido en zonas de falla y canales de arena, con alto contenido de cenizas, es enviado a la planta de lavado de carbn. 2.1 TRITURACIN Y ALMACENAMIENTO DE CARBN EN LA MINA

La nica transformacin sufrida por el carbn que sale de la mina es reduccin de tamao por medio de trituradoras de rodillos, las cuales producen un tamao mximo de salida de 50 mm. Los patios de almacenamiento de carbn tienen capacidad de hasta 3.2 Mton en 18 pilas para diferentes calidades. El nivel de inventario ptimo para poder cumplir con las especificaciones de calidad de los clientes es de 1 Mton. Las instalaciones de trituracin constan de dos plantas trituradoras con capacidades de 3000 ton/h y 1500 Ton/h respectivamente. Cada trituradora tiene regulacin del tamao de salida y est conectada por una banda transportadora que lleva el carbn triturado hasta los silos de almacenamiento. Mediante un sistema de transferencia, cada trituradora puede alimentar ambos silos, lo cual aumenta la flexibilidad del sistema. Los silos tienen 21,3 m de dimetro y 69,7 m de altura. (Ver Figura 25). El proceso de trituracin de carbn cuenta con sistemas para el control de la dispersin del material particulado por medio de agua y colectores de polvo. Las Figuras 26 y 27, muestran los diagramas de flujo, para las trituradoras 1 y 2, respectivamente.

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Figura 25. Silos.

CAMIONES CARBONEROSCOLECTOR DE POLVO DU-201 COLECTOR DE POLVO DU-2023200 Ton /Hr

N 3

N 2

N 1

TOLVAS DE DESCARGUE DE CAMIONES ALIMENTADORES VIBRATORIOS

COLECTOR DE METALES

ELECTROMAGNETO SM-201

FE- 201A

FE- 201B

FE- 201B TRITURADORAS

BC-202

SISTEMA DE MUESTREO SILO N 25 Hr 6'

BC-202

CS-201A

CS-201B 1600 Ton/Hr

CS-201C

SILO N 15000 Ton/Hr 5000 Ton/Hr SISTEMA MOTRIZ A LABORATORIO

1600 Ton/Hr

5000 Ton/Hr

5000 Ton/Hr

BALANZA ELECTRONICA WS-201 A

TREN TOLVAS

RODILLO COMPACTADOR

3200 Ton/Hr

SISTEMA TENSOR

A PUERTO BOLIVARTOLVAS DE RECOLECCIN DE DERRAMES

Figura 26. Trituracin de Carbn y Cargue de Trenes en La Mina - Trituradora N1.

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CAMIONES CARBONEROSCOLECTOR DE POLVO DU-201 COLECTOR DE POLVO DU-202 3200 Ton /Hr SISTEMA DE MUESTREO COLECTOR DE METALES

N 1

TOLVAS DE DESCARGUE DE CAMIONES ALIMENTADORES VIBRATORIOS

ELECTROMAGNETO SM-201

FE- 201B TRITURADORAS

BC-202

BC-202

CS-201C 1600 Ton/Hr

SILO N 15000 5000 Ton/Hr Ton/Hr

SILO N 25000 Ton/Hr 5000 Ton/Hr A LABORATORIO SISTEMA MOTRIZ BALANZA

TOLVAS

RODILLO COMPACTADOR

1600 Ton/Hr

SISTEMA TENSOR

A PUERTO BOLIVARTOLVAS DE RECOLECCIN DE DERRAMES

TREN

Figura 27. Trituracin de Carbn y Cargue de Trenes en La Mina - Trituradora N2. 2.2 PLANTA DE LAVADO

La planta de lavado de carbn fue construida para procesar el material de interfase que queda despus del proceso de limpieza y minado del carbn. En el techo y piso de cada manto, se genera una mezcla de carbn y roca cuyo alto contenido de cenizas la hace inservible como producto de exportacin. Aproximadamente 3% de la produccin total de la mina es material de interfase. Adicionalmente, los carbones con alto contenido de cenizas que provienen de zonas con complejidades geolgicas o dificultades operacionales (aproximadamente el 5% de la produccin total) son tambin procesados en esta planta. La Figura 28, muestra la operacin de un tractor en recuperacin de interfase de piso. La planta con capacidad nominal de 350 Ton/h consta de circuitos de ciclones de medios densos y espirales que permiten separar el carbn y la roca. El carbn lavado es centrifugado para reducir su contenido de humedad y enviado a un apilador radial. El material de desecho es filtroprensado y enviado a los botaderos de estril. (Ver Figuras 29 y 30). Los carbones de alimentacin, con poder calorfico < de 9800 Btu y 19% de cenizas en promedio, son limpiados para obtener un producto en el rango de 11900 Btu y 4 % de cenizas. La recuperacin de la planta es de 70% en promedio.

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Figura 28. Recuperacin de Interfase de piso.

Figura 29. Diagrama de Flujo de la Planta de Lavado de Carbn.

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Figura 30. Infraestructura de Manejo de carbn Mina (Silos y Planta de lavado). 2.3 TRANSPORTE DE CARBN POR TREN

La Mina y Puerto Bolvar estn comunicados entre s por la lnea frrea, la cual es empleada para el transporte del carbn, agua, combustible y otros suministros. Cerrejn cuenta con 12 locomotoras, 426 vagones carboneros, 60 vagones tanque y de suministros y una flota de equipos de apoyo y mantenimiento de vas. Las instalaciones de cargue estn constituidas por un anillo de cargue de una sola va que pasa por debajo de los silos donde estn localizados los equipos de cargue. (Ver Figura 31). Los vagones del tren son cargados mientras se encuentran en movimiento, mediante conductos telescpicos y retractables bajo cada silo. El carbn es transportado hacia el Puerto en trenes de tres locomotoras de 3600 HP y aproximadamente 115 vagones con descarga de fondo. La capacidad de cada vagn es de 100 Ton. y la carga promedio por tren es de 11000 toneladas.. El ciclo de operacin de cada tren es de 11.5 horas, en las cuales se carga el tren, recorre el trayecto de 150 kilmetros, descarga en el Puerto y regresa a La Mina, para continuar la misma operacin. Las instalaciones de cargue y descargue de trenes cuentan con sistemas para el control de polvo por medio de agua, compactacin de la capa superior en los vagones y colectores de polvo en el Puerto. Parte de la capacidad total de transporte del ferrocarril es utilizada para transportar carbn proveniente del Cerrejn Central. Las operaciones de transporte del carbn y movilizacin del equipo ferroviario se dirigen desde la oficina de control de trfico centralizado en La Mina; los operadores se comunican por radio para recibir instrucciones sobre el desplazamiento y localizacin de los trenes. Un moderno sistema electrnico permite coordinar, en forma segura y exacta, la salida, llegada y trfico de los trenes. Los trenes de servicio, con dos locomotoras y 23 vagones, se utilizan para el transporte de suministros, materiales, repuestos y combustibles entre El Puerto y La Mina.

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Figura 31. Infraestructura de cargue y transporte de carbn. 2.4 EL CARBN EN EL PUERTO

Puerto Bolvar, el puerto carbonfero ms importante de Amrica Latina, est localizado en la Baha de Media Luna, a la entrada de la Baha de Portete y cuenta con capacidad para recibir barcos de hasta 150.000 toneladas de peso muerto. Para construirlo fue preciso dragar un canal de 4 kilmetros de longitud, 225 metros 3 de ancho y 21 metros de profundidad y remover 12 millones de m de material de fondo marino con tres dragas de succin y una de corte, catalogadas entre las de mayor tamao en el mundo. Una vez el tren llega a Puerto Bolvar, pasa por la estacin de descarga donde el carbn es descargado a travs de las compuertas ventrales de cada vagn, accionadas por un sistema automtico, hacia una tolva situada en la parte inferior de la lnea frrea, desde donde es enviado a travs de una banda transportadora a las pilas de almacenamiento. Para el almacenamiento del carbn en El Puerto, se emplea un sistema combinado de apiladores-recolectores con un rea de almacenamiento adyacente servida por tractores. Tres bandas transportadoras de carbn, cada una servida con su correspondiente apilador-recolector montado en rieles, almacenan el carbn en cuatro patios con una capacidad de almacenamiento de 100000 ton cada uno. Las dimensiones de cada pila de almacenamiento son: 450 m de largo, 90 de ancho y 12 m de alto.. Los apiladores - recolectores tambin se emplean para recuperar el carbn de las pilas y alimentar el cargador lineal con una capacidad nominal de manejo de 11000 Ton/h, el cual se encuentra ubicado sobre el muelle y se utiliza para depositar el carbn en las bodegas de los barcos. (Ver Figura 32). La Figura 33, muestra esquemticamente las instalaciones y el flujo de carbn en Puerto Bolvar. En el Puerto se cuenta tambin con un muelle de suministros, que recibe los barcos ms pequeos, que transportan maquinaria, repuestos, combustibles, etc. Se tienen tambin instalaciones para almacenamiento de combustibles, bodegas y oficinas.

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Figura 32. Apiladores - recolectores / Cargador lineal de buques. Puerto Bolvar.

Figura 33. Infraestructura de Manejo del Carbn en Puerto Bolvar.

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