UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA TIF

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA
FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS
ANTEPROYECTO DE TESIS
” MITIGACIÓN DE VIBRACIONES DE VOLADURA A TAJO ABIERTO EMPLEANDO MONITOREO ESPECÍFICO EN CAMPO LEJANO”
PRESENTADA POR LOS BACHILLERES:
CHIPANA ARCAYA, BRAYAN
CORDOVA BUSTOS, RENZO WASHINGTON
LUNA HUACHACA, SAMUEL
SUBIA ALIAGA, RONY BRANK
ROSPIGLIOSI BERRIOS, DIEGO JOSE
PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO DE MINAS
AREQUIPA – PERÚ
2019
DEDICATORIA
Con inmensa gratitud y cariño a nuestros queridos padres Jesús, Pablo, Lucy, Otilia a quienes les agradecemos de todo corazón por su compresión, apoyo y enseñanzas que nos ayudan a salir adelante.
AGRADECIMIENTOS 
Muestro sincero y profundo agradecimiento a la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. Nuestra Alma Mater, a los docentes de la Facultad de Geología, Geofísica y Minas, en especial a la Escuela Profesional de Ingeniería de Minas, por brindarnos la formación profesional. 
Así mismo agradecemos de manera muy especial, a la empresa Cia Minera Ares SAC. Quienes nos ayudaron en la aplicación de los conceptos adquiridos a lo largo de los años de estudios.
I. PREÁMBULO
TITULO: Human reaction to vibrations from blasting activity – Norwegian exposure – effect relationships - 2016
AUTORES: Ronny Klæboe, Astrid H. Amundsen, Christian Madshus, Karin M. 
METODOLOGÍA: La voladura de rocas puede causar perturbaciones y disgusto en áreas residenciales y de la comunidad afectados por dichas actividades. Para ello se realizó un estudio socio-vibratoria para evaluar las reacciones residenciales a las voladuras. Se llevó a cabo mediante el uso de un cuestionario escrito. La primera parte se centraron en la calidad de las condiciones ambientales de la zona, mientras que la segunda parte del cuestionario contenía preguntas sobre la naturaleza de las obras de construcción o actividad en la cantera. Se obtuvieron velocidades de vibración para 520 viviendas encuestadas ubicados en siete áreas de estudio de diferentes partes de Noruega con actividades de voladura en curso o reciente. Se encontró que Incluso a valores bajos de vibración, muchas personas reportan molestias. 
TITULO: Assessing and controlling of bench blasting induced vibrations to minimize impacts to a neighboring community - 2018.
AUTOR: Navarro Torres
METODOLOGÍA: Las alteraciones principales que originan las voladuras son vibraciones, onda aérea y proyecciones de roca. Todas ellas pueden, en algunas circunstancias, originar daños en las estructuras próximas y, además, ser causa de conflictos permanentes con los habitantes próximos a las explotaciones. Para solventar estos problemas es preciso una mayor cualificación de los responsables de las voladuras con el fin de reducir los niveles de las perturbaciones a un coste razonable. Por ello el control de las vibraciones hoy en día es un importante factor a considerar cuando se requiere que los taludes sean más estables y el resultado de la voladura sea el esperado. El objetivo de esta investigación fue conocer los métodos de monitoreo empleados en minería a tajo abierto, así como los resultados obtenidos en algunos casos modelo y determinar la efectividad del Cross-hole en el monitoreo de vibraciones.
TITULO: Attenuation of rock blasting induced ground vibration in rock-soil interface-2019
AUTORES: Bhagya Jayasinghe, Zhao Zhiye, Anthony Goh Chee Teck, Hongyuan Zhou, Yilin Gui.
METODOLOGÍA: El Modelo de Voladura Estrés Hibrido (HSBM) combina técnica numéricas continuas y discontinuas para modelar la detonación, propagación de onda, la fragmentación de la roca y la formación de escombrera proponiendo una fórmula para la ATENUACION PPV. Para la realizarlo primero se dio el reconocimiento del terreno mediante la creación de 17 pozos de sondeo verificando las condiciones geológicas del sitio. Luego se utilizó 14 acelerómetros triaxiales para el monitoreo de las vibraciones en tus 3 direcciones ortogonales. Esta prueba se hizo al noroeste de Singapur, seleccionando una sección rectangular de 70m por 30m. Se llego a la conclusión que el daño explosivo inducida a estructuras residenciales es dependiente a la velocidad de las partículas del suelo, también que la tendencia PPV de atenuación varia con el cambio de condiciones geológicas, recomendando que los contratistas de voladura deberían proporcionar fórmulas de predicción PPV atenuación basada en la dirección.
TITULO: Evaluation of ground vibrations and the effect of air blast in open-pit phosphate mines
AUTOR: Monia Aloui, Yannick Bleuzen, Elhoucine Essefi, Chedly Abbes
METODOLOGÍA: El sitio de estudio es una mina de fosfatos a cielo abierto. Durante el presente estudio, los parámetros de voladura de cuatro disparos con sistemas de iniciación Nonel se registraron cuidadosamente en Metlaoui cantera. Las voladuras se llevaron a cabo dentro de la piedra caliza. Se utilizaron cinco sismógrafos, tres de los cuales eran del modelo Deltaseis y dos de modelo Instantel, con micrófonos conectados a medir la corriente de aire sonido y la sobrepresión. Con el fin de controlar la sobrepresión vibración del suelo y la corriente de aire generada por la explosión, los sismógrafos fueron instalados a distancias predeterminadas desde el lugar de la explosión a Metlaoui City. El umbral de liberación de cada sismógrafo se selecciona de acuerdo con su ubicación. Cada sismógrafo consiste en un transductor de 3 ejes de velocidad, un transductor de sobrepresión de aire, y un dispositivo de adquisición y almacenamiento de datos. 
TITULO: Use of radar tecnoloy to establish threshold values of blast vibrations triggering sliding of geological faults at a lead-zinc open pit mine - 2019
AUTORES: Pramod Rajmeny, Rajeev Shrimali
METODOLOGÍA: El proceso de la voladura causa efectos nocivos en una mina y afecta la estabilidad y el ritmo de producción si no es apropiadamente diseñada y controlada. El daño de la explosión infligido a tales estructuras geológicas es difícil medir por técnicas convencionales, debido a la falta de accesibilidad a estos sitios de falla. Para solucionar estos problemas se aplica el radar en la estabilidad de taludes, se realizó un despliegue en la mina Rampura Agucha - India, el monitoreo de la estabilidad de taludes se extendió a capturar el movimiento deslizante de las fallas. También durante la investigación, se encontró 3 fallas situadas en la pared colgante de la mina, se monitoreo el movimiento de deslizamiento causado por una serie de explosiones llevadas a cabo en su proximidad.
II. PLANTEAMIENTO TEÓRICO
1. Problema de la investigación 
1.1. Enunciado del problema 
Las vibraciones causan problemas sociales, fallas en ciertas estructuras como casas, taludes, restos arqueológicos, generando malestar a las personas que viven cerca a alguna operación minera debido a la no evaluación de las VPP que son causadas por las vibraciones producto de la voladura de cada mina.
1.2. Interrogantes del problema
¿Qué factores inciden en la generación de vibraciones y roca al aire en el proceso de voladura?
¿Por qué aplicar una metodología única para cada mina en el proceso de voladura?
1.3. Descripción del problema 
La energía de los explosivos desde hace mucho es utilizada para cumplir diferentes tipos de trabajo, en la minería su objetivo principal es quebrar la roca. Sin embargo, mediante el análisis de la eficiencia resultante de voladuras y considerando estudios generalizados de las VPP, se observar, que la energía no es utilizada en su totalidad en el momento de realizar su trabajo, como resultado, parte de esta energía será liberada en forma de vibraciones.
1.4. Justificación del problema 
Hasta el momento se han realizado varias investigaciones con el fin de poder predecir los niveles de las vibraciones producto de una voladura para crear modelos predictivos de PPV de las vibraciones, dándonos varios cálculos y ecuaciones que son usados para el análisis los posibles VPP.
Dado que cada modelo difierede cualquier otro debido a las características exclusivas y propias del terreno, por tal motivo, se optó por crear un único modelo predictivo propio para cada mina. obteniendo resultados más acertados y afines a la realidad, pudiendo demostrar que en cada mina es bastante improbable que se lleguen a sobrepasar los límites permisibles.
2. Marco teórico y conceptual 
3. Análisis de los antecedentes investigativos 
En el análisis de las diferentes investigaciones relacionadas a la mitigación de vibraciones de voladura a tajo abierto empleando monitoreo específico en campo lejano, que se llevaron a cabo en las diferentes minas a tajo abierto, se emplearon múltiples instrumentos de medición para la obtención de datos, como la realización de encuetas a zonas aledañas a las minas los cuales fueron muy para tener conocimiento sobre los daños que ocasiona las vibraciones producto de las voladuras, la utilización de sismógrafos al momento de las voladuras con el fin de controlar la vibración del suelo y la corriente de aire generada por la detonación, la aplicación de radares para obtener datos en la estabilidad de taludes ya que por técnicas convencionales es difícil obtener dichos datos, entre otros. Todo ello permite tener un previo conocimiento general sobre las múltiples metodologías empleadas en las diferentes investigaciones para la obtención de datos.
4. Objetivos 
Objetivo general 
Desarrollar conceptos de niveles de vibraciones asociados a parámetros de voladuras en base a mediciones que sirva como herramienta de control para mitigar la potencial afectación a las zonas de campo lejano. 
Dar a conocer que la minería si impacta el ambiente en sus tres estados, pero con el uso de conocimientos de ciencia y tecnología moderna se pueden mitigar y/o evitar dichos impactos 
Objetivo especifico
· Identificar las variables que inciden en la generación de vibraciones por efectos de las voladuras.
· Definir conceptualmente la importancia del monitoreo de vibraciones.
· Analizar el impacto ambiental conocido como vibraciones, que es el resultado de la voladura de rocas 
5. Hipótesis 
La aplicación de una metodología controlada en el proceso de perforación y voladura que no se generarán daños a estructuras cercanas al radio de detonación de la voladura. Lo cual permitirá disminuir costos en cualquier proyecto de expansión minero a tajo abierto siendo un benéfico para la compañía minera y las comunidades aledañas.
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