Caracterización geomecánica para optimizar el método de explotación en la empresa Calera Bambamarca SAC – Cumbe Chontabamba – Bambamarca – Hualgayoc

Abstract

La presente investigación se desarrolló en la cantera Calera Bambamarca S.A.C., ubicada en el centro poblado Cumbe Chontabamba, distrito de Bambamarca, provincia de Hualgayoc, donde se explota caliza para la producción de cal. El objetivo fue realizar el cartografiado geológico, caracterizar geomecánicamente el macizo rocoso y optimizar el método de explotación mediante un rediseño geométrico sustentado en criterios geomecánicos. La metodología incluyó reconocimiento de campo y levantamiento geológico–estructural, medición de discontinuidades (orientación, espaciamiento, persistencia, apertura y relleno), evaluación geomecánica mediante los índices RQD, RMR y GSI, determinación de parámetros resistentes aplicando el criterio de Hoek–Brown con conversión a Mohr–Coulomb, y análisis cinemático con el software DIPS para identificar mecanismos de falla planar, por cuña y por vuelco. Con base en estos resultados, se desarrolló la optimización del método de explotación mediante rediseño geométrico y evaluación técnico–operativa del sistema productivo. Los resultados establecieron que la cantera se emplaza en la Formación Cajamarca, con bancos de caliza de 0.20 a 0.40 m y orientación promedio N283°/41°NE. El macizo presenta calidad entre regular y buena (RQD: 58.20–91.12 %; RMR: 53–87; GSI: 48–83). El análisis cinemático evidenció probabilidades de falla de hasta 34.15 % en sectores críticos del diseño original. El rediseño propuesto (bancos de 10 m, ángulo individual de 71°, ángulo global de 54° y bermas de 3.50 m) permitió reducir el esfuerzo vertical inducido en aproximadamente 60 % y disminuir la probabilidad de inestabilidad. Asimismo, la optimización técnico–operativa proyecta un incremento de eficiencia del 8 %, elevando la producción anual de 40,500 TM a 43,740 TM, con un impacto económico estimado de 388,800 USD anuales. Se concluye que la caracterización geomecánica constituye la base para mejorar simultáneamente la estabilidad, seguridad y eficiencia productiva del sistema de explotación.