Ingeniería de Minas
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Examinando Ingeniería de Minas por Autor "Barreda de la Cruz, Miguel Alberto"
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- Efecto de la compactación del desmonte sobre la estabilidad global del depósito para disminuir riesgos ambientales en una empresa minera, Moquegua 2025(Universidad Católica de Santa María, 2025-12-15) Delgado Monteagudo, Sebastian JorgeEl presente estudio aborda la problemática de la estabilidad de los depósitos de desmonte en una empresa minera del sur del Perú, con el objetivo general de evaluar el impacto de la compactación del desmonte sobre la estabilidad global del depósito, con el fin de reducir los riesgos ambientales asociados. El proceso de compactación del desmonte influye directamente en la cohesión, resistencia al corte y estabilidad estructural del material, lo que afecta la seguridad de los taludes y el medio ambiente circundante. La metodología utilizada incluyó análisis geotécnicos detallados de los materiales, ensayos de compactación, mediciones de presión intersticial, y el empleo de diversos equipos de compactación adecuados según las características de cada material. Los resultados mostraron que la compactación adecuada permitió alcanzar un factor de seguridad geotécnico promedio de 1.6 y un grado de compactación de entre el 94% y 97% en los diferentes depósitos. Además, la presión de poros medida en zonas críticas se redujo significativamente, con valores que oscilaron entre 90 kPa y 110 kPa, lo que indica una mejora en la estabilidad del material. Como conclusión, se determinó que la correcta implementación de la compactación en capas delgadas, junto con el control adecuado de la humedad y el uso de maquinaria especializada, es clave para mejorar la estabilidad estructural de los depósitos de desmonte y mitigar los impactos ambientales, asegurando la sostenibilidad de la operación minera a largo plazo.
- Gestión de la optimización de la fragmentación del mineral volado para aumentar la producción en una unidad minera de Cajamarca, 2024(Universidad Católica de Santa María, 2025-12-08) Riega Mogrovejo, Yimar GeremyLa presente investigación tendrá como objetivo gestionar la optimización de la fragmentación del mineral volado en una Unidad Minera Superficial en Cajamarca, con el fin de mejorar la eficiencia operativa y aumentar la producción bajo el sistema ROM. Para ello, se analizarán los efectos de la optimización de los parámetros de perforación y voladura en la granulometría del material, enfocándose en su impacto en los procesos de carguío, transporte, apilamiento y recuperación metalúrgica. La comparación entre el segundo y tercer trimestre del 2024 evidencia una mejora sustancial en los indicadores operativos: la producción promedio aumentará en un 15.67%, pasando de 1,463.33 a 1,692.63 toneladas por hora; el tiempo de ciclo disminuirá en 10.90%, de 0.6 a 0.5 horas; y el P80 se reducirá de 5.3 a 4.3 pulgadas, lo cual representa una mejora del 18.76% en la fragmentación. Asimismo, se incrementará la carga explosiva específica de 0.167 a 0.188 kg/t (+12.47%) y la eficiencia del proceso aumentará del 83% al 87% (+4.98%). Estos resultados validarán que una fragmentación optimizada contribuye significativamente a la mejora del rendimiento operativo en una operación ROM, especialmente en el apilamiento y lixiviación del mineral, y en la recuperación de oro. La investigación empleará un diseño cuasiexperimental y un enfoque cuantitativo, utilizando herramientas como Split-Online para el análisis granulométrico y registros operacionales para el contraste de resultados antes y después de la mejora. El resultado de la prueba estadística p = 0,000 otorga el argumento conciso para poder indicar que existe diferencia entre la producción del segundo trimestre y tercer trimestre del 2024, con ello se logró indicar que se pudo optimizar la producción
- Mejoras en la voladura de rocas para optimizar la sobreexcavación y aumentar la productividad en unidad minera Magistral(Universidad Católica de Santa María, 2026-06-09) Taya Apaza, Raul StefanoLa presente investigación tuvo como objetivo evaluar la influencia de las mejoras en la voladura de rocas para optimizar la sobreexcavación y aumentar la productividad en la Galería +30 del Nivel 3 de la Unidad Minera Magistral durante el año 2025. El estudio se desarrolló bajo un enfoque cuantitativo, comparando dos periodos: el segundo trimestre sin mejora y el tercer trimestre con la implementación de una malla optimizada de perforación y voladura, basada en los modelos de Holmberg-Persson para el diseño de contorno y Kuz-Ram para la estimación de la fragmentación, validada mediante el software Split Desktop. Los resultados evidenciaron mejoras significativas en los indicadores operativos. La producción (TPD) se incrementó de 194.65 a 231.20 TPD, representando un aumento del 18.77 %, mientras que el avance por disparo pasó de 1.30 a 1.61 m/disparo, equivalente a una mejora del 24 %. Asimismo, la fragmentación (P80) se redujo de 9.76 a 7.97 pulgadas, logrando una mejora del 18.38 %, y el porcentaje de sobreexcavación disminuyó de 29.01 % a 16.07 %, representando una reducción del 44.60 %. Estos resultados demostraron que la optimización del diseño de voladura permitió mejorar la eficiencia del proceso de minado y el control del contorno de la excavación. En conclusión, la implementación de la malla optimizada de perforación y voladura influyó positivamente en la productividad, la calidad de fragmentación y la reducción de la sobreexcavación, validando el cumplimiento de los objetivos planteados y demostrando la efectividad de la aplicación de herramientas técnicas en la optimización de procesos en minería subterránea.
- Modelo de mejora para la optimización de tiempos de perforación diamantina a través del software Arena en una unidad minera al sur del Perú - 2024(Universidad Católica de Santa María, 2026-04-16) Navarro Vargas, Brenon MarcoLa perforación diamantina constituye una etapa fundamental dentro de los procesos de exploración minera, debido a que permite obtener testigos continuos del subsuelo que sirven para la caracterización geológica, estructural y geoquímica de los yacimientos. Sin embargo, en diversas operaciones mineras del sur del Perú se han identificado deficiencias operativas significativas que reducen la productividad y elevan los costos del proceso. Entre los problemas más críticos se encuentran el incumplimiento del avance programado establecido en 20 metros por máquina y por turno, la presencia de tiempos muertos excesivos y pérdidas económicas que ascienden a aproximadamente 5 000 dólares por ciclo, afectando la continuidad operativa y la planificación minera. Estas ineficiencias se relacionan con paradas no programadas, gestión inadecuada de herramientas, mantenimiento deficiente y diversas interrupciones clasificadas como stand by operativo, inoperativo o atribuible al cliente. Ante este escenario, la investigación plantea el desarrollo de un modelo de mejora basado en técnicas de ingeniería de métodos y en la simulación computacional mediante el software Arena. En una primera fase, se recopilaron 660 reportes operativos generados por 11 máquinas perforadoras durante un periodo de 30 días, registrando tiempos efectivos e improductivos, metros perforados y secuencia de actividades. Estos datos permitieron caracterizar el estado actual (AS IS) del proceso e identificar las causas principales de la pérdida de eficiencia, entre las cuales destacan el retiro de tuberías, fallas mecánicas, condiciones de terreno adversas, actividades manuales de acondicionamiento y tiempos prolongados de mantenimiento correctivo y preventivo. Posteriormente, se aplicaron herramientas de ingeniería de métodos como el Diagrama de Análisis de Procesos (DAP), el diagrama Hombre Máquina y estudios de tiempos, con el fin de cuantificar y clasificar las actividades productivas, contributivas e improductivas. Este análisis permitió establecer una brecha técnica entre la producción proyectada y la producción real, mostrando que las máquinas perforadoras alcanzaban en promedio solo 7.5 metros por turno, muy por debajo del objetivo. Con los datos obtenidos, se construyó un modelo de simulación representando el proceso real en Arena, donde se integraron las actividades clave del ciclo de perforación: preparación del equipo, perforación activa, cambios de herramienta, acondicionamiento de sondaje, mantenimiento y cierre de turno. Este modelo permitió visualizar los cuellos de botella y analizar la disponibilidad de los recursos principales, especialmente el taladro, cuyo nivel de utilización alcanzó un 90%. Una vez validado el modelo AS IS, se diseñó un modelo optimizado (TO BE) introduciendo mejoras como la reorganización de secuencias operativas, estandarización de actividades, reducción de tiempos ociosos, mejor uso del personal y control más estricto del mantenimiento. Del análisis comparativo entre ambos modelos se obtuvieron resultados significativos: la producción aumentó de 7.5 a 11.2 metros por turno (incremento del 49.3%), el tiempo improductivo mensual se redujo de 132 a 68 horas (48.5% menos), y el tiempo estándar por turno disminuyó en más de 80 minutos. Asimismo, el costo operativo por ciclo se redujo en 15.3%, pasando de 30 000 a 25 400 dólares. En términos económicos, el proyecto presentó un VAN positivo de S/ 203 000 y una TIR de 42%, confirmando la viabilidad financiera de implementar las mejoras propuestas. Además, se llevó a cabo una comparación técnica entre Arena y otros softwares de simulación utilizados en minería, como Simio, AnyLogic, Vulcan y MineSched. Los resultados mostraron que Arena posee mayores ventajas para modelar procesos cíclicos, secuenciales y basados en eventos discretos, como la perforación diamantina. Su facilidad de uso, costo moderado y capacidad de modelado detallado lo posicionan como la herramienta más adecuada para este tipo de análisis operativos. En conjunto, la investigación demuestra que la integración de ingeniería de métodos con simulación computacional permite no solo identificar y cuantificar las causas de ineficiencia, sino también proyectar con alto nivel de precisión el impacto de medidas de mejora antes de implementarlas en campo. El modelo propuesto es replicable en otras unidades mineras y representa una herramienta estratégica para incrementar la productividad, reducir costos y mejorar la toma de decisiones basadas en datos reales.
- Optimización de costos y desempeño de neumáticos en camiones mineros mediante un modelo predictivo en una mina superficial en el año 2024(Universidad Católica de Santa María, 2026-06-19) Carigga Bellido, Jose EmanuelLa presente investigación tiene como objetivo desarrollar un modelo predictivo para estimar el desgaste de neumáticos en camiones mineros, con el fin de optimizar los costos operativos asociados a su reemplazo. Se recopilaron más de 600 registros diarios que incluyen variables como presión de inflado, temperatura de operación, velocidad promedio, horas trabajadas y modelo de neumático. Mediante análisis exploratorio de datos, estadísticos descriptivos y regresión lineal múltiple, se identificaron correlaciones significativas entre las variables operativas y el desgaste mensual. El modelo predictivo alcanzó un coeficiente de determinación (R²) de 0.78 y un error cuadrático medio (RMSE) de 0.19 mm, lo que demuestra su capacidad para estimar con precisión el comportamiento del desgaste. Además, se simuló un escenario de optimización que proyecta un ahorro económico anual de USD 42,600. Los resultados permiten tomar decisiones informadas en la gestión de neumáticos, contribuyendo a la eficiencia operativa en contextos mineros.