‘‘ventaja del corte cilíndrico sobre el corte quemado, para el avance lineal en la cortada nw de sección 8’x8’, en roca estructural tipo ii, en la mina charito del proyecto de la compañía minera poderosa s a ’’

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(1)BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS. ‘‘VENTAJA DEL CORTE CILÍNDRICO SOBRE EL CORTE QUEMADO, PARA EL AVANCE LINEAL EN LA CORTADA NW DE SECCIÓN 8’X8’, EN ROCA ESTRUCTURAL TIPO II, EN LA MINA CHARITO DEL PROYECTO DE LA COMPAÑÍA MINERA PODEROSA S.A.’’ TESIS PARA OPTAR EL TITULO DE INGENIERO DE MINAS AUTORES: Bach. TORRES SANDOVAL MARVIN JHOMER Bach. ZAVALETA MARIÑOS WILLY WALTER ASESOR: ING. FRANCISCO MORALES RODRIGUEZ. TRUJILLO – PERÚ 2016. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(2) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. ‘‘VENTAJA DEL CORTE CILÍNDRICO SOBRE EL CORTE QUEMADO, PARA EL AVANCE LINEAL EN LA CORTADA NW DE SECCIÓN 8’X8’, EN ROCA ESTRUCTURAL TIPO II, EN LA MINA CHARITO DEL PROYECTO DE LA COMPAÑÍA MINERA PODEROSA S.A.’’. JURADOS:. Presidente. Secretario. Nombre: Alberto C. Galván Maldonado. Nombre: Orlando Alex Siccha Ruiz. Cód.: 5596. Cód.: 5233. Vocal Nombre: Francisco Gustavo Morales Rodriguez Cód.: 5904. i Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(3) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. DEDICATORIA A nuestros padres por ayudarnos a lograr nuestros objetivos y a la vez brindarnos esa motivación a ser mejores cada día.. i Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(4) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. AGRADECIMIENTO. A Dios y nuestros padres por habernos apoyado incondicionalmente en todo momento durante nuestros estudios y vida cotidiana. A los catedráticos de la Escuela de Ingeniería Minas de la Universidad Nacional de Trujillo por impartirnos sus conocimientos para lograr cumplir nuestros objetivos y llegar a ser profesionales A la empresa Luz del Carmenc SAC por permitirnos desarrollar esta investigación y asi mismo a los ingenieros de Compañía Minera Poderosa SA por haber compartido con nosotros sus conocimientos, dado que nos apoyaron con todo lo que estaba a su alcance. Al capataz de la contrata Luz del Carmenc SAC Sr. Peña Salinas Miler por habernos apoyado durante la realización de las pruebas. Al Asesor por habernos guiado durante toda la investigación.. ii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(5) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. RESUMEN La contrata Luz del Carmenc SAC viene realizando trabajos de avance en la mina Charito proyecto de la Compañía Minera Poderosa SA trabajando en la cortada NW Nv. 2890 de sec.2.40 x 2.40 m con una roca estructural tipo II (Diorita), siendo su principal problema el avance lineal, el cual es inferior a lo proyectado por disparo; por ello con la finalidad de aumentar el avance lineal se buscó optimizar factores que incidan en el avance, entre ellos el más importante, el arranque en la malla de perforación. Para ello se realizó la implementación del tipo de malla de perforación con corte cilíndrico determinada mediante la metodología de cálculo propuesta por Holmberg según su esquema de corte y del resto de zonas, para tener datos y poder comparar, se llevó a cabo el seguimiento y control de perforación y voladura de 40 disparos con la malla de perforación con arranque corte quemado, teniendo como longitud promedia de perforación 2.32m y un avance promedio de 1.97m; al implementar el diseño de malla de perforación con corte cilíndrico y en condiciones similares se efectuaron 40 disparos lográndose avanzar 2.13 m en promedio, para una longitud de perforación 2.32m.Y finalmente luego de las pruebas realizadas en campo se logró contrastar con los datos obtenidos y hojas de cálculo la ventaja de la malla de perforación con corte cilíndrico sobre la malla de perforación con corte quemado, el cual es un aumento en 7.1% de avance lineal por disparo, la reducción del factor de potencia de 0.14 Kg/tn por disparo y la disminución en costos por metro lineal de 13.63%. Palabras Clave. Cortada: Labor de avance en desmonte para llegar a la veta. Corte Cilíndrico: Arraque de la malla de perforación en minería subterranea. iii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(6) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. ABSTRACT The Company Luz del Carmenc SAC has been working of progress in the Charito’s mine a project of Mine´s Company Poderosa SA the cut NW Level 2890 of section 2.40 x 2.40 m, with a structural rock tipe II ( Diorite), the main problem is the linear progress which is lower than projected by blasting, therefore with the purpose of increasing the linear progress, we sought to optimize the influential factors in the progress, between the most important is the cut in the drill pattern. To do this was the implementation of the type of drill pattern with cylindrical cut determined by the calculation methodology proposed by Holmberg according to the schema of cut and the rest of areas, to have data and be able to compare, we carried out the monitoring and control of drilling and blasting by 40 blast with the drill pattern with starting burn cut, I was taking as drilling average length of 2.32m and an average progress of 1.97m; with the drill pattern with starting cylindrical cut and in similar conditions we were made 40 blast achieved a progress of 2.13 m on average, for a drilling length 2.32m.And finally, after the tests carried out in the cut NW was achieved contrasted with the data obtained and spreadsheets the advantage of the drill pattern with starting cylindrical cut on the drill pattern with starting burn cut, which is an increase in 7.1% of linear progress by blasting, the reduction of the power factor of 0.14 Kg/tn by blasting and the decrease in costs per linear meter of 13.52% Keyword Cut: Is work in progress on waste to the vein. Cylindrical cut: Is cut in the drill pattern in Subterraneous mine.. iv Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(7) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. INDICE DE CONTENIDOS DEDICATORIA…………………………………………………………………..…………i AGRADECIMIENTO………………………………………………………………………ii RESUMEN…………………………………………………………………………………iii ABSTRACT………………………………………………………………………………...iv INDICE DE CONTENIDOS………………………………………………………………...v LISTADO DE TABLAS…………………………………………………………………..viii LISTADO DE FIGURAS…………………………………………………………………...xi LISTADO DE GRAFICOS….…………………………………………………………….xiii NOMENCLATURA………………………………………………………………………xiv INDICE DE ANEXOS…………………………………………………………………...xviii CAPITULO I: INTRODUCCIÓN 1.1. Realidad Problemática……………………………………………………………..……2 1.2. Antecedentes…………………………………………………………………………… 3 1.3. Marco Teórico……….…………………………………………………………….……4 1.3.1. Consideraciones Geomecánicas para Diseño de Perforación y Voladura……………4 1.3.1.1.Obtención del Índice RMR (Rock Mass Rating) …………………………………….4 1.3.1.2. Obtención del Índice de Fuerza Geológico (GSI)………………………………….13 1.3.1.3. Obtención de la Cantidad de Juntas Volumétricas, Jv……………………………...15 1.3.2. Propuesta de Ashby………………………………………………………………...16 1.3.2.1.Adaptación de los Indices GSI, RMR y RQD en la ecuación de Ashby para calcular el consumo especifico de explosivo y la constante de roca………………………….16 1.3.2.2.La ecuación de Ashby………………………………………………………………16 1.3.2.3.Constante de Roca Sueca, propuesta por Langerfors……………………………….18 1.3.3. Perforación ...……………………………………………………………………… 19. v Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(8) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. 1.3.3.1.Principio de perforación…………………...………………………………………. 19 1.3.3.2.Objetivo de la perforación…………………………………………………………. 19 1.3.3.3.Tipos de perforación………………………………………………………………..19 1.3.3.4.Tipos de perforadoras convenciones neumáticas…………………………………...21 1.3.4. Arranques o cortes en minería subterránea………………………………….……... 23 1.3.4.1.Métodos de corte…………………………………………………………………....24 1.3.5. Diseño de malla de perforación con arranque corte cilíndrico y cálculo de voladura según método de Holmberg………………………………………………………...33 1.3.5.1.Cálculo para determinar el avance………………………………………………….33 1.3.5.2.Cálculo de arranque de cuatro secciones………………........……………………...34 1.3.5.3.Cálculo de arrastres…………………………………………………………………41 1.3.5.4.Cálculo de núcleo………………………………………………………………….. 44 1.3.5.5.Cálculo de contornos y techo de la labor……………………………………………44 1.4. Enunciado del Problema……………………………………………………………….46 1.5. Hipótesis……………………………………………………………………………….46 1.6. Objetivos……………………………………………………………………………....46 1.6.1. Objetivo general…………………………………………………………………....46 1.6.2. Objetivos específicos……………………………………………………………….46 CAPITULO II: MATERIALES Y METODOS 2.1.Materiales……………………………………………………………………………....48 2.1.1. Materiales de Estudio………………………………………………………………48 2.1.2. Materiales Consumibles……………………………………………………………48 2.1.3. Equipos y Accesorios………………………………………………………………49 2.1.4. Herramientas e Instrumentos……………………………………………………….49 2.1.5. Equipos de procesamiento………………………………………………………….49 2.1.6. Herramientas informáticas de proceso de datos……………………………………49 2.2. Métodos………………………………………………………………………………..59 2.2.1. Procedimiento Experimental………………………………...…………………..…..51 CAPITULO III: RESULTADOS Y DISCUCIÓN. vi Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(9) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. 3.1.Resultados………………………………………………………….…………………..78 3.1.1. Avance lineal por disparo………………………………………………….…………78 3.1.2. Comparación del factor de potencia por disparo usando la malla de perforación con arranque corte cilíndrico y corte quemado …………………………………………...80 3.1.3. Costos de perforación y voladura usando la malla de perforación con arranque corte cilíndrico y corte quemado ……………………………………………………........82 3.2.Discusión de Resultados ……………………………………………………………….86 CAPITULO IV: CONCLUSIONES 4.1.Conclusiones ……………………………………………………………………….…. 88 CAPITULO V: REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 5.1.Referencias Bibliográficas……………………………………………………………...90 ANEXOS…………………………………………………………………………………...92. vii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(10) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. LISTADO DE TABLAS Tabla N° 1: Estimación de la resistencia media de ciertas rocas según Bienawski…………..4 Tabla N° 2: Clasificación, valores de cohesión y el Angulo de fricción interna del macizo rocoso………………………………………………………………………………………..6 Tabla N° 3: Resistencia de la roca sana y su valoración……………………………………..7 Tabla N° 4: Índice de calidad de la roca y su valoración…………………………………….8 Tabla N° 5: Espaciamiento de discontinuidades y su valoración……………………………9 Tabla N° 6: Apertura de discontinuidades y su valoración según la clasificación de Bieniawski…………………………………………………………………………………...9 Tabla N° 7: Persistencia de discontinuidades y su valoración según la clasificación de Bieniawski………………………………………………………………………………….10 Tabla N° 8: Rugosidad y su valoración según la clasificación de Bieniawski……………...10 Tabla N° 9: Relleno de discontinuidades y su valoración según la clasificación de Bieniawski………………………………………………………………………………….10 Tabla N° 10: Alteración de discontinuidades y su valoración según la clasificación de Bieniawski………………………………………………………………………………….11 Tabla N° 11: Obtención del parámetro de presencia de agua……………………………....11 Tabla N° 12: Clasificación de Bieniawski para la determinación de los buzamientos con respecto al efecto relativo con relación al eje de la obra…………………………………….12 Tabla N° 13: Valoración de la orientación de las discontinuidades para túneles y minas…..12 Tabla N° 14: Calidad del macizo rocoso con relación al índice RMR……………………...12 Tabla N° 15: Índice de resistencia geológica (GSI)………………………………………..14 Tabla N° 16: Índice Jv relacionando las características del macizo rocoso………………...15. viii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(11) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Tabla N° 17: Factores de fijación y relación en el núcleo…………………………………..44 Tabla N° 18: Toma de datos de los disparos desde el 11 al 30 de abril del 2016……………52 Tabla N° 19: Especificaciones técnicas de explosivos……………………………………..53 Tabla N° 20: Ensayos de compresión simple………………………………………………54 Tabla N° 21: Parámetros para calcular el algoritmo de Holmberg………….……………...57 Tabla N° 22: Concentración de carga acoplada para taladros de corona…………………...68 Tabla N° 23: Distribución de taladros, burden, espaciamiento y carga explosiva de acuerdo a los resultados del algoritmo de Holmberg………………………………………………...73 Tabla N° 24: Resumen del consumo de explosivo por tonelada de material disparado con corte cilíndrico……………………………………………………………………………..74 Tabla N° 25: Toma datos de los disparos desde el 27 de junio al 24 de Julio del 2016…..75 Tabla N° 26: Comparación de avances reales utilizando malla de perforación con corte cilíndrico y corte quemado ……………...…………………………………………………79 Tabla N° 27: Comparación de factor de potencia utilizando diseño de malla de perforación con corte cilíndrico y corte quemado………………………………………………………81 Tabla N° 28: Comparación de costos por sub-partidas de los avances con corte cilíndrico y corte quemado ……………………………………………………………………………...82 Tabla N° 29: Comparación de costos por metro de avance utilizando la malla de perforación con arranque corte cilíndrico y arranque corte quemado……………………………………84 Tabla N° 30: Accesibilidad hacia la mina Charito…………………………………………95 Tabla N° 31: Distribución de taladros, burden, espaciamiento y carga explosiva de acuerdo a los resultados del algoritmo de Holmberg para malla de perforación corte quemado……101 Tabla N° 32: Resumen del consumo de explosivo por tonelada de material disparado con corte quemado…………………………………………………………………………….101 ix Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(12) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Tabla N° 33: Análisis de rendimientos de avance entre el 11 y 30 de abril del 2016……...103 Tabla N° 34: Análisis de avances lineales del diseño de malla de perforación con Corte Quemado………………………………………………………………………………….106 Tabla N° 35: Análisis de rendimientos de avance entre 27 de junio y 24 Julio del 2016 utilizando corte cilíndrico …………………………………………………………..…….112 Tabla N° 36: Análisis de avances lineales con Corte Cilíndrico…………………………..115 Tabla N° 37: Costo por metro lineal utilizando el diseño de malla perforación con corte Cilíndrico………………………………………………………………………………….116 Tabla N° 38: Costo por metro lineal utilizando el diseño de malla perforación corte Quemado………………………………………………………………………………….117. x Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(13) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. LISTADO DE FIGURAS: Figura N° 01: Ejemplo aplicativo para encontrar el Jv ……………………………….....…15 Figura N° 02: Correlación entre la frecuencia de fracturación y el consumo especifico de explosivo...…………………………………………………………………………………16 Figura N° 03: Maquinaria perforadora Marca RNP/Tipo: Jack Leg/Modelo: RNSS83FXFL7…………………………………………………………………………………………21 Figura N° 04: Perforadora neumática Jack Hammer ……………………………..………..21 Figura N° 05: Perforadora neumática Stoper ………………………………………..…….22 Figura N° 06: Ubicación del corte o arranque en el frente de perforación………………….23 Figura N° 07: Corte en pirámide o diamante ……………………………………..………25 Figura N° 08: Corte en cuña o en “v” …...………………………………………………..26 Figura N° 09: Corte en cuña de arrastre…………………………………………….,,,,,,,,.27 Figura N° 10: Corte en abanico…………………………………………………………...28 Figura N° 11: Ejemplos de arranques con corte quemado ………………………………..30 Figura N° 12: Ejemplos de Corte escalonado por tajadas horizontales …………………..31 Figura N° 13: División por Secciones del Frente de la Labor…………………………….32 Figura N° 14: Arranque de cuatro secciones ……………………………………………..35 Figura N° 15: Resultados para diferentes distancias de los taladros cargados a los vacíos y diámetros de estos …………………………………………………………………………35 Figura N° 16: Concentración lineal de carga en función al burden máximo para diferentes diámetros de broca …………………………………………………………………………37 Figura N° 17: Influencia en la desviación de los taladros ………………………………..39 Figura N° 18: Geometría de los taladros de arrastres …………………………………….42 Figura N° 19: Flujograma de Procesos …………………………………………………...50 Figura N° 20: Tabla de obtención de RMR de Bieniawski .……………………………...55 xi Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(14) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Figura N° 21: Vista del diámetro equivalente del corte cilíndrico ……………………….59 Figura N° 22: Área de influencia para cálculo del burden ……………………………….60 Figura N° 23: Diagrama del primer cuadrángulo del modelo de Holmberg ……………..61 Figura N° 24: Diagrama del segundo cuadrángulo del modelo de Holmberg ……………62 Figura N° 25: Diagrama del tercer cuadrángulo del modelo de Holmberg ………………63 Figura N° 26: Diagrama del cuarto cuadrángulo del modelo de Holmberg ……………...65 Figura N° 27: Ubicación de la mina Charito ………………………………………...…...96 Figura N° 28: Era Geológica paleozoica, sistema pérmico correspondiente a CIA. Poderosa …………………………………………………………………………………...98 Figura N° 29 Malla de perforación con arranque corte quemado en el programa Auto CAD 2015 ………………………………………………………………………………………102 Figura N° 30: Se observa la perforación con Corte Quemado de 9 taladros teniendo un buen paralelismo …………………………………………………………………….…...104 Figura N° 31: Diseño de malla de perforación con corte Cilíndrico ...……...…………..108 Figura N° 32: Pintado del diseño de malla de perforación con Corte Cilíndrico ….……109 Figura N° 33: En la imagen de la izquierda se observa el Arranque Corte Cilíndrico y su longitud de perforación (2.32m) y la imagen de la derecha se observa el diámetro de perforación 41mm………………………………………………………………………...109 Figura N° 34: Perforación de la malla usando guiadores para mantener el paralelismo de taladros...………………………………………………………………………………….110 Figura N° 35: Amarre de los taladros cargados con mecha rápida para la voladura con malla de perforación corte cilíndrico ………………………………………………….....110 Figura N° 36: Resultado después del disparo con corte cilíndrico ………………..….....111 Figura N° 37: Taco quedado de 19 cm después del disparo con corte cilindrico.....….....111. xii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(15) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. LISTADO DE GRAFICOS Grafico N°1: Avance obtenido utilizando arranque Corte Cilíndrico y Corte Quemado....80 Grafico N°2: Factor de potencia con Corte Cilíndrico y Corte Quemado..……………….82 Grafico N°3: Costo de las sub-partidas del avance lineal con corte quemado……………83 Grafico N°4: Costo de las sub-partidas del avance lineal con corte cilíndrico……………83 Grafico N°5: Costo de las sub-partidas del avance lineal con corte quemado……………84 Grafico N°6: Costo por metro lineal utilizando Corte Cilíndrico y Corte Quemado..…....85 Grafico N°7: Longitud de perforacion y Avance real por disparo con corte Quemado....105 Grafico N°8: Factor de potencia vs avance por disparo con corte Quemado……………107 Grafico N°9: Longitud de perforacion y Avance real por disparo con corte Cilindrico ...113 Grafico N°7: : Factor de potencia vs avance con corte Cilindrico ……..……………….115. xiii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(16) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. NOMENCLATURA ANFO: Nitrato de Amonio (94%) más petróleo (6%) A1: Abertura rectangular primer cuadrante (m). A2: Abertura rectangular segundo cuadrante (m). A3: Abertura rectangular tercer cuadrante (m). A4: Abertura rectangular cuarto cuadrante (m). Ah1´: Distancia entre taladros primer cuadrante (m). Ah2´: Distancia entre taladros segundo cuadrante. Ah3´: Distancia entre taladros tercer cuadrante (m). Ah4´: Distancia entre taladros cuarto cuadrante (m). AH: Altura de la labor hasta el arco (m). B: Burden (m) β: Desviación en el collar (mm). BAp: Burden arrastre práctico (m). B1: Burden del primer cuadrante (m). B2: Burden segundo cuadrante (m). B3: Burden tercer cuadrante (m). B4: Burden cuarto cuadrante (m). B1p: Burden primer cuadrante práctico (m). B2p: Burden segundo cuadrante práctico (m). B3p: Burden tercer cuadrante práctico (m). B4p: Burden cuarto cuadrante práctico (m).. xiv Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(17) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Bzb: Burden de la zona tajeo b (m). Bzc: Burden de la zona tajeo c (m). Bzbp: Burden de la zona tajeo b práctico (m). Bzcp: Burden de la zona tajeo c práctico (m). C: Constante de roca (Kg/m3). Ĉ: Constante de roca corregida (KgTm3).. De: Diámetro de cartucho (m). Dzb: Distancia disponible para poner los taladros horizontales de la zona B (m). 𝕖: Error de emboquille (m). Ep: Error de perforación (m). f: Factor de fijación. fa: Coeficiente de Acoplamiento. Fc: Factor de Carga Hd: Ancho disponible para taladros del tajeo c (m). Kg: Kilogramos L: Longitud o Profundidad de los taladros (m). Lc: Longitud de carga de columna (m). Lf: Longitud de carga de fondo (m). msnm: Metros sobre el nivel del mar. m: Metros. m3: Metros cúbicos. N°: Numero de taladros. Nct: Numero de taladros en el contorno del techo de la labor. xv Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(18) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. NB: Numero de taladros vacíos. Nt: Numero de taladros q: Concentración lineal de carga (kg/m). q1: Concentración lineal de carga en el primer cuadrante (kg/m) q36ø: Concentración de carga para diámetro de perforación de 36mm.. Qt: Carga de explosivo por taladro (Kg/tal). R: Desviación total en la perforación. RMR: Rock Masive Ratio RNP: Refacciones Neumáticas la Paz RWSANFO: Potencia relativa en peso del explosivo referida al ANFO Sa: Espaciamiento de taladros de arrastre (m). Sa´: Espaciamiento practico de taladros de arrastre de rincón (m). Sam: Espaciamiento de taladros de arrastre en el medio (m). S/B: Relación entre el espaciamiento y el burden. Sct: Espaciamiento del contorno del techo (m). Sctp: Espaciamiento del contorno del techo práctico (m). T: Longitud de taco (m). Tn: Toneladas W: Ancho de la labor (m) X: Avances medios. ∅1: Diámetro de perforación (m). ∅2: Diámetro del taladro vacío equivalente. ∅2′: Diámetro del taladro vacío (m). xvi Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(19) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Φ: Avance medio de la desviación (cm/m). α: Desviación angular (mm/m). δ: Densidad (kg/m3). °: Grados sexagesimales %: Porcentaje. xvii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(20) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. INDICE DE ANEXOS Anexo N°1: Unidad de producción “mina charito-suyubamba compañía minera poderosa S.A.”………………………………………………………………………………………..94 Anexo N° 02: Distribución de taladros, burden, espaciamiento en la malla de perforación corte quemado………………………………………………………………………….....101 Anexo N° 03: Diseño de malla de perforación con corte quemado.……………………….102 Anexo N° 04: Digitalización de 40 disparos tomados entre el 11 y 30 de abril del 2016..103 Anexo N° 05: Análisis de avances lineales con corte quemado……..…………………….106 Anexo N° 06: Diseño de malla de perforación con corte cilíndrico……………………….108 Anexo N° 07: Fotografías tomadas aplicando el diseño malla de perforación con Arranque Corte Cilíndrico…………………………………………………………………………...109 Anexo N° 08: Digitalización de 40 disparos tomados entre 27 de junio y 24 Julio del 2016……………………………………………………………………………………….112 Anexo N° 09: Análisis de avances lineales con corte cilíndrico……. ….……………….114 Anexo N° 10: Análisis de costo unitario por metro lineal de corte cilíndrico y corte quemado…………………………………………………………………………………..116. xviii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(21) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. CAPITULO I INTRODUCCIÓN. 1 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(22) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. 1.. INTRODUCCIÓN:. 1.1.. Realidad problemática:. En la cortada Nor-Oeste Mina Charito Proyecto de Poderosa se está trabajando con una sección 2.4 x 2.4 m, en macizo rocoso cuyo RMR es de 74 (roca tipo II según la clasificación de Bieniawski), la excavación se realiza por métodos convencionales mediante la perforación y voladura. Utilizando en la perforación maquinas Jack leg (RNP), barras cónicas de 4’, 6’ y 8’ x 7/8" y brocas descartables de 36 mm, perforando taladros horizontales de 2.32m de profundidad en promedio, para el arranque se está usando el corte quemado de 9 taladros. En la voladura se usa Dinamita semexa 65% 7/8" x 7" para el carguío de los taladros de corona, y para el carguío de los demás taladros se usa Emulex 80% 1" x 8", como accesorios de voladura se utiliza Carmex 2.40 m y el Igniter cord. Como resultado de la voladura y la utilización en el arranque del corte quemado se obtiene un avance lineal promedio de 1.97m, que representa el 85% de lo programado, inferior a lo esperado, ocasionando un elevado incremento en los costos unitarios en las etapas de perforación y voladura conllevando a un incremento en las demás etapas subsiguientes del ciclo de minado. Entre los principales problemas detectados en estas operaciones unitarias de perforación y voladuras se destacan: insuficiente diámetro de taladros de alivio por la utilización del corte quemado lo que produce que no se tenga una adecuada cara libre donde se puedan reflejar las ondas de tensión que son las que provocan la fragmentación de la roca. Esto trae como consecuencia un elevado factor de potencia. Para mejorar la longitud de avance lineal es necesario la implementación del tipo de malla de perforación con arranque corte cilíndrico determinada mediante la metodología de cálculo propuesta por Holmberg según su esquema de corte y del resto de zonas de la labor con la finalidad de reducir el factor de potencia y los costos de perforación y voladura.. 2 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(23) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. 1.2.. Antecedentes: Se revisaron estudios de diseño de mallas de perforación y voladura del tipo corte. cilíndrico y corte quemado y los informes de investigación realizadas relacionadas al tema: Gambini P. en su tesis “Ventaja en la eficiencia de la malla de perforación de corte cilíndrico sobre la malla de perforación corte quemado, en labores horizontales de 7’x8’.’’ concluyó con la malla de perforación corte cilíndrico, el avance por disparo se incrementó sobre lo obtenido con la malla de perforación corte quemado de 1.42 a 1.56m, representando un aumento 7.49% por disparo (p39). Padilla M, Rodríguez D. en su tesis “Tipo de malla de perforación adecuada, para el avance optimo en galerías convencionales de 8’x8’.” concluyeron con la implementación del corte cilíndrico diseñada según la metodología propuesta por Holmberg, se redujo el costo por metro lineal en 43.7 US$/m respecto a los diseños anteriores de corte quemado (p36). Loza R. en su tesis “Aplicación del método de Holmberg para el mejoramiento de la malla de voladura en la empresa minera aurífera retamas s.a.” concluyó que aplicando la malla de perforación corte cilíndrico según la metodología de Holmberg el avance del disparo mejora en un 95% (p 140) ENAEX S.A. (2002) en su manual de Tronadura, explica el cálculo de la distribución de taladros, burden y su espaciamiento (pp.219-235).. 3 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(24) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. 1.3.. Marco Teórico. 1.3.1. Consideraciones Geomecánica para Diseño de Perforación y Voladura 1.3.1.1.Obtención del Índice RMR (Rock Mass Rating) Ramirez,P y Alejano,L. (2004), sostienen para determinar la calidad del macizo rocoso, se divide este en dominios estructurales, zonas delimitadas por discontinuidades geológicas, dentro de las cuales la estructura es prácticamente homogénea. La estructura del macizo comprende el conjunto de fallas, diaclasa, pliegues y demás características geológicas propias de una determinada región, los cuales son de gran importancia al momento de caracterizar la calidad de la roca (p. 149).  Resistencia Compresión simple del material rocoso. En la Tabla N° 1. Se presenta una estimación de las resistencias medias de ciertas rocas según Bieniawski, 1973.. Tabla N° 1: Estimación de la resistencia media de ciertas rocas según Bieniawski. Resistencia a la compresión simple(Mpa) Mínima Máxima Media Creta 1 2 1.5 Sal 15 29 22 Carbón 13 41 27 Limolita 25 38 31.5 Esquistos 31 70 50.5 Pizarra 33 150 91.5 Lutita 36 172 104 Arenisca 40 179 109.5 Marga 52 152 102 Mármol 60 140 100 Caliza 69 180 124.5 Dolomía 83 165 124 Andesita 127 138 132.5 Granito 153 233 193 Gneis 159 256 207.5 Basalto 168 359 263.5 Cuarcita 200 304 252 Dolerita 227 319 273 Gabro 290 326 308 Taconita 425 475 450 Sílice 587 683 635 Fuente: “Mecánica de Rocas: Fundamentos e ingeniería de Túneles” (p.149). Tipo de roca. 4 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(25) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Según Bieniawski, Z. T. (1989), el RMR se obtiene a partir de 6 parámetros Resistencia Compresión simple del material rocoso, Índice de la Calidad de la Roca – RQD, Espaciamiento de Juntas, Condición de Juntas, Presencia de Agua, Corrección por orientación. (pp. 52-54).  Índice de la Calidad de la Roca - RQD.  Espaciamiento de Juntas.  Condición de Juntas.  Presencia de Agua.  Corrección por orientación.. Belandria, N y Bongiorno, F. (2012), sostienen que para encontrar el RMR se debe de sumar cada parámetro definiéndose unos valores para dichos parámetros, cuya suma, en cada caso nos da el índice de Calidad del RMR que varía entre 0 – 100 (p.1). Los objetivos de esta clasificación son:  Determinar y/o Estimar la calidad del macizo rocoso.  Dividir el macizo rocoso en grupos de conducta análoga.  Proporcionar una buena base de entendimiento de las características del macizo rocoso.  Facilitar la planificación y el diseño de estructuras en roca, proporcionando datos Cuantitativos necesarios para la solución real de los problemas de ingeniería.. Sedano, J y Quispe, Y. (2012), dan a conocer que la roca se clasifica en 5 categorías. En cada categoría se estiman los valores de la cohesión y el ángulo de fricción interna del macizo rocoso (Tabla N°2). (p. 16). 5 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(26) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Tabla N° 2: Clasificación, valores de cohesión y el Angulo de fricción interna del macizo rocoso. Clase. Calidad. RMR. Cohesión(Kpa). I II III IV V. Muy buena Buena regular Mala Muy mala. 81-100 61-80 41-60 21-40 0-20. >400 300-400 200-300 100-200 <100. Angulo de fricción(°) >45 35-45 25-35 15-25 <15. Fuente: Grupo de investigación en geología aplicada (GIGA), (p.8). A continuación, se definen y valoran cada uno de los 6 factores que intervienen en la clasificación. a. Resistencia compresiva de la roca “Según Carlos Arturo Pérez Macavilca, (2008) la resistencia compresiva “σc” de una roca se puede determinar por tres procedimientos.” (Sedano, J y Quispe, Y, 2012, p. 17).  Primer procedimiento Estimación de la Resistencia Compresiva mediante el martillo Schmidt de Dureza.  Segundo procedimiento Determinación de la Resistencia Compresiva mediante el Ensayo de Carga Puntual “Franklin”.  Tercer procedimiento Determinación de la Resistencia Compresiva mediante el Ensayo de Compresión Simple y/o Uniaxial.. 6 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(27) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Tabla N° 3: Resistencia de la roca sana y su valoración. Descripción. Resistencia a la compresión simple(Mpa). Ensayos de carga puntual. Valoración. >250 100-250 50-100 25-50 5-25 1-5. >10 4-10 2-4 1-2 <1 <1. 15 12 7 4 2 1. Extremadamente dura Muy dura Dura Moderadamente dura Blanda Muy blanda. Fuente: Grupo de investigación en geología aplicada (GIGA), (p.2). b. índice de la calidad de la roca – RQD “Según Bieniawski, Z. T. (1989), Para determinar el RQD (Rock Quality Designation) en el campo y /o zona de estudio de una operación minera, existen hoy en día tres procedimientos de cálculo” (Sedano, J y Quispe, Y, 2012, p. 17).  Primer procedimiento Se calcula midiendo y sumando el largo de todos los trozos de testigo mayores que 10 cm en el intervalo de testigo de 1.5 m.. 𝑅𝑄𝐷 =. 𝛴 𝑡𝑟𝑜𝑧𝑜𝑠≥10𝑐𝑚 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑙𝑎𝑑𝑟𝑜. (100). (Ecu. 1).  Segundo procedimiento Comprende el cálculo del RQD en función del número de fisuras, por metro lineal, determinadas al realizar el levantamiento litológico-estructural en el área y/o zona predeterminada de la operación minera. 𝑅𝑄𝐷 = 100𝜆−0.1𝜆 (𝑂. 1𝜆 + 1). (Ecu. 2). Siendo: 𝑁° 𝑑𝑒 𝑓𝑖𝑠𝑢𝑟𝑎𝑠 𝜆 = 𝑒𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 7 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(28) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN.  Tercer procedimiento Comprende el cálculo del RQD en función del número de fisuras, por metro cúbico, determinadas al realizar el levantamiento litológico-estructural en el área y/o zona predeterminada de la operación minera. Fórmula matemática de Palmstrom: 𝑅𝑄𝐷 = 115 − 3.3(𝐽𝑣). (Ecu. 3). Siendo: Jv = Número de fisuras por metro cúbico.. Tabla N°4: Índice de calidad de la roca y su valoración. Índice de Calidad RQD (%). Calidad. Valoración. 0-25 25-50 50-75 75-90 90-100. Muy mala Mala Regular Buena Excelente. 3 8 13 17 20. Fuente: Grupo de investigación en geología aplicada (GIGA), (p.4). c. Espaciamiento de juntas Según Bieniawski, Z. T. (1989), Se ha comprobado que el espaciamiento de juntas tiene gran influencia sobre la estructura del macizo rocoso. La resistencia del macizo rocoso va disminuyendo según va aumentando el número de juntas, siendo el espaciado de las juntas el factor más influyente en esta disminución de resistencia. Así resulta que un material rocoso de alta resistencia de 100 a 200 MPa, que esté muy fracturado con un espaciamiento de juntas de 5 cm, corresponde a un macizo rocoso débil (p. 279). A continuación, se presenta la clasificación de Deere de los macizos rocosos. En lo referente al espaciamiento de juntas, que es la que recomienda utilizar en la clasificación geomecánica de Bieniawski. 8 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(29) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Tabla N°5: Espaciamiento de discontinuidades y su valoración. Descripción Espaciamiento Muy separadas Separadas Moderadamente Juntas Muy juntas. Espacio de juntas >2 m 0.6-2 m 200-600 mm 60-200 mm <60mm. Tipo de Macizo Rocoso Solido Masivo En bloques Fracturado Machacado. Valoración 20 15 10 8 5. Fuente: Grupo de investigación en geología aplicada (GIGA), (p.5). d. Condición de Discontinuidades En este apartado se tienen en cuenta los siguientes parámetros:  Apertura.  Persistencia de discontinuidades.  Rugosidad.  Relleno.  Alteración d.1. Apertura La apertura de las juntas es un criterio para descripción cuantitativa de un macizo rocoso.. Tabla N°6: Apertura de discontinuidades y su valoración según la clasificación de Bieniawski. Grado 1 2 3 4 5. Descripción Abierta Moderadamente abierta Cerrada Muy cerrada Ninguna. Separación de las caras >5 mm 1-5 mm. Valoración 0 1. 0.1-1 mm <0.1 mm 0. 4 5 6. Fuente: Grupo de investigación en geología aplicada (GIGA), (p.5).. 9 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(30) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. d.2. Persistencia de discontinuidades. El tamaño de las juntas influye en la importancia que el material rocoso y la separación de las juntas tienen en el comportamiento del macizo rocoso. Tabla N°7: Persistencia de discontinuidades y su valoración según la clasificación de Bieniawski. Grado 1 2 3 4 5. Descripción Muy baja Baja Media Alta Muy alta. Continuidad <1m 1-3 m 3-10 m 10-20 m > 20 m. Valoración 6 4 2 1 0. Fuente: Grupo de investigación en geología aplicada (GIGA), (p.6). d. 3. Rugosidad Tabla N°8: Rugosidad y su valoración según la clasificación de Bieniawski. Grado 1 2 3 4 5. Descripción Muy rugosa Rugosa Ligeramente rugosa Lisa Plana(espejo de falla). Valoración 6 5 3 1 0. Fuente: Grupo de investigación en geología aplicada (GIGA), (p.6). d. 4. Relleno Tabla N°9: Relleno de discontinuidades y su valoración según la clasificación de Bieniawski. Grado. Descripción. Valoración. 1. Blando > 5 mm. 0. 2. Blando < 5 mm. 2. 3. Dura > 5 mm. 2. 4. Dura < 5 mm. 4. 5. Ninguno. 6. Fuente: Grupo de investigación en geología aplicada (GIGA), (p.6). 10 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(31) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. d. 5. Alteración Tabla N°10: Alteración de discontinuidades y su valoración según la clasificación de Bieniawski. Grado 1 2 3 4 5. Descripción Descompuesta Muy alterada Moderadamente alterada Ligeramente Alterada No alterada. Valoración 0 1 3 5 6. Fuente: Grupo de investigación en geología aplicada (GIGA), (p.6) e. Presencia de agua El efecto del agua tiene especial importancia en los macizos rocosos diaclasados. Se tendrá en cuenta el flujo agua en el macizo rocoso. Tabla N°11: Obtención del parámetro de presencia de agua. Caudal por 10 m de túnel Descripción Valoración Nulo <10 lt/min 10-25 lt/min 25-125 lt/min >125 lt/min. Seco ligeramente húmedo Húmedo Goteando Fluyendo. 15 10 7 4 0. Fuente: Grupo de investigación en geología aplicada (GIGA), (p.7). f. Corrección por orientación A la hora de considerar los efectos de la orientación de las discontinuidades para la clasificación del macizo rocoso, con vistas a la construcción de una excavación subterránea y una labor minera superficial, es suficiente considerar si las orientaciones del rumbo y del buzamiento son más o menos favorables con relación a la labor minera que se va ejecutar.. 11 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(32) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Tabla N°12: Clasificación de Bieniawski para la determinación de los buzamientos con respecto al efecto relativo con relación al eje de la obra. Dirección perpendicular al eje de la obra Excav. Con buzamiento Buz. Buz. 45°-90° 20°-45° Muy Favorable favorable. Excav. Contra buzamiento Buz. Buz. 45°-90° 20°-45° Medio. Desfavorable. Dirección paralelo al eje de la obra Buz. 45°-90° Muy desfavorable. Buzamiento 0-20° cualquier dirección.. Buz. 20°-45° Medio. Desfavorable. Fuente: Grupo de investigación en geología aplicada (GIGA), (p.7). Tabla N°13: Valoración de la orientación de las discontinuidades para túneles y minas. Calificativo Muy favorable. Valoración 0. Favorable Medio Desfavorable Muy desfavorable. -2 -5 -10 -12. Fuente: Grupo de investigación en geología aplicada (GIGA), (p.8). Tabla N°14: Calidad del macizo rocoso con relación al índice RMR. Clase. Calidad. RMR. I II III IV V. muy buena Buena Regular Mala muy mala. 81-100 61-80 41-60 21-40 0-20. Fuente: Grupo de investigación en geología aplicada (GIGA), (p.8). Según Sedano, J y Quispe, Y. (2012), el RMR permite la obtención de la cohesión y ángulo de fricción, parámetros resistentes del criterio de Mohr-Coulomb. En las siguientes ecuaciones se muestran las relaciones entre RMR y los parámetros resistentes (p. 21). 𝑅𝑀𝑅 Ф=5+ 2. (Ecu. 4). Donde Ф es el ángulo de fricción. 12 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(33) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. 1.3.1.2.Índice de fuerza geológico (GSI) Hoek y otros, (1995) presentados el índice de fuerza geológico, más completo a su criterio de falla de la roca generalizado y la manera de estimar los parámetros s, a y mb. Este GSI estima la reducción de la fuerza de la masa rocosa para diversas condiciones geológicas. Se muestra a tres maneras diferentes de calcular el GSI: a. Usando el grado de la masa rocosa para masas de roca de una mejor calidad Ramirez,P y Alejano,L. (2004) para relacionarlo el GSI y el RMR89 de Bieniawski, el RMR89 debe ser mayor a 23, entonces el GSI=RMR89’-5, para esto se asignado un valor de 15 al parámetro que representa al agua y de cero al de orientación de discontinuidades (p. 167). GSI= RMR89 -5. (Ecu. 6). b. Usando el sistema Q Según Barton, N., Lien, R., and Lunde, J. (1988) para estimar el valor de GSI utilizando esta clasificación geomecánica, se deben usar el RQD (Rock Quality Designation), el número del sistema de juntas (Jn), el número de la rugosidad de las Juntas (Jr) y el número de alteración de las Junta (Ja), el factor de reducción de agua en la junta se reduce (Jw) y el factor de la reducción de tensión (SRF) se deben fijar a 1, calculándose el índice de calidad tunelera modificada (Q’) a partir de: (p. 98). Para todos los valores Q: GSI= 9lnQ̒+44. (Ecu. 7). 13 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(34) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. c. Usando su propia clasificación GSI (Geological strength index). Ramirez,P y Alejano,L. (2004). “la clasificación GSI se basa en una observación. cuidadosa del macizo rocoso y, por consiguiente, es esencialmente cualitativa. Este índice incorpora la estructura del mismo y las características geomecánicas de las superficies de discontinuidades existentes en él y se obtiene a partir de un examen visual del macizo rocoso en afloramientos y sondeos. El GSI combina los dos aspectos fundamentales del comportamiento de los macizos rocosos, es decir: su fracturación, o sea, el tamaño y forma de los bloques, y la resistencia al corte de las discontinuidades” (p. 165). Tabla N° 15: Índice de resistencia geológica (GSI).. Fuente: Compañía Minera Poderosa S.A. 14 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(35) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. 1.3.1.3. Cantidad de Juntas Volumétricas, Jv. Según López, J, C. (2003) el índice“JV” se define como el número de juntas por metro cúbico, obtenido al sumar las juntas presentes por metro para cada una de las familias existentes (p. 229). Tabla N° 16: Índice Jv relacionando las características del macizo rocoso. Características del macizo rocoso Bloques masivos Bloques grandes Bloques tamaño medio Bloques pequeños Bloques muy pequeños. Jv <1 1-3 3-10 10-30 >30. Fuente: Manual de P&V López Jimeno (p.229). La relación entre el índice “JV” y el RQD es de acuerdo con Palsmtrom, de la siguiente forma: RQD = 115 – 3.3JV. para JV < 4.5, RQD = 100. (Ecu. 8). Según la orientación de estas juntas, los bloque conformados in-situ presentaran diferentes geometrías, afectando doblemente a la fragmentación de la voladura y a la dirección de salida más útil del dispar. Figura N° 01: Ejemplo aplicativo para encontrar el Jv. Fuente: “Evaluación de la voladura basada en las clasificaciones geomecánicas en la CIA Consorcio Minero Horizonte-u/p Culebrillas”, p.28, por Sedano, J y Quispe, Y. 2012, Huancavelica.. 15 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(36) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. 1.3.2. Propuesta de Ashby (1977) Según Carlos López Jimeno/Emilio López Jimeno, (2003), Ashby en el año 1977 hizo un intento por considerar las discontinuidades estructurales en el sistema de diseño de las voladuras, la ecuación relaciona la frecuencia de fracturas y la resistencia al cizallamiento de las mismas con el consumo específico de explosivo (p. 229).. Figura N° 02: Correlación entre la frecuencia de fracturación y el consumo especifico de explosivo. Fuente: Manual de P&V López Jimeno (p.229). 1.3.2.1.Adaptación de los índices GSI, RMR y RQD en la ecuación de Ashby para calcular el consumo específico de explosivo y la constante de roca. La propuesta de Ashby correlaciona parámetros geomecánicos que en esta investigación hemos modificado algunos términos para el uso directo de índices RMR, GSI y RQD que en la actualidad estos indicadores son parte de la geomecánica moderna, pues el de estos índices es universal en toda minería nacional como internacional y además de usarse para ejecutar obras subterráneas . 1.3.2.2. La ecuación de Ashby.. 𝐶. 𝐸 =. 0.56𝑥𝜌𝑟𝑥𝑡𝑎𝑛(𝜑+𝑖) 3. √𝑓𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠(𝐽𝑣). (Ecu. 9). 16 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.