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UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA (Creado por ley N° 25265) FACULTAD DE MINAS – AMBIENTAL ESCUELA PROFECIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

BORRADOR DE TESIS OPTIMIZACION DE PERFORACION Y VOLADURA APLICANDO EL MODELO MATEMATICO DE ROGER HOLMBERG EN FRENTES DE MINERIA SUBTERRANEA-JULCANI 2019 LINEA DE INVESTIGACION: MEDIO AMBIENTAL

PRESENTADO POR:  PALOMINO CONDORI Yoshimar

ASESOR:  Msc. JOSE LUIS GAVE CHAGUA

HUANCAVELICA PERU 2019

INDICE INTRODUCCION .................................................................... Error! Bookmark not defined. CAPITULO I............................................................................. Error! Bookmark not defined. 1

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .......................... Error! Bookmark not defined. DESCRIPCION Y FORMULACION DEL PROBLEMAError! Bookmark not defined.

1.1

1.1.1

DESCRIPCION DE PROBLEMA:................... Error! Bookmark not defined.

1.1.2

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .............. Error! Bookmark not defined.

1.2

OBJETIVOS ............................................................. Error! Bookmark not defined.

1.2.1

Objetivo general ................................................ Error! Bookmark not defined.

1.2.2

Objetivo específicos .......................................... Error! Bookmark not defined.

1.3

JUSTIFICACION...................................................... Error! Bookmark not defined.

CAPITULO II ........................................................................... Error! Bookmark not defined. 2

MARCO TEORICO .......................................................... Error! Bookmark not defined. 2.1

ANTECEDENTES .................................................... Error! Bookmark not defined.

2.2 BASES TEORICAS EN EL TEMA DE INVESTIGACION .. Error! Bookmark not defined. 2.3

BASES CONSEPTUALES ....................................... Error! Bookmark not defined.

2.4

DEFINICION DE TERMINOS ................................ Error! Bookmark not defined.

2.5

HIPOTISIS ................................................................ Error! Bookmark not defined.

2.1.1

Hipótesis general ............................................... Error! Bookmark not defined.

2.1.2

Hipótesis específicos ......................................... Error! Bookmark not defined.

2.6

VARIABLES ............................................................ Error! Bookmark not defined.

2.7

OPERACIONALIZACION DE VARIABLES ......... Error! Bookmark not defined.

CAPITULO III .......................................................................... Error! Bookmark not defined. 3

METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION ................. Error! Bookmark not defined. 3.1

AMBITO TEMPORAL Y ESPACIAL ..................... Error! Bookmark not defined.

3.2

TIPO DE INVESTIGACION.................................... Error! Bookmark not defined.

3.3

NIVEL DE INVESTIGACION................................. Error! Bookmark not defined.

3.4

POBLACION, MUESTRA Y MUESTREO............. Error! Bookmark not defined.

3.4.1

MUESTRA Y MUESTREO ............................. Error! Bookmark not defined.

3.5 INSTRUMENTOS Y TECNICAS PARA RECOLECION DE DATOSError! Bookmark not defined. 3.6 TECNICAS Y PROCESAMIENTO DE ANALISIS DE DATOError! Bookmark not defined.

CAPITULO IV .......................................................................... Error! Bookmark not defined. 4

ASPECTOS ADMINISTRATIVO ................................... Error! Bookmark not defined. 4.1

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES .................... Error! Bookmark not defined.

4.2

PRESUPUESTO ....................................................... Error! Bookmark not defined.

4.3

FINANCIAMIENTO ................................................ Error! Bookmark not defined.

BIBLIOGRAFIA....................................................................... Error! Bookmark not defined. APENDICE ............................................................................... Error! Bookmark not defined.

INTRODUCCION La perforación al ser una de las principales operaciones en la actividad utiliza diferentes diseños , basadas en diversos modelos matemáticos , pero aun hoy en dia las fallas de la perforación deben ser superadas y con los apremios de una empresa minera que se ve afectada por los cambios en los mercados de compra de productos mineros , es necesario realizar de manera continua la mejora y la optimización de las operaciones mineras tal es el caso de la Unidad Minera Julcani S.A. en la cual se propone implementar un nuevo diseño de malla de perforación y voladura con el modelo matemático de Roger Holmberg, para la voladura y lograr eficientes resultados de tal manera optimizar la peforacion y voladura, reducindo numero de taladros , kilogramos de explosivos y por ende superar las perdidad económicas. La investigación se hace referencia a voladura subterránea , se divide en cuatro capítulos detallados: En el capitulo I, se hace mención del planteamiento del problema; en el cual se identifica los problemas, se formula los problemas , se presenta los objetivos , la justificaion, importancia , alcances y limitaciones. En el capitulo II, se hace mención el marco teorico; en el cual se presentan los antecedentes de la investigación, bases teorics, definición de términos , la hipótesis , las variables e indicadores. En el capitulo III, se hace mención de la metodología de la investigación ; en el cual se presenta el tipo de investigación , nivel de investigación, método de investigación, diseño de investigación , población y muestra, recolección de datos y el procesamiento de los datos.

CAPITULO I PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1 DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 1.1.1Descripción La perforación al ser una de las principales operaciones en la actividad utiliza diferentes diseños, basado en diversos modelos matemáticos, pero aun hoy en día las fallas de la perforación deben de ser superadas. En frentes de minería subterránea de diferentes secciones; por tal motivo requiere una asistencia técnica puesto que no existe un esquema geométrico de las mallas de perforación en el frente de avance por su mala distribución de taladros, como consecuencia se tiene un deficiente avance promedio. En vista de todos estos problemas que generan pérdidas económicas, generan acumulación de tiempos muertos en el ciclo de trabajo. En la mina Julcani se emplea el diseño de mallas de perforación y voladura de manera empírica por lo cual se propone implementar un nuevo diseño de malla de perforación y voladura con el modelo matemático de Roger Holmberg, para mejorar la voladura y lograr eficientes resultados de tal manera optimizar la perforación y voladura, reduciendo número de taladros, kilogramos de explosivos y por ende superar las pérdidas económicas. 1.1.2Formulación del problema 1.1.2.1Problema general

¿De qué manera influye el diseño de perforación y voladura aplicando el modelo matemático de Roger Holmberg en un frente de minería subterránea Julcani del año 2019? 1.1.2.2 Problemas específicos

¿Cuál es el costo en sostenimiento que se reducirá con la aplicación de una buena voladura? ¿Cómo contribuye el diseño de los parámetros con el modelo matemático Roger Holmerg en la no generación de sobrerotura de un frente?

1.2 Objetivos 1.2.1 Objetivo general Evaluar el modelo matemático de Roger Holmberg para el diseño de perforación y voladura en un frente subterráneo - Julcani 2019

1.2.2 Objetivos específicos Analizar cual es el costo de sostenimiento tras la aplicación del diseño de los parámetros de perforación y voladura con la utilización del modelo matemático de Roger Holmberg Analizar las implicancias de diseño de los parámetros de perforación y voladura en la no generación de sobrerotura de un frente.

1.3 Justificación Durante varias décadas han investigado acerca del proceso de fracturamiento de rocas, los parámetros de perforación y voladura controlada. Pero el gran problema radica en que no son aplicadas y que solamente son basadas en prueba errores y experiencias, dejando de lado las teorías, por lo que la voladura de rocas es prácticamente ineficiente, generando la sobrerotura, que además genera riesgos y peligros dentro del área a excavarse. EL problema, durante la ejecución del túnel de acceso de ventanas es la deficiencia en la perforación y voladura, la mala distribución de taladros en la malla de perforación y voladura, como resultado hay deficiente avance lineal, factor de carga elevado y sobre excavación de la sección del túnel, incumpliendo el programa mensual. Se debe usar el modelo matemático de holmberg para calcular el burden, esto para el diseño de una nueva malla de perforación y voladura. En cuanto a la utilidad metodología, es de vital importancia porque crea un modelo para realizar las operaciones de perforación y voladura y es conveniente para operadores de jumbo, para operarios mina y cargadores de frente. Ya que actualmente los diseños de las mallas de perforación se dejan a criterio de los operadores de los jumbos sin participación de los jefes de guardia. Generando un factor de carga alto. Por ello el proyecto de investigación, Optimización de perforación y voladura aplicando el modelo matemático de Roger Holmberg en frentes de minería subterranea-Julcani 2019, también se percibirá en los diseños de mallas anteriores que fueron realizadas de manera empírica en el terreno.

CAPITULO II MARCO TEORICO 2.1 ANTECEDENTES 2.1.1 A nivel internacional Rene M. (1998), “Diseño de mallas de perforación y voladura subterránea aplicando un modelo matemático de Áreas de Influencia” de la Universidad Pontificia de Colombia con objetivos: Demostrar que el Diseño de malla de perforación y voladura subterránea, puede ser diseñado aplicando un modelo matemático de áreas de influencia. Calcular el Diseño la malla de perforación Utilizando parámetros de carga, explosivo y roca. Conocer el porcentaje pasante, por medio de un análisis de fragmentación al diseño de la malla de perforación y voladura., Concluyendo que, “Si fue posible diseñar malla de perforación y voladura subterránea para frentes, utilizando la nueva teoría para calcular el burden”. Garrido, A (2007), “Diagnostico y optimización de disparos en desarrollo horizontal, mina El Teniente”, cuyos objetivos fue: El objetivo general de este estudio es efectuar un diagnóstico técnico de las operaciones de Perforación y Tronadura de desarrollo horizontal en la “Mina Reservas Norte” de Codelco Chile División El Teniente, específicamente en el Nivel de Producción (Teniente Sub-6). Mediante la aplicación de nuevas tecnologías se estima posible determinar los estándares de aquellos parámetros que regulan el comportamiento y los resultados de esta operación. Con esto se espera minimizar el daño transmitido al macizo rocoso circundante, la sobre excavación, la perforación y el consumo de explosivos, junto con maximizar el rendimiento de la perforación y el grado de avance de cada disparo. El objetivo específico tiene como finalidad superar los problemas de sobre excavación en sus actuales desarrollos. La sobre excavación tiene una serie de efectos desfavorables, entre los que destacan los riesgos de desprendimientos de roca (planchoneos), demoras en el ciclo por mayor acuñamiento, extracción y fortificación adicional, con todos los efectos posteriores sobre los rendimientos y costos directos de la operación. Concluyendo que: “Reducción del número de perforaciones por disparo un 10%, reducción de la sobre excavación de un 24% a un 6%, menor exposición al riesgo por desprendimientos y caídas de rocas, disminución de los tiempos de trabajo y disminución de los costos directos de perforación y tronadura”.

2.1.1 A nivel nacional

Se detalla algunos trabajos desarrollados en lo que se refiere al tema de investigación buscando distintos objetivos pero que está relacionado a nuestro trabajo de investigación. Realizado por el Bach.Carrasco R. (2015). “Aplicación del método Holmberg para optimizar la malla de Perforación y Voladura en la Unidad Parcoy - Cia. Consorcio minero horizonte S.A.”, cuyos objetivos son: 1) Realizar un análisis exhaustivo del diseño de voladura aplicando el método Holmberg en la Unidad Parcoy 2) Mejorar la eficiencia y eficacia de la voladura que se realiza en la Unidad Parcoy.3) Controlar la sobre excavación de la labor con la aplicación de voladura controlada en la Unidad Parcoy. Concluyendo que, “Se realizó el diseño de la malla de perforación y voladura aplicando el método Holmberg mediante un análisis exhaustivo que garantiza la mejora el diseño de malla de perforación y voladura al obtener resultados que minimizan las fallas de la voladura de 5.7 a 3 disparos taqueados en promedio por mes y de 3.3 a 1.1 disparos soplados promedio por mes en el BP-2601 de la Unidad Parcoy.” Realizado por el Bach. Antonio Loza C. (2013) “Aplicación del método Holmberg para el mejoramiento de la malla de voladura en la empresa minera aurífera Retamas S.A”, cuyos objetivos son: 1) aplicar el método Holmberg implicando la mayor cantidad de variables para el mejoramiento de una malla de voladura. 2) mejorar la malla de voladura aplicando el método Holmberg en la minería aurífera Retamas S.A , Concluyendo que, “El desarrollo de la malla de voladura aplicando el método Holmberg en la minería aurífera retamas S.A permite optimizar la energía, con mucha más precisión de qué manera común o empleando otros métodos matemáticos.” Realizado por el Bach. Luis Ramos B. (2016) “Optimización de la ejecución de galerías y cruceros en la mina Ana María mediante Estandarización de Perforación y Voladura”, cuyos objetivos son: 1) Optimizar la ejecución de labores subterráneas como galerías y cruceros en la mina Ana María, mediante la estandarización de los procesos de perforación y voladura empleando la metodología de los 7 pasos del control de calidad. 2) Mejorar el rendimiento del avance por disparo, mediante la estandarización de los procesos de perforación y voladura, empleando la metodología de los 7 pasos. 3) Determinar la influencia de la estandarización de los procesos de perforación y voladura en la reducción de costos operativos. Concluyendo que, “Con el diseño de malla de perforación y voladura calculada, empleando el método de Holmberg y su aplicación en las labores de desarrollo de la mina Arcata, se obtuvieron avance que fluctúan alrededor de 3.0 m”.

2.2 BASES TEÓRICAS SOBRE EL TEMA DE INVESTIGACIÓN 2.2.1 Método postulado por Roger Holmberg La necesidad de construir túneles de grandes dimensiones, hace necesario el uso de taladros de diámetro cada vez mayores y el uso de mezclas explosivas en mayor cantidad.

Esto implica que en los diseños de perforación y voladura se tenga que poner especial cuidado en los cálculos. Para facilitar los cálculos tanto en minería subterránea como en túneles, Holmberg ha dividido el frente en 5 secciones (A, B, C, D, E) diferentes. Cada una de estas secciones deben ser tratadas en forma especial durante los cálculos; estas secciones son las siguientes: ver fig. 01. A : Sección de Corte (Cut) B : Sección de Tajeo (Stoping Section) C : Sección de Alza (Stoping) D : Sección de Contorno (Contour) E : Sección de Arrastre (Lifters)

Figura 1: sección de un túnel mostrando las diferentes secciones establecidas por holmberg La operación más importante en el proceso de voladura en túneles es la creación de la cara libre en el frente del túnel. Los cálculos típicos de carga explosiva de acuerdo al método postulado por este investigador, se llevan a cabo mediante el siguiente algoritmo: Cálculo para determinar el avance. Cálculo del corte (Cut). Primer Cuadrante. Segundo Cuadrante. Tercer Cuadrante. Cuarto Cuadrante. Cálculo de Arrastres. Cálculos de Taladros de Contorno (Piso) Cálculos de Taladros de Contorno (paredes) Cálculos de Zonas de tajeo (Stoping) Este método y algoritmo propuesto por Holmberg es recomendable para el cálculo y diseño de voladura de rocas en minería subterránea y tunelería.

2.2.2 Diseño de una sección de corte (a) El éxito o fracaso de la voladura de rocas en tonelería está en función directa de la creación de las caras libres; esto significa: que el arranque o corte (sección a) debe ser cuidadosamente diseñado. La disposición y secuencia de retardos en el corte deben ser

tal que permitan hacer una abertura con un incremento gradual en su tamaño hasta que los taladros de ayuda puedan tener caras libres apropiadas. El tipo de corte será elegido de acuerdo al equipo de perforación disponible, el ancho del túnel y el avance deseado. En corte V el avance está limitado por el ancho del túnel; cosa que no sucede con los cortes paralelos.

2.2.4 consideraciones geomecanicas del macizo rocoso para la excavación de un frente. En todo macizo rocoso, existe un campo de esfuerzos originado por el peso de la roca superyacente, este campo sufre modificaciones al producirse la excavación subterránea. En el curso de las diferentes etapas de la excavación, estos esfuerzos modificados que podemos llamar “empuje de roca” son muy variables con el tiempo y posición, por lo tanto, es casi imposible la medición de sus dimensiones e intensidades. En la zona del macizo rocoso que circunda al límite de la excavación, se pueden crear contracciones que sobrepasan las tenciones admitidas por la roca, entonces la excavación es inestable, por lo que esta roca circundante necesita de ser soportada con el fin de conseguir equilibrio y estabilización. Por lo tanto podemos citar según U.S.Nacional Comitte on Rocks Mechanics “la mecánica de rocas es la ciencia teórica y aplicada al comportamiento mecanico de las rocas y de los macizos rocosos; esto es aquella rama de la mecánica que trata con la respuesta de la roca y de los macizos rocosos al campo de las fuerzas de su entorno físico” 2.2.5 Zonificación Geotécnica Es definir y delimitar las labores, sus características geomecanicas con el fin de elegir y estandarizar un sistema de pre refuerzo o sostenimiento a utilizar en las diferentes labores subterráneas. A partir de la evaluación del macizo rocoso, se realiza un diseño geomecanico de excavación subterránea para luego clasificar las labores según su estabilidad después del disparo. Para realizar un mapeo geomecanico, se describe las siguientes:  Características geomecanicas  Propiedades del macizo rocoso  Alteraciones de la roca  Grado de resistencia  Rugosidad  Dureza  Discontinuidades del macizo rocoso 2.2.6 Explosivos Son compuesto o mezclas de sustancias en estado sólido, liquido o gaseoso, que por medio de reacciones químicas de óxido-reducción, son capaces de transformare en un tiempo muy breve, del orden de una fracción de microsegundo, en productos gaseosos y

condensados, cuyo volumen inicial se convierte en una masa gaseosa que llega a alcanzar muy altas temperaturas y en consecuencia muy elevadas presiones. Un explosivo puede quemar o detonar de acuerdo al método de iniciación o la cantidad de material involucrado. Según Taylor si la masa de explosivo es pequeña, la iniciación térmica usualmente se quema. Pero si la masa excede un valor crítico es posible que el quemado alcance a ser tan rápido que la onda de choca se propaga. Combustión o quemado: puede definirse como tal a toda reacción química capaz de desprender calor pudiendo o no, ser percibida por nuestros sentidos y que presenta un tiempo de reacción bastante lento. Explosión: la explosión por su parte, es un fenómeno de naturaleza física, resultado de una liberación de energía tan rápida que se considera instantánea. 2.2.7 Voladura de pre corte La Técnicas de voladura han sido desarrolladas para controlar el sobre rompimiento en los límites de la excavación. El operador debe decidir el propósito de la técnica de control antes de que ésta sea seleccionada. Algunas técnicas se utilizan para producir una pared de apariencia atractiva con poca o nada de preocupación por la estabilidad del manto rocoso. Otras técnicas se utilizan para proveer esta estabilidad al formar un plano de falla antes de comenzar las voladuras de producción. Esta segunda técnica puede o no ser cosméticamente atractiva, pero desde el punto de vista de la estabilidad, realiza su función. Los métodos de control de sobre-rompimiento. Se pueden dividir en tres tipos: precorte, voladura de recorte (amortiguada) y barrenación lineal. El precorte utiliza barrenos cargados ligeramente; con espaciamientos cerrados y que se Disparan antes de las voladuras de producción. El propósito del precorte es el de formar un plano de fractura a través del cual las grietas radiales de la voladura de producción no puedan pasar. Secundariamente, el plano de fractura formado puede ser cosméticamente atractivo y permitir el uso de taludes con mayor pendiente y que requieren de menor mantenimiento. Debe pensarse en el precorte cómo una medida de protección para mantener la pared final sin daños causados por la voladura de producción. 2.2.8 Voladura amortiguada La voladura amortiguada son muy semejantes a las voladuras convencionales, por el hecho de que estas solo se denominan así porque se han modificado el diseño a la última fila, en donde su función es amortiguar el golpe de la voladura principal y así lograr una voladura más controlada. El esquema geométrico de esta voladura es más reducido como en las cargas de los explosivos los cuales suelen ser menores y desacoplados, el disparo se procura hacer en una sola etapa. La voladura amortiguada (Cushion Blasting) en minería a cielo abierto consiste en unas hileras de taladros alternadamente grandes y pequeños con carga explosiva liviana sólo en las grandes, o una de taladros igual al diámetro con cargas alternadas de cartuchos delgados continuos, disparadas después de la voladura principal. Ventajas - Se trabaja mejor para roca de mala calidad de voladura. - Reduce las fracturas y tensiones en la pared terminada - Requiere menos taladros que

la perforación en línea. Desventajas: - No es muy viable para poder cortar una esquina de ángulo recto. - Es más costosa que la tronadura de precorte. -Como presenta taladros de distintos requiere diferentes barrenos y brocas. 2.2.9 Voladura de recorte Consiste en la voladura de una fila de taladros cercanos, con cargas desacopladas, pero después de la voladura de una fila de taladros cercanos, con cargas desacopladas, pero después de la voladura “principal” o de producción. El factor de carga se determina de igual forma que para los taldros de precorte, pero como esta técnica implica el arranque de roca hacia un frente libre el espaciamiento normalmente es mayor que el precorte. 2.2.10 Clasificación Geomecanica RMR Desarrollado por Bieniawski, (1989) constituye un sistema de clasificación de macizos rocosos que permite a su vez relacionar índices de calidad con parámetros de diseño y de sostenimiento de túneles. El parámetro que define la clasificación es el denominado índice RMR ( ROCK MASS RATING ), que indica la calidad del macizo rocoso en cada dominio estructural a partir de los siguientes parámetros: 1.-Resistencia a la compresión simple de la matriz rocosa. 2.-R.Q.D. Grado de fracturación del macizo rocoso. 3.Espaciado de las discontinuidades. 4.-Condiciones de las discontinuidades, el cual consiste en considerar los siguientes parámetros:  Abertura de las caras de la discontinuidad.  Continuidad o persistencia de la discontinuidad.  Rugosidad.  Alteración de la discontinuidad.  Relleno de las discontinuidades. 5.-Presencia del Agua, en un macizo rocoso, el agua tiene gran influencia sobre su comportamiento, la descripción utilizada para este criterio son: completamente seco, húmedo, agua a presión moderada y agua a presión fuerte. 6.-Orientación de las discontinuidades. Para obtener el Índice RMR de Bieniawski se realiza lo siguiente: 1. Se suma los 5 variables o parámetros calculados, eso da como resultado un valor índice (RMR básico). 2.-El parámetro 6 que se refiere a la orientación de las discontinuidades respecto a la excavación. El valor del RMR varía entre 0 a 100.

Aberturas de las discontinuidades

Continuidad o persistencia de las discontinuidades

Rugosidad de las discontinuidades

Relleno de las discontinuidades

Alteración de las discontinuidades

Para calcular la variación según la prescencia del agua se toma como referencia la tabla que a continucacioon se especifica. Tabla para obtener el parámetro de la presencia del agua

Tabla de calsificacion para la determinación de los buzamientos con respecto al efecto relativo con ralacion al eje de la obra.

Calidad del macizo rocoso con relación al índice RMR

2.3. Definiciones conceptuales Estándares de perforación y voladura: Son los parámetros técnicos calculados y diseñados, evaluados minuciosamente para su aplicación y que sirven como modelo dentro de un periodo determinado. Al implementar los estándares de perforación y voladura para un determinado periodo de plan, el control consiste en comparar los estándares obtenidos reales con los planeados. Parámetros de perforación y voladura: Se denomina así a los diversos ratios obtenidos en la práctica, a través de la observación en el lugar de trabajo. Geomecánica: Se ocupa del estudio teórico y práctico de las propiedades y comportamientos mecánicos de los materiales rocosos. Básicamente este comportamiento geomecánico depende de los siguientes factores: Resistencia de la roca, grado de fracturación del macizo rocoso y la resistencia de las discontinuidades. Proceso de operación: Es un conjunto de actividades y recursos como método, mano de obra, máquina, material y medio ambiente, que interrelacionados transforman elementos de entrada en elementos de salida o resultados definidos. Optimización de producción: Es encontrar una solución óptima de un problema, es encontrar mejores resultados que da la utilidad más alta (producción o valor deseado), o el resultado con el mínimo costo (desperdicio o valor no deseado) e involucra al uso más eficiente de los recursos, incluyendo tiempo, dinero, máquina, personal y otras más. Indicadores de gestión: Es la medida estadística que permite medir las metas que la empresa tenga propuesta en función de los objetivos trazados. Un indicador de gestión permite ayudar a la alta gerencia y a los principales encargados del área a la toma de decisiones, análisis, cumplimiento de metas, reducción de costos, aumento de la eficiencia, operatividad, mejorar la calidad de servicio prestado para la satisfacción del cliente, por lo

tanto un indicador permitirá la utilización de modernas herramientas de control de gestión que permita medir los resultados arrojados. Control de procesos: Este consiste en tener un proceso estandarizado para realizar una función, se debe monitorear el proceso para asegurar que funciona como se pretende y ajustarlo para mantenerlo en condiciones apropiadas si está fuera de las condiciones deseadas. Un operario debe mantener un gráfico de control para el proceso y si se producen resultados que están fuera de los límites de control, se realizan las acciones correctivas. Herramientas del control de la calidad: Son un conjunto de técnicas y gráficas utilizadas para la solución de problemas. Tales como: diagrama de Pareto, histograma, diagrama de causa-efecto, diagrama de flujo, gráficas de control, hoja de verificación y/o checklist, brainstorming, entre otras más. Hoja de verificación: También denominado Checklist es un formato elaborado para la recolección y el análisis de datos que pueden ser empleados para una gran variedad de propósitos. Es una herramienta sencilla pero eficaz que permite recopilar información específica sobre los defectos que sepueden encontrar durante la producción. Diagrama de flujo: Un diagrama de flujo es una representación gráfica en la que se muestran todos los pasos de un proceso de trabajo. Además es una herramienta visual fácil de usar y comprender. Al representar los pasos necesarios para una operación permiten estandarizar los procesos para que todos puedan realizar una operación siguiendo las mismas actividades establecidas. Diagrama de causa-efecto: También denominado “Diagrama de Ishikawa” es una herramienta útil para identificar y clasificar las causas reales de los problemas. Estos diagramas permiten comprender la situación actual de un tema, identificar los problemas y luego abordar las causas que los generen. Diagrama de Pareto: El diagrama de Pareto es un gráfico de barras verticales, que representa los problemas en forma ordenada, de mayor a menor ocurrencia. Pueden aplicarse a situaciones muy distintas con el fin de establecer las prioridades de la mejora, y siempre reflejan el mismo principio de pocas fundamentales y muchas triviales. 46 Gráficas de control: También conocidas como cartas de control como una representación gráfica de una o más características de la calidad en un proceso a lo largo del tiempo. Esta representación permite analizar la variabilidad y el comportamiento del proceso alrededor de un valor medio y dentro de los límites de control.

2.4 Definición de términos 

Agente explosivo: mezcla de sustancias, combustibles y oxidantes que son intrínsecamente explosivos por separado



Anfo: agente explosivo mezcla de Nitrato de amonio y petróleo



Avance por disparo: longitud escavada en cada voladura en tuneles

 

Carga de columna: explosivo colocado por encima de la carga de fondo y que llega hasta el retacado Carga de fondo: explosivo, generalmente alta potencia, ubicado en la parte inferior de un taldro



Confinamiento: grado de enterramiento de una carga explosiva en el interior de la roca



Contorno(alzas): es la voladura en la sección de la corona del frente



Consumo especifico: cantidad de explosivo empleado por una tonelada(tn) o metro cubico de roca



Malla: plan de colocación geométrica de los barrenos para ser perforados en una voladura



Malla: es la forma en la que se distribuyen los taladros de una voladura, considerando básicamente a la relación de burden y espaciamiento y su dirección con la profundidad de taladros.



Perforación: metros de barreno o volumen perforado por tonelada o metro cubico de roca arrancada



Pre corte: voladura de contorno formada por taladros que se disparan antes que las deztroza y que crean un corte o un plano de figuración en la roca



Recorte: voladura de contorno formada por taladros próximos y cargas suaves disparadas después de destrozo para conseguir una mejor terminación de perfil final.



Voladura: fragmentación de la roca y otros materiales de los sólidos mediante explosivos confinados en barrenos o adosados a su superficie



Frente: superficie libre en una voladura



Frente o frontón: es el lugar en donde se emplaza personal y máquina de perforar para realizar el avance de una galería o crucero, mediante perforación y voladura



Parámetros: se denomina asi alos diversos ratios obtenidos en la práctica, a través de la observación en el lugar de trabajo.



Burden: distancia desde el barreno al frente libre de la roca, medida perpendicularmente al eje del taladro.



Roca: agregado natural de partículas de uno o más minerales, con fuerte cohesiva permanente, que constituye masas geológicamente independientes y cartografiables.



Malla: es la forma en la que se distribuyen los taladros en una voladura, considerando básicamente a la relación del burden y espaciamiento y su dirección con la profundidad de taladros.

2.5 Hipótesis 2.5.1 Hipótesis general La aplicación del modelo matemático de Roger Holmberg permite calcular el diseño de perforación y voladura influirá favorablemente en un frente de minería subterráneaJulcani 2019 2.5.2 Hipótesis especifica Contribuye en la reducción de la generación de sobrerotura en un frente El costo tras la aplicación de una buena voladura se redujo

2.6 Variables V1: diseño de perforación y voladura V2: aplicación del modelo matemático de Roger Holmberg 2.7 Operacionalización de variables V1: diseño de perforación y voladura Se refiere a la distribución geométrica de los taladros en un frente de perforación Indicadores:  Numero de taladros  Avances de perforación  Mayor costo Y: aplicación del modelo matemático de Roger Holmberg Está referido a cómo influirá este nuevo diseño en la voladura y sostenimiento Indicadores:  RMR, RQD y Q del macizo rocoso  Presencia de agua

VARIABLE

DEFINICION OPERACIONAL

X: diseño de perforación y voladura

Se refiere a la distribución geométrica de los taladros en un frente de perforación

. numero de taladros . avance de perforacion . Mayor costo

Y: aplicación del modelo matemático de Roger Holmberg

Esta referido a cómo influirá este nuevo diseñado en la voladura y sostenimiento

. RMR, RQD y Q del maziso rocoso . Presencia de agua

INDICADORES

CAPITULO III METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION

3.1 Ambito temporal y espacial La Unidad Minera Julcani esta situada en el distrito de Ccochaccasa, Provincia de Angaraes , Departamento de Huancavelica ; a 64.0 Km al SE de Huancavelica a una altitud entre 4200 y 4600 msnm. Y tiene acceso por la Carretera Central Lima – Huancayo – Huancavelica. Actualmente la Unidad Minera Julcani S.A. produce Concentrado de Plomo – Plata: Plata y Plomo. Utilizando un tipo de Operación y Minas :Subterránea en la mina Acchilla y Lucrecia.

3.2 Tipo de investigación Según Osea, Dulio(2008:117). “el tipo del estudio de la presente investigación es aplicada por que persigue fines de aplicación directos e inmediatos. Busca la aplicación sobre una

realidad circunstancial antes que el Desarrollo de teorías. Esta investigación busca conocer para hacer y para actuar”

3.3 Nivel de investigación El nivel de investigación es el explicativo. Según Restituto, S 2002 las investigaciones explicativas buscan especificar las propiedades importantes de los hechos y fenómenos que son sometidos a una experimentación de laboratorio o de campo.

3.4 Población, muestra y muestreo Población: Los frentes de minería subterránea Julcani Muestra: Labor de desarrollo

3.5 Intrumentos y técnicas para recolección de datos 3.5.1 Tipo de investigación Las técnicas usadas en la investigación se basaran en la observación y medición de los investigadores 3.5.2 Los instrumentos Los instrumentos utilizados son los siguientes: -cámara fotográfica de 32 mp. -registros. -materiales de escritorio -flexo de metro -cronometro -pintura -reportes de trabajo

3.6 Técnica y procesamientos de análisis de datos Se utilizara los programas diferentes para calcular y los siguientes cálculos: -Graficadores, autocad, Excel, etc. -Hojas de cálculo. El manejo de estos programas de acuerdo a la necesidad de la investigación en forma organizada

CAPITULO IV ASPECTO ADMINISTRATIVO

4.1 Cronograma de actividades 2018 ACTIVIDADES S 1. Elección del tema y del problema

X

2. Revisión bibliográfica

X

3. Elaboración del proyecto o protocolo 4. Elaboración de instrumentos de recolección de

O

N

D

X

X

X

X X

datos 5. Validación y confiabilidad

X

6. Recolección de datos y procesamiento de datos

X

7. Prueba de hipótesis y discusión de resultados

X

8. Elaboración del informe final

X

9. Presentación del trabajo de investigación

X

10. Revisión y corrección de los borradores del trabajo de investigación

4.2 Presupuesto

Nº

DESCRIPCION

CANTIDAD

MONTO UNITARIO S/.

TOTAL S/.

01

Materiales de escritorio

300.00

02

Viáticos

01

180.00

180.00

03

Alojamiento

01

80.00

80.00

04

Alimentación

01

300.00

300.00

05

Viáticos para Monitoreo por los asesores

01

60.00

60.00

4.3 Financiamiento

REFERENCIAS

1. Carlos López Jimeno/ Emilio López Jimeno. “Manual de perforación y voladura de rocas”, Edición Arias Montano.2003. 1. Marcañaupa Curo, Rodolfo, la investigación titulada: “Perforación y voladura Basada enel RMR”, UNCP 2012 3. Exsa SA. manual práctico de voladura. Lima- Perú (2011). 4. Famesa- explosivos y accesorios para voladura en minería. (s.f.). http://repositorio.unap.edu.pe/bitstream/handle/UNAP/10556/Rivera_Huirse_Harry_Alex.pdf?sequ ence=1&isAllowed=y file:///C:/Users/SYBERHOUS.SYBERHOUS-PC/Downloads/286814916-diapo-TESISSUSTENTACION.pdf

http://repositorio.unjbg.edu.pe/bitstream/handle/UNJBG/2453/168_2013_loza_carazas_ra_fain_min as.pdf?sequence=1&isAllowed=y file:///C:/Users/SYBERHOUS.SYBERHOUS-PC/Downloads/Ramos_Borda_Luis.pdf http://repositorio.uchile.cl/bitstream/handle/2250/104674/music_a.pdf?sequence=3&isAllowed=y

MATRIZ DE CONSISTENCIA TITULO: Optimización de perforación y voladura aplicando el modelo matemático de Roger Holmerg en frentes de minería Subterránea -Julcani 2019 PROBLEMA PROBLEMA GENERAL: ¿De qué manera influye el diseño de perforación y voladura aplicando el modelo matemático de Roger Holmberg en un frente de minería subterránea julcani del año 2019? PROBLEMAS ESPECÍFICOS:  ¿Cuál es el costo en sostenimiento que se reducirá con la aplicación de una buena voladura?  ¿Cómo contribuye el diseño de los parámetros de perforación y voladura con el modelo matemático Roger Holmerg en la no generación de sobrerotura de un frente? POBLACION Y MUESTRA POBLACION: los frentes de la minería subterránea Julcani. MUESTRA: labor de desarrollo

OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: Evaluar el modelo matemático de Roger Holmberg para el diseño de perforación y voladura en un frente subterráneo-julcani 2019 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:  Analizar el costo de sostenimiento tras la aplicación del diseño de los parámetros de perforación y voladura con la utilización del modelo matemático Roger Holmerg  Analizar las implicancias de diseño de los parámetros de perforación y voladura en la no generación de sobrerotura de un frente

HIPÓTESIS HIPÓTESIS GENERAL: La aplicación del modelo matemático de Roger Holmberg que permite calcular el diseño de perforación y voladura influirá favorablemente en un frente de minería subterránea-julcani 2019 HIPÓTESIS ESPECIFICA:  El costo tras la aplicación de una buena voladura se redujo.  Contribuye en la reducción de la generación de sobrerotura en un frente

VARIABLE VARIABLE INDEPENDIENTE: 𝑉1 : 𝐷𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑟𝑓𝑜𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑦 𝑣𝑜𝑙𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎 VARIABLE DEPENDIENTE: 𝑉2 : 𝐴𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑑𝑒𝑙𝑜 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑚𝑎𝑡𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑅𝑜𝑔𝑒𝑟 𝐻𝑜𝑙𝑚𝑏𝑒𝑟𝑔

TIPO Y DISEÑO DE ESTUDIO TIPO: investigación aplicada DISEÑO: Descriptivo simple, que presenta el siguiente esquema M O Donde: M= Muestra O=Observación

METODOS Y TECNICAS METODO: análisis y comparación TECNICAS: observación y medición INSTRUMENTO: lápiz, calculadora, flexo, papel.

INFORMANTES Docente: Ing. PAREJAS RODRIGUEZ, FREDDY Curso: “VOLADURA DE ROCAS”