Ingeniería de Minas

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Acceso Abierto
Propuesta técnica para la reestructuración del sistema de ventilación en la zona NW-SE de la veta Mirtha en mina Tambomayo, Compañia Minera Buenaventura S.A.A. Caylloma-Arequipa, 2025
(Universidad Católica de Santa María, 2026-09-23) Cano Bellido, Renato Andre
En el año 2025, este artículo presenta una propuesta de mejora tecnológica del sistema de ventilación en el tramo noroeste-sureste de la veta Mirtha. Este tramo se encuentra en la mina Tambomayo, gestionada por la Compañía Minera Buenaventura S.A.A., y está situada en Caylloma, Arequipa. En el caso de las minas subterráneas, disponer de una ventilación adecuada es fundamental para garantizar la seguridad de los trabajadores, maximizar la eficiencia operativa y cumplir con la legislación medioambiental y de seguridad industrial. El análisis comienza con un examen del sistema de ventilación actual, en el que se detectan ineficiencias en el flujo de aire, la acumulación de contaminantes y las pérdidas de eficiencia energética. Posteriormente, se lleva a cabo un estudio técnico en el que se tienen en cuenta las características de diseño de la ventilación subterránea, incluyendo el caudal de aire necesario, la distribución de los ventiladores y la resistencia del túnel. A partir de este análisis, se propone un modelo para la reestructuración del sistema de ventilación, que incluye ajustes en la ubicación de los ventiladores, la incorporación de reguladores de caudal y mejoras en la red de conductos, con el objetivo de optimizar el suministro de aire fresco, reducir los riesgos laborales y aumentar la eficiencia energética de la mina. Por último, se ofrece asesoramiento técnico y operativo para garantizar la implantación segura y satisfactoria del sistema propuesto, lo que se traduce en un entorno de trabajo más seguro y en el cumplimiento de los requisitos del sector minero.
Acceso Abierto
Modelamiento de vibraciones en campo cercano en litología ignimbrita para probar vibraciones con explosivos de control de baja densidad en una mina al sur de Perú
(Universidad Católica de Santa María, 2026-09-19) Polanco Pinto, Tamara Milagros
La investigación tuvo como objetivo desarrollar un modelo de vibraciones en campo cercano para la litología ignimbrita y evaluar el desempeño de un explosivo de control de baja densidad frente al HA73G en una mina ubicada al sur del Perú. El estudio fue aplicado, cuantitativo y explicativo, con diseño cuasiexperimental de campo, y se ejecutó en la Fase 02 Norte, nivel 3735. Se realizó una prueba Cross-Hole con seis taladros y tres geófonos triaxiales. Asimismo, se detonaron doce taladros comparativos: seis cargados con explosivo de control de 0,80 g/cm³ y seis con HA73G de 1,15 g/cm³. Los registros permitieron calcular la velocidad de propagación de la onda P, la velocidad pico de partícula crítica (VPPc) y las constantes del modelo de Holmberg-Persson; además, se simularon los diseños A-A’, B-B’ y C-C’ en Paradigm Advanced. Se obtuvo una velocidad media de propagación de 1866 m/s y una VPPc de 872 mm/s. El ajuste produjo K = 381,31 y α = 0,7242 para la curva de 50 % de confianza, y K = 595,59 para la envolvente de 98 %. El diseño A-A’ presentó el mayor alcance del umbral crítico, con 5,0 m hacia el talud y 9,0 m hacia el banco inferior; el C-C’ redujo el alcance hacia el talud a 2,4 m y el B-B’ registró el menor alcance hacia el banco, con 3,8 m. El explosivo de control generó, en promedio, cerca de 40 % menos vibraciones que el HA73G, con reducciones puntuales de hasta 64 %. Se concluye que el modelo representa las condiciones de la ignimbrita estudiada y sustenta el uso del explosivo de baja densidad en las filas Buffer 1 y Buffer 2 para disminuir el daño inducido por voladura.
Acceso Abierto
Optimización del sostenimiento geomecánico en minas subterráneas con macizo rocoso RMR 40 para garantizar el avance operativo continuo, Pasco 2026
(Universidad Católica de Santa María, 2026-09-17) Charca Huaricallo, Fabrizzio Martin
La presente investigación tuvo como objetivo determinar en qué medida la optimización del sostenimiento geomecánico, mediante la comparación entre malla electrosoldada N.° 8 y malla electrosoldada N.° 6, contribuye a mejorar la estabilidad del macizo rocoso RMR 40 y el avance operativo continuo en labores subterráneas de una unidad minera de Pasco, con aplicación al periodo 2026. El estudio parte del problema operativo generado por la aplicación estandarizada de la malla N.° 8 en labores expuestas a fracturamiento, discontinuidades, humedad y efectos posteriores a la voladura, condiciones que incrementan el riesgo de desplazamientos, desprendimientos y mantenimiento no programado. La metodología fue aplicada, comparativa, longitudinal y de campo. Se analizaron registros geomecánicos, reportes de voladura, datos de sostenimiento, producción, costos, intervalos de cambio, tiempos de intervención y desplazamiento máximo. Los resultados evidencian que la malla N.° 6 incrementó la producción promedio de 11,134.13 TPD a 13,541.40 TPD, redujo el desplazamiento máximo de 10.00 mm a 5.00 mm y duplicó el intervalo de cambio de 1.50 a 3.00 años. Aunque su costo directo promedio fue mayor, el costo anualizado por reposición disminuyó de 8.57 a 5.29 USD/m²-año, lo que evidencia una mejora técnica y operativa al considerar la vida útil del sostenimiento. Se concluye que la malla electrosoldada N.° 6 constituye una alternativa de optimización más adecuada para labores con macizo RMR 40, siempre que su implementación se acompañe de control geomecánico, adecuada instalación, seguimiento post-voladura y evaluación periódica de costos. El aporte del estudio consiste en establecer criterios técnicos para seleccionar la malla de sostenimiento en función del comportamiento real del macizo y de la continuidad del ciclo operativo.
Acceso Abierto
Optimización de la voladura en frentes de avance para minimizar los costos de extracción en una mina subterránea modelo
(Universidad Católica de Santa María, 2026-09-09) Peralta Salazar, Luis Fernando
La presente investigación evaluó la optimización del diseño de voladura en el Nivel 3 Galería GL 138S de la mina subterránea modelo durante el año 2025, con el objetivo de minimizar los costos de extracción mediante la mejora de la fragmentación del macizo rocoso. Se aplicaron herramientas como el software JKSimBlast para la simulación del diseño de voladura, el modelo de Holmberg para el ajuste de parámetros geométricos y el software Split Desktop para la medición de la fragmentación. La metodología se desarrolló bajo un enfoque cuantitativo, comparando los resultados del segundo trimestre sin optimización y el tercer trimestre con implementación, considerando una voladura diaria. Los resultados evidenciaron mejoras significativas en los indicadores operativos, registrándose un incremento en la producción de 171.16 a 201.98 TPD. (+18.01%) y en el avance por disparo de 1.30 m a 1.61 m. (+24.40%) Asimismo, la fragmentación del material volado mejoró al reducirse el P80 de 9.76 a 7.95 pulgadas. (-18.47%), lo que permitió obtener una granulometría más uniforme y la necesidad de voladura secundaria. El factor de carga se incrementó de manera controlada de 3.968 a 4.158 kg/m³. (+4.79%), optimizando la distribución de la energía explosiva en el macizo rocoso. En términos económicos, el costo unitario de extracción disminuyó de 116.80 a 92.29 USD/T. (-20.98%), evidenciando que la mejora en la fragmentación y el incremento del avance por disparo contribuyeron directamente a la reducción de costos operativos. En conclusión, la optimización del diseño de voladura permitió mejorar la eficiencia técnica y económica del proceso de minado, validando la importancia del uso de modelos matemáticos y herramientas digitales en la planificación de voladuras en minería subterránea.
Acceso Abierto
Diseño de un plan operativo para la utilización de material explosivo aluminizado para el proceso de voladura en la empresa minera Antapaccay, Cusco, 2025
(Universidad Católica de Santa María, 2026-09-14) Chura Estraver, Nadia Valeria
La investigación examinó como al implementar el Kallpex en la mezcla explosiva en el proceso de voladura de la empresa minera Antapaccay, 2025, y de esta forma obtener un explosivo mejorado que provoque una reacción rápida y controlable, útil para rocas duras y con un coste elevado de perforación. En este sentido, la tesis se enfocó en la creación de un diseño operativo para la utilización del aditivo aluminizado en explosivos conocido como Kallpex, dado que los explosivos de tipo pulverulento constituidos por una mezcla de nitrato de amonio y un combustible no suelen tener la suficiente fuerza energética para fragmentar la roca, por lo que se recomendó la utilización de aditivos como el Kallpex. Para abordar esta situación se usó el método cuantitativo, dado que en todo el proceso se observó cómo funciona el aditivo Kallpex en la combinación con el aluminio, la técnica empleada es la ficha de cotejo. Por lo tanto, se comprueba que la mezcla explosiva con aditivo aluminizado para fines mineros, son elementos correctos, esto se llevó a cabo al trazar un plan de acción desde la obtención, manipulación y utilización de explosivos combinados con un porcentaje de producto Kallpex.
Acceso Abierto
Reducción de los tiempos de demoras de los equipos de carguío y acarreo para aumentar la producción por guardia y generar una disminución en el costo de sus procesos en una unidad minera de Cajamarca
(Universidad Católica de Santa María, 2026-08-25) Ramos Diaz, Jaime Enrique
El presente trabajo de investigación se desarrolló con el propósito fundamental de optimizar las operaciones unitarias de carguío y acarreo en la Unidad Minera de Cajamarca. La investigación aborda la problemática estructural de los elevados tiempos de demoras operativas y no operativas. El objetivo central consistió en incrementar la producción de mineral por guardia en un margen proyectado del 3% al 5% y, consecuentemente, lograr una disminución tangible en el costo operativo de los procesos, expresado en dólares por tonelada ($/t), mediante la mitigación sistemática de las interrupciones en el ciclo de trabajo de la flota pesada. Para lograr esta meta, se utilizó un método cuantitativo explicativo-correlacional basado en un diseño experimental longitudinal. La investigación se fundamentó en el empleo de la filosofía Lean Six Sigma, que se organiza a través de su ciclo DMAIC (Definir, Medir, Analizar, Mejorar y Controlar). En la etapa de diagnóstico estadístico, se concluyó que el 63% del total de las ineficiencias en el sistema eran retrasos no operativos. Con base en el análisis causal, se implementaron controles operacionales estrictos, destacando la estandarización del reporte de demoras, la reestructuración logística para relevos en caliente y el monitoreo dinámico mediante paneles de Business Intelligence (Power BI). La contrastación de la hipótesis y la validación del modelo experimental evidenciaron una reducción estadísticamente significativa de los tiempos muertos, maximizando la utilización efectiva de los volquetes y excavadoras. Se concluye que la integración de estrategias de mejora continua en el despacho minero no solo maximiza los volúmenes de extracción diaria, sino que resulta imperativa para salvaguardar la rentabilidad y viabilidad económica del yacimiento.
Acceso Abierto
Propuesta de distribución de la red de ventilación para mejorar las condiciones ambientales y el confort térmico en una unidad minera, Arequipa - 2025
(Universidad Católica de Santa María, 2026-08-26) Flores Geldres, Harold Edgard
La ventilación minera constituye un elemento fundamental para garantizar condiciones seguras de trabajo, controlar la dilución de contaminantes y mantener un adecuado confort térmico en las labores subterráneas. El presente estudio tiene como objetivo Proponer una distribución de la red de ventilación, basada en el estudio integral del sistema de ventilación, el modelamiento y planeamiento a mediano y largo plazo mediante el software Ventsim™ Design, con el fin de mejorar las condiciones ambientales y el confort térmico en unidad minera ubicada en Arequipa, a partir del análisis del sistema de ventilación existente. Para ello, se realizó un estudio integral que incluyó mediciones de campo de caudales, velocidades del aire y condiciones ambientales, así como la evaluación de pérdidas de carga y la eficiencia del sistema. Posteriormente, la red de ventilación fue modelada y simulada utilizando el software Ventsim Design, lo que permitió identificar deficiencias en la distribución del flujo de aire y evaluar escenarios de mejora. Los resultados obtenidos evidencian que la propuesta de redistribución de la red de ventilación permite una asignación más eficiente de los caudales de aire, una reducción de pérdidas energéticas y una mejora significativa en el control de contaminantes y el confort térmico en las labores críticas. Asimismo, se realizó una estimación de los costos de inversión y operación asociados a la propuesta, demostrando su viabilidad técnica y económica, y constituyendo una herramienta de apoyo para la toma de decisiones orientadas a una gestión eficiente y sostenible del sistema de ventilación minera.
Acceso Abierto
Implementación de un sistema de iniciación centralizado para la reducción del tiempo de chispeo y la exposición del personal en voladuras subterráneas en una mina de la sierra sur del Perú, 2025
(Universidad Católica de Santa María, 2026-08-12) Molina Machaca, Sandra Maria
La presente investigación se desarrolló en una operación minera subterránea, donde se implementó un sistema de iniciación centralizado que permite ejecutar el disparo de manera centralizada desde superficie, mediante la integración de componentes como la unidad de disparo (SBC), unidades de control de voladura (BCU) y una infraestructura de comunicación con sistema leaky feeder y radios industriales tipo Ripex. Como parte de la metodología, se realizó el análisis de indicadores operativos y de seguridad, tales como el tiempo de chispeo, la cantidad de personal expuesto durante el proceso, la confiabilidad del sistema y el comportamiento de las voladuras ejecutadas. Los resultados evidencian una reducción significativa del tiempo de chispeo de 30 minutos a 5 minutos, así como una disminución de la exposición del personal encargado de la iniciación. Se obtuvo una cobertura operativa progresiva del sistema, alcanzando un 32.59% durante el periodo de evaluación, con un total de 274 voladuras ejecutadas. Los indicadores de seguridad registraron valores óptimos, con ausencia de eventos, frecuencia y severidad de accidentes. Adicionalmente, se identificaron oportunidades de mejora en la eficiencia energética y operativa, como la reducción del tiempo de funcionamiento de ventiladores y el incremento en el rendimiento del ciclo de perforación. En conclusión, la implementación del sistema de voladura centralizada permite mejorar significativamente la seguridad, reducir la exposición del personal, optimizar los tiempos operativos y generar beneficios adicionales en la eficiencia de la operación minera. Estos resultados validan la viabilidad del sistema como una alternativa tecnológica efectiva en minería subterránea.
Acceso Abierto
Optimización de los tiempos operativos en el área de control de calidad mediante el análisis XRF en húmedo del concentrado de cobre en una empresa minera del terminal portuario de Matarani, 2025
(Universidad Católica de Santa María, 2026-07-02) Malaga Alvarez, Jasson
La minería del cobre, un sector crucial para la economía global, enfrenta desafíos operativos relacionados con la eficiencia en los procesos de análisis de concentrado de cobre. Los métodos tradicionales, aunque ampliamente utilizados, presentan limitaciones significativas en cuanto a tiempos de respuesta y precisión, lo que afecta la competitividad y los costos operativos de las empresas mineras. En este contexto, esta investigación tiene como objetivo optimizar los tiempos operativos en el área de control de calidad, implementando un análisis XRF en húmedo del concentrado de cobre en una empresa minera del terminal portuario de Matarani. El estudio se llevó a cabo durante un periodo de seis meses, donde se compararon los métodos tradicionales de análisis con el modelo propuesto de análisis optimizado. Se evaluó la eficiencia operativa mediante la reducción de los tiempos de análisis, mejorando la precisión de los resultados y contribuyendo a la toma de decisiones más ágil en los procesos de extracción. Los resultados indican que el uso de la espectrometría de rayos X (XRF) en combinación con un análisis húmedo optimizado reduce significativamente los tiempos operativos, alcanzando una mejora del 25% en la precisión y un 30% en la reducción de los tiempos de procesamiento en comparación con los métodos convencionales. Además, la investigación demuestra que la implementación de tecnologías avanzadas no solo mejora la eficiencia operativa, sino que también contribuye a la reducción de costos, incrementando la competitividad en el sector minero. Este estudio proporciona un modelo replicable para ser implementado en otros laboratorios mineros, con el fin de mejorar la eficiencia en la industria del cobre.
Acceso Abierto
Mejoramiento de la tasa de excavación mediante la aplicación de una emulsión encartuchada en el taco en la zona de mineral con alteración yeso anhidrita en una mina en el sur del país, 2025
(Universidad Católica de Santa María, 2026-07-16) Collantes Castillo, Kevin Bryan
El presente trabajo de investigación aborda la implementación de una emulsión encartucha en taladros de producción para la zona de taco (Senatel™ Pulsar™), teniendo como objetivo demostrar la mejora en la tasa de excavación, evaluando para ello los resultados obtenidos con respecto a proyectos con diseños de carga con y sin dicho elemento. Para lo cual hemos implementado dicha emulsión encartuchada en la zona de taco, donde la energía del explosivo no termina de fragmentar al macizo dadas las condiciones necesarias en los taladros (confinamiento). La zona de estudio comprende a la zona mineralizada (Fase inferior del tajo); en ambos casos, tanto para los proyectos con Senatel™ Pulsar™ como los proyectos sin dicho elemento, se realizaron disparos en la misma zona, con características litológicas y geológicas similares, así como también el diseño de carga y retardos, para que la comparativa refleje datos correctos; además dicha zona al encontrarse en la parte más profunda del tajo representa al macizo más afectado por la alteración yeso-anhidrita. Lo cual resulta muy conveniente para realizar nuestras pruebas, puesto que se requiere mejorar la fragmentación en dicha zona. Después de haber realizado las pruebas correspondientes y su análisis comparativo respectivo mostró que hubo un incremento del 2,68% (164,84 t/h) en la tasa de excavación, demostrando así el poder rompedor que posee dicha emulsión encartuchada.
Acceso Abierto
Optimización de la fragmentación y productividad en minería superficial mediante la implementación de explosivos energéticos
(Universidad Católica de Santa María, 2026-07-06) Salcedo Chuctaya, Veronica Alejandra
La presente investigación tuvo como finalidad optimizar la fragmentación del macizo rocoso y la productividad operativa en una operación minera superficial mediante la implementación de un nuevo explosivos energéticos, específicamente el uso de Quantex 2.0, en la Unidad Minera Antapaccay durante el año 2024. El estudio se enmarcó dentro de un enfoque cuantitativo, con tipo de investigación aplicada y nivel explicativo, utilizando como fuente principal los registros técnicos proporcionados por la empresa Enaex. Se realizó una comparación entre los resultados operativos del segundo trimestre (con voladura convencional y Quantex 1.0) y el tercer trimestre (con voladura optimizada y Quantex 2.0), evaluando indicadores clave como P80, P50, porcentaje de finos <1 pulgada, toneladas por hora (T/H), consumo de explosivo (kg/t) y costo por tonelada (USD/t). Los resultados mostraron una reducción del P80 de 3.57 a 3.03 pulgadas, un incremento del 14.57% en los finos y un aumento del 15.39% en la productividad. A pesar del mayor consumo específico de explosivo (+57.95%), el costo unitario por tonelada se redujo en −9.23%, lo que demuestra que una mayor inversión en energía de voladura fue compensada por mejoras operativas. Los hallazgos validan que el uso de explosivos energéticos, permite obtener una fragmentación más uniforme, mayor eficiencia operativa y reducción de costos. El estudio concluye recomendando estandarizar el nuevo explosivo en zonas con rocas duras similares y aplicar un monitoreo continuo del P80 como indicador estratégico de control operativo.
Acceso Abierto
Optimización integral del proceso de perforación y voladura actual para mejorar la estabilidad en los taludes en carretera en un proyecto minero en zona sur de Perú
(Universidad Católica de Santa María, 2026-07-14) Maldonado Cruz, Enso Ernesto
El proyecto de investigación aborda la problemática de inestabilidad geotécnica en los taludes de las carreteras de acceso (12 km) de un proyecto minero en el sur del Perú. El estudio identifica que el diseño actual de voladura (Línea Base) es deficiente, caracterizado por el uso de mallas cuadradas (3.5 x 3.5 m), carga indiscriminada de ANFO y detonadores no eléctricos (NONEL). Estas prácticas generan vibraciones excesivas (VPP promedio de 35mm/s) y un daño por retroceso (backbreak) de 1.2 metros, comprometiendo la seguridad y aumentando los costos de mantenimiento. El objetivo principal es transitar de un enfoque de voladura de producción a una voladura controlada para preservar la integridad del macizo rocoso. La investigación es de tipo aplicada con un nivel descriptivo-explicativo, se utilizó un diseño cuasi-experimental comparando dos grupos de datos: 1. Grupo Control (Diagnóstico): Voladuras con el diseño estándar deficiente. 2. Grupo Experimental (Propuesta): Pruebas piloto implementando un diseño optimizado que incluye: Geometría: Malla triangular (B=4.0m, S=4.8m) y técnica de Precorte (S=0.8m). Explosivos: Uso de cargas desacopladas (emulsiones) en filas de contorno y buffer. Tiempos: Implementación de Detonadores Electrónicos con secuencias precisas (17 ms entre taladros). El análisis de datos incluyó filtrado estadístico mediante Rango Intercuartílico (IQR) para descartar valores atípicos y el uso del modelo matemático de Holmberg & Persson para calibrar la Ley de Atenuación de Vibraciones del sitio, logrando una validación con un R2 de 0.84. La implementación del plan de optimización demostró mejoras significativas en la estabilidad y seguridad: Se logró reducir la Velocidad Pico Partícula de un promedio de 35mm/s a valores inferiores 12 mm/s (los datos experimentales arrojaron valores entre 10.58 y 11.77 mm/s. El daño al talud se redujo de 1.2 m a menos de 0.3m, logrando taludes lisos y competentes. Se aumentó la frecuencia dominante de 10-20 Hz a más de 40 Hz, lo cual es menos perjudicial para las estructuras. Se determinó que para cumplir con los estándares de seguridad (VPP < 12 mm/s), la carga operante máxima debe limitarse a 373 kg por retardo a una distancia de 45 m.
Acceso Abierto
Evaluación de la transición tecnológica de la perforación convencional a la perforación autónoma en una mina superficial en el sur del Perú, Arequipa 2024
(Universidad Católica de Santa María, 2026-07-03) Sirlupu Zarate, Cristhian Alexander
El presente trabajo de investigación evaluó comparativamente la transición tecnológica de la perforación convencional a la perforación autónoma en una mina superficial del sur del Perú. Mediante un diseño explicativo-comparativo, para tal efecto se analizaron cuatro perforadoras (dos convencionales modelos Epiroc DM45 y dos autónomas modelo Epiroc Pit Viper 351 con sistemas RCS y Mobius for Drills) bajo condiciones operativas equivalentes durante el año 2024. Para un correcto análisis se evaluaron indicadores clave de desempeño (KPIs) considerando cuatro dimensiones: técnicos (precisión y calidad de los taladros), operativos (disponibilidad, tiempo de ciclo y penetración), económicos (costo por metro perforado y por hora de operación) y de seguridad laboral (horas-hombre expuestas e incidentes). Los resultados, presentados en las Tablas 9, 12, 15 y 20, demostraron que la perforación autónoma superó significativamente al sistema convencional en todos los indicadores analizados registrando incluso reducciones de hasta 61% en las desviaciones de los taladros, y un incremento de 6,4 puntos porcentuales en disponibilidad operativa, una reducción del 5,7 % en el costo por metro perforado y una reducción del 63,9 % en las horas-hombre expuestas, con eliminación total de incidentes reportados. Por lo tanto, se concluye que la perforación autónoma constituye una alternativa tecnológica viable, eficiente y segura para las operaciones mineras superficiales del sur del Perú, contribuyendo significativamente con la mejora de la productividad, la reducción de costos y la protección de la integridad del personal.
Acceso Abierto
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 Stefano
La 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.
Acceso Abierto
Evaluación del impacto de la implementación de un sistema de seguridad y salud en el trabajo sobre la incidencia de accidentes laborales en la Sociedad Minera Virgen de Lourdes Milagrosa, región Arequipa, 2024
(Universidad Católica de Santa María, 2026-06-19) Saldivar Guerreros, Jeancarlo Bryan
El objetivo de esta investigación es evaluar el impacto de la implementación de un Sistema de Seguridad en el Trabajo (SST) en la incidencia de accidentes laborales en la Sociedad Minera Virgen de Lourdes Milagrosa, ubicada en la Región Arequipa, en el contexto de la minería artesanal. Se formuló la hipótesis de que la implementación de un SST y la mejora en las condiciones de seguridad y salud ocupacional disminuirían significativamente los accidentes laborales. El estudio se desarrolló bajo un enfoque cuantitativo, con un diseño cuasi experimental de tipo pretest - postest, utilizando encuestas tipo Likert aplicadas a 19 trabajadores antes y después de la implementación del sistema. Se aplicaron pruebas estadísticas como la t de muestras relacionadas y análisis de correlación. Los resultados evidenciaron una reducción de accidentes graves del 33.3% al 6.7%, e incremento de accidentes leves hasta el 80%, lo que indica una disminución en la gravedad de los incidentes. De los 15 ítems evaluados, 11 presentaron mejoras significativas (p < 0.05) en percepción de seguridad. Destaca la capacitación en seguridad, con una correlación positiva significativa (r = 0.571, p = 0.01). Asimismo, se identificó una correlación negativa entre el nivel artesanal de la minería y prácticas de seguridad (r = -0.524, p = 0.012), confirmando que el nivel artesanal de la minería incrementa el riesgo de accidentes. Tras la implementación del Sistema de Seguridad en el Trabajo (SST), los puntajes promedio de los indicadores de seguridad aumentaron de 2.5–2.9 a 4.2–4.7. Factores como la ausencia de EPP y señalización mostraron una relación directa con la frecuencia de accidentes (r > 0.45, p < 0.05). Finalmente, el 93% del personal percibió una mejora general en las condiciones de seguridad.
Acceso Abierto
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 Emanuel
La 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.
Acceso Abierto
Propuesta de desarrollo de un inclinado para el acceso y extracción de mineral de la veta Natividad en el nivel 3150 de la unidad minera Barreno
(Universidad Católica de Santa María, 2026-06-17) Segura Muchaypiña, Carlos Alfonso
El presente trabajo de investigación tiene como objetivo principal diseñar un sistema de extracción mediante un pique inclinado para acceder a la veta Natividad en el nivel 3150 para la extracción de la veta en la Unidad Minera Barreno. Metodológicamente, el estudio corresponde a una investigación de tipo aplicada y tecnológica, con un nivel descriptivo y explicativo, enfocado en solucionar la problemática operativa y económica de profundización que enfrentan las minas convencionales con recursos de inversión limitados. Para dar solución a este problema, se planteó el diseño técnico de una labor minera con una sección terminada de 2.4 m de ancho por 2.1 m de alto, desarrollada perpendicularmente a una gradiente negativa de 30° respecto a la horizontal. De acuerdo con los cálculos ingenieriles y resultados, se determinó que el sistema de izaje óptimo para alcanzar la meta de producción en la operación en el llenado de trenes de tres carros mineros tipo U-35, transportando una capacidad útil de 4.80 tm de mineral por viaje. Para movilizar la masa total del sistema, la cual fue calculada en 7.897 tm, es indispensable la instalación de un cable de acero tipo Flattened-Triangular Strand de 24 mm de diámetro. Este sistema debe ser accionado por un winche eléctrico Worthilla Saffer de 60 HP con un tambor dimensionado a 1152 mm, garantizando un tiempo de ciclo de 117 segundos por viaje. Asimismo, la excavación se sustenta en el diseño de una malla de perforación de 42 taladros basada en el método matemático de Roger Holmberg.
Acceso Abierto
Vigilancia inteligente y respuesta ágil mediante drones en la seguridad minera superficial
(Universidad Católica de Santa María, 2026-04-10) Llerena Caneo, Raul Caleb
La presente investigación tiene como objetivo proponer un sistema de vigilancia inteligente basado en el uso de drones para mejorar la seguridad en operaciones de minería superficial. La problemática abordada se centra en las limitaciones de los métodos tradicionales de supervisión, los cuales presentan restricciones en cobertura, tiempo de respuesta y exposición del personal a zonas de alto riesgo. La metodología empleada corresponde a un enfoque aplicado, en el cual se diseñó un sistema estructurado en componentes de adquisición de datos, procesamiento de información y toma de decisiones, complementado con un protocolo de operación que permite estandarizar su uso en el entorno minero. Asimismo, se desarrolló un análisis de viabilidad técnica, económica y operativa, incluyendo la estimación de la inversión inicial (CAPEX) y los costos operativos (OPEX), con el fin de evaluar la sostenibilidad del sistema. Para validar la propuesta, se realizó una simulación en un entorno representativo de minería superficial, considerando zonas críticas como taludes, áreas de voladura y rutas de tránsito de maquinaria pesada. Los resultados evidenciaron una mejora en la cobertura de monitoreo, una reducción significativa en el tiempo de supervisión, un incremento en la frecuencia de inspección y una disminución en la exposición del personal a condiciones de riesgo. Se concluye que la implementación del sistema de vigilancia con drones es técnica y económicamente viable, y contribuye de manera significativa a la optimización de la seguridad minera, constituyendo una alternativa eficiente frente a los métodos tradicionales de supervisión.
Acceso Abierto
Reducción de costos de perforación a través del cambio de broca DHD340 por TD40 en perforaciones con martillo de fondo precorte en una mina superficial
(Universidad Católica de Santa María, 2026-06-04) Quiñones Machacca, Victor
La investigación actual busca alcanzar el objetivo, “Reducir los costos de perforación a través del cambio de broca modelo DHD340 al modelo TD40 en perforaciones con martillo de fondo precorte en una mina superficial”. Esta investigación es aplicada y tiene un diseño cuasi experimental; su nivel es comparativo y descriptivo tecnológico. Los instrumentos utilizados son la base de datos del seguimiento de metros perforados y cambio de brocas para perforaciones DTH. Los resultados demuestran que, el cambio al modelo TD40, si reduce los costos de perforación significativamente, mostrando un p(valor) menor al 5%. El PDC promedio del martillo de fondo precorte con el modelo DHD340 fue de 1.20 de enero a setiembre del 2023; mientras que con la implementación del modelo TD40, el PDC promedio fue de 0.53 de octubre del 2023 a diciembre del 2024. Por último, el PDC promedio de la broca, con el modelo DHD340 fue de 2.49 enero a setiembre del 2023; mientras que con la implementación del modelo TD40, el PDC promedio fue de 1.17 de octubre del 2023 a diciembre del 2024.
Acceso Abierto
Aplicación de la metodología Lean Six Sigma para la optimización del proceso de acarreo en operaciones de minería a tajo abierto en el sur del Perú
(Universidad Católica de Santa María, 2026-05-22) Ayala Pineda, Aarón
La presente investigación desarrolla la aplicación de la metodología Lean Six Sigma en el proceso de acarreo de material en una operación minera a tajo abierto ubicada en el sur del Perú, con el propósito de incrementar la eficiencia operativa y consolidar prácticas de mejora continua. Para tal fin, se implementó el ciclo DMAIC (Definir, Medir, Analizar, Mejorar y Controlar), el cual permitió estructurar un análisis riguroso y orientar las acciones correctivas de manera sistemática. Durante la fase de diagnóstico se identificaron diversos factores que afectaban directamente el desempeño de la operación, tales como la presencia de tiempos improductivos recurrentes, deficiencias en la coordinación entre áreas operativas, ausencia de indicadores de gestión estandarizados y fallas vinculadas al mantenimiento preventivo y correctivo de la flota de acarreo. Estos aspectos fueron determinados como causas raíz que limitaban la productividad y generaban sobre costos en la operación minera. La implementación de estas acciones requirió una inversión total de USD 122,450, que consideró tanto los costos estratégicos (capacitación, adquisición tecnológica y supervisión técnica), como los costos operativos (mano de obra, mantenimiento y suministros asociados). Como resultado, se proyectó un ahorro anual de USD 240,300, lo que representa una relación costo-beneficio de 1.96, demostrando la viabilidad técnica y económica del proyecto. Los resultados alcanzados evidenciaron mejoras notables en indicadores críticos de gestión, tales como la reducción del tiempo de ciclo, el incremento de la disponibilidad y confiabilidad de los equipos de acarreo, la optimización en el consumo de combustible y la disminución del trabajo derivado de fallas operativas. Asimismo, la metodología contribuyó a consolidar una cultura de mejora continua dentro de la organización, generando impactos positivos tanto en la productividad como en la sostenibilidad económica. En conclusión, la aplicación de Lean Six Sigma en operaciones mineras a tajo abierto constituye una herramienta eficaz para la optimización de procesos, la gestión eficiente de recursos y la creación de valor económico sostenible.

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