Herramientas de gestión de vibraciones por voladuras

1. Herramientas de gestión de vibraciones por voladuras Autor: Carlos Arriola Vigo Compañía: UNACEM S.A.A. País: PERU

2. Índice Introducción Objetivos Antecedentes 4. Descripción del proyecto 5. Resultados obtenidos 6. Conclusiones

3. 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.

4. 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.

5. 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

6. 3. Antecedentes 2010 - 2013 Base Datos 2012 Herramientas de Gestión Nov - 2012 Mediciones Mensuales 2010 Base Datos 2011 Modelo Predictivo Simulaciones Voladura (Software) Carga Operante Máxima Percepción Social Registro Vibraciones de forma aleatoria Registro Vibraciones Mensuales Registro Vibraciones en cada disparo Registro Vibraciones en cada disparo Establecimiento Punto Monitoreo Fijo

7. 4. Descripción del proyecto 4.1 Daños a Estructuras y/o Viviendas

8. Comparación de Normas Internacionales

9. NORMA ESPAÑOLA NORMATIVIDAD PARA EL CONTROL DE VIBRACIONES PRODUCIDAS POR VOLADURAS 50 25 10 UNE 22.381.93 GRUPO I. Estructuras Industriales GRUPO II. Viviendas GRUPO III. Monumentos y Estructuras delicadas

10. 4.2 Molestias Percibidas por las personas Percepción Humana a Vibraciones Factores Subjetivos que influyen en la percepción de vibraciones : Actividad de la persona al momento de la vibración. Momento del día en que ocurre. Posición del cuerpo respecto a la vibración (parada, acostada, sentada) Actitud de la persona frente a la vibración. Parte del cuerpo sujeta a la vibración Factores Objetivos que influyen en la percepción de vibraciones : Velocidad Pico Partícula (PPV) Frecuencia Duración Tiempo de Amortiguamiento Ejemplos : Caminando hasta 4 mm/sec; corriendo hasta 12.5 mm/s; saltando hasta 30 mm/sec y cerrando una puerta hasta 48 mm/sec

11. Criterios de Percepción Humana a Vibraciones

12. UBICACIÓN ATOCONGO 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.

13. NUEVA ESPERANZA Atocongo Norte PICA PIEDRA Atocongo Punto Monitoreo Interno TABLADA DE LURIN GUAYABO QUEBRADA VERDE JOSE GALVEZ

14. 5. Resultados obtenidos HERRAMIENTAS 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.

15. 5.1 Software Voladura

17. 5.2 Modelo de Devine Distancia Reducida Vibración (mm/s) Distancia Reducida

18. 5.3 Registro de Vibraciones (Punto Monitoreo Interno)

19. Equipos de Medición y Punto de Monitoreo Punto Monitoreo Inicial Punto Monitoreo Mejorado Punto Monitoreo Final Punto Monitoreo en Población

20. APLICACIÓN NORMA ESPAÑOLA - 2013 NORMATIVIDAD PARA EL CONTROL DE VIBRACIONES PRODUCIDAS POR VOLADURAS 50 25 Mayo 10 Marzo Febrero Junio Enero Julio Abril UNE 22.381.93 GRUPO I. Estructuras Industriales GRUPO II. Viviendas GRUPO III. Monumentos y Estructuras delicadas

21. Criterios de Percepción Humana a Vibraciones 5.4 Registro de Vibraciones en Poblaciones Quebrada Verde Tablada José Gálvez 1.081 0.783 0.741 Virgen Lourdes 0.354

22. APLICACIÓN NORMA ESPAÑOLA - 2013 NORMATIVIDAD PARA EL CONTROL DE VIBRACIONES PRODUCIDAS POR VOLADURAS 50 25 10 Tablada Quebrada Verde Jose Galvez Virgen Lourdes UNE 22.381.93 GRUPO I. Estructuras Industriales GRUPO II. Viviendas GRUPO III. Monumentos y Estructuras delicadas

23. Desempeño Sostenible:Estudio de Vibraciones Percepción Social 5.5 Encuestas a las poblaciones 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 las canteras Atocongo. • Metodología de Estudio • Entrevistas semi estructuradas a Líderes Comunitarios • Observación en talleres de Arte y Cultura y Formación Laboral • Encuestas durante días de voladuras (Durante 6 meses, desde 1era semana de Abril) • Encuestas internas en Asociación UNACEM.

24. 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.

25. 6. Conclusiones 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. 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). 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. Igualmente se puede afirmar que, respecto al USBM para el tema de percepción humana estamos en el límite del rango imperceptible y perceptible. 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. En promedio el 34% de la población encuestada percibe las voladuras. Centro Poblado Rural (CPR) Quebrada verde percibe en mayor grado las voladuras que otras zonas prioritarias. 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.