E.3+Vibraciones+causadas+por+voladuras

7/17/2019 E.3+Vibraciones+causadas+por+voladuras

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MINERA ARATIRÍ

PROYECTO VALENTINES

Extracción y benefciamiento de mineral de hierrominerod!cto y terminal "ort!aria

Vibraciones Causadas porVoladuras

Setiembre #$%% & A!tor' In() *enni+ Cahill



Vibracione+ ca!+ada+ "or Setiembre P-(ina 2 de

Vibraciones causadas por voladuras

Índice de Contenidos

%) Re+!men e.ec!ti,o ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) /#) Introd!cción ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) //) Velocidad Pico de Part0c!la y 1rec!encia )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) /2) 3odelo+ !tili4ado+ "ara el c-lc!lo )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 25) Re(lamentación Nacional ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 26) Re(lamentación Internacional )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 27) EE88 9 8S:3 RI;5$7 )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 5;) Valore+ re"re+entati,o+ del 8S:3 RI;5$7 )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 5<) E=ecto+ "+icoló(ico+ de la+ ,ibracione+ en "er+ona+ )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 7%$) Caracter0+tica+ de la+ ,olad!ra+ ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 7%%) >ona+ de excl!+ión %5$$ )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) ;

%#) Calc!lo de VPP y ,alore+ e+"erado+ en lo+ l0mite+ de la+ 4ona+ de excl!+ión )))))) ;%/) Concl!+ione+ )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) <%2) 3edida+ "re,enti,a+ adicionale+ )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) %$%5) :iblio(ra=0a ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) %$

Índice de Figuras

1i(!ra % & *a?o+ ca!+ado+ en =!nción de la =rec!encia y la ,elocidad "ico de "art0c!la ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 51i(!ra # Velocidad Pico de Partic!la ace"table @"!l(ada++B )))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 61i(!ra / 9 Velocidad Pico de Part0c!la ace"table @mm+B )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 6

1i(!ra 2 9 Re+"!e+ta h!mana a la+ ,ibracione+ )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 71i(!ra 5 9 Velocidad Pico de Part0c!la @mm+B ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) ;1i(!ra 6 9 Velocidad Pico de Part0c!la @"!l(ada++B ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) <


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%) Resuen e!ecutivo

La extracción de mineral re!iere reali4ar ,olad!ra+ con ex"lo+i,o+ y e+ta+"rod!cen ,ibracione+ !e +e "ro"a(an "or el +!b+!elo) La ,elocidad "ico de

"art0c!la @VPPB a di+tinta+ =rec!encia+ e+ el "ar-metro !tili4adointernacionalmente "ara "redecir lo+ e=ecto+ ca!+ado+ +obre e+tr!ct!ra+ cercana+)

La+ norma+ de la 8)S) :!rea! o= 3inin( recomiendan !e la VPP no +!"ere lo+ 5$mm+ de manera de no ca!+ar da?o+)

Lo+ c-lc!lo+ reali4ado+ +i(!iendo e+ta+ norma+ m!e+tran !e "ara la+di+tancia+ e+tablecida+ como +e(!ra+ y el "lan de ,olad!ra+ "ro"!e+to "ara el"royecto Aratir0 la VPP no +!"erar- lo+ l0mite+ internacionale+ a di+tancia+ =!eradel -rea de excl!+ión)

P!ede concl!ir+e "or lo tanto !e la+ ,ibracione+ no ca!+ar-n da?o al(!no ae+tr!ct!ra+ =!era del -rea de excl!+ión)

#) Introducci"n

Para la extracción del mineral +er- nece+ario reali4ar ,olad!ra+ en la+ -rea+ deminer0a y e+ta+ "rod!cen ine,itablemente ,ibracione+) La+ ,ibracione+ !e +e(eneran +e "ro"a(an a tra,D+ del +!b+!elo y di+min!yen +! inten+idad en =!ncióna la di+tancia recorrida de+de el "!nto de ,olad!ra)

2#1 E$ectos de vibraciones causadas por voladuras

Internacionalmente +e han e+tablecido l0mite+ m-ximo+ admi+ible+ a lo+ ni,ele+ de,ibración (enerado+ "or ,olad!ra+ en la miner0a y la ind!+tria de lacon+tr!cción con el "ro"ó+ito de e,itar da?o+ a la+ e+tr!ct!ra+ circ!ndante+)E+to+ l0mite+ +e han determinado mediante an-li+i+ e+tad0+tico+ de medicione+ ycom"robación de da?o+ e=ect!ado+ en ca+o+ reale+ y +e han incl!ido en lanormati,a @,er %&'M RI()0*+)

/) Velocidad ,ico de ,art-cula . Frecuencia

La+ ,olad!ra+ "rod!cen ,ibracione+ en el +!b+!elo !e "!eden ca!+ar da?o+ en la+

e+tr!ct!ra+ circ!ndante+ debido a lo+ e+=!er4o+ y de=ormacione+ de ti"o din-mico!e +e +!"er"onen a la+ e+t-tica+)

Lo+ e+t!dio+ teórico+ m!e+tran !e la ,elocidad a la !e +e de+"la4an la+"art0c!la+ en el +!b+!elo e+ la ,ariable determinante de la ma(nit!d de lo+e+=!er4o+ a lo+ !e +on +ometida+ la+ e+tr!ct!ra+ @Per++on %<<2B)

La+ de=ormacione+ ca!+ada+ "or ,ibración de !na e+tr!ct!ra de"enden tambiDnde +!+ =rec!encia+ nat!rale+ de re+onancia)

Por ende la ,ariable !tili4ada internacionalmente "ara la "redicción y medición de

lo+ e=ecto+ ca!+ado+ "or ,olad!ra+ e+ la Velocidad Pico de Part0c!la @VPPB adi+tinta+ =rec!encia+)

:a+ado en mlti"le+ medicione+ y ob+er,acione+ la+ ind!+tria+ de la con+tr!cción yminera han e+tablecido lo+ ,alore+ admi+ible+ de VPP !e +e !tili4an


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internacionalmente como (!0a "ara la "re,ención y control de da?o+ ca!+ado+ "or,ibracione+)



En lo+ ca+o+ de ,olad!ra+ la "lanifcación adec!ada de la cantidad de ex"lo+i,o+!tili4ado+ y el retardo entre detonacione+ "ermite limitar la VPP a ni,ele+ !e no"rod!4can da?o a la+ e+tr!ct!ra+ circ!ndante+ a la 4ona de miner0a)

El ,alor indicati,o !e m-+ +e ha im"lantado e+ el de # "!l(+ @5$); mm+B !e+e =!ndamenta en ob+er,acione+ e+tad0+tica+ @:ollin(er %<;$F Per++on et al)%<<2B !e e+tablecieron "ara di,er+o+ ti"o+ de +!elo+ ,alore+ de la ,elocidad de"art0c!la "ico y +!+ e=ecto+ a+ociado+)

2) Modelos utili/ados para el clculo

Para el c-lc!lo teórico de la ,elocidad "ico de "art0c!la +e ha !tili4ado la+i(!iente =orm!la elaborada "or Per++on en %<<2'

@ B

G

*onde'PPV e+ la ,elocidad "ico de "art0c!la en "!l(ada++)* e+ la di+tancia de la e+tr!ct!ra a la ,olad!ra en "ie+)H e+ la m-xima cantidad de ex"lo+i,o+ "or retardo en libra+)

En el +i+tema mDtrico la =orm!la +e trad!ce en'

@ B

G *onde'

VPP e+ la ,elocidad "ico de "art0c!la en mm+)* e+ la di+tancia de la e+tr!ct!ra a la ,olad!ra en m)H e+ la m-xima cantidad de ex"lo+i,o+ "or retardo en (.

5) Reglaentaci"n Nacional

A la =echa no exi+te re(lamentación nacional re=erente a ,olad!ra+) Se ha o"tado"or lo tanto "or !tili4ar la normati,a e+tablecida "or el 8S:3 !e e+ am"liamente!tili4ada en la ind!+tria minera)

6) Reglaentaci"n Internacional

Internacionalmente +e han ace"tado "ara el mane.o de ,olad!ra+ la+ +i(!iente+norma+ e+tablecida+ "or la 8) S) :!rea! o= 3inin('

EE88 9 1ederal 8S:3 RI;5$7 %<;$

EE88 9 1ederal OS3 ;%7)67 %<;/



7) EE%% %&'M RI()0*

La 8)S) :!rea! o= 3ine+ ha "!blicado !n re"orte de in,e+ti(acione+ +obre lare+"!e+ta de e+tr!ct!ra+ y da?o+ "rod!cido+ "or ,ibracione+ del +!elo ca!+ada+

"or ,olad!ra+ en mina+ a cielo abierto identifcado como 8S:3 RI;5$7)

Lo+ re+!ltado+ de e+ta in,e+ti(ación +e han ado"tado internacionalmente comol0mite+ m!y con+er,adore+ "ara e,itar el da?o e+tr!ct!ral y co+mDtico ene+tr!ct!ra+ "rod!cido "or ,olad!ra+)

La+ ,ariable+ medida+ en e+te e+t!dio =!eron la ,elocidad "ico de "art0c!la y la=rec!encia a+ociada) Lo+ re+!ltado+ +e re+!men en la +i(!iente (r-fca tomada deSi+ind et al) @%<</B

1i(!ra % & *a?o+ ca!+ado+ en =!nción de la =rec!encia y la ,elocidad "ico de "art0c!la

;) Valores representativos del %&'M RI()0*

Lo+ l0mite+ de ,elocidad re+!ltante de la 8S:3 RI;5$7 di=erencian ,alore+ "ara,i,ienda+ con "arede+ con ye+o y "arede+ ali(erada+ a e+ta+ ltima+ +e le+"ermite mayore+ ,elocidade+ re+!ltante+ en el ran(o de =rec!encia+a"roximadamente entre 2 y %% J4)

La+ edifcacione+ en 8r!(!ay +on reali4ada+ con mDtodo+ con+tr!cti,o+ m-+rob!+to+ !e lo+ anali4ado+ "or e+ta norma @mam"o+ter0a ,+) "arede+ de ye+oB"or lo c!al "!ede concl!ir+e !e la ado"ción de e+to+ ,alore+ re"re+enta en8r!(!ay !na "o+ición con+er,adora)

La+ +i(!iente+ f(!ra+ (rafcan la+ ,elocidade+ de ,ibración ace"table+ +e(n 8S:3RI;5$7)



1i(!ra # Velocidad Pico de Partic!la ace"table@"!l(ada++B

1i(!ra / 9 Velocidad Pico de Part0c!la ace"table@mm+B



Valor calc!lado "ara elProyecto Aratir0

<) E$ectos psicol"gicos de las vibraciones en personas

La 1i(!ra 2 tomada de lo+ e+t!dio+ de Hi++ y Parmelee m!e+tra la re+"!e+ta h!mana ala+ ,ibracione+ relati,a+ a la VPP)

1i(!ra 2 9 Re+"!e+ta h!mana a la+ ,ibracione+

%$) Caracter-sticas de las voladuras

La+ ,olad!ra+ en la 3inera Aratir0 +e reali4aran de ac!erdo con la+ +i(!iente+

caracter0+tica+' Par-metro+ de ,olad!ra+'

• 2;$ ( de ex"lo+i,o+ +er-n !tili4ado+ "or cada retardo

• #$$ retardo+ "or e,ento de ,olad!ra

• 5 +e(!ndo+ de d!ración "or retardo

• % e,ento de ,olad!ra @"romedioB "or d0a en La+ Palma+

• % e,ento de ,olad!ra @"romedioB "or d0a en cada mina abierta del Sector S!r

• Se reali4ar-n ,olad!ra+ /65 d0a+a?o



%$$$$$

%$$$$

%$$$

%$$

PPV @mm+ecBPPV Std @mm+ecB

$%$

$$%

%%) onas de e3clusi"n 1)00

Para el "royecto minero Aratir0 +e ha ado"tado 4ona+ de excl!+ión entorno a la+cantera+ de %5$$ m dedicada excl!+i,amente a la acti,idad minera) *entro de

e+ta 4ona no exi+tir-n otra+ con+tr!ccione+ !e la+ de+tinada+ a la miner0a ycirc!laran en ella +olamente lo+ o"erario+ de 3inera Aratir0)

La+ =!ente+ de ,ibracione+ +e +itan en la+ -rea+ de miner0a donde +e reali4aranla+ ,olad!ra+) Por lo tanto la di+tancia m0nima a la c!al "!ede encontrar+e !naedifcación ex"!e+ta a ,ibracione+ e+ %5$$ m)

%#) Calculo de V,, . valores esperados en los l-ites de las/onas de e3clusi"n

El c-lc!lo de la VPP con la+ car(a+ ex"lo+i,a+ "re,i+ta+ en el "lan de ,olad!ra+

mediante la a"licación de la =orm!la mencionada +e m!e+tra en la +i(!iente(rafca a di=erente+ di+tancia+ del "!nto de ,olad!ra'

1i(!ra 5 9 Velocidad Pico de Part0c!la @mm+B

% $ $

6 $ $

$

> o n a

d e

e x c l ! + i ó n



%$$$$

%$$$

$%$$PPV @in+ecBPPV Std @in+ecB

$$%$

$$$%

1i(!ra 6 9 Velocidad Pico de Part0c!la @"!l(ada++B

En "artic!lar a lo+ %5$$ m lo+ re+!ltado+ +on'

VPP a lo+ %5$$ m K #mm+

%/) Conclusiones

E=ecto +obre e+tr!ct!ra+ =!era del l0mite de excl!+ión'

• El c-lc!lo de la VPP con la+ car(a+ ex"lo+i,a+ "re,i+ta+ en el "lan de,olad!ra+ mediante la a"licación de la =orm!la mencionada "rod!ce el+i(!iente re+!ltado a lo+ %5$$ m'

VPP a lo+ %5$$ m K #mm+

• La com"aración de e+te ,alor con lo+ ,alore+ (rafcado+ "or la 8S:3RI;5$7 @5$mm+B "ermite a+e(!rar !e la+ ,ibracione+ no a=ectar-n la+e+tr!ct!ra+ !e +e enc!entren a %5$$ m o m-+ de la 4ona de ,olad!ra)

E=ecto+ "+icoló(ico+ =!era del l0mite de excl!+ión'

• A la di+tancia de excl!+ión la ,elocidad "ico de "art0c!la calc!lada e+ )$7<"!l(ada++)

• La com"aración de e+te ,alor con lo+ ,alore+ (rafcado+ en la (r-fcacorre+"ondiente "ermite a+e(!rar !e la+ ,ibracione+ no e=ecto+"+icoló(ico+ +obre "er+ona+ !e +e enc!entren a %5$$ m o m-+ de la4ona de ,olad!ra)

/ # ;

2 $

> o

n a

d e

e x c l ! + i ó n



%2) Medidas preventivas adicionales

L0nea :a+e' Lo+ ,alore+ !tili4ado+ "ara el c-lc!lo de ,ibracione+ +oncon+er,adore+) No ob+tante con+iderando !e la+ con+tr!ccione+ en la 4ona

+on en la mayor0a de lo+ ca+o+ anti(!a+ y en mal e+tado de con+er,ación +erecomienda in+"eccionar y doc!mentar la+ condicione+ de toda+ la+edifcacione+ a=ectada+ "re,io al comien4o de la+ obra+ y de la o"eraciónminera)

3onitoreo contin!o' E+ "r-ctica comn reali4ar monitoreo contin!o de la+,ibracione+ en "!nto+ cla,e "ara o"timi4ar la+ ,olad!ra+ +in +!"erar lo+ ,alore+ace"table+) El mi+mo +e reali4a in+talando a"arato+ e+"eciali4ado+ en "!nto+cr0tico+)

TDcnica+ de Red!cción de la+ Vibracione+' En ba+e a la+ medida+ de ni,ele+ de

,ibración re+!ltante+ lo+ e+"eciali+ta+ en ,olad!ra+ "lanifcan detalladamenteen cada ca+o la+ ,olad!ra+ de =orma tal !e minimicen lo+ e=ecto+ ca!+ado++obre la+ e+tr!ct!ra+ y la+ "er+ona+) En "artic!lar e+ nece+ario dimen+ionaradec!adamente la car(a !tili4ar detonadore+ +ec!enciadore+ a"ro"iado+a.!+tar la +ec!enciación a la+ =rec!encia+ nat!rale+ del terreno en "artic!larce?ir+e e+trictamente a la+ tDcnica+ del b!en arte "ara reali4ar ,olad!ra++e(!ra+ y de b!ena calidad !e (eneren el m0nimo de ,ibracione+ ra4onable)

%5) 'ibliogra$-aRI ;5$7 Str!ct!re Re+"on+e and *ama(e Prod!ced by ro!nd Vibration =romS!r=ace 3ine :la+tin( Si+ind 8)S) :!rea! o= 3ine+)

E1ECTO *E LAS VI:RACIONES ENERA*AS POR VOLA*8RAS EN 3INASSO:RE E*I1ICACIONESRESI*ENCIALES *E 3A3POSTERMA SI3PLE EN COLO3:IA *aniel R!i4 ValenciaCamilo Ot-lora S-nche4 or(e A) Rodr0(!e4 Ordó?e4)

RELA3ENTACIN EN 3ANEO *E VI:RACIONES INTI CIRSOC In+tit!to Nacionalde Tecnolo(0a Ind!+trial Centro de In,e+ti(ación de lo+ Re(lamento+ Nacionale+de Se(!ridad "ara la+ Obra+ Ci,ile+ Ar(entina)

PRO:LE3TICA *E LAS VI:RACIONES EN LAS VOLA*8RAS)3E*ICINCONTROL Y RE8LACINLEAL e++ A) Pa+c!al de :la+ & 8nión E+"a?ola de Ex"lo+i,o+ S)A)

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