Análisis de la máxima carga operante en las vibraciones a campo lejano generadas por voladura, en Minera Cerro Negro S.A., Cajamarca – 2017

Abstract

RESUMEN Actualmente, uno de los problemas más desafiantes que enfrentan la mayoría de empresas mineras en nuestro país está relacionado a las vibraciones originadas por las voladuras de rocas; las cuales pueden generar molestia y daño tanto en la población como en estructuras aledañas a la operación minera. Bajo este contexto, la presente tesis tiene como objetivo principal encontrar la máxima carga operante para obtener un nivel de vibraciones a campo lejano generadas por voladura, dentro de los parámetros establecidos en Minera Cerro Negro S.A.

La investigación realizada se basa en la cantidad de explosivo detonado por taladro y en la secuencia de detonación que determina la cantidad de explosivo detonado en un instante o Carga Operante, según el diseño de Carga. Para el monitoreo de vibración en la zona de estudio se consideran datos como la carga operante y las características dinámicas o leyes de atenuación del terreno según el modelo de Campo Lejano de Devine y Duvall. Como resultado al encontrar la máxima carga operante, las vibraciones obtenidas por la modelación para la fase operativa no llegan a afectar la condición de estabilidad de las estructuras aledañas, aún para el caso más crítico, que es cuando el radio de influencia a las estructuras se encuentra a 1000 metros de distancia. Los valores que se obtienen para la mayor carga operante de 864 kg equivalente a tres taladros acoplados, llega a generar una vibración de 2.99 mm/s a una distancia de 780m; el nivel de vibración se considera bajo los parámetros establecidos por la Norma Alemana DIN 4150 que sugiere hasta una velocidad de 3 mm/s y según la Normativas Peruanas de Vibraciones (Guía Ambiental para perforación y voladura), sugiere hasta una velocidad de 1 pulg/s, para obras que presentan una sensibilidad especial, tal es el caso las estructuras aledañas a Minera Cerro Negro S.A. Finalmente, se recomienda una distancia límite y el número de taladros acoplados, para que la máxima carga operante detonada no exceda el nivel de vibración según el modelo predictivo a los umbrales de vibración propuestos por la Norma empleada.

ABSTRACT Nowadays, one of the most challenging problems facing most mining companies in our country is related to the vibrations caused by rock blasting; the causes can generate annoyance and damage both in population and structures of the mining operation. In this context, this thesis has as main objective find the maximum operative load to get a level of vibrations to far field generated by blasting, within the parameters established in Minera Cerro Negro S.A. The research is based on the amount of explosive detonated per bore and on the detonation sequence that determine the amount of explosive detonated in an instant or Operative Load, according to the Load design. For vibration monitoring in the study area, consider data such as the operant load and the dynamic characteristics or ground attenuation laws according to Devine and Duvall's Far Field model. As a result of finding the maximum operative load, the vibrations obtained by the modeling for the operational phase do not affect the stability condition of the surrounding structures, even for the most critical case (radius of influence to the structures is 1000 meters of distance). The values obtained for the highest operating load of 864 kg equivalent to three coupled bores, generate a vibration of 2.99 mm/s at a distance of 780m; the vibration level is considered under the parameters established by the German Standard DIN 4150 which suggests up to a speed of 3 mm/s and according to Peruvian Vibration Standards (Environmental Guide for drilling and blasting), it suggests up to a speed of 1 in/s to jobs which have a special sensitivity, such as the structures surrounding the Cerro Negro Minera SA Finally, a limiting distance and the number of coupled bores are recommended, so that the maximum detonating operating load does not exceed the level of vibration according to the predictive model at the vibration thresholds proposed by the Standard used.