Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Reducción de dilución mediante la aplicación de voladura diferenciada en labores de Breasting dentro de la mina Pallancata(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-04-11) Hinostroza Araujo, Franco; Yabar Encarnacion, Gian Pierre; Cabello Robles, Oscar LuisLa zona de Pablo que se encuentra dentro de la unidad minera Pallancata no cuenta con anchos de veta constantes (entre 0.8 metros a 10 metros de ancho), por lo que resulta necesario buscar nuevos métodos para poder explotar el yacimiento de forma eficiente. La presente investigación tiene como objetivo disminuir la dilución actual que se tiene en los tajeos de breasting, mediante el uso de voladura diferenciada, la dilución actual es de 250%, para secciones de 3.5m x3.5m con potencias de veta menores a 2 metros. Se realizó el estudio con los recursos y materiales que ya se contaban dentro de la empresa para evitar incurrir en gastos adicionales, más específicamente, se realizó dentro de dos tajeos pilotos (GL 2087 y BA 1905) dentro de la veta Pablo, los cuales estuvieron acondicionados para la correcta medición de datos. La veta Pablo presenta una zona baja con potencias entre 2 a 5 metros con buzamientos entre 70 a 90 grados donde se realiza Bench and fill y una zona alta donde presenta potencias entre 80 centímetros a 2 metros con buzamientos entre 50 a 70 grados donde se realiza corte y relleno mecanizado, siendo esta ultima el foco de la tesis y en la cual se logró reducir la dilución cerca de un 80%. La maquinaria necesaria para los procesos unitarios de perforación, voladura y acarreo fue brindada por la compañía minera en coordinación con distintas empresas tercerizadas. Las mallas y resultados obtenidos solo podrán ser aplicables a operaciones que cuenten con las mismas características geológicas y geomecánicas. Se plantearon nuevas mallas que se adecúen de mejor forma a los datos obtenidos anteriormente, generando nuevos estándares.Ítem Texto completo enlazado Propuesta de planeamiento y diseño de un pique inclinado como sistema de extracción de una mina convencional al norte del Perú(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-11-11) Rengifo Arakaki, Rodrigo Akinori; Crisóstomo Calderón, Daniel Andrés; Vidal Sánchez, Elmer AlbertoSabiendo que, con la coyuntura actual, los precios están variando constantemente y ello representa un riesgo para cualquier operación y proyecto. Mineras artesanales en expansión, requieren de estudios más sensibles y actualizados para la realización de sus proyectos. Por ello, el objetivo del presente estudio es realizar el planeamiento y diseño del sistema de extracción de la mina artesanal ubicada al norte del Perú (en adelante La Mina) para el izaje y transporte de material hacia la superficie actualizado a la coyuntura actual. El diseño se basa en una labor inclinada denominada pique inclinado que conectará el nivel 60 con el nivel 0 de extracción a superficie de acuerdo al plan de producción del presente año. Para la realización del trabajo, en primer lugar, se determinan las características del sistema de extracción (cables, motores, carga, etc.). Luego, se realiza el planeamiento de todo el ciclo de construcción para obtener un calendario (151 días). Con ello, se estiman los costos parciales y total de toda la obra dando un costo total de la obra aproximado de 136,270 USD utilizando ANFO como explosivo. Por último, se realizó el análisis económico del flujo de caja por un periodo de seis meses (desde el inicio de la elaboración de la obra hasta la conclusión de la misma y el momento de la recuperación de la inversión) lo cual dio como resultado un VAN aproximado de 10,580 USD y un TIR de 3% con un periodo de retorno de 6.71 meses desde el inicio de la obra y 0.71 desde que comienza a utilizarse la labor. Lo que indica que es un proyecto viable bajo las condiciones en las que se realiza el presente estudio.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un sistema automatizado de monitoreo y control de humedad y PH del regadío sobre una pila mineral para extraer oro por lixiviación(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-03-29) Saravia Conislla, Jean Pierre; Furukawa Fukuda, Roberto SumiyoshiLa extracción de recursos minerales por parte de las empresas mineras conlleva una inversión de recursos económicos elevados por lo que el control óptimo de dicho proceso se convierte en una necesidad primaria para la empresa puesto que permite que los recursos invertidos sean utilizados eficientemente en el desarrollo de dicho proceso a fin de obtener los mejores beneficios para la empresa. El siguiente trabajo de investigación y desarrollo tiene como desafío reducir el consumo de material lixiviante utilizado para el regadío sobre la pila de lixiviación. Se toma de muestra una hectárea, 10000m2, para realizar el trabajo de investigación. La solución propuesta se basa en el diseño de un sistema automatizado para riego por goteo controlado desarrollado en base a la plataforma de desarrollo libre Arduino Uno. El mineral que se desea extraer de la pila es el oro, se escogió este metal puesto que, conjuntamente con el cobre, son los minerales de mayor valor económico para el Perú. El objetivo principal del sistema es medir la humedad y el pH en la pila, estas variables serán las que representen a las variables del proceso. Estas emiten señales eléctricas las cuales serán procesadas para ser interpretadas por el controlador. Tanto el nivel de humedad, así como el nivel de pH son comparados con niveles de referencia, de esta manera el controlador tomará una decisión acerca del funcionamiento del actuador las cuales estarán representadas por válvulas solenoides. La operación de estas válvulas es de apertura y cierre de la misma, con la finalidad de limitar el flujo de material lixiviante que será goteada hacia la pila mineral. Además, se desarrollará un software de monitorio basado en el programa LabView, la cual permite visualizar las variables involucradas en el proceso en una interfaz gráfica. De esta manera, el usuario puede llevar un seguimiento del proceso de riego, así como conocer el estado actual de la humedad y el pH en la pila.Ítem Texto completo enlazado Trade off entre el método de tajeo por subniveles y el corte y relleno ascendente para minar la Veta Thalia de una mina subterránea(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-02-17) Diaz Huamani, William Rodrigo; Ortega Salas, Carlos AndrésEn la actualidad, la mina subterránea en estudio viene explotando vetas de poca potencia (menores a 2 metros) y calidad de macizo rocoso regular por el método de corte y relleno ascendente, método que si bien es cierto nos da una mayor seguridad en la planificación puesto que se tiene un aporte de mineral más constante que otros métodos, presenta ciclos de minado bastante largos, uso de mano de obra extensiva y una productividad media en comparación a otros métodos. En ese sentido el presente trabajo de investigación busca determinar el método más económico, con mayor productividad y seguridad para explotar la Veta Thalia, una veta con características similares a las descritas anteriormente. De acuerdo a lo mencionado, nace la idea de realizar un análisis para comparar el método de explotación actual con otro de carácter masivo. Es así que se usó el método de Nicholas para determinar posibles métodos tentativos, los cuales fueron contrastados con los métodos que viene aplicando la empresa minera en estudio; dando como resultado a los más óptimos el método de taladros largos y corte y relleno ascendente. Realizando un Trade off entre los métodos mencionados anteriormente, se determinó que el método de corte y relleno ascendente es la mejor opción para explotar la Veta Thalia puesto tiene un VPN de $11,149,460, un monto mayor en 9% a lo obtenido por el método de taladros largos.Ítem Texto completo enlazado Caracterización mineralógica de mineral de cobre con mena principal de calcopirita en dos molinos de laboratorio(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-10-20) Leyton Arce, Juan José; Cuisano Egúsquiza, Julio CésarLa adecuada selección del procedimiento y equipos para la extracción y procesamiento de un mineral es influyente en el impacto ambiental que este proceso ocasiona, afectando de manera directa e indirecta. La primera se refiere concretamente a los residuos del proceso, por ejemplo, relaves y polvos. La segunda es el impacto ambiental que generan el suministro de insumos como agua o energía eléctrica. Se sabe que, la adecuada caracterización de un material permite seleccionar y optimizar la extracción y el procesamiento de un mineral. Parámetros característicos como el índice de trabajo brindan una primera apreciación sobre el consumo de energía necesario para procesar el mineral. Asimismo, la curva de moliendabilidad permite inferir el comportamiento del mineral durante un proceso real de molienda, siendo este el proceso que implica el mayor consumo de energía en la planta. Es por esto que, el presente trabajo de investigación tiene como objetivo obtener el índice de trabajo y la curva de moliendabilidad para realizar la caracterización mineralógica de mineral de cobre con mena principal de calcopirita en dos molinos de laboratorio. Por ellos se implementaron procedimientos e instrumentos estandarizados de acuerdo a lo recomendado por la bibliografía especializada. Finalmente, como resultado se obtiene la curva de moliendabilidad (característica de un mineral duro) y el índice de trabajo que varía entre los valores de 15,4 o 15,23 kW-h/tonelada métrica procesada.Ítem Texto completo enlazado Plan de minado a largo plazo de la veta pablo y pablo piso en la unidad minera Ayacucho(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-10-22) Trujillo Peláez, Jesús Enrique; Huamán Barrazueta, Luis Daniel; Cedron Lassus, Mario FernandoLa presente tesis se basa en la Mina Ayacucho, se trata de una mina subterránea de vetas con potencias promedio de 10 metros. Esta mina produce Plata (como mineral principal) y Au (como subproducto). Esta tesis tiene como objetivo principal Establecer un plan de minado a largo plazo hasta el agotamiento de reservas de la Veta Pablo y Pablo Piso. Para ello, se empleará una metodología de trabajo la cual consiste en realizar el cálculo de la estimación de reservas de las vetas pablo y pablo piso; elaborar un plan de avances a largo plazo; realizar un plan de producción a largo plazo y por ultimo realizar la evaluación económica del plan de minado, en la cual se utilizará el método de Montecarlo. Se recalca la importancia de la presente tesis debido a que cada vez nos encontramos en un panorama donde la volatilidad de los precios de los metales, guerras comerciales (como es el caso de EEUU y CHINA), profundización de las minas, factores sociales, ambientales (como es el caso de CHINA que se encuentra en una regulación para la emisión de gases generados por la industria), mayores cobros de impuestos especiales para la minería, hacen que las evaluaciones económicas (donde el plan de minado es parte principal) de los proyectos mineros deban ser más exhaustivas y con menos riesgo para que se genere mayor beneficio para los stakeholders y shareholders.Ítem Texto completo enlazado Diseño de la arquitectura de un extractor de endmembers de imágenes hiperespectrales sobre un FPGA en tiempo real(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-11-27) Luis Peña, Christian Jair; Cano Salazar, Christian EnriqueEl presente trabajo consiste en el dise˜no hardware de un extractor de endmembers para im´agenes hiperespectrales en tiempo real empleando el algoritmo N-FINDR. Para comprobar la efeciencia de la arquictectura se utiliz´o la imagen hiperespectral Cuprite la cual tiene un tama˜no de 350 350 y fue capturada por el sensor aerotransportado AVIRIS, el cual escanea una columna de 512 p´ıxeles en 8.3ms. Por ende, el procesamiento de la referida imagen se realizar´a en menos de 1.98 segundos para alcanzar el tiempo real. En primer lugar, el algoritmo fue analizado por medio del entorno de programaci´on MATLAB® con el fin de identificar los procesos m´as costosos computacionalmente para optimizarlos. Adem´as, se realiz´o el estudio de una nueva forma de eliminaci´on de pixeles en el an´alisis por medio de un pre-procesamiento con la intenci´on de reducir el tiempo de ejecuci´on del algoritmo. Posteriormente, se analiz´o el proceso m´as costoso computacionalmente y se propuso un dise˜no algor´ıtmico para mejorar la velocidad del proceso. En segundo lugar, se realiz´o la s´ıntesis comportamental de la aplicaci´on software con la finalidad de obtener una arquitectura hardware del sistema. La arquitectura fue descrita utilizando el lenguaje de descripci´on de hardware Verilog. Finalmente, el dise˜no se verific´o y valid´o mediante la herramienta ISim de Xilinx, a trav´es del uso de testbenches, realizando la sintesis de la arquitectura dise˜nada sobre un FPGA Virtex 4 utilizado el software ISE de la empresa Xilinx obteniendo una frecuencia de operaci´on estimada de 69.4Mhz, que representa un 64% de mejora, respecto de la referencia [1], llegando a procesar una imagen hiperespectral en 17.98 segundos. Sin embargo, con esta frecuencia no es posible alcanzar el procesamiento en tiempo real esperado utilizando la familia Virtex 4. La arquitectura dise˜nada, fue optimizada utilizando paralelismo de operaciones, lo cual hace que se incremente el ´area de dise˜no, excediendo el l´ımite de slices disponibles en el modelo Virtex 4 utilizando en la referencia [1], por ello se identific´o mediante las hojas de datos de la familia Virtex que el FPGA m´as id´oneo para soportar la arquitectura dise˜nada es la Virtex 7 modelo XC7VX980T que supera los 71,096 slices que requiere la presente arquitectura, obteniendo una frecuencia de operaci´on de 112.819MHz.Ítem Texto completo enlazado Estrategias para reducir la dilución mediante criterios geomecánicos en el método de minado de tajeo por subniveles(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-03-06) Jesusi Apolinario, Omar Walter; Pehovaz Álvarez, Humberto IvánLa presente tesis comprenderá el plantear las estrategias necesarias para controlar la dilución del mineral aplicando criterios geomecánicos en el método de minado de Tajeo por subniveles, estas se aplicarán a un caso de estudio con el fin de reducir el porcentaje de dilución secundaria. Un tema muy arraigado en la industria minera es que al mecanizar una operación minera y/o incrementar la producción resulta en costos menores y en mayores utilidades, esto es cierto en la medida de que la dilución se mantiene constante o en niveles aceptables. Este trabajo de tesis se inicia revisando la bibliografía específica existente sobre la dilución y los parámetros que influyen en ella, para tomar énfasis en los parámetros geomecánicos influyentes y desarrollar estos parámetros en la tesis. Con esto se formulan las estrategias a aplicar para controlar y reducir la dilución secundaria (dilución no planeada), del mineral. Posteriormente se procedió a levantar la información necesaria (mapeos y logueos geomecánicos), para la Caracterización y Clasificación Geomecanica, adicionalmente se contaba con información de ensayos de laboratorio lo que permitió definir las propiedades índices de la roca intacta, para luego con los mapeos y logueos geomecánicos correspondientes a la zona de estudio de la veta, poder definir las propiedades índices del macizo rocoso. Con esta información se procedió a usar herramientas de diseño empírico como son el Método Gráfico de Mathews para la estabilidad de tajeos (N extendido), el Equivalente Lineal de Sobrerotura (ELOS) de Clark & Pakalnis y la última versión ELOS de Capes para la estimación de la dilución, el Método de Carter para dimensionar los pilares puentes, y el método de Barton para el diseño del sostenimiento en las labores. Adicionalmente se utilizó métodos numéricos, a través del programa Phase2 de Rocscience, que utiliza el método de elementos finitos para calcular las deformaciones y esfuerzos con el fin de evaluar las condiciones de Estabilidad de los tajeos diseñados con los métodos empíricos mencionados previamente. Finalmente se plantean las conclusiones y recomendaciones que se lograron a través de la realización de la tesis.Ítem Texto completo enlazado Diseño del sistema motriz de un molino de martillos con capacidad de procesamiento de 4 ton/h de cal hidratada(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-06-25) Párraga Córdova, Jhonnatan Harol; Valverde Guzmán, Quino MartínEl presente documento de tesis comprende el diseño del sistema motriz de un molino de martillos con capacidad de procesamiento de 4 Ton/h cal hidratada, el cual posee conexión fija de los martillos y tiene como objetivo principal fragmentar y reducir el tamaño del material hasta obtener una granulometría de malla N° 100. EL diseño del sistema motriz del molino comprende: árbol de transmisión; pines de soporte; martillos; disco porta ejes; disco asegurador; separadores de discos; selección de motor eléctrico; fajas de transmisión y rodamientos. Dentro del proceso de elaboración de la tesis se realizaron ensayos experimentales, tales como el ensayo de impacto y el ensayo para determinar el índice de trabajo (work index). Estos ensayos se realizaron con el fin de poder calcular la potencia de molienda: el ensayo de impacto nos arrojó un valor de velocidad de rotura de 7.67 m/s y por lo tanto una potencia de 36.2 kW; mientras que el ensayo de work index arrojó un valor de índice de trabajo de cal hidratada de 14.62 kw/Ton/h y por lo tanto una potencia de 194 kW. Finalmente se elige el valor de 36.2 kW para la potencia de molienda que nos garantiza el cumplimiento de la capacidad de procesamiento y la fragmentación de los granos de cal hidratada. Se realizó el dimensionamiento de todos los componentes. Destaca que el árbol de transmisión se verificó por resistencia, fatiga, deformación transversal y verificación dinámica. En la verificación por fatiga se obtuvo un F.S fatiga de 3.5, que es mayor al factor de seguridad recomendado de 2.5. El máximo valor de deformación transversal es de 0.064 mm/m que es inferior al máximo valor permitido para árboles 0.5 mm/m . En la verificación dinámica la velocidad del sistema en frecuencia natural resulta ser de 3574.8 rpm y como la velocidad del sistema es 1800 rpm se tiene que la zona de trabajo del árbol de transmisión es el lado subcrítico, lo cual es admisible. Finalmente, se puede afirmar que se realizó un correcto dimensionamiento del árbol de transmisión. El motor eléctrico se seleccionó de manera adecuada ya que el tiempo de aceleración, 2.4 segundos fue menor al tiempo de rotor bloqueado, 20 segundos. Además, se calculó la vida nominal en horas del rodamiento 2312k resultando ser 49 mil horas, lo cual supera el rango establecido (20 – 30 mil horas) para el tipo de carga.Ítem Texto completo enlazado Planeamiento y diseño del sistema de extracción del proyecto de profundización de la U.O. San Braulio Uno(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013-04-19) Arias Calla, Lino David; Río Amézaga, Mario delEl presente trabajo tiene como objetivo realizar el diseño y planeamiento del sistema de extracción de mineral y desmonte del proyecto de profundización de la mina San Braulio Uno. Este sistema se basará principalmente en realizar un pique inclinado para transportar todo el material –sea desmonte o mineral- desde el nivel inferior a desarrollar, es decir el Nv. 3880, hacia el Nv. 3950, por donde se evacuará todo este material mediante locomotora y carros mineros hacia superficie, todo esto de acuerdo al plan anual de minado para el presente año. El desarrollo de este trabajo expone, en primer lugar, la determinación de todas las características el sistema de extracción, el cual incluye el izaje propiamente dicho, así como el transporte involucrado directamente al izaje. Por tanto, en cuanto al primero, se presenta el diseño del pique inclinado, el ciclo de trabajo del izaje y el cálculo de la capacidad del motor del winche eléctrico requerido. En cuanto al transporte, se determina también las características del motor de las locomotoras a usar, el tamaño del tren y por último, el diseño de las estaciones del pique. La segunda etapa consiste en el planeamiento operativo del sistema de extracción, es decir, de las actividades de izaje y transporte, en donde se determina los recursos necesarios y describe las secuencias de los ciclos de trabajo para ambas actividades. Finalmente, se realiza un planeamiento de la infraestructura mina necesaria para el sistema de extracción, que incluye un cronograma del laboreo, los costos de capital y operación. Asimismo, se presenta una evaluación económica global del proyecto de profundización, en donde se consideran adicionalmente las inversiones y costos estimados de la operación, con el fin de obtener indicadores económicos que contemplen la evaluación integral del proyecto de profundización.