ANEXO V

Informe Vibraciones

LINEA BASE DE VIBRACIONES

“Modificación Proyecto de explotación Minera

Cinabrio”

Compañía Minera Punitaqui S.A.

IT Nº 06-029/2008 Elaborado para:

MWH

05 de junio de 2008

TABLA DE CONTENIDOS 1. RESUMEN............................................................................................................................................... 2 2. OBJETIVOS ............................................................................................................................................ 2 3. ANTECEDENTES..................................................................................................................................... 3 4. METODOLOGÍA.................................................................................................................................... 3

4.1. Equipo profesional 3 4.2. Instrumental utilizado 3 4.3. Mediciones de vibraciones 3 4.4. Parámetro obtenidos 4 4.5. Normativa de Referencia: ISO 2631 Parte 2 4

5. LINEA BASE............................................................................................................................................ 9

5.1. Puntos de Medición 9 5.2. Mapa de los puntos de medición

10 5.3. Fotografías de los puntos de medición

12 5.4. Resultados de las Mediciones

14 6. ANALISIS Y DISCUSION....................................................................................................................... 18

6.1. Respecto a la normativa de referencia ISO 2631 Parte 2 18

6.2. Respecto a los resultados de las mediciones 18

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1. RESUMEN

El presente documento, comprende la Línea Base de Vibraciones del proyecto “Modificación Proyecto de Explotación Minero Cinabrio” y tiene por objeto, caracterizar los sectores que pudieran verse afectados por las vibraciones que se producirán debido a las faenas de operación del proyecto.

El proyecto consiste básicamente, en la ampliación de la capacidad productiva de la Mina Cinabrio a través del cambio en la forma de extracción a rajo abierto. Esto implica la realización de tronaduras en la mina.

Los puntos caracterizados corresponden a zonas en los cuales se ubican asentamientos humanos y específicamente, aquellos donde se encuentran edificaciones potencialmente sensibles a las vibraciones tales como viviendas, escuelas, lugares de culto y otros. Estos se ubican en el sector de Potrerillos, frente a la Mina.

Para definir los límites de vibraciones debido a las etapas de construcción y operación del proyecto, se utilizó la Normativa Internacional ISO 2631 “Evaluación de la exposición del ser humano a vibraciones en todo el cuerpo- Parte 2: vibración continua inducida por impactos en edificios (1 a 80 Hz)”.

En bajas frecuencias, los niveles de aceleración medidos resultaron ser mayores a los recomendados por la normativa de referencia para viviendas durante el período diurno y nocturno en la mayoría de los puntos de medición.

El nivel de vibraciones en sectores cercanos al área de faenas mineras, depende fuertemente del flujo de camiones a través del camino de acceso a la mina.

2. OBJETIVOS

• Obtener los niveles de vibraciones característicos en los sectores potencialmente sensibles dentro del área de influencia del proyecto “Modificación Proyecto de Explotación Minero Cinabrio”.

• Determinar los límites máximos de emisión vibraciones recomendados para el proyecto, de acuerdo a lo establecido en Normativa Internacional ISO 2631 “Evaluación de la exposición del ser humano a vibraciones en todo el cuerpo- Parte 2: vibración continua inducida por impactos en edificios (1 a 80 Hz)”

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3. ANTECEDENTES

El proyecto “Modificación Proyecto de Explotación Minero Cinabrio” se ubica en la región de Coquimbo, cercano a la localidad de Punitaqui. Consiste aumentar al doble la capacidad de producción en la Mina Cinabrio, cambiando el modo de extracción de material a rajo abierto.

La modificación implica la realización de tronaduras en el cerro donde se extrae el material y el transporte de este a través de camiones de carga a otra zona donde se realiza la lixiviación.

El aumento de producción implica a demás, la duplicación del flujo de camiones desde el sector de extracción, hasta la zona de lixiviación. Dicha zona se encuentra fuera del área del proyecto y por lo tanto, no afecta acústicamente al área de influencia directa.

El área de influencia directa corresponde a las viviendas ubicadas en la localidad de Potrerillos frente a la Mina Cinabrio.

4. METODOLOGÍA

4.1. Equipo profesional

• Jefe de Proyecto: Mariette Almarza Valdés, Ingeniero Acústico U.A.Ch.

• Ingeniero en terreno: Daniel Valenzuela, Ingeniero Civil en Sonido y Acústica.

María José Marsano, Ingeniero Civil en Sonido y Acústica.

4.2. Instrumental utilizado

• Sonómetro Integrador Tipo 2 Larson Davis modelo 824. Nº serie: 0153.

• Acelerómetro Larson Davis. Nº serie: P57754.

• Preamplficador de acelerómetro Larson Davis. Nº serie: 0168.

4.3. Mediciones de vibraciones

Las mediciones de ruido se realizaron bajo las condiciones definidas en la Norma Internacional ISO 2631, en lo que respecta a tiempos de cada medición, configuración y ubicación del equipo de medición.

4.3.1. Ubicación del transductor

El acelerómetro fue montado sobre una estaca metálica enterrada en suelo de cada punto de medición.

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4.3.2. Períodos de medición

Las mediciones fueron realizadas en períodos diurno y nocturno para cada punto de medición.

4.3.3. Medición de eventos vibratorios

Se realizaron mediciones con el instrumento funcionando hasta que la lectura de niveles por frecuencia quedara estabilizada.

4.4. Parámetro obtenidos

Se obtuvo el Nivel de Vibración en dB para las frecuencias dentro del rango de 0 a 80 Hz.

4.5. Normativa de Referencia: ISO 2631 Parte 2

Los niveles de vibración fueron medidos y serán evaluados con respecto a lo establecido en la Normativa Internacional ISO 2631 “Evaluación de la exposición del ser humano a vibraciones en todo el cuerpo- Parte 2: vibración continua inducida por impactos en edificios (1 a 80 Hz)”.

Actualmente, en nuestro país no existe ningún tipo de normativa que especifique métodos de medición ni límites máximos permitidos para la emisión o inmisión de vibraciones a la comunidad. Se ha considerado la norma ISO 2631 Parte 2 como referencia en este estudio, ya que la normativa existente en muchos países corresponde homologaciones de ésta. Además, la Comisión Nacional del Medio Ambiente (CONAMA), ha comenzado el proceso de discusión de una normativa ambiental que establezca límites permisibles para las vibraciones ambientales, y en éste proceso ha incluido la norma ISO 2631.

De esta Norma se resume lo siguiente:

4.5.1. Ámbito de aplicación

Esta norma está dirigida a evaluar el efecto de las vibraciones en personas sanas. Trata especialmente de las vibraciones transmitidas al conjunto del cuerpo por la superficie de apoyo, que puede ser tanto los pies, para aquellas personas que se encuentran de pie, o bien la pelvis, para aquellas que se encuentran sentadas. Esta clase de vibraciones se encuentra generalmente en vehículos, inmuebles y proximidad de máquinas.

Su campo de aplicación se centra en las vibraciones transmitidas al cuerpo humano por superficies sólidas en un rango de frecuencias entre 1 a 80 Hz, para vibraciones periódicas, aleatorias, o no periódicas de espectro de frecuencia continuo. Es posible aplicarse también a golpes, siempre que su frecuencia de oscilación se encuentre entre 1 a 80 Hz.

No se establecen límites para la magnitud de la vibración transmitida al cuerpo humano, ya que la respuesta del ser humano es demasiado compleja y depende de las circunstancias específicas. Sin embargo se presentan una serie de curvas base y una tabla tentativa de valores derivada de las mismas, como se verá más adelante.

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Es importante notar que en esta norma, debido a que su objetivo es la evaluación de la respuesta de ocupantes de edificios afectados por vibraciones, se definen sólo los casos en los cuales ésta es aplicable desde el punto de vista del receptor. Por lo tanto se subentiende que las fuentes generadoras de vibraciones son, para efectos de ésta norma, todo aquello que produzca vibraciones continuas y/o intermitentes, sin importar si son fuentes móviles o fijas.

Esta norma no pretende evaluar el daño a las estructuras, causada por la generación de vibraciones. Esto obedece a que ISO trata por separado lo que tiene que ver con la exposición directa, como la vibración en ambientes laborales y la vibración en edificios. También se deja claro que se evaluará la percepción táctil (contacto con el cuerpo) y no la percepción auditiva o el sonido re-radiado por vibraciones.

4.5.2. Definiciones

Vibraciones continuas: son aquellas que permanecen ininterrumpidas durante el tiempo considerado (por ejemplo, el tiempo de medición).

Vibraciones intermitentes: se trata de una serie de incidentes vibratorios de corta duración, separados entre sí por vibraciones de magnitud mucho menores. Ejemplos de vibraciones intermitentes son algunas máquinas utilizadas en construcción tales como taladros neumáticos, prensas, guillotinas; o fuentes de vibraciones continuas que al ser operadas de una determinada forma generan vibraciones intermitentes, como motores de ascensores, vías de trenes, tráfico vehicular, etc.

Vibraciones transciendes: también llamada impulsiva, consiste en una vibración cuya magnitud se incrementa rápidamente hasta un peak, seguido de un decaimiento amortiguado, el cual puede o no involucrar varios ciclos de vibración (dependiendo de la frecuencia y el amortiguamiento). También puede consistir en varios ciclos de aproximadamente la misma magnitud y de corta duración (menos de 2 segundos).

Decibel (dB): unidad adimensional usada para expresar el logaritmo de la razón entre una cantidad medida y una cantidad de referencia.

Nivel de Aceleración (La): se expresa en decibeles (dB) y se define por la siguiente relación matemática:

Donde a: es el valor efectivo de la aceleración vibratoria medida.

aref: es el valor efectivo de la aceleración vibratoria de referencia, con valor igual a 10-6 [m/s2]

⎡ ⎤= ⎢ ⎥

⎣ ⎦a

ref

aL 20 log dBa

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Procedimiento de medición

Considerando las distintas actividades que puede realizar una persona en un edificio, las cuales involucran distintas posiciones (de pie, sentado, acostado, o combinación de todas), esta norma define un sistema de coordenadas basimétricas, el cual consiste en los tres ejes ortogonales x, y, z centrados en el punto de contacto de la superficie vibratoria con el cuerpo humano.

La medición deberá realizarse en los tres ejes ortogonales. Sin embargos para efectos prácticos de aplicación de la norma, se recomienda realizar la medición en el eje en el cual el receptor se encuentra la mayor parte del tiempo. En este caso, es el eje z (de los pies a la cabeza, en posición de pie; de las nalgas a la cabeza, en posición sentado).

Respecto al lugar de medición, se establece que ésta debe ser realizada en la estructura que soporta al cuerpo o en el punto donde la vibración entra al cuerpo (punto de contacto). Para el montaje del acelerómetro en el punto de medición se utiliza cera de abeja, con lo cuál se asegura una frecuencia límite superior de aproximadamente 29 kHz. Además, este tipo de montaje es ideal en estos casos, ya que es fácil de desmontar y limpiar.

La unidad o magnitud principal utilizada en esta norma para realizar y reportar las mediciones es la aceleración rms de la vibración.

Criterio de evaluación

Para realizar la evaluación de los datos obtenidos en las mediciones respecto de la respuesta de las personas en los edificios, esta norma presenta una serie de curvas denominadas curvas base. Las curvas base representan aproximadamente igual respuesta a las vibraciones respecto molestias o interferencias con ciertas actividades que realiza el hombre n los edificios (o viviendas).

Una misma área de un edificio puede ser utilizada para distintas actividades humanas, donde el sujeto puede estar tanto de pie, sentado, o acostado en distintos instantes al día. Para estos casos, en los cuales es difícil determinar cual es el eje de dirección crítico, la norma recomienda utilizar una curva base combinada, la cual está compuesta de la parte más restrictiva de las curvas para los ejes x, y, z.

Esta curva base combinada, es multiplicada por varios factores, y de ella se obtiene una familia de curvas. La ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. presenta los factores de multiplicación tentativos para la curva base combinada, la cual representa la experiencia en algunos países respecto de la aceptabilidad de las vibraciones dependiendo del uso que se le da al edificio.

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Tabla Nº 1. Rango de factores de multiplicación (Anexo A de la norma ISO 2631)

Lugar Horario Vibración

Continua o Intermitente

Excitación por vibración Transciente con varias

ocurrencias por día

Áreas críticas de trabajo (Ej: sectores de operación en hospitales, laboratorios de precisión, etc)

Día Noche 1 1

Día 2 a 4 30 a 90 Residencial

Noche 1,4 1,4a 20

Oficina Día Noche 4 60 a 128

Talleres Día Noche 8 90 a 128

Observación: En la norma citada, el horario diurno comprende el rango de 6:00 a 22:00 horas y el horario nocturno de 22:00 a 6:00 horas

La Figura N° 1 muestra la curva base combinada para cuerpo completo, multiplicada por los factores de la Tabla 1.

En la Figura N° 2, se muestra la curva base combinada multiplicada por varios factores de la Tabla 1, expresada en Nivel de aceleración, en (dB).

Figura N° 1. Curva base combinada para cuerpo completo.

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Figura N° 2. Curva base combinada para cuerpo completo multiplicada por los factores de la Tabla Nº 1 (Aceleración v/s frecuencia).

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5. LINEA BASE

5.1. Puntos de Medición

5.1.1. Criterios de elección de los puntos

Se consideran puntos especialmente sensibles, aquellas instalaciones utilizadas para actividades humanas que por su uso, requieren de un bajo nivel de vibraciones. En este caso: edificaciones destinadas a uso habitacional, escuelas y lugares de culto.

El proyecto “Modificación Proyecto de Explotación Minero Cinabrio” podría implicar, un aumento de los niveles de vibraciones en las áreas de influencia debido a su explotación, sobre todo, debido a la tronaduras a realizar.

5.1.2. Fechas y períodos de medición de ruido

Las mediciones se realizaron durante los días 22 y 23 de abril de 2008 y en períodos diurno (7:00 a 21:00 horas) y nocturno (21:00 a 7:00 horas) para cada punto de medición.

5.1.3. Ubicación y descripción

En la Tabla Nº 2 y Tabla Nº 3, se presentan los puntos de medición realizados con la fecha hora, ubicación y descripción de cada uno.

Tabla Nº 2. Descripción de los Puntos de Medición.

Punto Ubicación y descripción Período Dia Hora

Diurno 22-abr 17:11 Pto 1 Casa en camino al oriente de

mina. Nocturno 22-abr 21:00

Diurno 23-abr 12:16 Pto 2 Parcela 13-B en El Altar.

Nocturno 22-abr 22:21

Diurno 22-abr 17:28 Pto 3 Iglesia al lado de medialuna.

Nocturno 22-abr 21:20

Diurno 22-abr 18:07 Pto 4 Escuela G179

Nocturno 22-abr 22:01

Diurno 22-abr 17:50 Pto 5 (*)

Casa ubicada al costado oriente del cerro de la mina. Nocturno 22-abr 21:36

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Tabla Nº 3. Descripción de los Puntos de Medición (continuación).

Punto Ubicación y descripción Período Dia Hora

Diurno 22-abr 18:24 Pto 6

Casa ubicada al fondo del camino frente a entrada de mina. Nocturno 22-abr 22:40

Diurno 22-abr 18:42 Pto 7

Casa ubicada frente a entrada de mina por camino el Altar. Nocturno 22-abr 22:56

Diurno 23-abr 10:31 Pto 8 Casa ubicada en Camino El

Altar al poniente de punto 6 Nocturno 22-abr 23:27

* Nota: Corresponde a un residente informal, que se reubicará antes de la ejecución del Proyecto.

5.2. Mapa de los puntos de medición

En las siguientes figuras se muestra un mapa con la ubicación general de los puntos de medición.

Figura N° 3. Mapa con ubicación general de los puntos de medición.

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Figura N° 4. Puntos de medición 1 y 2.

Figura N° 5. Puntos de medición 3, 4 y 5.

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5.3. Fotografías de los puntos de medición

Figura N° 6. Puntos de medición 6, 7 y 8.

Figura N° 7: Punto 1. Figura N° 8: Punto 2.

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Figura N° 9: Punto 3. Figura N° 10: Punto 4.

Figura N° 11: Punto 5. Figura N° 12: Punto 6.

Figura N° 13: Punto 7. Figura N° 14: Punto 8.

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5.4. Resultados de las Mediciones

5.4.1. Niveles de vibraciones en puntos de medición

En los siguientes gráficos se presentan los resultados de las mediciones.

Gráfico N° 1. Vibraciones Pto 1 Diurnas y Nocturnas. Comparación con CB x 1.4, 4 y 20.

Gráfico N° 2. Vibraciones Pto 2 Diurnas y Nocturnas. Comparación con CB x 1.4, 4 y 20.

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Gráfico N° 3. Vibraciones Pto 3 Diurnas y Nocturnas. Comparación con CB x 1.4, 4 y 20.

Gráfico N° 4. Vibraciones Pto 4 Diurnas y Nocturnas. Comparación con CB x 1.4, 4 y 20.

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Gráfico N° 5. Vibraciones Pto 5 Diurnas y Nocturnas. Comparación con CB x 1.4, 4 y 20.

Gráfico N° 6. Vibraciones Pto 6 Diurnas y Nocturnas. Comparación con CB x 1.4, 4 y 20.

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Gráfico N° 7. Vibraciones Pto 7 Diurnas y Nocturnas. Comparación con CB x 1.4, 4 y 20.

Gráfico N° 8. Vibraciones Pto 8 Diurnas y Nocturnas. Comparación con CB x 1.4, 4 y 20.

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6. ANALISIS Y DISCUSION

6.1. Respecto a la normativa de referencia ISO 2631 Parte 2

• Las comparaciones entre los resultados obtenidos en las mediciones de línea base se realizan con respecto a las curvas base x 1.4, x 4, y x 20.

• En consecuencia con la normativa de referencia, la curva base x 1.4 representa el límite de inmisión de vibraciones en una vivienda durante el período nocturno para vibraciones continuas o intermitentes.

• La curva base x 4 representa el límite de inmisión máximo en una vivienda el período diurno para vibraciones continuas o intermitentes.

• La curva base x 20 representa el límite de inmisión en una vivienda durante el período nocturno considerando una fuente de vibraciones transciente con varias ocurrencias por día.

• Un caso de fuente de vibración transciente es la tronadura que se realizará durante la ejecución del proyecto.

6.2. Respecto a los resultados de las mediciones

• Las vibraciones registradas en todos los puntos de medición, son del tipo constantes ya que se obtuvieron en ausencia de algún evento transitorio.

• En todos los puntos de medición, el nivel de aceleración en período nocturno para frecuencias bajo 1.25 Hz, es mayor a los niveles de aceleración correspondientes a la curva base x 1.4 recomendada por la normativa de referencia para viviendas durante dicho período.

• En el punto 6, durante el período nocturno, los niveles de aceleración para frecuencias bajo 1.6 Hz son superiores al límite de inmisión representado por la curva base x 1.4 para período nocturno en viviendas.

• En el punto 7, durante el período nocturno, los niveles de aceleración para frecuencias bajo 2 Hz son superiores al límite de inmisión representado por la curva base x 1.4 para período nocturno en viviendas.

• En el punto 7, durante el período nocturno, los niveles de aceleración bajo para frecuencias bajo 1.25 Hz son superiores a la curva base x 20. Estos valores elevados, se deben principalmente al flujo de camiones frente a la vivienda evaluada en dicho punto.

• En los puntos 7 y 8, el nivel de aceleración depende fuertemente del flujo de camiones a través del camino de acceso a la Mina Cinabrio.

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• En los puntos 1, 2, 4, 6, 7 y 8, durante el período diurno, los niveles de aceleración para frecuencias bajo 1.25 Hz son superiores al límite de inmisión representado por la curva base x 4 para período diurno en viviendas.

• En general, para frecuencias bajo 1.6 Hz, los niveles de aceleración tienen valores que se acercan a los valores límites recomendados por la normativa de referencia para fuentes de vibración transciente con varias ocurrencias al día.

• En consecuencia con lo anterior, durante le ejecución del proyecto “Modificación Proyecto de Explotación Minero Cinabrio”, al generarse vibraciones debido a tronaduras, los niveles de aceleración en frecuencias bajas - especialmente entre 1 y 1.6 Hz - podrían aumentar hasta sobrepasar el límite de inmisión representado por la curva base x 20 recomendado por la normativa de referencia para fuentes de vibración transiente.

Mariette Almarza V. Ingeniero Acústico Acuambiente Ingeniería Ltda.

Daniel Valenzuela L. Ingeniero Civil en Sonido y Acústica Acuambiente Ingeniería Ltda.

Santiago, 05 de junio de 2008

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