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MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 14 Histórico APUNTES PARA LA HISTORIA DE LA MINERÍA EN LOS ANDES CENTRALES DEL PERÚ LA INNOVACIÓN COMO PILAR DE LA MINERÍA MODERNA Editorial CONTENIDO 16 Geomecánica ESTIMACIÓN DEL CAMPO DE ESFUERZOS IN SITU PARA PERÚ 64 Innovación PRONÓSTICO DE FALLA COMO PARTE DE UNA ACERTADA GESTIÓN DE INESTABILIDAD EN LA PARED NORTE DEL TAJO ABIERTO QUELLAVECO 18 94 Operaciones Mineras SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL USO DE CALIBRADORES EN SOSTENIMIENTO CON SHOTCRETE MECANIZADO – UNIDAD UCHUCCHACUA, COMPAÑÍA DE MINAS BUENAVENTURA USO DE POWER APPS, SHAREPOINT Y POWER AUTOMATE PARA LA GESTIÓN DE MANTENIMIENTO MAXIMIZANDO VALOR CON VDC/BIM EN PROYECTOS DE PARADAS DE PLANTA 30 38 52
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 15 Nuestra Portada: Ofrecer a nuestros lectores conocimiento, tecnología e innovación, orientados al desarrollo productivo y sostenible de las operaciones mineras, buscando la mejora de la calidad y competitividad del sector minero. Misión: MINERÍA es la publicación oficial del Instituto de Ingenieros de Minas del Perú Calle Los Canarios 155-157, Urb. San César - II Etapa, La Molina, Lima 12, Perú. Telf. (511) 313-4160 / E-mail: rmineria@iimp.org.pe http://www.iimp.org.pe «Hecho el Depósito Legal Nº 98-3584 en la Biblioteca Nacional del Perú» El Instituto de Ingenieros de Minas del Perú no se solidariza necesariamente con las opiniones expresadas en los artículos publicados en esta edición de MINERÍA. Se autoriza la reproducción de los textos siempre que se cite la fuente Director: Homar Lozano Editor: Hebert Ubillús Arriola Publicidad: 961748318 / 944570038 Colaboradores: Eddy Valencia, Miguel García y Edgar Contreras – Kellyn Cristóbal y Rudy Beltrán– Roger Chávez – Juan Mayta – Sammy Lucano y David Córdova – Augusto Ramírez. Diagramación: César Blas Valdivia Corrección: C & S Comunicaciones PUBLICACIÓN OFICIAL DEL IIMP www.revistamineria.com.pe / rmineria@iimp.org.pe Volumen 73, N° 573 - Junio 2025 PRESIDENTE Darío Zegarra 1er. VICEPRESIDENTE Zetti Gavelan 2do.VICEPRESIDENTE Juan Carlos Ortíz EXPRESIDENTE Abraham Chahuan REPRESENTANTE CIP Jorge Soto GERENTE GENERAL Gustavo De Vinatea COMITÉ EDITORIAL Miguel Cardozo Roberto Maldonado Richard Contreras Darío Zegarra Luz Cabrera Diógenes Uceda DIRECTORES Roberto Maldonado Tomás Gonzales Karina Zevallos Enrique Ramírez Jimena Sologuren Raúl Garay Tamiko Hasegawa Gustavo Luyo Richard Contreras Homar Lozano Diana Rake
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 16 LA INNOVACIÓN COMO PILAR DE LA MINERÍA MODERNA En el contexto de transición energética que atraviesa la humanidad como una forma de hacer frente al cambio climático, la actividad minera enfrenta el doble desafío de, por un lado, estar en línea con la futura demanda de minerales críticos y, por otro, incrementar la producción con un cada vez menor impacto en el medio ambiente. Para alcanzar esos objetivos, el desarrollo tecnológico se ha convertido en un aliado clave y así lo han entendido las empresas del sector que operan en el país, que han emprendido desde hace más de una década un proceso de transformación digital sin precedentes, que le permita incrementar la productividad sin mayor afectación del entorno. En ese sentido, es plausible conocer como las compañías de la gran y mediana minería vienen incorporando en sus procesos modelos de analítica avanzada para contar con información de los yacimientos y el comportamiento de los equipos, que antes era imposible y posibilita tomar decisiones preventivas y en tiempo real para obtener mejores resultados. Asimismo, en la conminución y recuperación de minerales se registran avances significativos para evitar las paradas de planta no planificadas, que afectaban la producción, y con el fin de recuperar el agua que se utiliza para reusarla y minimizar los vertimientos. La incorporación de equipos de operación remota y hasta autónomos abona en la seguridad de los trabajadores, la disminución de tiempos muertos y la estandarización de buenas prácticas de coordinación se logra gracias a los denominados Centros Remotos Integrados de Operaciones, donde se optimizan procesos de diferente índole. Junto a estos avances, el uso de redes neuronales y gemelos digitales está revolucionando la industria para hacerla mucho más eficiente en base al conocimiento previo y la planificación, con el propósito de aumentar la productividad, controlar el impacto en el entorno y tener cierres de minas y de pasivos ambientales con un alto grado de sostenibilidad.
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 17 Estás tecnologías también se aplican a la necesaria e impostergable actividad exploratoria que debemos impulsar con mayor énfasis, justamente para identificar depósitos de clase mundial que posibiliten atender la demanda futura de minerales para la transición energética. Por lo pronto, el Perú tiene el reto de poner en valor la cartera de inversión por más de US$ 64 mil millones, de los cuales el 71% corresponde a futuras minas de cobre, metal básico para la fabricación de diferentes equipos de generación eléctrica y la electromovilidad, que será clave las próximas décadas para alcanzar los objetivos de disminución de emisiones. En lo que corresponde al esfuerzo de las empresas mineras por la descarbonización, un buen porcentaje ya recibe certificados de uso de energía producida por fuentes renovables, las nuevas operaciones como Quellaveco utilizan energía eólica y los proyectos apuntan a contar con sistemas de generación solar y otros, dado el potencial que también poseemos como país en esta materia. En ese entendido, otro reto del Perú es incorporar a la minería a pequeña escala en esta tendencia de producción eficiente y limpia, lo que pasa por contar con un proceso de formalización efectivo y alineado a la realidad de cada tipo de operación, para frenar la contaminación de los ríos y avanzar en prácticas de preservación de la vida humana y los ecosistemas. Como institución que promueve la minería moderna y responsable, acompañaremos a la industria en este proceso a través de nuestras diferentes actividades y productos, para que la minería peruana, como lo ha hecho a lo largo de la historia, responda en condiciones favorables a los restos actuales y futuros. EDITORIAL Homar Lozano Director
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 18 Innovación Abstract Anglo American Quellaveco has implemented a geotechnical control center with continuous 24/7 monitoring, incorporating technology based on real and synthetic aperture interferometry, which provides full coverage of all exposed slopes in the pit and allows for the identification of precursor movements and their evolution during extraction work. With the incorporation of this system and best monitoring practices, such as discriminating errors in readings, identifying atmospheric anomalies, and choosing appropriate calculation periods, quality data is obtained that represents trend behavior, deformation magnitudes, and velocity, allowing for the collection of quality data for the application of accurate failure forecasts (95% precision and accuracy), which made it possible to manage the instability of the north wall of phase 1, which compromised PRONÓSTICO DE FALLA COMO PARTE DE UNA ACERTADA GESTIÓN DE INESTABILIDAD EN LA PARED NORTE DEL TAJO ABIERTO QUELLAVECO
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 19 Por: Eddy Valencia, Miguel García y Edgar Contreras, Anglo American. seven 15-meter-high benches whose movement was identified from the mining of the second exposed bench. With monitoring and fieldwork, it was possible to circumscribe the influence of the movement, identify the failure mechanism, and determine the ductile behavior of the slope and its response to mining. Based on the failure forecast, operational controls (mining and blasting) and design changes with little impact on fines recovery were established. This allowed operations to continue based on monitoring, controlled risks, and establishing adequate response times within the protocol for geotechnical alerts, evacuating people and equipment in a timely manner, and achieving zero damage. Resumen Anglo American Quellaveco ha implementado un centro de control geotécnico con monitoreo en tiempo continuo 24h/7d incorporando tecnología basada en interferometría de apertura real y sintética, lo cual permite tener total cobertura de todos los taludes expuestos del tajo y poder identificar movimientos precursores y su evolución durante los trabajos de extracción. Con la incorporación de este sistema y las mejores prácticas de monitoreo, como discriminar errores en las lecturas, identificación de anomalías atmosféricas y escogiendo periodos de cálculos adecuados, se obtienen datos de calidad que representan el comportamiento tendencial, las magnitudes de deformación y velocidad, permitiendo obtener datos de calidad para la aplicación de pronósticos de falla acertados (precisión y exactitud del 95%). Esto permitió gestionar la inestabilidad de la pared norte de la fase 1, que comprometió siete bancos de 15 m de altura cuyo movimiento fue identificado desde el minado del segundo banco expuesto, con el monitoreo y trabajo de campo fue posible circunscribir la influencia del movimiento, determinar el mecanismo de falla, establecer el comportamiento dúctil del talud y su respuesta al minado. Basados en el pronóstico de falla se implementaron controles operativos (minado y voladura) y cambios de diseño con poco impacto en la recuperación de finos, ello permitió continuar con las operaciones basadas en monitoreo, riesgos controlados y establecer tiempos de respuesta adecuados dentro del protocolo en alertas geotécnicas, evacuar personas y equipos de forma oportuna logrando cero daños. Palabras clave: Pronóstico de Falla, Inestabilidad, Control Geotécnico. Introducción La compañía minera Anglo American Quellaveco cuenta con un sis-
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 20 tema de monitoreo en tiempo continuo que permite la identificación temprana de deformaciones, velocidades y aceleraciones de masa de los taludes del tajo Quellaveco. Actualmente, durante el segundo año de operación, se ha implementado cinco radares en Quellaveco, tres con tecnología SAR 3D y dos de apertura real (3D-RAR), además se cuenta con el Centro de Monitoreo Geotécnico (CCG) que controla los radares continuamente en un sistema de 24h x 7d los 365 días del año. Aproximadamente una semana antes del deslizamiento se implementaron los controles en zonas de exclusiones físicas y virtuales (se delimitó la zona de potencial influencia del largo de derrame –45 m– sobre la rampa existente denominada tramo “Tramo 2C”), con el fin que se restrinja el acceso de personal y equipos a la potencial zona inestable. Anglo American cuenta con umbrales de alerta (condición verde, alerta amarilla, alerta naranja y alerta roja) que disparan un conjunto de acciones dependiendo del nivel de alerta que emite el CCG, esta información se complementa con el pronóstico de falla para gestionar adecuadamente las inestabilidades a escala de banco, interrampa o global que afecten el normal desarrollo de la operación. El 30 de septiembre de 2022 entre las 17:50 y 18:20 horas aproximadamente se desarrolló la falla de siete bancos entre los niveles 3,555 msnm a 3,660 msnm en el tajo abierto, afectando un área de 14,018 m2, deslizándose cerca de 63,085.87 m3 de material. Luego del suceso se verificó que el talud no continúe en movimiento y la velocidad de deformación se encuentre dentro del rango de umbrales definidos como condición verde para indicar que el talud finalizó con el deslizamiento. Este documento da una idea de las tecnologías recientes y emergentes para el monitoreo de taludes a cielo abierto, con el fin de gestionar adecuadamente las potenciales inestabilidades que pueden ocurrir durante la excavación del tajo. Objetivos Se persigue los siguientes objetivos: Verificar que la metodología desarrollada por Fukuzono (1985 – velocidad inversa) para determinar el pronóstico de falla se aplica a las condiciones del macizo en Quellaveco. Fuente:https://twitter.com/IDS_GeoRadar/status/981161804259770374 Figura 1. Imagen del radar IBIS – Arc SAR. Fuente: https://www.groundprobe.com/es/product/ssr-xt/ Figura 2. Imagen del radar SSR – XT. Tabla 1. Matriz de Comunicaciones Matriz de Comunicación Posición Reportes Diarios Alerta Amarilla Alerta Naranja Alerta Roja Gobernanza OK Geotecnia OK OK OK OK Procesos OK OK OK OK Operaciones OK OK OK OK Mantenimiento OK OK OK OK Contratistas OK OK OK OK
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MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 22 Calibrar el modelo de umbrales de alerta en función de los deslizamientos y ajustar estos, si es necesario. Establecer tiempos de respuesta dinámicos basada en el pronóstico de falla para evacuar personas y equipos de forma oportuna. Maximizar la productividad de los equipos con una buena gestión de inestabilidades que permita manejar riesgos y controlados. Discutir los resultados obtenidos y retroalimentar el modelo de ser necesario aplicando esta metodología. Desarrollo y colección de datos Radares de apertura sintética y real El radar Image By Interferometric Survey (IBIS) terrestre de frecuencia modulada de onda continua, utiliza la técnica del SAR y capacidades interferométricas. Tiene la capacidad de monitoreo remoto y detección de movimientos tempranos en taludes. El radar Groundprobe, de solución táctica y dirigida, el SSR-XT monitorea movimientos que implican una amenaza potencial o inmediata para la excavación de taludes. La gran precisión de su radar de apertura real (RAR) 3D garantiza que las áreas de interés se controlen en tiempo real para gestionar la seguridad de las zonas de riesgo. El plan de la empresa es mantener una red de monitoreo lo suficientemente robusta para tener una cobertura de control de taludes durante el desarrollo de las fases de minado dentro del plan de 5 años que serán actualizados conforme avanza la ampliación del tajo. Los radares son monitoreados desde el CCQ continuamente con personal entrenado y que ha identificado inestabilidades a escala de banco e interrampa. El CCQ se encuentra físicamente dentro del Integrate Center Office (IOC) que el centro de mando de la autonomía en Quellaveco. El monitoreo y la estrategia sigue los lineamientos dados en los estándares definidos por la compañía (Mining Geotechnical Engineering – Guidelines, versión 3, 2023). El Plan de Control de Terreno (Ground Control Management Plan – GCMP, por su sigla en inglés) debe documentar el proceso de cómo la infraestructura geotécnica es diseñada y construida, incluido el proceso de gestión de datos de apoyo (adquisición de datos, validación, evaluación y almacenamiento). Velocidad inversa El método de velocidad inversa fue desarrollado por Fukuzono (1985). Se basa en calcular la tasa de deformación (velocidad) y trazar la inversa de la tasa de deformación frente al tiempo (velocidad inversa frente Fuente: Geotechnical Engineering Guideline AA TS 401 004. Figura 3. Plan de control de terreno, Anglo American Quellaveco. Fuente: Fukuzono, 1985. Figura 4. Velocidad inversa vs tiempo. Fuente: Procedimiento de monitoreo geotécnico. Figura 5. Umbrales de alerta.
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 23 al tiempo). A medida que aumenta la velocidad o tasa de deformación, la inversa tenderá a cero. Esto proporciona un objetivo claro para cualquiera que intente “predecir” o pronosticar el tiempo de colapso para extrapolarlo, ya que se puede usar una regresión en línea recta para encontrar la intersección esperada del eje horizontal. Este intercepto presenta entonces el tiempo esperado de colapso. Es preciso mencionar que existen otros métodos indicados en la literatura que también tratan de obtener el tiempo de falla, como lo son: el método CUSUM, que fue publicado por Sarunic y Lilly (2006) y el SLO, que fue presentado por Mufundirwa y Fujii (2010). Calibración de umbrales de monitoreo geotécnico Cada evento de inestabilidad ayuda a verificar la confiabilidad de los umbrales, si hubiese un deslizamiento que supere los umbrales definidos, estos ayudan a retroalimentar el sistema (ver Figura 5). Se debe entender como “superar” los umbrales “traducido” como el tiempo mínimo requerido para evacuar a las personas y equipos cuando existe un cambio entre el umbral, por ejemplo, naranja a roja. Plan de respuesta de acción inmediata - TARP Luego de superar el umbral, se dispara el conjunto de acciones. A continuación se muestra un ejemplo de las acciones a seguir cuando se supera la alerta: TARP Alerta Amarilla CCG enviará polígonos de la zona segura y riesgo al Builder. El Builder deberá subir los polígonos de zona segura y riesgo al Minestar con los siguientes mensajes de alerta: “Zona de riesgo”. “Zona restringida no ingresar”. “Zona Segura”. Todo el personal debe ubicar la zona geotécnica afectada en el plano de tráfico (TMP), y confirmar si se encuentran o no en el área afectada. Estar atentos ante una posible alerta naranja. TARP Alerta Naranja El personal de piso expuesto, que labore en la zona de influencia del área inestable debe evacuar, los equipos pesados deberán alejarse de la zona de la línea de fuego. Estar atentos ante una posible alerta roja. Evitar acercarse y transitar por la zona restringida. El tránsito de camiones autónomos se realiza con normalidad y los vehículos tripulados con autorización del centro de control. TARP Alerta Roja Los equipos dentro de la zona de condición geotécnica deben dirigirse al área segura asignada, fuera del alcance del potencial deslizamiento. Figura 6. Zona de alerta geotécnica. Figura 7. Vista en planta de la ubicación de prismas. Figura 8. Gráfica de desplazamiento.
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 24 El Builder activará las zonas de riesgos y las áreas restringidas en el Minestar. Se restringe el ingreso por la rampa del Tramo 2C para equipos autónomos y tripulados. Las operaciones podrán ser retomadas dentro de la zona de riesgo cuando la condición del talud regrese a verde y sea autorizado por el superintendente de G&H o el Líder Sénior de Geotecnia. Matriz de comunicaciones La matriz de comunicaciones para la gestión de eventos indica a quienes les debe de llegar la comunicación de activación de alerta geotécnica en algún sector o el levantamiento de este. Presentación y discusión de resultados La zona en mención fue detectada cinco meses antes del colapso mediante un análisis de periodos largos (tres meses), lo que permitió observar movimientos lentos precursores que evidenciaban la inestabilidad, el seguimiento en campo, controles operativos y monitoreo continuo, conducentes a seguir con el plan de minero logrando un avance vertical de cinco bancos adicionales luego de la detección. La investigación geotécnica para identificar el mecanismo de rotura fue continua y consistió en el mapeo de campo y perforaciones geotécnicas. El tajo Quellaveco esta subdividido en zonas de interés de monitoreo, con la finalidad de identificar rápidamente y brindar un mensaje efectivo de la ubicación. La zona de inestabilidad se ubica en el sector F1N-2. La información de monitoreo fue cruzada entre las diferentes tecnologías que controlan el sector (Radar RAR, radar SAR y monitoreo topográfico). Se tenía instalado tres prismas dentro del sector de interés que monitoreaba tridimensionalmente la dirección y magnitud del desplazamiento. Las gráficas de deformación acumulada de prismas fueron evolucionando en el tiempo, comenzando con movimientos horizontales de mayor magnitud que los verticales para cambiar en los dos últimos meses antes del colapso, el comportamiento evolucionó presentando tendencias lineales para luego acelerar progresivamente. Los vectores indican una orientación del movimiento hacia el sur y un desplazamiento de mayor magnitud en la parte central que se expande hacia los límites laterales Los radares circunscriben la influencia real del movimiento y una magnitud de este en la componente de la línea de vista, el mecanismo de falla se definió como mixto donde los límites laterales de movimiento se encajonan en una zona de alto fallamiento y en profundidad por el contacto de alteraciones argílicas y filias. Para la toma de decisiones se observa las gráficas de deformación acumulada donde se verifica el comportamiento tendencial del movimiento y su evaluación desde las alertas amarillas a rojas. Figura 9. Gráfica del vector desplazamiento. Figura 10. Mapa térmico. Figura 11. Gráfica de deformación.
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MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 26 La evacuación del sector fue circunscrita a la zona de interacción con el colapso (que se estima con análisis de caída de masa/largo de derrame). Se procedió a cerrar las vías adyacentes, se restringió el minado en la parte baja de la inestabilidad y se creó una zona de evacuación segura para los equipos. La grafica de velocidad es contrastada con los umbrales de velocidad para la activación de las alertas geotécnicas. La alerta naranja fue activada y con ella la evacuación de los equipos del área de exclusión definida (zona de potencial interacción del colapso). Entre la alerta naranja a roja pasaron tres horas, tiempo suficiente para la evacuación de equipos y desde la alerta roja al colapso paso una hora. El proceso de velocidad inversa es más certero en un estado de aceleración y se va actualizando en periodos de cálculo de una hora para considerar los últimos datos y el comportamiento del sector, el pronóstico de falla fue calculado mediante un ajuste lineal de la velocidad inversa considerando datos de alta calidad (sin interferencia atmosférica). Los resultados indicaron un pronóstico de falla para el 30 de noviembre de 2023 a las 18:05 horas. El proceso de colapso fue registrado en video donde se observó la evolución del deslizamiento, el cual inicia en los bordes y luego el desplome de la parte central, la falla fue registrada el 30 de noviembre entre las 17:50 y 18:20 horas, que es el periodo estimado por el cálculo de velocidad inversa. El colapso alcanzó el límite de largo de derrame calculado de 45 m, y las deformaciones fueron entrando a un comportamiento regresivo. El proceso de evacuación realizado con anterioridad fue exitoso lo que es consecuente con las políticas de Anglo American Quellaveco: cero daños durante el colapso. Las Figuras 16, 17 y 18 muestran que las gráficas de deformación acumulada tienen un comportamiento de desaceleración o regresivo entrando a un comportamiento estable (en equilibrio). Las zonas de menor ratio de desaceleración se encuentran en la escarpa de falla, comportamiento normal en este tipo de mecanismos. Las gráficas de velocidad también muestran un descenso importante y tienden a cambiar su estado de alerta roja a condición verde, la zona presentó esta condición por siete días luego del colapso, para después entrar en reposo y permitir habilitar las zonas de exclusión activadas en alerta roja. La Figura 19 muestra el estado de la inestabilidad dos días después del colapso, donde se afectó el tránsiFigura 12. Plan de activación ante alerta. Figura 13. Gráfica de velocidad. Figura 14. Velocidad inversa. Figura 15. Evolución del deslizamiento.
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 27 to por el Tramo 2D (ruta principal de camiones), restringiendo el transporte a una sola vía, esto dificulta el tránsito de camiones gigantes por lo que fue necesario “limpiar” y recuperar el sector. Es importante mencionar que toda operación minera debe de conocer el tipo de material y mecanismos de rotura, con el fin de confirmar si la metodología expuesta para estimar el pronóstico de falla es adecuada a su operación. Dado que en este momento los taludes expuestos en su mayoría tienen un comportamiento dúctil y no necesariamente la predicción puede ser la misma en materiales de comportamiento frágil. Para la limpieza y recuperación del sector, se realizó un protocolo específico que, con supervisión constante y monitoreo geotécnico focalizado, logró rehabilitar la rampa principal a doble vía, continuando con normalidad el tránsito de equipos por el sector. Conclusiones 1.Cero daños a personas y equipos en la gestión de inestabilidades. 2.Establecer tiempos de respuesta adecuados ante colapsos inminentes, basada en pronóstico de falla y simulacros de evacuación. 3.Toma de decisiones integradas (monitoreo e inspección de campo). 4.Minimizar tiempo de paradas de equipos, sobre la base de riesgos controlados. 5.Mejorar el conocimiento del macizo rocoso, permitiendo realizar análisis retrospectivos más ajustados a la realidad. 6.Integrar los pronósticos de falla en los planes semanales y tomar las contingencias operativas oportunamente. 7.El pronóstico de falla permite gestionar adecuadamente la evacuación de personas y equipos de forma oportuna. 8.El pronóstico de falla es una herramienta de fácil cálculo e interpretación. Bibliografía Broadbent, C.D. and Zavodni, Z.M. 1982. Influence of rock structure on stability, Stability in Surface Mining, Volume 3, Society of Mining Engineers, Chapter 2. Brox, D. and Newcomen, W. 2003. Utilizing strain criteria to predict highwall stability performance, ISRM 2003 – Technology roadmap for rock mechanics, South African Institute of Mining and Metallurgy. Figura 16. Mapa de desplazamiento post colapso (29-11-22 al 02-12-22). Figura 17. Serie temporal de desplazamiento post colapso (2911-22 al 02-12-2022). Figura 18. Serie temporal de velocidades post colapso.
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 28 Call, R.D. 1982). Monitoring Pit Slope Behavior, Stability in Surface Mining, Volume 3, Society of Mining Engineers, Chap. 9. Call, R.D. Cicchini, P.F., Ryan, T.M. and Barkley, R.C. 2001. Managing and Analyzing Overall Pit Slopes, Proceedings, Slope Stability in Surface Mining, (Hustrelid, McCarthur and van Zyl eds.) SME, pp. 39 – 46. Canmet. 1977. Canada Centre for Mineral and Energy Technology. Pit Slope Manual. Publ. 77-15, Chapter 8, pp. 188. Dick GJ. 2013. Development of an early warning time- of-failure analysis methodology for open pit mine slopes utilizing the spatial distribution of ground- based radar monitoring data. M.A.Sc thesis, The University of British Columbia, Vancouver, BC. Federico A, Popescu M, Elia G, Fidelibus C, Interno G, Murianni A. 2012. Prediction of time to slope failure: a general framework. Environmental Earth Science 66(1):245–256. Feltus, W. R. 1993. An empirical concept for open pit slope monitoring, in Proceedings of the Australian conference on geotechnical instrumentation and monitoring in open pit and underground mining, Kalgoorlie, Western Australia, 21-23 June 1993 / ed. by Szwedzicki T. - Rotterdam: Balkema, 1993, pp. 149–154. Flores, G. and Karzulovic, A. 2001. The Role of the Geotechnical Group in an Open Pit: Chuquicamata Mine, Chile, Proceedings, Slope Stability in Surface Mining, (Hustrelid, McCarthur and van Zyl eds.) SME, pp. 141– 152. Fukuzono, T. 1985. A new method for predicting the failure time of slopes. Proceedings, 4th International Conference & Field Workshop on Landslides, Tokyo, pp. 145–150. Kennedy BA. 1972. Methods of monitoring open pit slopes. In: Proceedings of 13th symposium on rock mechanics, Urbana, pp. 537–572. Kennedy BA, Niermeyer KE. 1970. Slope monitoring system used in the prediction of a major slope failure at the Chuquicamata Mine, Chile. In: Proceedings of symposium on planning open pit mines, Johannesburg, pp. 215–225. Kennedy BA, Niermeyer KE, Fahm BA. 1969. A major slope failure at the Chuquicamata Mine, Chile. Min Eng AIME 12(12):60. Hoek E, Bray J. 1977. Rock slope engineering. The Institution of Mining and Metallurgy, London. Martin, D.C. 1993. Time Dependant Deformation of Rock Slope'. PhD Thesis, Univeristy of London. Mercer, K.G. 2007. Time dependent deformational behaviour of usnupported rock slopes, Australian Centre for Geomechanics Newsletter, December 2007, pp. 9–11. Mercer, K.G. 2006. Investigation into the time dependenet deformation behaviour and failure mechanisms of unsupported rock slopes based on the interpretation of observed deformation behaviour, PhD Thesis, University of the Witwatersrand. Sullivan, T.D. 1993. Understanding pit slope movements, in Geotechnical Instrumentation and Monitoring in Open Pit and Underground Mining, T.Szwedzicki (ed.), Balkema, pp. 435-445. Piteau, D.R. 1970. Geological Factors Significant to the Stability of Slopes Cut in Rock. Symposium on the Theoretical Background to the Planning of Open Pit Mines with Special Reference to Slope Stability. A.A. Balkema, pp. 55-71. Newcomen W, Dick G. 2015. An update to strain- based pit wall failure prediction method and a justification for slope monitoring. Proceedings, Slope Stability 2015, Cape Town, pp 139–150. Terzaghi K. 1950. Mechanism of landslides. In: Application of geology to engineering practice (Berkey volume). Geological Society of America, New York, pp 83–123. Zavodni, Z.M. 2000. Time-dependent movements of open pit slopes, in Slope stability in surface mines, Hustrulid and others (eds), SME, pp. 81-87. Zavodni, Z. M. Broadbent CD. 1980. Slope failure kinematics. Bulletin, Canadian Institute of Mining 73(816):69–74. Figura 19. Imagen post colapso (01-12-2022). Figura 20. Imagen post limpieza (01-12-2022).
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MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 30 Operaciones Mineras Abstract This paper shows the improvements made in our mining operations with regard to reducing accidents that have been occurring in various mines nationwide, related to the use of gauges to control the thickness of shotcrete (sprayed concrete), where personnel are exposed to the line of fire when the concrete is still in the process of setting to achieve initial bearing strengths. In response to this problem, an automated mechanism has been designed that is adapted to the shotcrete robot equipment, which eliminates personnel exposure during this process and also ensures the quality of the shotcrete thickness applied in mining operations. SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL USO DE CALIBRADORES EN SOSTENIMIENTO CON SHOTCRETE MECANIZADO – UNIDAD UCHUCCHACUA, COMPAÑÍA DE MINAS BUENAVENTURA
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 31 Por: Kellyn Cristóbal Paredes, director de Planeamiento y Rudy Beltrán Villanueva, jefe de Geomecánica, Compañía de Minas Buenaventura. Resumen El presente trabajo muestra las mejoras realizadas en las operaciones mineras, respecto a disminuir los accidentes que se han venido presentando en diversas minas a nivel nacional, relacionadas al uso de los calibradores para controlar el espesor del shotcrete (concreto lanzado), donde el personal se expone a la línea de fuego cuando el concreto aún se encuentra en proceso de fraguado para alcanzar las resistencias iniciales de sostenimiento. Ante este problema, se ha diseñado un mecanismo automatizado que se encuentra adaptado al equipo robot lanzador de concreto, el cual elimina la exposición del personal durante este proceso y además asegura la calidad del espesor del shotcrete aplicado en las labores mineras. Palabras clave: Sistema Automatizado, Calibradores, Sostenimiento. Introducción La mina Uchucchacua se ubica en la vertiente occidental de los Andes, entre los 4,300 y 5,000 msnm. Geográficamente, se sitúa en el distrito y provincia de Oyón, en la región Lima. La mina se encuentra aproximadamente a 180 km en línea recta, al NE de la ciudad de Lima. Las labores más profundas de Uchucchacua tienen una profundidad de ±1.2 Km, sumadas a la parte estructural, la calidad de la roca y el método de minado, se presentan eventos microsísmicos durante estos últimos años, llegando a tener problemas de estallidos de roca (rockburst). Geología general Uchucchacua es un depósito hidrotermal epigenético del tipo de relleno de fracturas (vetas), las cuales también fueron canales de circulación y reemplazamiento metasomático de soluciones mineralizantes que, finalmente, formaron cuerpos de mineral. La presencia de intrusivos ácidos, como pequeños stocks y diques, sugiere la posible existencia de concentraciones u ore bodies del tipo de metasomatismo de contacto, especialmente de zinc.
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 32 Estratigrafía regional Las rocas predominantes en la columna estratigráfica corresponden a las sedimentarias del cretáceo, sobre ellas se tiene a los volcánicos terciarios e instruyendo a las anteriores se observan dos tipos de intrusivos. Coronando la secuencia figuran depósitos aluviales y morrénicos. Los afloramientos del Jumasha son los más extendidos en el área, y ha sido posible diferenciarlos dada la ubicación de muchos horizontes fosilíferos guías. Formación Jumasha (Ki-j). Potente secuencia de calizas gris claro en superficie intemperizada y gris oscuro en fractura fresca. Constituye la mayor unidad calcárea del Perú central. Se le subdivide en tres miembros limitados por bancos finos de calizas margosas beige. Jumasha Inferior (J-i). Alternancia de calizas nodulosas con silex y calizas margosas que alcanzan los 570 m. de potencia. Se le ubica en el Albiano Superior-Turoniano. Jumasha Medio (J-m). Calizas grises alternadas con calizas nodulosas y algunos horizontes margosos. Se le estima 485 m. de grosor y se le asigna al Turoniano. Jumasha Superior (J-m). Calizas de grano fino con una base de esquistos carbonosos, coronados por calizas margosas beige. Se le estima una potencia de 405 m. y se le ubica en el Turoniano Superior. Es el techo del Jumasha. Geología estructural Presentan cuatro sistemas de fallas importantes: primer sistema de N a S con buzamiento 78° E, segundo sistema de N 30° a 60° E, con buzamiento 82° NW, tercer sistema de E a W con buzamiento 83° S y cuarto sistema de N 80° a 85 W con buzamiento 70° NE. Estos sistemas incluyen las fallas principales Uchucchacua, Cachipampa, Socorro y tensionales portadoras de mineralización y sistemas diaclasas propios del fracturamiento de los paquetes de estratos de caliza. A la vez, dividimos la unidad Uchucchacua en tres sectores de explotación: mina Carmen, mina Huantajalla y mina Socorro, con las respectivas fallas. En mina Socorro es donde se tiene implementado un sistema de control y estudio microsísmico. Mineralización La mineralización se da por un sistema de vetas, entre Figura 1. Formación de las calizas Jumasha. Figura 2. Dispositivo automatizado para instalación de calibradores. Figura 3. Porta calibrador neumático. Tabla 1. Resultados de Campo T. prom / cal 20 seg T prom /m 4 min T. prom / disparo 15 min
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MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 34 las fallas Uchucchacua, Cachipampa y Socorro y es posible definir tres sistemas. También se presenta por un sistema de cuerpos, en la mina Socorro, los principales cuerpos de reemplazamiento metasomático son los del sistema Lucero, con caracteres estructurales y mineralógicos diferentes a los de la mina Carmen, donde predominan los carbonatos como matriz (calcita, rodocrosita), fina diseminación de pirita, galena, esfalerita, puntos de plata roja, alabandita. No se observa silicatos de manganeso. Caracterización geomecánica La clasificación de la masa rocosa de acuerdo a la caracterización del macizo de las calizas, según el criterio de Bieniawski (1989), tiene un RMR que oscila de 42 a 54 (como calidad regular tipo III en un 60%), con RMR de 32 a 40 (como calidad mala tipo IV en un 20%) y con RMR que oscila de 61 a 65 (como calidad buena tipo II en un 20% ). De igual manera se presenta en la mineralización con las referidas calidades y porcentajes. Método de minado En la mina Uchucchacua el 90% de la producción es con el método de minado de subniveles (Bench&fill), conceptualmente el método de minado subniveles con taladros largos (SLS), es aplicado en cuerpos de buzamiento empinado, generalmente de geometría regular, en donde tanto el mineral como las rocas de las cajas son competentes. El otro 10% de la producción se extrae con el método de corte y relleno ascendente (Cut&fill), que es un método en realce, el mineral es extraído por franjas horizontales y/o verticales, empezando por la parte inferior de un tajo y avanzando verticalmente. Cuando se ha extraído la franja completa o una de las partes, se rellena el volumen correspondiente con material (relleno detrítico del laboreo de desarrollos y preparaciones), lo que sirve de piso de trabajo a los obreros/equipos y, al mismo tiempo, permite sostener la corona y paredes del tajeo, generalmente de forma mecanizada. Por otro lado, también es importante señalar que el SLS tiene variantes que comprenden el dejar tajeos abiertos vacíos o rellenados. Cuando se trata de tajeos abiertos vacíos se deben dejar también pilares de rumbo y/o buzamiento para mantener la estabilidad global y local, por razones obvias esta modalidad no es aconsejable en ambientes con altos esfuerzos, ya que conlleva a problemas de sismicidad inducida por el minado. como es el caso de Gina Socorro. Los resultados de los análisis realizados indican que para la explotación de Gina Socorro por SLS se debe considerar el uso de relleno de tajeos, lo cual permite controlar mejor la estabilidad y la dilución y recuperación del mineral, por el arreglo estructural desfavorable que presenta la masa rocosa en las cajas y los altos esfuerzos. Objetivos Evitar la exposición del personal a la línea de fuego concluido el sostenimiento con shotcrete, para eliminar el riesgo por aplastamiento. Realizar una adecuada colocación de calibradores para el concreto lanzado en las distintas labores mineras, que permita llevar un correcto y eficiente control de calidad de los espesores en el sostenimiento con shotcrete. Figura 4. Calibradores con alma metálica. Tabla 2. Costo por Instalación de Calibradores con Dispositivo Automatizado Instalación de Calibrados Costo x calibrador (Und) $ 0.16 Avance de 3.5 m Cantidad de Calibradores 30 Costo total por avance $ 4.94 Costo por metro ($/m) 1.41 Figura 5. Dispositivo automatizado.
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 35 Desarrollo y colección de datos Mejoras en la aplicación del sostenimiento La función de un diseño de sostenimiento es proveer refuerzo al macizo rocoso contra dos tipos de cuñas inestables: las que se forman debido a la estructura natural (moderada a gran cuña) y aquellas generadas por la deformación inducida por la tensión. Varios sistemas de sostenimiento pueden ser seleccionados para una demanda de energía determinada. Se destaca que un sistema de sostenimiento de terreno para condiciones dinámicas debe ser capaz de absorber energía sísmica con un suficiente Factor de Seguridad (FS), para así poder soportar a múltiples rockbursts (entendido este como el principal sismo y seguido de réplicas), así como poder hacer frente a las incertidumbres inherentes asociadas con sismicidad y estallidos de roca. Un factor de seguridad mínimo que puede ser adoptado para propósitos de diseño de mina es FS = 2. Adicionalmente y, como punto no menos importante, es que el proceso de sostenimiento debe de realizarse con todos los controles de seguridad, con el fin de evitar accidente por caída de rocas, en ese sentido, la mina Uchucchacua viene aplicando un proceso de mejora en los trabajos de sostenimiento con shotcrete mecanizado, con el objetivo principal de eliminar la exposición de las personas cuando se realizan los trabajos de instalación de calibradores en la etapa donde el shotcrete aún se encuentra en un proceso de fraguado (resistencias iniciales del concreto). Esta mejora consiste principalmente en un dispositivo neumático/automatizado, el cual va acoplado al brazo del robot lanzador, permitiendo así, ser utilizado por el mismo operador inmediatamente concluido el lanzado de concreto en la labor. Toda esta mejora se ha venido desarrollando con pruebas de ingeniería y campo que serán tratadas en la presentación del proyecto. Componentes El dispositivo implementado en mina Uchucchacua está conformado por dos componentes principales: 1.Porta calibrador neumático con cartucho para 20 calibraciones. 2.Calibradores con alma metálica e indicador de color de acuerdo al espesor a aplicar (2, 3 o 4 pulgadas). Parámetros técnicos El equipo neumático, está diseñado para la colocación de calibradores con el apoyo del brazo lanzador del robot. Sistema controlado por el operador del brazo del robot y el ayudante en el accionamiento de la colocación del porta calibrador, con accionamiento de válvula 4/2. Sistema de sujeción brindado en acoplamiento de tobera del robot lanzador, con uso de pistón de doble efecto y giro de Robojeit, con accionamiento de salida de válvula de pase. Alimentación neumática con línea principal desde el equipo robot lanzador, línea de mina o compresor manual. Radio de trabajo, posicionamiento del accionamiento, dos metros atrás del inicio de lanzado del shotcrete. Figura 6. Uso de dispositivo automatizado. Figura 7. Instalación de calibradores.
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 36 Sistema de recarga manual para la colocación de 20 calibradores, bajo sujeción de resortes. Tope de fijado con uso de resorte de compresión para eliminar el impacto en la colocación al hastial o corona. Parámetros de trabajo Ubicación: en la Tobera de lanzado. Posicionamiento: con los movimientos del joystick del robot. Tipo de accionamiento: neumático y remoto con válvula de accionamiento 4/2, evitando exponer al operador. Presión de trabajo: 2.5 bar como mínimo. Alimentación de aire: de mina y/o compresor de robot. Numero de calibradores recargables: 20 calibradores de 2” o 3”. Tiempo de montaje: el mismo usado en el cambio de tobera. Peso total: 6 Kg. Presentación y discusión de resultados Considerando que actualmente este sistema se encuentra dentro del proceso de sostenimiento con shotcrete, se ha realizado una toma de datos de campo, con el fin de evaluar el costo/beneficio de este dispositivo en la mina Uchucchacua. Los resultados se muestran a continuación. Ventajas porta calibrador neumático Tiempo de colocación: aproximado de 20 segundos por calibrador (ver Tabla 1). Robustez: diseñado de plancha ¼” y tubería cedula 80, soporta golpes impropios del movimiento del robot. Versatilidad: familiaridad de uso del operador en los movimientos, dado que es la misma forma de proyectar el shotcrete. Peso ligero: 6 Kg. Costos operativos: considerando los estándares de sostenimiento aplicados en las labores mineras, se puede demostrar que el costo de instalación de calibradores con el dispositivo automatizado ofrece un ahorro del 15% con relación a los calibradores que se venían utilizando y que son de uso actual en algunas minas a nivel nacional (ver Tabla 2). Conclusiones En base a los resultados presentados en el presente trabajo, podemos concluir que hemos desarrollado una solución idónea para los trabajos de sostenimiento con shotcrete, que evitará que los operadores se expongan a riesgos operativos y también propiciará que esta implementación sea usada en otras operaciones mineras. Bibliografía Bieniawski, Z.T. 1989. Engineering rock mass classification. New York, J Willey. Buenaventura, 2023. Estudio Geomecánico de la U.E.A. Uchucchacua. Internal report, prepared by Departamento de Planeamiento – Geomecánica, Mina Uchucchacua, 2023, 84 pg. DCR. 2019. Evaluación Geomecánica del Minado de Profundización, Mina Uchucchacua. Technical memo prepared by DCR Ingenieros S.R.Ltda., para Compañía de Minas Buenaventura. Enero, 231 pg. Hoek, E., Kaiser, P.K., and Bawden, W.F. 1995. Support of Underground Excavations in Hard Rock. A.A. Balkema, Rotterdam, 215 pg. Kaiser, P.K., Diederichs, M.S. Martin, C.D. Sharp, J. & Steiner, W. 2000. Underground works in hard rock tunneling and mining. Keynote at GeoEng 2000, Melbourne, Australia, Technomic Publishing Co., 1:841926. Pakalnis, V., and Ames, D. 1983. Load tests on mine screening. In: Underground Support Systems, CIM Special Volume 35, Ed. J. Udd., pp. 79-84. Figura 8. Calibradores instalados de 2”. Figura 9. Calibradores instalados de 2”.
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MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 38 Operaciones Mineras Abstract Knowing the equipment in a tailings treatment plant and its spare parts is a key part of maintenance management. Having this information is a big help in understanding the equipment, both in terms of how it works and its parts, as well as in managing spare parts and pending work (backlog). It's even better if this information can be accessed from a tablet or cell phone. Through the use of IT tools such as Power Apps, SharePoint, and Power Automate, an application was developed for personnel directly responsible for equipment assessment and repair, as well as for maintenance planning and scheduling personnel, called “Soporte Mantenimiento Quebrada Honda” or “SMQH” version 2.0. One of the main objectives of SMQH 2.0 is to increase the ratio of scheduled maintenance orders to total maintenance orders by 6% by the end of 2023 and 10% by 2024, providing maintenance personnel with information on equipment and USO DE POWER APPS, SHAREPOINT Y POWER AUTOMATE PARA LA GESTIÓN DE MANTENIMIENTO
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 39 Por: Roger Chávez Calsin, Planner Programador, Southern Perú. repair procedures when they need it. The information is modified and/or updated by maintenance personnel (maintenance supervisors) and planning personnel (scheduler and planner). The application developed contains information regarding equipment parts manual, list of materials and critical parts, general list of equipment, creation of backlog by supervision, list of backlog status. The operation and maintenance manuals are basically information from the manufacturer, the list of materials are documents developed by planning for the execution of preventive activities, the general list of equipment contains the description of the operational or inoperative status, the backlogs Resumen El reconocimiento de los equipos de una planta de tratamiento de relaves y sus respectivos repuestos son parte fundamental para la gestión de mantenimiento, contar con esta información resulta un gran apoyo para el conocimiento del equipo, tanto en el funcionamiento como en las partes, así como en la gestión de repuestos y trabajos pendiente de ejecución (backlog); más aún, si esta información puede obtenerse desde una tableta o celular. Mediante el uso de las herramientas informáticas, tales como: Power Apps, SharePoint y Power Automate se desarrolló una aplicación para personal directamente encargado de las labores de evaluación y reparación de equipos, así como para personal de planeamiento y programación de mantenimiento, denominado “Soporte Mantenimiento Quebrada Honda” o por sus siglas SMQH versión 2.0. Dentro de los principales objetivos del SMQH 2.0 es incrementar la relación entre las órdenes de mantenimiento programadas y el total de órdenes de mantenimiento en un 6% al final del 2023 y un 10% hasta el 2024, proporcionando al personal de mantenimiento, información de los equipos y las gestiones para su reparación en el momento que lo requieran. La data es modificada y/o actualizada por personal de mantenimiento (supervisores) y por personal de planeamiento (programador y planificador). La aplicación desarrollada contiene información referente a: manual de parte por equipo, lista de materiales y partes críticas, lista general de equipos, creación de backlog por parte de la supervisión y lista del estado de backlog. Los manuales de operación y mantenimiento son básicamente información del fabricante, la lista de materiales son documentos desarrollados por planeamiento para la ejecución de actividades preventivas, la lista general de equipos contiene la descripción del estado opera-
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero EDICIÓN 573 / JUNIO 2025 40 register contains information regarding the results of scheduled inspections with the support of supervision. This feedback is of great importance for planning personnel. The SMQH application, which can be used on desktop PCs, cell phones, or tablets, was implemented in early 2022 in version 1.0, designed exclusively for order registration. Version 2.0 was implemented in early 2023 and is currently in operation. Due to its scope and easy accessibility, the application continues to be developed with possible versions that include real-time information through PI Systems and SAP ERP. tivo o inoperativo, el registro de los backlogs contiene información referente a los resultados de las inspecciones programadas con el apoyo de la supervisión, este feedback es de gran importancia para personal de Planeamiento. El aplicativo SMQH que puede ser utilizado desde una PC de escritorio hasta un celular o tableta, se implementó a inicios de 2022 en su versión 1.0, dirigido exclusivamente al registro de pedidos, la versión 2.0 comenzó a operar a principios de 2023 y actualmente se encuentra en ejecución. Debido a su alcance y fácil accesibilidad, el aplicativo continua en desarrollo con posibles versiones que incluyan la información en tiempo real a través de PI Systems y ERP SAP. Introducción El presente proyecto tiene como base fundamental la relación que existe entre las actividades y responsabilidades del personal que desarrolla el mantenimiento y planeamiento en la operación de la presa de relave de Quebrada Honda, basándose principalmente en aspectos claves de la comunicación y coordinación entre estas áreas. La característica principal de la comunicación entre personal de Mantenimiento y Planeamiento era básicamenFigura 1. Pantalla de inicio de aplicativo SMQH 1.0. Figura 2. Pantalla principal. Figura 3. Pantalla escoger equipo. Figura 4. Pantalla escoger equipo II.
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