Herramientas de gestión de vibraciones por voladuras

Autor: Carlos Arriola VigoCompañía: UNACEM S.A.A.País: PERU

Índice

1.Introducción

2.Objetivos

3.Antecedentes

4. Descripción del proyecto

5. Resultados obtenidos

6. Conclusiones

1. Introducción• La utilización de voladuras es un proceso necesario en minería y en

la fabricación de cemento principalmente.• La voladura implica la generación de emisiones como ruido,

vibraciones, polvo y gases, cuyos efectos adversos en poblaciones cercanas, puede causar la paralización de la actividad en si.

• Cada país tiene distintas normativas o referencias que se ajustan a su propia realidad.

• La temática ambiental en el contexto, hace referencia a los efectos de la voladura sobre las estructuras y sobre la percepción de las personas.

Desde una perspectiva eminentemente productiva el éxito o fracaso de una voladura depende en gran medida del cumplimiento de dos objetivos fundamentales :

• La optimización de la fragmentación• Minimización del daño.

Introducción

Dichos objetivos representan un cierto paradigma, ya que las medidas necesarias para lograrlos tienden a contraponerse entre ellas, debiéndose buscar un punto de equilibrio, que permita obtener una fragmentación adecuada minimizando a la vez el daño a los bancos, taludes e infraestructura de los componentes de la fabricación de cemento.

Más aún, el cumplimiento de ambos objetivos representa una condición necesaria, pero no suficiente para el éxito de una voladura, ya que en muchos casos el resultado está condicionado a la percepción socio ambiental del impacto de la voladura por parte de la población aledaña a las actividades mineras.

2. Objetivos

Reducir conflictos socios ambientales en las cercanías de la operación producto de la ejecución de voladuras. Estos conflictos se manifiestan como consecuencia de la percepción de la población sobre: •Daños a estructuras y/o viviendas•Molestias percibidas por las personas

Mediciones Mensuales

2010

Mediciones Mensuales

2010

Herramientas de Gestión Nov - 2012

Herramientas de Gestión Nov - 2012

Base Datos 2011

Base Datos 2011

Base Datos 2012

Base Datos 2012

2010 - 2013

Registro Vibraciones

en cada disparo

Registro Vibraciones

en cada disparoEstablecimiento

Punto Monitoreo Fijo

Modelo PredictivoSimulaciones Voladura (Software)Carga Operante MáximaPercepción SocialRegistro Vibraciones de forma aleatoria

Registro Vibraciones Mensuales

3. Antecedentes

4.1 Daños a Estructuras y/o Viviendas

4. Descripción del proyecto

Comparación de Normas Internacionales

NORMA ESPAÑOLA

UNE 22.381.93

GRUPO I. Estructuras IndustrialesGRUPO II. Viviendas

GRUPO III. Monumentos y Estructuras delicadas

NORMATIVIDAD PARA EL CONTROL DE VIBRACIONES PRODUCIDAS POR VOLADURAS

10

25

50

Percepción Humana a VibracionesFactores Subjetivos que influyen en la percepción de vibraciones :1.Actividad de la persona al momento de la vibración.2.Momento del día en que ocurre.3.Posición del cuerpo respecto a la vibración (parada, acostada, sentada) 4.Actitud de la persona frente a la vibración.5.Parte del cuerpo sujeta a la vibración

Factores Objetivos que influyen en la percepción de vibraciones :1.Velocidad Pico Partícula (PPV)2.Frecuencia3.Duración4.Tiempo de AmortiguamientoEjemplos : Caminando hasta 4 mm/sec; corriendo hasta 12.5 mm/s; saltando hasta 30 mm/sec y cerrando una puerta hasta 48 mm/sec

4.2 Molestias Percibidas por las personas

Criterios de Percepción Humana a Vibraciones

Las Canteras de Atocongo y Atocongo Norte se encuentra ubicadas en la Av. Atocongo 2440, en el distrito de Villa María del Triunfo, Provincia y Departamento de Lima, a una altura entre 160 a 600 msnm.

UBICACIÓN ATOCONGO

NUEVA ESPERANZA

TABLADA DE LURIN

PICA PIEDRA

GUAYABO

JOSE GALVEZ

Atocongo NorteAtocongo Norte

Atocongo

Atocongo

QUEBRADA VERDE

Punto Monitoreo Interno

5. Resultados obtenidosHERRAMIENTAS DE GESTION IMPLEMENTADAS PARA EL CONTROL DE LAS VIBRACIONES POR VOLADURA

1.- Implementación Software Voladura Mejora : Se puede definir los valores de Velocidad Pico Partícula (PPV) previos al disparo, luego estos se comparan con los registros de PPV reales medidos en campo. 2.- Herramienta predictiva de Vibraciones (Modelo de Devine) Mejora : Permite estimar el PPV en función de la carga (Kg explosivo) por retardo y la distancia al punto de interés.3.- Registro de Vibraciones en Punto de monitoreo interno en todas las voladuras Mejora : Permite comparar los registros obtenidos (PPV-Frecuencia) con los criterios internacionales de daño que consideren las características de las estructuras de interés.4.- Registro de Vibraciones en poblaciones de manera aleatoria Mejora : Permite comparar los registros obtenidos (PPV-Frecuencia) con los criterios de percepción humana y daño a las estructuras.5.- Encuestas a las poblaciones acerca de la voladura. Mejora : Conocer la percepción social de poblaciones vecinas identificadas dentro del área de influencia de la empresa respecto a las voladuras.

SIMULACION DE LA VELOCIDAD PICO PARTICULA PARA ATOCONGO NORTE PROYECTO: 218 NIVEL: 390 FECHA 24-05-2012

5.1 Software Voladura

5.2 Modelo de Devine

Distancia Reducida

Vib

ració

n (

mm

/s)

5.3 Registro de Vibraciones (Punto Monitoreo Interno)

Equipos de Medición y Punto de Monitoreo

Punto Monitoreo Inicial Punto Monitoreo Mejorado

Punto Monitoreo Final Punto Monitoreo en Población

APLICACIÓN NORMA ESPAÑOLA - 2013

UNE 22.381.93

GRUPO I. Estructuras IndustrialesGRUPO II. Viviendas

GRUPO III. Monumentos y Estructuras delicadas

NORMATIVIDAD PARA EL CONTROL DE VIBRACIONES PRODUCIDAS POR VOLADURAS

10

25

50

Enero

Febrero

Mayo

Abril

JunioMarzo

Julio

Criterios de Percepción Humana a Vibraciones

0.741 0.783

0.354

1.081

Virgen Lourdes

Quebrada VerdeTablada

José Gálvez

5.4 Registro de Vibraciones en Poblaciones

APLICACIÓN NORMA ESPAÑOLA - 2013

UNE 22.381.93

GRUPO I. Estructuras IndustrialesGRUPO II. Viviendas

GRUPO III. Monumentos y Estructuras delicadas

NORMATIVIDAD PARA EL CONTROL DE VIBRACIONES PRODUCIDAS POR VOLADURAS

10

25

50

Jose GalvezTablada

Virgen Lourdes

Quebrada Verde

Objetivo general Conocer la percepción social de poblaciones vecinas identificadas dentro del Área de Influencia de la empresa Unión Andina de Cementos S.A.A respecto a las voladuras realizadas por las operaciones de las canteras Atocongo.

Metodología de EstudioEntrevistas semi estructuradas a Líderes ComunitariosObservación en talleres de Arte y Cultura y Formación LaboralEncuestas durante días de voladuras (Durante 6 meses, desde 1era semana de Abril) Encuestas internas en Asociación UNACEM.

Fecha/Zona Jose Gálvez Tablada de Lurin Virgen de Lourdes

Quebrada Verde

26/4 26 24 22 30

10/5 29 31 30 20

24/5 24 24 31 24

19/6 31 X 24 29

13/7 30 X 24 20

Total 140 79 131 101

Desempeño Sostenible: Estudio de Vibraciones Percepción Social

5.5 Encuestas a las poblaciones acerca de la voladura

• Nombre del instrumento: Encuesta a la comunidad acerca de la voladura• Objetivo general: Conocer la percepción social de poblaciones vecinas identificadas dentro

del Área de Influencia de la empresa Unión Andina de Cementos S.A.A. respecto a las voladuras realizadas por las operaciones de la UEA Atocongo.

• Objetivos específicos: Identificar niveles tolerados por la comunidad respecto a: ruido,

vibración, susto y la incomodidad o fastidio que podría generar la voladura (Trabajo paralelo y en articulación con empresa a cargo de medir niveles de vibración en poblaciones)

• Tiempo que durará la aplicación de las encuestas: 6 meses• Encuestador: 04 Encuestadores entrenados de la AU en cada zona prioritaria• Lugares (zonas prioritarias): Virgen de Lourdes, Jose Gálvez, Tablada de Lurín y Quebrada

Verde• Población objetivo: 30 personas elegidas al azar en una calle de cada zona prioritaria (Jose

Gálvez, Virgen de Lourdes, Tablada de Lurín y Quebrada verde).• Justificación: si se tiene más de 30 mil individuos la muestra debe ser de 383 personas en lo

que dure toda la investigación para que sea representativa con un nivel de confianza de 95% y 5% de error estimado, que es el estándar cuando se considera que es importante la representatividad para los fines del estudio.

6. Conclusiones1. El análisis de vibraciones permitió establecer una ecuación de

comportamiento, como función de la distancia con la cual se puede estimar la Vibración máxima para las futuras voladuras.

2. Se identifican oportunidades de mejora en la fragmentación y los resultados de la voladura en armonía con el control de las vibraciones (explosivo, retardos, malla, diámetro).

3. Se puede afirmar, que de acuerdo a la reglamentación que utilizamos (UNE 22.381.93), las vibraciones producidas por las voladuras, no presentan ningún riesgo desde el punto de vista vibracional para ninguna de las viviendas y estructuras próximas a la explotación en cualquiera de sus direcciones.

4. Igualmente se puede afirmar que, respecto al USBM para el tema de percepción humana estamos en el límite del rango imperceptible y perceptible.

5. La voladura a la fecha es una técnica insustituible en minería, por ser la más económica y eficiente, que permite obtener mayores producciones de material.

6. En promedio el 34% de la población encuestada percibe las voladuras.7. Centro Poblado Rural (CPR) Quebrada verde percibe en mayor grado las

voladuras que otras zonas prioritarias.8. El ruido es la variable que más se percibe en la voladura, de manera secundaria

la vibración y por último en menor grado el fastidio o temor.