Escuela Profesional de Ingeniería de Minas

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https://hdl.handle.net/20.500.14195/37

Tesis y trabajos académicos en el campo de la ingeniería de minas y recursos minerales.

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Aplicación del método Raise Boring para la mejora del sistema de ventilación en la chimenea 305 de la Unidad Minera Americana, Compañía Minera Sobre Andes – 2025
(Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurímac, 2026-07-02) Jiménez Ortega, Daisy; Huacani Calsin, Walquer
El presente trabajo de investigación que lleva como título: “Aplicación del método Raise Boring para la mejora del sistema de ventilación en la chimenea 305 de la Unidad Minera Americana, Compañía Minera Sobre Andes – 2025”, se sustenta el requerimiento de revertir el déficit de aire detectado en labores de profundización en la mina el que tiene un 20% de insuficiencia respecto al caudal requerido, el estudio tuvo como objetivo Determinar la influencia de la aplicación del método Raise Boring en la mejora del sistema de ventilación en la chimenea 305 en la Unidad Minera Americana de la Compañía Minera Sobre Andes - 2025. La metodología de la investigación fue tipo aplicada, de nivel explicativo y de diseño preexperimental; con una población que estuvo conformada por todas las chimeneas construidas con el método Raise Boring en la unidad minera americana. Los resultados que se obtuvieron en el estudio antes de aplicar el método Raise Boring fueron de 326.295 m /min, con una cobertura que cubre el 80% para un caudal requerido de 408.005 m³/min, con un déficit de –81.710 m 3 3 /min, el proceso constructivo de la chimenea 305 con el método Raise Boring con una longitud de 113 m y un diámetro de 2.40 m, donde la evaluación geomecánica confirmó que la estructura final era segura y apta para operar como chimenea de ventilación; con el método Raise Boring la cobertura llego a 131%, incrementándose en un 64% más del inicial, generando un caudal de 536.066 m³/min. Se concluyó que la implementación de la chimenea 305 con el método Raise Boring permitió mejorar significativamente el flujo de aire, este incremento de manera eficiente el flujo de aire, lo que evidencio que este método constituye una estrategia altamente efectiva y segura para la ventilación en labores mineras profundas, contribuyendo así al cumplimiento de los estándares de ventilación requeridos para ambientes subterráneos.
Optimización de la fragmentación en voladura para aumentar productividad de material triturado en planta en la minera Magistral de Huaraz S.A.C, Abancay - 2024
(Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurímac, 2025-11-11) Since Sanchez, Harold; Zanabria Rojas, Jhon; Sánchez Castillo, Darío Dante
La investigación titulada “Optimización de la fragmentación en voladura para aumentar la productividad de material triturado en planta en la Minera Magistral de Huaraz S.A.C., Abancay – 2024” tuvo como objetivo optimizar la fragmentación del material producto de voladuras, con el propósito de incrementar la productividad en planta, reducir costos operativos y mejorar la eficiencia del proceso mediante el ajuste de parámetros de diseño y ejecución. El estudio se desarrolló bajo un enfoque cuantitativo, con un diseño longitudinal y experimental de nivel comparativo. Se analizaron datos operativos correspondientes al segundo y tercer trimestre de 2024, utilizando la prueba de Wilcoxon para muestras relacionadas, con un nivel de confianza del 95 % y un margen de error del 5 %. La muestra incluyó todos los disparos realizados en labores de preparación y desarrollo del Nivel 8, sección 2.10 m x 2.40 m. Se emplearon instrumentos como software de simulación de voladuras, Split-Desktop para análisis granulométrico, hojas de cálculo y registros operativos de producción, energía y costos. Los resultados mostraron una reducción de la granulometría (P80) de 14.6 a 8.2 pulgadas, incremento de la producción de 273 a 308 TPD (13.42 %), y disminución del consumo energético 15.57 % y costo de trituración en 15.51 %. El factor de carga aumentó en 8.78 %. La prueba estadística (p = 0.000) evidenció diferencias significativas. Se concluye que la optimización de parámetros de voladura mejora la fragmentación, reduce atascos, disminuye el desgaste de equipos y favorece un flujo continuo de mineral, incrementando la eficiencia global.
Evaluación del macizo rocoso a partir de registros de perforación diamantina y su influencia en la estabilidad de taludes en operaciones a tajo abierto en la Mina Shougang Hierro Perú-2025
(Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurímac, 2026-07-21) Loaiza Chang, Juan Abel; Huaman Quintanilla, Luzmaria; Huacani Calsin, Walquer
En la mina Shougang Hierro Perú, la problemática radica en la inestabilidad de taludes por la heterogeneidad del macizo rocoso, con variaciones en propiedades mecánicas y físicas generando riesgos de colapso. El objetivo fue determinar la influencia de la evaluación del macizo rocoso mediante registros de perforación diamantina para la estabilidad de taludes en operaciones de la mina Shougang Hierro Perú. La metodología fue de tipo aplicada, nivel explicativo y diseño no experimental, analizando datos de perforaciones diamantinas (25TADDG001-25TA-DDG006), mediante el uso del software Dips se identificó las familias de discontinuidades y se obtuvo el análisis cinemático. En los softwares Rocplane y Swedge se calcularon los factores de seguridad para las roturas tipo planar y cuña. Mediante el trabajo en campo los resultados revelaron parámetros de RQD 54-69%, RMR 41-50 como media en sectores como 25TA-DDG001 y 25TA-DDG005, y media-alta en los demás sectores RQD >60%, RMR <50, existe una correlación fuerte entre parámetros como RQD y fracturas, con ángulos óptimos 50°-55°, destacando que valores altos de RQD favorecen estabilidad y fracturas elevadas exigen ajustes para reducir riesgos de deslizamientos, los criterios propuestos, incluyendo ángulos de 50°-55° optimizan la estabilidad al elevar el FS, asegurando configuraciones escalonadas y monitoreo continuo para un rendimiento operativo seguro; mientras el análisis cinemático sugería hasta 22.6% de riesgo, la inclusión de parámetros de cohesión y fricción permitió predecir factores de seguridad estables 1.37-1.30 (rotura planar), y 1.41-1.73 (rotura por cuña). En conclusión, los parámetros geomecánicos mediante registros de perforación diamantina son decisivos, pues permiten transitar de un diseño intuitivo a uno basado en el comportamiento mecánico real, elevando la precisión predictiva y optimizando factores de seguridad, permitiendo operaciones eficientes con minimización de riesgos en la unidad minera.
Optimización del Tiempo de Fragua del Concreto Lanzado en el ciclo de minado para la Reducción de los Costos Operativos, Aplicado a las Labores de Producción de la Mina Inmaculada – Ayacucho 2024
(Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurímac, 2026-01-14) Serrano Ortega, Mickey; Álvarez Gamarra, Oscar Eugenio
En la minería subterránea, el concreto lanzado constituye un elemento fundamental dentro del sistema de sostenimiento, ya que influye directamente en la seguridad, la continuidad operativa y los costos asociados al ciclo de minado. En la Mina Inmaculada, ubicada en la región Ayacucho, se ha identificado que los tiempos de fragua del concreto lanzado generan demoras operativas, incrementando los tiempos de espera y los costos operativos en las labores de producción. Frente a esta problemática, la presente investigación tuvo como objetivo general determinar cómo la optimización del tiempo de fragua del concreto lanzado en el ciclo de minado contribuye a la reducción de los costos operativos, aplicado a las labores de producción de la Mina Inmaculada – Ayacucho, 2024. Para ello, se evaluaron las características mecánicas del concreto lanzado, los nuevos tiempos de fraguado y los costos operativos asociados, mediante un análisis comparativo entre los aditivos acelerantes MASTER ROC 160 S.A. y MASTER ROC 193 S.A. Los resultados obtenidos evidencian que el uso del aditivo MASTER ROC 193 S.A. permite un desarrollo superior de resistencias tempranas, alcanzando 2.53 MPa a las 2 horas de lanzado, frente a 2.04 MPa obtenidos con el aditivo convencional, además de mantener una mayor resistencia final a los 28 días. Asimismo, la optimización del tiempo de fragua redujo los tiempos de espera operativa y mejoró la continuidad del ciclo de minado. El análisis económico demostró que, pese a un mayor costo unitario inicial, la aplicación del MASTER ROC 193 S.A. generó una ganancia neta de US$ 48,181.50, confirmando su viabilidad técnica y económica. En conclusión, la optimización del tiempo de fragua del concreto lanzado constituye una estrategia efectiva para mejorar la eficiencia operativa y reducir los costos operativos en minería subterránea.
Análisis técnico para la optimización del consumo de elementos de soporte en la Rampa 7001, Nivel 4375, Unidad Minera Inmaculada – 2025
(Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurímac, 2026-06-11) Cañari Oscco, Richard; Cárdenas Catalán, José Adolfo
La presente investigación tuvo como objetivo optimizar el consumo de elementos de sostenimiento en la Rampa 7001, Nivel 4375, de la Unidad Minera Inmaculada – 2025, garantizando la estabilidad geomecánica y la eficiencia económica de las labores subterráneas. La investigación fue de tipo aplicada, con un diseño no experimental y un nivel descriptivoexplicativo. Para el desarrollo del estudio se realizaron evaluaciones geomecánicas del macizo rocoso, recopilación de datos de campo y análisis técnico-económico del sistema de sostenimiento empleado en la labor minera. El análisis geomecánico determinó que el macizo rocoso presenta un valor de RMR = 26, clasificándose como roca pobre (Clase IV), condición que requiere la aplicación de un sostenimiento sistemático y técnicamente dimensionado. Para una sección de 20,52 m² se diseñó un sistema integral de sostenimiento compuesto por 5 pernos omega bolt por metro lineal, 14,29 m² de malla electrosoldada por metro y 1,08 m³ de shotcrete por metro, logrando una optimización controlada del 10 % al 14 % en el consumo de materiales sin comprometer la estabilidad estructural de la excavación. Asimismo, el análisis técnico confirmó que la configuración propuesta proporciona un soporte adecuado para las condiciones geomecánicas evaluadas. Desde el punto de vista económico, el costo del sistema de sostenimiento con pernos omega bolt y malla electrosoldada asciende a S/ 454,94 por metro lineal. La reducción del consumo de 6 a 5 pernos por metro lineal genera un ahorro de S/ 41,82 por metro, equivalente a S/20 910,00 anuales para un avance estimado de 500 metros. Se concluye que la optimización del sostenimiento debe sustentarse en criterios geomecánicos cuantificados y en análisis técnico-económicos integrados, permitiendo mejorar la eficiencia operativa y reducir costos sin afectar la seguridad ni la estabilidad de las labores subterráneas.
Diseño de malla de perforación y voladura para la construcción de la Rampa negativa 275, Nivel 15, en la Unidad Minera Ticlio, Volcan, 2024
(Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurímac, 2026-01-05) Centeno Gonzales, Anibal; Damian Ancco, Yunior; Cárdenas Catalán, José Adolfo
El estudio parte del diagnóstico de un problema práctico: la ineficiencia del proceso de voladura, la cual puede causar sobreexcavación, mala fragmentación, riesgos geotécnicos y sobrecostos. Se abordó mediante una investigación aplicada con enfoque descriptivo, centrada en la caracterización geomecánica del macizo rocoso, el diseño técnico de la malla, la selección de agentes de voladura y la estimación de costos operativos, esta investigación se desarrolló con el objetivo de diseñar una malla de perforación y voladura adecuada para construcción de la Rampa Negativa 275 Nivel 15en la Unidad Minera Ticlio, perteneciente a la empresa Volcan Compañía Minera. Esta infraestructura es estratégica para acceder a zonas profundas de mineralización, lo que exige un diseño eficiente, seguro y económicamente viable, asi mismo la clasificación geomecánica arrojó un valor Q de 8.2 (Barton), correspondiente a una roca de calidad regular, lo que permitió definir un sistema de sostenimiento adecuado, basado principalmente en concreto lanzado. El diseño técnico de la malla incluyó 58 taladros distribuidos estratégicamente, con burdens de 0.21 a 0.95 m y espaciamientos de 0.36 a 2.64 m, optimizando la fragmentación y eficiencia energética. En cuanto a los explosivos, se utilizó una combinación de emulsiones encartuchadas EMULNOR (3000, 5000, 1000 y 500), aplicadas según las exigencias energéticas de cada zona de voladura, también se estimó un costo operativo total de 55.83 US$/m, con predominancia del costo de mano de obra, seguido por seguridad, herramientas y aceros de perforación. Este costo se considera dentro de los rangos aceptables para operaciones similares en minería subterránea, así también, se formularon recomendaciones orientadas a mejorar el proceso continuo de diseño, integrar ensayos de laboratorio geomecánico, evaluar otros tipos de explosivos, y ampliar el análisis económico con factores como mantenimiento y transporte, promoviendo así una gestión técnica y económica más integral de la excavación subterránea.
Estimación de clasificaciones geomecánicas para el diseño del sostenimiento mediante software Phase2 en la rampa Virgen del Carmen, mina Parcaccocha, Aymaraes, Apurímac 2024
(Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurímac, 2026-01-12) Barazorda Gamarra, Christiam Marshal; Cárdenas Catalán, José Adolfo
La presente investigación, titulada “Estimación de las clasificaciones geomecánicas para el diseño del sostenimiento mediante el software Phase2 en la Rampa Virgen del Carmen, mina Parcaccocha, Aymaraes – 2024”, tuvo como propósito evaluar la calidad del macizo rocoso e identificar el sistema de sostenimiento más adecuado para garantizar la estabilidad de la excavación subterránea. El estudio se desarrolló bajo un enfoque de investigación aplicada, con nivel descriptivo – explicativo y un diseño no experimental, tomando como población la mina Parcaccocha y como muestra la Rampa Virgen del Carmen. Para el análisis geomecánico se emplearon métodos de clasificación ampliamente reconocidos, los cuales permitieron determinar que la calidad del macizo rocoso se encuentra entre regular y mala. Los parámetros obtenidos muestran una resistencia a la compresión simple cercana a 100 MPa, un RQD del 45 %, discontinuidades con aberturas de 1 a 5 mm, rugosidad aceptable, presencia de relleno duro de aproximadamente 5 mm y un nivel de alteración moderado. Las discontinuidades fueron clasificadas como rugosas y levemente alteradas, indicando que el material requiere de varios golpes de picota para fracturarse. Con la información geomecánica se realizó el modelamiento en el software Phase2 para evaluar el comportamiento del macizo rocoso durante la excavación de la Rampa Virgen del Carmen. Los resultados indican que el macizo presenta una resistencia inicial adecuada, pero en zonas de mayor concentración de esfuerzos se produce una disminución progresiva de la estabilidad. Por ello, se propone un sostenimiento combinado y sistemático. El sostenimiento activo incluye pernos instalados con un espaciamiento de 1.50 m × 1.50 m, que generan confinamiento y movilizan la resistencia del macizo. En zonas críticas se adicionan pernos Split Set para soporte inmediato. El sostenimiento pasivo consiste en la aplicación de shotcrete vía húmeda con fibras de acero, con espesores de 5 a 10 cm. Esta combinación garantiza estabilidad y seguridad frente a la variabilidad litológica del macizo rocoso.
Optimización de costos operativos mediante el diseño y construcción de la rampa Jerusalén en la empresa minera FIDAMI S.A. Ayacucho, 2024
(Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurímac, 2025-10-23) Mallco Cruz, Odaliz Flor; Aiquipa Arbieto, Maily Negume; Cárdenas Catalán, José Adolfo
La presente investigación abordó como problemática principal los altos costos operativos vinculados a la rampa Jerusalén de la mina FIDAMI S.A., los cuales afectaban de forma directa tanto la rentabilidad como la eficiencia de las operaciones mineras. El objetivo fue optimizar los costos operativos mediante el diseño y construcción de la rampa Jerusalén en la empresa minera FIDAMI S.A. Para ello, se aplicó una metodología de tipo aplicada, con nivel explicativo y diseño no experimental. Esta comprendió el análisis de los costos actuales, la formulación del diseño de la rampa y una evaluación económica de la inversión requerida, todo ello sustentado en información técnica y operativa de la unidad minera. Los resultados revelaron que la mina tiene una capacidad de tratamiento de 124,300.049 toneladas métricas (TM) con una recuperación del 80% y una ley promedio de oro de 0.668 onzas por TM. El diseño propuesto para la rampa Jerusalén contempló una sección de 4 metros por 4 metros, una pendiente de 12% y una longitud de 1,050 metros, lo que permitió una mejor circulación de equipos y una disminución significativa en los tiempos improductivos. Asimismo, el análisis económico estimó un costo por metro excavado de S/ 1,447.69, con un gasto operativo mensual de S/ 60,745.86, reduciendo el costo promedio mensual en S/. 17,840.32, equivalente a una disminución del 21.3%, con una inversión total proyectada de S/ 1,278,957.75. Se concluyó que la implementación de esta infraestructura optimiza la eficiencia en el acarreo, reduce costos de transporte y mejora la rentabilidad de la mina.
Aplicación del método de explotación de corte y relleno ascendente con minado selectivo por circado para la optimización de la dilución en el tajeo de la veta Carmen en la unidad minera Antak'uychi, 2025
(Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurímac, 2025-12-17) Gonzales Subelete, Ronaldo; Huacac Farfán, Edgar Crispín
El presente proyecto de tesis aborda la problemática de la alta dilución en el proceso de explotación minera en el tajeo de la Veta Carmen unidad minera Antak’uychi, el problema principal radica en la incorporación excesiva de material estéril durante la extracción, lo que afecta negativamente la eficiencia operativa y la recuperación del mineral valioso. El objetivo general de la investigación es aplicar el método de explotación de corte y relleno ascendente con minado selectivo por circado para optimizar la dilución en el tajeo mencionado; La investigación es de tipo descriptivo, enfocándose en la solución práctica del problema en un contexto real, y de diseño descriptivo, centrada en la caracterización y análisis de la influencia del método de explotación en la dilución y eficiencia operativa, sin modificar las variables del proceso. Los resultados muestran una mejora significativa en el diseño de la malla de perforación, reduciendo el número total de taladros de 15 a 14, con una distribución que favorece la voladura selectiva y controlada. La dilución se optimizó notablemente, disminuyendo del 76.68% en la malla antigua a un 15.69% con la nueva malla, reflejando un incremento sustancial en la recuperación del mineral valioso. Asimismo, aunque el consumo de explosivos aumentó, con un factor de carga de 0.366 kg/m³ y un factor de potencia de 0.243 kg/ton, este incremento está justificado por una mejor fragmentación y un avance más efectivo en la explotación. En conclusión, la aplicación del método de corte y relleno ascendente con minado selectivo por circado, junto con un diseño optimizado de malla y manejo controlado del consumo de explosivos, ha permitido optimizar la dilución y mejorar la eficiencia del proceso de voladura en el tajeo de la Veta Carmen. Estos resultados evidencian la viabilidad y efectividad del método en el contexto operativo estudiado, contribuyendo a una mayor recuperación del mineral y a una operación más eficiente y segura.
Optimización de la perforación y voladura mediante la evaluación de las clasificaciones geomecánicas en la Rampa 5000 - NV 4235, de la Unidad Minera Inmaculada, Ayacucho 2025
(Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurimac, 2025-10-02) Guevara Carbajal, Yorth Cristian; Carnero Carnero, Leoncio Teófilo
La presente investigación titulada: “Optimización de la perforación y voladura mediante la evaluación de las clasificaciones geomecánicas en la Rampa 5 000 - NV 4 235, de la Unidad Minera Inmaculada, Ayacucho – 2025”, se desarrolló con el propósito de mejorar la eficiencia en el avance de la excavación subterránea y reducir los costos unitarios asociados a la baja productividad y sobrerotura de la roca. El estudio se realizó en un macizo rocoso clasificado como tipo IIIB, con predominancia de andesita, donde se implementaron ajustes en la carga de explosivos en función de las características geomecánicas evaluadas. El objetivo general fue optimizar el proceso de perforación y voladura, y los objetivos específicos incluyeron evaluar las condiciones geomecánicas, analizar indicadores operativos, plantear mejoras técnicas y cuantificar su impacto en productividad y costos. La metodología utilizada fue de tipo aplicada. Se empleó un diseño no experimental y un nivel de investigación descriptivo-explicativo. Para la evaluación se recopilaron datos en campo sobre las clasificaciones geomecánicas y se compararon con los resultados de la nueva propuesta técnica. Los principales indicadores analizados fueron el avance promedio por disparo, la longitud perforada, el factor de carga explosiva y la fragmentación de la roca. Los resultados mostraron que el análisis geomecánico permitió entender con mayor precisión la calidad del macizo rocoso, identificándose una condición regular a mala, lo que sirvió como base para ajustar el diseño de perforación y voladura. A partir de esta mejora, el avance promedio por disparo aumentó de 3,10 m a 3,39 m, la sobrerotura disminuyó de 19,7 % a 8,3 %, y el uso de explosivos se volvió más eficiente, reflejado en la reducción del factor de carga lineal y un control más adecuado sobre la energía de voladura. Asimismo, este rediseño permitió reducir el costo unitario de perforación y voladura de 359,69 US$/m a 304,72 US$/m, evidenciando un impacto económico positivo.

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