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TESIS
Petrografía y mineralogía
del sector Las Cuevas,
Holguín
Iván Barea Pérez
�Página legal
Título de la obra:Petrografía y mineralogía del sector Las Cuevas,Holguín, 82pp.
Editorial Digital Universitaria de Moa, año.2016 -- ISBN:
1.Autor: Iván Barea Pérez
2.Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico ¨ Dr. Antonio Núñez Jiménez¨
Edición: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Corrección: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización. Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Institución de los autores: ISMM ¨ Dr. Antonio Núñez Jiménez¨
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2016
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
La licencia completa puede consultarse en:
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Editorial Digital Universitaria
Instituto Superior Minero Metalúrgico
Ave Calixto García Íñiguez # 75, Rpto Caribe Moa 83329, Holguín Cuba
e-mail: edum@ismm.edu.cu
Sitio Web: http://www.ismm.edu.cu/edum
�MINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO DE MOA
“DR. ANTONIO NÚNEZ JIMÉNEZ.”
FACULTAD DE GEOLOGÍA Y MINERÍA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA
Tesis presentada en Opción al Título Académico de Master en
Geología
Petrografía y mineralogía del sector Las Cuevas, Holguín.
Maestría en Geología, Mención Geología de Yacimientos Minerales Sólidos
9na Edición
Autor: Ing. Ivan Barea Pérez
Tutor(es): Dr. José Nicolás Muñoz Gómez
Dra. María Margarita Hernández Sarlabour
Año 2015
�Índice
Dedicatoria_____________________________________________________________ I
Agradecimientos ________________________________________________________ II
Pensamiento __________________________________________________________ III
Síntesis ______________________________________________________________ IV
Sumary _______________________________________________________________ V
Índice _________________________________________________________________ 1
Índice de figuras, ecuaciones y tablas ______________________________________ 3
Abreviaturas empleadas __________________________________________________ 5
Introducción ___________________________________________________________ 6
Capítulo I: Rasgos generales del área de estudio _____________________________ 9
Introducción ___________________________________________________________ 9
Ubicación geográfica ____________________________________________________ 9
Clima _______________________________________________________________ 10
Relieve ______________________________________________________________ 10
Hidrografía ___________________________________________________________ 12
Flora y Fauna ________________________________________________________ 12
Características económicas ______________________________________________ 12
Recursos minerales ____________________________________________________ 13
Investigaciones precedentes _____________________________________________ 14
Características geológicas de la región _____________________________________ 20
Conclusiones _________________________________________________________ 29
Capitulo II: Métodos y técnicas empleadas _________________________________ 31
Introducción __________________________________________________________ 31
Metodología de investigación ____________________________________________ 31
Etapa Inicial o de preparación ____________________________________________ 32
Etapa experimental ____________________________________________________ 33
Etapa tres de procesamiento y análisis de la información _______________________ 35
Conclusiones _________________________________________________________ 36
Capitulo III: Petrografía y mineralogía del sector Las Cuevas, Holguín ___________ 38
Introducción __________________________________________________________ 38
Petrografía del sector Las Cuevas_________________________________________ 38
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Departamento de Geología-ISMMM
�Mineralogía __________________________________________________________ 50
Minerales metálicos ____________________________________________________ 56
Alteraciones hidrotermales y paragénesis minerales___________________________ 60
Conclusiones __________________________________________________________ 62
Recomendaciones______________________________________________________ 63
Anexos _______________________________________________________________ 64
Bibliografía ___________________________________________________________ 77
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�Índice de figuras, ecuaciones y tablas
Figura No. 1 Mapa de ubicación del área de estudio .............................................................. 9
Figura No. 2 Esquema de las principales manifestaciones minerales del municipio de
Holguín escala 1: 100 000. .................................................................................................... 13
Figura No. 3 Zona Estructuro Facial de Cuba centro oriental, según Draper y Barros, 199415
Figura No. 4 Perfil esquemático de los sedimentos vulcanomícticos de la Fm. Iberia, (Kosak
et al., 1988) ............................................................................................................................ 21
Figura No. 5 Reconstrucción estratigráfica y distribución regional de los complejos litológicos
en los diferentes mantos de cabalgamiento (La altura de la columna es proporcional con la
extensión de cada complejo), (Brezsnyanszky & Boros, 1992). ............................................ 23
Figura No. 6 Etapas del desarrollo de la investigación en el sector Las Cuevas, Holguín. .. 31
Figura No. 7 Medios empleados en la investigación. ............................................................. 33
Figura No. 8 Esquema de tratamiento de las muestras analizadas ...................................... 34
Figura No. 9 Fotografía de afloramientos, muestras de mano y secciones delgadas de las
muestras LC-30-B, LC-55-A y LC-74-A. ................................................................................ 40
Figura No. 10 Fotografía de afloramientos, muestras de mano y secciones delgadas de las
muestras LC-12-A, LC-18-A, LC-31-B. .................................................................................. 42
Figura No. 11 Fotografía de afloramientos, muestras de mano y secciones delgadas de las
muestras LC-50-B, LC-56-A y LC-53-B. ............................................................................... 43
Figura No. 12 Fotografía de afloramientos, muestras de mano y secciones delgadas de las
muestras LC-53-A y LC-26-A. ............................................................................................... 44
Figura No. 13 Fotografía de afloramientos, muestras de mano y secciones delgadas de las
muestras LC-55-B, LC-13-A, LC-20-A y LC-79-A. ................................................................. 45
Figura No. 14 Fotografía de afloramientos, muestras de mano y secciones delgadas de las
muestras LC-27-A, LC-10-A y LC-23-A. ................................................................................ 48
Figura No. 15 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-55-A (gabro).............................. 50
Figura No. 16 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-26-A (diabasa anfibolizada) ...... 51
Figura No. 17 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-30-B (diabasa olivínica) ............ 52
Figura No. 18 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-31-B (gabro anfibolizado) ......... 52
Figura No. 19 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-37-A (gabro anfibolizado) ......... 53
Figura No. 20 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-50-B (gabro anfibolizado) ......... 54
Figura No. 21 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-53-B (gabro anfibolizado) ......... 54
Figura No. 22 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-53-A (diabasa) .......................... 55
Figura No. 23 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-27-A (riolita) .............................. 55
Figura No. 24 Microfotografía de los minerales opacos presentes en las muestras de rocas
del sector Las Cuevas ........................................................................................................... 57
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�Figura No. 25 Fotografías de afloramiento, muestra de mano y sección delgada de la
muestra LC-37-A ................................................................................................................... 69
Figura No. 26 Fotografías de afloramiento, muestra de mano y sección delgada de la
muestra LC-51-B ................................................................................................................... 70
Figura No. 27 Fotografía de la sección pulida de la muestra LC-11-A ................................. 72
Figura No. 28 Fotografía de la sección pulida de la muestra LC-20-A: pirita (Py) y hematita
(Hem) (objetivo 10x) .............................................................................................................. 73
Figura No. 29 Fotografía de la sección pulida de la muestra LC-53-B ................................. 74
Figura No. 30 Fotografía de la sección pulida de la muestra LC-79-A ................................. 75
Ecuación 1 ............................................................................................................................ 39
Ecuación 2 ............................................................................................................................ 41
Ecuación 3 ............................................................................................................................ 58
Tabla No. 1 Minerales resultantes de la hidratación del magma ultramáfico (Best, 2003) .... 61
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�Abreviaturas empleadas
Abreviatura
Significado
Abreviatura
Significado
N
Norte, punto cardinal
mm
Mena metálica
S
Sur, punto cardinal
Pl
Plagioclasa
E
Este, punto cardinal
Opx
Ortopiroxeno
W
Oeste, punto cardinal
Chl
Clorita
Km
Kilómetro
Hbl
Hornblenda
AVC
Arco Volcánico Cretácico
Ep
Epidota
C0
Grados Celsius
Qtz
Cuarzo
h
Horas
Zo
Zoisita
kg ha-1
kilogramos por hectáreas
Sc
Sericita
Fm
Formación
Pmp
Pumpellita
Mbro
Miembro de una formación
dio
Diópsido
Ad
Andesina
Ol
Olivino
ONRM
ISMMM
Oficina Nacional de Recursos
Minerales
Instituto
Superior
Metalúrgico de Moa
Minero
cm
Centímetro
ZEF
Zona Estructuro Facial
GPS
Global Position System
Thl
Talco
DRX
Difracción de Rayos X
SEM
Microscopia Electrónica de
Barrido
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�Ivan Barea Pérez
Introducción
Introducción
Los arcos de islas volcánicos, ubicados en varias partes del mundo son el resultado de los
movimientos de placas tectónicas; hospederos de disímiles recursos naturales, entre los que
destacan los yacimientos minerales sólidos. La amplia variedad de depósitos minerales que
se encuentra en este tipo de ambiente tectónico, ha captado la atención de geólogos con el
fin de explicar las causas y fuentes de tales riquezas naturales.
La isla de Cuba, como resultado indiscutible de esos movimientos, es un ejemplo fehaciente
de la diversidad geológica y la amplia variedad de depósitos minerales que se pueden
encontrar en tales condiciones. Constituida por tres arcos volcánicos de edades
comprendidas entre el Cretácico y Paleógeno denota la rica historia geológica que enmarca
a la ínsula. No han sido pocos los especialistas dedicados a profundizar en los rasgos
mineralógicos y petrológicos de las formaciones geológicas que albergan variadas
manifestaciones minerales. Especial interés denota la región de Holguín, donde existe una
gran variedad de manifestaciones minerales.
Las primeras investigaciones reportadas para la región de Holguín datan del periodo
neocolonial. Orientadas a la prospección de materias primas minerales, fundamentalmente
de oro destacan las investigaciones realizadas por (Vaughan, 1901), (Rode, 1930) y
(Aguilera & Manduley, 1909).
Luego del triunfo revolucionario las investigaciones geológicas en Cuba se incrementaron; la
cooperación con los países del CAME posibilitó la asesoría de científicos extranjeros que
junto a cubanos llevaron a cabo el levantamiento geológico de la República de Cuba (Nagy
et al., 1976). Años más tarde fueron publicados diversos trabajos donde se abordaron
rasgos tectónicos, estratigráficos y genéticos de la actualmente conocida zona de Auras
(Brezsnyanszky & Boros, 1992), (Barea & Rodríguez, 1985), (Brezsnyanszky &
Iturralde_Vinent, 1978) y (Nagy et al., 1976). Algunos de los trabajos más importantes sobre
el área de Las Cuevas fueron publicados por (Kosak et al., 1988) y (Cobiella_Reguera,
1978) los que abordaron la génesis y relación tectónica de las secuencias del Arco Volcánico
y la melange ofiolitica.
Definir el tipo de alteración hidrotermal al que se encuentra asociada una mineralización,
permite su prospección de forma más eficiente (Gifkins et al., 2005) y (Allen et al., 1996). Sin
embargo quedan sectores ubicados al noroeste de la ciudad de Holguín sin estudios
profundos donde existen manifestaciones de minerales metálicos; el área de Las Cuevas es
una de ellas, para la cual se hizo necesario plantearse el diseño de la investigación
siguiente:
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�Ivan Barea Pérez
Introducción
Problema
El desconocimiento petrográfico y mineralógico de las alteraciones hidrotermales presentes
en las formaciones geológicas del sector Las Cuevas, Holguín.
Objeto
Las alteraciones hidrotermales presentes en las formaciones geológicas del sector Las
Cuevas.
Objetivo
Caracterizar mediante la petrografía y mineralogía las alteraciones hidrotermales presentes
en las formaciones geológicas del sector Las Cuevas.
Objetivos específicos
Identificar las rocas y los minerales presentes
Identificar los tipos de alteraciones hidrotermales
Definir las paragénesis de minerales metálicos
Hipótesis
Si se logra caracterizar mediante la petrografía y mineralogía las alteraciones hidrotermales
presentes en las formaciones geológicas del sector Las Cuevas, entonces se podrá
identificar las alteraciones hidrotermales y las paragénesis de minerales metálicos.
Campo de acción
La petrografía y mineralogía de las alteraciones hidrotermales presentes en las formaciones
geológicas del sector Las Cuevas.
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�Ivan Barea Pérez
Capítulo I
Capítulo I
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�Ivan Barea Pérez
Capítulo I
Capítulo I: Rasgos generales del área de estudio
Introducción
Holguín es una de las provincias del archipiélago cubano que posee grandes
potencialidades de recursos naturales. Fuentes de materias primas ferrosas, no ferrosas y
metales preciosos se alojan en el territorio. Las regularidades geológicas de esas áreas,
fuente de tales riquezas constituye una estrategia de vital importancia para nuestro país.
Ubicación geográfica
El área de estudio se encuentra enmarcada en el municipio de Holguín. Este último limita al
norte con los municipios de Gibara, al este con Báguano y Rafael Freyre, al sur con
Báguano y Cacocum, y al oeste con el municipio Calixto García. Presenta una superficie en
su mayor parte ondulada, con algunos cerros, una pobre red hidrográfica y extensión
territorial de 655.9 km² (Wikipedia, 2014). Su población es de más de 334 046 habitantes
hasta 2007 (ONEI, 2012).
Enclavada en las cercanías de la ciudad de Holguín (Figura No. 1) a unos 9 km en dirección
al poblado de San Andrés, entre las coordenadas: X: 548838-554495; Y: 252219-257876
según el sistema Cónico Conforme de Lambert, con un área total de 25 km2. Limita al norte
con el embalse Cacoyuguín por el este con el poblado de San Miguel al oeste con el poblado
Las Cruces y al sur con Mata Moros.
Figura No. 1 Mapa de ubicación del área de estudio
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�Ivan Barea Pérez
Capítulo I
Clima
Por la extensión superficial de la provincia y su complejidad morfológica, climáticamente se
divide en tres áreas bien definidas: zona de interior, zona costera y zona montañosa,
tipificados por sus modelos de temperatura, lluvia y características eólicas.
El área de estudio que se aborda se encuentra ubicada en la zona de interior. Caracterizada
geográficamente por colinas y zonas llanas no recibe la influencia directa del océano, las
precipitaciones son causadas fundamentalmente por el calentamiento diario, siendo las
lluvias superiores a la zona costera, en el período lluvioso precipita como promedio el 77 %
del valor anual, en ocasiones superan los 100 milímetros. Los registros de temperatura
media son los más altos del área provincial ubicados históricamente entre 24,0 y 25,6 grados
C0, con una oscilación anual de 4,0 grados C0 entre el mes más frío (febrero) y el más cálido
(agosto).
El régimen de vientos en la región está conformado por vientos de moderada intensidad
(9.15 km/h), y la dirección de los mismos es predominantemente noreste. Casi todo el año
soplan los vientos alisios provenientes de la periferia del anticiclón tropical oceánico de los
Azores-Bermudas, provocando que el mismo tenga en superficie una dirección noroesteeste fundamentalmente. La distribución de la frecuencia anual de la dirección e intensidad de
los vientos durante el año muestra que al sur es más notable, con un 0,41% (Atlas Nacional
de Cuba, 1992).
Relieve
El relieve en Cuba está condicionado por una posición de Arco Insular de las Antillas, en la
zona de interacción entre la placa de América del Norte y del Caribe. Su ubicación en el
borde septentrional de la zona de bosques tropicales periódicamente húmedos y la influencia
de las oscilaciones paleoclimáticas del Cuaternario, determinó la heterogeneidad, la
complejidad, el carácter y desarrollo de sus elementos morfoestruturales y morfoesculturales
(NANC, 1992).
El megabloque cubano a su vez se subdivide a lo largo de fallas profundas transversodiagonales en los macrobloques oriental, central y occidental. En la macro región oriental se
encuentra la provincia de Holguín. Caracterizada por un complicado y singular relieve,
relacionado con la litología y la tectónica. En el territorio se pueden distinguir tres regiones
principales: las llanuras que bordean la costa y zona centro - sur de la provincia (llanura de
Nipe y del Cauto), con alturas entre 0,50 m, que presentan un carácter abrasivo del litoral al
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�Ivan Barea Pérez
Capítulo I
interior de la provincia; acumulativo con fragmentos de terrazas marinas y playas en algunos
sectores y ciénagas marginales con mangle en otros.
En la zona centro – sur ocupada por llanuras de origen marino, actualmente fluyen
importantes ríos con la presencia de formas y complejos fluviales, presenta un desarrollo
pronunciado de depósitos aluviales. En el sector occidental, las llanuras denudativas
onduladas y de colinas que bordean el sistema de elevaciones de Maniabón alcanzan
alturas entre 50 – 100 m, con pendientes entre 0 – 8 % (Ecured, 2014).
Los valles se encuentran alineados, al igual que las cadenas de elevaciones en dirección
este – oeste y los efectos de la erosión diferencial son evidentes en toda el área. Con alturas
entre 100 – 300 m, aparece el sistema de elevaciones o cerros de Maniabón de singular
morfología. En las alturas y zonas colinosas, con pendientes entre 8 – 15 %, se observan
procesos erosivos – cársicos y denudacionales que conforman típicos cerros de pendientes
abruptas y cimas planas (mogotes).
En el área Las Cuevas, las regiones de llanuras están constituidas por: Horst simples,
bloques y sistemas de bloques (este último con predominio). Hacia el norte y el sur del área,
en la zona de montañas predomina la estructura del zócalo plegado con bloques
(litomorfoestructuras). El tipo de relieve premontañoso es del tipo denudativo y denudativoerosivo, de colina (con alturas de 220 m, 240 m y entre 260 a 280 m) y en menor grado de
horts y bloques diseccionados.
Según el (NANC, 1992) los suelos que se desarrollaron en el área son pardos con
carbonatos típicos y la combinación de pardos sin carbonatos fersialiticos rojos. Por el grado
de erosión que estos presentan se pueden destacar tres categorías: los suelos con erosión
débil (en pendientes de 0, 5 a 5 grados), los suelos con erosión media (en pendientes de 3 a
10 grados) y de forma local los suelos con erosión fuerte característicos de las zonas de
alturas, premontañas y montañas. Los contenidos de materia orgánica y nitrógeno que
presentan los distingue como suelos nitrogenados con 151-200 (kg ha-1) y materia orgánica
2.1-3.0 (%), con valores de Ca y Mg entre 15.001-20.000 (kg ha-1) y 2.000-3.000 (kg ha-1).
Los valores de fósforo menor de 10 (kg ha-1) y potasio oscilan entre 451-600 (kg ha-1)
respectivamente. La acidez de los suelos es débil entre 5,6-6,0 Ph, aunque de forma muy
local. Lo que permite caracterizarlos como suelos productivos. Su composición mecánica
revela contenidos ligeros y medianos de arcillas de composición siali-alítica (contenido de
arcilla de 51-61%).
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�Ivan Barea Pérez
Capítulo I
Hidrografía
La red fluvial está regida por las divisorias del parte agua central de Cuba. Lo cual origina
que algunos ríos corran en dirección norte como el Chaparra y el Cacoyuguín y otros hacia
el sur como el Salado. La cuenca de mayor envergadura en la región está representada por
el área del río Cacoyuguín con 242 km2. Existen además pequeños arroyos de carácter
intermitente cuyo caudal fluctúa en los periodos de lluvia y sequía. Entre los embalses más
importantes se encuentra El Cacoyuguín.
Flora y Fauna
La provincia Holguín posee una de las floras más ricas en especies endémicas de Cuba,
debido a la presencia de grandes extensiones de su territorio cubiertas por formaciones
vegetales que se desarrollan sobre suelos originados a partir de rocas ultrabásicas
(serpentinas). Estas formaciones van desde los manglares en las zonas costeras, hasta
selvas tropicales, las que son conocidas como cuabales y charrascales.
En el área, el grupo de mayor endemismo se desarrolla sobre suelos ferríticos o fersialíticos
sobre serpentinitas. Sin embargo las zonas más pobres en endemismo se ubican en la parte
oriental. Entre la vegetación típica de la zona se encuentran los pastos de poca altura en
menor grado mesófilos típicos y más al norte xeromorfos espinosos sobre serpentinita
(cuabal), como flora característica del área se destaca la rosa de sabana, el cactus enano, el
roble de sabana, la jacaranda arbórea, la yuraguana, neobesseya cubensis: (cactus enano
de Holguín, endémico estricto).
Dentro de la fauna más común se encuentra phrynus domonidaensis, reptiles (amphisbaena
cubana), mariposa (papilio caiguanabus), mamíferos (capromys pelorides), aves (cernícalofalco spolverius sporverades), moluscos (coryda alauda).
Características económicas
El acceso a la región es posible a través de la carretera central y otras carreteras aledañas.
También se puede acceder a través del tren, por vía aérea o marítima, esta última desde
varios puntos de la provincia.
La industria desarrollada en la región abarca una amplia gama de sectores entre los que se
encuentra la minería ferrosa y no ferrosa, la industria trasportadora de metales, la industria
de combustible, química y el papel, la industria de los materiales de la construcción, la de
bebidas y comestibles, la industria textil, cuero, calzado, la industria pesquera y electroPágina 12 de 88
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�Ivan Barea Pérez
Capítulo I
mecánica; el turismo es otra de las ramas importantes de la economía del municipio
holguinero, también cuenta con una estructura de servicios comerciales en diferentes ramas
(Wikipedia, 2014).
Según (ONEI, 2012) los cultivos de mayor importancia son la caña de azúcar, los cultivos
menores, frutas, etc; los cuales son administrados por cooperativas de producción
agropecuarias y empresas agropecuarias-forestales.
Recursos minerales
El municipio Holguín cuenta con diversas manifestaciones de recursos minerales. Fuentes
de materiales para la construcción como calizas y arcillas entre otros. Metales nobles como
el oro, aunque en la actualidad solo se explota de forma artesanal y de manera ilegal.
Materiales feldespáticos empleados en la cerámica blanca para la fabricación de muebles
sanitarios entre otros. Existen además depósitos de zeolita ubicado al sur del poblado de
San Andrés, (Figura No. 2).
Figura No. 2 Esquema de las principales manifestaciones minerales del municipio de Holguín escala 1: 100 000.
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�Ivan Barea Pérez
Capítulo I
Investigaciones precedentes
El área que ocupa la investigación se localiza en la parte oriental del bloque Camagüey,
limitado tectónicamente por las fallas Trocha en la zona más occidental y por la falla CautoNipe en la zona oriental (Figura No.3).
Enmarcada en un área geológicamente compleja, se han desarrollado un gran número de
investigaciones con diversos objetivos, entre las que se destacan las realizadas por:
(Abelspies, 1928), (Nagy et al., 1976), (Brezsnyanszky & Iturralde_Vinent, 1978), (Barea &
Rodríguez, 1985), (Draper & Barro, 1994), (Iturralde_Vinent, 1998), (Blanco_Moreno, 1999) y
(Cobiella_Reguera, 2009).
Conocida como área Gibara-Altos de Maniabón, fue investigada desde el punto de vista
tectono-estratigráfico por (Nagy et al., 1976), (Kosak et al., 1988), (Draper y Barros, 1994),
(Flores et al., 1998) y (Blanco_Moreno, 1999; Blanco_Moreno & Proenza, 2000) los que
definieron para la región de estudio dos Zonas Estructuro-Faciales.
En la parte septentrional (Velasco-Gibara) se encuentran fragmentos de la plataforma de las
Bahamas (zona Remedio). En forma de escamas alargadas y yacencia hacia el norte,
fracturada en bloques latitudinales (NW-SE) conformada por las formaciones: Fm. Vázquez,
Fm. Rancho Bravo, Fm. Vigía, Fm. Embarcadero, Fm. Gibara y Fm. Jobal (Nagy et al.,
1976).
Más al sur se encuentra la Zona Estructuro-Facial Auras (Zaza), constituida por una melange
integrada por formaciones del Arco Volcánico del Cretácico junto a la secuencia de la
asociación ofiolítica (Figura No. 3). La zona está integrada por las formaciones Fm.
Camazán, Fm. Rancho Bravo, Fm. Charco Redondo, Fm. Vigía, Fm. Haticos, Fm. Yaguajay,
Fm. Iberia (Mbro. La Jíquima, Mbro. Tinajita, Mbro. La Morena, Mbro. Lindero) además de
las ultramafitas y gabros (Nagy et al., 1976).
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�Ivan Barea Pérez
Capítulo I
Figura No. 3 Zona Estructuro Facial de Cuba centro oriental, según Draper y Barros, 1994
Los primeros trabajos en esta región estaban orientados a la prospección de yacimientos
minerales y se iniciaron a principios del siglo XX, entre los que resaltan (Bonillas, 1924),
(Willson, 1927), (Pennebaker, 1940), (Vaughan, 1901), (Fulton, 1917), (Abelspies, 1928),
(Rode, 1930), (Quirke, 1946), (Merryweather, 1946), (Patterson, G, 1947).
Las investigaciones sobre manifestaciones de cobre fueron iniciada por (Aguilera &
Manduley, 1909) en el área de Majibacoa, barrio San Agustín, municipio de Holguín. Donde
se abordaron las líneas de demarcación, rumbo y longitud de la manifestación mineral entre
otros aspectos. Posteriormente (Aguilera & Manduley, 1918) realizaron una reseña histórica
sobre la minería en Oriente. Un año después (Abelspies, 1919) realiza un informe sobre
unas minas de oro situadas en los terrenos de Aguas Claras, Guajabales y Guabasiabo,
donde recoge la composición mineralógica, morfología y dimensiones de los cuerpos
documentados, así como su buzamiento. Casi dos décadas después (Whitney, 1932) publica
en la revista American Asociation of Petroleum un trabajo relacionado con la Geología de
Cuba y una serie de perfiles geológicos esquemáticos de la parte occidental, central y
oriental de la isla.
Ya en la década del 40 (Bajuelo & Díaz_Velazco, 1940) desarrollaron numerosos reportes
sobre los cotos mineros de Aguas Claras y Guajabales en específico El Tesoro, Agrupada,
Nuevo Potosí, Reina Victoria, El Oro.
Durante la década del 50 los trabajos orientados a profundizar en el conocimiento geológico
de la región se incrementaron, sobresaliendo (Nelson, 1951) y (Lewis & Straczek, 1955).
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�Ivan Barea Pérez
Capítulo I
Con la publicación del trabajo titulado “Geología de la zona centro sur de Oriente” (Lewis &
Straczek, 1955) realizaron una sistematización de la geología del área.
Otras investigaciones se desarrollaron durante estos año: (Patterson, B S, 1954), (Avalos, R,
1955), (Parent, 1956), (Lehner, 1957), (Miles, 1957), (Schnellmann, 1957), (Avalos, R 1958),
(Deschapelles, 1958), (Quirke, 1959), (Charles, 1959), (Helmut, 1960) y (Grahan, 1960) y
(Morón, 1957, 1958, 1959), este último abordó rasgos importantes sobre la geología en los
sectores Santa Lucia, La Palma y Aguas Claras, en la provincia de Holguín, donde se detalla
la mineralogía de los sectores entre otros aspectos.
Años más tarde (Deschapelles, 1958) realizó un informe sobre los minerales, terrenos y
posibilidades de explotación del antiguo coto cuprífero de Guanabo, Holguín. Un año
después (Loynaz & Sainz, 1959) analizaron muestras en varias minas de la provincia de
Oriente ubicada en el barrio de Melones y Gibara. Otros trabajos fueron realizados ese
mismo año como el de (Morales & Longaca, 1959) en el sector de Guabasiabo, orientado a
prospectar minerales de cobre en diorita y serpentinita, además (Bajuelo, 1959) realizó un
estudio mineragráfico sobre la Mina Avelina Esther en el municipio de Gibara.
En la segunda mitad del siglo XX se confeccionaron numerosos reportes sobre el tema, cabe
mencionar los desarrollados por (Mesfa, 1960), sobre Mina Grande, (Ortega, 1960), (Grey,
1961), (Novo_Fernández, 1968), (Roshkov, 1969) y (Nicolaev, 1966) este último abordó los
trabajos de búsqueda y exploración de oro realizados durante los años 1963 al 1965 en la
zona de Holguín. En el mismo año (Svoboda & Deschapelles, 1966) investigan el área del
Tamarindo en la provincia de Holguín y tres años más tarde (Meyerhoff et al., 1969)
abordaron a través de datos radiométricos las edades de diferentes complejos de rocas para
la isla de Cuba.
Otros trabajos como los de (Pavlov, 1970), (Pdkamenniy, 1971) y (Efinova, 1974) fueron
desarrollados en los años 70. En particular (Merconchini & Ariosa, 1972) profundizaron en el
conocimiento de la geología del área de Agrupada y Aguas Claras, en las que definieron
estructuras, complejidad geológica, relación de la mineralización aurífera con los cuerpos de
rocas dioríticas, así como su control tectónico y tipo genético. Posteriormente (Efinova,
1974) estudió la formación geológica y minerales útiles de la parte central y noreste del
anticlinorio Holguín, para evaluar las perspectivas de esta región en oro, cromo y otros
minerales útiles además de confeccionar el mapa geológico a escala 1: 50 000. Durante ese
mismo año (Humphrey, 1974) examinó los rasgos generales de la geología de Cuba a través
de datos sísmicos y propuso diferentes zonas estructurales.
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Capítulo I
En la década de los 70 y 80 del pasado siglo se realizaron los mayores aportes al
conocimiento geológico del área, cabe mencionar los trabajos de (Kamensky, 1980),
(Fernández, 1981), (Sinobas, 1981), (Castillo, 1982), (López, 1985), (Cerny, 1987),
(Martínez, 1988) y (Cruz, 1989). De singular importancia resalta (Nagy et al., 1976), quienes
ejecutaron el levantamiento geológico a escala 1:250 000 de la zona oriental del país y
(Brezsnyanszky & Iturralde_Vinent, 1978) quienes publicaron un trabajo sobre la
paleogeografía de Cuba Oriental, definiendo los regímenes de sedimentación y
estratificación para las principales formaciones presentes en el área, ese mismo año
(Cobiella_Reguera, 1978) recoge los principales rasgos y mecanismo de formación de la
melange que aflora en el noreste de Cuba.
A partir de los 80 (Gyarmati, 1983) publicó un trabajo sobre las formaciones metamórficas en
Cuba oriental y dentro de esta la zona de Auras. Dos años después (Barea & Rodríguez,
1985) realizaron un análisis estructuro-geomorfológico de la parte norte de la provincia de
Holguín donde se exponen las áreas con mayores movimientos necotectónicos y se divide la
zona en cuatro áreas estructurales. Otros de los aportes fue realizado por (Garcés_Leyva,
1988) quien abordó los resultados del Levantamiento Geológico Complejo en el Polígono IV
CAME, Holguín. Durante el trabajo se mapeó un tipo genético de mineralización antes no
conocida como la mineralización de cobre en metasomatitas de ultrabasitas, mineralización
Cu-Au-W en domos fluidales de riolita. Ese mismo año (Kosak et al., 1988) estudiaron la
estructura del Arco Insular Volcánico Cretácico en la región de Holguín, para el que se
planteó un nuevo modelo de evolución del AVC bajo la óptica de la tectónica de placas. Se
definió al vulcanismo riolítico como una fase más joven del Arco Insular Volcánico del piso
Campaniano. Las intrusiones pequeñas de dioritas porfíricas cuarcíferas, dacitas
subvolcánicas y riolitas (queratófiro cuarcífero) ricos en Na y pobres en K están asociados
con el magmatismo de la formación Loma Blanca, aunque algunos de estos cuerpos están
pobremente analizados y probablemente pertenecen a otra serie más antiguas. Un año
después (Masakovski et al., 1989) estudiaron y definieron dos tipos de complejos
ultrámáficos en la estructura de Cuba Oriental
Con el inicio de la década del 90, Cuba experimentó un período de recesión económica
causado por el derrumbe del campo socialista (URSS). No obstante no fueron pocos los
trabajos ejecutados, entre los que se encuentran: (Castañeda, 1990), (García_Sánchez,
1990), (Alvarez, 1990), (Lugo_Aragón, 1991), (Bandera_Girón, 1992), (Zamora, 1992),
(Costafreda, J 1993), (Rubio, 1994), (Calzadilla, 1995), (Wolsteneroft, 1996, 1997) y (Nagy
et al., 1992) estos últimos realizaron un trabajo relacionado con la geologia de Oriente y la
interpretación de un perfil trasversal.
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Capítulo I
Posteriormente del Toro, Dania (1992) resumió las manifestaciones de minerales útiles en el
polígono IV CAME-Holguín, área que fue abordada por (Costafreda, J 1993) quien realizó la
prospección detallada de oro para el sector Aguas Claras y Reina Victoria. Durante los
trabajos se definió que la mineralización en el yacimiento Reina Victoria se encuentra
empleada en el axis de una falla profunda, con estructura de rift, de dirección sublatitudinal.
A finales de esta década, compañías extranjeras inician investigaciones en Cuba, iniciados
por (Goldfields, 1995) quien aborda la geología y mineralización de 4 sectores en la isla de
Cuba (Santi Spíritus, Nicrom-Camagüey, Vertientes-Najasa y Holguín) y (Wolsteneroft, 1996)
en Holguín, cuya finalidad era realizar una exploración geológica sumaria en distintos
sectores auríferos de la región como agrupada, Las Cuevas, Holguinera, Main Power Line,
Milagro, Monte Rojo, Nuevo Potosí y Reina Victoria. Ese mismo año (GoldFields, 1996)
realiza otras investigaciones en las concesiones de Holguín, en los sectores El Cerro bajo,
Bariay, Cayo Muñoz, Charco Prieto y El Mijial con el fin de prospectar las áreas para oro,
cobre, arsénico, plomo, zinc, plata y estroncio. De igual forma (Brace & Pimentel, 1996)
investigaron otras áreas como El Tamarindo y West Central Cuba. Posteriormente (Chaveco,
1996) realiza la exploración del sector Santa María en la concesión Holguín. Para la cual
estableció que la mineralización presente es de tipo auro-polimetálica, asociada a una zona
de alteración hidrotermal en andesitas de composición media a ácida con buzamiento
subvertical hacia el sur. Un año después (Wolsteneroft, 1997) analizó los sectores de Monte
Rojo, Nuevo Potosí, Reina Victoria y Las Tranqueras para cobre y oro, posteriormente
estudiados por (Clair, 1998).
Durante los primeros años del siglo XXI, académicos como (Rodríguez_Vega &
Díaz_Martinez, 2001) publicaron un trabajo relacionado con la mineralización aurífera de
Cuba, su clasificación y rasgos geólogo-geoquímicos para la prospección. Especial atención
prestan algunos distritos poco estudiados y con una mineralización aurífera muy particular:
Santa Clara, Holguín y Sagua-Baracoa, desarrollados fundamentalmente dentro de un
ambiente geológico con predominio de los complejos de la asociación ofiolítica. De igual
forma se realizan aportes a la geología regional con los trabajos realizados por
(Blanco_Moreno, 1999; Blanco_Moreno & Proenza, 2000) sobre la estratigrafía y tectónica
de Cuba oriental. Dos años más tarde (Rivera_Despaigne, 2002) investiga las características
geológicas, geoquímicas, genéticas y las potencialidades meníferas de la manifestación
aurífera Corral de Rojas donde se puntualizan las particularidades de la manifestación
haciendo énfasis en las características de las rocas volcánicas cretácicas, anfitrionas de la
alteración y de la mineralización asociada.
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Capítulo I
Tres años más tarde (Díaz_Martinez & Proenza, 2005) abordan sobre la metalogenia
asociada a las ofiolitas y al Arco de Islas del Cretácico del nordeste de Cuba, puntualizando
diversos sectores con mineralizaciones de oro, plata, cobre-plomo-zinc y cupro-pirítica con
oro asociados a litologías típicas de la zona de retroarco con tendencia boninítica.
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Capítulo I
Características geológicas de la región
La zona de estudio se encuentra ubicada en el borde oriental del bloque Camagüey (Figura
No. 3) es una zona geológicamente compleja, integrada por las ZEF Zaza y Remedios. El
mega bloque tectónico en el cual el área investigada se encuentra está limitado hacia el este
por la falla Cauto – Nipe y hacia el oeste por la falla Trocha.
Las formaciones geológicas presentes en la región son el resultado de eventos geológicos
que desde el Cretácico han moldeado la geología de la región oriental de la isla. El Arco
Volcánico Cretácico está representado por el complejo vulcanógeno-sedimentario,
constituido por basaltos con texturas de almohadillas, basaltos afíricos, en algunas partes
basaltos amigdaloides y basaltos olivínicos, ellos aparecen intercalados con hialoclastitas,
aglomerados, tobas vitroclásticas-cristaloclásticas, tufitas con sedimentos vulcanomícticos
graduados (Fm. Iberia, Aptiano-Campaniano). Esta secuencia subordinadamente contiene
calizas micríticas silicificadas de facies pelágicas y silicitas sedimentarias (radiolaritas)
(Kosak et al., 1988) y (Nagy et al., 1976).
Las secuencias andesítica y basalto-andesítica aparecen en los niveles superiores con
texturas de almohadillas de gran extensión, con intercalaciones tobáceas subordinadas. El
espesor de los cuerpos de lavas varía entre 3-40 m (Nagy et al., 1976). En menor cantidad
aparecen andesitas con estructura porfiritica. En los sedimentos vulcanógenos la cantidad
de material carbonatado aumenta hacia la parte superior en forma de intercalaciones de
margas, calizas vulcanoclásticas de ambiente arrecifal, calizas pelágicas y semipelágicas.
Estas últimas generalmente están silicificadas, microestratificadas, laminadas (calizas
Lindero); forman cuerpos lenticulares de espesor que llega a alcanzar hasta los 25 m.
Bajo el complejo volcánico, disminuye la profundidad de los sedimentos neríticos
(conglomerados vulcanomicticos carbonatados, areniscas aleuroliticas y calizas). La serie
sedimentaria vulcanomíctica en parte carbonatada que forma la parte superior de la Fm.
Iberia está cortada por fallas inversas y la parte más vieja sobrecorrió a la más joven junto
con su basamento tectónico ofiolítico (Kosak et al., 1988) Figura No. 4.
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Capítulo I
Figura No. 4 Perfil esquemático de los sedimentos vulcanomícticos de la Fm. Iberia, (Kosak et al., 1988)
De menor extensión que las secuencias de la Fm. Iberia están las tobas y tufitas andesíticas,
andesito-dacitica, dacitas, riodacitas y riolitas con estructura de adhesión y trasportación
variada (Fm. Loma Blanca Aptiano-Cretácico), el tamaño de sus bloques erosionados
aumentan hacia el oeste y su aflorabilidad es baja, la composición varia de medio-ácida. En
ella se observan cuerpos volcánicos y subvolcánicos de andesita, dacita, riodacita, riolita y
restos de chimenea volcánica (10 m hasta 1,5 Km). Sus mejores afloramientos se
encuentran al este del poblado de San Andrés en los alrededores de Loma Blanca.
Además de las piroclastitas en los sedimentos aparecen los secuencias vulcanomicticas y
carbonatadas (margas, calcarenitas, calizas vulcanoclásticas y arrecifales) indicando los
periodos tranquilos de la actividad volcánica. La edad de las calizas en la parte inferior de la
Formación es Aptiano a Albiano-Canociano, mientras que en la parte superior de la
formación ya están presentes las calizas con fragmentos vulcanomícticos y calizas
arrecifales con rudistas de edad Campaniano (calizas Las Parras). Varios sectores de la
formación sobreyacen los basaltos de la Fm. Iberia, mientras que en otras partes los
basaltos andesíticos de la Fm. Iberia cubren las tobas dacíticas de la Fm. Loma Blanca
(Kosak et al., 1988); entre las tobas vitroclásticas son frecuentes las variedades argilitizada y
zeolitizada.
Según los datos paleontológicos, el vulcanismo riolítico representa la fase vulcanogénica
más joven del Arco Volcánico del piso Campaniano (Kosak et al., 1988). Las intrusiones
pequeñas de dioritas poriríticas cuarcíferas, dacitas subvolcánicas y riolitas (queratófido
cuarcífero) ricos en Na y pobres en K están asociadas con el magmatismo de la Fm. Loma
Blanca aunque algunos de estos cuerpos están pobremente analizados y posiblemente
pertenecen a una serie más vieja (Kosak et al., 1988). Las rocas encajantes son sedimentos
vulcanógenos; tobas y vulcanitas de composición medio-ácida, las serpentinitas y las rocas
antes descritas parecen cortarlas a ellas; evidenciado por las anchas aureolas
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Capítulo I
metasomáticas de las serpentinitas que a veces rodean las intrusiones (Kosak et al., 1988) y
(Costafreda, J, 2011).
El afloramiento más conocido de andesitas subvolcánicas se encuentra hacia norte de
Holguín en la zona de Aguas Claras (yacimiento aurífero Aguas Claras), aquí en las
serpentinitas se encuentran bloques de andesitas anfibolitizadas en parte mineralizadas. Su
posición actual en las serpentinitas es tectónica, con aureolas mineralizadas en los
alrededores de dichas andesitas. La edad de estas rocas, según el método K/Ar es
Maestrichtiano, pero la edad pudo ser alterada por el metamorfismo (Kosak et al., 1988).
Conjuntamente con la formación del complejo vulcanógeno sedimentario del Arco Volcánico
del Cretácico tuvo lugar la obducción de la corteza oceánica, producto del movimiento hacia
el NE de la placa del Caribe, lo que provocó el emplazamiento del complejo ofiolítico en
forma de una melange que se encuentra en posición alóctona sobre el borde meridional de
América del norte, cubrió la zona de Camajuaní-Placetas (talud continental) que aflora en
superficie en parte de la isla y el borde meridional de la zona Remedio (Nagy et al., 1976) y
(Iturralde_Vinent, 1998).
El contacto entre la zona Remedios y Auras es una zona de sutura (plano inferior de una
zona de Benioff) cuya formación culminó en el Paleoceno y se consolidó en el Eoceno
Superior (Nagy et al., 1976). Según (Blanco_Moreno, 1999) las rocas volcánica del Arco de
Islas en general cabalgan las ofiolitas septentrionales, aunque en determinadas áreas
mantos tectónicos de ofiolitas son las que cabalgan las rocas volcánicas (Antiforma Holguín,
Pozo Júcaro 1 y Ramón 1).
Según (Kosak et al., 1988), (Brezsnyanszky & Boros, 1992; Brezsnyanszky &
Iturralde_Vinent, 1978), (Costafreda, J, 1999), (Cobiella_Reguera, 2000, 2009), (Masakovski
et al., 1989) sobre la base de las rocas que constituyen la melange puede reconstruirse la
asociación completa (Figura No. 5); constituida por basaltos toleiticos oceánicos
relacionados con el complejo de silicitas, radiolaritas y calizas silicificadas micriticas (Fm.
Santa Lucia) esta última se confunden con las formaciones del arco, por la escasa
aflorabilidad, semejanza macroscópica e intemperismo (Kosak et al., 1988).
La colisión de la zona Auras (Zaza) con el margen continental formó un manto de melange
escamoso, plegado, heterogéneo que con estructura sumamente arqueada, rodea la parte
sur del bloque Gibara; durante la formación del melange, sus partes se movieron
relativamente juntas. Las rocas del Arco Volcánico, por su consistencia, generalmente
constituyen valles alargados, mientras las ultrabasitas forman elevaciones alargadas
sublatitudinales (Kosak et al., 1988). En algunos afloramientos las franjas de las vulcanitas
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están cubiertas por escamas o mantos de las ultrabasitas. Dentro de la melange las
serpentinitas tectónicas representan las partes más plásticas, y el sistema de sus escamas
envuelve y empuja en su parte delantera los diferentes niveles de la asociación ofioltica y las
rocas del Arco Insular.
Las franjas tectónicas donde las diferentes rocas de ambas unidades (ofiolitas y AVC) están
fuertemente mezcladas no son cartografiables en la escala de las investigaciones realizadas
(Nagy et al., 1976), (Kosak et al., 1988). Las dimensiones, trituración y mezclas de los
fragmentos aumentan hacia el norte e indican las zonas de los mayores sobrecorrimientos
en escamas. Los bloques dinamometamorfizados de las ofiolitas, que se formaron en la
base de los sobrecorrimientos, afloran siempre en la franja de micromelange. Las fallas
trasversales forman un sistemas perpendicular al rumbo de los sobrecorrimientos
arqueados, suavemente hacia el norte. A parte de este sistema radial de fallas transversales
se observan fallas con dirección diagonal pero son de segundo o tercer orden.
Figura No. 5 Reconstrucción estratigráfica y distribución regional de los complejos litológicos en los diferentes mantos de cabalgamiento
(La altura de la columna es proporcional con la extensión de cada complejo), (Brezsnyanszky & Boros, 1992).
En la constitución de la melange (Fm. Yaguajay Maestrichtiano Superior-Paleogeno) tiene un
papel principal los complejos de peridotitas tectónicas, cumulativo, de diques paralelos y
efusivo; pertenecientes a la asociación ofiolitica, representados por serpentinitas,
harzburgitas, gabros-diabasas, basaltos, además se observan secuencias vulcanógenas
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sedimentarias representadas por calizas, tobas, aglomerados, andesitas, margas, areniscas
caóticamente mezcladas y plegadas (Brezsnyanszky & Boros, 1992), (Nagy et al., 1976).
Los contactos con la Fm. Iberia y sus miembros son tectónicos, además yacen
discordantemente sobre las Formaciones Vigía y Rancho Bravo, su potencia puede exceder
los 1000 m. Los cúmulos máficos (rocas de la familia del gabro-diabasa) en el área de
estudio están presentes en pequeñas extensiones y se localizan hacia la porción sureste.
La suma de evidencias estructurales, radiométricas y estratigráficas puntualizan el
emplazamiento de las ofiolitas de Holguín en el período (Maestrichtiano Temprano-Tardio).
La cual ocurrió en dos fases; la primera, relacionada con el prisma de acreción de edad
Campaniano, ahora probablemente disgregado y la segunda fase por la melange Yaguajay
de edad Maestrichtiano, cuyo rasgo fundamental lo constituye la superposición tectónica de
las secuencias del Arco Volcánico sobre las ofiolitas de Holguín (Cobiella_Reguera, 2009).
A partir del Kimmeridiano, en el protocaribe occidental se desarrolló una serie de plataformas
carbonatadas, una de las cuales, de edad Kimmeridiano-Aptiano, yace sobre el bloque
estrecho de la Florida, y fue denominada mega-plataforma Florida-Bahamas. Una parte de
esta plataforma está ubicada en la parte nororiental de Cuba, en el lugar conocido como
Sierra de Gibara (Iturralde_Vinent, 1998), (Cobiella_Reguera, 2009). Formada por calizas
organógenas, micriticas y dolomitas representando facies de bancos biostrómicos,
retroarrecifales y lagunares (Fm. Gibara) (Nagy et al., 1976) y (Kosak et al., 1988). El límite
estratigráfico inferior de la formación no se conoce sin embargo su límite superior lo
constituye el inicio del proceso orogénico en el Maestrichtiano dando lugar a la Fm.
Embarcadero (Nagy et al., 1976).
Conjuntamente con la sedimentación de la Formación Gibara tuvo lugar una secuencia en
forma de una franja estrecha de dirección este-oeste, 6 km al oeste de la ciudad de Gibara
(Fm. Jobal Campaniano Superior-Maestrichtiano Inferior). Constituida por una secuencia
carbonatada similar a la Fm. Gibara, no contiene material terrígeno ni vulcanógeno; en ella
se observan cambios faciales siendo su ambiente nerítico con influencia pelágica,
intensamente agrietada en dirección EW y SE-NW. Se estima que su espesor es de unos
70-100 m y su límite superior lo constituyen las calizas de la Fm. Gibara, la Fm. Vigía yace
discordantemente en su porción oriental y la Fm. Vázquez en la occidental (Nagy et al.,
1976).
En condiciones de cuencas someras durante el periodo Campaniano-Maestrichtiano tuvo
lugar la formación de secuencias constituidas por calizas de facies retroarrecifales, masivas
y compactas con predominio de los tipos órgano-detrídico y oolítico cuya potencia varia de
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Capítulo I
30-50 m, ampliamente desarrollada en todo el territorio, forma la mayoría de los mogotes de
la zona Auras (Nagy et al., 1976), (Kosak et al., 1988). Generalmente estas secuencias (Fm.
Tinajita) tienen contacto tectónico con la rocas encajantes pero en afloramientos se observa
la transición gradual, de las calizas semipelágicas o calizas conglomeráticas vulcanomícticas
(Cobiella_Reguera, 2009).
La extinción del megaritmo magmático en la zona Auras es consecuencia de la colisión con
el borde del continente americano. La obducción sobre este borde después del empuje
gradual del arco son sucesos que se reflejan en los sedimentos de la cobertura. Sobre esta
base se pueden diferenciar las formaciones terrígenas de las terrígeno-carbonatadas. La
Fm. Tinajita que por su posición transicional, en cierto sentido, también forma parte de la
cobertura del Arco Volcánico extinto (Kosak et al., 1988).
Según (Nagy et al., 1976) y (Cobiella_Reguera, 2009) las secuencias de la Fm. La Jiquima
(Campaniano-Maestrichtiano) forman parte de la Fm. Iberia como uno de sus miembros, sin
embargo (Kosak et al., 1988) la describe como una formación independiente compuesta por
secuencias de areniscas y aleurolitas vulcanomicticas, polimicticas bien clasificadas a veces
graduadas, contiene conglomerados polimícticos (Mbro. Aguada) y calizas cremosas
aleuroliticas (Mbro. Uvilla). El material de la formación es predominantemente vulcanógeno,
incluyendo el material de las intrusiones granodioríticas, pero en su parte superior aparecen
intercalaciones de brechas sedimentarias, mal clasificadas que están constituidas por rocas
de la asociación ofiolítica. En su parte inferior no se diferencia ni el carácter, ni el material de
los vulcanosedimentos bien clasificados del Arco Volcánico. No se observan transiciones
características, ni discordancias bruscas entre ellas (Kosak et al., 1988). En algunas partes
presenta un carácter fhychoide, pero predominantemente forma una secuencia molásica
(Cobiella_Reguera, 2009). Sus conglomerados son de facies fluvio-marinas, nerítica
(molásica), las aleurolitas y areniscas marcan facies neríticas o bien alejadas de la costa.
Existen también sedimentos margosos, arcillosos de facies lagunares (Kosak et al., 1988).
Con la consolidación de los sedimentos depositados a partir de las secuencias erosionadas
del Arco Volcánico y del complejo ofiolítico tuvo lugar una franja discontinua de 500-3000 m
de anchura que bordea las serpentinitas y la Fm. Iberia, en la parte occidental y central de la
Zona Estructuro Facial Auras (Fm. Los Haticos Paleógeno Inferior-Medio) (Nagy et al.,
1976). Constituida por brechas conglomeráticas tipo wildflysh mal clasificadas, en parte con
carácter olistostrómico con olistolito de 10 a 15 m, los fragmentos están constituido de un 60
a 70 % de fragmentos angulosos y subangulosos de la asociación ofiolítica (serpentinitas,
gabros, microgabros, diabasas) mal sorteados, subordinadamente (0-30 %) de su material
proviene del material bien sorteado, redondeado de la Fm. La Jíquima.
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Las brechas y materiales polimícticos muchas veces transicionan a brechas tectónicas (línea
Tacajó-Holguín) lo que demuestra la relación estrecha con las escamas ofiolíticas. En su
parte superior los conglomerados son más sorteados, su material es subanguloso,
redondeado y tienen intercalaciones de tobas riodacíticas zeolitizadas, tobas pumíticas y
tufitas que se depositaron en aguas someras. Estas tobas son productos de la actividad
subvolcánica lejana en la parte meridional de Oriente (Arco Volcánico Sierra Maestra) el
espesor total de la Fm. Haticos puede llegar a alcanzar entre los 300-400 m. Por su
composición petrográfica y posición estructural, la formación es un conglomerado
postorogénico de tipo molásico a veces con carácter de turbidita (Nagy et al., 1976).
En la parte baja del Eoceno dominó la sedimentación flyshoide caracterizada por areniscas,
pero con la nivelación de la superficie terrestre se depositaron sedimentos finos y la
sedimentación se convirtió en tipo molasoide (Fm. Vigía Paleoceno Superior-Eoceno Medio)
(Nagy et al., 1976). Integrada por areniscas, aleurolitas, margas con intercalaciones de tobas
cineríticas y tufitas de composición ácidas, en su parte superior aumenta la cantidad de
material carbonatado, aparecen margas amarillas bien estratificada con intercalaciones de
arcillas bentónicas redepositadas, además afloran tobas riodacíticas y riodacitas, en los
alrededores de San Andrés, Santa Rosa y Purnio (Kosak et al., 1988). Su espesor alcanza
los 400 m (Kosak et al., 1988), sin embargo (Nagy et al., 1976) considera que depende de la
localidad, aunque puede llegar a alcanzar los 700 m.
Durante el Paleoceno Superior y el Eoceno Medio sobre el borde meridional de la zona
Remedios y la subzona Camajuaní se formó una cuenca superpuesta, donde sedimentaron
secuencias carbonatadas y terrígeno-carbonatadas (Fm. Embarcadero Paleoceno SuperiorEoceno Medio) en forma de brecha calcárea bien cementada y compacta. El cemento y la
matriz también son carbonatados. Los fragmentos están constituidos de rocas carbonatadas
del Cretácico con predominio de calizas con abundante microfauna y rudistas. La cantidad
de sedimentos vulcanógenos sedimentarios es muy baja y la textura es desorientada sin
estratificación alguna; el espesor es variable entre 50-300 m en dependencia de su posición
(Nagy et al., 1976). Al sur de la Fm. Gibara y en forma de una franja angosta se depositaron
sedimentos con intercalaciones que provienen de un material vulcanógeno fino producto de
la actividad volcánica de la Sierra Maestra que pudo llegar en pequeñas cantidades a esa
cuenca (Fm. El Recreo y Fm. Rancho Bravo, (Kosak et al., 1988)). La parte inferior de la
formación contiene capas muy gruesas (0,5-1,5 m) de silicitas intercaladas entre las margas
(Mbro. Cupeicillo) y se diferencia de la parte más alta que se encuentra carbonatada. Este
material durante el proceso de sobrecorrimiento cabalgó el margen meridional de la zona
Remedio, mezclándose tectónicamente. En la parte delantera de la melange durante el
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proceso de su avance sobrecorrió los tectono-sedimentos y brecha-conglomerados; cuando
el frente de la melange alcanzó el bloque Gibara el proceso se detuvo y el sobrecorrimiento
culminó, este hecho se fija en la parte alta del Eoceno Medio (fase tectónica cubana).
En este ambiente en una fosa estrecha durante el Eoceno Medio sedimentaron los
conglomerados polimícticos de fragmentos variados constituido por porfiritas, diabasas,
microgabros y serpentinitas, areniscas y aleurolitas de la Fm. Rancho Bravo (Kosak et al.,
1988), (Nagy et al., 1976). El material de esta formación refleja bien el acercamiento de la
zona Auras y Remedios durante el proceso de formación de la melange. Los bloques grades
de la Formación Rancho Bravo indican su carácter olistostrómicos (Kosak et al., 1988).
La cuenca formada en un ambiente de aguas poco profundas, tuvo lugar la sedimentación
de calizas compactadas organodetríticas de color blanco a beige con predominio de la
textura organodetritíca, aporcelanada y oolítica (Fm. Charco Redondo Eoceno Medio) cuya
potencia varía entre 50 a 200 m, dentro de la formación se pueden distinguir dos tipos de
calizas una conglomerática con abundantes algas calcáreas y otra densa con textura fina y
compacta, su extensión en la zona de Auras es muy limitada aflorando solamente en las
lomas de Yaguajay y en las alturas situadas al sur de Holguín (loma del mirador de Holguín),
aunque sus límites no están bien definidos, yace discordantemente al sur sobre la Fm.
Pedernal (Nagy et al., 1976). En el Oligoceno Superior-Mioceno Inferior en un ambientes
epineríticos, biostrómicos con influencia lagunar de cuencas restringidas tuvo lugar la
sedimentación de margas amarillentas estratificadas con intercalaciones de calizas
organodetríticas de color amarillo, fragmentarias, que contienen corales (Fm. Camazán).
Ubicado en las áreas que comprenden hoy la zona de Nipe y Banes en forma de parches
más o menos extensos. Su composición y textura pueden variar en cada localidad, desde
calizas arenáceas bien estratificadas hasta margas conglomeráticas de fragmentos variados
llegando a alcanzar hasta 400 m, sin embargo en Holguín solo llega a los 70 m (Nagy et al.,
1976), (Brezsnyanszky & Iturralde_Vinent, 1978).
Según (Brezsnyanszky & Iturralde_Vinent, 1978) el Oligoceno se caracteriza por un
predominio de tierras emergidas y la gran denudación de las mismas, además de un balance
entre las áreas ocupadas por tierras emergidas y los mares. Denotando que el período
Eoceno Superior-Oligoceno Inferior constituyó una etapa de regresión general.
Desde Manatí hasta Gibara se depositaron margas amarillentas con bivalvos, además de
calizas
organodetríticas,
argilaceas,
estratificada,
calcilutitas con
bivalvos,
arcillas
bentoníticas laminares de color verdoso, conglomerado con clastos de calizas de edad
Cretácico Superior de cemento micocristalino (Fm. Vázquez Eoceno Medio). Las
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Capítulo I
intercalaciones de lignito, yeso y diseminaciones de sulfuros denotan un ambiente de fase
lagunar de cuenca restringida. Según (Nagy et al., 1976) los sedimentos que caracterizan la
formación son litofacies de tipo carbonatada biogénica con influencia terrígena y de
asociaciones evaporíticas. Esta formación yace discordantemente sobre dioritas, ultrabasitas
y sobre las Formaciones Buena Ventura, Iberia y Hatico.
Al concluir la orogénesis con la fase cubana, quedó consolidado un sustrato de la corteza
continental recién formada y el territorio se formó según las reglas del desarrollo de
plataforma. La denudación comenzó acompañada de movimientos tectónicos verticales, a
consecuencia de estos procesos, el territorio se fracturó en bloques similar a un mosaico
(Kosak et al., 1988). Los diferentes bloques se hundieron, se elevaron y después se
erosionaron. Debajo del neutoctono aparecen diferentes niveles del sustrato plegado, tobas
y tufitas algo arcillosas del Paleógeno, que en algunas partes se redepositaron formando
lentes de arcillas pláticas amarillentas en el basamento de las formaciones más jóvenes
(línea Banes-Cañadon) (Brezsnyanszky & Iturralde_Vinent, 1978). Más tarde en el Oligoceno
Medio-Superior se inició una transgresión que cubrió los bordes de la estructura acresionada
(anticlinorio Holguín).
Luego en el Neógeno, con pequeños hiatos y discordancias, se desarrollaron sedimentos
predominantemente carbonatados de facies neríticas, litoral y lagunar. Sobre ellos después
de su elevación se acumularon sedimentos terrígenos (eluvio-deluvio, proluvio, lacustre y
pantanoso) de edad Plioceno-Cuaternario (Fm. Varadero, Fm. Jutia, Fm. Jaimanita y Fm.
Rio Macío).
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Capítulo I
Conclusiones
Las formaciones geológicas presentes en el área de estudio pertenecen al complejo
ofiolítico y a las secuencias del Arco Volcánico Cretácico
Las estructuras tectónicas en la periferia del cuerpo riolítico son de tipo
sobrecorrimiento, vinculadas con el emplazamiento del complejo ofiolítico; más al
norte cortan las secuencias del Arco Volcánico estructuras de orientación NE y NW
Rocas riolíticas en la región pertenecen a una serie magmática más antigua, lo cual
debe ser precisado
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Capítulo II
Capitulo II
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Capítulo II
Capitulo II: Métodos y técnicas empleadas
Introducción
La metodología utilizada en la investigación de la zona Las Cuevas con el objetivo de
caracterizar mineralógica y petrográficamente las alteraciones hidrotermales presentes en
las formaciones geológicas, así como los métodos, herramientas y materiales que en su
conjunto posibilitaron el desarrollo de la misma constituyen el contenido del capítulo que se
presenta a continuación.
Metodología de investigación
La investigación ejecutada en la zona de Las Cuevas se realizó en tres etapas
fundamentales como se muestra en la Figura No. 6; para ello se hizo necesario el empleo de
varios métodos, herramientas y materiales que en su conjunto posibilitaron el desarrollo de
la misma. En cada una de las etapas se desarrollaron tareas las que se abordan en detalle a
continuación.
Desarrollo de la
investigación
Etapa inicial
Etapa dos o
experimental
Etapa tres o de
procesamiento de la
información
Estudio bibliográfico del tema y
diseño de la investigación
Planificación de los trabajos de
campo y selección de la escala de
trabajo
Aseguramiento
de
las
cartas
topográficas y otros materiales a
emplear
Cartografiado del sector a escala
1: 25 000
Toma de muestra
Preparación de las muestras en el
laboratorio
Empleo de técnicas analíticas
Procesamiento y análisis de
la información
Redacción de la tesis
Figura No. 6 Etapas del desarrollo de la investigación en el sector Las Cuevas, Holguín.
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Capítulo II
Etapa Inicial o de preparación
Para el estudio bibliográfico de la investigación se consultaron los materiales del fondo
geológico del Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, la Revista Geología y Minería y
el centro de información del ISMMM. Se analizó además la búsqueda referativa de los
informes de la ONRM (Oficina Nacional de Recursos Minerales) realizada en el año 2003
(Base de datos en formato Microsoft Access con todos los informes de la ONRM), se
consultó también la página web de la biblioteca de la Sociedad Cubana de Geología
(www.redciencia.cu/geobiblio/geobiblio.html), el texto explicativo del levantamiento CubanoHúngaro
((Nagy
et
al.,
1976)),
bases
de
datos
referenciadas
como
la
www.LylleColleción.com la cual recoge revistas que abarcan diferentes temáticas.
Toda la bibliografía empleada para la realización de la investigación fue almacenada en el
gestor bibliográfico EndNotex4, bajo la norma APA 6th, con modificaciones introducidas por
el autor, según los requerimientos empleado en las publicaciones de la Revista Geología y
Minería del ISMMM.
Planificación de los trabajos de campo y selección de la escala de trabajo
El trabajo de campo se planificó teniendo en cuenta lo abordado en las investigaciones
precedentes, precisando las áreas dentro de la región de estudio con menor información
además de los objetivos de la presente investigación. Se realizó una proyección de puntos
de documentación para el área de estudio la cual abarca 25 km 2, fueron proyectados a una
escala 1:25 000 un total de 400 puntos de documentación, respondiendo a lo exigido según
las normas establecidas para estos tipos de investigación y la instrucción para la realización
del levantamiento geológica a escala 1: 50 000 emitida por el Ministerio de Industria Básica
de la República de Cuba en 1985. Con la red proyectada se conformó un plano para las
salidas al campo que se empleó en el control de los puntos de documentación. Dada la baja
aflorabilidad de las rocas en el área de estudio y la densa vegetación existente solo se
pudieron documentar un total de 83 puntos. Se realizó la toma de muestra de cada
afloramiento para un total de 89 muestras, salvo en aquellos casos donde las rocas
estuviesen muy alteradas o meteorizadas, de tal forma que no permitiese su identificación
mediante ninguna técnica analítica. El método de muestreo empleado fue de tipo de
fragmento, muestreando un monolito en el afloramiento documentado, cuyas dimensiones
fueron de 15 cm x 15 cm x 10 cm.
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Capítulo II
Etapa experimental
Durante la etapa experimental se desarrollaron los trabajos de cartografiado en el campo y la
preparación de las muestras para su correspondientes análisis. Para ello se hizo uso de
diferentes medios, los que se exponen a continuación.
Medios empleados durante el trabajo de campo
Mochila
Libreta, lápiz y marcadores permanentes
Martillo y brújula de geólogo marca Burton
Pomo con ácido clorhídrico diluido al 10%
Imán, bolsa de polietileno para la toma de muestra, soga de nylón para suturas
Carta topográfica del terreno a escala 1:25 000
GPS marca Garmin de factura alemana (Figura No. 7, b), cámara fotográfica marca
Canón
Figura No. 7 Medios empleados en la investigación.
a) Brújula de geólogo marca Brunton; b) GPS-315 marca Maguellan; c) Molino planetario de bola con crisoles de ágata, d) Máquina
esmeriladora (Montasuial); e) Máquina cortadora (Minocecar); f) Máquina pulidora de dos platos (PG-20); g) Microscopio petrográfico de
luz polarizada, modelo NP-400B, marca Novel; h) Microscopio mineragráfico Jenalab (Pol-U) de la Carl-Zeiss; i) video cámara digital ocular
MDCE-5ª
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Capítulo II
Preparación de las muestras en el laboratorio
De las 89 muestras documentadas fueron seleccionadas 20 según los objetivos definidos en
la investigación (Anexo No. 1), las cuales fueron procesadas según el esquema de la Figura
No. 8. En el laboratorio de procesamiento de muestra se cortaron las muestras con una
máquina cortadora Minocecar (Figura No. 7, e) y se desbastaron mediante una máquina
esmeriladora como se puede observar en la (Figura No. 7, d), el pulido de las probetas fue
realizado en la máquina esmeriladora y de pulido (Figura No. 7, d, f). Se conformaron un
total de 20 secciones delgadas para las cuales se empleó esmeril de granulometría 200, 400
y 600, el pegamento empleado fue de tipo termoplas. Las secciones pulidas confeccionadas
fueron 11 para las cuales de empleó esmeril de la misma granulometría que para la
realización de las secciones delgadas. Las fotografías tomadas a las muestras descritas se
realizaron mediante la video-cámara digital ocular MDCE-5ª (Figura No. 7, i).
La trituración de las muestras se realizó según el esquema de la Figura No. 8, para su
posterior análisis de DRX. Mediante un molino de quijadas se trituraron las muestras y
posteriormente se empleó un molino planetario de bolas (Figura No. 7, c) hasta reducir las
muestras a un tamaño de partículas de 0.044 milímetros.
Tratamiento de las
muestras
Cortado de las
muestras
Sección pulida
Sección delgada
Analisis
mineralógico
Empleo de molino de
quijada
Duplicado de las
muestras
Empleo de molino
de bolas
Pesado de la
muestra
Análisis de
DRX
Figura No. 8 Esquema de tratamiento de las muestras analizadas
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Capítulo II
Técnicas analíticas empleadas
Para la identificación de los minerales no metálicos y metálicos de las muestras, se
emplearon los métodos ópticos de petrografía y la microscopia de luz reflejada mediante el
uso del microscopio petrográfico y mineragráfico (Figura No. 7, g, h).
Análisis por Difracción de Rayos-X
La técnica de difracción de rayos-x mediante el método del polvo (por sus siglas en ingles
PXRD) es una de las técnicas analíticas más versátiles en la identificación de las fases de
un material cristalino. El resultado del análisis es un registro gráfico o difractograma (ver
Figura No. 15 a la Figura No. 23). Representado en una gráfica de picos, distribuidos en
función de los valores angulares, 2ð, y que corresponden a las reflexiones de las fases
minerales presentes en la muestra. Para el análisis de las muestras fue necesaria su
trituración en un molino planetario con crisoles de ágata (Figura No. 7: c) hasta alcanzar el
diámetro de 0,004 milímetros.
En la obtención de los difractogramas se empleó el difractómetro de rayos-x automático
marca Phillips Pw 3710MPD de la Universidad Agustino Neto, Luanda, Angola con ánodo de
CuK (Ὺ=1,5414 A°) 36Kv y 30 nA.
La identificación de una fase cristalina se basa en la comparación de los difractogramas
obtenidos respectos a patrones establecidos por el Joint Committee on Powder Difraction
Standards, estos a su vez son coleccionados en una base de datos que permite su
comparación, la que se realizó mediante el software Analyze.
Etapa tres de procesamiento y análisis de la información
En esta etapa correspondió el procesamiento y análisis de la información recogida durante la
investigación fue procesada mediante diversas herramientas informáticas como el
EndNotex4 para la organización y almacenamiento de la bibliografía utilizada, el Microsoft
Word para el procesamiento de la información textual, el Argis, surfer, Microsoft Excel y
Microsoft Access para la manipulación de los mapas obtenidos y la planificación de los
trabajos de campos ejecutados, el Rockplane para la conformación de los diagramas de
rosetas y el análisis de las estructuras disyuntivas documentadas. El software analyze se
empleó para la interpretación de los registros de rayos-x y la identificación de las fases
minerales presentes en las muestras.
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Capítulo II
Conclusiones
Los minerales y fases cristalinas identificadas son confiables al emplearse la
difracción de rayos-x (DRX)
Los minerales del grupo de los sulfuros no fue posible su identificación a través de la
técnica de difracción de rayos-x por estar en bajas concentraciones en las muestras
analizadas
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Capítulo III
Capitulo III
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Capítulo III
Capitulo III: Petrografía y mineralogía del sector Las Cuevas, Holguín
Introducción
En el presente capítulo se exponen los principales rasgos petrográficos y mineralógicos de
las rocas del sector Las Cuevas, las alteraciones hidrotermales así como las paragénesis
minerales y el orden cronológico de formación.
Petrografía del sector Las Cuevas
Las rocas estudiadas durante la investigación pertenecen a las Formaciones Iberia, La
Jíquima y Tinajita las cuales conforman las secuencias del Arco Volcánico y su cobertura
según lo planteado por (Brezsnyanszky & Iturralde_Vinent, 1978; Nagy et al., 1976),
(Brezsnyanszky & Boros, 1992), (Nagy et al., 1976), (Kosak et al., 1988), (Cobiella_Reguera,
1978) y (Cobiella_Reguera, 2009). Además de rocas pertenecientes al complejo ofiolítico,
cúmulos máficos y bloques tectónicos de diabasas, todos ellos conforman una melange
tectónica (Cobiella_Reguera, 2009).
Desde el punto de vista tectónico las estructuras que cortan las formaciones geológicas se
encuentran mayormente enmascaradas o cubiertas por el suelo y la vegetación existente.
Las principales fallas que afectan al área fueron establecidas por (Kosak et al., 1988) y
(Brezsnyanszky & Boros, 1992). Vinculadas a la secuencia ofiolítica se encuentran las
estructuras de cabalgamientos, sin embargo las formaciones pertenecientes al Arco
Volcánico y su cobertura están falladas por estructuras en dirección NE y NW (Anexo No. 5).
Para el estudio petrográfico de las rocas se seleccionaron en base a la distribución
geográfica y a sus características macroscópicas 20 muestras que ponen de manifiesto las
características geológicas y petrográficas del área investigada (Anexo No. 2).
Dentro de las rocas analizadas se encuentran las gabro-diabasas y en menor medida
anfibolitas, serpentinitas, tronhjemitas, riolitas y cherts, cuyas características petrográficas
serán tratadas a continuación.
Gabro-Diabasas
Las rocas identificadas como gabro-diabasas fueron documentadas en casi toda el área de
estudio (Anexo No. 2), de las 20 muestras analizadas por petrografía 13 correspondieron a
rocas de este grupo o familia. Macroscópicamente son rocas que se presentan mayormente
en forma de fragmentos, de diámetro variado desde 0,20 cm hasta 50 cm (Anexo No. 7). En
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Capítulo III
algunas ocasiones forman parte de afloramientos de extensiones considerables (Anexo No.
8). Las rocas son predominantemente de color verde oscuro, en ocasiones presentan
tonalidades claras, producto a procesos de alteraciones hidrotermales. La estructura es
generalmente masiva y los granos minerales que la constituyen son predominantemente
equidimensionales. En ocasiones es posible observar en los afloramientos grietas rellenas
con minerales de colores claros (Figura No 12, a).
Dentro de esta familia de rocas se cartografiaron tres tipos; gabros sensu stricto, gabros
anfibolizados y diabasas anfibolizadas (Anexo No. 3 y Anexo No. 4).
Las rocas gabroicas sensu stricto (LC-30-B, LC-55-A y LC-74-A) en sus ejemplares de
mano presentan coloración oscura constituida totalmente por cristales de minerales (Figura
No. 9, d, e, f). Bajo el microscopio son rocas con predominio de cristales de plagioclasas,
van desde la andesina hasta el labrador según sus ángulos de extinción (Figura No. 9, h, i,
m). La abundancia de las plagioclasas en la roca oscila entre un 30 % a un 60 %. Los
cristales muestran hábito prismático y tamaño entre 0,05 a 0,5 milímetros, maclados según
la macla de la Albita, Carlsbad y la Periclina, con maclas polisintéticas características de las
plagioclasas. En ocasiones los agregados de plagioclasas están saussuritizados.
Como mineral máfico se observan cristales de piroxenos, desde la hiperestena a la enstatita,
cuyos tamaños oscilan entre 0,05 a 1,0 milímetros en ocasiones mayor. En este tipo de
rocas el olivino solo fue observado en la muestra de la Figura No. 9, h donde dicho mineral
está presente en un 10 %, con hábito anhedral y una marcada birrefringencia, el tamaño de
los granos varía de 0,1 a 0,6 milímetros. Producto de las alteraciones deutéricas se formaron
vetillas de talco, con dimensiones de 0,05 x 1,5 milímetros y alta birrefringencia (Figura No.
9, h). Según (Gribble & Hall, 1985) y (Kornprobst, 2002) es común la alteración de los
minerales máficos portadores de Mg como los piroxenos, anfíboles y el olivino, que en
presencia de agua se alteran a clorita y talco (Ecuación 1).
Ecuación 1
Mg2Mg5Si8O2(OH+F)2+H2O=Mg6Si8O20+Mg(OH)2
Mg antofilita
talco
brucita
Además del talco fueron identificados pequeños cristales de clorita y epidota que no exceden
el 5 % de la muestra (Figura No. 9, j) este último, reportado por (Nicolaev, 1966) en los
trabajos de exploración realizados en la zona de Holguín.
La mena metálica en estas rocas oscila entre 3 % a 5% y las texturas de la roca es
mayormente cumulativa, intergranular y en casos aislados seriada.
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Capítulo III
Por los por cientos modales de minerales presentes en las rocas, fue posible clasificarlas
según la propuesta realizada por (Le Maitre, 2002) y (Gillespie & Styles, 1999) para las rocas
ígneas (Anexo No. 4).
Figura No. 9 Fotografía de afloramientos, muestras de mano y secciones delgadas de las muestras LC-30-B, LC-55-A y LC-74-A.
a) Fotografía del afloramiento LC-30-B; b) Fotografía del afloramiento LC-55-A; c) Fotografía del afloramiento LC-74-A; d) muestra de mano
LC-30-B; e) muestra de mano LC-55-A; f) muestra de mano LC-74-A; g) Fotografía con nicoles // y filtro azul de la muestra LC-30-B: talco
(Tlc) y mena metálica (mm) (objetivo 4x); h) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-30-B: olivino (Ol), plagioclasa andesina
(Pl), ortopiroxeno hiperestena (Opx) y talco (Thl) (objetivo 4x); i) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-55-A: plagioclasa (Pl)
y ortopiroxeno enstatita (Opx) (objetivo 4x); j) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-55-A: clorita (Chl) y ortopiroxeno
enstatita (Opx) (objetivo 10x); k) Fotografía con nicoles // y filtro azul de la muestra LC-74-A: ortopiroxeno hiperestena (Opx) y plagioclasa
labrador (Pl) y mena metálica (mm) (objetivo 10x); m) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-74-A: ortopiroxeno hiperestena
(Opx) y plagioclasa labrador (Pl), se observa la clásica macla de la plagioclasa (objetivo 10x)
Los gabros anfibolizados son más abundantes, 7 de las 13 muestras analizadas en el grupo
del gabro-diabasa pertenecen a este tipo de roca. En ejemplares de mano son rocas máficas
(Figura No. 10, d, e y Figura No. 11, d) holocristalinas y equigranulares, muy densas, sin
embargo en ocasiones llegan a tomar tonalidades claras (Figura No. 10, f y Figura No. 11,
c). Bajo el microscopio, están constituidas mayormente por el piroxeno hiperestena, como
mineral máfico ortomagmático. Aunque los por cientos modales de este mineral en cada
muestra varían (Anexo No. 3 y Anexo No. 4). El piroxeno está presenta regularmente con un
hábito subheuedral y clivaje en dos direcciones, con un ligero pleocroísmo que tiende a
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Capítulo III
confundirlo con los cristales del anfíbol hornblenda. Sus dimensiones oscilan entre 0,01 a 0,6
milímetros.
Producto de las alteraciones deutéricas los piroxenos están uralitizados (Anexo No. 7) en
muchas ocasiones es posible observar el borde de alteración (Figura No. 11, j). Según (Best,
2003) en los estados de cristalización del magma a bajas temperaturas, la labradorita
primaria es reemplazada por plagioclasa más sódica, comúnmente albita. Esta albitización
libera Ca y Al en menores cantidades lo cual permite la formación de fases como la calcita
(si la fugacidad del CO2 es alta) hidrosilicatos de Ca-Al como prennita, pumellita, epidota y
zoisita. El clinopiroxeno primario es remplazado por actinolita y posiblemente clorita. A altas
temperaturas, los hidrosilicatos de Ca-Al, albita y la clorita rica en aluminio reaccionan
formando plagioclasas cálcicas y anfíboles ricos en Al (hornblenda).
El anfíbol hornblenda presente en las muestras se pudo formar según (Huang, 1972) a
expensas de la uralitización de los piroxenos y otros minerales máficos presentes en el
magma originario. Los cristales del anfíbol son abundantes en las muestras analizadas
llegando a representar entre el 3 al 60 % de las muestras (Figura No. 10, g, i, m y Figura No.
11, f, i, k) con hábito prismático y dimensiones entre 0,05 a 0,8 milímetros.
La plagioclasa, como mineral félsico presente, es el constituyente principal de algunas
muestras ( Figura No. 11, i, k, m) con valores de hasta el 70 % (Anexo No. 3). Comúnmente
se presentan con maclas polisintéticas, de Carlsbad, Albita y Baveno de hábito prismático y
forma heuedrál a subheuedral (Figura No. 11, i). La superficie de los cristales de
plagioclasas están muy saussuritizadas ( Figura No. 10, i y Figura No. 11, k, m) alteración
que según (Huang, 1972) es producto de la acción de las soluciones con carácter
hidrotermal que al interactuar con los cristales precipitados, produce zoicita a partir de la
plagioclasa anortita como se observa en la Ecuación 2.
Ecuación 2
4CaAl2Si2O8+H2O=2Ca2Al3Si3O12 OH+Al2SiO5+SiO2
Anortita
Agua
Zoisita
Cianita
Cuarzo
Los minerales de alteración reflejan claramente los rasgos genéticos y procesos de
alteración que las rocas han sido sometidas, como se puede observar en la sericita (Figura
No. 10, m), epidota (Figura No. 10, h), clorita (Figura No. 10, j y Figura No. 11, h, j, m),
cuarzo (Figura No. 10, h) y pumpellita (Figura No. 11, g).
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Capítulo III
Según (Kornprobst, 2002) el metamorfismo de fondo oceánico está principalmente
caracterizado por la hidratación de las fases ferromagnesiales primarias; el olivino es
reemplazado por talco y actinolita y los clinopiroxenos por actinolita y hornblenda. Las
plagioclasas tienden a una composición más albítica, especialmente en zonas alteradas
hidrotermalmente donde se produce la sustitución de Ca por el Na entre los fluidos acuosos
y la roca.
Figura No. 10 Fotografía de afloramientos, muestras de mano y secciones delgadas de las muestras LC-12-A, LC-18-A, LC-31-B.
a) Fotografía del afloramiento LC-12-A; b) Fotografía del afloramiento LC-18-A; c) Fotografía del afloramiento LC-31-B; d) muestra de mano
LC-12-A; e) muestra de mano LC-18-A; f) muestra de mano LC-31-B; g) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-18-A: anfíbol
hornblenda (Hbl), plagioclasa labrador (Pl) y mena metálica (objetivo 10x); h) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-18-A:
epidota (Ep) y cuarzo segundario (Qtz) (objetivo 10x); i) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-31-B: plagioclasa (Pl) y
hornblenda (Hbl) (objetivo 4x); j) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-31-B: clorita (Chl) (objetivo 10x); k) Fotografía con
nicoles // y filtro azul de la muestra LC-31-B: cristal de zoisita (Zo) (objetivo 10x); m) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC12-A: plagioclasas (Pl), hornblenda verde (Hbl), cuarzo (Qz), Sericita (Sc) (objetivo 2.5x)
Una variedad de grano fino de las rocas gabroicas la constituyen las diabasas. Son rocas
compactas macroscópicamente, de color verde oscuro, masiva, en ocasiones muy
agrietadas; las grietas están rellenas de un mineral félsico (Figura No. 12, a). Bajo el
microscopio su constituyente principal es plagiocasa andesina, se presenta en forma de
cristales subheuedrales y llega a constituir entre 45 y 50 % de la roca. Los cristales están
muy alterados, saussuritizados, (Figura No. 12, d, f) resultado de la propilitización de la roca,
hecho que produce colores de tonalidades más claras.
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Capítulo III
Figura No. 11 Fotografía de afloramientos, muestras de mano y secciones delgadas de las muestras LC-50-B, LC-56-A y LC-53-B.
a) Fotografía del afloramiento LC-50-B; b) Fotografía del afloramiento LC-56-A; c) muestra de mano LC-50-B; d) muestra de mano LC-56A; e) muestra de mano LC-53-B; f) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-50-B: plagioclasa (Pl) y hornblenda (Hbl) (objetivo
4x); g) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-50-B: epidota (Ep) y pumpellita (Pmp) (objetivo 10x); h) Fotografía con nicoles
x y filtro azul de la muestra LC-50-B: clorita (Chl) (objetivo 10x); i) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-56-A: hornblenda
(Hbl), mm (mena metálica) y plagioclasa (Pl) (objetivo 4x); j) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-56-A: clorita (Chl),
hornblenda (Hbl) y mena metálica (mm) (objetivo 4x); k) Fotografía de la sección delgada con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-53-B:
plagioclasa (Pl) y anfibol hornblenda (Hbl) (objetivo 4x); m) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-53-B: plagioclasa
saussuritizada (Pl) y clorita (Chl) (objetivo 10x)
En menor cantidad están presentes cristales de ortopiroxeno con hábito prismático y un
clivaje marcado en dos direcciones, el tamaño de los cristales oscila entre 0,15 a 0,25
milímetros. La uralitización de los piroxenos es acentuada (Figura No. 12, f), de igual forma
que en las variedades de grano más grueso (gabros anfibolizados). Está alteración dio como
resultado la formación de cristales de anfíbol hornblenda y clorita a expensas de la alteración
de los cristales de piroxeno. Los cristales de hornblenda forman entre un 15 y 40 % de la
muestras; sin embargo los minerales opacos son menos abundantes, aunque llegan a
alcanzar hasta un 5 %. De forma global las rocas presentan variadas texturas, desde ofítica,
sub ofítica y en ocasiones panidiomorfica.
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Capítulo III
Figura No. 12 Fotografía de afloramientos, muestras de mano y secciones delgadas de las muestras LC-53-A y LC-26-A.
a) Fotografía del afloramiento LC-53-A; b) Fotografía del afloramiento LC-26-A; c) Fotografía con nicoles // y filtro azul de la muestra LC-53A: plagioclasas (Pl), hornblenda (Hbl) y mena metálica (mm) (objetivo 4x); d) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-53-A:
plagioclasas (Pl) y hornblenda (Hbl) (objetivo 4x); e) Fotografía con nicoles // y filtro azul de la muestra LC-26-A: hornblenda (Hbl) y
plagioclasa albita (Ab) (objetivo 4x); f) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-26-A: hornblenda (Hbl), plagioclasa albita (Ab)
y Opx (Opx) (objetivo 4x);
Anfibolitas
Los cambios metamórficos experimentados por las rocas máficas presentes en el área
varían en el espacio. Es posible observar rocas con poco o casi nulo grado de metamorfismo
como las experimentadas por los gabros sensu stricto antes descritos, sin embargo hacia el
este de la zona de estudio es posible observar rocas anfibolíticas. Los mayores
afloramientos de estas rocas se ubican hacia sector centro norte de la zona Auras (Kosak et
al., 1988). Según (Best, 2003) la anfibolita es una roca compuesta por hornblenda y
plagioclasa, que ha sido formada por la recristalización de rocas ígneas máficas como
gabros o basaltos bajo presencia de agua.
Macroscópicamente es una roca de color verde claro y estructura masiva (Figura No. 13, a).
La sección está compuesta mayormente por anfíbol hornblenda en un 60 %, con hábito
prismático, clivaje en dos direcciones y pleocroísmo marcado, los cristales son
subheuedrales de tamaño 0,15 hasta 0,40 milímetros, con una textura poikilítica. La
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Capítulo III
plagioclasa está presente en un 30 % en forma de una masa irregular, en muchas ocasiones
con textura glomeroporfídica.
Producto de la alteracion deutérica experimentada por la roca se formó la pumpellita y la
zoisita, está última de alta birrefringencia y hábito radial, rellenando pequeñas grietas (Figura
No. 13, e, f).
Según (Raymon, 2000) estas rocas puedes ser originadas en dos ambientes tectónicos.
Durante la formación de un Arco Volcánico a través de la constitución del orógeno y en el
proceso de formación de las secuencias ofioliticas, ya sea de zona de expansión de
antearco (spreading center) o de cuenca de retroarco (back arc basin).
Figura No. 13 Fotografía de afloramientos, muestras de mano y secciones delgadas de las muestras LC-55-B, LC-13-A, LC-20-A y LC-79A.
a) Muestra de mano LC-55-B; b) Fotografía del afloramiento LC-13-A; c) Muestra de mano LC-20-A; d) Muestra de mano LC-79-A; e)
Fotografía con nicoles // y filtro azul de la muestra LC-55-B: zoisita (Zo), hornblena (Hbl), plagioclasa (Pl) y mena metálica (mm) (objetivo
4x); f) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-55-B: zoisita (Zo), hornblena (Hbl) y plagioclasa (Pl) (objetivo 4x); g) Fotografía
con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-13-A: piroxeno bastitizado (Px) (objetivo 4x); h) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la
muestra LC-20-A: olivino (Ol) y piroxeno (Px) en una matriz de minerales serpentinitos (objetivo 4x); i) Fotografía con nicoles x y filtro azul
de la muestra LC-79-A: cuarzo (Qz) y plagioclasa (Pl) (objetivo 4x); j) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-79-A: cuarzo
(Qz) y plagioclasa (Pl) (objetivo 4x); k) Fotografía de la sección delgada con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-79-A: cristales de
plagioclasa (Pl) se observa el maclado característico de las plagioclasas, cuarzo (Qz) y clorita (Chl) (objetivo 4x); m) Fotografía con nicoles
x y filtro azul de la muestra LC-79-A: cristal de epidota (Ep) (objetivo 10x)
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Capítulo III
Serpentinita
Como resultado de la hidratación de minerales máficos en condiciones de bajas presiones y
temperatura se formaron rocas serpentiníticas; consideradas por (Blanco-Quintero, 2010),
(Best, 2003) y (Kornprobst, 2002) como rocas de metamorfismo de bajo grado.
Estas rocas, en ejemplares de mano son de color verde oscuro, con tonalidades claras y una
estructura masiva (Figura No. 13, b, c). Bajo el microscopio están formadas mayormente por
una matriz de minerales del grupo de la serpentina como antigorita y crisotilo (Figura No. 13,
g) que aglomeran fragmento de cristales relícticos de olivino y ortopiroxeno (Figura No. 13,
h). Los minerales orto magmáticos como el piroxeno se encuentra bastitizado (Figura No. 13,
g). La textura de estas rocas es mayormente fibroblástica a seudomorfica. A causa de su
estabilidad geoquímica es posible encontrar cristales de espinela cromífera en la matriz
serpentinítica.
Tronhjemita
La progresiva fusión parcial de las rocas basálticas en condiciones de saturación de agua
genera rocas pertenecientes a la familia de las TTG (tonalita, tronjhemita y plagiogranito) las
que constituyen del 5 al 10 % de las rocas plutónicas de los complejos ofiolíticos (Best,
2003).
Presentes en la porción sur de la zona de estudio, macroscópicamente es una roca de color
blanco y estructura masiva, su contacto con las rocas máficas del complejo ofiolítico es
tectónico ya que no se observó ninguna zona de alteración. Bajo el microscopio presenta
una textura porfídica compuesta por plagioclasas en un 65 %, las que están saussuritizadas
(Figura No. 13, k). Los pequeños cristales de cuarzo ortomagmático forman el 30 % de la
muestra. Producto de la saussuritización de las plagioclasas se formaron la clorita y la
epidota como minerales de alteraciones (Figura No. 13, k, m), cuya abundancia en la
muestra no sobrepasa el 5 %. La presencia de una fase segundaria de cuarzo (Figura No.
13, j) en forma de pequeños filoncillos, denota que la roca experimento una cuarcificación
póstuma a su formación.
La mayor parte de los plagiogranitos integran el Arco Volcánico Cretácico y muy escasos se
encuentran otros que corresponden a la asociación ofiolítica, estos últimos desde el punto de
vista geoquímico presentan diversidad genética (Andó et al., 1976). Estas rocas
leucocráticas afines a las ofiolitas, denominadas plagiogranitos oceánicos por Coleman &
Petreman (1975), se pueden observar en la región oriental de Cuba en el macizo MayaríPágina 46 de 88
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Nicaro y Moa-Baracoa asociadas al complejo cumulativo máfico. Muy raramente aparecen
también dentro de las ultramafitas. En el resto de la isla se encuentran en Loma Cerro el
Chivo a 6 Km al sur de la ciudad Santa Clara, Tres Guanos localidad típica descrita por Truitt
y Pardo en 1954 y posteriormente por Hatten en 1958, al noreste de la ciudad de Placetas y
al este del poblado de Iguará en la región de Venegas.
Riolita
Las secuencias del AVC están representadas según (Kosak et al., 1988) por la Fm. Iberia y
la Fm. Loma Blanca. Las rocas que componen esta última en el sector Las Cuevas son de
color blanco y estructura masiva, granos muy finos que apenas son perceptibles a simple
vista (Figura No. 14, a). El cuerpo riolitico que integra esta formación tiene carácter radial
como se puede observar en el Anexo No. 2, sobre el cual se cartografiaron diversos puntos.
Bajo el microscopio es una roca de textura porfídica, en ocasiones holocristalina, constituida
por plagioclasas en un 70 % las que suelen aparecer formando pequeños cristales alargados
con cierta zonación, maclas según la ley de la albita (Figura No. 14, c). El cuarzo aparece en
un 25 % en forma de microlitos con una geometría bien definida englobado dentro de la
matriz de plagioclasa microlitica. Los cristales de plagioclasas (albita) se encuentran
corroídos por la matriz cuarzo-feldepática Ca, Na. La mena metálica magnetita es escasa
solo está presente en la muestra hasta el 3 % (Figura No. 24, g).
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Capítulo III
Figura No. 14 Fotografía de afloramientos, muestras de mano y secciones delgadas de las muestras LC-27-A, LC-10-A y LC-23-A.
a) Afloramiento de la muestra LC-27-A; b) Muestra de mano LC-27-A; c) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-27-A:
plagioclasa (Pl) y (Qz) cuarzo (objetivo 10x); d) Afloramiento de la muestra LC-10-A; e) Muestra de mano LC-10-A; f) Fotografía con nicoles
x y filtro azul de la muestra LC-10-A: plagioclasas (Pl), cuarzo (Qz) y vidrio volcánico (objetivo 4x); g) Fotografía con nicoles x y filtro azul de
la muestra LC-10-A: clorita (Chl) y mena metálica (mm) (objetivo 40x); h) Afloramiento de la muestra LC-23-A; i) Fotografía con nicoles x y
filtro azul de la muestra LC-23-A: calcedonia criptocristalina (cd), mena metálica (mm) y fósiles (Fs) (objetivo 4x)
Hacia el este de la Fm. Loma Blanca el vulcanismo se tornó de carácter diferente,
incrementando los contenidos de vidrio volcánico y disminuyendo los de cuarzo. Aunque la
muestras de mano tiene rasgos similares en cuanto a su color y estructura (Figura No. 14, e)
bajo el microscopio presenta una matriz constituida por microlitos de plagioclasas en un 70
% y vidrio volcánico 6 %. Los cristales de cuarzo representan el 20 % de la muestra y
aparecen en pequeños granos en forma de romboedros agudos con color de interferencia
hasta el blanco gris del primer orden. La textura de la roca es porfídica, en parte fluidal
(pilotaxítica), se observa cierta alineación en los cristales de plagioclasas que integran la
matriz. Los minerales opacos son escasos los que no sobrepasan el 2 %.
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Capítulo III
Cherts
Producto de la consolidación de sedimentos silícicos tuvo lugar la formación de rocas tipo
chert. Estas rocas son formadas en la parte superior de la secuencia ofiolítica (Wilson,
2007). Macroscópicamente es una roca de color naranja con una estructura esquelética
típica de la actividad hidrotermal, presencia de grietecillas que están rellenas por un mineral
del grupo de los sulfuros (Figura No. 14, h). La roca en la sección posee una textura clástica,
con fragmentos de rocas sustituidos totalmente por hematita, en ocasiones estos fragmentos
tienen forma elipsoidal y están formados por fósiles. El material cementante está constituido
por calcedonia en agregado criptocristalino de una primera etapa. Las grietas están rellenas
de calcedonia de una formación posterior y algo de material amorfo (ópalo?). La hematita
está sustituyendo la magnetita primaria.
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Capítulo III
Mineralogía
El análisis por el método de difracción de rayos-x (por sus siglas en ingle PXRD, Powder XRay Difracction) permitió profundizar en la composición mineralógica de las muestras
investigadas y definir sus fases minerales, siendo esta técnica de alta precisión según lo
propuesto por (Corona-Rodríguez, 2010) y (Cabenses & Scarrow, 2012).
Los minerales presentes en las muestras en pocas cantidades generan picos de difracción
que quedan solapados con el valor de fondo o ruido del difractograma debido a su poca
existencia. Es necesario el uso de técnicas más especializadas en investigaciones futuras.
En varias muestras fue necesario el empleo de filtros para la corrección del ruido de fondo
en los difractogramas (muestras LC-50-B y LC-53-A), para ello se realizó un ciclo de
suavizado previo al análisis. Las fases minerales identificadas en las 9 muestras analizadas
se muestras a continuación.
Difractograma de la muestra LC-55-A
Los resultados del análisis petrográfico realizado arrojaron la presencia de plagioclasa
labrador 55 % + enstatita 35 %+ clorita + epidota+ mena metálica 3% (Figura No. 9, i). Por
los resultados de la difracción de rayos-x se identificaron las fases minerales presentes en la
Figura No. 15. Como minerales principales se encuentran la enstatita MgSiO 3, y la albita
Na(AlSi3O8) y en menor grado la clorita Mg3Al3Si3AlO10O8 y la epidota Ca2 Al2.16Fe0.84Si3O13H.
Figura No. 15 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-55-A (gabro)
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Capítulo III
Difractograma de la muestra LC-26-A
Mediante el análisis petrográfico de la muestra se identificó la plagioclasa albita 45% +
ortopiroxeno 35% + anfíbol hornblenda 15 %. La composición mineralogía de la muestra fue
corroborada mediante el análisis de DRX como se observa en la Figura No. 16 donde las
fases minerales que componen la muestra identificada coinciden con las definidas por el
métodos petrográfico, dichas fases son las siguientes: albita Na(AlSi 3O8), ortopiroxeno
Mg1.12Fe0.88Si2O6 y en menor medida magnesiohornblenda Ca2(Mg, Fe2+)4(SiAl)O22(OH,F)2.
Figura No. 16 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-26-A (diabasa anfibolizada)
Difractograma de la muestra LC-30-B
Petrográficamente la muestra está constituida por plagioclasa andesina 60 % + hiperestena
25 % + olivino 10 % + talco + magnetita 3 %. En el análisis de difracción se corroboró la
presencia de estos minerales, como se observa en la Figura No. 17. La fase mineralógica
principal lo constituye la plagioclasa andesina (Na.499Ca.491) (Al1.488Si2.506O8), el ortopiroxeno
Mg1.12Fe0.88 Si2O6, y en menor medida el olivino MgFeSiO4 y el talco Mg3Si4O10(OH)2. En la
sección delgada no se observó el anfíbol magnesiohornblenda ((Ca, Na)2.26(Mg, Fe, Al)
5.15
(SiAl)8O22(OH)2), sin embargo en el registro de difracción es posible observar el pico
característico de esta fase mineral cerca de los 100.
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Capítulo III
Figura No. 17 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-30-B (diabasa olivínica)
Difractograma de la muestra LC-31-B
La sección delgada está integrada por plagioclasa 50% + hiperestena 40% + hornblenda
verde 5% + clorita y zoisita. En el análisis de DRX se corroboraron las fases minerales
Bitownita Ca0.85Na0.14Al1.83Si2.16O8, el ortopiroxeno (Fe0.232Mg0.768)(Fe0.570Mg0.387Ca0.043)Si2O6
y la magnesiohornblenda Na0.4Ca2Mg4Al(Si7Al1O22.4)(OH)1.6 y en menor abundancia se
identificaron las fases clorita (Mg4.715Al.694Fe.269Fe.109Cr.128Ni.011) (Si3.056 Al.944) además de
zoisita Ca2Al3(Si2O7) (SiO4)O(OH) (Figura No. 18).
Figura No. 18 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-31-B (gabro anfibolizado)
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Capítulo III
Difractograma de la muestra LC-37-A
Bajo el microscopio se observó ortopiroxeno hiperestena 45 % + plagioclasa labrador 40 % +
anfíbol hornblenda 3% + mena metálica 3%. Para su análisis por DRX, fue necesario aplicar
un suavizado al difractograma de la muestra (filtro) debido a los niveles de ruido en el fondo
del registro. Para ello se empleó el método de Savitzky & Golay.
Se identificaron las fases minerales ferrohiperestena Mg.318Fe.666Ca.016SiO3, plagioclasa
labrador Ca0.68Na0.30(Al1.66Si2.34O8), magnesiohornblenda Na0.4Ca2Mg4Al1(Si7Al1O22.4) (OH)1.6
y en menor medida lizardita Mg3(Si2O5) (OH)4 y hematita Fe2O3 (Figura No. 19).
Figura No. 19 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-37-A (gabro anfibolizado)
Difractograma de la muestra LC-50-B
En la sección delgada la muestra está formada por anfibol hornblenda 60 %+ plagioclasa 20
% + epidota (zoisita)+ clorita+ pumpellita. Para el análisis del difractograma de la muestra
fue necesario aplicar un ciclo de suavizado (filtro) por los niveles de ruido de fondo en el
registro, para ello se empleó el método antes propuesto. Las fases minerales identificadas
fueron
la
magnesiohornblenda
Na0.4Ca2Mg4Al(Si7Al1O22.4)(OH)1.6,
albita
Na(AlSi3O8),
clinozoisita (mineral del grupo de la epidota) Ca2Al2(Al0.79Fe0.21)(SiO4)3(OH), clorita
(Mg4.715Al.694Fe.269Fe.109Cr.128Ni.011)(Si3.056Al.944)
y
pumpellita
Ca2FeAl2(SiO4)(Si2O7)(OH)2!H2O (Figura No. 20)
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Capítulo III
Figura No. 20 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-50-B (gabro anfibolizado)
Difractograma de la muestra LC-53-B
Petrográficamente la muestra está integrada por plagioclasas 70 % + anfíbol 15 % +clorita 8
%+ mena metálica magnetita 2 %. El análisis de DRX permitió definir las fases minerales
presentes en la muestra, la plagiocasa es labradorita (Ca0.64Na0.31)(Al1.775Si2.275)O8, el anfíbol
es la magnesiohornblenda ferrosa Ca2(Mg, Fe+2)4Al(Si7Al)O22(OH,F)2 y en menor cantidad la
clorita (Mg4.715Al.694Fe.269Fe.109Cr.128Ni.011)(Si3.056 Al.944) y magnetita Fe3O4 (Figura No. 21)
Figura No. 21 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-53-B (gabro anfibolizado)
Difractograma de la muestra LC-53-A
La sección delgada de la muestra está integrada por plagioclasas 50 % + anfíbol hornblenda
40 % + clorita + minerales opacos 5%. Mediante el análisis de DRX se definieron tres fases
minerales que componen la muestra, para ellos fue necesario aplicar un ciclo de suavizado a
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Capítulo III
la muestra con el fin de atenuar el ruido de fondo. Las tres fases minerales presentes son la
labradorita
Ca0.65Na0.32(Al1.62Si2.38O8),
Na.46Ca1.7Mg3.44Fe1.72Al1.08Si6.92O23(OH)
magnesiohornblenda
y
la
clorita
(Mg4.715Al.694Fe.269Fe.109Cr.128Ni.011)(Si3.056Al.944) (Figura No. 22).
Figura No. 22 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-53-A (diabasa)
Difractograma de la muestra LC-27-A
Bajo el microscopio la muestra presenta plagioclasas 70 % + cuarzo 25 % + mena metálica 3
%. Mediante el análisis de DRX fue posible identificar las fases minerales, las que están
integradas por albita desordenada NaAlSi3O8, cuarzo SiO2 y magnetita Fe3O4 como se
puede observar en la Figura No. 23.
Figura No. 23 Difractograma de rayos-x de la muestra LC-27-A (riolita)
Es marcada la presencia de anfíbol en la mayor parte de las muestras analizadas,
identificadas por su pico característico cerca de los 100 (Anexo No. 6).
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Capítulo III
Minerales metálicos
Mediante el empleo del microscopio mineragráfico se identificaron las fases de minerales
metálicos que no pudieron ser identificadas a través de la técnica de difracción de rayos-x
por presentarse en bajos contenidos en las rocas analizadas. El análisis de las probetas
mediante luz reflejada se realizó a las muestras del sector Las Cuevas y arrojó la presencia
de varios minerales que se encuentran en el grupo de los elementos nativos, óxidos y
sulfuros. La formación de estos minerales se encuentra vinculada con los diferentes
fenómenos geológicos que han afectado las rocas como la sericitización, cuarcificación y el
metamorfismo.
Electro
Aparece en solo una de las muestras analizadas, definida como gabro anfibolizado (Figura
No. 10, m). En forma de pequeños cristales a penas visibles con el objetivo 10x (Figura No.
24, a). De color amarillo crema y forma redondeada, isotrópico, rasgos que identifican al
electro. Por el tamaño de los cristales pequeños (10 a 20 micrones), es necesario
profundizar en sus propiedades ópticas y composición química en investigaciones futuras.
Espinela cromífera
La espinela cromífera es una fase mineral ortomagmática formada durante el proceso de
cristalización de las rocas ígneas (Wilson, 2007) muy refractaria, razón por la cual es una de
las primeras en formarse. Los cristales de este mineral están diseminados en toda la
muestra, los cuales presentan un color gris, un alto relieve y son isotrópicos (Figura No. 24,
c). En ocasiones las grietas que aparecen en los granos de espinela están rellenas por un
mineral de color gris claro (magnetita), isotrópico y no tiene birrefringencia. Las rocas que
hospedan este tipo de mineralización metálica son variadas desde las ultramafitas
serpentinizadas hasta las rocas máficas. En las serpentinitas (Figura No. 13, h, g) la cromita
se encuentra en forma de relictos o restos.
Magnetita
La magnetita es una fase mineral que está presente en casi todas las muestras analizadas
(Anexo No. 9). Se encuentra en forma de cristales diseminados (Figura No. 24, c, g, k), en
ocasiones en grietas que aparecen en los granos de espinela. Con un color gris pardusco,
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Capítulo III
isotrópica, no tiene birreflexión y no presenta reflejos internos. Esta fase mineral se identificó
en dos etapas de mineralización. Una asociada a la fase ortomagmática, conjuntamente con
la espinela cromífera (Figura No. 24, c) y otra vinculada con los procesos de alteraciones
hidrotermales (Anexo No. 10). Los cristales de este mineral presentan caras bien definidas,
en ocasiones en contacto con otros minerales metálicos como la esfalerita (Figura No. 24, k).
Figura No. 24 Microfotografía de los minerales opacos presentes en las muestras de rocas del sector Las Cuevas
a) Fotografía con luz polarizada plana y Objetivo 10x de la muestra 12-A: cristales de pirita (Py) y electro (Elt)?; b) Fotografía con luz
polarizada plana y Objetivo 10x de la muestra 12-A: cristales de pirita (Py);c) Fotografía con luz polarizada plana y objetivo 10x de la
muestra 13-A: cristal de espinela cromífera (Epc) y magnetita (Mgt);d) Fotografía con luz polarizada plana y objetivo 50x de la muestra 13A: textura de descomposición de soluciones solida reticular (ilmenita Ilm); e) Fotografía con luz polarizada plana y Objetivo 10x de la
muestra LC-23-A: pirita (Py) y magnetita (Mgt); f) Fotografía con luz polarizada plana y objetivo 10x de la muestra LC-23-A: cristal de pirita
(Py) en forma esferoidal; g) Fotografía con luz polarizada plana y objetivo 50x de la muestra LC-27-A: cristal de magnetita con tamaño que
oscila entre 10-15 µm (Mgt); h) Fotografía con luz polarizada plana y Objetivo 2,5x de la muestra LC-51-A: pequeños cristales de calcopirita
(Cpt) en forma de pequeñas emulsiones; i) Fotografía con luz polarizada plana y Objetivo 10x de la muestra LC-51-A: calcopirita (Cpt),
pirita (Py) y esfalerita (Esf); j) Fotografía con luz polarizada plana y Objetivo 50x de la muestra LC-51-B: calcopirita (Cpy) y bornita (Bn)
bordeando los granos de calcopirita; k) Fotografía con luz polarizada plana y objetivo 10x de la muestra LC-53-A: magnetita (Mgt) y
esfalerita (Sf); m) Fotografía con luz polarizada plana y objetivo 10x de la muestra LC-53-A: pirita (Py) en forma de emulsiones como fase
primaria de mineralización, pirita (Py) y esfalerita (Esf) rellenando los planos de clivaje de un mineral petrográfico
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Capítulo III
Según (Haldar & Tisljar, 2014) la hematita (Fe2O3) y la magnetita Fe2+(Fe3+)2O4 son
minerales muy comunes que forman los constituyentes menores de muchas rocas. Sin
embargo los procesos magmáticos e hidrotermales pueden dar lugar a depósitos
considerables de este tipo de mineral.
Hematita
La hematita, aunque menos abundante que la magnetita, está presente en las muestras
analizadas. Principalmente en la harzburgita serpentinizada y el shert (Anexo No. 11). La
formación de la hematita en la harzburgita serpentinizada está estrechamente relacionada
con el proceso de serpentinización de la roca (Best, 2003). El intercambio de agua de mar
en un sistema hidrotermal de tipo ocean-ridge claramente justifica la formación de hematita a
expensas de la hidratación de minerales máficos primarios como el olivino, aspecto que se
muestra en la Ecuación 3.
Ecuación 3
Fe2SiO4+1/2O2 = Fe2O3+SiO2
olivino + agua de mar =hematita+sílice
La litificación de sedimentos constituidos por calcedonia y ópalo, con algo de hematita
producto de la reacción antes expuesta, dio lugar a la formación de la roca definida como
cherts (Figura No. 14, i). Según (Wilson, 2007) y (Best, 2003) estas rocas constituidas por
sedimentos silíceos o calcáreos de granos finos, ricos en Fe ó Mn forman parte de la porción
superior del modelo de las secuencias ofiolíticas.
Pirita
Esta fase mineral es una de las más abundantes, fue documentada en todas las muestras
investigadas. La pirita -FeS2- se forma en los más disimiles ambientes, desde los
magmáticos, hidrotermales, fumarolas volcánicas, metamórficos hasta en ambiente
sedimentarios de carácter reductor ((Wilson, 2007) y (Best, 2003)). La forma de los cristales
es variada desde pequeños cristales anhedrales hasta formas nodulares (Figura No. 24, a,
b, e, i, m). Por sus texturas y forma de existencia, se definieron tres ambientes de formación
para los cristales de pirita. El primer ambiente asociado con el proceso magmático de
formación de las rocas, donde es posible observar los pequeños cristales del mineral en
forma de emulsiones (Figura No. 24, m). Un segundo ambiente vinculado con los procesos
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Capítulo III
de alteraciones, donde las soluciones mineralizadas percolaron la roca y depositaron el FeS 2
entre los planos de clivaje de los minerales existentes (Figura No. 24, m). El tercer ambiente
de formación tuvo lugar en un medio sedimentario (Figura No. 24, e, f) donde el FeS2 se
depositó en condiciones reductoras formando pequeños nódulos, dando lugar a una textura
esferulítica.
Calcopirita
En menos abundancia que la pirita los cristales de FeCuS 2 son de morfología variada,
subhedrales. En ocasiones se observa la textura en emulsión, con dimensiones pequeñas
(0,01 a 0,1 milímetros) en los minerales petrográficos que componen la roca (Figura No. 24,
h). Los granos minerales de mayor tamaño se encuentran en contacto con la pirita, con
bordes bien definidos, en forma de agregado continuo (Anexo No. 12, d).
Esfalerita
Se encuentra en paragénesis con la pirita y calcopirita en varias muestras, en forma de
cristales subheudrales de bordes bien definidos, muchas veces en contacto con los cristales
de calcopirita y magnetita. Esta fase mineral en paragénesis con la pirita cristalizó según los
planos de clivajes de los minerales petrográficos presentes (Figura No. 24, m).
Bornita
Esta fase mineral se encuentra en forma anhedral bordeando los cristales de calcopirita
(Figura No. 24, j). Su formación tuvo lugar durante el metasomatismo de las rocas gabroicas
anfibolitizadas (Anexo No. 8).
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Capítulo III
Alteraciones hidrotermales y paragénesis minerales
Según (Gifkins et al., 2005) Guilbert y Park en 1986 definieron el termino de alteración como
cualquier cambio en la composición química o mineralógica de una roca producto de la
interacción con soluciones gaseoso-liquidas. Los componentes de las rocas, incluyendo los
minerales metálicos, pueden ser disueltos o recristalizados. Nuevos minerales puede
formarse y cambiar sus radios isotópicos. Una roca puede experimentar varios episodios de
alteración, ya sean alteraciones sin genéticas o postgenéticas, no todas necesariamente se
encuentra asociadas a sistemas hidrotermales.
Como se ha descrito en el acápite “Petrografía del sector Las Cuevas” del presente capítulo,
es posible observar bajo el microscopio petrográfico varios minerales que denotan el
marcado proceso de alteración que han experimentado las rocas del sector Las Cuevas.
Diversos trabajos orientados a la exploración de yacimientos minerales realizados en años
precedentes como los realizados por (Goldfields, 1995), (Chaveco, 1996), (Nicolaev, 1966) y
(Rubio, 1994) entre otros, reportan para la región de Holguín alteraciones como la
clorítización, caolinitización, cuarcificación y listvaenitización, muchas de las cuales están
presentes en el sector de estudio.
Las paragénesis minerales y las texturas observadas en las muestras, denotan varios
orígenes de formación (Anexo No. 9 y Anexo No. 14). Uno asociado con la fase magmática
que a su vez tuvo lugar durante la formación de las rocas ofiolíticas y el AVC.
Durante esta etapa se formaron minerales metálicos como la pirita, calcopirita, magnetita,
hematita, esfalerita, electro y la espinela cromífera, en forma de segregaciones magmáticas.
Uno de los primeros minerales en formarse es la espinela cromífera (Figura No. 24, c)
mineral refractario que conjuntamente con el olivino y las plagioclasas forman la mayoría de
las rocas del complejo ofiolítico. La textura de tipo emulsión presentada por la pirita y
calcopirita denotan su origen magmático (Figura No. 24, h, m).
La segunda etapa de mineralización está asociada con el metamorfismo regional y acreción
del complejo ofiolítico, que según (Kosak et al., 1988) es más pronunciado hacia el norte y
denota la madurez tectónica de la malange ofiolítica. Durante esta etapa tuvieron lugar una
serie de alteraciones como la epidotización, sericitización, serpentinización talcitización,
cloritización y cuarsificación; además de la formación de diversos minerales metálicos como
la pirita, calcopirita, bornita y esfalerita (Figura No. 24, m). La textura de sustitución
presentada por estos minerales metálicos, rellenando los planos de clivajes de minerales
petrográficos denota el origen característico de sistemas hidrotermales con un papel activo
de la concentración del azufre. Según (Wilson, 2007) y (Best, 2003) los minerales primarios
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Capítulo III
anhidros de los magmas máficos y ultramáficos en la litosfera oceánica son trasformados por
el metamorfismo de fondo oceánico, a través de diversas reacciones con el agua de mar
(Tabla No. 1).
Tabla No. 1 Minerales resultantes de la hidratación del magma ultramáfico (Best, 2003)
Magmático primario
Subsólido segundario
minerales + agua =minerales
biotita + agua
clorita + rutilo (o titanita) + K + Si
hornblenda + agua
chlorita + rutilo (o titanita) + Si + Ca
clinopiroxenos cálcicos + agua
actinolita o epidota
olivino/orthopiroxeno + agua
serpentina + óxidos de Fe
plagioclasa + agua Ca + Fe
epidota
feldespatos + agua
cerisita + Si + (alta T)
feldespato + agua
minerales arcillosos + Si (baja T) + Ca + Na
La tercera y última etapa está vinculada con la diagénesis de sedimentos clásticos, ricos en
Fe y Mn asociados al complejo ofiolítico. Durante este período se formaron las fases
minerales hematita, magnetita y pirita, esta última con hábito esferulítico y en ambiente
reductor (Figura No. 24, e, f).
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Conclusiones
Conclusiones
Se identificaron las formaciones geológicas cartografiadas en el sector Las Cuevas
pertenecen a dos grandes complejos geológicos; el complejo ofiolítico y las
secuencias del AVC.
Se identificaron en las secuencias del complejo ofiolítico las rocas pertenecientes a la
familia del gabro-diabasa, ultramafitas serpentinizadas, anfibolitas, thronjemitas y
cherts; las secuencias del AVC están representadas por riolitas.
Se identificaron, por primera vez, las alteraciones hidrotermales: epidotización,
sericitización, serpentinización, talcitización, cloritización y cuarzificación las que se
produjeron durante el metamorfismo del complejo ofiolítico.
Se identificaron los minerales opacos siguientes: electro (Au,Ag), espinela cromífera
Fe2+Cr2O4), magnetita Fe2+(Fe3+)2O4, hematita Fe2O3, pirita FeS2, calcopirita CuFeS2,
esfalerita ZnS y bornita Cu5FeS4.
Se identificaron, por primera vez, las paragénesis minerales, que constituyen un
aporte al conocimiento mineralógico del área de estudio:
pirita+hematita+magnetita
sericita+pirita+electro
piroxeno+olivino+espinela cromífera+magnetita
antigorita+crisotilo+pirita
olivino+piroxeno+pirita+magnetita+hematita
calcedonia+ópalo+pirita+magnetita+hematita
albita+cuarzo+pirita+magnetita
plagioclasa andesina+ortopiroxeno+magnesiohornblenda+olivino+magnetita
lizardita+hematita
clinozoisita+clorita+pumpellita+magnetita
pirita+calcopirita+esfalerita
epidota+calcopirita+bornita+esfalerita
clorita+magnetita+pirita+esfalerita
clorita+epidota+magnetita+hematita+calcopirita
Se concluye que el área periférica al cuerpo riolítico del sector Las Cuevas no
constituye un sector perspectivo para exploraciones auríferas futuras, lo que se
fundamenta en la ausencia de aureolas de alteración hidrotermal y las paragénesis
minerales identificadas
Se elaboró, por primera vez, el esquema cronológico de formación de los minerales
metálicos
y
de
alteraciones
hidrotermales
en
el
área
de
estudio.
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Recomendaciones
Recomendaciones
Realizar análisis químico de roca total, con el fin de profundizar en la génesis de las
alteraciones identificadas
Analizar los cristales y agregados de electro, pirita, calcopirita y esfalerita identificados
mediante la técnica de microscopia electrónica de barrido (SEM)
Realizar perforaciones de prospección en los alrededores del cuerpo riolítico
Definir la edad de las riolitas identificadas por (Kosak et al., 1988) y comprobar si
pertenecen a una serie magmática más antigua
Profundizar en el ambiente de formación de la anfibolita y rocas anfibolizadas, así
como definir su ambiente de formación ya sea de expansión de fondo oceánico
(spreading center), cuenca de antearco (forearc basin) o cuenca de retroarco (backarc basin).
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Anexos
Anexos
Anexo No. 1 Muestras analizadas en el sector Las Cuevas, Holguín .................................... 65
Anexo No. 2 Ubicación espacial de las muestras analizadas por petrografía ........................ 66
Anexo No. 3 Diagrama triangular de clasificación para las rocas gabroicas según la
proporción modal de minerales presentes Plag (plagioclasa), Hbl (hornblenda) y Px
(piroxeno) Streckeisen, 1976. ................................................................................................ 66
Anexo No. 4 Diagrama triangular de clasificación para las rocas gabroicas según la
proporción modal de minerales presentes Plag (plagioclasa), Ol (olivino) y Px (piroxeno)
Streckeisen, 1976 .................................................................................................................. 67
Anexo No. 5 Esquema geológico del sector Las Cuevas, Holguín (Instituto de Geología y
Paleontología (2011), modificado por el autor) ..................................................................... 67
Anexo No. 6 Comparación de los difractogramas de las muestras del sector Las Cuevas. .. 68
Anexo No. 7 Análisis petrográfico de la muestra LC-37-A ..................................................... 69
Anexo No. 8 Análisis petrográfico de la muestra LC-51-B ..................................................... 70
Anexo No. 9 Estado de formación de los minerales meníferos y alteraciones ...................... 71
Anexo No. 10 Análisis mineragráfico de la muestra LC-11-A ................................................ 72
Anexo No. 11 Análisis mineragráfico de la muestra LC-20-A ................................................ 73
Anexo No. 12 Análisis mineragráfico de la muestra LC-53-B ................................................ 74
Anexo No. 13 Análisis mineragráfico de la muestra LC-79-A ................................................ 75
Anexo No. 14 Paragénesis minerales del sector Las Cuevas, Holguín ................................. 76
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Anexos
Anexo No. 1 Muestras analizadas en el sector Las Cuevas, Holguín
No Muestra
Petrografía
Mineragrafia DRX
1
LC-10-A
riolita
2
LC-11-A
---------
x
3
LC-12-A
gabro anfibolizado
x
4
LC-13-A
serpentinitas
x
5
LC-18-A
gabro anfibolizado
6
LC-20-A harzburgita serpentinizada
x
7
LC-23-A
cherts
x
8
LC-26-A
diabasa anfibolizada
9
LC-27-A
riolita
10
LC-30-B
diabasa olivínica
x
11
LC-31-B
gabro anfibolizado
x
12
LC-37-A
gabro anfibolizado
x
13
LC-50-B
gabro anfibolizado
x
14
LC-51-A
---------
x
15
LC-51-B
gabro anfibolizado
x
16
LC-53-A
diabas
x
x
17
LC-53-B
gabro anfibolizado
x
x
18
LC-55-A
gabro
19
LC-55-B
anfibolita
20
LC-56-A
gabro anfibolizado
21
LC-74-A
gabro
22
LC-79-A
Thronjemita
x
x
x
x
x
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Anexos
Anexo No. 2 Ubicación espacial de las muestras analizadas por petrografía
Anexo No. 3 Diagrama triangular de clasificación para las rocas gabroicas según la proporción
modal de minerales presentes Plag (plagioclasa), Hbl (hornblenda) y Px (piroxeno) Streckeisen,
1976.
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Anexos
Anexo No. 4 Diagrama triangular de clasificación para las rocas gabroicas según la proporción
modal de minerales presentes Plag (plagioclasa), Ol (olivino) y Px (piroxeno) Streckeisen, 1976
Anexo No. 5 Esquema geológico del sector Las Cuevas, Holguín (Instituto de Geología y
Paleontología (2011), modificado por el autor)
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Anexos
Anexo No. 6 Comparación de los difractogramas de las muestras del sector Las Cuevas.
Abreviaturas empleadas: Hbl (hornblenda), Chl (clorita), Ab (albita), Ep (epidota), Qz
(cuarzo), Opx (ortopiroxeno), Liz (lizardita), Lab (labradorita), Ad (andesina), Tlc (talco), Clz
(clinozoisita)
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Anexos
Anexo No. 7 Análisis petrográfico de la muestra LC-37-A
Descripción detallada
La roca macroscópicamente está muy serpentinizada con una coloración oscura a color gris
claro en forma de bloques de tamaño 0,20 m con un rumbo de S60W y estructura masiva. La
sección delgada está constituida mayormente por el ortopiroxeno hiperestena en un 45 % y
en menor medida por plagioclasa labrador en un 40 %. Se observa además el anfíbol
hornblenda en menor cantidad 3%. Las plagioclasas están muy alteradas saussuritizadas
(Figura No. 25, d) y los cristales de piroxenos están uralitizados. La textura que la muestra
presenta es glomeroporfídica y la mena metálica que contienen representa el 3%. Por la
paragénesis de minerales identificada la roca se define como gabro anfibolizado.
Figura No. 25 Fotografías de afloramiento, muestra de mano y sección delgada de la muestra LC-37-A
a) Fotografía del afloramiento; b) Fotografía de la muestra de mano; c) Fotografía con nicoles // y filtro azul de la muestra LC-37-A:
plagioclasa (Pl) y mena metálica (mm) (objetivo 4x); d) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-37-A: plagioclasa (Pl),
piroxeno hiperestena (Opx) y anfibol hornblenda (Hbl) (objetivo 4x)
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Anexos
Anexo No. 8 Análisis petrográfico de la muestra LC-51-B
Descripción de detalle
La muestra de mano documentada es de color verde oscuro y estructura masiva, a la cual se
le realizó sección delgada y se identificó anfíbol (hornblenda verde) presente en un 30%. El
anfíbol mostro dos etapas de formación, una a partir de la alteración de los máficos que
componían la roca primaria y la otra rellenado grietas asociado a la actividad metasomática,
lo que demarca un origen posterior de dicha fase mineral. Las plagioclasas (albita ?) están
bastante alteradas saussuritizada y presentan una extinción sonada, representa el 60% del
total de los minerales que componen la roca. Producto de la alteración de la plagioclasa se
originó la epidota, la cual se observa rodeada de minerales opacos (Figura No. 26, e), los
que no sobrepasan el 10%. La sección presenta una textura hipidiomórfica granular. Por los
minerales identificados la roca fue sometida a procesos metasomáticos, y se define como un
gabro anfibólizado.
Figura No. 26 Fotografías de afloramiento, muestra de mano y sección delgada de la muestra LC-51-B
a) Fotografía del afloramiento; b) Fotografía de la muestra de mano; c) Fotografía con nicoles // y filtro azul de la muestra LC-51-B:
plagioclasa albita (Pl), hornblenda (Hbl) y mena metálica (mm) (objetivo 4x); d) Fotografía con nicoles x y filtro azul de la muestra LC-51-B:
hornblenda (Hbl) y plagioclasa albita (Pl) (objetivo4x); e) Fotografía con nicoles // y filtro azul epidota (Ep) y hornblenda (hbl) objetivo 2,5x;
f) Fotografía con nicoles x y filtro azul LC-798-Aepidota (Ep) y hornblenda (hbl) objetivo 2,5x
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Anexos
Anexo No. 9 Estado de formación de los minerales meníferos y alteraciones
Estadio magmático
minerales
fase magmática en
AVC
fase magmática en ofiolita
epidotización
sericitizaci serpentinizac
ón
ión
antigorita
talcitizaci
ón
cloritización
cuarzificaci
ón
minerales autígeno
13-A
bornita
51-B
calcopirita
51-A; 51-B
clinozoisita
79-A
50-B
31-B; 50-B; 53-A; 53-B; 55-A; 56A; 79-A
clorita
crisotilo
13-A
cuarzo
79-A; 12-A
electro
12-A
18-A; 79-A
18-A; 51-B; 55-A;
79-A
epidota
esfalerita
51-A; 51-B; 53-A
espinela
cromífera
13-A
hematita
11-A; 79-A
53-A; 53-B
20-A; 37-A
lizardita
23-A
37-A
11-A; 13-A; 79-A; 30-B;50B; 53-A
magnetita
pirita
Diagénesis de
sedimentos
Estadio Metamorfismo-hidrotermal
27-A
27-A
11-A; 12-A; 51-A; 53-A; 53B
pumpellita
53-A; 53-B
23-A
50-B; 55-B
sericita
12-A
serpentina
20-A
talco
zoisita
23-A
30-B
31-B; 55-B
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Anexos
Anexo No. 10 Análisis mineragráfico de la muestra LC-11-A
Texturas: cristalización allotromórfica, sustitución esquelética y de intercesión
Composición general: pirita, hematita y magnetita
Descripción de detalle: Se observan pequeños granos de pirita diseminados, de un color amarillo claro,
isotrópico y no tienen birrefringencia. También aparece hematita la cual se puede observar rodeando los
minerales petrográficos. Los minerales petrográficos que están presentes en esta muestra son: cuarzo,
plagioclasas y vidrio volcánico, generados en dos estadios de mineralización uno primario donde solo se
observó pirita como mineral sulfuroso y otro portador de magnetita+hematita, esta última producto de la
alteración de la magnetita.
Figura No. 27 Fotografía de la sección pulida de la muestra LC-11-A
a) Fotografía de la muestra LC-11-A con luz polarizada plana y Objetivo 10x: cristales de pirita (Py); b) Fotografía de la muestra LC-11-A con luz
polarizada plana y Objetivo 50x: cristal de pirita (Py)
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Anexo No. 11 Análisis mineragráfico de la muestra LC-20-A
Texturas: cristalización allotromórfica y sustitución corrosión
Composición general: pirita y hematita
Descripción de detalle: Los minerales metálicos que están presentes son la pirita la cual
presenta un color amarillo claro, es isotrópica, no tiene bireflexión ni reflejos interno, también
aparecen algunos granos de magnetita, esta presenta un color gris pardusco, isotrópica, no
tiene bireflexión y no presenta reflejo internos, aparece rodeada por hematita. Los minerales
petrográficos que conforman la muestra son: minerales del grupo de la serpentina, olivino y
piroxeno.
Figura No. 28 Fotografía de la sección pulida de la muestra LC-20-A: pirita (Py) y hematita (Hem) (objetivo 10x)
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Anexo No. 12 Análisis mineragráfico de la muestra LC-53-B
Texturas: cristalización allotromórfica, sustitución relictica y corrosión
Composición general: magnetita, pirita, esfalerita
Descripción de detalle: Los minerales metálicos que aparecen son: magnetita, esfalerita y
pirita. La pirita presenta una coloración amarillo claro, no presenta bireflexión, es isotrópica y no
tiene reflejo interno. La magnetita presenta un color gris pardusco, isotrópica, no tiene
bireflexión y no presenta reflejo internos. La esfalerita presenta un color gris, isótropa, no tiene
bireflexión y presenta reflejo interno.
Figura No. 29 Fotografía de la sección pulida de la muestra LC-53-B
a) Fotografía con luz polarizada plana y objetivo 10x de la muestra LC-53-B: cristales de pirita (Py) y magnetita (Mgt); b) fotografía con luz
polarizada plana y objetivo 10x de la muestra LC-53-B: cristales de pirita y esfalerita orientados según el clivaje del mineral petrográfico
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Anexos
Anexo No. 13 Análisis mineragráfico de la muestra LC-79-A
Texturas: cristalina hipidiomórfica, sustitución y corrosión
Composición general: magnetita, hematita, calcopirita
Descripción de detalle: Los minerales que se observan son: calcopirita la cual tiene un color
amarillo claro, anisotrópico, no tiene bireflexión, la magnetita es de color gris pardusco,
isotrópica, no tiene bireflexión, y no tiene reflejo interno, también se puede ver que en ocasione
los granos de magnetita aparecen rodeados por hematita. Los minerales petrográficos de esta
muestra son: cuarzo, plagioclasas y clorita
Figura No. 30 Fotografía de la sección pulida de la muestra LC-79-A
a) Fotografía con luz polarizada plana y objetivo10x de la muestra LC-79-A: cristales de calcopirita (Cpy); b) fotografía con luz polarizada plana
y objetivo 50x de la muestra LC-79-A: calcopirita (Cpy)
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Anexos
Anexo No. 14 Paragénesis minerales del sector Las Cuevas, Holguín
muestr
as
minerales primarios
10-A
11-A
plagioclasa+cuarzo+vidrio volcánico
12-A
13-A
hiperestena+plagioclasa+hornblenda
piroxeno+olivino
sericita
antigorita+crisotilo
13-A
18-A
piroxeno+olivino
anfíbol hornblenda+plagioclasa labrador
20-A
olivino+piroxeno
antigorita+crisotilo
cuarzo
secundario+epidota
serpentina
23-A
calcedonia+ópalo
26-A
27-A
30-B
albita+ortopiroxeno+hornblenda
albita+cuarzo
andesina+ortopyroxeno+magnesiohornblend
a+olivino
bitownita+hiperestena+hornblenda
ferrohiperestena+plagioclasa
labrador+magnesiohornblenda
magnesiohornblenda+albita
31-B
37-A
50-B
minerales de
alteración
minerales metálicos
paragénesis
pirita+hematita+magnet
ita
pirita+electro
espinela
cromífera+magnetita
pirita
pirita+hematita+magnetita
pirita+magnetita+hemat
ita
pirita+magnetita+hemat
ita
olivino+piroxeno+pirita+magnetita+hematita
talco
pirita+magnetita
magnetita
albita+cuarzo+pirita+magnetita
andesina+ortopiroxeno+magnesiohornblenda+ol
ivino+magnetita
clorita+zoisita
lizardita
hematita
lizardita+hematita
magnetita
clinozoisita+clorita+pumpellita+magnetita
pirita+calcopirita+esfale
rita
calcopirita+bornita+esf
alerita
magnetita+pirita+esfale
rita
magnetita+pirita+esfale
rita
pirita+calcopirita+esfalerita
magnetita+hematita+ca
lcopirita
clorita+epidota+magnetita+hematita+calcopirita
clinozoisita+clorita+pu
mpellita
51-A
51-B
albita+hornblenda
epidota
53-A
labradorita+magnesiohornblenda
clorita
53-B
labradorita+magnesiohornblenda
clorita
55-A
55-B
56-A
74-A
79-A
enstatita+albita
hornblenda+plagioclasa
oligoclasa+hornblenda
hiperestena+labrador
plagioclasas+cuarzo
clorita+epidota
zoisita+pumpellita
clorita
clorita+epidota
sericita+pirita+electro
piroxeno+olivino+espinela cromífera+magnetita
antigorita+crisotilo+pirita
calcedonia+ópalopirita+magnetita+hematita
epidota+calcopirita+bornita+esfalerita
clorita+magnetita+pirita+esfalerita
clorita+magnetita+pirita+esfalerita
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Bibliografía
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Petrografía y mineralogía del sector Las Cuevas, Holguín
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Editorial Digital Universitaria de Moa
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Tesis maestría
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2015
-
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8478103e51433a5a63266bb9d8097fed
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TESIS
Método para el cálculo de la fractura tridimensional
de tramos horadados en transportadores sinfín
de minerales lateríticos de la Empresa
¨ Comandante Ernesto Che Guevara¨
Isnel Rodríguez González
�Página legal
Título de la obra. Método para el cálculo de la fractura tridimencional de
tramos horadados en transportadores sinfín de minerales lateríticos de la
Empresa “Comandante Ernesto Che Guevara”. ‐‐ 80 pág
Editorial Digital Universitaria de Moa, año.2013 ‐‐
1. Autor: Isnel Rodríguez González
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico” Antonio Núñez Jiménez”
Edición: Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización: Miguel Ángel Barrera Fernández
Institución del autor: ISMM ”Antonio Núñez Jiménez”
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2013
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
La licencia completa puede consultarse en:
http://creativecommons.org/licenses/by‐nc‐nd/2.5/ar/legalcode
Editorial Digital Universitaria
Instituto Superior Minero Metalúrgico
Las coloradas s/n, Moa 83329, Holguín
Cuba
e‐mail: edum@ismm.edu.cu
Sitio Web: http://www.ismm.edu.cu/edum
�REPÚBLICA DE CUBA
MINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO DE MOA
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
FACULTAD DE METALURGIA Y ELECTROMECÁNICA
DEPARTAMENTO DE METALURGIA
Método para el cálculo de la fractura tridimensional de tramos horadados en
transportadores sinfín de minerales lateríticos de la Empresa “Comandante
Ernesto Che Guevara”
Tesis en opción al grado de Doctor en Ciencias Técnicas
ISNEL RODRÍGUEZ GONZÁLEZ
Moa, 2011
�REPÚBLICA DE CUBA
MINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO DE MOA
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
FACULTAD DE METALURGIA Y ELECTROMECÁNICA
DEPARTAMENTO DE METALURGIA
Método para el cálculo de la fractura tridimensional de tramos horadados en
transportadores sinfín de minerales lateríticos de la Empresa “Comandante
Ernesto Che Guevara”
Tesis en opción al grado de Doctor en Ciencias Técnicas
Autor:
M. Sc. Ing. Isnel Rodríguez González
Tutores:
Dr. C. Alberto Velázquez del Rosario
Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa “Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Departamento de Mecánica, Facultad de Metalurgia y Electromecánica
Dr. C. Vladimir González Fernández
Instituto Superior Politécnico “José Antonio Echevarria”
Departamento de Mecánica Aplicada, Facultad de Mecánica
Moa, 2011
�TABLA DE CONTENIDOS
Pág.
INTRODUCCIÓN GENERAL ................................................................................................... 5
CAPÍTULO 1. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL DE LA INVESTIGACIÓN ................... 9
1.1. Marco contextual donde se desarrolla la investigación ........................................................ 9
1.2. Desarrollo del conocimiento sobre aceros resistentes a elevadas temperaturas ................ 10
1.3. Fragilidad en los inoxidables austeníticos ......................................................................... 11
1.4. Concentración de tensiones en objetos de ingeniería ........................................................ 14
1.5. Conclusiones del capítulo 1 ............................................................................................... 18
CAPÍTULO 2. MÉTODOS, MATERIALES Y CONDICIONES EXPERIMENTALES ....... 20
2.1. Frecuencia de rotura de los tramos horadados en los transportadores sinfín .................... 20
2.2. Concentración de tensiones y propagación de grietas ....................................................... 21
2.2.1. Modelación del desarrollo de una grieta espacial finita en un cilindro anular, horadado
transversalmente .......................................................................................................... 22
2.3. Métodos, procedimientos y condiciones experimentales .................................................. 28
2.3.1. Selección y preparación de muestras ........................................................................... 28
2.3.2. Análisis químico .......................................................................................................... 29
2.3.3. Análisis fractográfico................................................................................................... 29
2.3.4. Análisis metalográfico ................................................................................................. 29
2.3.5. Ensayos de dureza y microdureza................................................................................ 30
2.3.6. Simulación de ensayos de fluencia .............................................................................. 30
2.3.7. Ensayos a escala de laboratorio (fluencia a tracción, fluencia a torsión y torsión) ..... 31
2.4. Determinación de los esfuerzos en torsión ........................................................................ 38
2.5. Conclusiones del capítulo 2 ............................................................................................... 39
CAPÍTULO 3. RESULTADOS Y SU VALORACIÓN ........................................................... 40
3.1. Comportamiento de las averías en tramos de tubos de transportador rotatorio ................. 40
3.2. Composición química de la aleación estudiada ................................................................. 40
3.3. Resultados del análisis fractográfico ................................................................................. 41
3.4. Análisis metalográfico ....................................................................................................... 43
3.5. Ensayos de dureza para el inoxidable AISI 321 ................................................................ 44
3.5.1. Dureza del material ...................................................................................................... 44
3.5.2. Análisis de microdureza .............................................................................................. 45
3.6. Carácter de la rotura y su relación con la microestructura ................................................ 46
3.7. Comportamiento a torsión de tubos de pequeñas dimensiones ......................................... 47
3.7.1. Simulaciones de tubos horadados por el método de elementos finitos ........................... 47
3.7.2. Comparación de tensiones entre tubos con diferentes configuraciones de agujeros ... 50
3.8. Resultados de los ensayos de torsión ................................................................................. 51
3.8.1. Comparación del comportamiento de las tensiones..................................................... 52
3.8.2. Prueba de hipótesis y análisis estadístico .................................................................... 54
3.9. Análisis de fractura en el tubo del transportador de minerales .......................................... 55
3.9.1. Determinación del campo de tensiones ....................................................................... 55
3.9.2. Cálculo del tamaño efectivo ........................................................................................ 55
3.9.3. Tensiones de resistencia al agrietamiento.................................................................... 57
3.10. Comportamiento de las tensiones en el tubo del transportador de minerales .................. 59
3.11. Propuesta de soluciones ................................................................................................... 62
3.12. Valoración de las dimensiones ambiental, social y económica ....................................... 63
3.12.1. Efectos en el orden social y ambiental ....................................................................... 63
3.12.2. Aporte en lo social ...................................................................................................... 63
3.12.3. Aporte en la dimensión ambiental .............................................................................. 64
3.12.4. Determinación del efecto económico ......................................................................... 64
�3.13. Consideraciones sobre la aplicación de los resultados .................................................... 65
3.14. Conclusiones del capítulo 3 ............................................................................................. 65
CONCLUSIONES GENERALES ............................................................................................ 66
RECOMENDACIONES ........................................................................................................... 67
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................................... 68
PRODUCCIÓN CIENTÍFICA DEL AUTOR SOBRE EL TEMA DE LA TESIS .................. 76
LISTADO DE SÍMBOLOS ....................................................................................................... 77
ANEXOS ................................................................................................................................... 80
�INTRODUCCIÓN GENERAL
La industria cubana del níquel, fundada hace alrededor de 65 años con la finalidad de producir
concentrado de níquel y cobalto, se encuentra enfrascada en un proceso de mejora de su
equipamiento, así como la búsqueda de una adecuada eficiencia en la obtención del producto
final. Actualmente la producción de níquel y cobalto constituye una de las mayores
posibilidades para el desarrollo de la economía cubana, pues su precio aumenta de manera
paulatina en el mercado internacional; así mismo los costos de producción se incrementan.
Los aceros inoxidables tienen una amplia utilización en la fabricación de equipos y
componentes con diversas especificaciones, dichos aceros son muy empleados en equipos para
la extracción y obtención de concentrados de níquel y cobalto por las características de esas
tecnologías. Entre sus aplicaciones se puede mencionar la resistencia a la corrosión a elevadas
temperaturas de elementos propios de los procesos pirometalúrgicos en la Empresa
“Comandante Ernesto Che Guevara”, donde predominan los aceros inoxidables austeníticos
por su versatilidad y oposición a la corrosión, además de garantizar buenas propiedades
mecánicas a elevadas temperaturas.
Una de las aplicaciones fundamentales de estos materiales es en el cuerpo de los
transportadores sinfín de la Unidad Básica Productiva Hornos de Reducción (UBP Hornos de
Reducción). Estos transportadores, comúnmente conocidos como “Jacobi”, se emplean para
trasegar, hasta los enfriadores, los minerales reducidos en los hornos de soleras múltiples (tipo
Herreshoff) a temperaturas entre 650 y 700 ºC. Una vez enfriados, los minerales pasan a la
etapa de lixiviación para continuar el proceso de extracción del níquel y el cobalto. Durante el
transporte, se requiere de una adecuada hermeticidad en la instalación para evitar la reoxidación de los minerales en caso de entrar en contacto con el aire del medio.
Los transportadores sinfín de la planta (ver figura 1.1) son elementos anulares con una
longitud total de 30,867 m, apoyados sobre seis pares de rodillos con artesa en “V” y 10
secciones o tramos (designados convencionalmente por I; II; IIA; III; IIIA; IV; IVA; V; VI y
VIA) cuyas longitudes varían entre 2 115 y 3 000 mm. El diámetro exterior es de 565 mm y el
interior de 533 mm.
II
IIA
III
II
IIA
III
IIIA
IV
IVRodillos
IIIA
VI
VI
Rueda
dentada
Figura 1.1. Esquema del transportador
sinfín
empleado en la UBP Hornos de Reducción
VI
VI
VIA
VIA
30 867
La alimentación del transportador se efectúa a través de tres horadados (orificios) transversales
practicados en los tramos I y V, localizados en la zona de carga donde no se lleva a cabo
Rodillos y poseen un sistema de rociado
enfriamiento; mientras que losRueda
restantes
dentadatramos son enterizos
con agua que permite reducir la temperatura por30la867
parte exterior.
Según el proyecto inicial de la empresa, los tramos del transportador se diseñaron para
fabricarlos con acero estructural (GOST 20K) pero, debido al frecuente agrietamiento y
fractura en los tramos I y V, a partir de 1996 ese acero se sustituyó por el inoxidable
austenítico AISI 321 y se le colocó un refuerzo exterior de 12 mm. En los demás tramos no se
manifiesta el fenómeno de la rotura repentina; por lo que no se introdujo ninguna modificación
en la forma constructiva y tipo de material.
Los transportadores sinfín operan en regímenes continuos de producción bajo las elevadas
cargas de torsión originadas durante las operaciones de transporte y temperaturas propias del
proceso. Para alimentar al transportador, se requiere de un sistema de cucharas que operan de
forma consecutiva y dosifican la carga hacia el interior. El mineral se deposita en la parte
�inferior del tubo; por lo que se hace necesario vencer la resistencia que ofrece su propio peso,
el peso del tubo y un par de torsión que genera el esfuerzo tangencial originado cuando las
cucharas entran en contacto con los minerales. Para ello la instalación posee un accionamiento
constituido por un motor de 30 kW y un reductor de dientes rectos de tres pasos que imprime
una velocidad de rotación de 23,4 rev/min. En la planta operan 12 transportadores rotatorios
que recogen los minerales reducidos provenientes de 24 hornos, a razón de un transportador
cada dos hornos.
Uno de los problemas medulares, que afecta la productividad de la UBP Hornos de Reducción
y a la empresa en general, es la fractura prematura y en ocasiones catastrófica de los tramos V
de los transportadores que ocasiona una falla funcional de tipo total. En los demás tramos,
aunque en ocasiones ocurren averías por roturas del cuerpo, estas no se consideran prematuras
porque ocurren en períodos de tiempo relativamente largos, previstos en los planes de
mantenimiento.
Según las estadísticas compiladas (Libro de registro de datas y averías 2002-2009), en el
período comprendido entre el 2002 y el 2009 en la UBP Hornos de Reducción se sustituyeron
un total de 49 tramos V que arrojan cuantiosas pérdidas por conceptos de paradas de la
producción, pérdida de minerales reducidos e inversiones.
Tradicionalmente, la metalurgia física ha estudiado los problemas de fractura siguiendo la
teoría de Griffith, donde se da un tratamiento matemático al problema, se asume, por una
parte, que la energía superficial del material es mayor que el nivel de energía necesaria para
causar la fractura y por la otra, la ausencia de deformaciones inelásticas alrededor del frente de
la grieta (Griffith, 1920).
Sin embargo, aunque la teoría de Griffith explica con acertada precisión los fenómenos de
rotura asociados a materiales frágiles, esta no es consistente en su totalidad con las
características de las fracturas y tamaños críticos de grietas manifiestas en las fallas de los
tramos V de los transportadores analizados, pues investigaciones realizadas (Rodríguez et al.
2010) revelan un comportamiento elástico no lineal del material.
Un enfoque a los problemas de la metalurgia física que sigue la versión modificada del
criterio de energía de Griffith fue el establecido por Irwin (Irwin, 1957; Gdoutos, 2005), que
define un comportamiento elástico no lineal; pero al aplicar el mismo a la descripción de las
fallas de los transportadores sinfín, se encontró la limitación de que las soluciones se enfocan a
partir del análisis de la fisuración y considera el crecimiento de la grieta en el sentido
longitudinal o transversal, sin tener en cuenta el efecto mutuo entre ambos sentidos (Cahn y
Haasen, 1996; Erdogan, 2000; Martin-Meizoso, 2001; Oller, 2001; Pérez-Ipiña, 2004; ChangGyu et al. 2006). La limitación trajo consigo la introducción de errores en la estimación de los
tamaños críticos de las grietas de fractura en tramos horadados de los transportadores
rotatorios.
Por lo que se establece como situación problémica:
En los tramos horadados de los transportadores sinfín de minerales lateríticos se produce la
fractura prematura y repentina, lo que provoca una falla funcional de tipo total y conduce a
desarrollar acciones de sustitución con una periodicidad promedio de ocho intervenciones de
este tipo por año en la UBP Hornos de Reducción de la Empresa “Comandante Ernesto Che
Guevara”, con importantes erogaciones monetarias por concepto de materiales y operaciones
de mantenimiento; así como la reducción de la capacidad de trabajo de la planta.
Lo anteriormente expresado permitió establecer como problema científico:
�Insuficiente sistematización de la dependencia entre los efectos de entalla producidos por la
geometría y orientación de los agujeros y la relación entre los diámetros interior y exterior
(d/D) que determinan un inadecuado método para el tratamiento matemático a los fenómenos
de fractura en los tramos V de transportadores sinfín de la Empresa “Comandante Ernesto Che
Guevara”.
Para la solución del problema se plantea como objetivo:
Establecer un método que permita predecir el desarrollo de una grieta espacial finita y la forma
de la fractura en un cilindro anular elástico no lineal, horadado transversalmente, en presencia
de esfuerzos de torsión a temperaturas de 650 a 700 oC, para correlacionar el campo de
distribución de tensiones con la relación d/D y reducir la frecuencia de roturas en los tramos
V de transportadores sinfín de la Empresa “Comandante Ernesto Che Guevara”.
Como objeto de la investigación se establece:
Fenómeno de fractura en tramos V de transportadores sinfín para minerales lateríticos.
Campo de acción:
Forma en que se produce la fractura de cilindros anulares horadados transversalmente a
temperaturas entre 650 y 700 ºC.
Los elementos anteriores permitieron definir la siguiente hipótesis:
La relación diámetro interior/diámetro exterior (d/D) del tramo V en transportadores sinfín de
minerales lateríticos de la Empresa “Comandante Ernesto Che Guevara”, determina el campo
de distribución de tensiones y define la forma de la rotura; lo que permite establecer un
método para el análisis de la fractura tridimensional de un sólido curvo elástico no lineal,
horadado transversalmente, en presencia de esfuerzos de torsión a temperaturas entre 650 y
700 oC.
Aportes científicos del trabajo:
Se establece un modelo para el análisis tridimensional de grietas en un cilindro anular
elástico no lineal, horadado transversalmente, en presencia de esfuerzos de torsión a
temperaturas de 650 a 700 ºC,
Se define la forma de la fractura y la distribución de tensiones en función de la relación β
(d/D) y las condiciones de operación de tramos horadados de transportadores sinfín de
minerales lateríticos, fabricados de acero inoxidable austenítico AISI 321.
Tareas a desarrollar:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Establecimiento del estado del arte y sistematización de las teorías, métodos y
procedimientos relacionados con el acero inoxidable AISI 321 y entalla en elementos
circulares,
Establecimiento de un modelo de fractura tridimensional, basado en el modelo de Irwin,
para un comportamiento elástico no lineal en un sólido anular,
Planificación, diseño y realización de experimentos,
Definición del carácter de la rotura en dependencia de la geometría del agujero y la
relación d/D del tramo,
Validación del método propuesto a escala industrial,
Planteamiento de los efectos económicos, sociales y ambientales.
Aseguramiento de la investigación:
�La parte experimental, que fundamenta la investigación, se realizó a través del financiamiento
de los proyectos aprobados y ejecutados por el Departamento de Mecánica del Instituto
Superior Minero Metalúrgico de Moa, en cooperación con otras entidades:
1.
Aplicación de la metodología de diseño alemana en Moa. Cuba. Proyecto conjunto
Universidad Técnica de Clausthal - Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa.
Financiado por el DAAD, Alemania. 2002-2006,
2.
Caracterización del acero SS 321 sometido a altas temperaturas empleando las técnicas
de microscopía. Proyecto conjunto Universidad Técnica de Clausthal - Instituto
Superior Minero Metalúrgico de Moa. Financiado por el Instituto de Metalurgia de la
Universidad Técnica de Clausthal de Alemania. 2007 – 2008,
3.
Determinación de los parámetros de resistencia mecánica de los transportadores de
tornillo sinfín “Jacobi” para enfrentar nuevos diseños en la Empresa “Comandante
Ernesto Che Guevara” de Moa. Financiado por CITMA. 2008 - 2010.
�CAPÍTULO 1. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL DE LA INVESTIGACIÓN
En las empresas de níquel “Comandante Ernesto Che Guevara” y “René Ramos Latour” los
transportadores de tipo tornillo sinfín se emplean para el trasiego de minerales desde la UBP
Hornos de Reducción, sirven de sistema de alimentación a los enfriadores de minerales. Están
compuestos por varios tramos cilíndricos anulares metálicos con un tornillo sinfín fijo en su
interior, soportado en uno de los extremos de cada tramo, los mismos están dispuestos de
manera horizontal.
En el presente capítulo se exponen los fundamentos teóricos de los procedimientos definidos
que conducen al establecimiento del estado del arte en el tema abordado y sustentan los
resultados de la investigación.
1.1. Marco contextual donde se desarrolla la investigación
El mineral después que se reduce en los hornos es introducido al transportador rotatorio a una
temperatura de 650 a 700 oC, el que lo conduce al tambor enfriador de donde se descarga (con
una temperatura aproximada de 200 oC) a las canales de contacto de la planta de Lixiviación y
Lavado. Cada transportador, alimentado en dos secciones (tramo I y V), trasiega minerales de
dos hornos de reducción hasta los enfriadores.
Los tramos (10) se unen a través de acoplamientos del tipo brida y cada uno posee un
abocinado en los extremos, que incrementa el diámetro en esa zona y permite la fijación de
cada sección y de cada tornillo sinfín al correspondiente tramo. El giro del elemento tubular se
logra a través de un accionamiento electromotor-reductor-transmisión dentada, con una
potencia en el electromotor de 30 kW a 1 175 rev/min.
Desde la puesta en explotación de la empresa en 1986, los transportadores de tipo rotatorio
utilizados en la UBP Hornos de Reducción de la Empresa “Comandante Ernesto Che
Guevara” se suministraban por la antigua URSS y, como se planteó anteriormente, estaban
fabricados en su totalidad de acero estructural GOST 20K y a partir de la década de los 90, la
Empresa Mecánica del Níquel desarrolló la tecnología y asumió la fabricación del tubo y del
tornillo. Inicialmente, se mantuvo el acero estructural (GOST 20K) para los tramos sin
agujeros y se introdujo como modificación el acero inoxidable AISI 304 para los tramos de la
zona de alimentación. Posteriormente, este material experimentó varias sustituciones pasando
por los aceros inoxidables AISI 309, AISI 310 y finalmente AISI 321. Actualmente se
mantiene esta combinación y los tramos sin agujeros se confeccionan con acero estructural de
bajo contenido de carbono equivalente al acero 20K y los tramos de la zona de alimentación
con acero inoxidable austenítico AISI 321.
En la UBP Hornos de Reducción de la Empresa “Comandante Ernesto Che Guevara” se ha
reportado gran cantidad de paros por averías, según lo muestran los registros (Libros de
Registro de Datos y Averías, 2002-2009), donde se compilan algunas informaciones de roturas
repentinas del elemento tubular en el transportador, relacionadas con la presencia de objetos
extraños como fragmentos de dientes y ladrillos del revestimiento desprendidos; aunque el 96
% de las fallas reportadas en los tramos horadados se presentan para condiciones normales de
operación. Del análisis se concluyó que las sobrecargas por presencia de objetos extraños no
constituye la principal causa de rotura del cuerpo tubular. Las estadísticas revelan que entre los
años 2002 y 2009 se sustituyeron 49 tramos V (a razón de ocho por año) con un importante
peso en las pérdidas por paradas para recambio.
Los problemas de rotura de tramos V han sido caracterizados previamente, en recientes
publicaciones (Rodríguez et al. 2006; 2007 y 2010), se evidencia una serie de factores
vinculados con la presencia de agujeros tecnológicos y que influyen de manera aislada o
combinada en la falla de los tramos fabricados de acero inoxidable austenítico AISI 321.
�Rodríguez et al. (2006), utilizando el método de los elementos finitos (MEF), obtuvieron el
mapa de distribución de tensiones en la vecindad de los horadados de alimentación e
identificaron las posibles formas en que pueden producirse las roturas, a saber, desde el
interior del horadado hacia la superficie del cilindro o desde la superficie del cilindro hacia el
interior.
Rodríguez et al. (2007) analizaron variantes de geometría de agujeros en transportadores de
tipo sinfín, similares a los analizados, estudiaron además su comportamiento ante un campo de
tensiones producido por esfuerzos de torsión a temperaturas de 650 a 700 oC y describieron los
efectos de entalla producidos por la geometría y orientación de los agujeros y la relación entre
los diámetros interior y exterior (d/D).
El análisis fractográfico y la caracterización de las superficies de fractura se reporta por
Rodríguez et al. (2010). En este caso, las fracturas analizadas son de tipo intergranular según
el mecanismo de fractura frágil con comportamiento no lineal elástico y propagación de
grietas elasto-plásticas a temperaturas en el rango 500 ºC ≤ T ≤ 780 ºC.
Aspectos metalúrgicos de aceros inoxidables austeníticos, en el Grupo Empresarial
CUBANÍQUEL, han sido tratados por Velázquez y Mariño (1999), Velázquez et al. (2001),
Velázquez (2002) y Mariño (2008), con una diversidad de análisis que fundamentan la
factibilidad de los mismos y su adecuación a los procesos pirometalúrgicos para la obtención
de concentrados de Ni + Co. Sin embargo, solamente se limitan a estudiar aceros austeníticos
de alto contenido de carbono de la serie H (ACI HH y ACI HK40).
Hall y Jones (1986) y Wegst (1995) justifican su empleo cuando el material a manipular es de
elevada agresividad y lo sugieren para ser empleados en la fabricación de componentes de
hornos y equipos de la industria petroquímica, aunque Lefévre (1993), Paolini et al. (2004),
Umoru (2008) y Stainless steel (2010) lo definen como materiales de poca resistencia
mecánica.
Van der Eijk et al. (2001), Velázquez (2002) y Ares et al. (2005) caracterizan los problemas de
roturas en aleaciones austeníticas termo-resistentes más difundidos y que poseen bajo
contenido de carbono, por ser este un elemento de gran importancia para garantizar
propiedades mecánicas y tecnológicas adecuadas; por lo que las bases físico-metalúrgicas y
modelos establecidos para la fractura, en aceros inoxidables austeníticos con entalla, pueden
explicar sólo parcialmente los fenómenos de fallas en elementos anulares con agujeros
transversales para materiales inoxidables austeníticos termo-resistentes, por ello es necesario
desarrollar y comprobar nuevas teorías que den solución al problema expuesto.
1.2. Desarrollo del conocimiento sobre aceros resistentes a elevadas temperaturas
Autores como Lefévre (1993), Davis (1997) y Velázquez (2002) exponen que de manera
oficial el descubrimiento de los aceros inoxidables se remonta a los inicios del siglo XX.
Según Jones (1998), entre los años 1904 y 1909, Gillet y Portevin (Francia) publicaron una
serie de estudios físico-metalúrgicos sobre la estructura y propiedades del acero martensítico
con 13 % de Cr y el ferrítico con 17 % de Cr cuyas cantidades de carbono oscilaba entre 0,12
y 1,0 %. En 1909 Gillet y Giessen (Alemania) exponen los resultados de investigaciones
realizadas con aceros austeníticos de la gama hierro-cromo-níquel (Mott, 1999; De Cock,
2008), lo que posibilitó la clasificación actual de los aceros inoxidables en: martensíticos,
ferríticos y austeníticos.
El desarrollo y empleo de aceros inoxidables a escala industrial se remonta a la década de
1910 a 1920, momento en que se publicaron por Brearley, Becket y Dantsizen y por Maurer y
Strauss las primeras investigaciones relacionadas con la estructura y propiedades de los
mismos (referenciado por Lula, 1986; Davis, 1997 y Britannica Concise Encyclopedia, 2010).
�La influencia de los elementos de aleación, estructura y propiedades, composición y el
tratamiento térmico en los aceros inoxidables se evidenciaron en estudios posteriores, los que
dieron lugar al desarrollo de las aleaciones endurecibles por precipitación en la década de los
40. Los precios y la escasez del níquel influenciados por la II Guerra Mundial favorecieron el
desarrollo de los aceros austeníticos inoxidables con altos contenidos de manganeso,
sustituyéndose total o parcialmente, el contenido de níquel (Blair, 1992; Amin et al. 2008).
El punto de partida para el despunte de lo que es, en la actualidad, esta potente industria y por
ende un paso muy importante en la obtención de los aceros inoxidables, lo constituye el
desarrollo de los procesos de descarburización argón-oxígeno (Lefévre, 1993). El uso de esa
tecnología unida a otras técnicas de fusión al vacío han posibilitado que se mejore la eficiencia
y calidad de los procesos por pérdida de carbono del acero, aumentando la resistencia a la
oxidación y la combinación del cromo con otros elementos, mejora la desulfuración y el
control de la composición química de la aleación con mayor exactitud, lo que ha posibilitado
la producción de una gran variedad de aleaciones inoxidables, con una amplia gama de marcas
en el mundo (Viswanathan y Nutting, 1999; Böhler Edelstahl GmBH & Co. KG, 2009).
Los aceros inoxidables dúplex (austenítico-ferrítico) se descubrieron en la década de los 30,
aunque su auge comercial se produjo en los años 60, fecha en que los estudios sobre la
superplasticidad de estas aleaciones (Van Wershoven, 1999; Atlas Steels Australia, 2008) con
estructura de granos finos incentivó el interés por dichas aleaciones. Comúnmente los aceros
inoxidables se diferencian en dos grupos: los resistentes a elevadas temperaturas (serie H) y
los resistentes a la corrosión (serie C).
Churley y Earthman (1996), Cane et al. (2004), Serrano-García (2007) y Elshawesh et al. (2008)
refieren que los problemas presentados en el comportamiento ante la fluencia de algunos
aceros austeníticos inoxidables laminados, especialmente los de la serie 300 en tuberías,
permitieron investigaciones que condujeron al desarrollo de la serie H como resultado del
aumento en el contenido de carbono en aceros de dicha serie, lo que posibilitó garantizar
buena rigidez y elevada resistencia mecánica en elementos cargados a altas temperaturas.
Gran parte de la producción mundial de aceros inoxidables se destina a los aceros austeníticos
al cromo-níquel (Andries-Bothma, 2006) y se utilizan en aplicaciones que requieren
resistencia a la corrosión a temperaturas superiores a 450 oC, lo que exige conocimientos sobre
los mecanismos y la cinética de la formación de capas superficiales, su composición química,
estructura, mecanismos de difusión, entre otros. Factores estrechamente relacionados con las
propiedades mecánicas y estructurales que permiten la adecuación del acero para usos
específicos (Padilla, 1999; De Meyer et al. 2001; Niffenegger y Lebr, 2005).
1.3. Fragilidad en los inoxidables austeníticos
La fragilidad es un fenómeno que, en ocasiones, afecta a los aceros inoxidables, tanto en la
obtención del semiproducto como en el funcionamiento de elementos de máquina elaborados
de dichos aceros. Autores como Changan (1999), Syed (2004) y Shutov et al. (2006)
caracterizan la conducta por fatiga con el empleo del método de la energía de histéresis,
analizaron las cargas en aplicación de multiniveles cíclicos, demostraron que el efecto de daño
por creep-fatiga es acumulativo y proponen modelos que relacionan la densidad de energía con
la vida útil.
Lima et al. (2005) hacen un estudio de la precipitación de carburos en los aceros inoxidables
austeníticos, particularmente el AISI 321, utilizados en procesos de desulfurización del
petróleo por su buena resistencia a la corrosión y adecuadas propiedades mecánicas a
temperaturas de operación inferiores a 380 oC. Sin embargo, el titanio que se combina con el
carbono reduce la precipitación descontrolada de fases secundarias.
�Autores como Spinosa et al. (2003) y García et al. (2007) establecen la estequiometria de fases
de carburo para diferentes tipos de aceros inoxidables austeníticos, generalizándolas cuando
los mismos están sometidos a elevadas temperaturas. Las fases de carburos (MxCy) poseen una
estructura cristalina compleja (Malik et al. 1995; Oswald, 2005; SUNARC, 2010) formada por
octaedros, cuyos ejes poseen ángulo de inclinación de aproximadamente 126°, de manera
similar a los de la cementita, pero con la diferencia de que en el interior de cada octaedro hay
dos átomos de carbono (Hiller y Qiu, 1991; Janovec et al. 2003).
Estudios realizados muestran que tubos de acero inoxidable austenítico, sometidos a elevadas
temperaturas, no garantizan buenas condiciones de operación después de un año de trabajo por
la severa sensibilización (Ossa et al. 2003; Paolini et al. 2004; García et al. 2007); fenómeno
que ocurre cuando la temperatura se incrementa por encima de 600 oC y luego se realizan
paradas por mantenimiento o fallas en el sistema, aspecto este también reportado por Umoru
(2008).
Un caso particular se produce cuando a temperaturas alrededor de 600 oC (Padilla, 1999;
López e Hidalgo, 2007) el carbonitruro de titanio precipita al interior del grano austenítico, se
reduce la formación de carburos, refuerza el material para resistir la termofluencia y se
mejoran las propiedades mecánicas, esto fue observado también por Ohtani et al. (2006) y
Villafuerte y Kerr (2010). El fenómeno se debe manifestar en todo el volumen y distribuirse
uniformemente.
Existen muchos factores que pueden contribuir, de manera aislada o conjunta, a disminuir la
resistencia de elementos sometidos a elevadas temperaturas, lo que posibilita la aparición de
grietas que producen roturas catastróficas posteriores, aunque predominen como factor común
en las fallas ocurridas, las inestabilidades metalúrgicas de las aleaciones.
Las inestabilidades metalúrgicas caracterizadas por los cambios que ocurren en la
estructura metalográfica, resultado de las altas temperaturas sostenidas, provocan
concentradores de tensiones (Saxena, 1998; Beddoes y Gordon, 1999; Serrano-García, 2007)
que incluyen transiciones de fractura transgranular a intergranular, recristalización,
envejecimiento, precipitación de fases secundarias, retardo de las transformaciones en el
equilibrio de fases, oxidación, corrosión intergranular, agrietamiento por corrosión bajo
tensión y contaminación por trazas de elementos, entre otras. Cuando el material es muy
propenso a los cambios, en presencia de elevadas temperaturas, se modifican y disminuyen las
propiedades que lo caracterizan por el surgimiento o aparición de estructuras anómalas
(Mazorra et al. 1989; Velázquez, 1999; National Physical Laboratory, 2000; Altenbach, 2004).
La presencia de dichas estructuras con frecuencia producen rupturas bruscas e inesperadas,
que actúan de manera independiente o en interrelación entre ellas, el fenómeno se acrecienta
por la influencia de otros factores como las elevadas temperaturas y las sobrecargas, que
modifican las características de la fractura (Kim y Lee, 1996; Castro, 2001; Oliver et al. 2005;
Naumenko, 2006; Outokompu, 2007).
Desde la década de los 50 se investiga la fragilización en caliente como un fenómeno que
afecta a los aceros inoxidables. Mazorra et al. (1989), Lai (1992), Viswanathan (2000), Vedia
y Svoboda (2002) y Naumenko (2006) exponen que las roturas producidas en tuberías,
depósitos, recipientes a presión, equipos para el trasiego de fluidos y otros muy comunes en
plantas químicas, energéticas y metalúrgicas, han dado lugar a que se destinen cuantiosos
recursos al estudio de la relación entre el carácter de la rotura de elementos fabricados de los
mencionados aceros y su microestructura, aspecto que guarda relación con la presente
investigación, aunque solo analizan elementos que no poseen concentradores tecnológicos de
tensiones.
�1.3.1. Agrietamiento en caliente de aceros inoxidables
Existe gran probabilidad de ocurrencia de grietas a elevadas temperaturas, en uniones
soldadas de aceros inoxidables austeníticos, para relaciones de Cr/Ni inferiores a 1,6
(Radhakrishnan, 2000; Kanchanomai y Mutoh, 2007).
Shankar (2003), Singh et al. (2006), Hänninen y Minni (2007) y Schindler et al. (2007)
refieren la ocurrencia de agrietamiento en estos aceros en el proceso de solidificación, la que
se produce predominantemente por la segregación de pequeñas cantidades de mezclas de fases
secundarias, acompañadas de tensiones de contracción, sin embargo se considera que la
presencia de molibdeno en dichos aceros reduce este efecto.
Hazarabedian et al. (2000) y Hilders et al. (2007) analizan el comportamiento a la fractura en
el envejecimiento de aceros inoxidables con entalla y establecen la probabilidad de rotura
cuando hay presencia de temperaturas elevadas, aunque solo estudian aceros inoxidables
dúplex y en ningún momento los someten a temperaturas superiores a 475 oC, por lo que no
describen su conducta a esas temperaturas.
La fragilización en caliente por procesos de solidificación se presenta como una de las causas
más comunes de las roturas en partes de hornos y elementos sometidos a elevadas
temperaturas de servicio (Bailer-Jones et al. 1998; Otegui et al. 2001; Avilés, 2007).
Estudios de fallas realizados en aceros austeníticos, de las series 200; 300 y HH (Mazorra et
al. 1989; Powell et al. 1995; Million et al. 1997; Janovec et al. 2003), revelan la precipitación
de fases sigma bajo condiciones de operación en plantas petroquímicas, del cemento, hornos
para tratamiento de metales y plantas metalúrgicas; pero sólo refieren componentes de sección
transversal rectangular y sin entallas tecnológicas. Zhang (1999) analiza este fenómeno en los
aceros austeníticos AISI 304; 309 y 310, no obstante estudia su comportamiento sólo en el
proceso de soldadura y no durante su trabajo prolongado a altas temperaturas.
Los efectos de fases endurecedoras sobre las propiedades mecánicas de los inoxidables
austeníticos (serie 300); así como aleaciones HH fueron estudiados por Hiller (1991) y
Velázquez et al. (2001) respectivamente, los que proponen modelos termodinámicos, bajo
distintas condiciones, con energía de Gibbs de los compuestos individuales que aparecen,
enfocándose a la solubilidad y precipitación de carburos y fases sigma en la austenita, aunque
no tienen en cuenta el efecto de dichas fases en presencia de concentradores tecnológicos.
Los aceros austeníticos inoxidables resistentes a elevadas temperaturas se someten a un
recocido de homogeneización, donde los carburos precipitan de manera distribuida en todo el
volumen de la pieza, lo que garantiza una mayor resistencia mecánica y a la termofluencia
(Sourmail, 2003; Castro, 2003; KIND & CO, 2009).
1.3.2. Fluencia y disminución de la resistencia mecánica a altas temperaturas
Zharkova y Botvina (2003) plantean que durante las pruebas de termofluencia en largos
períodos, el mecanismo de fractura cambia con la carga y las tensiones “σ”, del mismo modo
considera que el crecimiento es intragranular para altos esfuerzos (σ > σcr1), la propagación
ocurre como resultado del desarrollo de grietas de cuña para esfuerzos medios (σcr1 > σ > σcr2),
igual sucede en el caso de fractura a bajas tensiones (σ < σcr2), que acontece dada la formación
y desarrollo de poros a lo largo de las fronteras de los granos.
Para requerimientos a temperaturas superiores a 500 °C, la resistencia a la termofluencia
constituye un factor muy importante a considerar. En estos casos el AISI 321, con adición de
Ti, es recomendable y puede utilizarse hasta los 800 °C. Para temperaturas de servicio más
altas (hasta 1 100 °C) se emplean los aceros termoresistentes e inoxidables austeníticos
�resistentes a la oxidación y a la termofluencia. Cabe destacar que existen numerosas variantes
de grados no estándares o “grados propietarios” para todas estas aplicaciones.
Los métodos paramétricos conocidos como tiempo-temperatura para la predicción de la vida
útil como los de Dorn, Marrey, Manson–Succop, Manson-Haferd y otros, están basados en
relaciones constantes en amplia gama de duración, de fractura y temperatura e ignoran los
mecanismos de cambio, sin embargo el propuesto por Larson–Miller (LM) es un procedimiento
muy difundido por la fiabilidad que presenta en aquellos casos en que las variaciones
estructurales son pequeñas (Kachanov, 1999; Callister, 2000; Altenbach et al. 2004;
Campanelli y Oliveira, 2005; Gaffard et al. 2005).
La fluencia ocurre para una energía de activación que depende de los esfuerzos aplicados, con
una tensión que llega a producir la rotura si se utiliza una carga constante, es función del
parámetro de Larson-Miller (Pero-Sanz 1992).
La curva
f(LM) puede determinarse experimentalmente a elevadas temperaturas para
ensayos de corta duración y permite conocer, para cada tensión “ ”
produciría la rotura del material. Las técnicas de control posibilitan introducir métodos para
compensar las variaciones de las dimensiones a lo largo de los ensayos, pudiéndose realizar las
pruebas de fluencia bajo condiciones de tensión constante, teniendo en cuenta que se producen
muy pocos cambios microestructurales en la aleación AISI 321, que no modifican la pendiente
de la curva por los efectos que tienen las fases segregadas y su influencia en los valores de
tensiones requeridas para la termofluencia (Velázquez 2002; Mariño, 2008).
1.4. Concentración de tensiones en objetos de ingeniería
La teoría de los efectos de concentradores de tensiones, tanto tecnológicos como grietas que
aparecen durante el funcionamiento de las piezas comenzó a desarrollarse a principios del
siglo XX por Alan Griffith y permitió explicar el fallo de materiales frágiles.
Griffith (1920) planteó, en la segunda década del siglo XX, que el crecimiento de una grieta
requiere la creación de dos nuevas superficies y propuso una expresión de la constante C en
términos de energía superficial de la fisura mediante la resolución del problema de una grieta
finita en una placa elástica:
2E
C
1.1
Siendo:
C – constante que depende de la tensión y la longitud del eje de la elipse de fractura:
C
a
f
- energía superficial; J/m2
E - módulo de elasticidad de primer género; MPa
Esta teoría da una adecuada aproximación a la metalurgia física experimental de materiales
frágiles (como el vidrio). Pero, para materiales dúctiles como los aceros, a pesar de que la
relación de la ecuación 1.1 es buena, la energía superficial
calculada con la teoría de
Griffith es demasiado alta y poco realista (Erdogan, 2000; Villa, 2007; Kuwamura et al. 2003).
Irwin, en el U.S. Naval Research Laboratory, durante la Segunda Guerra Mundial, descubrió
que la plasticidad tiene un papel determinante en la fractura de materiales dúctiles y propuso
una modificación a la teoría de Griffith (Irwin, 1957; Erdogan, 2000; Martin-Meizoso y
Martínez-Espacia, 2001; Oller, 2001; Pérez-Ipiña, 2004). La versión modificada puede
escribirse:
�f
a
EGd
1.2
Siendo:
Gd - energía de disipación plástica; J/m2
Un aporte significativo de Irwin fue encontrar un método de cálculo de la cantidad de energía
disponible para la rotura en términos de tensiones asintóticas y campos de desplazamiento
alrededor del frente de la fisura en el sólido elástico lineal (figura 1.2)
y
Figura 1.2. Sistema de coordenadas con origen en la punta de la grieta (fuente: Pérez Ipiña 2004)
Para el modo III o modo antiplano (Broek, 1983; Cahnx y Haasen, 1996; Oller, 2001; Anglada
et al. 2002; Pérez-Ipiña, 2004; Martín-Meizoso y Martínez-Esnaola, 2005):
K III
cos
z
1.3
r
2
2 r
KIII – factor de intensidad de tensiones para el modo antiplano; MPa m1/ 2
Para un campo de tensiones asintóticas la expresión general, en forma paramétrica, se escribe
como:
Ki
fij ( )
1.4
ij
2 r
Donde:
- ángulo de apertura de la grieta; grados
Ki – factor de intensidad de tensiones; MPa m1/ 2
r - radio de apertura de la grieta; mm
La teoría de Irwin tiene una aplicación generalizada en el estudio de la fisuración de
materiales, con comportamiento tanto elástico lineal como no lineal, resultando ser la
herramienta de cálculo predominante para describir y explicar fenómenos de fractura. En tal
sentido, se destacan algunas publicaciones donde se ha aplicado la teoría de Irwin como Broek
(1983), Shigley y Mishke (1990), Watanabe (1991), Exadaktylos et al. (1996), Magill y
Zverneman (1997), Pilkey (1997),
Martin-Meizoso y Martínez-Esnaola (2005), Wang y
Zhang (2007) y Huh et al. (2007).
Paris et al. (1961 y 1963) proponen una relación matemática entre los ciclos y la longitud de la
grieta, donde es necesario determinar experimentalmente los parámetros a través de los cuales
se puede estimar el tamaño de la fisura. La expresión del desarrollo para una amplitud
constante es:
da
c
Am ( K ) pm
dN
Donde:
K - rango del factor de intensidad de tensiones; MPa m1/ 2
Am y cpm - constantes que dependen de las propiedades del material
�Esta teoría tiene un amplio grado de aceptación a partir de que el momento de crecimiento de
la grieta puede ser relacionado con el proceso físico de daño, aunque en la práctica resulta sólo
eficaz en problemas con cargas cíclicas de amplitud constante y en materiales idealmente
homogéneos (Matos et al. 2009).
Broek (1983) propone el cálculo y control de elementos de ingeniería para la industria química
con el empleo del método de Griffith, mejorado por Irwin. Shigley y Mishke (1990), Pilkey
(1997), así como Martin-Meizoso y Martínez-Esnaola (2005) hacen una valoración de los
efectos de los taladrados y otros concentradores de tensiones en sólidos y chapas traccionadas,
demuestran que las tensiones actuantes aumentan focalizadamente en un agujero circular de
pequeñas dimensiones y toman valores de 3σ en los bordes de dicho agujero, por lo que un
horadado de este tipo tiene un factor de concentración de tensiones de tres.
Por su parte, Watanabe (1991) analiza la propagación de fisuras en materiales frágiles; así
mismo Qian y Fatem (1996) y Magill y Zverneman (1997) analizan el efecto de la
combinación del modo mixto (modos I y III) en el factor de intensidad de tensiones para
probetas planas de poco espesor y entalla oblicua, elaboradas de acero A572. Exadaktylos et
al. (1996) comparan el desarrollo de la grieta en modo antiplano con empleo de las
herramientas de elementos finitos.
Huh et al. (2007) estudian la fractura no lineal elástica en conductos de generadores de vapor
sometidos a elevadas temperaturas, los que poseen grietas en la sección transversal, mientras
que Wang y Zhang (2007), así como Toivonen (2004) estudian el efecto de grietas múltiples
en un material laminado compuesto bajo cargas estáticas y en modo antiplano.
Para el caso de un agujero elíptico con eje mayor o igual a “2a” Griffith e Irwin demostraron,
basándose en la expresión de Inglis, que las tensiones alcanzan los valores máximos en
los extremos de la elipse, perpendiculares a la dirección de la tracción (figura 1.3) y cuya
ecuación es:
m ax
1 2
a
rc
1.5
Siendo:
rc- radio de curvatura en los extremos de la elipse; mm
a- radio del semieje mayor de la elipse; mm
En concordancia con la ecuación 1.5 las tensiones aumentan en la misma medida que se
reduce el radio de redondeo del horadado elíptico, según el modelo de Griffith (Oller, 2001).
�Crecimiento de la grieta
Figura 1.3. Grietas a partir de un taladrado circular (fuente: Oller, 2001)
Un enfoque alternativo a la metalurgia física de la fractura fue la mecánica probabilística de
grietas auto-afines, desarrollado en el periodo 1992–2000 por Balankin (1996; 1999) y
retomado por Ramírez-Sandoval (2006), donde el elemento clave de esta teoría es el concepto
de trayectorias admisibles de grietas, demostraron con buenos resultados, la probabilidad de
que una grieta empezara en un punto y se extendiera hasta otro a través de la profundidad xp,
sin embargo es un método muy engorroso que no permite disponer de resultados rápidos y
confiables en corto tiempo, para su aplicación es necesario disponer de rugosímetros de
elevada precisión y realizar mediciones confiables de rugosidad de la grieta, cuestión muy
difícil en piezas que trabajen con materiales pulverulentos, por cuanto el mismo ocupa las
oquedades del objeto imposibilitando la toma de valores adecuados, tampoco se conocen
resultados favorables para el modo antiplano en elementos anulares con horadados.
Pilkey (1997) además de Martin-Meizoso y Martínez-Esnaola (2005) refieren que en las
grietas que se producen de un taladrado se combinan dos agravantes:
1. La concentración de tensiones con una elevada probabilidad de que un agujero origine una
grieta,
2. El agujero forma parte de la superficie del sólido y actúan tensiones máximas.
Erdogan y Sih (Pilkey, 1997; Oller, 2001; Pérez-Ipiña, 2004; Huh et al. 2007) proponen un
modelo donde suponen que la dirección de crecimiento de una fisura se inicia a partir de uno
de sus extremos y en forma radial, abriéndose de manera ortogonal a la dirección de máxima
tensión circunferencial. Establecen, además, que la propagación se inicia cuando el factor de
intensidad de tensiones (K IIIC ) para el caso de cortante alcanza su valor crítico.
Los parámetros de la metalurgia física en la fractura elasto-plástica (MFEP) permiten
caracterizar el estado tensional en la punta de la fisura cuando se emplean propiedades
plásticas tales como límite de fluencia y el coeficiente de endurecimiento. La MFEP
representa una extensión de la mecánica de la fractura lineal elástica y caracteriza el campo
tensional alrededor de la grieta con menos restricciones. Para el análisis de la MFEP es
conveniente emplear la integral “J” como parámetro de campo de tensiones en virtud de que el
material se comporta como elástico no lineal (Rescalvo, 1982; Broek, 1983 y Anglada et al.
2002). La integral “J” se define como un parámetro de fractura que domina el comportamiento
tanto plástico como elástico en el frente de la grieta y representa una condición de contorno
para la zona de proceso (Oller, 2001; Martín-Meizoso y Martínez-Esnaola, 2005).
�La dirección de propagación de la grieta que producirá la posterior fractura, depende de la
distribución de tensiones circunferenciales en el instante de la expansión y está caracterizada
por un umbral que limita el espacio de los esfuerzos denominada "función de discontinuidad
de comparación" y representada por otra función escalar del factor de intensidad de tensiones
y su correspondiente valor crítico.
Los métodos de fractura que tienen en cuenta la germinación y crecimiento de las grietas
(Putra et al. 2006; Hut et al. 2007), incluidos aquellos que analizan la concentración de
tensiones en tubos con horadados circulares (Kikuchi, 1995), consideran constante la sección
donde se propaga la grieta. Dichos métodos desprecian la influencia de la reducción de la
sección transversal en la zona de los concentradores tecnológicos sobre la distribución de
tensiones tangenciales, cuando la mencionada sección es anular e interceptada por un agujero;
tampoco tienen en cuenta la orientación de éste último en la propagación de las grietas que
pudieran originarse en concentradores tecnológicos.
La concentración de tensiones que introducen las entallas en elementos circulares afecta la
resistencia mecánica, de modo particular el efecto se incrementa cuando dichos elementos son
anulares (Shigley y Mishke, 1990; Mott, 1999; Ferrer et al. 2007).
Pérez-Ipiña (2004) muestra ejemplos de ocurrencia de grietas en fractura frágil aunque
generalmente en aceros estructurales.
A pesar de que el modelo de Griffith resuelve problemas ingenieriles de fractura, las
respuestas son aproximadas al plantearse soluciones para sólidos elásticos lineales que se
consideran como placas donde el espesor, en comparación con el crecimiento de la grieta, se
desprecia y por tanto el desarrollo de dichas grietas es en sentido unidireccional y a
temperatura ambiente.
Irwin (1957) plantea la solución a problemas de crecimiento de la grieta en coordenadas
polares y Oller (2001) las analiza además en coordenadas cilíndricas, ambos consideran que el
ancho es constante y que el agrietamiento se propaga de manera similar en todo el espesor de
la placa de longitud infinita; asumen además que los esfuerzos se producen en el sentido radial
(proyección hacia el plano polar “rθ”), lo que puede constituir una limitación para la solución
matemática de la rotura de tubos horadados, pues el crecimiento de la fisura sí varía en la
dirección del eje “z”, entonces se requiere tener en cuenta su incremento en la dirección
longitudinal además de la transversal y es conveniente realizar el análisis en coordenadas
esféricas.
Hasta el momento se ha publicado muy poco en relación con fenómenos de agrietamiento y
rotura de elementos tubulares de aceros austeníticos, excepto Kemppainen (2003), quien
analizó tubos con relaciones d/D de 0,86 con agujeros transversales y longitudinales sometidos
a elevadas temperaturas; pero no fundamenta su comportamiento.
Castellanos (2006) analiza la rotura de tramos V del transportador sinfín y estudia su fractura
como consecuencia de la elevada frecuencia de roturas de los mismos para incrementar la
capacidad de producción. Rodríguez et al. (2007 y 2010) realizaron un estudio más detallado
sobre las fallas en elementos tubulares de aceros austeníticos para diferentes relaciones d/D y
agujeros transversales y longitudinales sometidos a elevadas temperaturas.
1.5. Conclusiones del capítulo 1
El extensivo empleo de productos laminados ha provocado una marcada tendencia hacia
el estudio de los fenómenos de fractura de estos materiales, siendo muy escasas las
publicaciones relacionadas con la caracterización del mecanismo de rotura en tubos de
�acero inoxidable AISI 321, con entalla y pequeño espesor, sometidos a cargas y
temperaturas.
Los métodos actuales y los tradicionales (Griffith e Irwin) que explican los fenómenos de
rotura en materiales frágiles y dúctiles plantean soluciones parciales para sólidos
elásticos, con comportamiento tanto lineal como no lineal, lo que implica la búsqueda de
una respuesta que considere el desarrollo tridimensional de grietas, que tenga en cuenta la
influencia de la temperatura.
En la literatura consultada no se registran expresiones que relacionen la forma de la
rotura que se produce en elementos anulares que poseen agujeros, con las características
geométricas; así como la durabilidad de componentes, fabricados de acero inoxidable
austeníticos, sometidos a elevadas temperaturas en el transporte de minerales lateríticos.
�CAPÍTULO 2. MÉTODOS, MATERIALES Y CONDICIONES EXPERIMENTALES
La caracterización de materiales implica la realización de ensayos para correlacionar la
microestructura del mismo con el conjunto de propiedades que se han de garantizar. Los
ensayos metalográficos y de resistencia constituyen una herramienta que permite observar el
comportamiento de componentes de máquinas cuando la rotura se produce sin ninguna causa
aparente o no es perceptible a simple vista.
En este capítulo se definen los métodos, procedimientos y condiciones experimentales que
fundamentan las propiedades a investigar para dar solución al problema planteado.
Se utilizaron métodos de investigación, los que se dividen en dos grandes grupos: teóricos y
empíricos.
El primer grupo permitió estudiar las características de la fractura, no observadas
directamente, facilitó la construcción de los modelos e hipótesis de la investigación, creó las
condiciones para, además de tener en cuenta las características fenomenológicas y
superficiales, contribuir al desarrollo de las teorías científicas.
Dentro de los métodos teóricos los más empleados fueron:
Análisis y síntesis: división y unión abstracta del tramo V y el transportador sinfín y el
fenómeno de la fractura en sus relaciones y componentes para facilitar su estudio,
Inducción y deducción: la inducción permitió arribar a proposiciones generales a partir de
hechos aislados y la deducción posibilitó, a partir del estudio de conocimientos generales
de los métodos de cálculo de fractura, inferir particularidades por un razonamiento lógico,
Los métodos históricos: posibilitaron el estudio detallado de todos los antecedentes,
causas y condiciones históricas en que surgió el problema,
Los métodos lógicos: Se basaron en el estudio histórico del fenómeno de la fractura en
objetos de ingeniería,
La modelación: se crearon abstracciones para representar la realidad compleja del
fenómeno de fractura. En alguna medida el modelo sustituyó el fenómeno de fractura 3D.
El segundo grupo explica las características observables y presupone determinadas
operaciones prácticas, tanto con los objetivos como con los medios materiales que conducen al
conocimiento de la forma de la fractura en aceros inoxidables austeníticos. Estos métodos se
expresan a través de las técnicas de la observación, documentación, la comunicación y la
experimentación.
2.1. Frecuencia de rotura de los tramos horadados en los transportadores sinfín
La forma de rotura y el tipo de falla se infiere a través del análisis de las superficies de fractura
y la comparación de los datos disponibles en dependencia de las condiciones de operación de
los tramos del transportador y de las cargas que actúan, por lo que se hace necesario
determinar la frecuencia de fallo de los tramos de cada línea para establecer la relación entre
estos y su influencia en la durabilidad.
Se requiere de un análisis completo de las roturas en tramos horadados, teniendo en cuenta que
las temperaturas y el envejecimiento propio del proceso pueden conducir a cambios en la
estructura metalúrgica de los componentes, lo que afectaría la longevidad de los mismos bajo
la acción combinada de temperatura y elevadas cargas, efectos que se acentúan cuando se
producen condiciones anormales de trabajo al incluirse componentes de hornos (ladrillos
refractarios, dientes de los raspadores, entre otros). Se muestrearon 7 años de funcionamiento
de los tramos, se definieron la durabilidad y el tamaño de las grietas, éstas últimas fueron
�medidas, tanto en la sección transversal como en las superficies (interior o exterior) de los
horadados, en los tres agujeros y en los períodos de intervenciones por mantenimientos
programados cada cuatro meses para cada línea.
2.2. Concentración de tensiones y propagación de grietas
El coeficiente de concentración de tensiones se determinó atendiendo a la relación de las
tensiones que se producen en un vástago de sección anular (sin concentradores) y diferentes
configuraciones de un elemento circular de igual diámetro exterior con horadados de
diferentes configuraciones para distintas relaciones d/D, según Pilkey (1997), Oller (2001) y
Martin-Meizoso y
Martínez-Esnaola (2005):
m ax
n
2.1
K ts
Siendo:
- tensiones tangenciales máximas; MPa
n - tensiones tangenciales nominales; MPa
K ts - coeficiente de concentración de tensiones, depende solo de la geometría del horadado:
m ax
Kts
1 2
ae
rc
Para lo que:
ae - radio del semieje de mayor longitud de la elipse equivalente; m
rc - radio del semieje de menor longitud de la elipse equivalente; m
Si se aplica el criterio de resistencia de von Mises (Schijve, 2004; Stiopin, 2005) para las
tensiones cortantes provocadas por la torsión, se tiene entonces:
0,577
n
2.2
n
Para el tratamiento de la germinación de una grieta en la zona de máxima concentración de
tensiones se tomó la información obtenida de la aplicación del MEF, se emplea el modelo
propuesto por Weibull (Hazarabedian et al. 2000; Pérez-Ipiña, 2004), el que parte de la
hipótesis del eslabón más débil. Lo que quiere decir que existe un volumen elemental de
material que conduce a la fractura final del elemento. Por lo que la probabilidad de rotura PR
del material contenido en la hipótesis es:
1 PR
(1 p r ) V0 V
2.3
V0 V
Donde:
pr - probabilidad de rotura del volumen elemental
V0 - volumen elemental; m3
V- volumen del cuerpo; m3
Se asume que un volumen elemental falla si alcanza la inestabilidad plástica local. En el caso
analizado, solo se logra si existe una cavitación crítica:
d
d
P
eq
0
f(
P
eq
)
Siendo:
P
eq
- función de la deformación plástica equivalente
�Para que la cavitación alcance el valor crítico, la probabilidad de la tasa de germinación Tg
deberá llegar a su valor crítico Tgc como función de la historia plástica local.
pr (V0 )
p( f
fc )
p (Tg
Tgc )
f c - función de porosidad crítica
El volumen elemental considerado deberá ser una zona de desarrollo favorable para las grietas.
La posibilidad de que ese volumen genere una fisura será resultado de la probabilidad de f
multiplicada por la probabilidad de que Tg sea mayor que el valor crítico en dicha región de
germinación favorable:
p (Tg
Tgc )
p (V0 V ), p (Tg
Tgc )
2.4
Para validar el método se comparan los valores de la predicción de la simulación con los
resultados de los ensayos de probetas con entalla transversal.
2.2.1. Modelación del desarrollo de una grieta espacial finita en un cilindro anular,
horadado transversalmente
A tenor de las limitaciones del modelo de Irwin, planteadas en el Capítulo I, se hace necesario
redefinir el problema y considerar que el espesor del cilindro y el crecimiento de la grieta no
se desprecian y por tanto el desarrollo de dichas grietas se produce en sentido bidireccional.
Teniendo en cuenta que la metalurgia física establece los modelos de máximos esfuerzos para
campos de tensiones en el modo antiplano y comportamiento elástico no lineal, al adecuar los
factores de intensidad de tensiones para dicho modo al caso analizado, se obtiene que el área
donde se produce la mencionada concentración de tensiones, así como la propagación de las
grietas, no poseen una magnitud constante y crecen hasta un valor final, de manera
volumétrica (figura 2.1).
Al aplicar el criterio de von Mises (Pilkey, 1997; Oller, 2001), que considera la máxima
oct
resistencia a cortante octaédrica max
, el modelo de daño se alcanza cuando:
K( dag )
oct
max
(dag )
Siendo:
dag - diámetro del concentrador tecnológico; mm
�Este criterio tiene en cuenta las tensiones principales y el tensor de desviación de tensiones y
expone que:
K( dag ) max(dag )
y
rr
r
P
d
b
S
x
h
θ
z
P
Si se retoman los elementos anteriores de dicho criterio en el que:
3
f (r ; ) f (r )
(d ag )
r
(d ag ) 0
dag
2
D
2.5
La expresión 2.5 considera que las tensiones no varían en el tiempo, por lo que existe un
equilibrio estático siendo:
Figura 2.1. Esquema de cálculo de la propagación del agrietamiento
f (r )
Con:
r - distancia al vértice de fractura; mm
- tensión tangencial; MPa
A los modelos tradicionales (Griffith e Irwin) que estudian el problema en coordenadas
polares se les suman otros autores (Broek, 1983; Erdogan, 2000; Oller, 2001; Martín-Meizoso
y Martínez-Esnaola, 2005) que aunque lo analizan además en coordenadas cilíndricas,
consideran que el ancho es constante y que el agrietamiento se propaga de manera similar en
todo el espesor de la placa de longitud infinita y asumen los esfuerzos en la proyección hacia
el plano polar “rθ”, se deduce entonces que esto puede constituir una restricción para la
solución matemática de la rotura del objeto analizado, pues el crecimiento de la fisura varía en
la dirección del eje “z”, por lo que se requiere tener en cuenta su desarrollo en la dirección
longitudinal además de la transversal, entonces es conveniente realizar dicho análisis en
coordenadas esféricas.
En el caso estudiado, la zona de máxima concentración de tensiones posee una elevada
probabilidad de producir la posterior fractura, por lo que al asumir un volumen elemental de
dicha zona se tiene:
V
r 2 sen
r
2.6
Dónde:
- ángulo de apertura de la grieta en el plano “xy”
- ángulo de apertura de la grieta en el plano “xz”
Teniendo en cuenta las tensiones en los ejes y planos esféricos:
( )
d ;
r
(r )
r
r
dr ;
( )
d ;
�r
( r)
r
d
r
r
;
( r)
r
d
r
d
;
Siendo:
(r )
;
( )
;
( )
- tensiones en la dirección de los ejes de coordenadas
r;
;
respectivamente
(r )
;
( r)
;
(
- tensiones en la dirección de los planos r ;
)
r;
respectivamente
El ángulo (ángulo de apertura de la grieta en el plano “xz”) no se tenía en cuenta en los
modelos de fractura anteriormente tratados, y el hecho de ser considerado a partir de este
análisis, le confiere un carácter tridimensional al desarrollo de una grieta espacial en un
cilindro anular elástico no lineal, horadado transversalmente, en presencia de esfuerzos de
torsión. De modo que la integral de volumen de la ecuación 2.6 adquiere la forma:
I
F ( , r , ) r 2 sen dr d d
2.7
V
Como:
x
r sen cos ;
y
r sen sen ;
z
r cos
Si se transforman las coordenadas cartesianas por sus respectivos valores de coordenadas
esféricas, entonces:
I
F (r sen cos , r sen sen , r cos ) r 2 sen dr d d
V
Al considerar el equilibrio de fuerzas sobre el sistema, las ecuaciones de tensión (ver
desarrollo en el anexo 1) se calculan igualando a cero el determinante jacobiano de
transformación:
( r, , )
det
0
2.8
(r , , )
Despreciando los infinitésimos de órdenes pequeños y considerando que el jacobiano de
transformación es numéricamente igual al determinante de tercer orden (Piskunov, 1973;
Vadillo, 2007; Timoshenko y Goodier, 1968; Oller, 2001), considerando además las tensiones
en los diferentes planos se llega, de esta forma, a las ecuaciones de Laplace:
r
r
r
r r
r
r
r r
r
2.9
3
r
r
r
r
r
Si se asume que no existen fuerzas másicas, que las tensiones en los ejes y planos esféricos
;
;
;
toman los valores de: x 0; r 0; r
al agrupar términos y
reducir las identidades trigonométricas, se puede verificar que la tensión de resistencia que
activa el modo antiplano y satisface la ecuación de equilibrio es:
2
(cos ·cos sen ·sen )
3
Si se considera que las grietas comienzan a crecer cuando el ángulo de apertura alcanza su
valor medio (Irwin, 1957; Oller, 2001; Martín-Meizoso y Martínez-Esnaola, 2005) para los
intervalos de: 0 <
2
; 0<
2
, entonces:
�2
3
cos cos
sen sen
2
2
2
2
2.10
Si se tiene en cuenta la relación entre las tensiones normales y tangenciales de la ecuación 2.2
o la descrita por Shigley y Mishke (1990) y Symonds et al. (2001), los que establecen que
dicha relación varía entre 0,5 y 0,6, el coeficiente 2/3, así como 2 , se puede establecer un
factor “Ci” que involucre a todas esas constantes por lo que:
1,154
2.11
Ci
3,5
3,5
Al considerar el modo de fractura y el factor de intensidad de tensiones -además de los
elementos geométricos-, despejar σ en la ecuación 2.2 y sustituir en 2.10, se obtiene entonces:
Ci
r, ,
Ki
cos cos
2
2
r
sen
2
sen
2
2.12
Siendo:
- inverso del factor adimensional que tienen en cuenta la longitud del agrietamiento y la
f (r , D / d )
relación D/d, descrito por Broek (1983) y Pérez-Ipiña (2004):
�K i - factor de intensidad de tensiones, para el modo III de fractura K = K III :
2
f
K III
Ci
r 1
f
2
2
ys
f ( , ) ; MPa m1/ 2
2.13
Con:
f
- tensión de fractura; MPa
ys
- tensión de fluencia del material; MPa
Los valores de tensiones de fluencia del material analizado a las temperaturas de trabajo se
reportan por Rodríguez et al. (2010).
Al considerar el crecimiento de la grieta en los planos “xy” y “xz”, entonces se puede
establecer la distancia al vértice a través de un tamaño equivalente ( req ) que no había sido
considerado por los modelos anteriores de la metalurgia física y la mecánica de la fractura:
2
hxy
bxz2 ; m
req
2.14
Siendo:
hxy - tamaño de la grieta en el plano “xy”; m
bxz - tamaño de la grieta en el plano “xz”; m
La ecuación 2.12 expresa el crecimiento vectorial de la grieta en los planos horizontal (xz) y
vertical (xy). Cuando la fisura se desarrolla en un solo plano, entonces se mantiene la ecuación
de Irwin en el sentido de que la grieta se propaga en la dirección longitudinal y en el extremo
se manifiesta un comportamiento elástico con un componente plástico para materiales dúctiles.
Si se aplica la consideración de Irwin y se tiene en cuenta que el horadado introduce un
tamaño inicial a partir del radio menor de la elipse equivalente, entonces la longitud efectiva
reff se puede establecer por la ecuación:
reff
req
rp ; m
2.15
Donde:
req - radio de la zona de comportamiento elástico; m
r p - radio de la zona de comportamiento plástico; m
Como el análisis del problema se amplía al crecimiento de la grieta, tanto en la zona plástica
como en la zona elástica, entonces el radio de la zona de comportamiento plástico se
corresponde con el radio plástico definido por de Irwin en el modo III (Pilkey, 1997; PérezIpiña, 2004) expresado, según Martín-Meizoso y Martínez-Esnaola (2005) y Matos et al.
(2009) por la ecuación:
2
3 K IIIC
rp
;m
2
ys
Por tanto se puede verificar matemáticamente que cuando bxz o hxy tiende a cero:
2.16
req = r
En el modo antiplano (modo III), la fractura se produce cuando el factor de intensidad de
tensiones se acerca al valor crítico establecido para el material analizado, el que depende de las
tensiones últimas a la temperatura de trabajo y del espesor del objeto (Yung-Li et al. 2005):
�K IIIC
k III
s ; MPa m1/ 2
u
2.17
k III - factor adimensional que considera el modo de fractura, para el modo III (Pilkey,
1997; Oller, 2001): k III
2
s - espesor del objeto analizado; m
Gong y Miguel (1991), Ramos-Morales (2000), Pérez-Ipiña (2004), Martín-Meizoso y
Martínez-Esnaola (2005) coinciden en analizar el modelo de Irwin en coordenadas polares o
cilíndricas, en las que la proyección en el eje “z” del desarrollo de la grieta es nulo o constante
y aplican el modelo paramétrico simplificado, para el modo antiplano:
K III
f( , )
2 r
ij
2.18
Al sustituir las ecuaciones 2.15 y 2.17 en 2.12 se puede escribir que:
Ci
r, ,
K III
reff
cos cos
sen sen
2
2
2
2
2.19
De aquí se deduce que cuando actúan cargas de torsión, para cualquier relación β = d/D, si la
orientación del corte de los agujeros coincide con el plano esférico r , entonces z = 0 y el
desarrollo del agrietamiento se debe analizar en coordenadas polares al asumir que el espesor
es constante. En caso contrario, es necesario introducir el factor KIs, de acuerdo con el campo
de tensiones máximas, dicho factor tiene en cuenta la manera de propagación de la rotura y
adopta la forma de la ecuación de Heaviside ajustada (Piskunov, 1973):
1
Si 0
< 0,75
K Is ( )
2.20
1
Si
0,75
Entonces:
Ci
r
K III K Is
cos cos
2
2
reff
sen
2
sen
2
2.21
Para el caso analizado es necesario tener en cuenta el comportamiento no lineal del material en
los extremos de la grieta, donde las tensiones y deformaciones, en la vecindad del vértice de la
fisura están controlados por el parámetro “J”, para lo que conviene emplearlo como factor de
campo de tensiones según el modo antiplano (Broek, 1983; Pilkey, 1997; Martín-Meizoso y
Martínez-Esnaola, 2005; Oller, 2001; Huh et al. 2007). Si se considera la relación de
Ramberg-Osgood y que existe una correspondencia entre JIII y KIII, entonces:
J III
1
E
2
K III
2.22
Siendo:
JIII - parámetro de campo de tensiones propuesto por Hutchingson, Rice y Rosengreen; kJ/m2
- coeficiente de Poisson del material.
�E - módulo de elasticidad de primer género, para temperatura variable “Tt” en aceros
inoxidables austeníticos se empleará la ecuación propuesta por Velázquez (2002):
E
122 Tt
242600 ; MPa
Tt - temperatura de trabajo; ºC
Si se despeja KIII de 2.21 y se sustituye en 2.20, entonces:
r
Ci
K Is
E J III
reff (1 )
cos cos
2
2
sen
2
sen
2
2.23
La ecuación 2.23 resuelve las limitaciones de Griffith e Irwin en el sentido de que plantea la
solución al crecimiento de una grieta espacial finita para un sólido anular elástico no lineal,
horadado transversalmente, a diferencia del método anterior, que considera dicho crecimiento
en el plano, lo que constituye un aporte científico de la investigación, verificado a través de los
resultados experimentales.
2.3. Métodos, procedimientos y condiciones experimentales
Las fallas en los transportadores sinfín son de constante preocupación debido a las
considerables pérdidas económicas y efectos secundarios que implican; por lo que se hace
necesario definir las regularidades del comportamiento de los mismos. Dichas regularidades se
caracterizan por rasgos peculiares de la aleación a investigar, su estructura y propiedades a
elevadas temperaturas que, conjuntamente con factores de construcción, pueden influir sobre
las mismas.
Lo planteado implica la aplicación de técnicas de ensayos para identificar el carácter de la
rotura en los tramos horadados de los transportadores sinfín a temperaturas entre 650 y 700 ºC.
Se deduce entonces la necesidad de descartar si las fallas están asociadas a dificultades de los
materiales empleados para su fabricación o a problemas relacionados con la construcción,
geometría o insuficiente resistencia mecánica.
Se planificaron los experimentos siguientes a tramos V en estado virgen y después de la falla:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Análisis químico,
Análisis fractográfico,
Análisis metalográfico,
Ensayos de dureza y microdureza,
Ensayos de fluencia,
Ensayos de tracción a elevadas temperaturas,
Simulación del comportamiento a la torsión,
Ensayos de torsión a escala de laboratorio.
2.3.1. Selección y preparación de muestras
Los registros de averías (Libro de registro de datas y averías, 2001-2009), el seguimiento a la
durabilidad de los tramos horadados del transportador sinfín de minerales y los resultados
obtenidos en investigaciones previas, condujeron a establecer el criterio de selección y la línea
a estudiar, según la frecuencia de rotura manifestada.
Se tomaron 57 muestras de tramos V fracturados, tres de las líneas de menor disponibilidad
(líneas 1; 6 y 8) y dos de las restantes líneas, provenientes de todas las zonas de rotura
predominantes incluidos los elementos con mayor durabilidad, lo que permitió comparar el
comportamiento del material en ambos casos. Se utilizaron muestras de material virgen,
�perteneciente a planchas de acero AISI 321, destinadas a la conformación de tubos para
transportadores del tipo sinfín, las muestras se replicaron tres veces.
Las probetas se cortaron con el empleo de una cizalla mecánica con capacidad para seccionar
metales de hasta 25 mm y una sierra mecánica de dientes pequeños con enfriamiento
constante. Luego se marcaron para su posterior identificación durante la investigación. Se
realizaron operaciones de preparación y pulido en el laboratorio de Ciencia de los Materiales
del ISMM de Moa, para lo que se siguió la siguiente secuencia:
1. Fresado: las secciones de corte se maquinaron en una fresadora vertical 6P-12Б con
refrigeración constante,
2. Rectificado: se rectificaron dos caras en una rectificadora horizontal 6T-82-1 con
refrigeración continua y los análisis se realizaron en dichas caras,
3. Pulido: se utilizó una pulidora metalográfica modelo Rathenow-43 con el uso de papeles
abrasivos de diferente granulometría (350; 500; 600 y 800), paños de fieltro y una solución
de pasta abrasiva de óxido de cromo con granulometría de 3 m,
4. Limpieza: se sumergieron en acetona para eliminar restos no deseados. Finalmente se
introducen en un recipiente con etanol absoluto, lo que elimina impurezas y humedad,
5. Secado: se secaron con aire caliente a presión para eliminar cualquier vestigio de
humedad.
A continuación se describe el conjunto de métodos, procedimientos y técnicas que
complementaron los experimentos realizados.
2.3.2. Análisis químico
Se efectuó el análisis químico de las muestras en un espectrómetro cuántico de masa
ESPECTROLAB 230 con electrodo de carbón bajo arco sumergido en atmósfera de argón. Se
comparó la composición química de las muestras con los estándares establecidos para conocer
su correspondencia con la aleación a investigar.
2.3.3. Análisis fractográfico
Las superficies de fractura, las macro y microgrietas se estudiaron fractográficamente a través
de la observación visual y la microscopía con aumentos de 20X en un microscopio óptico de la
marca OLYMPUS BX51M, el que posee magnificación de hasta 1000X.
2.3.4. Análisis metalográfico
Como se expresó, es necesario estudiar la estructura interna del material para observar si
ejerce alguna influencia negativa sobre la rotura de los tramos horadados por lo que se realizó
un análisis metalográfico, el que se efectuó según los procedimientos establecidos en las
normas NC 10-56:86 y ASTM E3-95. Se procedió a la selección y preparación de muestras y
ataque químico de las superficies a investigar. Se aplicaron técnicas de microscopía óptica
(MO) con un microscopio óptico OLYMPUS BX51M de magnificación hasta 1000X y
cámara de video acoplada y microscopía electrónica de barrido (MEB) en un microscopio de
barrido PHILIPS Xl 40 SFEG con detectores SEC y BSE de elementos ligeros y tensión de
aceleración entre 20 y 30 kV.
2.3.4.1. Ataque químico de las superficies a investigar
Se realizó el ataque químico, de manera manual con agua regia, una vez desarrollada la
preparación de las probetas, para revelar la estructura general. La composición del reactivo y
las condiciones en las que se aplicó el ataque se muestran en la tabla 2.1.
�Tabla 2.1. Composición del agua regia
Reactivo
Composición química
Forma y tiempo
Observación
Agua regia
20 mL HNO3 60 mL HCl
Inmersión de 30 s
Estructura general
Se aplicó además un ataque, con inmersión de las muestras, empleando un reactivo Beraha II,
descrito por Fosca et al. (1996), lo que permitió observar la estructura y sus fases. Después de
atacadas, las muestras se lavaron con agua destilada, luego se sumergieron en alcohol etílico
durante unos segundos y finalmente se les eliminó la humedad en un secador neumático.
2.3.5. Ensayos de dureza y microdureza
Los ensayos de dureza, según los procedimientos de las normas ISO 3738 y GOST 20017, se
realizaron en un durómetro Rockwell con bola de acero tomando 4 mediciones distanciadas 1
cm una de otra para cada probeta. El análisis de la microdureza se efectuó con el empleo de un
durómetro Vickers, de acuerdo con las normas NC 10-56:86 y ASTM E 384-0, la carga
aplicada fue de 0,7848 N. Los datos se tabularon para su posterior procesamiento (anexo 2).
2.3.6. Simulación de ensayos de fluencia
Se simuló el comportamiento a la fluencia teniendo en cuenta las normas ASTM E 139 para
tracción y ASTM 143 para fluencia a torsión. La simulación se realizó con el empleo del
método de elementos finitos. El MEF permitió pronosticar la resistencia del material en las
condiciones investigadas; mientras que los ensayos de corta duración se verificaron en una
instalación INSTRON 4467 de doble columna, con horno tubular acoplado y que opera bajo
atmósfera protegida con argón como gas inerte. En el caso de las probetas de tracción se les
aplicó una tensión de 130 MPa a 700 ºC. Las pruebas se interrumpieron a las 1 500 horas sin
que se produjera la rotura. A través de la ecuación de Larson-Miller (Callister, 2000; PeroSanz, 1992) se estimó el tiempo, en horas, hasta la rotura:
LM = Tk (Cm + log t e)
2.24
Donde:
Tk- temperatura de ensayo; K
Cm = constante que depende del tipo de material (materiales metálicos 15 ≤ Cm ≤ 22)
te = tiempo de ensayo; h
Las probetas para el desarrollo de los ensayos de fluencia a torsión se sometieron a la misma
temperatura que las de tracción pero a una tensión de 120 MPa. El tiempo de ensayo se tomó
hasta el momento de aparición de la macrogrieta.
En la simulación se utilizaron relaciones de diámetro (d/D) superiores a 0,75:
d
d
0,875 y
0,94
D
D
2.3.6.1. Condiciones y parámetros establecidos
Se elaboró un modelo geométrico equivalente al cuerpo investigado, el que se discretizó con
elementos tetraédricos de nodos intermedios del tipo “SOLID92”. Se establecieron además, las
condiciones de frontera siguientes: se consideró que el material es homogéneo, continuo e
isotrópico, tiene un comportamiento elástico no lineal, no se producen procesos difusivos que
alteren la composición química de la superficie del objeto en interacción con el material a
transportar, la hermeticidad no permite la interacción del oxígeno del medio con el interior del
�tubo, el sólido está fijo en uno de los extremos en tanto que el otro extremo está libre (anexo
3) y el módulo de elasticidad y el coeficiente de Poisson varían con la temperatura (anexo 4).
Condiciones de carga: El análisis se realizó para un coeficiente de llenado de 40 % y
condiciones de máxima carga a la productividad actual del transportador (20 ton/h). Se
consideró que la carga está uniformemente distribuida y que el peso del acero ejerce poca
influencia sobre el comportamiento a la torsión. No hay cambios bruscos en la velocidad de
rotación por lo que se establece como una constante, el material a transportar es homogéneo en
el tiempo. La temperatura en el interior del tubo no varía y se distribuye uniformemente por
todo el volumen.
2.3.6.1.1. Selección de la temperatura de análisis
Se seleccionaron valores de temperaturas representativas de las zonas de los transportadores
donde se producen las averías con mayor frecuencia; por lo que se tomó como rango de
temperatura de interés el comprendido entre 650 y 750 ºC.
Como temperaturas representativas se consideraron: 500; 600; 650; 700 y 750 ºC. La
utilización de idénticos valores de temperatura y tensiones aplicadas para las simulaciones y
ensayos, permite realizar la validación de los resultados teóricos y experimentales a partir del
correspondiente análisis estadístico de los mismos para establecer la idoneidad de los modelos
que describen el comportamiento de las características tenso-deformacionales y de rotura del
elemento analizado.
2.3.6.2. Metodología utilizada
Debido a las características del elemento analizado y las condiciones de trabajo expuestas,
para el cálculo de los esfuerzos mediante el MEF, se realizó un estudio estructural estático con
influencia de la temperatura. Para diferentes relaciones d/D a partir de 0,50 de dichas
relaciones se aumentó con un paso de 0,05 hasta llegar a 0,95 y para cada una de esas la
relación diámetro del agujero/diámetro interior (dAg/d) tomó valores desde 0,10 hasta 0,50
comparados con los que no poseían agujeros.
2.3.7. Ensayos a escala de laboratorio (fluencia a tracción, fluencia a torsión y torsión)
La comprobación experimental del mecanismo de rotura en elementos anulares horadados
transversalmente se realizó mediante los ensayos de torsión a elevadas temperaturas de las
probetas de acero inoxidable austenítico (AISI 321), se realizaron en el taller de maquinado y
el laboratorio de Resistencia de Materiales del ISMM, en una instalación experimental dotada
con un equipo de llama oxiacetilénica y un dinamómetro, con error de ± 0,5 %. Se realizaron
además ensayos de torsión a temperatura ambiente, lo que permitió correlacionar los
resultados según las ecuaciones teóricas.
2.3.7.1. Parámetros de trabajo para la experimentación
Las variables que se tuvieron en cuenta para el desarrollo experimental fueron: el diámetro
exterior (D), diámetro interior (d), diámetro de los agujeros (dAguj), longitud del tubo (l),
longitud de los agujeros (LAguj), torque de trabajo (Mt), temperatura del material a transportar
(T), temperatura en la superficie y del ambiente, cantidad de agujeros, relación entre el
diámetro interior y el exterior (β), características del material a transportar y las propiedades
mecánicas del material de los tubos.
Después de la modelación por el MEF de elementos anulares (descrita en el epígrafe 2.3.6)
con diferentes condiciones de carga, geometría; así como la forma y dimensiones de los
horadados, temperaturas variables y relaciones de β que fluctuaron entre 0,1 y 0,95 y luego de
un análisis preliminar, se concluye que las variables escogidas, por considerar que se pueden
�replicar los experimentos cuantas veces sean necesarias y se obtiene un nuevo resultado con la
variación de sus valores, las establecidas como más importantes son: relación entre el diámetro
interior y el exterior (β) y el diámetro de los agujeros (dAguj), las restantes magnitudes ejercen
una influencia poco significativa en la forma de la rotura y por tanto fueron establecidas como
constantes dentro de una misma experimentación.
A cada una de las variables se le fijaron dos niveles, teniendo como base para la selección el
comportamiento de las tensiones y el carácter de la rotura, según el estudio realizado con el
empleo de la modelación por el método de los elementos finitos y los diámetros de brocas
normalizados y disponibles para la experimentación.
�Los niveles escogidos para las variables son:
Variable β:
• Nivel mínimo: ≤ 0,70
• Nivel máximo: ≥ 0,75
Los números ≤ 0,70 y ≥ 0,75 corresponden a la relación diámetro interior/diámetro menores o
iguales a 0,70 y mayores o iguales a 0,75 respectivamente.
Variable (dAguj):
• Nivel mínimo: 0,2(dint.)
• Nivel máximo: 0,40(dint.)
Los valores de 0,2(dint.) y 0,4(dint.) dependen del diámetro interior de las probetas (dint). Los
resultados de la forma en que se concentran las tensiones máximas se codificaron de la
siguiente manera: 1 (interior); 2 (indeterminado) y 3 (exterior).
2.3.7.2. Planificación del diseño experimental
La planificación se realizó atendiendo a que se requiere obtener los modelos experimentales
que expliquen las regularidades del comportamiento de tubos de acero inoxidable austenítico
AISI 321, empleados en los tramos horadados del transportador sinfín analizado, bajo la
influencia de temperaturas desde 650 hasta 800 oC, a diferentes relaciones d/D y horadados
variables, características que aún no han sido publicadas con anterioridad por otros autores.
Una vez definidas las variables y sus niveles, como se explica en el epígrafe 2.3.7.1, se realizó
entonces la experimentación física, con el empleo de un diseño factorial completo (HernándezSampieri et al. 1991; Chacin, 2000) para estimar y comparar los efectos de los factores
seleccionados, sus interacciones y la estimación de la varianza.
�El número de experimentos a realizar se determina de acuerdo con la siguiente expresión:
N = 2z
Z – número de factores
2.25
Con Z = 2, el número de experimentos (N) resultó igual a cuatro. La matriz de este diseño
experimental se muestra en la tabla 2.2.
Tabla 2.2 Matriz del diseño de experimento
β
+
+
N
1
2
3
4
dAguj
+
+
Al analizar el aspecto de la reproducción se decidió replicar tres veces cada experimento, se
tuvo en cuenta que en los posibles modelos que pudieran obtenerse a partir de la matriz
experimental se consideran los que incluyen las relaciones lineales entre las variables y sus
interacciones según Sánchez y Torres (1989) y Vilar, 2006:
f ij F ( , i , j , k , ijk )
2.26
Siendo:
f ij - forma en que se produce la rotura
i = i, 2,…, a; j = i, 2, …, b
µ - media de las observaciones
i - efecto del i-ésimo valor del factor β, magnitud adimensional definida por la relación
diámetro interior/diámetro exterior:
d
2.27
D
d - Diámetro interior de la sección anular; mm
D - Diámetro exterior de la sección anular; mm
j - efecto del j-ésimo nivel del factor dAguj
Por lo que, según Sánchez y Torres (1989), el modelo experimental toma la forma:
f ij
( ) ij
i
j
k
ijk
2.28
Siendo:
) ij - interacción conjunta del i-ésimo nivel del factor “β” y el j-ésimo nivel del factor
(
k
ijk
“dAguj”.
- k-ésima repetición.
- valores de la variable independiente que responden a distribuciones normales con media
cero y varianza común S 2 , suponiendo que:
a
b
i
i 1
a
j 1
b
(
j
i 1
Las restricciones
; i ; j ; ( ) ij ; k .
) ij
r
(
j 1
anteriores
) ij
k
0
k 1
aseguran
estimaciones
únicas
de
2.3.7.3. Características constructivas y selección de los tipos de agujeros
los
parámetros
�Las probetas para los ensayos de torsión se construyeron según los criterios de semejanza
establecidos por González-Castellanos (2000) y Zlokarnik (2002). Se realizó el análisis de los
tipos de agujeros a estudiar, para lo que fue necesario cumplir que el error en la proyección del
área con respecto a la configuración actual no debe exceder del 6 % para no afectar la cantidad
de mineral alimentado, lo que influye en la productividad del transportador. Se utilizaron
probetas de 25 y 32 mm de diámetro (ver anexos 5 y 6) con diferentes horadados: uno
colocado en el centro y tres agujeros dispuestos a 120º también ubicados en la parte central de
la probeta. Se tomó como referencia la proyección del área, en un plano, con respecto a un
horadado rectangular de esquinas redondeadas con 40 mm de radio, de dimensiones 350 x 150
mm. Se estudiaron 10 variantes (ver anexo 7). La forma elegida fue la circular y rectangular de
extremos redondeados, se emplearon además relaciones d/D de 0,70 y superiores a 0,75. Se
elaboró una base de datos y permitió la toma de decisiones a partir de los criterios de
resistencia y distribución de tensiones.
El diámetro del agujero de la probeta se determinó a partir del criterio de semejanza
geométrica:
D Ag _ P
2.29
Dint R AJ
Con:
Dint - diámetro interior de la probeta; mm
R AJ - relación diámetro del agujero/diámetro interior de la probeta
2.3.7.3.1. Estandarización del diámetro del agujero
Para facilitar el trabajo y evitar errores en la elaboración se estandariza el diámetro del agujero
al diámetro de la fresa disponible y se comprueba su relación con el diámetro interior de la
probeta:
D Ag
2.30
D fresa
DAg
AP
2.31
Dint
2.3.7.3.2. Cálculo de la longitud del agujero rectangular de extremos redondeados
Por la mencionada semejanza geométrica, la razón de variación entre los diámetros de los
agujeros RD es la misma que la de sus longitudes R L :
RL _ Ag
RD _ Ag
D Ag _ J
D Ag _ P
2.32
La longitud del agujero de la probeta es entonces:
LAg _ P
LAg _ J RL _ Ag
2.33
Las probetas se montaron entre plato y punto en un torno C11MT. Para impedir el
deslizamiento y el movimiento relativo de las muestras, en el momento de aplicación de la
carga, se colocaron dos barras metálicas circulares de igual diámetro que el de los agujeros
practicados en los extremos, una para evitar el posible movimiento relativo entre el plato y la
probeta y la otra para impedir la rotación de la misma (anexo 8). Se empleó en el interior una
lámina fina de aluminio, que permitió que se rellenaran dichas probetas con minerales de
similares características para mantener la temperatura uniforme, sin derramarse.
2.3.7.4. Preparación de las probetas para los ensayos de torsión
�La selección se realizó en concordancia con las dimensiones previamente establecidas. Los
horadados transversales, circulares y de extremos redondeados, se elaboraron con el uso de
una fresadora vertical (modelo 6P-12Б) y fresas de 4; 5; 6; 7; 8; 10 y 12 mm de diámetro,
según los rangos de relaciones d/D y en concordancia con la ley de semejanza geométrica con
el tramo V. Para garantizar la fijación de las probetas en el cabezal, se elaboraron dos agujeros
en los extremos y finalmente se eliminaron los cantos vivos para evitar accidentes durante la
manipulación.
2.3.7.5. Determinación del torque disponible en la máquina
El momento torsor disponible en el husillo de la máquina herramienta para saber si es posible
la rotura de las probetas se determinó (Fernández-Levy, 1983; Stiopin, 2005):
N mot
MH
; N .m
2.34
Con:
Nmot - potencia del electromotor; kW
- coeficiente que tiene en cuenta el rendimiento de la transmisión
- velocidad angular disponible; rad/s
nH
rad
;
30
s
Para lo que:
nH - número de revoluciones del husillo; rev/min
2.35
El momento necesario para producir la rotura de un tubo sin agujero transversal depende de las
propiedades del material, de las características geométricas de las probetas y de la relación
entre el diámetro interior y el exterior (Estrada-Cingualbres, 2001; Schijve, 2004):
M tor
u
Wt ; N .m
2.36
Siendo:
u ; tensión última de rotura del material; MPa
0,577 u
Wt - módulo de resistencia de segundo género, mm3
u
2.37
Para el tramo V del tubo del transportador sinfín esa relación se denota como βTJ mientras para
la probeta βP. La geometría de los agujeros se estableció según la secuencia desarrollada en el
epígrafe 2.3.7.3.
2.3.7.6. Calentamiento de las probetas
Después de fijada la probeta, se le comunica un movimiento de rotación a bajas velocidades de
rotación para garantizar que la temperatura se distribuya uniformemente en la superficie, luego
se le aplica calor hasta una temperatura superior a los 800 ºC a través de una llama
oxiacetilénica. Con el pirómetro digital modelo RAYMXPE 2745780101-003 se controla que
dicha temperatura esté en el rango establecido, teniendo en cuenta que se reduce
gradualmente.
�2.3.7.7. Aplicación de la carga de rotura
Una vez que la probeta alcanza la temperatura de análisis (700 oC), se detiene la rotación y se
bloquea a través de la barra transversal que se ha instalado en los agujeros de extremos. Luego
se coloca el extremo de esa barra en el dinamómetro y nuevamente se pone en marcha la
rotación. Se verifica que la temperatura se mantenga en el rango establecido y que el carro
portaherramientas esté en la posición indicada para no permitir el movimiento de las muestras
y finalmente ocurra la torsión de la misma, hasta que se produzca la rotura al nivel del agujero
central.
2.3.7.8. Análisis estadístico y pruebas de significancia
Para comprobar la idoneidad del método y los modelos propuestos se desarrolló el tratamiento
estadístico de los resultados, simulados y experimentales, con la utilización del tabulador
Microsoft Excel 2003 y el paquete estadístico Statgraphics+, lo que permitió establecer la
necesaria correspondencia entre las observaciones teóricas y las experimentales.
La prueba de significación entre los resultados teóricos (frecuencia esperada) y los
experimentales (frecuencia observada) se realiza mediante la prueba de “t-Student”, para
medias de dos muestras emparejadas, la que posibilita establecer si hay diferencia o no entre
las medias de los datos.
El valor de la prueba “t” se calcula (Sánchez y Torres, 1989; Freund y Simona, 1992; Vilar,
2006) por la ecuación:
nx n y
X1 X2
S xy
t
nx
ny
2.38
Donde:
X 1 y X 2 - medias de las series de datos comparadas
S xy - desviación media cuadrática ponderada
nx y ny - tamaño de las series Xi e Yi.
Como el tamaño de la muestra en cada serie es igual, entonces:
X1 X2
S xy
t
n
2
2.39
Por lo que la desviación estándar ponderada se calcula de la siguiente manera:
S
(nx 1) S x2
2
xy
nx
(ny 1) S y2
ny
2
2.40
Según Freund y Simona (1992) y Sánchez y Torres (1989) es necesario determinar la
probabilidad de cometer un error casual o error tipo dos, teniendo en cuenta que no se conoce
la varianza de la población aunque se puede estimar conociendo la varianza de la muestra:
( )
2.41
f (d fm )
Siendo:
dfm - relación entre la diferencia de las medias y la varianza
d fm
1
0
S
�( ) - probabilidad de ocurrencia de un error de estimación
Se determina ( ) en dependencia del número de muestras y del resultado de la relación
entre la diferencia de las medias y la varianza.
2.3.7.8.1. Formulación de la hipótesis estadística
La idoneidad de los modelos para la predicción de la forma en que se produce la rotura se
realiza a través de la comprobación de que hay una relación significativa entre las variables de
salida o si es resultado de la aleatoriedad.
Sobre la base de los planteamientos anteriores se establecen las hipótesis siguientes:
H 0 : tobs
t
t
2
H1 : tobs
t
t
2
;n -1
; para N-1 grados de libertad
; para N-1 grados de libertad
;n 1
Donde:
H0 - hipótesis nula
H1 - hipótesis alterna
t obs - estadístico “t” observado
La toma de decisiones se realiza teniendo en cuenta que si bajo la hipótesis estadística asumida
se cumple la desigualdad t obs t 0, 05 , entonces se rechaza H0 y se concluye que la diferencia
entre las varianzas es significativa. El valor t 0 , 05 se selecciona para un nivel de significación
t
= 0,05 y
l
– 1 grados de libertad.
2.4. Determinación de los esfuerzos en torsión
En el caso de sección circular constante con una configuración anular las tensiones
tangenciales se determinan, según Megson (2000) y Stiopin (2005), por la ecuación:
Mt
; MPa
2.42
Wt
Donde:
Wt - El módulo de resistencia de segundo género; según Timoshenko (1957):
d m e i ac
Wt
; mm3
2
Para lo que:
2.43
e - espesor de la sección anular; mm
i - número de cavidades
ac - ancho de las cavidades; mm
dm - diámetro medio; mm
D(1
)
; mm
dm
2
Las tensiones tangenciales toman valores peligrosos y máximos entre 0,5 y 0,6 , según
plantean Symonds et al. (2001), Ashby (2002), Stiopin (2005) y Alekseev (2005), lo cual es
muy importante al calcular tubos de pequeño espesor, si se compara con las restantes
dimensiones.
�2.5. Conclusiones del capítulo 2
1. Se propone un método para el cálculo de la fractura, que tiene en cuenta el desarrollo de
una grieta espacial finita y permite la predicción de la rotura en cilindros anulares
horadados transversalmente, bajo condiciones de operación de los transportadores sinfín de
la Empresa “Comandante Ernesto Che Guevara”.
2. Se describieron los métodos, procedimientos y condiciones experimentales, que
fundamentan las propiedades a investigar para argumentar la predicción de grietas en los
tramos horadados de transportadores sinfín de la Empresa “Comandante Ernesto Che
Guevara”.
�CAPÍTULO 3. RESULTADOS Y SU VALORACIÓN
Se hace necesario establecer los criterios y resultados, que fundamentan el cumplimiento del
objetivo y la veracidad de la hipótesis científica planteada, a partir del análisis y
procesamiento de la información obtenida a través de la observación, la experimentación,
cálculos y simulaciones.
En este capítulo se valoran los resultados obtenidos para explicar los fundamentos científicos e
interpretar las regularidades observadas que conducen a la solución del problema identificado.
3.1. Comportamiento de las averías en tramos de tubos de transportador rotatorio
El análisis de averías permitió establecer la frecuencia de rotura de los tramos V en cada línea
de producción de la UBP Hornos de Reducción en la Empresa “Comandante Ernesto Che
Guevara”, observándose que los transportadores 1; 2; 3; 4; 6 y 8 son los que inciden de manera
negativa en la disponibilidad de dicha planta, con durabilidades mínimas que van desde los 26
hasta los 88 días (figura 3.1a). También se constató que algunos de ellos (5 y 12) poseen una
mayor durabilidad manifiesta (figura 3.1b) después de haber sido sustituidos.
Transportador 6
800
Transportador 5
1400
684
1248
700
1200
600
Duración; días
Duración; días
600
547
500
439
400
300
247
200
100
887
800
600
400
200
88
0
2002
1000
0
2002
2003
2004
2005
2006
2007
Años
2008
2009
154
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
a
b
Años
Figura 3.1. Durabilidad típica de los trasportadores con horadado rectangular de esquinas redondeadas
Las estadísticas muestran que no hay relación entre las roturas y el lugar de ubicación de los
transportadores. El agrietamiento se produce de manera aleatoria en los agujeros de los tramos
V.
3.2. Composición química de la aleación estudiada
El promedio de las mediciones de composición se muestra en la tabla 3.1. Como se observa la
composición química del material está dentro del rango establecido para la aleación, la que se
corresponde con el acero austenítico AISI 321 (DIN 1.4541), de acuerdo con las
especificaciones de ASTM (Wegst, 1995).
Tabla 3.1. Comparación de la composición química entre las probetas y los estándares de AISI 321
Material
Probetas
AISI 321
C
0,05
≤ 0,06
Si
0,38
≤1
Mn
P
S
1,1
0,02 0,002
≤ 1 ≤ 0,045 ≤ 0,03
Ni
9,82
9 - 12
Cr
17,34
17 - 19
Mo
0,27
≤1
Ti
0,39
> 0,40
Los reportes de composición química permitieron descartar la influencia de las posibles
variaciones metalúrgicas de los elementos presentes en la aleación como causa probable de la
rotura.
�3.3. Resultados del análisis fractográfico
El análisis macroscópico arrojó como resultado fundamental la no existencia de indicios de
deformaciones ni torceduras en los elementos en la zona de rotura, lo que conlleva a rechazar
la posibilidad de ocurrencia de fracturas dúctiles (ver figuras 3.2 y 3.3).
En la figura 3.2 se muestra, además, que existe un levantamiento de un refuerzo de 12 mm
(colocado para incrementar la rigidez del elemento) como secuela de la separación del
elemento en dos superficies producto de la fractura, levantamiento que se produce debido a las
tensiones y deformaciones propias que experimenta dicho refuerzo. Ese comportamiento se
manifestó en todos los tramos rotos estudiados, en ninguno de los casos el refuerzo se
mantenía unido al cuerpo del tubo en la zona de rotura, como resultado de las tensiones
residuales, aseverándose que el frente de la fractura comienza por la parte interior de los
tramos.
Refuerzo
Superficie exterior
Figura 3.2. Zona colapsada de uno de los tramos V de transportador de tornillo sinfín
La figura 3.3 representa una vista general de la rotura catastrófica en uno de los tramos donde
se separó no solamente la parte exterior del transportador (tubo), sino que además se involucró
al tornillo y al eje central. Las flechas indican los puntos concentradores de tensiones por
donde presumiblemente se inició la fractura.
�Figura 3.3. Tramo V del transportador de tornillo sinfín averiado
La figura 3.4 muestra una superficie de fractura típica de las grietas como resultado de la
rotura de los elementos. Se distingue un microrrelieve característico de la rotura frágil con
desgarramiento o descohesión de los granos y la presencia de una microgrieta que contornea
los mismos. En la zona de la imagen destacada dentro del círculo en blanco se observa la
presencia de micro-deformaciones, correspondientes a bandas de deslizamiento que revelan la
propagación de grietas elasto-plásticas.
Figura 3.4. Microgrieta ramificada en un punto triple propio de superficies de fractura (200X)
Predominan zonas con desgarramiento y huellas de clivaje que denotan la preponderancia de
la fractura frágil. La presencia de micro-deformaciones indica la ocurrencia simultánea de la
fractura dúctil, a escala microscópica y la fractura frágil a escala macroscópica.
La propagación de las grietas, de manera intergranular, se produce a través de los bordes de
los granos, aprovecha la menor energía de unión entre dichos bordes, fortalecidos por la
aparición de fases secundarias, y la matriz austenítica del material (figura 3.5).
Figura 3.5. Microgrieta propagada por el borde de los granos (100X)
Los tramos horadados, de forma general, han presentado agrietamiento en todas las líneas de
transportadores, con fisuras que van desde 3 a 16 mm, como se muestra en la figura 3.6. En la
tabla 3 del anexo 9 aparece la data de los tamaños y ubicación de las grietas en las diferentes
direcciones predominantes.
Arista exterior
�Figura 3.6. Grieta en un tramo V con agujero rectangular de esquinas redondeadas (relación β = 0,94)
Estas regularidades se pusieron de manifiesto en la totalidad de los tramos analizados, lo que
se puede asumir como un factor común en la fractura de los mismos.
3.4. Análisis metalográfico
El análisis microestructural del material, antes y después de su puesta en explotación, arrojó
una estructura típica del acero AISI 321, como se muestra en la figura 3.7. Las micrografías
revelan una matriz austenítica con presencia de aisladas inclusiones y borde de granos bien
definido. No se aprecian diferencias significativas entre ambas microestructuras.
a
b
Figura 3.7. Estructura del AISI 321 antes (a) y después (b) de su puesta en explotación (400X)
La fotografía de la figura 3.8 revela la formación de conglomerados duros, típicos de los
aceros inoxidables austeníticos expuestos en sus condiciones de trabajo a elevadas
temperaturas, debido a la precipitación de fases secundarias, que aparecen durante la
explotación en el tiempo, así como defectos internos (figura 3.9), propios de la obtención del
semiproducto, aunque no se apreció una gran densidad de los mismos. Se estima que esas
zonas, bajo la influencia de tensiones a elevadas temperaturas, se combinen con la inadecuada
forma de los concentradores tecnológicos y formen superficies débiles que posibilitan la
generación de grietas.
�Figura 3.8. Formaciones de fases precipitadas en los borde de los granos (6000X)
Figura 3.9. Defectos internos en probetas de tramos fracturados (200X)
Bajo los efectos de las cargas, la temperatura y el tiempo, las microgrietas se propagan
siguiendo las trayectorias de los límites de los granos, confiriéndole carácter intercristalino a la
fractura.
3.5. Ensayos de dureza para el inoxidable AISI 321
La dureza da una idea de la resistencia mecánica de la pieza analizada. Fueron estudiadas la
dureza y microdureza del material una vez retirado del proceso.
3.5.1. Dureza del material
La determinación de la dureza (figura 3.10) muestra una variación desde HRB 80 hasta HRB
89 con promedio de HRB 83,125. Los valores más altos se encontraron en las muestras II; XII;
XIV y XXIV, las restantes se mantuvieron cercanas a la media.
�Figura 3.10. Dureza del AISI 321 de muestras de tramos V fracturados
Las variaciones de la dureza alrededor de la media revelan que no hay una diferencia marcada
que pudiera poner en peligro la estabilidad de funcionamiento de los tramos de acero
inoxidable, con una adecuada plasticidad para el trabajo prolongado.
3.5.2. Análisis de microdureza
La matriz metálica mantiene un patrón de microdureza casi constante con un valor promedio
de HV 258, no siendo así en las fases secundarias, que presentan mínimos de HV 821, picos
de hasta HV 877 y media de HV 849, como se muestra en la figura 3.11 existe una gran
diferencia entre ambos, observándose que los compuestos de fases secundarias toman valores
promedio de 3,2 veces mayor que los de la matriz.
Figura 3.11. Comportamiento de la microdureza de las fases precipitadas respecto con la matriz
Los valores de microdureza de la matriz metálica aseguran a la misma una buena plasticidad y
capacidad para amortiguar la energía elástica del frente de ondas de la microgrieta que se
propaga y evitan que la misma alcance el interior de los granos. La elevada microdureza de las
fases secundarias denota fragilidad de éstos, con poca aptitud para amortiguar la energía
elástica, las que pueden constituir la vía para la aparición y propagación de dichas grietas por
las fronteras de las fases secundarias como fue expresado por Cabrillat et al. (2001).
�3.6. Carácter de la rotura y su relación con la microestructura
La segregación de fases secundarias (figura 3.12), cuando es controlada, normalmente
posibilitan la elevación de la resistencia en las aleaciones al provocar el endurecimiento por
precipitación. Esas fases se localizan en las fronteras de los granos, lo que fue reportado
además por Mazorra et al. (1989), Botella et al. (1999), Viswanathan, (2000), Velázquez
(2002), Shankar (2003) y Wang y Zhang (2007).
Hay una relación directa entre los valores de microdureza de las fases secundarias y las
propiedades mecánicas resultantes. El incremento de la microdureza de las fases precipitadas
presupone la existencia de una marcada rigidez en los límites de los granos, por lo que las
posibilidades de deformación plástica y la absorción de energía elasto-plástica son menores,
esto fue analizado además por Padilha (2007), SUNARC (2010) y Sandmeyer Steel Company
(2010).
Elementos presentes
en las fases precipitadas
Figura 3.12. Microanálisis de la fase ferrítica en la aleación AISI 321 después de la fractura
La resistencia en las fronteras de los granos, a las temperaturas de trabajo del transportador, es
mucho menor que en el interior de los mencionados granos, lo que refuerza la aseveración del
carácter intercristalino de la fractura, según Paolini et al. (2004) y García et al. (2007).
Las capas de átomos exteriores lindan con las de átomos de compuestos duros (fases
precipitadas) y se origina una desarticulación en las zonas de unión de las redes cristalinas,
surgen defectos debido a que los enlaces no son coherentes en el límite de separación
(Velázquez, 2002). Las imperfecciones distorsionan la red, aparece entonces una zona con
deformaciones elásticas de grandes tensiones, que se incrementan con el aumento de las
diferencias en la estructura, lo que es consistente con Lehman et al. (1999). La energía térmica
de activación, como resultado de las elevadas temperaturas, favorece las oscilaciones de los
átomos alrededor de su núcleo y reduce la energía de enlace en la frontera de las fases
secundarias. De este modo, los átomos se desprenden con mayor facilidad de la estructura
cristalina, se originan vacancias que al difundirse y concentrarse bajo los efectos de las
temperaturas y cargas de trabajo, se convierten en focos potenciales para el surgimiento de
grietas.
Las tensiones tangenciales producen deformaciones elásticas o plásticas, que posibilitan la
aparición de dislocaciones cuyo frente inicia su movimiento en aquellas zonas (con densidades
de defectos muy elevadas) donde la energía de perturbación elástica es menor. Las
dislocaciones tienden hacia las zonas con menor energía, se incrementa el movimiento de
vaivén entre éstas y los átomos ubicados de forma regular en el enrejado cristalino. La acción
de las cargas durante la operación del transportador, las elevadas temperaturas de trabajo y la
inadecuada configuración de los agujeros de alimentación exacerban estos efectos.
En el cuerpo del transportador la interacción de los elementos que producen efectos de
reducción de la energía superficial facilita el surgimiento de grietas, como lo expresa la teoría
de Griffith, lo que concuerda con Van Wershoven (1999), Hays et al. (2001) y Gaffard et al.
(2005).
�Las elevadas tensiones facilitan el mecanismo de trepado de las dislocaciones, provocan la
aparición de micro-deformaciones con la correspondiente disminución en la energía
superficial, como fue expuesto por Pero-Sanz (2000), Gaffard (2005), Cui et al. (2006) y
Schindler et al. (2007).
La presencia de fases secundarias y la ocurrencia de micro-deformaciones por deslizamiento,
con predominio del trepado de las dislocaciones, favorecen los mecanismos de formación y
propagación de grietas (figura 3.13) bajo la combinación de los efectos de las tensiones
originadas en los puntos de intersección de las fronteras de los granos.
Los defectos internos después de la fundición del material provocan la deformación de la red
cristalina lo que reduce la resistencia mecánica.
M xC y
Figura 3.13. Microgrieta localizada en la zona de separación matriz-carburos (2000X)
La ocurrencia de rotura prematura y catastrófica de los tramos horadados del transportador
sinfín de minerales, elaborados de aceros austeníticos, está determinada por la influencia de
factores relacionados entre sí: defectos internos de fabricación, propagación de agrietamiento
y concentradores tecnológicos construidos con una configuración no adecuada.
3.7. Comportamiento a torsión de tubos de pequeñas dimensiones
Los ensayos experimentales se realizaron con tubos de diámetros 25 y 32 mm, dichos ensayos
conducen a obtener un comportamiento del objeto estudiado para luego compararlo con los
resultados obtenidos en la modelación por el método de los elementos finitos, en todos los
casos el análisis de convergencia evidenció un error no mayor de 5 %. Se desarrollaron
modelos en código APDL (ver anexo 10).
3.7.1. Simulaciones de tubos horadados por el método de elementos finitos
La respuesta de la simulación de los modelos con agujeros circulares, en el dominio de las
tensiones, muestra que para relaciones β iguales o inferiores a 0,70 el campo de tensiones
máximas se localiza en la parte superior de los agujeros (figura 3.14).
�Campos de
máximas
tensiones
Figura 3.14. Tensiones en un tubo con horadados distribuidos a un ángulo de 120º (
0,7)
Las tensiones tangenciales máximas aparecen con un ángulo de inclinación de 45º con
respecto a los ejes longitudinales y transversales de los horadados (ver figura 3.15).
45º
Figura 3.15. Distribución espacial de tensiones en un tubo con agujero (β = 0,70 y Lag=1,5d)
En modelos con relaciones en el intervalo de 0,70
0,75 el campo de máximas tensiones
se localiza en los agujeros, no siendo posible determinar el lugar preciso hacia dónde se
orientan, pues las máximas están distribuidas de manera casi constante en todo el espesor del
tubo (figuras 3.16 y 3.17).
�Figura 3.16. Probeta con agujero transversal (d = 25 mm; β = 0,70; dAg/d = 0,40)
Figura 3.17. Tubo con un agujero transversal recto (D = 25 mm; β = 0,75; dAg/d = 0,40)
Para relaciones iguales o superiores a 0,75, el campo de máximas tensiones se localiza en la
superficie interna, por lo que cualquier grieta que aparezca dentro de ese campo crecerá desde
el interior hacia afuera (figura 3.18).
�Figura 3.18. Probetas con un agujero transversal vertical recto (D = 32 mm; β = 0,85; dAg/d = 0,50)
3.7.2. Comparación de tensiones entre tubos con diferentes configuraciones de agujeros
Para un horadado rectangular de extremos redondeados, con una longitud 2,5 veces mayor que
el diámetro del agujero y β 0,75, el campo de tensiones máximas está localizado en la parte
interior del agujero (figura 3.19), observándose similar comportamiento que los de una probeta
de igual características pero con longitud del agujero igual al diámetro del mismo.
Figura 3.19. Campo de tensiones en un tubo con un horadado de extremos redondeados (β = 0,85)
Las tensiones aumentan en la medida que lo hacen la longitud y el diámetro del agujero en
probetas horadadas, aunque esos factores no influyen en la forma ni localización del campo de
dichas tensiones. Para probetas con un agujero transversal, tanto pasante como no pasante, con
relación β 0,75 las tensiones tienen valores máximos en el interior de este (figura 3.20).
�Figura 3.20. Campo de tensiones en un tubo con agujero circular pasante (β = 0,85)
3.8. Resultados de los ensayos de torsión
Los ensayos de torsión revelan que en todos los casos las probetas se fracturaron a nivel del
agujero concentrador de tensiones (figura 3.21), lo que se corroboró con el empleo del método
de elementos finitos (Rodríguez et al. 2006 y 2007), se comprobó además que para menores
relaciones de “β” resultaron más resistentes.
Figura 3.21. Probetas de acero AISI 321 antes y después del ensayo
Se verificó que las mayores deformaciones aparecen en el interior del tubo a nivel del agujero;
por lo que la rotura ocurrirá por una propagación de la grieta desde el interior hacia el exterior
del concentrador tecnológico cuando β 0,75 (ver figura 3.22).
�Figura 3.22. Grieta localizada en el campo de máximas tensiones en una probeta con β
0,875
Cuando se producen grandes deformaciones en corto tiempo, se aprecia una rotura dúctil en
una dirección perpendicular al eje longitudinal del agujero (figura 3.23), comienzan por la
zona de máxima concentración de tensiones y se conectan, además, con una zona de poca
resistencia fuera de los agujeros y en una dirección perpendicular.
Zona de poca
resistencia
Figura 3.23. Rotura de la probeta con grandes deformaciones
3.8.1. Comparación del comportamiento de las tensiones
En las probetas analizadas, tanto en la experimentación física como en la modelación por el
MEF, de tubos con diferentes agujeros y diferentes relaciones de β, se pudo comprobar que
hay similitudes, consistentes con el planteamiento expresado, observándose que los campos de
máximas tensiones están localizados en los horadados. En la figura 3.24 se muestra la analogía
entre la experimentación y un modelo de elementos finitos de similares cargas, dimensiones
(diámetro 32 mm) y con β = 0,875.
�a
Figura 3.24. Analogías en las probetas con β
b
0,875 (a - probeta física, b - modelo FEM).
Del análisis de los resultados, la experimentación y la modelación realizada, resultó que la
relación β define la zona donde se localiza el campo de máximas tensiones y el origen de la
fractura de los elementos, de la manera siguiente:
Para relaciones β inferiores a 0,7 se manifiesta una rotura frágil con inicio y propagación
de grietas originadas en el borde exterior de la zona crítica, lo que coincide con Shigley y
Mishke (1990), Pilkey (1997), Symonds et al. (2001), Alekseev (2005) y Stiopin (2005),
Si los valores de β están comprendidos entre 0,7 y 0,75 el carácter de la rotura es similar
al anterior, pero las tensiones se distribuyen en el espesor del agujero. Para este caso,
resulta dificultoso identificar el lugar de origen de la fractura,
Cuando los valores de β son iguales o superiores 0,75 el campo de máximas tensiones se
localiza en la parte interior del concentrador tecnológico y ocurre la aparición de grietas
que se propagarán, de manera catastrófica, desde adentro hacia afuera.
Este comportamiento se puede resumir en el gráfico de la figura 3.25, en el que se diferencian
tres zonas representativas: para relaciones de β menores o iguales que 0,7 se identifica como
“zona de fractura exterior”, si las relaciones de β son iguales o mayores que 0,75 se designa
como “zona de fractura interior”; mientras que para el intervalo 0,7 ≤ β 0,75 se denominará
“zona transitoria”.
Zona de fractura exterior
Figura 3.25. Zonas de fractura y valores del coeficiente KIs en dependencia de β
Zona de transición
De esta manera, se comprueba el sentido físico
y matemático de la ecuación 2.20 y se
evidencia que la distribución de tensiones de torsión localizadas en las entallas, a las
temperaturas de análisis, se correlacionan con “β” y definen el carácter de la fractura en los
tramos horadados de los transportadores sinfín analizados, lo que permite dar solución al
problema identificado, dar cumplimiento al objetivo establecido y verificar la hipótesis
científica planteada.
Zona de fractura interior
�Los resultados expuestos son, además, consistentes con la afirmación de que la relación
diámetro interior/diámetro exterior (β), en elementos anulares, modifica el campo de
distribución de tensiones y el carácter de la fractura en presencia de entalla y esfuerzos de
torsión a temperaturas entre 650 y 700 oC, lo que permite demostrar la hipótesis científica
planteada.
3.8.2. Prueba de hipótesis y análisis estadístico
Para contrastar las hipótesis planteadas sobre los modelos que dan soluciones particulares a la
forma en que se produce la rotura de elementos horadados longitudinal y transversalmente,
según las condiciones expuestas, se empleó el método descrito en el apartado 2.3.7.8, el
procesamiento estadístico se muestra en la tabla 3.2.
Como se cumple que t005 tobs entonces, se acepta la hipótesis nula observándose que no hay
diferencia significativa entre las medias de los datos en las variables analizadas, con un nivel
de confianza superior al 95%.
Tabla 3.2. Prueba t para medias de los datos analizados
Prueba t para medias de dos muestras emparejadas
Media
1,375
Varianza
0,25
Observaciones
16
Coeficiente de correlación de Pearson
0,875
Diferencia hipotética de las medias
0
Grados de libertad
15
Estadístico t obs
-1,463850109
P(T ≤ t) una cola
Valor crítico de t (una cola)
P(T ≤ t) dos colas
Valor crítico de t005 (dos colas)
0,081937807
1,753050325
0,163875614
2,131449536
Luego se calcula la probabilidad de cometer un error de tipo dos por la ecuación 2.41, a
sabiendas de que el tamaño de muestra es de 16 y los demás datos de la ecuación 2.40
derivados de la tabla 3.2, se obtiene que ( ) tiende a cero.
El hecho de no rechazar la hipótesis asumida para el nivel de significación definido permite
plantear que, como los resultados experimentales son probadamente significativos, se pueden
utilizar los modelos definidos para la predicción de la forma de la rotura de los tramos
horadados, operando en regímenes normales de explotación para las condiciones analizadas.
Según los resultados de la prueba de significancia y el carácter de las fallas experimentadas,
para diferentes condiciones, la forma de la rotura se puede establecer a través de la función
unitaria de Heaviside ajustada para tubos horadados:
1
Si 0
< 0,75
K Is ( )
3.1
1
Si
0,75
De esta manera, los resultados experimentales demuestran que las modificaciones realizadas al
modelo de Irwin (ecuación 2.18) son consistentes con la introducción del ángulo (ángulo de
apertura de la grieta en el plano “xz”) y el factor KIs (forma de propagación de la fisura) y
adecuan el mismo al análisis tridimensional en un sólido anular elástico no lineal, horadado
�transversalmente en presencia de esfuerzos de torsión a temperaturas de 650 a 700 oC, lo que
constituye el primer aporte científico de la investigación.
3.9. Análisis de fractura en el tubo del transportador de minerales
El análisis de la fractura del tubo horadado del transportador de minerales se realizó
atendiendo a la forma de la rotura y el tamaño de las grietas encontradas, se tomaron en cuenta
los ángulos de apertura de la grieta en los planos “xy” y “yz”. Se empleó una elipse
equivalente para los agujeros con un número de puntos coincidentes, en el redondeado de los
extremos, no menor de 12, lo que permitió establecer las tensiones de apertura para el modelo
propuesto.
3.9.1. Determinación del campo de tensiones
El cálculo del parámetro de campo de tensiones se realizó por la ecuación 2.22, teniendo en
cuenta el módulo de elasticidad de primer género, obtenido en los ensayos de tracción a
elevadas temperaturas (E = 1,83 x105 MPa), el coeficiente de Poisson ( = 0,33) para la
temperatura de trabajo y el factor de intensidad de tensiones en el modo antiplano, se empleó
la ecuación 2.17; en este caso las tensiones últimas de rotura se calcularon por la ecuación
2.37. Se consideró que la fractura se produce cuando las grietas alcanzan un tamaño similar al
espesor del elemento. Por lo que si se sustituyen los datos y los resultados de 2.16 se obtiene:
JIIIC = 2,745 kJ/m2
3.9.2. Cálculo del tamaño efectivo
La determinación del tamaño efectivo se realizó a partir de las ecuaciones 2.14 y 2.15. En este
caso se consideraron los horadados tecnológicos, que provocan concentración de tensiones, las
dimensiones de las grietas en los dos planos (“xy” y “xz”) donde se desarrollaron; así como el
comportamiento plástico en el frente de las grietas. En la tabla 3.3 se exponen los valores
calculados del tamaño efectivo promedio (reff) y el radio plástico por la ecuación 2.16, según
las respectivas dimensiones en los dos planos analizados y el radio menor de la elipse
equivalente como tamaño inicial (124,66).
Tabla 3.3. Tamaño efectivo de grietas en tramos horadados considerando el tamaño inicial
Tamaño promedio
en “xy” (mm)
Tamaño promedio
“xz” (mm)
rp (m)
reff (m)
16,00
4,52
0,00509
0,14637
14,80
4,50
0,00509
0,14522
12,10
4,39
0,00509
0,14262
11,00
3,71
0,00509
0,14136
9,17
3,42
0,00509
0,13953
8,10
3,03
0,00509
0,13839
7,00
2,92
0,00509
0,13733
6,10
2,80
0,00509
0,13548
5,00
2,01
0,00509
0,13432
4,10
1,80
0,00509
0,13331
3,08
1,00
0,00509
0,13075
�La figura 3.26 muestra los resultados del ajuste a un modelo de regresión lineal para describir
la relación entre el tamaño efectivo de la grieta y el tiempo de duración de los tramos
horadados, el procesamiento estadístico se muestra en la tabla 3.4.
La ecuación del modelo ajustado para el tiempo de vida útil es entonces:
tu
3.2
577303 (reff ) 81900
Tiempo de vida útil (h)
10000
t u = -577303r eff + 81900
9000
R2 = 0,9156
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
0,1260
0,1285
0,1310
0,1335
0,1360
0,1385
0,1410
0,1435
Tamaño efectivo de la grieta (m)
Figura 3.26. Duración de los tramos horadados según el tamaño efectivo de las grietas
Dado que el P-valor en la tabla ANOVA es inferior a 0,01 (ver tabla 3.4), existe relación
estadísticamente significativa entre las variables con un nivel de confianza del 99 %. El
estadístico R2 indica que el modelo explica, con un 91,56 %, la variabilidad en el tamaño
efectivo de la grieta. El error estándar de la estimación muestra la desviación típica de los
residuos que es 0,00134998. Este valor puede usarse para construir los límites de predicción
para nuevas observaciones. El error absoluto medio de los residuos es de 0,0011386.
Con el estadístico Durbin-Watson (ayuda de Statgraphics+) se examinaron los residuos, se
observó que hay una correlación significativa, dado que el P-valor es inferior a 0,05.
�Tabla 3.4. Análisis de regresión múltiple
Variable dependiente: Tamaño efectivo de la grieta
Error de estimación Estadístico estándar
T
0,14007
0,000448003
312,653
- 0,00000143556
8,71229E-8
- 16,4775
Análisis de Varianza
Suma de cuadrados Cuadrado medio
Fuente
Cociente-F
0,000494806
0,000494806
Modelo
271,51
0,0000455611
0,00000182244
Residuo
Grados de libertad
1
R2 (%)
91,5615
0,00113586
Error abs. medio
Error estándar de estimac. 0,00134998
Estad. de Durbin-Watson
Parámetro
Constante
Tiempo duración
P-valor
0,0000
0,0015
P-Valor
0,0000
0,0015
Se decide que para la simplificación del modelo, teniendo en cuenta que el P-valor más alto en
la variable independiente es de 0,0015, para el tiempo de duración (td), muy inferior al
recomendado (0,01), el término de orden superior es estadísticamente significativo con un
nivel de confianza del 99 %. Por tanto, probablemente las variables representan dicho modelo.
Si se despeja el tamaño efectivo de la ecuación 3.2 se obtiene:
tu
reff
0,1418
577303
Por lo que derivando respecto al tiempo se determina la evolución del tamaño de la grieta,
según la cantidad de horas de trabajo:
dreff
Ereff
3.3
dt
Entonces se obtiene que la evolución del tamaño de la grieta en el tiempo:
Ereff = 1732,19 nm/h
3.9.3. Tensiones de resistencia al agrietamiento
Se encontraron dificultades para dar respuesta a las frecuentes roturas de los tramos horadados
de transportadores sinfín, debido a que las fisuras pueden crecer también en forma lenta e
imperceptible hasta alcanzar un tamaño crítico, por mecanismos como la fatiga, influencia del
medio y la termofluencia. Sin embargo al sustituir los tamaños efectivos de las grietas
monitoreadas en los tramos V de transportadores sinfín en la ecuación 2.23), se obtuvo la
dependencia de la resistencia a fractura con el tamaño de las grietas.
Al superponer los valores de resistencia a fractura con el tamaño de las grietas, calculados por
la ecuación de Irwin (figura 3.27), se infiere que los valores de resistencia a la fractura de
cilindros anulares horadados y por consiguiente, los tamaños de grieta asociados a ellos que se
pronostican con el modelo de Irwin son superiores a los valores de resistencia asociados a los
tamaños de grieta determinados experimentalmente que se consideran en el modelo propuesto.
�Modelo de Irwin
Modelo tridimensional
Tamaño de la grieta en el plano “XY” (mm)
Figura 3.27. Tensiones de resistencia de acuerdo con el tamaño de la grieta
Sobre la base de las tensiones de resistencia a la fractura obtenidas y compararlas con los
valores de tensiones actuantes calculadas, según la ecuación 2.42, el modelo propuesto permite
establecer, para condiciones seguras y tensiones de 12,18 MPa, un tamaño crítico de la grieta
igual 12,1 mm en el plano vertical y 4,39 mm en el plano horizontal, que arrojan una fisura
equivalente de 12,87 mm y un tamaño efectivo 0,143 m, valores que han sido experimentados
en condiciones industriales. Sin embargo, el método de Irwin, para esas mismas condiciones,
arroja un tamaño crítico igual a 16 mm en el plano vertical y por tanto una grieta equivalente
de 16 mm; así como un tamaño efectivo de 0,134.
Se observa que existe una discrepancia en los valores calculados por ambos modelos y que se
acentúa en la medida que se incrementa el tamaño de la grieta, discrepancia que puede llegar
22,50
hasta un 20 % (ver figura 3.28).
20,00
17,50
E rror (% )
15,00
12,50
10,00
7,50
5,00
2,50
0,00
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Tamaño Tamaño
de la grieta
en el en
plano
“XY”
de la grieta
el plano
"XY "(mm)
(mm)
Figura 3.28. Error de las tensiones entre el modelo tridimensional y el bidimensional
Los resultados demuestran la inconsistencia del modelo de Irwin para las condiciones
analizadas al atribuir valores de resistencia a la fractura superiores a los reales y, por
�consiguiente, se cometen imprecisiones de cálculo al pronosticar el tiempo de vida útil de los
elementos.
De esta manera, se demuestra que la expresión de Irwin no describe adecuadamente la
resistencia a la fractura en los tramos V de transportadores sinfín de la Empresa “Comandante
Ernesto Che Guevara”. A su vez la aplicación, a escala industrial, de los resultados obtenidos
permite validar el modelo propuesto. Al escribir la expresión general en su forma paramétrica
se obtiene:
ijk
Ci
K Is
E J III
f( , )
ref (1 )
1
Si 0
0,75
K Is ( )
3.4
1
Si
0,75
La ecuación 3.4 pronostica con mayor precisión los valores de resistencia a la rotura de las
grietas asociadas y conjuntamente con otras adecuaciones realizadas en la configuración de los
horadados garantiza una mayor durabilidad de los elementos, con ninguna avería reportada
hasta el momento, en un tiempo de más de 17 500 horas de trabajo.
Se establece, de esta forma, el carácter de la fractura y la distribución de tensiones en función
de la relación d/D y las condiciones de operación de tramos horadados en transportadores
sinfín de minerales lateríticos, fabricados de acero inoxidable austenítico AISI 321, lo que
constituye el segundo aporte científico del trabajo.
3.10. Comportamiento de las tensiones en el tubo del transportador de minerales
Para la realización de la simulación con el empleo del MEF se analizaron diferentes
configuraciones, como se describió en el acápite 2.3, se obtuvo el modelo discretizado (figura
3.29) a partir de las características geométricas, las solicitaciones y las condiciones de borde,
además de tener en cuenta las temperaturas de trabajo.
Figura 3.29. Tubo del tramo V, discretizado y con cargas de torsión
Los resultados de la modelación por el método de elementos finitos corroboraron que para el
caso de tramos horadados, con relaciones diámetro d/D de 0,94, cuando el tipo de agujero es
rectangular de esquinas redondeadas a 40 mm, las tensiones se localizan en los concentradores
�tecnológicos y alcanzan valores máximos (12,179 MPa) en los bordes, como se muestra en la
figura 3.30, regularidad que fue observada en todos los tramos analizados.
Figura 3.30. Tramo V con agujero rectangular de esquinas redondeadas (β = 0,94)
Para el tipo de agujero rectangular de extremos redondeados y relaciones de diámetro d/D de
0,94 las tensiones máximas (9,396 MPa) continúan localizándose en los agujeros, pero ahora
poseen una mejor distribución y toman valores inferiores a los del caso anterior, como se
observa en la figura 3.31, aunque se mantienen en la superficie interior y localizados en dichos
agujeros.
Tensiones
máximas
Figura 3.31. Tramo V con agujero rectangular de extremos redondeados ((β = 0,94)
Se hizo un análisis de convergencia para definir el nivel de error cometido al emplear el MEF,
en el que tuvo influencia el nivel de fineza de la discretización, resultó que las discrepancias
no exceden del 6 % (Rodríguez et al. 2007).
Si se comparan las tensiones actuantes en los tramos horadados de transportador sinfín con las
de resistencia a la fractura para dos configuraciones de agujeros: rectangulares de esquinas
redondeadas con 40 mm de radio y los rectangulares de extremos redondeados (propuesta
realizada), obtenidas según el modelo tridimensional de la ecuación 2.23, se puede notar que
hay una diferencia significativa entre ambos casos (ver figura 3.32), los de esquinas
redondeadas se deben retirar del proceso y utilizar estrategias de reforzamiento cuando
�aparecen grietas de tamaños superiores a los 12 mm porque las tensiones que actúan
sobrepasan las de resistencia a la fractura, en tanto que los tramos con horadados de extremos
redondeados, si se asumen tamaños similares de fisuras, pueden continuar en explotación sin
que caigan en una situación crítica, por tanto es más conveniente, desde estos puntos de vista,
emplear los agujeros de extremos redondeados.
30,000
Tens iones de res is tencia a la fra ctura (MP a )
27,500
Agujeros de extremos redondeados
25,000
22,500
20,000
17,500
15,000
12,500
Agujeros de esquinas redondeadas
10,000
7,500
5,000
2,500
0,000
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
Ta m a ño de la s g rieta s en el pla no "XY" (m m )
Figura 3.32. Comportamiento de las tensiones entre dos configuraciones de agujeros
18,00
�Los resultados de las discusiones mostradas en los epígrafes (3.9 y 3.10) permiten reforzar las
novedades científicas declaradas en el trabajo.
El logro y argumentación de estas novedades posibilitaron, asimismo, resolver el problema
propuesto, cumplir el objetivo trazado y verificar la hipótesis científica establecida en el
sentido de que se genera conocimiento sobre los efectos de entalla, de la geometría y
orientación de los agujeros y la relación entre los diámetros interior y exterior (d/D), que
determinan el campo de distribución de tensiones y el carácter de la fractura y posibilitan
generalizar el modelo de Irwin al desarrollo de una grieta espacial finita en un cilindro anular
elástico no lineal, horadado transversalmente, en presencia de esfuerzos de torsión a
temperaturas entre 650 y 700 oC.
3.11. Propuesta de soluciones
Incrementar la vida útil de las piezas y accesorios es de vital importancia para garantizar un
adecuado funcionamiento de los equipos, así como su disponibilidad dentro del proceso
productivo siempre que se trate de elementos con horadado longitudinal y transversal. La
presencia de tensiones en los concentradores tecnológicos es un fenómeno inevitable, por lo
que la minimización del mismo constituye una constante preocupación de los ingenieros.
Algunos de los procedimientos que conducen a la reducción ya han sido descritos por otros
autores (Fernández-Levy, 1981; Shigley y Mishke, 1990; Pilkey, 1997, Schijve, 2004; Stiopin,
2005) y es muy importante considerarlos:
1. Los cortes de horadados transversales en elementos anulares deben tratar de orientarse
siempre al radio del elemento (figura 3.33), ello permite garantizar una mejor distribución
de tensiones con una reducción en la influencia que ejercen dichos cortes en la rotura
posterior de los componentes de máquinas y equipos,
3.33. Orientación de los horadados al radio en un elemento de sección anular
2. Reforzar, con anillos de materiales similares o de mejores propiedades mecánicas, en
dependencia del diámetro de los horadados y de la relación d/D, en la zona donde se
localizan los concentradores tecnológicos,
3. Es adecuado inclinar los horadados un ángulo que no permita la coincidencia entre el eje
geométrico del elemento y el eje geométrico de los agujeros, dicho ángulo no debe
sobrepasar los 10o (figura 3.34) de lo contrario el efecto que se logra es negativo pues las
tensiones de las esquinas se “conectan” con mayor facilidad.
�αi ≤ 10o
3.34. Inclinación de los horadados respecto al eje del elemento
3.12. Valoración de las dimensiones ambientales, sociales y económicas
En la selección de los materiales y tecnología de fabricación de las piezas que conforman los
sistemas de transporte se deben abarcar consideraciones claves, de consumo de energía y
efecto sobre el medio, además de la sustentabilidad en la explotación de menas lateríticas en la
zona oriental del país. El trasiego de minerales tiene un peso relevante en su manipulación
para obtener como resultado productos del níquel (sínter y óxidos de níquel), con una
influencia marcada sobre los costos de operación y mantenimiento. Se analizan entonces las
implicaciones tecnológicas, sociales, ambientales y económicas que se producen en las líneas
de transporte de minerales.
3.12.1.
Efectos en el orden social y ambiental
Estos sistemas poseen un elevado consumo de energía, pues operan a grandes potencias (30
kW) de manera continua, con bajo coeficiente de llenado (menos del 40 %). Una vez
producida la rotura del elemento los minerales se derraman al piso de la planta, parte de ellos
son recogidos, de manera manual, con palas, lo que afecta la salud de los obreros, la otra parte
es llevada al alcantarillado pluvial, con el empleo de un chorro de agua. La energía empleada
en su tratamiento precedente es dilapidada. Pese a las insuficiencias que presentan estos
equipos el paro de los mismos conduce a dejar de procesar unas 40 t/h de minerales.
Las paradas por averías favorecen la entrada de aire del medio hacia el interior de los
transportadores y la posterior re-oxidación de los minerales que ya han sido reducidos, se
disminuye entonces la eficiencia del proceso metalúrgico. Otro fenómeno no menos
importante que afecta la durabilidad de los tramos está relacionado con las fluctuaciones
térmicas, que van desde el valor máximo de trabajo hasta la del ambiente, lo que reduce la
durabilidad de operación de los componentes por la ocurrencia de nuevas averías.
Las personas que realizan la caracterización del mecanismo de rotura deben manejar los
reactivos químicos tóxicos que se emplean, con el cuidado y la protección adecuada, a fin de
no afectar su salud, ni el manto freático.
3.12.2. Aporte en lo social
En lo social se denotan aportes significativos, la caracterización realizada en la presente
investigación ha permitido trazar estrategias para reducir las roturas de los tubos, humanizar la
labor de los operadores y mecánicos que están expuestos a las emisiones de polvos
perjudiciales para la vida, mejoramiento de las condiciones higiénicas y las operaciones de
mantenimiento debido a la reducción del número de intervenciones y los costos de
explotación, así como la mejora en la rentabilidad de la empresa.
�El ahorro de recursos monetarios, por concepto de rotura de los tramos V del transportador de
minerales, permite destinar cuantiosos recursos para la compra de alimentos, medicamentos y
otros materiales necesarios para el desarrollo social.
La transformaciones tecnológicas desarrolladas (Rodríguez et al. 2007) solo exigen un cambio
en la tecnología de corte de los horadados, demostrándose que es posible la implementación
de la variante propuesta para fabricarla en instalaciones de la Empresa Mecánica del Níquel.
3.12.3. Aporte en la dimensión ambiental
Con la aplicación de los resultados del trabajo se puede obtener una reducción de
aproximadamente un 5 % en los niveles de polvos contenidos en el aire del entorno laboral y
hacia los barrios cercanos a la empresa, así como los niveles de contaminación en el
alcantarillado pluvial y fluvial, flora y fauna de los territorios aledaños. Todo ello debido a una
mejor operación de los sistemas de transporte.
Se logra además una disminución en el consumo de metales particularmente los inoxidables,
con alto valor en el mercado mundial y, por ende, un uso más eficiente de los recursos
naturales.
Una vez concluido el proceso de ataque químico a las probetas, con las soluciones propuestas,
se ha tenido en cuenta no verterlas a los residuales por su alto contenido de toxicidad para el
medio y las aguas del manto freático, siendo almacenadas a fin de su uso posterior en otras
aplicaciones.
3.12.4.
Determinación del efecto económico
El empleo de estrategias para incrementar la resistencia mecánica en tubos sometidos a
elevadas temperaturas permite reducir los costos, asociados tanto a intervenciones de
mantenimiento como a las averías y fallas repentinas y catastróficas durante la explotación,
por otro lado se producen pérdidas en la producción, asociadas a la paralización de las
instalaciones para devolverles su capacidad de trabajo.
Cuando se requieren realizar operaciones de recambio de tramos averiados, el tiempo de
parada de una línea es de 20 horas como promedio, en cada una se dejarán de procesar 800
toneladas de menas lateríticas, las que posibilitarían la extracción de 6,4 toneladas de sínter de
Ni + Co. Según los precios actuales del producto en el mercado mundial, esto representa una
pérdida, por transportador, de 109 517,17 CUC/año. Si se tiene en cuenta que las acciones de
sustitución se producen con una periodicidad promedio de 50 días y al año ocurren alrededor
de ocho intervenciones de este tipo en la planta, la empresa dejará de ingresar 876 137,40
CUC/año.
Las consecuencias de las paradas imprevistas, aunque acarrean problemas serios en la
estabilidad de la producción, generalmente se resuelven en períodos de tiempo relativamente
cortos, aunque los atrasos se recuperan a costa del aumento de carga a los demás hornos, hasta
equilibrar el flujo total. La producción se cumple en detrimento de la longevidad de los
equipos.
Un factor negativo e importante a considerar, aparejado a las roturas de los tramos de
transportadores, son los gastos por concepto de mantenimiento. Según las estadísticas
compiladas, en el período comprendido entre el 2002 y el 2009, en la UBP Hornos de
Reducción hubo una frecuencia de roturas de ocho tramos V por año. El costo de estos
elementos fabricados con acero AISI 321 es de € 38 468,42 (48 854,88 CUC), por lo que de
acuerdo con esas cifras, los gastos por concepto de adquisición representan 390 839,04
CUC/año.
�Si se realiza la modernización en los sistemas actuales y se aplican las modificaciones
propuestas, es posible reducir 56 MW·h/año de consumo de energía para transportar la misma
cantidad de material en estas instalaciones, teniendo en cuenta que toda la energía previa
empleada en el procesamiento de los minerales es dilapidada, la frecuencia de roturas se
minimizarían, permitiendo un ahorro de $ 5 040,00 CUC/año.
Indicadores de gastos por concepto de mantenimiento como los costos de salario, transporte,
equipos, materias primas, materiales auxiliares, energía y otros costos indirectos, arrojan
$228 000,00 CUP/año.
El ahorro anual por concepto de reducción de los gastos en que se incurren, por todas las
partidas analizadas anteriormente, como consecuencia de las roturas catastróficas y prematuras
de los tramos V elaborados con aleaciones inoxidables austeníticas, representa una apreciable
cifra de $ 228 000,00 CUP/año + $ 1 272 016,44 CUC/año.
3.13. Consideraciones sobre la aplicación de los resultados
A partir de enero del año 2009, sobre la base de los estudios realizados, se han ido
sustituyendo progresivamente los tramos horadados de esquinas redondeadas por los de
agujeros con extremos redondeados orientados al radio, observándose una mejoría
considerable en la durabilidad de estos elementos, no reportándose hasta la fecha averías por
fractura de dichos tramos, en un tiempo superior a las 17 500 horas de trabajo, con una
disminución drástica de las intervenciones correctivas de mantenimiento.
Se contribuye a la ampliación de los conocimientos en la rama de la ciencia de los materiales y
la metalurgia física referidos a los aceros austeníticos termo-resistentes, expresada a través del
estudio de la resistencia mecánica, el comportamiento tenso-deformacional y el
establecimiento del mecanismo y la forma de fractura de tramos horadados de la zona de
alimentación en los transportadores rotatorios, bajo severas condiciones de operación.
La aplicación de estos resultados en aras de seleccionar la estrategia de reforzamiento idónea
que garantice la durabilidad de tubos horadados longitudinal y transversalmente, según los
períodos de tiempo requeridos, repercutirá favorablemente en la disminución de los costos de
producción de sínter de níquel y propiciará la estabilización e incremento de la productividad
y la competitividad de las empresas del níquel.
3.14. Conclusiones del capítulo 3
La comparación de los resultados obtenidos, por los métodos tridimensional y el tradicional
de Irwin, muestra que este último sobrevalora la resistencia a la fractura de tramos
horadados en transportadores sinfín de minerales lateríticos sometidos a temperaturas entre
650 y 700 oC, lo que conduce a frecuentes roturas en esos elementos,
Los campos de máximas tensiones que se producen en los concentradores tecnológicos de
elementos tubulares, con entalla transversal, provocan la aparición de grietas y la fractura de
los mismos, las que se inician en la zona interior y se propagan de adentro hacia fuera
siempre que la relación diámetro interior/diámetro exterior sea igual o superior al 0,75, cuya
forma sigue una función unitaria de Heaviside,
El material posee defectos internos propios de la fabricación, aunque los mismos no son de
gran densidad. Se produce la precipitación de fases duras, que en ocasiones forman
conglomerados, en el acero austenítico empleado en la fabricación de los tramos V del
transportador de minerales lateríticos.
�CONCLUSIONES GENERALES
El método propuesto posibilita predecir el desarrollo espacial de una grieta en
dependencia del campo de tensiones, la relación d/D y los efectos de entalla bajo
mecanismo de fractura frágil con propagación de fisuras elasto-plásticas en un cilindro
anular horadado transversalmente, sometido a esfuerzos de torsión y elevadas
temperaturas.
La correlación de la forma en que se produce la propagación de las fisuras y el
comportamiento del campo de tensiones con la relación entre los diámetros (d/D), en
tramos horadados del transportador sinfín de minerales lateríticos, demostró que los
máximos esfuerzos se localizan en el borde interior de dichos horadados.
La aplicación de las propuestas realizadas, así como las modificaciones en la forma
constructiva de los horadados de tramos de alimentación en los transportadores de
minerales lateríticos, a partir del modelo obtenido, lograron resolver las fracturas
imprevistas con un impacto económico de $ 228 000,00 CUP/año y $ 1 272 016,44
CUC/año.
�RECOMENDACIONES
Generalizar los resultados de la investigación a la construcción de elementos cilíndricos
anulares con horadados transversales, sometidos a similares condiciones de explotación
(cargas de torsión, relaciones β y temperaturas entre 650 y 700 oC).
Continuar investigando los aspectos relacionados con la durabilidad de los elementos en
explotación que incluyen las modificaciones derivadas de este trabajo.
Profundizar en la determinación experimental de los factores de intensidad de tensiones del
acero inoxidable austenítico empleado en los tramos horadados a temperaturas superiores a
650 oC.
Estudiar la posible aplicación del modelo propuesto para placas planas con espesor finito.
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�PRODUCCIÓN CIENTÍFICA DEL AUTOR SOBRE EL TEMA DE LA TESIS
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tubos, de materiales dúctiles, con agujero, empleando técnicas MEF. Actas Mecánica “XIII
Convención Científica de Ingeniería y Arquitectura”. La Habana, Cuba.
2. Rodríguez, I.; Fernández, T.; Guardado, R.; Ngendanzi, V. 2007. Modelación por
elementos finitos de la ruptura del tubo en el transportador de mineral laterítico reducido.
Revista Minería y Geología, XXIII (4). ISSN 1993 8012. Moa, Cuba.
3. Rodríguez, I.; Fernández, T.; Velázquez, A.; Muñoz, J.; González, V. 2010.
Caracterización de la rotura del transportador sinfín de mineral laterítico sometido a altas
temperaturas. Revista Geología y Minería, 26 (3): 15-24.
Eventos en los que ha presentado los resultados de la investigación en los últimos años
1. Rodríguez, I.; Fernández, T.; Ilaca Mupende, I. Comportamiento de la resistencia
mecánica en tubos, de materiales dúctiles, con agujero, “XIII Convención Científica de
Ingeniería y Arquitectura”. Del 28 de noviembre al 1ro de diciembre de 2006. ISPJAE. La
Habana, Cuba.
2. Rodríguez, I.; Fernández, T.; Guardado, R.; Ngendanzi, V. Influencia de la modelación por
elementos finitos en la calidad de fabricación de los transportadores sinfín. II Conferencia
Internacional Ciencia y Tecnología por el Desarrollo Sostenible (CYTDES 2007). Del 5 al
8 de Junio de 2007. Universidad de Camagüey. Cuba. ISBN: 978-59-16-0568-9.
3. Rodríguez, I.; Fernández, T.; Alcántara D.; Fernández, E. Incremento de la resistencia
superficial en piezas de sección circular por deformación plástica. “XI Conferencia
Internacional de Aprovechamiento de los Recursos Mineros”. Del 28 de noviembre al 1ro
de diciembre de 2009. ISMM. Moa, Cuba.
Trabajos de diploma relacionados con el tema, dirigidos por el aspirante
1. Castellanos, R. 2006. Caracterización del mecanismo de rotura del tramo V del
transportador de mineral de tornillo sinfín de la UBP Hornos de Reducción de la Empresa
“Comandante Ernesto Che Guevara”. Trabajo de Diploma en opción al título de Ingeniero
Mecánico. Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Cuba.
2. Ngendanzi, V. 2007. Caracterización del mecanismo de rotura en tubos de acero
inoxidable con agujero transversal sometidos a torsión. Trabajo de Diploma en opción al
título de Ingeniero Mecánico. Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Cuba.
�LISTADO DE SÍMBOLOS
a: radio del semieje mayor de la elipse [mm]
ae: radio del semieje de mayor longitud de la elipse equivalente [mm]
ac: ancho de las cavidades [mm]
bxz : tamaño de la grieta en el plano horizontal [m]
β: relación entre los diámetros interior y exterior
C: constante de Griffith
Cm: constante que depende del tipo de material
D: diámetro exterior de la sección anular [mm]
d: diámetro interior de la sección anular [mm]
dfm: relación entre la diferencia de las medias y la varianza
Dint : diámetro interior de la probeta [mm]
dag: diámetro del concentrador tecnológico [mm]
dm : diámetro medio [mm]
E: módulo de elasticidad de primer género [MPa]
Ereff : evolución del tamaño de la grieta en el tiempo [nm/h]
e: espesor de la sección anular [mm]
Gd: energía de disipación plástica [J/m2]
f c : función de porosidad crítica
hxy : tamaño de la grieta en el plano vertical [m]
HRB: Macrodureza, medida con bola de acero templado
HV: Microdureza en profundidad, medida con pirámide de diamante
i: número de cavidades transversales realizadas en el sólido anular
JIII: parámetro de campo de tensiones [kJ/m2]
Z: número de factores a tener en cuenta en el diseño de experimento factorial
Ki: factor de intensidad de tensiones [ MPa m1/ 2 ]
KIII: factor de intensidad de tensiones para el modo antiplano [ MPa m1/ 2 ]
K ts : coeficiente de concentración de tensiones
K Is ( ) : función unitaria de Heaviside ajustada
k III : factor adimensional que considera el modo de fractura
L Ag _ P : longitud de los agujeros de las probetas [mm]
: ángulo de apertura de la grieta en el plano vertical [grados]
: ángulo de apertura de la grieta en el plano horizontal[grados]
�: factor de longitud del agrietamiento
: energía superficial [J/m2]
: coeficiente de Poisson del material
µ: media de las observaciones
: efecto del i-ésimo valor del factor β
i
: coeficiente adimensional de rendimiento de la transmisión
: velocidad angular [rad/s]
( ) : probabilidad de ocurrencia de un error de estimación
: efecto del j-ésimo nivel del factor dAguj
j
: k-ésima repetición
k
ijk
: valores de la variable independiente
: tensión tangencial [MPa]
m ax
: tensiones tangenciales máximas [MPa]
n
: tensiones tangenciales nominales [MPa]
u
: tensiones últimas de rotura del material [MPa]
P
eq
: función de la deformación plástica equivalente
f
: tensión de fractura [MPa]
ys
: tensión de fluencia del material [MPa]
(r )
;
(r )
( )
;
;
( r)
( )
;
(
: tensiones en la dirección de los ejes r ;
)
;
respectivamente [MPa]
: tensiones en la dirección de los planos r ;
[MPa]
Nmot: potencia del electromotor [kW]
nH - número de revoluciones [rev/min]
pr : probabilidad de rotura del volumen elemental
r: radio de apertura de la grieta [m]
rc: radio del semieje de menor longitud de la elipse equivalente [m]
req : radio de la zona de comportamiento elástico [m]
r p : radio de la zona de comportamiento plástico [m]
reff : longitud efectiva de la grieta [m]
R AJ : relación diámetro del agujero/diámetro interior de la probeta
s : espesor del sólido anular [m]
r;
respectivamente
�S xy : desviación media cuadrática ponderada
Tt : temperatura de trabajo [ºC]
Tk: temperatura de ensayo [K]
te: tiempo de ensayo [h]
tu : tiempo de vida útil [h]
V0: volumen elemental [m3]
V: volumen del cuerpo [m3]
Wt : módulo de resistencia de segundo género [mm3]
X 1 y X 2 : medias de las series de datos comparadas
�ANEXOS
�
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Tesis
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Método para el cálculo de la fractura tridimensional de tramos horadados en transportadores sinfín de minerales lateríticos de la empresa "Comandante Ernesto Che Guevara"
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Isnel Rodríguez González
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Editorial Digital Universitaria de Moa
Type
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Tesis doctoral
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2011
-
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4128e6163bbfa7fc43f4259bc8f3e62e
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TESIS
Caracterización geoquímica y mineralógica de
la pirita presente en muestras de núcleo de la
División Sur del Lago Trujillo, Occidente de
Venezuela
Isnaudy José Toro Fonseca
�Página legal
Título de la obra: Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en
muestras de núcleo de la División Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela,86 pp.
Editorial Digital Universitaria de Moa, año.2015 -- ISBN:
1. Autor: Isnaudy José Toro Fonseca
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico ¨ Dr. Antonio Núñez
Jiménez¨
Edición: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Corrección: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización. Miguel Ángel Barrera Fernández
Institución de los autores: ISMM ¨ Dr. Antonio Núñez Jiménez¨
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2015
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
La licencia completa puede consultarse en:
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Editorial Digital Universitaria
Instituto Superior Minero Metalúrgico
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e-mail: edum@ismm.edu.cu
Sitio Web: http://www.ismm.edu.cu/edum
�Instituto Superior Minero Metalúrgico
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Facultad de Geología y Minería
Departamento de Geología
Título: Caracterización geoquímica y mineralógica de la
pirita presente en muestras de núcleo de la División Sur del
Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
(Tesis en opción al título académico de Máster en Geología)
Autor: Isnaudy José Toro Fonseca
Moa, 2014
�Instituto Superior Minero Metalúrgico
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Facultad de Geología y Minería
Departamento de Geología
Título: Caracterización geoquímica y mineralógica de la
pirita presente en muestras de núcleo de la División Sur del
Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
(Tesis en opción al título académico de Máster en Geología)
Autor: Isnaudy José Toro Fonseca
Tutor: Dr. Gerardo Orozco, Msc. Frank Cabrera, Msc. Jhaisson Vásquez.
Moa, 2014
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
INDICE
INDICE ......................................................................................................................... 7
CAPÍTULO I. MARCO TEÓRICO .............................................................................. 17
1.1 Introducción ...................................................................................................... 17
1.2 Antecedentes .................................................................................................... 17
1.3. Geoquímica de yacimientos ............................................................................ 18
1.3.1 Geoquímica de yacimientos petrolíferos .................................................... 19
1.4 Parámetros geoquímicos .................................................................................. 19
1.5 Azufre ............................................................................................................... 20
1.6. Mecanismos de acidificación en yacimientos: ................................................. 20
1.7. Sulfuro de hidrógeno (H2S) .............................................................................. 21
1.8 Geoquímica de azufre en los sedimentos......................................................... 21
1.9. Definición, mineralogía y ambientes de formación de morfologías framboidales
en sulfuros de hierro y otros minerales. .................................................................. 23
1.10 Ambientes de formación de la pirita framboidal .............................................. 28
1.11 Ubicación geográfica ...................................................................................... 29
1.12 Características geólogo-tectónicas ................................................................. 37
1.12.1 Estratigrafía del área de Moporo y Franquera ......................................... 37
1.12.2 Estratigrafía regional campo La Ceiba ..................................................... 40
1.12.3 Geología estructural campo Franquera.................................................... 41
1.12.4 Geología estructural campo Moporo ........................................................ 43
1.12.5 Geología estructural campo La Ceiba ...................................................... 44
7
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
1.13 Conclusiones .................................................................................................. 46
CAPÍTULO II. MARCO METODOLÓGICO................................................................ 48
2.1 Introducción ...................................................................................................... 48
2.2 Tipo de investigación ........................................................................................ 48
2.3 Nivel de la investigación ................................................................................... 49
2.4 Diseño de la investigación ................................................................................ 49
2.5 Diseño Experimental ........................................................................................ 50
2.6 Métodos y procesamiento................................................................................. 50
2.6.1 Selección y corte de muestras de núcleo................................................... 50
2.6.2 Toma de muestras de núcleo ..................................................................... 51
2.6.3 Extracción con equipo Soxhlet ................................................................... 52
2.6.4 Técnicas geoquímicas de roca total ........................................................... 53
2.6.5 Analizador elemental LECO ....................................................................... 55
2.7 Conclusiones .................................................................................................... 56
CAPÍTULO III. RESULTADOS .................................................................................. 57
3.1 Introducción ...................................................................................................... 57
3.2 Morfología y textura de la pirita en las muestras de núcleo .............................. 57
3.3 Contenidos de pirita en las muestras de núcleo ............................................... 58
3.4 Caracterización mineralógica de las muestras de núcleo del yacimiento Eoceno
B-Superior .............................................................................................................. 60
3.5 Conclusiones .................................................................................................... 79
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................. 80
Conclusiones .......................................................................................................... 80
Recomendaciones. ................................................................................................. 82
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 83
8
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
ANEXOS .................................................................................................................... 85
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 106
4.- Lista de Fases Identificadas ............................................................................ 107
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 110
4.- Lista de Fases Identificadas ................................................................................ 111
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 114
4.- Lista de Fases Identificadas ................................................................................ 117
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 120
4.- Lista de Fases Identificadas ................................................................................ 121
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 125
4.- Lista de Fases Identificadas ................................................................................ 126
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 129
4.- Lista de Fases Identificadas ................................................................................ 132
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 136
4.- Lista de Fases Identificadas ................................................................................ 139
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 143
4.- Lista de Fases Identificadas ............................................................................ 145
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 147
4.- Lista de Fases Identificadas ................................................................................ 151
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Morfologías relacionadas con pirita framboidal. A. Framboides irregulares.
B. Cluster de framboides con escala = 10 μm. C. Framboides velados D. Cristales
euhedrales junto a framboides E. Aureolas de oxidación alrededor de framboides de
9
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
pirita. F. Framboides disuelto con crecimiento de pirita masiva en los intersticios.
Fuente: Rosario Lunar Hernandez et al. .................................................................... 27
Figura 2. Ubicación geográfica del área de FRAMOLAC. Fuente: PDVSA. (2013) ... 30
Figura 3. Ubicación geográfica del Campo Franquera. Fuente: PDVSA. (2013) ....... 33
Figura 4. Datos básicos y parámetros de producción del campo Franquera. Fuente:
PDVSA. (2013)........................................................................................................... 34
Figura 5. Columna estratigráfica del área Franquera. Fuente: PDVSA. (2013) ......... 36
Figura 6. Columna estratigráfica generalizada del Campo Ceuta-Tomoporo. Fuente:
PDVSA. (2013)........................................................................................................... 39
Figura 7. Columna Estratigráfica Campo La Ceiba. Fuente: PDVSA. (2013) ............ 41
Figura 8. Marco Estructural Franquera. Fuente: PDVSA. (2013) ............................... 42
Figura 9. Marco Estructural Yacimiento B-Superior VLG-3729. Fuente: PDVSA.
(2013) ......................................................................................................................... 44
Figura 10. Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0003, MISB6 CEI0001 y
MISB6 CEI0004. Fuente: PDVSA. (2013) .................................................................. 45
Figura 11. Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0005 y MISB6 CEI0006.
Fuente: PDVSA. (2013) ............................................................................................. 46
Figura 12. Ubicación de los pozos seleccionados para toma de muestra de núcleo.
Fuente: PDVSA (2013). ............................................................................................. 51
Figura 13. Pulverización de la muestra de núcleo...................................................... 54
Figura 14. Fundamentos Físico-Químicos C,H,N y S (LECO) .................................. 56
Figura 15. Muestra VLG-3863. Edad Eoceno, profundidad 16271'4'' ........................ 61
Figura 16. Espectro de Rayos X (EDX) de la muestra VLG-3863, Edad Eoceno,
16271'4'' ..................................................................................................................... 62
Figura 17. Muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16584'3'' ............................................ 63
10
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Figura 18. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra VLG-3863,
Edad Eoceno, 16584'3''.............................................................................................. 64
Figura 19. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6'' ............................................ 65
Figura 20. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra
VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6'' ........................................................................... 66
Figura 21. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16164' ................................................ 67
Figura 22. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra
VLG-3873, Edad Eoceno, 16164' ............................................................................... 68
Figura 23. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16191'8'' ............................................ 69
Figura 24. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra
VLG-3873, Edad Eoceno, 16191'8'' ........................................................................... 70
Figura 25. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16019'9'' ............................................ 71
Figura 26. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra VLG-3890,
Edad Eoceno, 16019'9''.............................................................................................. 72
Figura 27. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16086' ................................................ 73
Figura 28. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) VLG-3890, Edad
Eoceno, 16086' .......................................................................................................... 74
Figura 29. Muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14755'7'' ............................................ 75
Figura 30. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) VLG-3891, Edad
Eoceno, 14755'7'' ....................................................................................................... 76
Figura 31. Muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14824'7'' ........................................... 77
Figura 32. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra
VLG-3891, Edad Eoceno, 14824'7'' ........................................................................... 78
11
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Datos oficiales de los yacimientos del campo Franquera. Fuente: PDVSA.
(2013) ......................................................................................................................... 32
Tabla 2. Muestras seleccionadas de las muestras de núcleo .................................... 51
Tabla 3. Porcentaje de pirita (FeS2) a partir del contenido de azufre total de la
muestra de núcleo, determinada a través del analizador elemental LECO ................ 59
Tabla 4. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3863, Edad Eoceno,
16271'4'' ..................................................................................................................... 62
Tabla 5. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3863, Edad Eoceno,
16584'3'' ..................................................................................................................... 64
Tabla 6. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3873, Edad Eoceno,
15905'6'' ..................................................................................................................... 66
Tabla 7. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3873, Edad Eoceno,
16164' ........................................................................................................................ 68
Tabla 8. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3873, Edad Eoceno,
16191'8'' ..................................................................................................................... 70
Tabla 9. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3890, Edad Eoceno,
16019'9'' ..................................................................................................................... 72
Tabla 10. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3890, Edad Eoceno,
16086' ........................................................................................................................ 74
Tabla 11. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3891, Edad Eoceno,
14755'7'' ..................................................................................................................... 76
Tabla 12. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3891, Edad Eoceno,
14824'7'' ..................................................................................................................... 78
12
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
INTRODUCCIÓN
La geoquímica de yacimientos ha avanzado y alcanzado un gran interés por parte de
la industria petrolera, pues permite establecer a partir de la caracterización
mineralógica y elemental, los procesos de llenado en los yacimientos.
El azufre, décimo elemento en el universo y décimo cuarto elemento más abundante
en la superficie de la tierra, es el que define los minerales de sulfuro y proporciona
información detallada sobre los orígenes de los mismos. (Seal, 2006).
La pirita (FeS2) es un producto mineral común de la diagénesis temprana en
sedimentos ricos en materia orgánica. Es el resultado de la reacción de sulfuro
producida a través de reducción sulfato bacteriana, (Berner, 1970), ya sea con Fe
(III) en los sedimentos o Fe (II) producido por reducción de Fe(III) bacteriana (Lovley,
1991). Los últimos trabajos sobre hierro, azufre y geoquímica de carbono en los
sedimentos y, en particular, la naturaleza y el mecanismo de la formación de pirita
diagenética temprana, han llevado al desarrollo de indicadores paleoambientales
geoquímicos.
La pirita diagenética temprana puede tener variadas morfologías. Dos de las
morfologías más comúnmente observadas son framboides (agregados esféricos de
cristales de pirita de tamaño micrométrico, Love y Amstutz, 1966; Sweeney y Kaplan,
1973) y cristales euhedrales de tamaño micrométrico (Raiswell, 1982; Passier et al,
1997).
Varios estudios (Kohnenet al., 1990; Mossmannet al., 1991; Ferdelmanet al., 1991;
Schimmelmann y Kastner, 1993; Zaback y Pratt, 1992; Aplin y Macquaker, 1993;
Raiswellet al., 1993) han enfatizado la importancia de la materia orgánica y el azufre
elemental como importantes sumideros diagenéticos recientes de azufre reducido y
Parcialmente oxidados en sedimentos marinos. La incorporación de azufre dentro de
la materia orgánica parece ser más favorable bajo condiciones donde las especies
13
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
de azufre acuosas parcialmente oxidadas tales como los polisulfuros pueden estar
presentes. (Mossmannet al., 1991; Raiswellet al., 1993; Aplin y Macquaker, 1993).
Consecuentemente, cambios en la abundancia relativa del azufre mineral, orgánico y
elemental pueden ser usados para interpretar las condiciones del agua intersticial en
el pasado.
De tal manera, debido a la presencia de pirita en los pozos de las unidades
estratigráficas del yacimiento Eoceno “B” Superior, en el Distrito Lago Sur Trujillo,
existe la necesidad de saber la naturaleza y el mecanismo de la formación de la pirita
que se presenta en estos pozos.
Como parte de la investigación se realizó una revisión bibliográfica cuidadosa de la
documentación existente en la empresa y artículos técnicos referentes con el objetivo
de comprobar la existencia de estudios anteriores sobre morfología de la pirita
diagenética, relación genética entre el azufre elemental, orgánico y pirítico en los
sedimentos, también se revisaron artículos técnicos publicados por profesionales de
la empresa. Como conclusión de esta revisión se comprobó que existen documentos
de estudios realizados en otras áreas.
La investigación es de tipo experimental y de diseño experimental de campo y de
laboratorio, pues requiere de la manipulación de variables independientes,
empleándose los métodos y técnicas de laboratorio y campo necesarias, con el
propósito de establecer una relación causa-efecto entre las variables consideradas
en la investigación y así dar respuestas a los objetivos propuestos.
Esta investigación tiene como objetivo caracterizar la pirita y su mecanismo de
formación en las muestras de núcleo de las unidades estratigráficas del yacimiento
eoceno “B” Superior, en la División Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Problema científico
Existe la necesidad de conocer el mecanismo de formación de la pirita, su morfología
y la información sobre los procesos diagenéticos de formación relacionados con las
condiciones paleoambientales de sedimentación.
14
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Hipótesis
Si se realiza la caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita en las muestras
de núcleo de las unidades estratigráficas del yacimiento Eoceno “B” Superior, en el
distrito Lago Sur Trujillo podría proporcionar información sobre los procesos
diagenéticos, morfología de la pirita y su tamaño, e inferir el paleoambiente de
formación.
Objetivo general
Caracterizar la pirita presente en las muestras de núcleo del yacimiento Eoceno “B”
Superior Formación Misoa, Distrito Lago Sur Trujillo y su mecanismo de formación
que permitan inferir las condiciones paleoambientales.
Objetivos específicos
Determinar el contenido de pirita en las muestras de núcleo a partir del cálculo
del azufre inorgánico elemental.
Caracterizar la pirita diagenética morfológica y texturalmente por medio de los
análisis de Microscopia Electrónica de Barrido (MEB) con EDX (Energy
Dispersive X-ray Spectroscopy).
Caracterizar desde el punto de vista mineralógico muestras de núcleo del
Eoceno B-Superior aplicando Difracción de Rayos X (DRX) e inferir condiciones
paleoambientales de formación.
En el desarrollo de la investigación se utilizaron diferentes métodos y técnicas para
cumplir con los objetivos propuestos.
Métodos teóricos:
Análisis y síntesis de la información obtenida a partir de la revisión de la
documentación y literatura especializada.
Inductivo – deductivo: para estudiar las diferentes morfologías de la pirita través de
los análisis geoquímicos.
15
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Métodos empíricos: en la presente investigación se aplican:
Las entrevistas y criterios de expertos: para comprobar la existencia de
investigaciones y antecedentes relacionados con el tema.
Métodos y herramientas de la química analítica.
Procesamiento para la elaboración de mapas por medio del simulador Discovery.
El trabajo se ha ordenado de la siguiente manera: resumen, introducción, a
continuación tres capítulo: el capítulo I, denominado geoquímica de yacimientos y
morfología de la pirita. El capítulo II, presenta los métodos y técnicas empleados en
la investigación. El capítulo III, el análisis e interpretación de los resultados.
Finalmente las conclusiones, recomendaciones y bibliografía empleada en la
investigación. También se presenta un conjunto de anexos.
16
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
CAPÍTULO I. MARCO TEÓRICO
1.1 Introducción
El marco teórico es la etapa donde se recopila la información documental para
confeccionar el diseño metodológico de la investigación, es decir, el momento en que
se establece cómo y qué información se recogerá. Simultáneamente, la información
recogida para el marco teórico proporcionará un conocimiento profundo de la teoría
que le da significado a la investigación. Es a partir de las teorías existentes sobre el
objeto de estudio, como pueden generarse nuevos conocimientos.
1.2 Antecedentes
A continuación, se citan aquellos estudios que se han realizado a nivel nacional
sobre el tema, que son similares al ejecutado; por tal motivo, se han seleccionado
aquellos que guardan relación con el estudio propuesto, para lo cual se consideró su
relevancia y cercanía en el tiempo.
- K.G. Taylor, J.H.S. Macquaker (1999) realizaron un estudio sobre la morfología de
la pirita diagenética temprana en una sucesión de lutitas: la formación Cleveland de
arena con óxido de hierro del Jurásico Inferior, Este de Inglaterra, donde la pirita
presenta dos morfologías diferentes: pirita framboidal, comúnmente asociado con la
materia orgánica (bitumen y kerógeno), y la pirita euhedral, asociado con gránulos de
arcilla detrítica. Estas dos morfologías son únicas. La pirita framboidal está presente
en lutitas ricas en arcilla, arena con óxido de hierro, unidades ricas en apatita y
algunas lutitas ricas en limo. La Pirita euhedral está presente en lutitas ricas en limo y
arena. El análisis isotópico del δ34S (isótopo del azufre 34) de las seis muestras de
pirita sugieren que ambos tipos de morfología de pirita precipitaron durante la
diagénesis temprana a partir del agua intersticial con acceso abierto al agua de mar,
17
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
aunque ambos tipos probablemente actuaron como sitios para continuar la
precipitación de la pirita durante el enterramiento.
- Alfred V. Hirner, Brian W. Robinson (1992) estudiaron la relación genética entre el
azufre elemental, Orgánico y Pirítico en los sedimentos, donde plantean que bajo
condiciones reductoras, las especies de azufre orgánico e inorgánico interactúan
unos con otros en el curso del ciclo del azufre sedimentario. Esto último se discute en
conexión con estudios de crudos de Alemania, Nueva Zelanda y Kuwait. Las formas
orgánicas e inorgánicas del azufre pueden ser utilizadas en la solución de problemas
prácticos de exploración y geoquímica ambiental: el azufre elemental es incorporado
en la materia orgánica sin fraccionamiento isotópico significativo, y conduce a
distribuciones intermoleculares características de
32
S y
34
S en las fracciones
orgánicas.
- J. Borrego, J. Monteverde, J.A. Morales, B. Carro y N. López (2003) estudiaron la
morfología de la pirita diagenética en sedimentos recientes del estuario del Río Odiel
(SO de España), donde resaltan que los azufres muestran tres morfologías
diferentes: agregados de microcristales, agregados de framboides y macrocristales
de pirita euhedral. La génesis de estas morfologías de pirita se producen en
ambientes no estrictamente anóxicos con un continuo aporte de hierro y sulfato
donde la actividad bacteriana induce un rápido crecimiento de microcristales.
- J. Alonso-Azcárate et al (1999) plantean el estudio textural e isotópico de los
sulfuros diseminados en los sedimentos de la cuenca de Cameros (La Rioja,
España), donde los materiales lutíticos de la Cuenca de Cameros presentan en su
composición mineralógica muy pequeñas cantidades de sulfuros diseminados (pirita
y pirrotita). La pirita sedimentaria aparece fundamentalmente formando framboides,
cristales euhedrales y sustituyendo la concha de fósiles. Las piritas sedimentarias se
generaron por reducción bacteriana de sulfatos sedimentarios.
1.3. Geoquímica de yacimientos
La geoquímica de yacimientos abarca el estudio de los fluidos en los yacimientos de
petróleo (crudo, agua y gas), sus orígenes e interacciones con el yacimiento (Larter y
Aplin, 1994). También puede ser definida como la elucidación mediante
18
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
caracterización elemental, isotópica y molecular, los procesos de entrampamiento,
llenado de fluidos en el yacimiento, la naturaleza de las interacciones y las
variaciones en composición y propiedades en el tiempo (López, 2005).
1.3.1 Geoquímica de yacimientos petrolíferos
La geoquímica de yacimientos abarca el estudio de los fluidos en los yacimientos de
petróleo (crudo y gas), sus orígenes e interacciones con el yacimiento (Larter y Aplin,
1994). También puede ser definida como la elucidación mediante caracterización
elemental, isotópica y molecular, los procesos de entrampamiento, llenado de fluidos
en el yacimiento, la naturaleza de las interacciones y las variaciones en composición
y propiedades en el tiempo (López, 2005).
Algunas de las áreas de estudio de la geoquímica de yacimientos son las siguientes:
Distancia de migración y dirección de llenado del yacimiento
Grado de mezcla de crudos
Continuidad del yacimiento
Monitoreo de producción
Determinación de heterogeneidades (calidad de yacimientos y fluidos)
Predicción y explicación de fenómenos relevantes para el manejo de los
yacimientos (por ejemplo, precipitación de sólidos)
1.4 Parámetros geoquímicos
Los parámetros geoquímicos son entidades químicas de origen natural que están
presentes en los yacimientos de petróleo y gas. Su ocurrencia puede ser evidenciada
en la forma de un elemento o de un compuesto químico (Xuet al., 2003; Zielinski R. y
Budahn, 2007; Molsonet al., 2008). En términos prácticos, los parámetros
geoquímicos de yacimientos son: elementos mayoritarios, minoritarios, trazas y sus
relaciones, isótopos estables y radiogénicos, especies disueltas, aniones, cationes,
complejos,
compuestos
relacionados
con
la
materia
orgánica
como
los
biomarcadores, compuestos organometálicos, macromoléculas como los ácidos
fúlvicos y húmicos, pH, Eh, composición mineralógica de la roca yacimiento, entre
otros.
19
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
1.5 Azufre
El azufre, décimo elemento en el universo y décimo cuarto elemento más abundante
en la superficie de la tierra, es el que define los minerales de sulfuro y proporciona
información detallada sobre los orígenes de los mismos a través de sus isótopos
estables. Las variaciones en la composición isotópica de minerales de sulfuro y
componentes relacionados, tales como minerales de sulfato o especies de azufre
acuosas, causados por la partición preferencial de isótopos entre fases que
contienen azufre, se conoce como fraccionamiento. Estas variaciones surgen de las
diferencias en la temperatura, o más importante, reacciones de oxidación y reducción
actuando sobre el azufre. Las reacciones de oxidación y reducción pueden ocurrir a
altas temperaturas, tales como en sistemas ígneos, a temperaturas intermedias, tales
como en sistemas hidrotermales y a bajas temperaturas durante la diagénesis
sedimentaria. A altas temperaturas, las reacciones tienden a ocurrir en condiciones
de equilibrio, mientras a baja temperatura, el desequilibrio prevalece. (Seal, 2006).
1.6. Mecanismos de acidificación en yacimientos:
Las concentraciones de H2S y CO2 normalmente son de origen natural (presencia de
bacterias), pero sin embargo hay ciertas circunstancias que incitan a su generación,
esta puede ser promovida por la influencia antrópica (Es la influencia que realiza el
hombre en determinados ámbitos. Un ejemplo muy claro de la influencia antrópica se
encuentra en el medio ambiente, en donde se realizan prácticas como la tala,
contaminación por agroquímicos, etc. Que modifican el entorno, creando en muchas
ocasiones condiciones adversas) en la búsqueda de optimizar la tasa de producción
de hidrocarburos para el yacimiento, por medio de recuperaciones secundaria
utilizando técnicas de inyección de agua y gases inmiscibles.
Para que el H2S pueda ser generado es necesario la existencia de ciertos factores
ambientales y la presencia de bacterias y compuestos con azufre en su estructura. Si
existen las condiciones ambientales propicias como temperatura, bajo contenido de
oxígeno disuelto, flujo lento y un pH adecuado, entre otros, las bacterias del tipo
Desulfivitrio reducirán los sulfatos presentes en el flujo produciendo una serie de
sulfuros que pasarán a la corriente del fluido.
20
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
La mayor parte de las concentraciones de H2S en los reservorios, se deben a la
presencia de bacterias sulfato reductoras (BSR) las cuales son bacterias que tienen
la facultad de reducir sulfato, sulfito o tiosulfato de manera no asimilatoria. De forma
usual, el agua que es inyectada en algunos casos en pozos para un aumento de
presión y producción del petróleo contienen disuelta cantidades se azufre (iones
sulfitos) tal como el agua de mar.Por lo tanto se puede decir que la escasez de
azufre en el agua debería de impedir o limitar las actividades de BSR y la generación
respectiva de H2S. De tal forma es recomendable que las aguas reinyectadas en los
pozos, realizarle tratamientos biocidas (destrucción de microorganismos) en las
instalaciones periódicamente.
Otro aspecto para que el sulfuro de hidrogeno puede estar presente en yacimientos,
sería la inyección de soluciones ácidas como el ácido clorhídrico (HCl) en reservorios
para la disolución de incrustaciones en tuberías, esta se realiza para tratar pozos con
formación de carbonatos (CO3=)
1.7. Sulfuro de hidrógeno (H2S)
El sulfuro de hidrógeno es un hidruro covalente de fórmula H2S, estructuralmente
ligado al agua ya que el oxígeno y el azufre se encuentran en el mismo grupo de la
tabla periódica. El mismo es incoloro, inflamable, toxico y posee un olor característico
muy desagradable. Se encuentra naturalmente en yacimientos de petróleo, gas
natural, gases volcánicos y aguas termales. Las bacterias reductoras de sulfatos
SO4= son los principales responsables de la generación de H2S bajo condiciones
anaerobias. Propiedades del H2S se muestran en la tabla siguiente:
1.8 Geoquímica de azufre en los sedimentos
La especiación, abundancia y composición isotópica de las fases diagenéticas que
contienen azufre resultan de un sistema complejo que involucra, entre otras variables
de control, el grado de oxigenación bentónica. Las relaciones entre carbono orgánico
y azufre de la pirita o azufre total han sido ampliamente utilizadas en sedimentos
marinos antiguos y recientes como indicadores de la oxigenación relativa de
paleoambientes (Raiswell y Berner, 1985; Raiswellet al., 1988; Dean y Arthur, 1989;
Beinet al., 1990; Middelburg, 1991). Un número de estudios, han mostrado que los
21
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
gráficos carbono/azufre suministran información útil pero tienen el potencial para
múltiples interpretaciones (Dean y Arthur, 1989; Beinet al., 1990; Zaback y Pratt,
1992). Varios estudios (Kohnenet al., 1990; Mossmannet al., 1991; Ferdelmanet al.,
1991; Schimmelmann y Kastner, 1993; Zaback y Pratt, 1992; Aplin y Macquaker,
1993; Raiswellet al., 1993) han enfatizado la importancia de la materia orgánica y el
azufre elemental como importantes sumideros diagenéticos recientes de azufre
reducido y parcialmente oxidado en sedimentos marinos. La incorporación de azufre
dentro de la materia orgánica parece ser más favorable bajo condiciones donde las
especies de azufre acuosas parcialmente oxidadas tales como los polisulfuros
pueden estar presentes. (Mossmannet al., 1991; Raiswellet al., 1993; Aplin y
Macquaker, 1993). Consecuentemente, cambios en la abundancia relativa del azufre
mineral, orgánico y elemental pueden ser usados para interpretar las condiciones del
agua en los poros antigua e inferir los ambientes bentónicos en el pasado.
Un obstáculo importante para la interpretación de paleoambientes basado en la
abundancia de productos diagenéticos proviene de la incertidumbre acerca del
tiempo relativo de formación de los compuestos azufrados. La formación de
compuestos de azufre diagenéticos puede continuar por mucho tiempo después de la
depositación del sedimento o comenzar sobre la interfase agua-sedimento.
Limitaciones en el tiempo de formación de especies de azufre pueden ser
proporcionadas por la composición isotópica del azufre estable (Goldhaber y Kaplan,
1980; Chantonet al., 1987; Mossmannet al., 1991; Zaback y Pratt, 1992). A pesar de
que el ciclo diagenético y deposición temprana del azufre no es claramente
comprendido, la composición isotópica de la especie azufre individual puede ser
usada para evaluar su génesis, secuencia de incorporación y condiciones presentes
en el ambiente bentónico durante la formación de productos de azufre.
Las relaciones carbono/azufre, abundancia relativa de las especies de azufre (pirita,
ácidos volátiles, azufre elemental, querógeno, bitumen y sulfato), así como las
abundancias isotópicas de estas especies de azufre son usadas para reconstruir las
condiciones diagenéticas y deposicionales durante los últimos 160 mil años en la
cuenca de California.
22
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
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1.9. Definición, mineralogía y ambientes de formación de morfologías
framboidales en sulfuros de hierro y otros minerales.
El término framboide proviene del francés framboise (frambuesa) y fue usado por
primera vez por Rust (1935) para referirse a agregados subesféricos de pequeños
cristalitos de pirita en depósitos de yacimientos minerales tipo Mississipi Valley. Su
estudio ha ocupado a muchos científicos durante gran parte del siglo XX (por ejemplo
Schneiderhöhn 1923; Love y Amstutz 1966; Kalliokoski 1974; Ramdohr 1980;
Schallreuter 1984; Wilkin y Barnes 1997) y los primeros años del siglo XXI (Merinero
2005, Merinero et al 2005a, 2006b, 2008a; Ohfuji y Rickard 2005; González et al.
2006a, 2006b).
Se ha publicado una gran cantidad de literatura sobre los framboides con especial
interés a su posible relación con procesos biológicos. Durante un tiempo se llegó a
considerar que se trataba de microorganismos fosilizados (Schneiderhöhn 1923;
Love 1957; 1962), e incluso, colonias de bacterias. Berner (1969) y Farrand (1970)
fueron los primeros en demostrar, de manera experimental, que la actividad
bacteriana no es un prerrequisito necesario para la formación de framboides,
empezando a considerarse como un término textural, y no genético, para describir
agregados de microcristales.
Las definiciones de framboides más modernas se desarrollan a partir de los tres
principales atributos de los mismos (Ohfuji y Rickard 2005):
1. Morfología externa: agregados microscópicos esféricos o subesféricos,
usualmente con diámetros entre 1 y 20 μm, siendo raros los framboides de tamaño
superior a 50μm (Wilkin et al. 1996).
2. Estructura interna: constituidos por un empaquetado hexagonal o cúbico
compacto de 103 a 106 microcristales, es decir, el interior no es homogéneo.
Además, la estructura interna puede presentar un determinado orden o puede estar
totalmente desordenada (microcristales dispuestos totalmente al azar).
3. Uniformidad de tamaños y morfologías: todos los microcristales tienen el mismo
tamaño (entre 0,1 y 20 μm, aunque usualmente no tienen más de 2μm de diámetro) y
23
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
presentan el mismo hábito (normalmente euhedral, octaédrico, piritoédrico, o, menos
común, cúbico o esferoidal).
Por lo tanto, se puede definir framboide como un agregado microscópico esférico o
subesférico de microcristales del mismo tamaño y morfología. Esta definición puede
extenderse para incluir otras morfologías externas, como por ejemplo agregados
irregulares no esféricos, con formas elípticas o poligonales.
La textura framboidal se asocia habitualmente con la pirita y otros sulfuros de hierro,
pero también ha sido observada en otros minerales, como óxidos, hidróxidos y
carbonatos.
Como se verá en apartados posteriores, la greigita y la mackinawita son
monosulfuros de hierro relacionados con la formación de pirita, y en algunas
ocasiones pueden ser precursores de la misma. Las propiedades ferrimagnéticas de
estos minerales se han propuesto para explicar la formación de framboides. Existen
muchas referencias de greigita y mackinawita framboidal (Nuhfer y Pavlovic 1979;
Bonev et al. 1989; Ariztegui y Dobson 1996; Wilkin y Barnes 1997; Rowan y Roberts
2006), además de coexistencia de greigita y pirita con morfologías framboidales
(Roberts y Turner 1993; Jiang et al. 2001; Roberts y Weaber 2005; Roberts et al.
2005; Ortega et al. 2006).
También se ha obtenido greigita y mackinawita framboidal de manera experimental
(Sweeney y Kaplan 1973; Wilkin y Barnes 1996; Wang y Morse 1996; Morse y Wang
1997; Butler y Rickard 2000). Es posible la formación de marcasita framboidal,
probablemente a pH muy bajo (Ixer y Vaughan 1993; Youngson 1995; Falconer et al.
2006).
Se han descrito framboides de sulfuros de cobre en sedimentos de yacimientos
minerales (Alyanak y Vogel 1974; Sawłowicz 1990) aunque algunos de ellos pueden
ser seudomorfos de framboides de pirita (Sawłowicz 1992; Oszczepalski 1999). Los
framboides de sulfuros de zinc son más raros, pero existen varios trabajos que
describen formas parecidas a framboides (Lebedev 1967; Degens et al. 1972; Luther
et al. 1980; Gammons y Frandsen 2001).
24
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
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Especialmente interesantes son las referencias sobre magnetita framboidal y otras
formas esféricas similares, ya que existen descripciones en materiales terrestres,
sobre todo en carbonatos, (Bethke y Marshak 1990; Suk et al. 1990a; Evans y
Elmore 2006) y en meteoritos y polvo cósmico (Kerridge 1970; Jedwab 1971;
Zolensky et al. 1996; 2002; Hua y Buseck 1998; Boctor et al. 2003; Abreu y Brearley
2005; Gounelle et al. 2005). El principal origen propuesto para la magnetita
framboidal es la oxidación de framboides de pirita (Lu et al. 1990; Suk et al. 1990a,
1990b; 1991; Saffer y McCabe 1992; Housen et al. 1993a, 1993b; Evans y Elmore
2006), aunque también se ha propuesto un origen primario para este tipo de textura
en la magnetita (Wilkin y Barnes 1997), o incluso a partir de pirrotina framboidal
(Zolensky et al. 2002).
Por otro lado, existen varias referencias sobre morfologías framboidales o similares
en carbonatos. Se han descrito formas esféricas de dolomita de tamaño entre 0,2 y 1
μm compuestas a su vez de esferas de 100 nm de diámetro en lagos del sur de
Australia (Von-der-Borch y Jones 1976). También se han producido, de manera
experimental, formas similares de dolomita de tamaño entre 1 y 5 μm a partir de
geles de carbonato (Müller y Fishbeck 1973). En el sistema kárstico de Visean
(Nielsen et al. 1997) se han descrito framboides de pirita junto con cristales
esferoidales de dolomita con una posible relación con actividad bacteriana. Nehrke y
Cappellen (2006) describen framboides de vaterita con posterior transformación a
calcita.
En cuanto a oxihidróxidos de hierro framboidales existen diversas referencias,
aunque en la mayoría de ellas se trata de productos de oxidación y reemplazamiento
de pirita. Las mineralogías descritas son goethita (Mucke et al. 1999; Dill y Melcher
2004), lepidocrocita, szomolnokita y hematites (Lougheed y Mancuso 1973). Son
comunes las descripciones de oxihidróxidos de hierro asociadas a oxidación de pirita
framboidal formando halos y recubrimientos externos de las estructuras esféricas de
pirita (Weber et al. 2004; Sapota 2005; Merinero et al. 2005a; 2008a; Evans y Elmore
2006).
25
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Existen otras morfologías relacionadas con los framboides subesféricos que
presentan muchas de las características de estos, por ejemplo, la presencia en su
interior de microcristales del mismo tamaño y forma. En los próximos apartados se
describen algunas de estas morfologías que, aunque no pueden clasificarse
estrictamente como framboides, comparten propiedades y orígenes comunes. Entre
ellos se encuentran: (Ver figura 1)
Framboides irregulares
En sedimentos naturales, especialmente en sedimentos actuales, es posible
encontrar pirita formando masas irregulares de microcristales que presentan hábitos
y tamaños idénticos, e incluso desarrollan cierta organización, similar a la que se
puede encontrar en el interior de algunos framboides (Bertolin et al. 1995; Jiang et al.
2001; McKay y Longstaffe 2003).
Framboides en forma de girasol (Sunflower framboids)
Los framboides en forma de girasol son texturas constituidas por un núcleo
framboidal y por cristales alargados dispuestos en forma radial alrededor del núcleo
(Love y Brockley 1973; Ostwald y England 1977; Kosacz y Sawłowicz 1983; Brown y
McClay 1998; England et al. 2002; Freitag et al. 2004). Los cristales exteriores
pueden ser tanto de pirita como de marcasita y pueden crecer de manera continua
desde los microcristales más externos del núcleo framboidal o de manera separada.
Asimismo, se han descrito granos esféricos de pirita con textura framboidal en el
núcleo y masiva en la parte externa, con un posible origen secundario de esta última
(Paktunc y Davé 2002; Merinero et al. 2005a; 2008a; Rowan y Roberts 2006; Dekov
et al. 2007; Zielinski et al. 2007).
Racimos de framboides y poliframboides
El término poliframboide fue introducido por Love (1971) para describir agregados de
numerosas unidades de framboides y otras morfologías asociadas (Massaad 1974;
Stene 1979; Sawłowicz 1993; Ohfuji y Akai 2002; Roberts y Weaber 2005; Roberts et
al. 2005; Merinero et al. 2005a; 2006b; 2008a; Wignall et al. 2005). Cuando estos
agregados están formados por framboides de tamaño uniforme y empaquetado
26
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
denso se utiliza el término racimo o cluster (Böttcher y Lepland 2000; Taylor y
Macquaker 2000; Paktunc y Davé 2002; Otero et al. 2005). El tamaño de los
poliframboides y racimos de framboides es variable: desde unas pocas micras hasta
varios milímetros. Los bordes pueden ser irregulares, estar modificados por los
minerales de alrededor o adaptados a la forma del hueco que rellenan (por ejemplo,
una concha de foraminífero, Love 1967; Merinero et al. 2005a; 2006b, 2008a).
Finalmente, a los grupos de numerosos framboides, con microcristales en los
espacios entre ellos, se les ha denominado framboides velados (Passier et al. 1999),
y se interpretan como estructuras de reemplazamiento en conchas de carbonato de
microfósiles que han sido disueltas previamente.
Figura 1. Morfologías relacionadas con pirita framboidal. A. Framboides irregulares. B. Cluster de
framboides con escala = 10 μm. C. Framboides velados D. Cristales euhedrales junto a framboides E.
Aureolas de oxidación alrededor de framboides de pirita. F. Framboides disuelto con crecimiento de
pirita masiva en los intersticios. Fuente: Rosario Lunar Hernandez et al.
27
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Cristales euhedrales
La presencia de cristales euhedrales con rangos de tamaños similares a los que
presentan los framboides (Raiswell 1982; Passier et al. 1999; Taylor y Macquaker
2000), y de otras morfologías parecidas a framboides con desarrollo de caras y/o
hábitos poligonales (Martínez-Frías et al. 1997; Merinero et al. 2005a; 2008a; Ohfuji y
Rickard 2005), es bastante común en ambientes naturales con una más que posible
relación genética con las morfologías framboidales (Sawłowicz 2000; Merinero 2005;
Merinero et al 2008a) con las que coexisten en muchas ocasiones (Passier et al.
1999; Liagathi et al. 2005; Price y Pichler 2006).
Los framboides y los cristales euhedrales comparten un origen primario y muchas
veces se forman de manera conjunta, posiblemente debido a variaciones en la
velocidad de nucleación. Sin embargo, las morfologías masivas que acompañan a la
pirita framboidal (agregados, recrecimientos, rellenos, etc.) se consideran texturas
con un origen secundario (Wilkin et al. 1996).
1.10 Ambientes de formación de la pirita framboidal
La morfología más común de la pirita en ambientes sedimentarios es la framboidal,
incluyendo sedimentos no consolidados recientes, tanto marinos como lacustres
(Sweeney y Kaplan 1973; Perry y Pedersen 1993), columnas de agua anóxicas
(Ross y Degens 1974; Muramoto et al. 1991; Wilkin y Barnes 1997; Suits y Wilkin
1998), incluso rocas sedimentarias antiguas del Arcaico (Hallbauer 1986). Los
framboides de sulfuros son especialmente comunes en sedimentos anóxicos, donde
la reducción bacteriana de sulfatos es muy activa y la cantidad disponible de metales,
principalmente hierro, es suficiente para que precipiten los sulfuros. Sin embargo, la
pirita framboidal también está presente en acuíferos arenosos someros, donde la
velocidad de reducción bacteriana de sulfatos es tres órdenes de magnitud más baja
que en ambientes marinos (Jakobsen y Postma 1999). También se encuentra pirita
framboidal en sedimentos marinos bajo condiciones oxidantes, donde la reducción
bacteriana de sulfatos queda reducida a pequeños nichos (Jørgensen 1977).
28
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
El sulfuro más abundante en yacimientos minerales de carbones es la pirita con
morfología framboidal (Weise y Fyfe 1986; Kostova et al. 2005; Hower et al. 2007).
La asociación de pirita framboidal con restos fósiles de plantas es bastante común
(García-Guinea et al. 1998; Bajpai et al. 2001; Grimes et al. 2002), incluso se han
descrito framboides de pirita en el interior de libros antiguos (García-Guinea et al.
1997).
Es importante destacar la abundancia de pirita framboidal en residuos procedentes
de explotaciones mineras, con gran cantidad de estudios sobre la oxidación de la
misma en estas condiciones y sus repercusiones medioambientales (Velasco et al,
1998; Sánchez-España et al. 2005; Weber et al. 2004; 2006).
Además de los ambientes sedimentarios, la pirita framboidal es muy abundante en
rocas asociadas a yacimientos hidrotermales (Kanehira y Bachinski 1967; Ostwald y
England 1977; England y Ostwald 1993; Martínez-Frías et al. 1997; Agusto et al.
2004; Bölücek et al. 2004). También se ha descrito pirita con morfología framboidal
en rocas volcánicas (Love y Amstutz 1969) y metamórficas (Schieber y Baird 2001;
Boyle et al. 2003).
La textura framboidal es la más común en los sulfuros de hierro que precipitan de
manera conjunta a los carbonatos autigénicos asociados a emisiones de metano
(Orpin 1997; Stakes et al. 1999; Peckmann et al. 2001; Han et al. 2004; Mazzini et al.
2004; 2006; Kocherla et al. 2006; Merinero 2005; Merinero et al 2005a; 2006b;
2008a).
1.11 Ubicación geográfica
La Cuenca Occidental se encuentra situada en la parte noroccidental del país en lo
que se conoce como Cuenca del Lago de Maracaibo, siendo ésta la de mayor
historia de producción en Venezuela. Dentro de la misma al sureste, la comprenden
los yacimientos del Eoceno B de las regiones de Lago y Tierra (Campos Moporo,
Franquera, La Ceiba, San Lorenzo, Tomoporo Tradicional y Área 8 Norte) las cuales
están en procesos de exploración y producción de hidrocarburos.Los campos
Franquera, Moporo y La Ceiba (FRAMOLAC) están ubicados al sureste de la Cuenca
29
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
del Lago de Maracaibo, comprende los yacimientos del Eoceno B de las regiones
Lago y Tierra con una extensión areal de 620 Km2 (Figura 2).
Los campos Franquera, Moporo y La Ceiba (FRAMOLAC) ubicados en tierra y
adscritos a la División Sur Lago Trujillo, se encuentran situados entre el Estado
Trujillo y el Estado Zulia de Venezuela, son campos en desarrollo cuyos datos
oficiales indican un POES de 7.749 MMBNP, unas reservas recuperables de crudo
liviano de 1.483 MMBNP, cuentan actualmente con 9 yacimientos en producción, 35
pozos activos, proporcionando un caudal de producción de aproximadamente 65.000
BNPD de crudo y 21 MMPCND de gas. El primer pozo perforado en estos campos de
tierra se realizó en La Ceiba en el año 1998, y de allí en adelante se ha continuado
con la perforación de pozos en estos campos, contando con un plan de explotación a
20 años.
Area Proyecto
FRAMOLAC
Bloque VII Ceuta
Campos Moporo,
Franquera, La
Ceiba, San
Lorenzo,
Tomoporo
Tradicional y Área
8 Norte
VII
Figura 2. Ubicación geográfica del área de FRAMOLAC. Fuente: PDVSA. (2013)
30
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
1.10.1 Descripción del Campo Franquera
El Campo Franquera se encuentra ubicado a 6 km en dirección Este Franco
del parcelamientoTomoporo entre el Estado Zulia y Trujillo, referenciado con las
siguientes coordenadas Nor-oeste X=276830 Y=1066994 y Sur-este X=288990
Y=1050949. Esta área cuenta con 17 pozos completados hasta el cierre de Abril2013 y 3 en actividad de perforación. El pozo descubridor fue el FRA-1X, ubicado
geográficamente en el parcelamiento Ciénaga del Carrillo al norte del Caño Carrillo y
al sureste del parcelamiento Tomoporo, en el Municipio Baralt del Estado Zulia, a 3.2
Km al sureste del pozo TOM0001X, 5.2 Km. al noreste del pozo TOM0008 y 4.3 Km
al noreste del TOM0019. Geológicamente, está situado en el bloque deprimido de la
Falla Pasillo 1, la cual limita el área hacia el este con el Yacimiento Eoceno B-SUP
VLG3729. El FRA-1X inició actividades de perforación el 24 de Junio del año 2004,
cuando inició las operaciones de mudanza a la locación, como pozo exploratorio se
propuso perforar para evaluar la prospectividad de las arenas de la Formación Paují
(Arenas Basales) y Misoa (desde B-Superior hasta C-Superior) de edad Eoceno
hasta el Grupo Cogollo de edad Cretácea; sin embargo, debido a problemas
operacionales, el pozo no alcanzó la profundidad final estimada, llegando hasta una
profundidad de 19090 pies, por lo cual únicamente se logró evaluar las arenas de
edad Eoceno, descubriendo tres (03) nuevos yacimientos, B-4 FRA0001, B-3
FRA0001 y B-1 FRA0001, Unidades Informales “B-1”, “B-3” y “B-4” de la Formación
Misoa.
Con el fin de delimitar los yacimientos descubiertos por el pozo FRA-1X, el 5
de Noviembre del 2007 comenzaron las actividades para la perforación del pozo
delineador FRA-2X, el mismo se encuentra ubicado geográficamente en la región sur
oriental del Lago de Maracaibo en los predios del Parcelamiento Buyai, al sureste de
los Parcelamientos Ciénaga del Carrillo, al sur del Caño Carrillo y al sureste del
ParcelamientoTomoporo, al oeste del Pueblo 3 de Febrero, del Estado Trujillo en el
Municipio la Ceiba. Este pozo probó la continuidad de los yacimientos B-4 FRA0001,
B-3 FRA0001 y B-1 FRA0001, e incorporó nuevas reservas, aprobando oficialmente
la incorporación de nuevas reservas, con un POES de 1027 MMBN, 87 MMBN y
498.7 MMBN, con reservas recuperables en el orden de 83000MBN (FR/8.1), 8600
31
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
MBN (FR/9.9) y 62300 MBN (FR/12.5), para las unidadesinformales “B-1”, “B-3” y “B4”, respectivamente. Ver figura 3.
Actualmente el campo Franquera tiene dos yacimientos activos, el B-1
FRA0001 y B-4 FRA0001. La tabla 1 muestra los datos oficiales de ambos
yacimientos.
Tabla 1. Datos oficiales de los yacimientos del campo Franquera. Fuente: PDVSA. (2013)
Campo
Yacimiento
Gravedad API
Franquera
B-1 FRA0001 y B-4 FRA0001
22
Formación
Misoa
Porosidad
16% (B-1) y 10-12% (B2)
Permeabilidad
Reservas probadas (crudo)
100-600 mD (B-1) y 15-85 mD
(B-4)
1581,85 MMBLS
Reservas recuperables
151,9 MMBLS
Reservas probadas (gas)
214,6 MMMPC
Reservas recuperables
20,2 MMMPC
Factor de recobro
8,1 - 12,5% (crudo y gas)
Presión original
7300 lpc
Presión de burbujeo
1500 lpc
Pozos TIPO
Tipo de completación
Verticales y desviados
Flujo natural (PTN)
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Figura 3. Ubicación geográfica del Campo Franquera. Fuente: PDVSA. (2013)
1.10.1.1 Área del Campo Franquera.
El Campo Franquera se encuentra integrado por 3 Yacimientos oficiales; B-1
FRA0001, B-3 FRA0001 y B-4 FRA0001. Los mismos abarcan una extensión de mas
de 8500 acres con un total de 17 pozos terminados hasta ahora y 3 pozos en fase de
perforación. El Campo vio un incremento sustancial en su producción diaria de
petróleo durante el año 2012, pasando de 10 MBPPD a casi 35 MBPPD, debido
básicamente al aporte de nuevos pozos perforados. Ver figura 4.
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• FRANQUERA
UBICACIÓ
UBICACIÓN GEOGRAFICA
• Yacimientos: 3
• POES: 1905 MMBLS
• Reservas Recuperables: 189 MMBLS
13600
FRA-6
L
D
14000
FRA-4
L
FRA-3
FRA-1
L
D
D
FRA-5
N
L
• Petró
Petróleo Acumulado: 18,2 MMBLS
• Reservas Remanentes: 171 MMBLS
• Mecanismo de Producció
Producción: Compresibilidad de
FRA-2
L
la Roca y Expansión de Fluidos.
D
• Prof. Pozo: 15000’
15000’ – 19100’
19100’
FRA-DEL-2
FRA-DEL-3
• Producció
Producción Pozo: 400-3000 BNPD
D
L
• Método de Producció
Producción: FN / BES / LAG
• Producció
Producción Marzo 2013: 36,14 MBls/d
• Nº Pozos Completados: 17
• Nº Pozos Activos: 15
Figura 4. Datos básicos y parámetros de producción del campo Franquera. Fuente: PDVSA.
(2013)
El método de producción predominante en el Campo Franquera es por
levantamiento artificial, utilizando en muchos casos bombeo electro sumergible
(BES) requerido para cubrir la deficiencia de energía dentro de la boca del pozo para
levantar la columna de petróleo debido principalmente a las altas profundidades de
los yacimientos (entre 15.000 a 19.100 pies).
Los yacimientos presentan características volumétricas que envuelven un total
de 189 MMBN de reservas recuperables, distribuidas mayoritariamente en las
unidades de B-1 y B-4 del miembro B-Superior; para un total de 171 MMBN de
reservas remanentes aun disponibles en el Campo Franquera.
1.10.2 Área del Campo Moporo.
Comprende tanto el área del lago (Moporo Lago) como de tierra (Moporo Tierra)
ubicado hacia el este de la Falla de Pueblo Viejo, cuyo yacimiento es el B4 VLG3729,
Formación Misoa de edad eoceno medio, situado al sureste del Campo Ceuta. Al
igual que muchos yacimientos del Eoceno de la Formación Misoa en la Cuenca de
Maracaibo, constituye uno de los reservorios más productivos para la corporación
(Chacín et al., 2012).
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1.10.3 Área de la Ceiba.
Se encuentra ubicado en el área de tierra, en la costa este del Lago de Maracaibo,
Municipio La Ceiba, Estado Trujillo. Limita con el Campo Moporo al oeste,
extendiéndose hasta el límite sur de los Campos Barúa y Motatán por el norte,
llegando hasta el flanco andino en su límite sur, dando una superficie total de
1081,62 Km2. Geológicamente los yacimientos del Campo La Ceiba se encuentran
en trampas estructurales con acumulaciones probadas y estimadas principalmente
en las estructuras de pliegues de inversión de las fallas de orientación NNE-SSO,
interactuando con un sistema de fallas transcurrentes en dirección aproximada E-O,
paralelas al sistema de fallas de rumbo del yacimiento vecino al norte (B4 VLG3729)
(Chacín et al., 2012).
1.10.4 Aspectos Geológicos del Campo Franquera.
El estudio Integrado Fase II del campo Franquera, se está realizando en
conjunto con los campos vecinos Moporo y la Ceiba; a fin de construir un modelo
geológico integrado semiregional del área Framolac. El estudio contempla realizar el
modelo estático de yacimientos para las unidades de edad Eoceno pertenecientes a
las formaciones Misoa y Paují, desde B1 hasta B6, y a los sedimentos suprayacentes
de las arenas Basales de Paují (arenas A-9 y A-10). Ver figura 5.
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Figura 5. Columna estratigráfica del área Franquera. Fuente: PDVSA. (2013)
1.10.5 Descripción litológica macroscópica Campo Franquera
Las descripciones litológicas del Campo Franquera se describen a
continuación:
Formación Misoa (Arenas B1)
15653’ - 16202’6” : Este cuerpo arenoso consiste de areniscas de color gris claro a
oscuro, compactas, cuarzosas, de grano medio a fino en partes muy finos, limosas
con bioturbaciones, en parte lutíticas de color gris a gris oscuro, se observan algunas
muestras con granos medio a grueso, generalmente micáceas y carbonáceas.
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Formación Misoa (Arenas B4)
15653’ - 16202’6”: Esta consiste en areniscas de color gris claro a oscuro, bien
estratificadas a macizas, cuarzosas, de grano medio a fino en partes muy finos,
limosas con bioturbaciones lutíticas de color gris medio a oscuro, son generalmente
micáceas y carbonáceas.
1.12 Características geólogo-tectónicas
1.12.1 Estratigrafía del área de Moporo y Franquera
La secuencia estratigráfica que se perfora en el área de Moporo y Franquera, está
constituida de lo más reciente (tope) a lo más antiguo (base) por las siguientes
formaciones (figura 6):
Formación El Milagro (Plioceno Tardío-Pleistoceno): Arenas friables, finas a
gruesas, limos micáceos, interestratificados con arcillas arenosas y lentes lateríticos
bien cementados. Estos sedimentos son de aguas dulces y llanas de carácter fluvial
y paludal, que se depositaron sobre un amplio plano costanero de poco relieve, y
estuvieron expuestos a la meteorización y anegamiento por lo menos tres veces
durante el Cuaternario.
Formación Onia (Plioceno Tardío-Pleistoceno): Areniscas y limolitas de grano
grueso a fino, arcillosas, micáceas y friables, localmente con capas calcáreas. El
contacto superior es transicional y ocasionalmente interdigitado con la formación El
Milagro (suprayacente). La formación Onia es una de varias formaciones no marinas
en la Cuenca de Maracaibo (tal como la formación El Milagro) y de probable
correlación lateral con el flanco norandino por medio de las formaciones Carvajal y
Necesidad. Existen dudas sobre sus correlaciones a través de la cuenca.
Formación La Puerta (Mioceno Tardío): Está compuesta por argilitas abigarradas,
limolitas, areniscas macizas y friables. La unidad contiene intercalaciones marinas de
menor espesor y está subdividida en tres miembros denominados en secuencia
ascendente Poro, Playa y Timoteo. El Miembro Timoteo es el más superior y su
contacto es concordante con la formación Onia (suprayacente). El Miembro Playa es
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el intermedio de la formación La Puerta y se caracteriza por su predominio de
areniscas que lo distinguen de la litología fundamentalmente arcillosa de los
miembros adyacentes (Poro y Timoteo). El Miembro Poro es el más inferior y posee
grandes desarrollos de capas de arcilla y menos proporción de areniscas. En
general, la formación La Puerta correlaciona en su parte media y tope (miembros
Playa y Timoteo) con la formación Isnotú en el Flanco Norte de Los Andes.
Formación Lagunillas (Mioceno Medio): En el campo Bachaquero la formación
Lagunillas está subdividida en tres miembros, que de base a tope son: Lagunillas
Inferior, Laguna y Bachaquero. El Miembro Bachaquero es el superior y está formado
por areniscas arcillosas potentes y su contacto es de carácter concordante con el
Miembro Poro de la formación La Puerta. El Miembro Laguna es el intermedio de la
formación Lagunillas y consiste en alternancias de areniscas bioturbadas
correspondiente a canales de marea o estuarinos junto a lutitas fosilíferas
depositadas en ambientes marinos de plataforma de aguas someras a medias. El
Miembro Lagunilllas Inferior, constituye el intervalo basal de la formación Lagunillas y
representa la evolución de un sistema deltáico destacándose hacia su base los
depósitos más antiguos correspondientes a canales fluviales (rellenos de
paleovalles);
progresivamente
Lagunillas
Inferior-Laguna
es
concordante
y
transicional. La formación Lagunillas es equivalente lateral de la formación Isnotú en
el Flanco Norte de Los Andes.
Formación La Rosa (Mioceno Temprano): Constituida principalmente por
sedimentos marinos (predominantemente lutíticos), ha sido subdividida en dos
miembros que en orden ascendente son Santa Bárbara y Lutitas de la Rosa
(Informal). El miembro Lutitas de La Rosa está constituido primordialmente por lutitas
grises marinas, mientras que el miembro Santa Bárbara, está conformado por
areniscas arcillosas poco consolidadas.
Formación Paují (Eoceno Medio): Esta formación es infrayacente en forma
discordante a la Formación La Rosa. Se encuentra constituida de una espesa
secuencia de lutitas, claramente diferenciable de las areniscas de la formación Misoa
infrayacente. Las lutitas típicas tienen color gris medio a oscuro y son macizas a
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físiles y concrecionarias. Frecuentemente exhiben fractura concoidal. Hacia la base
de esta formación existe el desarrollo de unas capas de areniscas glauconíticas.
Formación Misoa (Eoceno Temprano): En contacto concordante a la formación
Paují se encuentra la formación Misoa. A grandes rasgos, está constituida por
areniscas, limolitas y lutitas intercaladas. Las areniscas presentan tamaño de grano
variado, pero en general, son de grano fino y gradan a limolitas; son duras, micáceas
y carbonáceas. Esta localización se perforó hasta la sub-unidad B-1 de la formación
Misoa.
Figura 6. Columna estratigráfica generalizada del Campo Ceuta-Tomoporo. Fuente: PDVSA. (2013)
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1.12.2 Estratigrafía regional campo La Ceiba
La secuencia estratigráfica en el campo La Ceiba está constituida de base a tope
como se describe a continuación (ver figura 7):
La secuencia se inicia con la formación Colón, de edad Cretácico, la cual está
integrada por lutitas microfosilíferas de color gris oscuro a negras, posteriormente se
depositaron en forma discordante la formación Misoa durante el Eoceno, formada por
la intercalación de areniscas y lutitas. Suprayacente a esta, se encuentra en forma
discordante
los
sedimentos
de
la
formación
Palmar,
correspondientes
a
intercalaciones de areniscas y argilitas. Posteriormente se depositaron los
sedimentos
de
la
formación
Isnotú
durante
el
Mioceno,
conformados
predominantemente por arcillas e intercalaciones de areniscas. Sobre estas
formaciones del Mioceno se sedimentaron en forma concordante la formación
Betijoque de edad Mio-Plioceno, conformados por conglomerados macizos, arcillas
macizas y areniscas poco consolidadas. En forma concordante la cuenca se terminó
de rellenar con sedimentos de la formación Carvajal de edad reciente, que consiste
de arenas y gravas macizas mal cementadas.
La formación Misoa corresponde a la unidad estratigráfica prospectiva en el área y
está dividida operacionalmente en los miembros informales denominados “Arenas B”
y “Arenas C”. La sección superior de la formación Misoa la integran las “Arenas B"
clasificadas en B-Superior (B-1 a B-5) y B-Inferior (B-6 y B-7); mientras que la
sección inferior la constituyen las “Arenas C”, divididas a su vez en C-Superior (C1C3) y C-Inferior (C4-C6).
Como se mencionó anteriormente, la formación Misoa en el Campo La Ceiba se
encuentra erosionada hacia el tope producto de la Discordancia del Eoceno,
encontrándose que hacia el norte (Pozo CEI-6X), la Unidad B-1 y parte de B-2 fueron
removidas, mientras que hacia el sur (Pozo CEI-3X), la erosión fue mayor,
alcanzando incluso hacia la base de la Unidad B-4.
Las Unidades B-4 y B-6, son las más prospectivas en el área. Las mismas están
separadas verticalmente por una lutita regional (Unidad B-5), de un espesor menor
de 500 pies, que separa hidráulicamente las zonas de B Inferior y B Superior.
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�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
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Figura 7. Columna Estratigráfica Campo La Ceiba. Fuente: PDVSA. (2013)
1.12.3 Geología estructural campo Franquera
Estructuralmente, el campo Franquera está constituido por un monoclinal contra la
falla normal VLG-3729, la cual fue parcialmente invertida durante el Eoceno Medio y
Mioceno, de rumbo NO-SE con un buzamiento suave de 3º a 5º hacia el sur. Las
fallas que lo cruzan son normales y desplazamientos que varían entre 50 y 200 pies.
Las fallas principales tienen una dirección preferencial N-S.
Esta estructura está delimitada hacia el norte por la Falla VLG-3729 de dirección
general O-E y buzamiento al norte, originalmente de tipo normal, la cual fue
parcialmente invertida durante el Eoceno Medio y Mioceno, alcanzando saltos
verticales entre 50 y 200 pies a nivel del Terciario. Debido al aumento de espesor de
los niveles más profundos, el salto inverso solo se observa en los niveles someros,
(Paují, Tope de Misoa), mientras que en los niveles subyacentes, el salto es
aparentemente normal, aunque el último movimiento de la falla haya sido inverso. El
límite oeste lo constituye la falla normal denominada Pasillo 1, que buza hacia el este
y tiene una dirección preferencial NNO-SSE, la cual se profundiza hasta el
41
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
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Paleoceno y presenta saltos verticales de hasta 400 pies. Hacia el este, el límite está
definido por una falla normal con buzamiento hacia el este, que se denomina Falla
TOM-1, la cual presenta un salto vertical de hasta 600 pies.
Hacia el sur la estructura monoclinal es cortada preferencialmente en dirección
oeste-este por la falla VLG-3783, con buzamiento al norte y de componente normal,
posee saltos verticales que alcanzan los 300 pies aproximadamente. El pozo FRA0003 estructuralmente a nivel del Eoceno (Unidades B-1 y B-4), está ubicada al
oeste del bloque homoclinal fallado, el cual a este nivel presenta suaves buzamientos
(3-5°).
Este bloque monoclinal está delimitado por las fallas principales que enmarca el
Campo Franquera y presenta además cortes transversales de fallas secundarias
normales e inversas de dirección preferencial NNO-SSE, con saltos que oscilan entre
100-150 pies, relacionadas con la extensión del margen de la cuenca durante el
Eoceno y con los eventos de compresión de la cuenca durante el Mioceno (Figura 8).
Figura 8. Marco Estructural Franquera. Fuente: PDVSA. (2013)
42
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1.12.4 Geología estructural campo Moporo
El yacimiento "B Sup VLG-3729" ha sido dividido estructuralmente en seis regiones,
delimitadas por fallas claramente definidas a partir de los levantamientos sísmicos
del área. Cada región presenta rasgos estructurales que las diferencian entre sí, tal
como se describen a continuación:
Los bloques estructurales correspondientes a las regiones 1 y 3, en rasgos generales
están conformados por un homoclinal de rumbo ENE-OSO y un buzamiento
aproximado de 3 a 7° hacia el sur-sureste, aunque hacia el oeste de ambos bloques
estructurales, se observa un cambio en el buzamiento hacia el suroeste, producto de
los esfuerzos compresivos contra la falla mayor del yacimiento (Falla VLG-3686).
La región 2, está conformada por un homoclinal de rumbo NE-SO, con un
buzamiento promedio de 4° al noroeste. La región 4, corresponde a un anticlinal con
eje en dirección SO-NE, cuyos flancos poseen un buzamiento entre 5 y 10° hacia el
NO, SO y SE. La región 5, está conformada por un anticlinal, cuyo eje se orienta en
dirección N-S y un buzamiento entre 3 y 5° al sureste. La región 6 está representada
por un homoclinal de rumbo O-E y buzamientos entre 3 y 5° al sur. El yacimiento "B
Superior VLG-3729", está limitado como se describe a continuación:
Al norte, por la falla normal VLG-3729 de dirección preferencial O-E y buzamiento
hacia el norte, la cual separa el área 8 sur del Área 8 Norte, hacia el sur en las
regiones 3 y 5, el yacimiento está limitado por un C.A.P. @ -17150' b.n.l., mientras
que en la región 6 el límite lo constituye el C.A.P. @ -17270' b.n.l., Al oeste está
limitado por la falla inversa VLG-3686 de dirección NO-SE y buzamiento hacia el
noreste, la cual separa el área 8 sur del área 2 sur mientras que al este el límite lo
constituye la falla normal pasillo 1, de dirección N-S y buzamiento al este (Figura 9).
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�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Figura 9. Marco Estructural Yacimiento B-Superior VLG-3729. Fuente: PDVSA. (2013)
1.12.5 Geología estructural campo La Ceiba
El área La Ceiba está localizada entre dos estructuras de carácter regional (ambas
de comportamiento transgresivo), al oeste por la Falla de Pueblo Viejo en dirección
NNO-SSE, y al este por los sistemas de fallas del Alto de Barúa, con rumbo N-S.
Localmente, el área La Ceiba está cortada por dos sistemas de fallas, un sistema de
fallas normales NO-SE, relacionadas con la extensión del margen de la cuenca
durante el Eoceno y un sistema de fallas inversas E-O, relacionadas con los eventos
de compresión de la cuenca durante el Mioceno y la consiguiente subsidencia.
El área presenta una alta continuidad, con acumulaciones probadas y estimadas
principalmente en las estructuras de pliegues de inversión de las fallas tipo pasillo,
propiciados en un sistema de fallas transcurrentes en dirección aproximada E-O
44
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
paralelas al sistema de fallas VLG-3729, VLG-3783 y Ceiba 5; intersectado, a su vez,
por el sistema de fallas normales de dirección noreste-sureste de edad Eoceno y el
sistema de fallas inversas de edad Mioceno, de dirección NE-SO, creando un grupo
de bloques o compartimentos que entrampan el hidrocarburo al nivel de las Arenas B
Inferior y Arenas B Superior de la formación Misoa.
Se estima que la inversión del sistema de fallas ocurrió durante el período del
Eoceno hasta el Mioceno, después de la depositación de las arenas B de la
formación Misoa, de edad Eoceno Superior (figuras 10 y 11).
Figura 10. Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0003, MISB6 CEI0001 y MISB6 CEI0004.
Fuente: PDVSA. (2013)
45
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Figura 11. Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0005 y MISB6 CEI0006. Fuente: PDVSA.
(2013)
1.13 Conclusiones
Después de analizar el estado del arte de las diferentes morfología de la pirita y las
investigaciones que han tributado al conocimiento de la geoquímica de los
yacimientos de petróleo, se caracterizaron los yacimientos del Eoceno B Superior de
las regiones Franquera, Moporo y La Ceiba, en cuanto a la geología del área en que
se encuentran emplazados.
Estratigráficamente el área correspondiente a los campos Franquera y Moporo está
representada por secuencias terrígenas: areniscas, arcillas, lutitas y argilitas y en
ocasiones material calcáreo, que van desde el Eoceno Temprano hasta el Plioceno
Tardío-Pleistoceno.
El campo La Ceiba está conformado estratigráficamente por unidades cretácicas
como la formación Colón, formada por lutitas microfosilíferas y en su tope, la
formación Carvajal de edad reciente, constituida por arenas y gravas.
46
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Estructuralmente los tres campos muestran como rasgo común la presencia de fallas
normales de dirección noroeste-sureste, aun cuando presentan algunos rasgos
tectónicos específicos.
47
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Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
CAPÍTULO II. MARCO METODOLÓGICO
2.1 Introducción
El marco metodológico es la sección del trabajo que expone la manera de realizar el
estudio. La investigación científica requiere que estos sistemas; así como también,
las relaciones existentes entre estos, los resultados obtenidos y las evidencias
vinculadas con el problema propuesto, reúnan las condiciones de fiabilidad,
objetividad y validez interna, para lo cual es necesario delimitar los procedimientos
de orden metodológico, con el propósito de dar respuestas a las interrogantes objeto
de estudio. Según Balestrini (2001), el marco metodológico de la investigación es:
“La instancia referida a los métodos, las diversas reglas, registros, técnicas, y
protocolos con los cuales una Teoría y su Método calculan las magnitudes de lo real.
De allí pues, se deberán plantear el conjunto de operaciones técnicas que se
incorporarán en el despliegue de la investigación en el proceso dela obtención de los
datos.” (p. 126).
En atención a lo anteriormente expuesto, para alcanzar los objetivos delimitados al
inicio de la investigación, fueron implementados diversos procedimientos tecnooperacionales de laboratorio para recopilar los datos relacionados al estudio, con la
intención de alcanzar el objetivo general del proyecto, Caracterización Geoquímica y
Mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División Sur del Lago
Trujillo, Occidente de Venezuela. Desde este punto de vista, son desarrollados
importantes aspectos relacionados al tipo de estudio y el diseño de la investigación,
así como las técnicas e instrumentos de recolección de datos.
2.2 Tipo de investigación
Son variados los conceptos y clasificaciones que sobre la investigación científica
existen. La investigación es un proceso, una fase, es una forma operativa en la
búsqueda de respuestas y soluciones a una problemática. Para resolver un problema
desde el punto de vista científico, es conveniente ubicarse en un tipo de
investigación, a fin de seleccionar métodos adecuados y procedimientos específicos
de trabajo. Según Tamayo (2004), existen tres tipos de investigaciones: la histórica,
48
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
la descriptiva y la experimental, siendo la investigación experimental la que “se
presenta mediante la manipulación de una variable experimental no comprobada, en
condiciones rigurosamente controladas, con el fin de describir de qué modo o por
qué causa se produce una situación o acontecimiento particular.” (p. 47).
Conforme a la conceptualización anterior y a los objetivos propuestos, el tipo de
investigación es considerada experimental, ya que la misma está orientada a la
caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de
núcleo del Distrito Lago Sur Trujillo, Occidente de Venezuela, a través de la
manipulación de variables bajo condiciones controladas que permiten la obtención de
resultados, con la finalidad de dar respuesta a dichos objetivos.
2.3 Nivel de la investigación
Según Arias (1999) el nivel de investigación “se refiere al grado de profundidad con
que se aborda un objeto o fenómeno. Aquí se indicará si se trata de una
investigación exploratoria, descriptiva o explicativa”. Basado en estos tres tipos de
niveles, la investigación es explicativa debido a que “se encarga de buscar el porqué
de los hechos mediante el establecimiento de relaciones causa-efecto” (Arias, 1999).
2.4 Diseño de la investigación
En relación a la investigación experimental, existen diversos tipos de diseños.
Según Balestrini (2001): Un diseño de la investigación se define como el plan global
de la investigación que se integra de un modo coherente y adecuadamente correcto,
técnicas de recogida de datos a utilizar, análisis previstos y objetivos, el diseño de
una investigación intenta dar de una manera clara y no ambigua respuestas a las
preguntas planteadas en la misma. (p. 131).
De acuerdo a la definición de Balestrini (2001), la investigación es de diseño
experimental de laboratorio, pues no solo permite observar, sino recolectar los datos
directamente de la realidad objeto de estudio para posteriormente analizar e
interpretar los resultados de estas indagaciones en un laboratorio experimental, con
el propósito de establecer una relación causa-efecto entre las variables consideradas
en la investigación.
49
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Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.5 Diseño Experimental
En los laboratorios de PDVSA-INTEVEP, las muestras de núcleo de las secuencias
del yacimiento Eoceno B Superior de la formación Misoa fueron sometidas a
diferentes análisis geoquímicos. Los resultados obtenidos a través de los estudios de
Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) con EDX (Energy Dispersive X-ray
spectroscopy), Difracción de rayos X (DRX) y porcentaje del azufre (S) determinado
con el analizador elemental LECO, permitieron evaluar las muestras de núcleo
generando una caracterización geoquímica y mineralógica de los pozos del campo
Franquera y Moporo. Para ello, es necesario realizar el siguiente procedimiento
experimental, el cual está dividido en dos fases: la primera fase referida a la
recolección de las muestras de núcleos, para determinar, indagar la morfología de la
pirita a través de los estudios de MEB con EDX, DRX y el porcentaje de azufre de las
muestras de núcleo determinado con el analizador elemental LECO, donde se llevó a
cabo una selección de las profundidades de corte de las muestras, la cual se realizó
en la nucleoteca La Concepción, con la ayuda de los especialistas de corte de
núcleos, tomando como base los aspectos texturales, mineralogía detrítica y
autigénica de las muestras de los pozos VLG-3863, VLG-3873, VLG-3890 y VLG3891, los pozos FRA-08, TOM-09ST y TOM-25 del estudio de Cantillo (2013) el cual
generó un registro mineralógico de todos los pozos que hasta la fecha presentaban
análisis de Difracción de Rayos X (DRX) y Microscopía Electrónica de Barrido (MEB).
Luego, la segunda fase, relacionada con la metodología correspondiente a los
estudios mineralógicos, tales como difracción de rayos X (DRX), microscopía
electrónica de barrido (MEB) con EDX con la finalidad de identificar la presencia de
pirita (FeS2), su morfología y estudiar las características texturales de la pirita.
2.6 Métodos y procesamiento
2.6.1 Selección y corte de muestras de núcleo
La selección de las profundidades y corte de las muestras fue realizado tomando como base los
aspectos texturales y Mineralogía detrital y autigénica de las muestras de los pozos VLG-3863, VLG3873, VLG-3890 y VLG-3891 que contienen presencia de pirita y los pozos FRA-08, TOM-09ST y TOM25 del estudio de Cantillo (2013) que generó un registro mineralógico de todos los pozos que hasta la
50
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
fecha presentaban análisis de Difracción de Rayos X (DRX) y Microscopía Electrónica de Barrido
(MEB).
2.6.2 Toma de muestras de núcleo
Se recolectaron muestras de núcleo de los pozos: VLG-3863, VLG-3873, VLG-3890,
VLG-3891, FRA-08, TOM-25 y TOM-09ST. Estas muestras fueron recolectadas en la
nucleoteca de La Concepción, ubicada en el Estado Zulia. En la figura 12 se
muestran lo la ubicación de los pozos donde se tomaron las muestras de núcleos y
en la tabla 2 las muestras son relacionadas según la profundidad en que fueron
tomadas.
Figura 12. Ubicación de los pozos seleccionados para toma de muestra de núcleo. Fuente: PDVSA
(2013).
Tabla 2. Muestras seleccionadas de las muestras de núcleo
N° Muestra
Nombre de la
Muestra
Unidad Estratigráfica
Profundidad Núcleo
(Pies)
1
VLG-3863
B-4.2
16271'4''
2
VLG-3863
B-4.8
16584'3''
3
VLG-3873
B- 4.2
15905'6''
4
VLG-3873
B- 4.7
16164'
5
VLG-3873
B- 4.8
16191'8''
6
VLG-3890
B- 1.2
16019'9''
7
VLG-3890
B- 1.3
16086'
8
VLG-3890
B- 1.6
16287'
51
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
9
VLG-3891
B-1.3
14755 7"
10
VLG-3891
B- 1.4
14824'7''
11
FRA-08
17082'3''
12
FRA-08
17149'8''
13
TOM-09ST
16982'11''
14
TOM-09ST
17506'1''
15
TOM-25
B4
16549'9''
16
TOM-25
17
TOM-25
B4
B4
16607'
16661'2''
2.6.3 Extracción con equipo Soxhlet
La extracción Soxhlet realizada a las muestras de núcleo del yacimiento Eoceno “B”
Superior, se realizó mediante extracción por reflujo Soxhlet, empleando el método
EPA 3540C (1996a), es un procedimiento para la extracción de compuestos
orgánicos volátiles y semivolátiles de sólidos tales como suelos, lodos, desechos y
núcleos, este método de extracción asegura el contacto íntimo de la matriz de la
muestra con el disolvente (Diclorometano)
Metodología Extracción Soxhlet
La extracción Soxhlet se fundamenta en las siguientes etapas:
La operación comienza por la preparación de la muestra, La muestra con
frecuencia debe ser dividida en fragmentos de mayor o menor tamaño. Luego la
muestra se carga al cartucho de extracción.
Colocación del solvente en un balón.
Ebullición del solvente (Diclorometano) que se evapora hasta un condensador a
reflujo
El condensado cae sobre un recipiente que contiene un cartucho poroso con la
muestra en su interior.
Ascenso del nivel del solvente cubriendo el cartucho hasta un punto en que se
produce el reflujo que vuelve el solvente con el material extraído al balón.
52
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Se vuelve a producir este proceso la cantidad de veces necesaria para que la
muestra quede agotada. Lo extraído se va concentrando en el balón del solvente
(diclorometano).
2.6.4 Técnicas geoquímicas de roca total
Microscopía Electrónica de Barrido con Energía Dispersiva de Rayos X (Energy
dispersive X-Ray spectroscopy).
Para la determinación de la morfología de la pirita por medio de microscopia
electrónica de barrido (SEM) con EDX, se seleccionaron diecinueve (17) muestras
tomadas de los núcleos de los pozos VLG-3863, VLG-3873, VLG-3890, VLG-3891,
FRA-08, TOM-09ST y TOM-25, pertenecientes a la Formación Misoa arenas “B”
Superior, con el propósito de identificar a detalle la morfología de la pirita y los
eventos diagenéticos relevantes, que influyen en la calidad de la roca.
De las diecinueve (17) muestras seleccionadas, ocho (8) corresponden a la arena B4, y cinco (5) a la arena B-1 según nomenclatura proporcionada por EEII de PDVSA,
de las cuales tres (3) muestras corresponden a sublitorenitas, cuatro (4) a arenitas
cuarzosas, una (1) a arenisca calcárea, una (1) a arenisca carbonática, dos (2)
Areniscas y una (1) a arenisca sideritizada.
Procedimiento analítico: Para el estudio de Microscopía Electrónica de Barrido (MEB)
con EDX, las muestras fueron partidas para generar superficies frescas,
seleccionando la cara de la arena a estudiar donde se observe posible presencia de
pirita, azufre elemental y tipos de sulfuros de interés. Cada muestra de núcleo fue
montada en un soporte de aluminio, fijada con una pega conductiva de plata con la
finalidad de que la muestra no se cargue de electrones
Las fotomicrografías de SEM son imágenes digitales de electrones secundarios
tomadas con una cámara anexa a un microscopio electrónico de barrido que opera a
20kv. Las mismas se realizaron tomando una a baja magnificación de 120 aumentos,
con la finalidad de observar de manera general la textura y morfología de la pirita y
de la roca en general, e identificar el litotipo. Una última toma a alta magnificación
permite detallar morfológicamente los minerales neoformados y su cristalización
típica bien definida, si está presente.
53
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
La evaluación de los datos cualitativos elementales se realizó en la fotografía de alta
magnificación, mediante la Espectroscopia de Rayos X. El proceso de metalización
de las muestras para lograr una mejor conductividad de los electrones, incide en una
mejor calidad de las imágenes.
Difracción de Rayos X.
La mineralogía se determinó mediante difracción de rayos X (DRX) usando el método
del polvo cristalino. El equipo empleado fue un difractómetro con radiación CuKα
(Philips PW-1830). Las muestras se molieron en mortero de ágata (figura 13) hasta
que la muestra fue totalmente pulverizada Las condiciones de medida son:
Voltaje
40 Kv
Intensidad
20 mA
Intervalo de barrido (2Θ) 3 - 80º
Velocidad de barrido
Mortero de Agata
Dos grados por minuto
Proceso de trituración de la
muestra
Muestra pulverizada
Figura 13. Pulverización de la muestra de núcleo
54
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
La mineralogía de una muestra de núcleo puede ser determinada por difracción de
rayos X con el montaje de muestras pulverizadas orientadas al azar. La orientación
aleatoria asegura que la incidencia de los rayos X tenga la misma oportunidad de
difracción en cualquiera de las caras de la red cristalina de los minerales en la
muestra. El uso de una prensa para hacer montajes de muestras pulverizadas
orientadas aleatoriamente es indeseable debido a una fuerza excesiva que podría
causar una orientación preferencial de los cristales. Aunque alguna orientación es
inevitable (minerales laminares tienden hacia alguna orientación preferencial), el
método descrito a continuación es suficiente para la mayoría de las aplicaciones.
Las muestras son comúnmente secadas a 60 ºC antes de la preparación y montaje
de muestras pulverizadas orientadas aleatoriamente. Las muestras pulverizadas son
típicamente radiografiadas entre los ángulos de 2 y 80º, el grado de 2θ (theta)
utilizando radiación (CuKα) a una velocidad de escaneo de 2 grados por minuto.
2.6.5 Analizador elemental LECO
El contenido de azufre total de las muestras de núcleo se determinaron a través del
analizador elemental LECO. El principio de operación del analizador elemental se
basa en la combustión completa de la muestra, en condiciones de 950ºC, los
compuestos resultantes de la combustión son transportados con ayuda de un gas de
arrastre (He) a través del analizador elemental, donde se van separando a través de
un sistema de trampas y finalmente se van registrando las señales por medio de
detectores específicos para cada elemento. Las señales emitidas por el carbono,
hidrógeno y azufre son registrados por un detector infrarrojo a una determinada
longitud de onda (nm). El procesamiento de la señal es realizado a través de un
software del equipo. Según el equipo utilizado, son medidos teniendo en
consideración el peso de la muestra y los datos proporcionados por una muestra
patrón obteniéndose de este modo el contenido porcentual de cada elemento en la
muestra. Ver figura 14.
55
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra
Procesador
Datos
He
O2
CuO
Célula
IR
H2O
Célula
IR
SO2
Célula
IR
CO2
Célula
CT
N2
Cu
-H2O
-H2O
-CO2
Figura 14. Fundamentos Físico-Químicos C,H,N y S (LECO)
2.7 Conclusiones
Los métodos de investigación expuestos formaron parte de la investigación y fueron
aplicados para caracterizar la mineralogía de la muestra del núcleo para poder
identificar la morfología y textura de los diferentes tipos de pirita en las Arenas B del
yacimiento Eoceno B Superior.
56
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
CAPÍTULO III. RESULTADOS
3.1 Introducción
A partir de los métodos empleados en la determinación de la cantidad de pirita
presente a través del analizador experimental y las características mineralógicas de
las muestras del núcleo del yacimiento se procede en este capítulo a analizar los
resultados obtenidos.
3.2 Morfología y textura de la pirita en las muestras de núcleo
La Pirita diagenética en las lutitas y en las arenas “B” Superior de la formación Misoa
en el Distrito Lago Sur Truljillo, presentan dos morfologías diferentes: pirita
framboidal, comúnmente asociado con la materia orgánica (bitumen y kerógeno), y la
pirita euhedral, asociado con granulos de arcilla detrítico. Estas dos morfologías son
únicas. La pirita framboidal está presente en lutitas ricas en arcilla y algunas lutitas
ricas en limo. La Pirita euhedral está presente en lutitas ricas en limo y arenas. El
control sobre la morfología de la pirita fue probablemente la cantidad y la reactividad
de la materia orgánica dentro de los sedimentos depositados. Las lutitas contienen
materia orgánica menos reactiva debido a la dilución clástica y depositación en
ambientes someros con aguas profundas ricas en oxígeno (O2).
Se ha argumentado que la pirita euhedral precipita a partir del agua intersticial
sobresaturada con respecto a la pirita pero subsaturada con respecto a monosulfuros
de hierro (Goldhaber y Kaplan, 1974; Raiswell, 1982; Wang y Morse, 1996; Rickard,
1997). En contraste, la pirita framboidal se cree comúnmente haber precipitado, a
través de intermediarios de monosulfuros de hierro, a partir del agua intersticial
sobresaturada con respecto a la pirita y monosulfuros de hierro (Sweeney y Kaplan,
1973; Morse et al, 1987; Roberts y Turner, 1993).
57
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Un control clave en la formación de pirita es la cantidad y la reactividad de la materia
orgánica en el sedimento, que controla la tasa a la que el sulfuro es producido por las
bacterias reductoras de sulfato (Berner, 1970; Westrich y Berner, 1984). La
naturaleza y el estilo de la formación de pirita dependen de si las aguas intersticiales
están dominadas por Fe2+ o sulfuro (Canfield y Raiswell, 1991; Raiswell, 1997).
3.3 Contenidos de pirita en las muestras de núcleo
A partir del analizador elemental LECO se determinó el contenido porcentual de
azufre total de las muestras de núcleo, a partir de ese valor se determinó el valor
porcentual de pirita. Esta correlación directa entre concentración de azufre y pirita se
ha realizado a partir de los resultados de la difracción de rayos X y microscopía
electrónica de barrido, donde se corroboró que el mineral con contenido de azufre
predominante es la pirita. Los resultados de estas determinaciones se recogen en la
tabla 3.
58
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Tabla 3. Porcentaje de pirita (FeS2) a partir del contenido de azufre total de la muestra de núcleo,
determinada a través del analizador elemental LECO
Muestra
VLG-3863
VLG-3863
VLG-3863
VLG-3873
VLG-3873
VLG-3873
VLG-3873
VLG-3873
VLG-3873
VLG-3873
VLG-3873
VLG-3890
VLG-3890
VLG-3890
VLG-3890
VLG-3890
VLG-3890
VLG-3890
VLG-3891
VLG-3891
VLG-3891
VLG-3891
VLG-3891
FRA-08
FRA-08
TOM-09ST
TOM-09ST
TOM-09ST
TOM-09ST
TOM-25
TOM-25
TOM-25
TOM-25
TOM-25
TOM-25
TOM-25
TOM-25
TOM-25
Unidad Profundidad
EstratiNúcleo
gráfica
(Pies)
B-4.2
16271'4''
B-4.8
16584 3"
B-4.8
16584 3"
B- 4.2
15905'6''
B- 4.2
15905 6"
B- 4.2
15905 6"
B- 4.7
16164'
B- 4.7
16164
B- 4.7
16164
B- 4.8
16191 8"
B- 4.8
16191 8"
B- 1.2
16019'9''
B- 1.2
16019 9"
B- 1.3
16086'
B- 1.3
16086
B- 1.3
16086
B- 1.6
16287
B- 1.6
16287
B-1.3
14755 7"
B-1.3
14755 7"
B- 1.4
14824'7''
B- 1.4
14824 7"
B- 1.4
14824 7"
*
17082'3''
*
17149'8''
*
16982 11"
*
16982 11"
*
17506 1"
*
17506 1"
B4
16549'9''
B4
16549 9"
B4
16549 9"
B4
16607'
B4
16607
B4
16607
B4
16661'2''
B4
16661 2"
B4
16661 2"
Peso
(mg)
S
%
FeS2
%
Clasificación de la Roca
según Pettijohn (1987)
2,608
4,290
3,300
2,348
3,010
3,822
2,496
1,183
3,555
3,741
3,690
2,846
2,996
2,902
3,110
3,238
3,832
3,410
3,826
3,748
2,735
1,270
0,963
2,853
2,941
3,946
3,722
0,940
1,018
3,226
3,236
3,767
3,096
1,014
1,059
3,190
3,356
3,511
0,190
0,320
0,398
0,510
0,595
0,501
0,330
0,435
0,562
0,091
0,110
0,521
0,507
0,264
0,232
0,283
0,520
0,335
0,323
0,381
0,337
0,403
0,345
0,342
0,150
0,630
0,466
0,080
0,148
2,334
1,688
2,014
0,770
0,258
0,305
0,973
0,860
0,762
0,355
0,599
0,745
0,954
1,113
0,937
0,617
0,814
1,051
0,170
0,206
0,975
0,949
0,494
0,434
0,529
0,973
0,627
0,604
0,713
0,630
0,754
0,645
0,640
0,280
1,179
0,872
0,150
0,277
4,370
3,158
3,768
1,441
0,483
0,571
1,820
1,609
1,426
Arenita Cuarzosa
Arenita Cuarzosa
Arenita Cuarzosa
Sublitarenita
Sublitarenita
Sublitarenita
Arenita cuarzosa
Arenita cuarzosa
Arenita cuarzosa
Arenita cuarzosa
Arenita cuarzosa
Arenisca Calcárea
Arenisca Calcárea
Arenisca Carbonática
Arenisca Carbonática
Arenisca Carbonática
Arenisca
Arenisca
Arenisca
Arenisca
Arenisca Arc. Sideritizada
Arenisca Arc. Sideritizada
Arenisca Arc. Sideritizada
Sublitorenita
Sublitorenita
Sublitorenita
Sublitorenita
Arenisca Arcósica
* Unidades estratigráficas no determinadas
59
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.4 Caracterización mineralógica de las muestras de núcleo del yacimiento
Eoceno B-Superior
En la caracterización de las muestras del núcleo desde el punto de vista mineralógico
se utilizó la técnica de Microscopía electrónica de barrido (Scanning Electron
Microscope) con EDX y los datos aportados por la difracción de rayos X (DRX).
La composición mineralógica cualitativa reportada por los ambos métodos es
comparada al final del análisis de cada muestra.
60
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 1: VLG-3863
Edad de la formación: Formación Misoa,
Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 16271'4''
Empaquetados esféricos y subesféricos compactos de microscristales de framboides
del mismo tamaño y hábito, compuestos de pequeños cristalitos estrechamente
empaquetados, Los framboides se presentan como cristales aislados, tales como los
que se observan en la figura 15. La morfología es distintiva y fácilmente reconocible
en la micrografía obtenida a partir del detector de electrones retrodispersados
(Backscattered Electrons (BSED)). Los agregados de framboides forman una esfera
de 10 um de diámetro y los pequeños cristalitos están alrededor de 1 um o menores.
Figura 15. Muestra VLG-3863. Edad Eoceno, profundidad 16271'4''
61
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 16) realizado en la toma magnificada (círculo rojo
figura 15), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2). Los contenidos de aluminio, silicio, sodio y magnesio (Anexos muestra 1)
revelan
la
posible
presencia
de
esmectita
(montmorillonita)
(Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2•n(H2O) dada por la relación Si/Al de 2,011 semejante
a la relación teórica de la montmorillonita de 2,08; la montmorillonita posiblemente
rodea a los agregados microscópicos esféricos de framboides.
En la tabla 4 se muestra la comparación de la composición mineralógica cualitativa
Figura 16. Espectro de Rayos X (EDX) de la muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16271'4''
Tabla 4. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16271'4''
Muestra
Profundidad
Núcleo (Pies)
Composición mineralógica
Cualitativa (DRX)
Composición mineralógica
Cualitativa (MEB)
% Pirita
VLG-3863
16271'4''
Cuarzo (fase principal) +
Caolinita + Siderita
Cuarzo + Esmectita
(montmorillonita) + Pirita
0,355
62
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 2: VLG-3863
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 16584'3''
Agregados esféricos y subesféricos de microscristales de framboides piritoédricos
(figura 17). Los framboides piritoédricos reconocibles en la foto a partir del detector
de electrones retrodispersados (Backscattered Electrons (BSED)). Los agregados de
framboides euhedrales tienen 4 um de diámetro aproximadamente, también se
observan pequeños cristalitos menores a 1 um.
Figura 17. Muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16584'3''
63
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 18) realizado en la toma magnificada (circulo rojo
figura 17), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2). Los contenidos de aluminio, silicio, sodio y magnesio (Anexos muestra 2)
revelan
la
posible
presencia
de
esmectita
(montmorillonita)
(Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2•n(H2O) dada por la relación Si/Al de 2,19 semejante a
la relación teórica de la montmorillonita de 2,08; la montmorillonita posiblemente
rodea a los agregados microscópicos esféricos de framboides piritoédricos. En la
tabla 5 se muestra la comparación de la composición mineralógica cualitativa
Figura 18. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra VLG-3863, Edad Eoceno,
16584'3''
Tabla 5. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16584'3''
Muestra
Profundidad
Núcleo (Pies)
Composición mineralógica
Cualitativa (DRX)
Composición mineralógica
Cualitativa (MEB)
% Pirita
VLG-3863
16584'3''
Cuarzo (fase principal) +
Caolinita + Dolomita
Cuarzo + Esmectita
(montmorillonita) + Pirita
0,672
64
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 3: VLG-3873
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 15905'6''
Empaquetados esféricos y subesféricos compactos de microscristales de framboides
del mismo tamaño y hábito, compuestos de pequeños cristalitos estrechamente
empaquetados, los framboides se presentan como cristales aislados, además se
observan una serie de framboides rellenando oquedades irregulares más o menos
longitudinales y pequeños cristales aislados tales como los que se observan en la
figura 19. La morfología es reconocible en la microfrafía obtenida a partir del detector
de electrones retrodispersados (Backscattered Electrons (BSED)). Los agregados de
framboides forman una esfera de 8 um de diámetro y los pequeños cristalitos están
alrededor de 1 um o menores.
Figura 19. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6''
65
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 20) realizado en la toma magnificada (círculo rojo de
la figura 19), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2), aluminio, silicio, magnesio y sodio (Anexos Muestra 3) revelan la posible
presencia de illita (K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10((OH)2,(H2O) dada por la relación
Si/Al de 2,98 semejante a la relación teórica de la illita de 2,8. A pesar de la
extracción soxhlet de las muestras de nucleo con diclorometano durante la
preparación previa, la presencia de contenido de carbono indica que quedó materia
orgánica dentro de las oquedades donde crecieron los framboides de pirita. En la
tabla 6 se muestra la comparación de la composición mineralógica cualitativa
revelan la posible presencia de
Figura 20. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra VLG-3873, Edad
Eoceno, 15905'6''
Tabla 6. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6''
Muestra
Profundidad
Núcleo (Pies)
Composición mineralógica
Cualitativa (DRX)
Composición mineralógica
Cualitativa (MEB)
% Pirita
VLG-3873
15905'6''
Cuarzo (fase principal) +
Caolinita + jarosita + pirita +
albita + ilmenita
Cuarzo + illita + Pirita
1,002
66
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 4: VLG-3873
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 16164'
Agregados microscópicos subesféricos de microscristales de framboides irregulares
los cuales presentan hábitos y tamaños similares, aislados en la masa de cuarzo
detrítica con tamaños tales como los que se observan en la figura 21. La morfología
es reconocible en la foto obtenida a partir del detector de electrones retrodispersados
(Backscattered Electrons (BSED)). Los framboides irregulares están alrededor de 5
um a 18 um aproximadamente.
Figura 21. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16164'
67
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 22) realizado en la toma magnificada (círculo rojo
figura 21), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2), silicio y oxígeno revelan la posible presencia de cuarzo, potasio, aluminio,
magnesio y silicio (Anexos Muestra 4) revelan la posible presencia de illita
(K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10((OH)2,(H2O) dada por la relación Si/Al de 2,98
semejante a la relación teórica de la illita de 2,8. A pesar de la extracción soxhlet de
las muestras de núcleo con diclorometano durante la preparación previa, la presencia
de contenido de carbono indica que quedó materia orgánica dentro de las oquedades
donde crecieron los framboides de pirita. En la tabla 7 se muestra la comparación de
la composición mineralógica cualitativa.
Figura 22. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra VLG-3873, Edad
Eoceno, 16164'
Tabla 7. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16164'
Muestra
Profundidad
Núcleo (Pies)
Composición mineralógica
Cualitativa (DRX)
VLG-3873
16164'
Cuarzo (fase principal) +
Caolinita + jarosita
Composición mineralógica
% Pirita
Cualitativa (MEB)
Cuarzo + Pirita
0,828
68
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 5: VLG-3873
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 16191'8''
Agregados microscópicos esféricos y subesféricos de microscristales de framboides
y pirita octaédrica se observan en la figura 23, los framboides se presentan como
cristales aislados rellenando oquedades irregulares la morfología es reconocible en
la micrografía obtenida a partir del detector de electrones retrodispersados
(Backscattered Electrons (BSED)). La pirita octaédrica con un tamaño de 2 um
aproximadamente y los pequeños cristalitos framboidales menores a 0,5 um.
Figura 23. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16191'8''
69
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 24) realizado en la toma magnificada (círculo rojo
figura 23), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2), aluminio, silicio, (Anexos Muestra 5) revelan la posible presencia de
esmectita (montmorillonita) (Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2•n(H2O) dada por la
relación Si/Al de 2,09 semejante a la relación teórica de la montmorillonita de 2,08. A
pesar de la extracción soxhlet de las muestras de núcleo con diclorometano durante
la preparación previa, la presencia de contenido de carbono indica que quedó
materia orgánica dentro de las oquedades donde crecieron los framboides de pirita.
Figura 24. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra VLG-3873, Edad
Eoceno, 16191'8''
Tabla 8. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16191'8''
Muestra
Profundidad
Núcleo (Pies)
Composición mineralógica
Cualitativa (DRX)
VLG-3873
16191'8''
Cuarzo (fase principal) +
Caolinita
Composición mineralógica
% Pirita
Cualitativa (MEB)
Cuarzo (fase principal) +
Esmectita (montmorillonita)
+ Pirita
0,188
70
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 6: VLG-3890
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 16019'9''
Agregados esféricos de microscristales de framboides del mismo tamaño y
morfología, también se visualiza en la micrografía pirita octaédrica, los framboides se
presentan como cristales aislados tales como los que se observan en la figura 25. La
morfología es reconocible en la foto obtenida a partir del detector de electrones
retrodispersados (Backscattered Electrons (BSED)). Los pequeños cristalitos de
framboides son de 0,8 um aproximadamente de diámetro y el tamaño de la pirita
octaédrica entre 1,5 um y 7 um.
Figura 25. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16019'9''
71
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 26) realizado en la toma magnificada (círculo rojo
figura 25), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2), aluminio, silicio, sodio, calcio y magnesio (Anexos Muestra 6) revelan la
posible
presencia
de
esmectita
(Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2•n(H2O)
(montmorillonita) dada por la relación Si/Al 1,91 semejante a la relación teórica de la
montmorillonita de 2,08. A pesar de la extracción soxhlet de las muestras de núcleo
con diclorometano durante la preparación previa, la presencia de contenido de
carbono indica que quedó materia orgánica dentro de las oquedades donde crecieron
los framboides de pirita. En la tabla 9 se muestra la comparación de la composición
mineralógica cualitativa
Figura 26. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra VLG-3890, Edad Eoceno,
16019'9''
Tabla 9. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16019'9''
Muestra
VLG-3890
Profundidad
Núcleo (Pies)
Composición mineralógica
Cualitativa (DRX)
Composición mineralógica
Cualitativa (MEB)
% Pirita
16019'9''
Cuarzo (fase principal) + Calcita
+ Dolomita + Microclina +
Caolinita + Yeso
Cuarzo (fase principal) +
Esmectita (montmorillonita) +
Pirita
0,962
72
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 7: VLG-3890
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 16086'
Presencia de cristales euhedrales con rangos de tamaños similares a los que
presentan los framboides (figura 27), es bastante común en ambientes naturales con
posible relación genética con las morfologías framboidales. La morfología es
reconocible en la micrografía obtenida a partir del detector de electrones
retrodispersados (Backscattered Electrons (BSED)). Los cristales euhedrales tienen
un tamaño 1um aproximadamente.
Figura 27. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16086'
73
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 28) realizado en la toma magnificada (círculo rojo
figura 27), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2), silicio y oxígeno (Anexos muestra 7) revelan la posible presencia de cuarzo.
En la tabla 10 se muestra la comparación de la composición mineralógica cualitativa
Figura 28. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) VLG-3890, Edad Eoceno, 16086'
Tabla 10. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16086'
Muestra
Profundidad
Núcleo (Pies)
VLG-3890
16086'
Composición
mineralógica Cualitativa
(DRX)
Composición
mineralógica
Cualitativa (MEB)
Cuarzo + Calcita + Caolinita
Cuarzo (fase principal) +
+ Microclina + Dolomita +
Pirita
Pirita + Illita
% Pirita
0,486
74
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 9: VLG-3891
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 14755'7''
Empaquetados esféricos compactos de microcristales de framboides del mismo
tamaño y hábito, además se observan una serie de pequeños cristales framboidales
aislados rellenando oquedades irregulares, también pirita octaédrica coexistiendo
con la pirita framboidal como se observa en la figura 29. La morfología es distintiva y
fácilmente reconocible en la micrografía obtenida a partir del detector de electrones
retrodispersados (Backscattered Electrons (BSED)). Los empaquetados esféricos
compactos de framboides tienen 5 um de diámetro, los pequeños cristalitos están
alrededor entre 0,3 um y 0,8 um y la pirita octaédrica un tamaño de aproximado de 4
um.
Figura 29. Muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14755'7''
75
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 30) realizado en la toma magnificada (círculo rojo
figura 29), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2). Los contenidos de aluminio, silicio, sodio y magnesio (Anexos muestra 9)
revelan
la
posible
presencia
de
esmectita
(montmorillonita)
(Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2•n(H2O) dada por la relación Si/Al de 2,30 semejante a
la relación teórica de la montmorillonita de 2,08, A pesar de la extracción soxhlet de
las muestras de núcleo con diclorometano durante la preparación previa, la presencia
de contenido de carbono indica que quedó materia orgánica dentro de las oquedades
donde creció los framboides y la pirita octaédrica.
Figura 30. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) VLG-3891, Edad Eoceno, 14755'7''
Tabla 11. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14755'7''
Muestra
VLG-3890
Profundidad Composición mineralógica Composición mineralógica
% Pirita
Núcleo (Pies)
Cualitativa (DRX)
Cualitativa (MEB)
14755'7''
Cuarzo (fase principal) +
Caolinita + Siderita + pirita
Cuarzo (fase principal) +
Esmectita (montmorillonita)
+ Pirita
0,659
76
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 10: VLG-3891
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 14824'7''
Agregados subesféricos de microscristales de framboides irregulares los cuales
presentan hábitos y tamaños similares, aislados en la masa de cuarzo detrítica con
tamaños tales como los que se observan en la figura 31. Los framboides irregulares
reconocibles en la micrografía a partir del detector de electrones retrodispersados
(Backscattered Electrons (BSED)). Los framboides irregulares tienen un tamaño
entre 2 y 5 um aproximadamente.
Figura 31. Muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14824'7''
77
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 32) realizado en la toma magnificada (círculo rojo
figura 31), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2), silicio y oxígeno revelan la presencia de cuarzo, aluminio, silicio, sodio,
magnesio y potasio (Anexos Muestra 10) revelan la posible presencia de una matriz
arcillosa. A pesar de la extracción soxhlet de las muestras de núcleo con
diclorometano durante la preparación previa, la presencia de contenido de carbono
indica que quedó materia orgánica dentro de las oquedades donde crecieron los
framboides de pirita y espacios intersticiales de la pirita
Figura 32. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra VLG-3891, Edad
Eoceno, 14824'7''
Tabla 12. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14824'7''
Muestra
VLG-3891
Profundidad
núcleo (pies)
Composición mineralógica
cualitativa (DRX)
Composición
mineralógica cualitativa
(MEB)
% pirita
14824'7''
cuarzo (fase principal) + illita
+ siderita + caolinita +
clinocloro + pirita
cuarzo (fase principal) +
illita + pirita
0,677
78
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.5 Conclusiones
La aplicación de los métodos de investigación permitieron determinar en las
muestras de núcleo del yacimiento Eoceno “B” Superior Formación Misoa, Distrito
Lago Sur Trujillo las siguientes características:
La fase principal constituyente del esqueleto mineral es el cuarzo.
En la muestras analizadas se observaron arcillas de composición variada, del tipo
esmectita (montmorillonita) asociada generalmente a las muestras líticas con matriz
arcillosa, hasta caolinita e illita relacionadas con areniscas de madurez avanzada y
posterior formación de minerales autigénicos.
A todas las muestras se les determinó presencia de pirita con cuatro morfologías
diferentes, las cuales se caracterizan por:
empaquetados esféricos compactos de microcristales de framboides, típicos
de condiciones en que existe exceso de Fe, con formas esféricas y
subesféricas con un tamaño entre 0,3um y 1,0 um.
Framboides
euhedrales
con
un
tamaño
de
4
um
de
diámetro
aproximadamente
framboides piritoedricos con un tamaño de 4 um aproximadamente
pirita octaédrica con un tamaño entre 1,5 um y 7 um.
79
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
Después de haber desarrollado el complejo de métodos de la investigación sobre las
muestras de núcleo del yacimiento Eoceno “B” Superior Formación Misoa, Distrito
Lago Sur Trujillo, se arriba a las siguientes conclusiones:
El contenido de pirita en las muestras de núcleo a partir del cálculo del azufre
inorgánico elemental oscila entre 0,150% y 4,370%, alcanzando un valor
promedio de 0,941 % FeS2.
La morfología de framboides simples o en agregados de microcristales
equigranulares de pirita son las texturas dominantes confirmando lo que estos
autores (Sweeney y Kaplan 1973; Perry y Pedersen 1993) argumentan que la
morfología más común de la pirita en ambientes sedimentarios es la framboidal.
A todas las muestras se les determinó presencia de pirita con cuatro morfologías
diferentes, las cuales se caracterizan por:
Empaquetados esféricos compactos de microcristales de framboides,
típicos de condiciones en que existe exceso de Fe, con formas esféricas y
subesféricas con un tamaño entre 0,3um y 1,0 um.
Framboides
irregulares
con
un
tamaño
entre
de
5
a
18
um
aproximadamente.
Framboides euhedrales con un tamaño de 4 um de diámetro
aproximadamente
Framboides piritoedricos con un tamaño de 4 um aproximadamente
pirita octaédrica con un tamaño entre 1,5 um y 7 um.
80
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
La acumulación de materia orgánica en estos sedimentos como elemento
fundamental, el exceso de hierro y presencia de bacterias sulfato reductoras
favoreció la formación de pirita (FeS2).
La presencia predominante de pirita en todas las muestras de núcleo de las
arenas “B” de la formación Misoa permite inferir un ambiente deltaico con
influencia marina.
El uso combinado de las técnicas de Microscopía electrónica de barrido
(Scanning Electron Microscope) con EDX y los datos aportados por la difracción
de rayos X (DRX) permitieron caracterizar desde el punto de vista mineralógico
las muestras de núcleo. La composición mineralógica cualitativa según la DRX
muestra al cuarzo como fase principal, así como la presencia de caolinita,
siderita, illita, dolomita y pirita. Otros minerales con menor representación
presentes en las muestras son albita, ilmenita, jarosita, calcita, microclina, yeso y
clinocloro. Los resultados de la MEB con EDX por su parte muestran también al
cuarzo como fase mineralógica principal, el cual aparece acompañado esmectita
(montmorillonita) y pirita, exceptuando una muestra que también presenta illita
En la muestras analizadas se observaron arcillas de composición variada, del
tipo esmectita (montmorillonita) asociada generalmente a las muestras líticas con
matriz arcillosa, hasta caolinita e illita relacionadas con areniscas de madurez
avanzada y posterior formación de minerales autigénicos.
81
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Recomendaciones.
Realizar análisis isotópico del azufre (δ34S) a las muestras de núcleo que
contienen pirita, para obtener información de cómo precipitaron la pirita
framboidal y euhedral durante la diagénesis, a partir de cuales sitios de
suministro y mecanismos de formación.
Realizar una selección más amplia del área de estudio que incluya un mayor
número de pozos.
Se propone realizar el análisis de microsonda electrónica (EPMA) a las
muestras de núcleo de las arenas “B” de la formación Misoa del area
FRAMOLAC, para obtener información cualitativa y cuantitativa en análisis
elemental para volúmenes micrométricos en la superficie de la muestra de
núcleo. es la técnica disponible más precisa y exacta en el ámbito del
microanálisis, pudiendo analizarse todos los elementos desde el Berilio hasta
el Uranio.
82
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
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84
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
ANEXOS
85
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 1. VLG-3863. Edad Eoceno, profundidad 16271'4'' (Muestra 1)
Anexo 2. Muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16584'3'' (Muestra 2)
86
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 3. Muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16584'3'' (Muestra 2)
87
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 4. Muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16584'3'' (Muestra 2)
88
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 5. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6'' (Muestra 3)
89
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 6. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6'' (Muestra 3)
90
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 7. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6'' (Muestra 3)
91
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 8. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6'' (Muestra 3)
92
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 9. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16164' (Muestra 4)
93
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 10. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16164' (Muestra 4)
94
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 11. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16164' (Muestra 4)
95
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 12. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16191'8'' (Muestra 5)
96
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 13. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16019'9'' (Muestra 6)
97
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 14. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16019'9'' (Muestra 6)
98
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 15. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16086' (Muestra 7)
99
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 16. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16086' (Muestra 7)
100
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 17. Muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14755'7'' (Muestra 9)
101
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 18. Muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14824'7'' (Muestra 10)
102
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 19. Muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14824'7'' (Muestra 10)
103
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 1 DRX: VLG-3863 (16271'4''), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
RT-16271
File name
F:\Frank Cabrera\RT-16271.RD
Sample Identification
RT-16271
Measurement Date / Time
10/09/2014 01:39:00 p.m.
Raw Data Origin
PHILIPS-binary (scan) (.RD)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
3.0250
End Position [°2Th.]
79.9750
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
1.0000
Scan Type
Continuous
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
1.0000
Specimen Length [mm]
10.00
Receiving Slit Size [mm]
0.2000
Measurement Temperature [°C]
0.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
20 mA, 40 kV
Diffractometer Type
PW3710
Diffractometer Number
1
Goniometer Radius [mm]
173.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
104
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
RT-16271
15000
10000
5000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
01-078-1252
01-083-1764
01-080-0886
10
20
30
40
50
60
70
80
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
105
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos.
[°2Th.]
Height
[cts]
FWHM
[°2Th.]
d-spacing
Rel.
[Å]
Int. [%]
Tip width
[°2Th.]
Matched
by
12.3179
20.7968
24.7969
39.39
2978.56
28.77
0.1313
0.1186
0.0996
7.17977
4.26778
3.58764
0.23
17.73
0.17
0.1575
0.1424
0.1195
3.35120
100.00
0.1481
0.1834
2.79000
0.12
0.2200
1314.98
24.81
701.97
0.1217
0.3531
0.1156
2.46222
2.33528
2.28530
7.83
0.15
4.18
0.1461
0.4237
0.1387
40.2605
479.35
0.1476
2.24008
2.85
0.1771
42.3889
563.77
0.1297
2.13064
3.36
0.1556
44.7130
45.7221
38.35
488.61
0.1045
0.1147
2.02514
1.98276
0.23
2.91
0.1254
0.1376
50.0875
54.8165
2640.23
627.63
0.1008
0.1304
1.81970
1.67337
15.72
3.74
0.1209
0.1564
55.2755
153.15
0.1693
1.66056
0.91
0.2032
57.1921
38.78
0.1070
1.60938
0.23
0.1284
59.9031
1048.96
0.1335
1.54286
6.25
0.1602
63.9648
153.38
0.1441
1.45433
0.91
0.1729
65.0601
65.7278
67.7009
30.24
43.55
637.52
0.1629
0.1058
0.1333
1.43247
1.41953
1.38288
0.18
0.26
3.80
0.1955
0.1269
0.1600
68.1316
1199.96
0.2836
1.37518
7.14
0.3403
01-080-0886
01-078-1252
01-0831764; 01080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-0831764; 01080-0886
01-078-1252
01-080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-0781252; 01083-1764;
01-080-0886
01-080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-078-1252
01-0781252; 01080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-080-0886
01-078-1252
01-0781252; 01083-1764
01-0781252; 01083-1764;
26.5774
16795.05
0.1234
32.0543
19.94
36.4617
38.5197
39.3965
106
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
73.4060
75.5876
262.54
241.29
0.1302
0.1640
1.28884
1.25697
1.56
1.44
0.1563
0.1968
77.6038
168.50
0.1278
1.22927
1.00
0.1534
01-080-0886
01-078-1252
01-0781252; 01083-1764
01-078-1252
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score Compound
Name
Displaceme
nt [°2Th.]
Scale
Factor
Chemical Formula
*
01-078-1252
87
Quartz $alpha, syn
0.000
0.918
Si O2
*
01-083-1764
14
Siderite
0.000
0.006
Fe ( C O3 )
*
01-080-0886
12
Kaolinite
0.000
0.017
Al2 ( Si2 O5 ) ( O H )4
5.- Difractograma Original.
107
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 2 DRX: VLG-3863 (16584'3''), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
VGL-3863_16584'3''
File name
F:\Frank Cabrera\VGL-3863_16584'3''\VGL3863_16584'3''.RD
Sample Identification
RT-16584
Measurement Date / Time
10/09/2014 02:09:00 p.m.
Raw Data Origin
PHILIPS-binary (scan) (.RD)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
3.0250
End Position [°2Th.]
79.9750
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
1.0000
Scan Type
Continuous
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
1.0000
Specimen Length [mm]
10.00
Receiving Slit Size [mm]
0.2000
Measurement Temperature [°C]
0.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
20 mA, 40 kV
Diffractometer Type
PW3710
Diffractometer Number
1
Goniometer Radius [mm]
173.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
108
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
20000
VGL-3863_16584'3''
10000
0
10
20
30
40
50
60
70
70
80
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
01-083-2465
01-074-1687
01-075-0938
20
30
40
50
60
90
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
109
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos. [°2Th.]
Height [cts]
FWHM
d-spacing
Rel. Int.
Tip width
[°2Th.]
[Å]
[%]
[°2Th.]
Matched by
12.3000
15.24
0.0900
7.19616
0.08
0.1080
01-075-0938
20.8045
3670.68
0.1070
4.26623
20.25
0.1285
01-083-2465;
01-075-0938
23.9694
26.65
0.1690
3.70960
0.15
0.2028
01-074-1687
26.5919
18125.18
0.1138
3.34940
100.00
0.1366
01-083-2465
30.7387
106.84
0.1935
2.90634
0.59
0.2321
01-074-1687
36.4915
1741.70
0.0958
2.46029
9.61
0.1149
01-083-2465
38.3702
56.39
0.1687
2.34403
0.31
0.2025
01-075-0938
39.4014
1113.53
0.1178
2.28503
6.14
0.1414
01-083-2465
40.2175
490.23
0.1320
2.24052
2.70
0.1584
01-083-2465;
01-075-0938
42.3818
768.52
0.1210
2.13098
4.24
0.1452
01-083-2465;
01-075-0938
45.7233
469.77
0.1365
1.98272
2.59
0.1638
01-083-2465
50.0720
1805.26
0.1325
1.82023
9.96
0.1590
01-083-2465
54.8322
692.52
0.1296
1.67293
3.82
0.1555
01-083-2465;
01-075-0938
55.2656
230.01
0.1082
1.66083
1.27
0.1299
01-083-2465
57.1970
50.10
0.1291
1.60925
0.28
0.1549
01-083-2465
59.8984
1356.86
0.1252
1.54297
7.49
0.1503
01-083-2465;
01-074-1687
63.9974
298.24
0.1196
1.45367
1.65
0.1436
01-083-2465;
01-075-0938
65.0518
30.22
0.2320
1.43263
0.17
0.2784
01-075-0938
65.7354
50.25
0.1515
1.41938
0.28
0.1818
01-083-2465
67.7032
997.66
0.1489
1.38283
5.50
0.1787
01-083-2465
68.1550
912.15
0.2630
1.37476
5.03
0.3156
01-083-2465;
01-075-0938
73.4146
243.15
0.1339
1.28871
1.34
0.1607
01-083-2465;
01-075-0938
110
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
75.5967
359.65
0.1450
1.25684
1.98
0.1740
01-083-2465;
01-075-0938
77.6068
402.08
0.1476
1.23025
2.22
0.1771
01-083-2465;
01-075-0938
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score
Compound
Displaceme
Scale
Name
nt [°2Th.]
Factor
Chemical Formula
*
01-083-2465
35
Quartz
0.000
0.935
Si O2
*
01-074-1687
10
Dolomite
0.000
0.012
Ca Mg ( C O3 )2
*
01-075-0938
5
Kaolinite
0.000
0.097
Al2 Si2 O5 ( O H )4
5.- Difractograma Original.
111
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 3 DRX: VLG-3873 (15905'6''), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
File name
Sample Identification
Comment
date=7/20/2012 9:56:13 AM
RT-15905
F:\Frank Cabrera\VGL-3863_15905'6''\RT-15095.xrdml
RT-15095
Configuration=Monocromador, Owner=User-1, Creation
Goniometer=PW3050/60 (Theta/Theta); Minimum step size
2Theta:0.001; Minimum step size Omega:0.001
Sample stage=PW3071/xx Bracket
Diffractometer system=XPERT-PRO
Measurement program=Programa de Prueba, Owner=User-1,
Creation date=8/27/2012 10:59:31 AM
Prueba de parametros
Measurement Date / Time
10/09/2014 03:41:18 p.m.
Operator
LABORATORIO
Raw Data Origin
XRD measurement (*.XRDML)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
5.0251
End Position [°2Th.]
79.9751
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
99.4291
Scan Type
Continuous
PSD Mode
Scanning
PSD Length [°2Th.]
2.12
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
0.4354
Specimen Length [mm]
10.00
Measurement Temperature [°C]
25.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
40 mA, 45 kV
Diffractometer Type
0000000011024517
Diffractometer Number
0
Goniometer Radius [mm]
240.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 100.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
112
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
RT-15095
10000
5000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
01-083-2465
00-001-0527
01-071-1777
00-001-1295
00-001-0739
01-075-1212
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
113
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos.
Height [cts] FWHM [°2Th.]
[°2Th.]
d-spacing
Rel. Int.
[Å]
[%]
Tip width [°2Th.]
Matched by
12.3068
190.25
0.1547
7.18624
1.43
0.1857
00-001-0527
17.4244
45.82
0.3121
5.08544
0.34
0.3746
01-071-1777
18.7503
120.82
0.0972
4.72871
0.91
0.1166
19.9730
91.04
0.6567
4.44191
0.68
0.7881
00-001-0527
20.8013
2303.36
0.1092
4.26686
17.32
0.1310
01-0832465; 00001-0527
23.9728
503.54
0.1476
3.71215
3.79
0.1771
01-075-1212
24.8192
171.13
0.1476
3.58744
1.29
0.1771
00-0010527; 01071-1777
26.6111
13296.71
0.1476
3.34980
100.00
0.1771
01-083-2465
27.9258
69.05
0.5028
3.19237
0.52
0.6033
00-001-0739
28.5636
79.24
0.1968
3.12511
0.60
0.2362
01-0711777; 00001-1295
29.0732
72.04
0.2952
3.07148
0.54
0.3542
01-071-1777
30.0088
39.01
0.2460
2.97782
0.29
0.2952
01-0711777; 00001-0739
32.8782
35.52
0.2101
2.72194
0.27
0.2522
01-075-1212
34.9127
56.79
0.2952
2.56997
0.43
0.3542
00-0010527; 00001-0739
35.4500
58.75
0.0900
2.53224
0.44
0.1080
01-075-1212
36.4955
1217.92
0.1252
2.46002
9.16
0.1503
01-083-2465
114
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
38.4316
71.69
0.1476
2.34237
0.54
0.1771
00-0010527; 01071-1777;
01-075-1212
39.4172
961.17
0.1235
2.28415
7.23
0.1482
01-0832465; 01071-1777
40.2448
361.04
0.1329
2.23907
2.72
0.1595
01-083-2465
42.3946
439.33
0.1332
2.13037
3.30
0.1599
01-0832465; 00001-0739
44.5704
46.94
0.1968
2.03297
0.35
0.2362
01-071-1777
45.7375
439.91
0.1326
1.98213
3.31
0.1592
01-0832465; 00001-0527;
01-0711777; 00001-0739
47.8699
28.54
0.1712
1.89870
0.21
0.2054
00-0010527; 00001-0739
50.0983
1395.86
0.1324
1.81934
10.50
0.1589
01-083-2465
53.6128
32.40
0.1544
1.70807
0.24
0.1853
01-075-1212
54.8418
377.56
0.1362
1.67266
2.84
0.1635
01-0832465; 00001-0527;
00-001-0739
55.2799
128.02
0.1760
1.66043
0.96
0.2112
01-0832465; 01071-1777
57.1861
48.38
0.1417
1.60953
0.36
0.1700
01-0832465; 01075-1212
115
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
59.9063
1116.05
0.1357
1.54278
8.39
0.1628
01-0832465; 00001-0527;
01-0711777; 01075-1212
62.1681
19.61
0.9444
1.49197
0.15
1.1332
00-0010527; 01075-1212
63.9819
139.98
0.1261
1.45398
1.05
0.1513
01-0832465; 00001-1295
65.7475
37.76
0.1330
1.41915
0.28
0.1596
01-0832465; 01071-1777;
01-075-1212
67.6936
514.30
0.1424
1.38301
3.87
0.1709
01-0832465; 01071-1777;
00-001-0739
68.1375
668.96
0.2605
1.37507
5.03
0.3126
01-0832465; 01071-1777;
00-001-0739
73.4220
128.39
0.1675
1.28860
0.97
0.2009
01-0832465; 00001-0527
75.6055
213.78
0.1776
1.25672
1.61
0.2131
01-083-2465
77.6463
134.07
0.1659
1.22871
1.01
0.1991
01-0832465; 01071-1777
116
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score
Compound
Displacement
Scale
Name
[°2Th.]
Factor
Chemical Formula
*
01-083-2465
79
Quartz
0.000
0.880
Si O2
*
00-001-0527
40
Kaolinite
0.000
0.011
Al2 Si2 O5 ( O H )4
*
01-071-1777
30
Jarosite, syn
0.000
0.016
K ( Fe3 ( S O4 )2 (
O H )6 )
*
00-001-1295
3
Pyrite
0.000
0.022
Fe S2
*
00-001-0739
15
Albite
0.000
0.011
Na Al Si3 O8
*
01-075-1212
26
Ilmenite, syn
0.000
0.011
Fe Ti O3
5.- Difractograma Original.
117
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 4 DRX: VLG-3873 (16164'), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
16164-RT
File name
F:\Frank Cabrera\VGL-3863_16164'\16164-RT.RD
Sample Identification
VLG-3873 16164'RT
Measurement Date / Time
28/08/2014 06:34:00 p.m.
Raw Data Origin
PHILIPS-binary (scan) (.RD)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
3.0250
End Position [°2Th.]
79.9750
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
1.0000
Scan Type
Continuous
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
1.0000
Specimen Length [mm]
10.00
Receiving Slit Size [mm]
0.2000
Measurement Temperature [°C]
0.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
20 mA, 40 kV
Diffractometer Type
PW3710
Diffractometer Number
1
Goniometer Radius [mm]
173.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
118
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
16164-RT
10000
5000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
00-010-0443
01-085-0796
00-014-0164
20
30
40
50
60
70
80
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
119
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos. [°2Th.]
Height [cts]
FWHM
d-spacing
Rel. Int.
[°2Th.]
[Å]
[%]
Tip width
Matched by
[°2Th.]
12.2000
22.28
0.0900
7.25492
0.19
0.1080
00-014-0164
17.4503
14.32
0.9840
5.08215
0.12
1.1808
00-010-0443
20.7077
2797.06
0.1356
4.28594
23.91
0.1627
01-085-0796
26.4990
11700.62
0.1334
3.36093
100.00
0.1601
01-085-0796; 00014-0164
28.6750
9.98
0.0900
3.11322
0.09
0.1080
00-010-0443; 00014-0164
28.9590
22.05
0.4023
3.08078
0.19
0.4828
00-010-0443; 00014-0164
34.7781
14.57
0.6340
2.57747
0.12
0.7608
00-014-0164
36.4054
675.00
0.1226
2.46591
5.77
0.1472
01-085-0796
39.3634
1543.02
0.1067
2.28715
13.19
0.1281
00-010-0443; 01085-0796; 00-0140164
40.1631
491.89
0.1084
2.24343
4.20
0.1300
01-085-0796; 00014-0164
42.3239
530.06
0.1274
2.13376
4.53
0.1529
01-085-0796; 00014-0164
44.5403
214.99
0.1770
2.03259
1.84
0.2124
45.6794
524.34
0.1269
1.98452
4.48
0.1523
00-010-0443; 01085-0796; 00-0140164
50.0257
1603.68
0.1295
1.82181
13.71
0.1554
00-010-0443; 01085-0796
54.7630
314.78
0.1200
1.67488
2.69
0.1440
01-085-0796; 00014-0164
120
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
55.2189
177.31
0.1268
1.66213
1.52
0.1522
01-085-0796; 00014-0164
57.1309
35.29
0.1330
1.61096
0.30
0.1596
01-085-0796; 00014-0164
59.8472
1470.72
0.1201
1.54417
12.57
0.1441
00-010-0443; 01085-0796; 00-0140164
63.9036
187.47
0.1214
1.45558
1.60
0.1456
01-085-0796
65.6775
33.02
0.1133
1.42049
0.28
0.1359
01-085-0796
67.6445
846.32
0.1221
1.38389
7.23
0.1465
01-085-0796
68.0446
700.42
0.2584
1.37673
5.99
0.3101
01-085-0796
73.3664
181.94
0.1418
1.28944
1.55
0.1701
01-085-0796
75.5572
304.37
0.1291
1.25740
2.60
0.1549
01-085-0796
77.5555
273.69
0.1171
1.22992
2.34
0.1406
01-085-0796
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
*
Ref. Code
00-010-0443
Score
18
Compound
Displacement
Name
[°2Th.]
Jarosite
-0.035
Scale
Chemical Formula
Factor
0.026
K Fe3 ( S O4 )2 ( O
H )6
*
01-085-0796
95
Quartz
-0.125
1.008
Si O2
*
00-014-0164
9
Kaolinite-
0.038
0.113
Al2 Si2 O5 ( O H )4
1\ITA\RG
121
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
5.- Difractograma Original.
122
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 5 DRX: VLG-3873 (16191'8''), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
16198-RT
File name
F:\Frank Cabrera\VGL-3863_16191'8''\16198-RT.RD
Sample Identification
VGL-3873 16191'8''RT
Measurement Date / Time
29/08/2014 12:52:00 p.m.
Raw Data Origin
PHILIPS-binary (scan) (.RD)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
3.0250
End Position [°2Th.]
79.9750
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
1.0000
Scan Type
Continuous
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
1.0000
Specimen Length [mm]
10.00
Receiving Slit Size [mm]
0.2000
Measurement Temperature [°C]
0.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
20 mA, 40 kV
Diffractometer Type
PW3710
Diffractometer Number
1
Goniometer Radius [mm]
173.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
123
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
16198-RT
10000
5000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
00-001-0527
01-085-0930
20
30
40
50
60
70
80
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
124
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos. [°2Th.]
Height [cts]
FWHM
d-spacing
[°2Th.]
[Å]
Rel. Int. [%]
Tip width
Matched by
[°2Th.]
12.1733
28.80
0.1936
7.26475
0.26
0.2323
00-001-0527
20.7413
3331.42
0.1420
4.27907
29.51
0.1704
01-085-0930
24.1316
53.49
0.1443
3.68503
0.47
0.1731
26.4780
11289.21
0.1438
3.36356
100.00
0.1726
01-085-0930
36.3657
775.68
0.1322
2.46851
6.87
0.1587
01-085-0930
38.2306
39.00
0.2505
2.35227
0.35
0.3006
00-001-0527
39.2964
659.05
0.1338
2.29089
5.84
0.1605
01-085-0930
40.1304
343.68
0.1381
2.24519
3.04
0.1657
01-085-0930
42.3216
773.72
0.1481
2.13387
6.85
0.1778
01-085-0930
45.6364
431.60
0.1408
1.98629
3.82
0.1689
01-085-0930
49.9942
1334.21
0.1394
1.82288
11.82
0.1672
01-085-0930
54.7370
439.36
0.1551
1.67561
3.89
0.1861
00-0010527; 01085-0930
55.1787
199.68
0.1548
1.66324
1.77
0.1858
01-085-0930
57.0870
25.15
0.2015
1.61209
0.22
0.2417
01-085-0930
59.8161
1121.78
0.1558
1.54490
9.94
0.1869
00-0010527; 01085-0930
63.8873
125.70
0.1476
1.45591
1.11
0.1771
01-085-0930
65.6705
53.41
0.1846
1.42062
0.47
0.2216
01-085-0930
67.6089
651.18
0.1507
1.38453
5.77
0.1808
01-085-0930
67.9990
803.79
0.1653
1.37754
7.12
0.1984
01-085-0930
68.1910
788.25
0.1556
1.37413
6.98
0.1868
01-085-0930
125
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
73.3429
223.85
0.1574
1.28980
1.98
0.1889
00-0010527; 01085-0930
75.4974
282.91
0.1453
1.25825
2.51
0.1744
01-085-0930
77.5285
117.76
0.1859
1.23028
1.04
0.2231
01-085-0930
79.7453
254.09
0.2101
1.20156
2.25
0.2522
01-085-0930
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score
Compound
Displacemen
Scale
Name
t [°2Th.]
Factor
Chemical Formula
*
00-001-0527
12
Kaolinite
-0.145
0.022
Al2 Si2 O5 ( O H )4
*
01-085-0930
97
Quartz
-0.133
0.968
Si O2
5.- Difractograma Original.
126
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 6 DRX: VLG-3890 (16019'9''), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
File name
Sample Identification
Comment
date=7/20/2012 9:56:13 AM
RT-16019'9''
F:\Frank Cabrera\VGL-3890_16019'9''\RT-16019'9''.xrdml
RT-16019'9''
Configuration=Monocromador, Owner=User-1, Creation
Goniometer=PW3050/60 (Theta/Theta); Minimum step size
2Theta:0.001; Minimum step size Omega:0.001
Sample stage=PW3071/xx Bracket
Diffractometer system=XPERT-PRO
Measurement program=Programa de Prueba, Owner=User-1,
Creation date=8/27/2012 10:59:31 AM
Prueba de parametros
Measurement Date / Time
19/09/2014 10:23:15 a.m.
Operator
LABORATORIO
Raw Data Origin
XRD measurement (*.XRDML)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
5.0251
End Position [°2Th.]
79.9751
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
99.4291
Scan Type
Continuous
PSD Mode
Scanning
PSD Length [°2Th.]
2.12
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
0.0286
Specimen Length [mm]
10.00
Measurement Temperature [°C]
25.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
40 mA, 45 kV
Diffractometer Type
0000000011024517
Diffractometer Number
0
Goniometer Radius [mm]
240.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 100.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
127
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
RT-16019'9''
10000
5000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
01-083-2465
00-024-0027
00-019-0926
01-076-1746
01-078-2110
01-074-1687
00-022-0827
00-001-1295
00-002-0462
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
128
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos. [°2Th.]
Height [cts]
FWHM
d-spacing
Rel.
Tip width
[°2Th.]
[Å]
Int. [%]
[°2Th.]
Matched by
8.8000
3.00
0.0900
10.04884
0.02
0.1080
00-002-0462
11.6243
118.72
0.1357
7.60656
0.84
0.1628
01-076-1746
12.3472
64.90
0.2259
7.16280
0.46
0.2710
01-078-2110
17.3975
57.89
0.1763
5.09326
0.41
0.2115
00-022-0827
18.8239
73.20
0.1281
4.71040
0.52
0.1537
01-076-1746;
01-078-2110
20.8650
3598.48
0.0918
4.25398
25.44
0.1102
01-083-2465;
00-019-0926;
01-076-1746
23.0991
141.49
0.0886
3.84735
1.00
0.1063
00-024-0027;
00-019-0926;
01-078-2110
24.0252
532.67
0.1057
3.70110
3.77
0.1269
00-019-0926;
01-076-1746;
01-078-2110;
01-074-1687
25.5272
167.78
0.1476
3.48953
1.19
0.1771
00-019-0926
26.6428
14142.68
0.0839
3.34312
100.00
0.1007
01-083-2465;
01-076-1746;
01-078-2110;
00-002-0462
27.4237
278.06
0.1561
3.24967
1.97
0.1873
00-019-0926;
01-076-1746;
01-078-2110
28.6228
63.43
0.1476
3.11878
0.45
0.1771
01-076-1746;
00-022-0827;
00-001-1295;
00-002-0462
29.4819
1316.61
0.1968
3.02982
9.31
0.2362
00-024-0027;
00-019-0926;
00-022-0827
129
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
30.7180
278.68
0.3181
2.90826
1.97
0.3818
00-019-0926;
01-076-1746;
01-074-1687;
00-002-0462
33.0242
25.14
0.4270
2.71024
0.18
0.5124
01-076-1746;
01-078-2110;
00-001-1295
36.0276
78.29
0.2977
2.49089
0.55
0.3572
00-024-0027;
00-019-0926;
01-076-1746;
01-078-2110
36.5551
733.35
0.0973
2.45615
5.19
0.1167
01-083-2465;
01-076-1746;
01-078-2110
37.1078
42.86
0.3674
2.42082
0.30
0.4409
00-019-0926;
00-001-1295
39.4754
758.09
0.1002
2.28091
5.36
0.1202
01-083-2465;
00-024-0027;
01-076-1746;
01-078-2110;
00-022-0827
40.3048
341.84
0.0980
2.23587
2.42
0.1176
01-083-2465;
01-076-1746;
01-078-2110
40.8637
57.59
0.4445
2.20657
0.41
0.5334
01-076-1746;
01-078-2110;
01-074-1687;
00-001-1295
42.4619
759.65
0.0778
2.12714
5.37
0.0933
01-083-2465;
01-076-1746;
01-078-2110
43.2511
104.56
0.2066
2.09014
0.74
0.2479
00-024-0027;
00-019-0926;
01-076-1746;
01-078-2110
45.0666
62.36
0.1476
2.01173
0.44
0.1771
01-074-1687
45.8005
402.66
0.1019
1.97955
2.85
0.1222
01-083-2465;
130
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
00-019-0926;
01-076-1746;
01-078-2110;
00-022-0827
47.5894
104.67
0.4571
1.90923
0.74
0.5486
00-024-0027;
00-019-0926;
01-076-1746;
00-022-0827;
00-001-1295
48.6018
96.56
0.2782
1.87180
0.68
0.3338
00-024-0027;
00-019-0926;
01-076-1746
50.1457
1253.52
0.1166
1.81773
8.86
0.1399
01-083-2465;
00-019-0926;
01-076-1746;
01-074-1687;
00-022-0827
53.7084
44.80
0.0866
1.70525
0.32
0.1039
01-076-1746;
01-078-2110
54.8949
415.56
0.1109
1.67117
2.94
0.1331
01-083-2465;
01-078-2110
55.3513
137.51
0.1088
1.65846
0.97
0.1306
01-083-2465;
01-076-1746;
01-078-2110;
00-022-0827
56.3000
12.12
0.0900
1.63410
0.09
0.1080
01-078-2110;
00-001-1295
57.4036
36.82
0.4143
1.60395
0.26
0.4972
01-083-2465;
00-024-0027;
01-076-1746;
01-078-2110
59.9803
1038.49
0.1057
1.54106
7.34
0.1268
01-083-2465;
01-078-2110
64.0465
127.26
0.1018
1.45267
0.90
0.1221
01-083-2465;
01-076-1746;
01-078-2110;
01-074-1687;
131
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
00-001-1295
65.7912
87.46
0.1951
1.41831
0.62
0.2342
01-083-2465;
00-024-0027;
01-076-1746;
01-078-2110;
01-074-1687;
00-002-0462
67.7792
395.36
0.2172
1.38147
2.80
0.2606
01-083-2465;
01-078-2110;
00-022-0827;
00-002-0462
68.3230
486.25
0.1540
1.37179
3.44
0.1848
01-083-2465;
01-076-1746;
01-078-2110
73.4887
78.50
0.1476
1.28866
0.56
0.1771
01-083-2465;
00-022-0827
75.6669
207.19
0.1200
1.25585
1.46
0.1440
01-083-2465
77.6899
138.16
0.1410
1.22813
0.98
0.1692
01-083-2465
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score
Compound
Displacement
Scale
Chemical
Name
[°2Th.]
Factor
Formula
*
01-083-2465
84
Quartz
0.000
0.337
Si O2
*
00-024-0027
54
Calcite
0.000
0.073
Ca C O3
*
00-019-0926
38
Microcline,
0.000
0.023
K Al Si3 O8
ordered
*
01-076-1746
32
Gypsum
0.000
0.015
Ca S O4 ( H2 O )2
*
01-078-2110
26
Kaolinite
0.000
0.020
Al4 ( O H )8 ( Si4
O10 )
*
01-074-1687
25
Dolomite
0.000
0.025
Ca Mg ( C O3 )2
*
00-022-0827
19
Jarosite, syn
0.000
0.012
K Fe3 ( S O4 )2 (
O H )6
*
00-001-1295
17
Pyrite
0.000
0.009
Fe S2
*
00-002-0462
11
Illite, 1M
0.000
0.059
K Al2 ( Si3 Al O10
) ( O H )2
132
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
5.- Difractograma Original.
133
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 7 DRX: VLG-3890 (16086'), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
16086-RT
File name
F:\Frank Cabrera\VGL-3890_16086'\16086-RT.RD
Sample Identification
VLG-3890 16086'RT
Measurement Date / Time
29/08/2014 05:04:00 p.m.
Raw Data Origin
PHILIPS-binary (scan) (.RD)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
3.0250
End Position [°2Th.]
79.9750
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
1.0000
Scan Type
Continuous
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
1.0000
Specimen Length [mm]
10.00
Receiving Slit Size [mm]
0.2000
Measurement Temperature [°C]
0.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
20 mA, 40 kV
Diffractometer Type
PW3710
Diffractometer Number
1
Goniometer Radius [mm]
173.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
134
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
16086-RT
4000
2000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
01-072-1650
01-078-2109
01-076-1239
01-074-1687
00-024-0076
01-086-1560
00-002-0056
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
135
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos. [°2Th.] Height [cts]
FWHM
d-spacing
[°2Th.]
[Å]
Rel. Int. [%]
Tip width
Matched by
[°2Th.]
8.7208
37.22
0.0346
10.13992
0.73
0.0415
00-002-0056
12.2981
39.92
0.2839
7.19128
0.78
0.3407
01-078-2109
19.9384
26.17
0.6089
4.44953
0.51
0.7307
01-078-2109;
00-002-0056
20.7897
1415.30
0.1492
4.26923
27.80
0.1791
01-076-1239;
01-086-1560;
00-002-0056
22.2532
39.00
0.1682
3.99165
0.77
0.2019
01-076-1239;
01-074-1687;
00-002-0056
23.1143
51.91
0.3299
3.84486
1.02
0.3959
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239;
00-002-0056
23.8784
33.28
0.3690
3.72353
0.65
0.4428
01-078-2109;
01-076-1239;
01-074-1687;
00-002-0056
24.8898
23.66
0.8619
3.57447
0.46
1.0343
01-078-2109;
01-076-1239
26.5947
5091.13
0.2196
3.34905
100.00
0.2635
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560;
00-002-0056
27.2250
46.56
4.0000
3.27294
0.91
4.8000
01-078-2109;
01-076-1239;
00-002-0056
29.4955
393.29
0.2076
3.02596
7.73
0.2491
01-072-1650;
01-076-1239;
00-002-0056
136
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
30.6161
185.20
0.3743
2.91770
3.64
0.4492
01-076-1239;
01-074-1687
33.0029
26.59
0.2488
2.71195
0.52
0.2986
01-078-2109;
01-074-1687;
00-024-0076
35.0279
24.47
0.7623
2.55966
0.48
0.9147
01-078-2109;
01-076-1239;
01-074-1687;
00-002-0056
36.1080
60.23
0.5033
2.48553
1.18
0.6040
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239;
00-002-0056
36.5351
605.69
0.1370
2.45745
11.90
0.1644
01-076-1239;
01-086-1560;
00-002-0056
37.0425
58.93
0.3553
2.42495
1.16
0.4264
01-076-1239;
01-074-1687;
00-024-0076;
00-002-0056
39.4380
310.53
0.1936
2.28299
6.10
0.2323
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560
40.2474
267.41
0.1333
2.23893
5.25
0.1599
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560
42.4009
230.21
0.1379
2.13007
4.52
0.1655
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560;
00-002-0056
43.3220
93.60
0.2124
2.08689
1.84
0.2549
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239
137
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
44.5743
37.95
0.3258
2.03112
0.75
0.3909
01-078-2109;
01-076-1239;
01-074-1687
45.7352
281.50
0.1086
1.98223
5.53
0.1303
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560;
00-002-0056
47.7242
65.52
0.3761
1.90415
1.29
0.4513
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239;
00-024-0076
48.7277
75.99
0.3312
1.86726
1.49
0.3974
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239
50.0862
528.87
0.1517
1.81975
10.39
0.1821
01-078-2109;
01-076-1239;
01-074-1687;
01-086-1560
54.8430
198.29
0.1795
1.67263
3.89
0.2154
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560
55.2814
84.94
0.2008
1.66039
1.67
0.2410
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560;
00-002-0056
56.2354
35.78
0.0781
1.63447
0.70
0.0937
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239;
00-024-0076;
00-002-0056
57.6061
27.51
0.1953
1.59879
0.54
0.2344
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560;
138
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
00-002-0056
59.9011
523.00
0.1337
1.54290
10.27
0.1604
01-078-2109;
01-076-1239;
01-074-1687;
01-086-1560;
00-002-0056
63.9873
181.54
0.1206
1.45387
3.57
0.1447
01-078-2109;
01-076-1239;
01-074-1687;
00-024-0076;
01-086-1560
67.7045
393.64
0.1687
1.38281
7.73
0.2025
01-078-2109;
01-074-1687;
01-086-1560
68.2711
351.42
0.1941
1.37271
6.90
0.2330
01-086-1560
73.4206
97.68
0.1607
1.28862
1.92
0.1929
01-072-1650;
01-086-1560
75.6335
114.42
0.1946
1.25632
2.25
0.2336
01-086-1560
77.6281
139.13
0.1461
1.22895
2.73
0.1753
01-072-1650;
01-074-1687;
01-086-1560
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score
Compound
Displacement
Scale
Name
[°2Th.]
Factor
Chemical Formula
*
01-072-1650
53
Calcite
0.000
0.086
Ca C O3
*
01-078-2109
34
Kaolinite
0.000
0.081
Al4 ( O H )8 ( Si4 O10 )
*
01-076-1239
30
Microcline
0.000
0.040
K ( Si3 Al ) O8
*
01-074-1687
27
Dolomite
0.000
0.028
Ca Mg ( C O3 )2
*
00-024-0076
26
Pyrite
0.000
0.011
Fe S2
*
01-086-1560
84
Quartz low
0.000
1.016
Si O2
*
00-002-0056
19
Illite
0.000
0.022
K Al2 Si3 Al O10 ( O H
)2
139
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
5.- Difractograma Original.
140
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 9 DRX: VLG-3891 (14755'7''), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
14755-RT
File name
F:\Frank Cabrera\VGL-3891_14755'7'\14755-RT.RD
Sample Identification
VLG-3891 14755'7''RT
Measurement Date / Time
29/08/2014 12:02:00 p.m.
Raw Data Origin
PHILIPS-binary (scan) (.RD)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
3.0250
End Position [°2Th.]
79.9750
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
1.0000
Scan Type
Continuous
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
1.0000
Specimen Length [mm]
10.00
Receiving Slit Size [mm]
0.2000
Measurement Temperature [°C]
0.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
20 mA, 40 kV
Diffractometer Type
PW3710
Diffractometer Number
1
Goniometer Radius [mm]
173.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
141
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
14755-RT
15000
10000
5000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
01-078-2315
01-083-1764
01-075-1593
00-024-0076
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
142
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos. [°2Th.] Height [cts]
FWHM
d-spacing [Å]
[°2Th.]
Rel.
Int. [%]
Tip width
Matched by
[°2Th.]
12.2639
102.31
0.2899
7.21130
0.64
0.3479
01-075-1593
17.4077
14.09
0.4091
5.09028
0.09
0.4910
20.7377
2145.97
0.1310
4.27980
13.38
0.1571
01-078-2315
24.7341
56.94
0.2177
3.59661
0.36
0.2612
01-083-1764
26.5284
16036.40
0.1085
3.35728
100.00
0.1302
01-078-2315;
01-075-1593
29.0013
20.23
0.1832
3.07639
0.13
0.2199
01-075-1593
30.4808
85.51
0.2646
2.93034
0.53
0.3175
31.9967
56.12
0.1886
2.79489
0.35
0.2263
01-083-1764
32.9962
19.92
0.2585
2.71248
0.12
0.3102
00-024-0076
36.4290
884.23
0.1180
2.46436
5.51
0.1416
01-078-2315;
01-075-1593
38.3799
30.36
0.3410
2.34346
0.19
0.4092
01-083-1764;
01-075-1593
39.3617
1024.42
0.0992
2.28724
6.39
0.1191
01-078-2315;
01-075-1593
40.1932
408.76
0.1037
2.24182
2.55
0.1245
01-078-2315;
01-075-1593
42.3379
530.63
0.1352
2.13309
3.31
0.1622
01-078-2315;
01-083-1764;
01-075-1593
45.6831
463.25
0.1075
1.98437
2.89
0.1290
01-078-2315;
01-075-1593
50.0436
1557.15
0.1041
1.82120
9.71
0.1249
01-078-2315;
01-075-1593
143
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
54.7824
463.70
0.1335
1.67433
2.89
0.1602
01-078-2315;
01-075-1593
55.2235
136.80
0.1380
1.66200
0.85
0.1656
01-078-2315;
01-075-1593
57.1343
27.72
0.1042
1.61087
0.17
0.1250
01-078-2315
57.5500
8.09
0.0900
1.60154
0.05
0.1080
01-075-1593
59.8623
830.92
0.1253
1.54381
5.18
0.1504
01-078-2315;
01-075-1593
63.9602
289.36
0.1267
1.45443
1.80
0.1521
01-078-2315;
01-075-1593;
00-024-0076
65.6811
47.13
0.1922
1.42042
0.29
0.2306
01-078-2315;
01-075-1593
67.6529
579.08
0.1254
1.38374
3.61
0.1505
01-078-2315;
01-083-1764;
01-075-1593
68.2286
1080.86
0.2952
1.37460
6.74
0.3542
01-078-2315;
01-083-1764;
01-075-1593
73.3879
116.84
0.1217
1.28912
0.73
0.1461
01-078-2315;
01-075-1593
75.5768
309.69
0.1216
1.25712
1.93
0.1459
01-078-2315;
01-083-1764
77.5699
94.67
0.1302
1.22973
0.59
0.1563
01-078-2315;
01-083-1764
144
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score
Compound
Displacement
Scale
Name
[°2Th.]
Factor
Chemical Formula
*
01-078-2315
92
Quartz
-0.096
0.974
Si O2
*
01-083-1764
22
Siderite
-0.066
0.006
Fe ( C O3 )
*
01-075-1593
20
Kaolinite
-0.038
0.023
Al2 Si2 O5 ( O H )4
*
00-024-0076
3
Pyrite
-0.168
0.004
Fe S2
5.- Difractograma Original.
145
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 10 DRX: VLG-3891 (14824'7''), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
File name
Sample Identification
Comment
date=7/20/2012 9:56:13 AM
RT-14824'7''
F:\Frank Cabrera\VGL-3891_14824'7''\RT-14824'7''.xrdml
RT-14824'7''
Configuration=Monocromador,
Owner=User-1,
Creation
Goniometer=PW3050/60 (Theta/Theta); Minimum step size
2Theta:0.001; Minimum step size Omega:0.001
Sample stage=PW3071/xx Bracket
Diffractometer system=XPERT-PRO
Measurement program=Programa de Prueba, Owner=User-1,
Creation date=8/27/2012 10:59:31 AM
Prueba de parametros
Measurement Date / Time
10/09/2014 04:32:57 p.m.
Operator
LABORATORIO
Raw Data Origin
XRD measurement (*.XRDML)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
5,0251
End Position [°2Th.]
79,9751
Step Size [°2Th.]
0,0500
Scan Step Time [s]
99,4291
Scan Type
Continuous
PSD Mode
Scanning
PSD Length [°2Th.]
2,12
Offset [°2Th.]
0,0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
0,4354
Specimen Length [mm]
10,00
Measurement Temperature [°C]
25,00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1,54060
K-Alpha2 [Å]
1,54443
K-Beta [Å]
1,39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0,50000
Generator Settings
40 mA, 45 kV
Diffractometer Type
0000000011024517
Diffractometer Number
0
Goniometer Radius [mm]
240,00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 100,00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
146
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
RT-14824'7''
6000
4000
2000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
01-083-2465
00-029-0696
00-001-0527
01-079-1270
00-001-1295
00-043-0685
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
147
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos. [°2Th.]
Height [cts]
FWHM
d-spacing
[°2Th.]
[Å]
Rel.
Tip width
Int. [%]
[°2Th.]
Matched by
6,1487
64,93
0,6705
14,37469
0,96
0,8046
01-079-1270
8,6215
29,96
0,5647
10,24805
0,44
0,6776
00-043-0685
12,4519
172,81
0,3790
7,10283
2,54
0,4547
00-001-0527;
01-079-1270
18,8037
87,10
0,1476
4,71930
1,28
0,1771
01-079-1270
19,9131
99,24
0,2952
4,45883
1,46
0,3542
00-001-0527;
01-079-1270;
00-043-0685
20,8197
2020,13
0,1189
4,26314
29,72
0,1427
01-083-2465;
00-001-0527;
01-079-1270;
00-043-0685
23,9942
260,79
0,0903
3,70581
3,84
0,1083
01-079-1270;
00-043-0685
24,7758
103,68
0,1968
3,59362
1,53
0,2362
00-029-0696;
00-001-0527
25,2904
116,21
0,2952
3,52165
1,71
0,3542
01-079-1270;
00-043-0685
26,5929
6797,30
0,1199
3,34928
100,00
0,1439
01-083-2465;
00-043-0685
32,0218
188,41
0,2871
2,79276
2,77
0,3445
00-029-0696;
01-079-1270;
00-043-0685
32,9330
26,87
0,2305
2,71754
0,40
0,2766
00-001-1295
34,7752
50,62
0,3936
2,57982
0,74
0,4723
00-029-0696;
00-001-0527;
01-079-1270;
148
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
00-043-0685
36,4844
864,14
0,1361
2,46075
12,71
0,1633
01-083-2465;
01-079-1270;
00-043-0685
38,3605
47,97
0,4743
2,34461
0,71
0,5692
00-029-0696;
00-001-0527
39,4377
614,72
0,1175
2,28301
9,04
0,1410
01-083-2465;
01-079-1270;
00-043-0685
40,2497
246,30
0,1402
2,23881
3,62
0,1683
01-083-2465;
01-079-1270;
00-043-0685
42,4224
424,62
0,1368
2,12904
6,25
0,1642
01-083-2465;
00-029-0696;
01-079-1270
44,6283
47,22
0,3490
2,02879
0,69
0,4188
01-079-1270
45,7663
202,32
0,1440
1,98095
2,98
0,1728
01-083-2465;
00-001-0527
50,1095
880,22
0,1411
1,81896
12,95
0,1693
01-083-2465;
01-079-1270
52,8329
49,06
0,5248
1,73143
0,72
0,6298
00-029-0696;
01-079-1270
54,8255
242,28
0,1415
1,67312
3,56
0,1698
01-083-2465;
00-001-0527;
01-079-1270;
00-043-0685
55,2775
86,85
0,1455
1,66050
1,28
0,1746
01-083-2465;
01-079-1270;
00-043-0685
56,2467
17,91
0,0904
1,63417
0,26
0,1085
01-079-1270;
00-001-1295;
00-043-0685
149
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
56,3989
8,95
0,0904
1,63417
0,13
0,1085
59,9150
525,74
0,1606
1,54258
7,73
0,1927
01-083-2465;
00-001-0527;
01-079-1270
61,6037
29,79
0,8382
1,50428
0,44
1,0058
00-029-0696;
01-079-1270;
00-001-1295;
00-043-0685
64,0060
102,23
0,1715
1,45349
1,50
0,2058
01-083-2465;
01-079-1270;
00-001-1295
65,8463
29,23
0,2952
1,41726
0,43
0,3542
01-083-2465;
01-079-1270
67,7252
446,02
0,1554
1,38244
6,56
0,1865
01-083-2465;
00-029-0696
68,0972
817,43
0,1293
1,37579
12,03
0,1552
01-083-2465;
01-079-1270
68,2619
785,63
0,1416
1,37287
11,56
0,1699
01-083-2465;
01-079-1270
72,1555
9,45
0,4862
1,30807
0,14
0,5834
00-001-0527;
01-079-1270
73,4308
134,96
0,1312
1,28847
1,99
0,1574
01-083-2465;
00-001-0527;
01-079-1270
75,6587
242,30
0,1339
1,25597
3,56
0,1607
01-083-2465;
00-029-0696;
01-079-1270
77,6435
59,88
0,1815
1,22874
0,88
0,2177
01-083-2465;
00-029-0696;
01-079-1270
150
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score
Compound
Displacement Scale Factor
Name
[°2Th.]
Chemical Formula
*
01-083-2465
83
Quartz
0,000
0,869
Si O2
*
00-029-0696
46
Siderite
0,000
0,025
Fe C O3
*
00-001-0527
33
Kaolinite
0,000
0,015
Al2 Si2 O5 ( O H )4
*
01-079-1270
34
Clinochlore
0,000
0,049
( Mg2.96 Fe1.55
Fe.136 Al1.275 ) (
Si2.622 Al1.376 O10
) ( O H )8
*
00-001-1295
3
Pyrite
0,000
0,024
Fe S2
*
00-043-0685
21
Illite-
0,000
0,237
K Al2 ( Si3 Al ) O10
2\ITM\RG#2
( O H )2
5.- Difractograma Original.
151
�
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Tesis
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Dublin Core
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Title
A name given to the resource
Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División Sur del
Lago Trujillo, Occidente de Venezuela
Creator
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Isnaudy José Toro Fonseca
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Editorial Digital Universitaria de Moa
Type
The nature or genre of the resource
Tesis maestría
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2014
-
https://repoedum.ismm.edu.cu/files/original/f5026c9d3ab6378de3609cd2f86aafdf.pdf
d233f327a32b51888298845759ffb0e2
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TESIS
Estudio de la génesis y migración del crudo y
gas del yacimiento Eoceno “B” Superior,
División Sur del Lago Trujillo en el Occidente de
Venezuela
Isnardy José Toro Fonseca
�Página legal
Título de la obra: Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento
Eoceno “B” Superior, División Sur del Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela,
89pp.
Editorial Digital Universitaria de Moa, año.2015 -- ISBN:
1. Autor: Isnardy José Toro Fonseca
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico ¨ Dr. Antonio Núñez
Jiménez¨
Edición: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Corrección: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización. Miguel Ángel Barrera Fernández
Institución de los autores: ISMM ¨ Dr. Antonio Núñez Jiménez¨
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2015
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
La licencia completa puede consultarse en:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/legalcode
Editorial Digital Universitaria
Instituto Superior Minero Metalúrgico
Ave Calixto García Iñeguez # 75, Rpto Caribe Moa 83329, Holguín Cuba
e-mail: edum@ismm.edu.cu
Sitio Web: http://www.ismm.edu.cu/edum
�Instituto Superior Minero Metalúrgico
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Facultad de Geología y Minería
Departamento de Geología
Título: Estudio de la génesis y migración del crudo y gas
del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del Lago
Trujillo en el Occidente de Venezuela.
(Tesis en opción al título académico de Máster en Geología)
Autor: Isnardy José Toro Fonseca
Moa, 2014
�Instituto Superior Minero Metalúrgico
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Facultad de Geología y Minería
Departamento de Geología
Título: Estudio de la génesis y migración del crudo y gas
del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del Lago
Trujillo en el Occidente de Venezuela.
(Tesis en opción al título académico de Máster en Geología)
Autor: Isnardy José Toro Fonseca
Tutor: Dra. M. Margarita Hernández S., Msc. Frank Cabrera,
Msc. Jhaisson Vasquéz, Dr. José F. Lastra.
.
Moa, 2014
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 1
CAPÍTULO I – GEOQUÍMICA DE LOS YACIMIENTOS DE PETRÓLEO Y GASES
ÁCIDOS ASOCIADOS. .............................................................................................. 7
1.1 Introducción ..................................................................................................... 7
1.2 Antecedentes ................................................................................................... 7
1.3 Geoquímica de yacimientos petrolíferos ........................................................ 10
1.3.1 Geoquímica de H2S y CO2 ................................................................... 10
1.3.2 Composición isotópica del azufre y carbono ........................................ 11
1.3.3 Fraccionamiento isotópico del H2S ....................................................... 12
1.4 Mecanismos de generación del H2S y CO2 ................................................... 12
1.4.1 Dióxido de carbono .............................................................................. 14
1.4.2 Sulfuro de hidrógeno ............................................................................ 14
1.5 Ubicación geográfica ..................................................................................... 14
1.5.1 Área del campo Franquera ................................................................... 15
1.5.2 Área del campo Moporo ....................................................................... 17
1.5.3 Área del campo La Ceiba ..................................................................... 18
1.6 Características geólogo-tectónicas ................................................................ 19
1.6.1 Estratigrafía regional campo Franquera y Moporo ............................... 19
1.6.2 Estratigrafía regional campo La Ceiba ................................................. 21
1.6.3 Geología estructural campo Franquera ................................................ 23
1.6.4 Geología estructural campo Moporo .................................................... 25
1.6.5 Geología estructural campo La Ceiba .................................................. 26
1.7 Conclusiones ................................................................................................. 28
CAPÍTULO II – MATERIALES Y MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN ........................ 30
2.1 Introducción ................................................................................................... 30
2.2. Tipo de investigación .................................................................................... 30
2.3. Métodos empleados en la investigación ....................................................... 31
2.3.1 Selección de pozos del área ................................................................ 32
2.3.2 Selección de muestras ......................................................................... 32
2.3.3 Geoquímica de gases para evaluación y monitoreo de H2S y CO2 ...... 33
2.3.4 Métodos y procesamiento .................................................................... 34
2.3.5 Análisis isotópicos de azufre de los sulfuros precipitados a partir del
H2S ................................................................................................................ 48
2.3.6 Cromatografía de Gases ...................................................................... 48
2.3.7 Generación de mapas de isoconcentraciones de H2S y CO2 ............... 49
2.3.8 Técnicas para la recolección de información........................................ 49
2.4 Conclusiones ................................................................................................. 50
CAPÍTULO III – ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS ....................... 51
II
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
3.1 Introducción ................................................................................................... 51
3.2 Distribución espacial del H2S y CO2 .............................................................. 51
3.3 Origen de los crudos ...................................................................................... 60
3.4 Clasificación de los Crudos............................................................................ 63
3.4.1 Fracción C15+ ........................................................................................ 67
3.5 Análisis de biomarcadores ............................................................................. 69
3.5.1 Origen de los crudos de acuerdo a los biomarcadores. ....................... 69
3.5.2 Tipo de roca fuente .............................................................................. 70
3.5.3 Madurez térmica de los crudos ............................................................ 71
3.5.4 Biodegradación de los crudos .............................................................. 73
3.6 Mecanismos de generación de gases ácidos ................................................ 75
3.7 Procesos geoquímicos evolutivos en el área de FRAMOLAC. ...................... 78
3.8 Origen del H2S y CO2 .................................................................................... 79
3.9 Correlación de 34S crudo - H2S .................................................................... 80
3.10 Tipo de materia orgánica ............................................................................. 80
3.11 Temperatura del yacimiento ........................................................................ 81
3.12 Conclusiones ............................................................................................... 82
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................ 83
Conclusiones ....................................................................................................... 83
Recomendaciones ............................................................................................... 85
BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................ 86
ANEXOS ................................................................................................................... 89
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1
Procesos de estudio de los gases ácidos en yacimientos petrolíferos.
Figura 2
Rangos isotópicos para las diferentes fuentes de H2S.
Figura 3
Mecanismos de generación de CO2 y H2S.
Figura 4
Ubicación geográfica del área de FRAMOLAC.
Figura 5
Ubicación del campo Franquera (Yacimientos B-1 FRA0001 y B-4
FRA0001).
Figura 6
Ubicación del Yac. B Sup. VLG-3729.
Figura 7
Ubicación del Campo la Ceiba.
Figura 8
Columna estratigráfica generalizada del Campo Ceuta-Tomoporo.
Figura 9
Columna Estratigráfica Campo La Ceiba..
Figura 10
Marco Estructural Franquera.
Figura 11
Marco Estructural Yacimiento B-Superior VLG-3729.
III
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 12
Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0003, MISB6 CEI0001 y
MISB6 CEI0004.
Figura 13
Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0005 y MISB6 CEI0006.
Figura 14
Toma de muestras para análisis de H2S Y CO2.
Figura 15
Esquema del equipo (modificado de GPA 2377-86 y ASTM D 4810-88).
Figura 16
Conexión de separador crudo/gas.
Figura 17
Purga de envase de recolección.
Figura 18
Medición de la concentración de H2S y CO2.
Figura 19
Mapa de ubicación de las muestras de gases captadas en pozos del área
de Franquera.
Figura 20
Mapa de ubicación de las muestras de gases captadas en pozos del área
de Moporo.
Figura 21
Mapa de ubicación de las muestras de gases captadas en pozos del área
de La Ceiba.
Figura 22
Gas recolectado en bolsas especiales con una presión máxima de 5psi.
Figura 23
Precipitación de H2S.
Figura 24
Esquema para la captura y análisis de muestras de crudos.
Figura 25
Montaje instrumental para la toma de la fracción C15-.
Figura 26
Toma de muestra de la fracción C15-.
Figura 27
Mapa de ubicación de las muestras de crudo del área de Franquera con
y sin volátiles.
Figura 28
Mapa de ubicación de las muestras de crudo del área de Moporo Tierra
con y sin volátiles.
Figura 29
Mapa de ubicación de las muestras de crudo del área de La Ceiba con y
sin volátiles.
Figura 30
Mapa de isoconcentración de H2S para la Unidad B-1.
Figura 31
Mapa de isoconcentración de H2S para la Unidad B-4.
Figura 32
Mapa de isoconcentración de CO2 para la Unidad B-1.
Figura 33
Mapa de isoconcentración de CO2 para la Unidad B-4.
Figura 34
Concentración de vanadio (V) vs. Concentración de níquel (Ni) de
muestras de crudo del área de FRAMOLAC.
IV
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 35
Ambiente depositacional definido en función de la concentración de
vanadio (V) vs. Concentración de níquel (Ni) para los crudos del área de
FRAMOLAC (modificado de Galárraga et al., 2008).
Figura 36
Contenido de azufre vs Gravedad API.
Figura 37
Clasificación de los crudos del área de FRAMOLAC en base a la
composición SARA (Tissot y Welte, 1984).
Figura 38
Clasificación de los crudos del área de FRAMOLAC en función de la
concentración de parafinas, naftenos y aromáticos (Tissot y Welte, 1984).
Figura 39
Gráfico de columnas de los PNA de los crudos de los pozos CEI-0004,
CEI-0005 y CEI-0006 de la Unidad B4.
Figura 40
Cromatograma de crudo total (fracción C15+) del crudo del pozo TOM0008.
Figura 41
Gráfico de Pristano/n-C17 vs. Fitano/n-C18 de las áreas de Franquera y
Moporo.
Figura 42
Distribución del porcentaje de esteranos en los crudos de las áreas de
Moporo y La Ceiba.
Figura 43
Tipo de litología de la roca fuente en función de la correlación de los
terpanos tricícliclos C24-3/C23-3 vs. C22-3/C21-3.
Figura 44
Isómero biológico (R) e isómero geológico (S) (tomado de Hunt, 1996).
Figura 45
Relación de los parámetros de biomarcadores utilizados con respecto a
la ventana de generación del petróleo (modificado de Killops y Killops,
2005).
Figura 46
Escala de biodegradación (modificado de Peters y Moldovan, 1993).
Figura 47
Distribución de n-alcanos (m/z 99) de la muestra de crudo del pozo TOM0007.
Figura 48
Distribución isotópica del azufre (34S/32S) en muestras de crudos de las
áreas de Moporo y La Ceiba.
Figura 49 Esquema evolutivo de los procesos geoquímicos de la Cuenca del Lago
de Maracaibo.
Figura 50
Concentración de H2S vs temperatura estimada del yacimiento.
V
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 51
Distribución isotópica del azufre (34S/32S) en muestras de agua de
formación, crudos y precipitados de H2S como sulfuros del área de
FRAMOLAC.
INDICE DE TABLAS
Tabla 1 Composición de parafinas, naftenos y aromáticos de los crudos de los
pozos CEI-0004, CEI-0005 y CEI-0006 de la Unidad B4.
Tabla 2 Porcentaje en masa normalizada de los PNA de los crudos de los pozos
CEI-0004, CEI-0005 y CEI-0006 de la Unidad B4.
Tabla 3 Parámetros obtenidos de la fracción C15- para los crudos de las áreas de
Franquera y Moporo.
Tabla 4 Porcentajes de esteranos en los crudos de las áreas de Moporo y La Ceiba.
Tabla 5 Relación isotópica de azufre promedio (34S/32S) en crudos de las áreas de
Moporo y La Ceiba.
Tabla 6 Relación isotópica de azufre (34S/32S) en los precipitados de H2S como
sulfuros de pozos de las áreas de Franquera, Moporo Tierra y La Ceiba.
VI
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
INTRODUCCIÓN
A nivel mundial la industria petrolera se ha mantenido durante varias décadas como
parte importante de la economía global, dado que el petróleo es la fuente de energía
que mueve a la humanidad. El proceso de crecimiento económico de este tipo de
industrias, viene dado por el incremento de las ganancias, las cuales dependen en
gran parte de una adecuada y óptima explotación de los recursos petroleros. En
Venezuela, la principal actividad económica del mercado es sustentada por la
empresa Petróleos de Venezuela Sociedad Anónima (PDVSA), la cual tiene como
misión, promover el fortalecimiento del sector productivo nacional, transformando las
materias primas provenientes de los hidrocarburos. Entre sus responsabilidades
destaca, el control de los procesos de exploración, producción, manufactura y
mercadeo de todos los hidrocarburos presentes en el territorio nacional; por esto, se
ve en la necesidad de implementar tecnologías cada vez más novedosas y financiar
investigaciones, facilitar la capacidad de los recursos humanos bajo su control con el
propósito de maximizar las ganancias, reducir los costos operativos y garantizar la
sostenibilidad como empresa.
Actualmente la industria petrolera presenta inconvenientes con la generación de
gases ácidos en los yacimientos de petróleo, pues uno de sus efectos es la corrosión
que generan en las tuberías de los oleoductos, gasoductos y daños en la
cementación de pozos. En Venezuela, concentraciones de CO2 en campos
petroleros son encontradas principalmente en el área de Anaco y en el área de
Guárico (Marcano y Alberdi, 2001). Además de ello, participan en la contaminación
ambiental y su presencia disminuye el precio de comercialización del petróleo. Por
esta razón, es necesario comprender las posibles procedencias de dichos gases, a
fin de desarrollar métodos tecnológicos que permitan reducir o controlar la
producción de los mismos en los yacimientos.
Dentro de las investigaciones que actualmente se desarrollan en PDVSA están las
asociadas a los programas académicos. Una de estas investigaciones está dirigida a
1
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
caracterizar el comportamiento del azufre en un sector geográfico de interés. El área
de estudio está compuesto de tres campos: Franquera, Moporo y La Ceiba
(FRAMOLAC) ubicados en tierra, adscritos a la División Sur del Lago Trujillo situado
entre el Estado Trujillo y el Estado Zulia de Venezuela; son campos en desarrollo
cuyos datos oficiales indican un POES de 7.749 MMBNP, unas reservas
recuperables de crudo liviano de 1.483 MMBNP, de crudo mediado y liviano con una
gravedad °API promedio de 24° y saturaciones promedio de petróleo de 73 %, lo cual
representa una gran oportunidad para mantener los niveles de producción del
occidente del país, cuentan actualmente con 9 yacimientos en producción, 35 pozos
activos, proporcionando un caudal de producción de aproximadamente 65 000
barriles normales por día (BNPD) de crudo y 21 millones de pies cúbicos normales
por día (MMPCND) de gas. El primer pozo perforado en estos campos de tierra se
realizó en La Ceiba en el año 1998, y de allí en adelante se ha continuado con la
perforación de pozos en estos campos, contando con un plan de explotación a 20
años.
La producción de H2S es reportada a partir de las primeras etapas del desarrollo del
yacimiento. Este fenómeno ha sido denominado como “geologic souring” (Eden et al.,
1993) ya que la fuente de H2S es generada en el pasado geológico y está asociado a
algunos elementos dentro de la cuenca petrolera y no a procesos microbiológicos o
geoquímicos modernos. La generación de H2S requiere típicamente altas
temperaturas (> 140C) y altas presiones (Grimes y Mc Neil, 2005), esto puede ser
detectado durante las operaciones de perforación y muestra altas concentraciones;
normalmente desde más de 1000 ppm de H2S.
Vale mencionar que los procesos por los cuales el H2S y, eventualmente el CO2, se
producen en los yacimientos, pueden ser de origen natural o antrópico. Para el
primer caso, el H2S puede formarse a partir de Bacterias Reductoras de Sulfato
(BRS), Reducción Termoquímica del Sulfato (RTS), o maduración del crudo. Por el
contrario, estos gases también se pueden generar como subproductos del proceso
de acuatermólisis cuando se implementan procesos de inyección continúa o alterna
de vapor (Cabrera, 2012).
2
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Dentro del área de estudio, la producción de H2S y CO2 ha sido reportada desde el
2006; sin embargo, no existen reportes previos sobre las posibles fuentes del H2S.
Adicionalmente, la inyección de agua no ha sido implementada antes de las
campañas de medición de H2S en los respectivos campos. Los pozos asociados al
área FRAMOLAC, tienen la tendencia a producir sulfuro de hidrógeno (H2S), cuyas
concentraciones varían en el orden de 9 a 82 ppm; dado que el H2S es un
contaminante del gas natural, se hace necesaria su remoción. Para el caso del CO2
la concentración varía entre 3 % y 12 %. Actualmente el gas proveniente de los
pozos de estos campos es endulzado con productos químicos líquidos, denominados
secuestrantes de H2S, cuyo método consiste en la inyección continua y directa del
producto químico en las líneas de flujo multifásico y/o monofásico directamente en
los pozos y/o en las estaciones de flujo.
Actualmente la producción en el área FRAMOLAC está limitada al yacimiento
Eoceno “B” Superior. Por varios años, era conocido que las concentraciones de H2S
y CO2 en el yacimiento Eoceno “B” Superior variaban. Un estudio detallado fue
iniciado para mapear los perfiles de concentración de los gases ácidos a lo largo del
área y abordar la migración de los mismos dentro de este. Esto incluyó la medición
de H2S y CO2 de corrientes de pozo de una amplia área y las huellas geoquímicas de
los crudos de FRAMOLAC. Por primera vez, las concentraciones de H2S y CO2
fueron mapeadas a lo largo del campo. La migración de H2S y CO2 en la parte norte
del campo tiene serias implicaciones debido a que la planta de separación gas-crudo
(GOSP), fue diseñada para el procesamiento de crudo dulce. Si la migración es
probada, las facilidades en la parte norte del campo necesitan ser mejoradas para
manejar crudo ácido. Las concentraciones de H2S y CO2 en el área de Moporo Tierra
presentan valores más altos en comparación con las áreas de Franquera-La Ceiba y
las concentraciones más bajas se localizan hacia el área de Moporo Lago,
desconociéndose la génesis de los gases ácidos que intervienen en los procesos de
extracción en el área FRAMOLAC.
Los yacimientos del área FRAMOLAC, ubicados en el occidente de Venezuela,
contienen dos clases de crudos reflejados por sus gravedades API, contenidos de
saturados y aromáticos, además de sus composiciones totales de nitrógeno, azufre y
3
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
oxígeno (compuestos NSO). La biodegradación parece haber tenido un rol
importante en el control de las composiciones de las dos clases de crudo.
Las relaciones de isótopos de azufre (34S) son reportados en partes por mil (‰) de
la relación
34
S/32S, relativa al estándar de referencia internacional CDT. Los isótopos
de azufre son muy útiles para determinar el origen del H2S. El H2S generado por
bacterias reductoras de sulfato generalmente tiene una composición isotópica
negativa (< 0 ‰), mientras que el H2S producido por Reducción Termoquímica de
Sulfato generalmente refleja el valor de la anhidrita de la cual se formó (> 10 ‰).
Adicionalmente, la composición isotópica del sulfuro de hierro (pirita) en el yacimiento
proporciona evidencia sobre si el H2S fue removido por reacción con el hierro durante
la migración.
En una revisión detallada de la documentación existente, entrevistas con los
especialistas de mayor experiencia en esta actividad y la información publicada
oficialmente en artículos y boletines empresariales del pasado y presente siglo, pudo
comprobarse que prácticamente no existen reportes de que se hayan realizado
estudios relacionados con los gases ácidos, lo que se hace más prioritario en la
actualidad debido a las implicaciones que ya se mencionaron y que abarcan todas
las etapas del proceder petrolífero, incluyendo la seguridad y la salud de las
personas y la estrecha relación ya publicada que existe entre la presencia de este
gas y la acumulación del petróleo. En correspondencia con esto se propone el
siguiente diseño de investigación.
Problema de investigación desconocimiento del mecanismo de generación de
gases ácidos tanto en el crudo como en los gases.
Objeto de estudio.
Crudo y gases ácidos, correspondiente a los pozos petroleros del área FRAMOLAC.
Campo de acción.
Geoquímica del crudo de gases ácidos.
Objetivo general
4
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Determinar la génesis, migración del crudo y gases ácidos del yacimiento Eoceno “B”
Superior del área FRAMOLAC, a través de correlaciones químicas e isotópicas.
Objetivos específicos
Caracterizar desde el punto de vista fisicoquímico muestras de crudo y gas en el
área FRAMOLAC.
Caracterizar las composiciones isotópicas de las especies de azufre presentes en
el crudo y gas del área.
Establecer el mecanismo de generación de H2S y/o CO2 y su migración en el área
de FRAMOLAC.
Hipótesis
Si se realizan las correlaciones químicas e isotópicas en muestras de crudo y gas se
podrá determinar la génesis y migración de los gases ácidos presentes en el
yacimiento del Eoceno “B” Superior del área FRAMOLAC.
Para desarrollar esta investigación se tuvieron en cuenta métodos teóricos y
empíricos de la investigación científica:
Métodos teóricos:
Análisis y síntesis de la información obtenida a partir de la revisión de la
documentación y literatura especializada.
Inductivo – deductivo: para determinar los mecanismos de formación y migración
de los gases ácidos.
Métodos empíricos: en la presente investigación se aplican:
Las entrevistas a técnicos y especialistas: para comprobar la existencia de
investigaciones y antecedentes relacionados con el tema.
La observación directa en el área de estudio durante toda la investigación.
Métodos y herramientas de la química analítica:
Procesamiento para la elaboración de mapas por medio del simulador Discovery.
El trabajo representa un aporte científico al constituir un estudio conclusivo sobre el
mecanismo de generación de gases provenientes del crudo y gas que se considera
pionero debido al no registro de estudios similares realizados anteriormente.
5
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
También es de importancia práctica ya que la información que se genera permitirá
hacer precisiones en el proceso productivo de la empresa, del mismo modo que
contribuirá a la vigilancia tecnológica y a medidas relacionadas con la seguridad del
trabajo.
La tesis se estructuró del siguiente modo:
La introducción en la que se presenta el problema científico, el objetivo general y la
hipótesis de la misma. Tres capítulos denominados del modo siguiente: Capítulo I.
Geoquímica de los yacimientos de petróleo y gases ácidos asociados. Capítulo II.
Materiales y métodos de investigación. Capítulo III. Principales resultados sobre la
génesis y migración de los gases ácidos.
6
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
CAPÍTULO I – GEOQUÍMICA DE LOS YACIMIENTOS DE PETRÓLEO
Y GASES ÁCIDOS ASOCIADOS.
1.1 Introducción
1.2 Antecedentes
1.3 Geoquímica de yacimientos petrolíferos
1.3.1 Geoquímica de H2S y CO2
1.3.2 Composición isotópica del azufre y carbono
1.3.3 Fraccionamiento isotópico del H2S
1.4 Mecanismos de generación del H2S y CO2
1.4.1 Dióxido de carbono
1.4.2 Sulfuro de hidrógeno
1.5 Ubicación geográfica
1.5.1 Área del campo Franquera
1.5.2 Área del campo Moporo
1.5.3 Área del campo La Ceiba
1.6 Características geólogo-tectónicas
1.6.1 Estratigrafía regional campo Franquera y Moporo
1.6.2 Estratigrafía regional campo La Ceiba
1.6.3 Geología estructural campo Franquera
1.6.4 Geología estructural campo Moporo
1.6.5 Geología estructural campo La Ceiba
1.7 Conclusiones
1.1 Introducción
En el presente capítulo se muestran las recopilaciones de algunos trabajos o
estudios que anteceden a esta investigación, asimismo se refieren las bases teóricas
que sustentan el estudio isotópico del azufre en crudo y gas del yacimiento Eoceno
“B” Superior. Para Hernández et al. (2004) el marco teórico “es un compendio escrito
de artículos, libros y otros documentos que describen el estado pasado y actual del
conocimiento sobre el problema de estudio”.
1.2 Antecedentes
A continuación, se citan aquellos estudios que se han realizado a nivel nacional
sobre el tema, que son similares al ejecutado; por tal motivo, se han seleccionado
7
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
aquellos que guardan relación con el estudio propuesto, para lo cual se consideró su
relevancia y cercanía en el tiempo.
- Manowitz et al. (1990) realizaron un estudio referente a la composición isotópica del
azufre en muestras de crudo del Campo Costanero Bolívar (Venezuela), donde
destacan que el crudo en el campo Costanero Bolívar de Venezuela ha sido dividido
en cinco clases principales de petróleo que se cree reflejan en gran medida las
variaciones causadas por la biodegradación en el yacimiento. En este trabajo, treinta
crudos del campo Costanero Bolívar fueron colectados, estos crudos fueron
caracterizados por su gravedad API, porcentaje de saturados aromáticos, NSO y
compuestos de asfaltenos, cromatograma de gas para crudo, fracciones de C4-C7 y
aromáticos. Concurrentemente, 24 aguas asociadas fueron también muestreadas y
analizadas para Ca2+, Mg2+, Na+, HCO3-, CO32-, SO42-, pH y sólidos totales disueltos
(STD), de los cuales 27 de estos crudos se analizaron por separado para el
contenido de azufre y valores 34 S. Las muestras fueron oxidadas en una bomba
Parr Instrument; el sulfato fue precipitado con Ba2+ y el BaSO4 precipitado sirvió para
la determinación gravimétrica de la conversión del contenido de S a SO2 para la
espectrometría de masa.
- Alberdi (1996) realizó una caracterización geoquímica de tres (3) muestras de
crudos de diferentes pozos del yacimiento en estudio, con el objetivo de analizar la
fracción C15- y la gravedad ºAPI para determinar la compatibilidad de los mismos, los
crudos de los pozos VLG-3772 abierto a producción al momento de la toma de la
muestra en las arenas C-2 y el crudo del pozo VLG-3780 abierto a producción de las
arenas C-3, ambos presentaron 33 °API, por otra parte el crudo del pozo VLG-3786
presentó 25,8 °API pareciendo ser una mezcla de los crudos de las arenas C-1 y C2. Los crudos de los pozos VLG-3772 y VLG-3780, considerando su similitud
composicional, permiten concluir que entre los yacimientos C-2 y C-3 existe una
buena comunicación vertical, al menos, en el área drenada por los mismos, sin
embargo en dicho trabajo se recomendó caracterizar una mayor cantidad de pozos y
hacer énfasis en el crudo de la arena C-1 cuyas características posiblemente sean
diferentes a las de los crudos de las arenas C-2 y C-3.
8
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
- López y Alberdi (1997) destacaron el mecanismo de generación de H2S en el área
Urdaneta Lago. Ellos consideran que el H2S presente en estos yacimientos es
originado a partir de la maduración térmica del crudo en el yacimiento, proponiendo
que las mayores concentraciones de H2S presentes en los yacimientos carbonáticos
respecto a los siliciclásticos, está relacionado a la eliminación eficiente del H2S, en
estos últimos, debido a la formación de sulfuros (pirita).
- Marcano y Alberdi (2001) estudiaron que en el área de Anaco se han presentado
problemas de corrosión en tuberías, generando comunicación mecánica. Dicha
corrosión se relacionó a las concentraciones de CO2 producidas en estos campos.
Datos operacionales de 299 pozos indican que 79 pozos están comunicados
detectándose concentraciones de CO2 que oscilan entre 0,40 % y 17,20 %. En este
caso el CO2 actúa como contaminante, generando problemas de producción. Es
recomendable en estos campos, profundizar el estudio del origen de este gas.
- Marcano y Alberdi (2001), estudiaron que en el campo Yucal-Placer (Estado
Guárico) han sido reportadas las mayores concentraciones de CO2 en Venezuela,
con valores que oscilan entre 2,28 % y 27 %. De acuerdo a estudios de isótopos
estables, dicho gas tiene un origen mayormente inorgánico, producto de la
descomposición térmica, probablemente en medio ligeramente ácido, de cemento
calcáreo y/o roca carbonática. En este caso en particular es importante destacar el
aumento del por ciento de CO2 con la profundidad. Adicionalmente el CO2 de los
yacimientos más someros es más liviano, presentando 13 C= -12 ‰, indicando un
origen orgánico, mientras que el CO2 encontrado a mayor profundidad es más
pesado con 13 C= -3 ‰. Es probable que la generación del CO2 obedezca a la
reacción entre caolinita y carbonatos para producir clorita y CO2; dicha reacción es
controlada por la temperatura y es más efectiva con la profundidad.
- Por último se seleccionó el estudio realizado por Centeno (2007) donde analizó las
consecuencias que tienen el CO2 y el H2S sobre el material cementante utilizado en
la construcción de pozos petroleros. Ambos gases presentaron un alto potencial de
disolución de los minerales que constituían el material cementante, salvo en pruebas
con H2S (sin presencia de CO2), donde el efecto es corrosivo, destruyendo la matriz
del material cementante. Este comportamiento es inhibido cuando está presente el
9
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
CO2, el cual ejerce una acción neutralizante (reacción ácido-base) en el cemento. Por
lo tanto, basado en la existencia de estos dos gases, la alteración del material es
significante cuando aumenta la relación H2S/CO2. Estos resultados le permitieron
proponer un modelo matemático capaz de permitir interpretar el comportamiento del
material cementante en función de parámetros fisicoquímicos, a fin de evaluar la
durabilidad del material cementante.
1.3 Geoquímica de yacimientos petrolíferos
La geoquímica de yacimientos abarca el estudio de los fluidos en los yacimientos de
petróleo (crudo y gas), sus orígenes e interacciones con el yacimiento (Larter y Aplin,
1994). También puede ser definida como la elucidación mediante caracterización
elemental, isotópica y molecular, los procesos de entrampamiento, llenado de fluidos
en el yacimiento, la naturaleza de las interacciones y las variaciones en composición
y propiedades en el tiempo (López, 2005).
Algunas de las áreas de estudio de la geoquímica de yacimientos son las siguientes:
Distancia de migración y dirección de llenado del yacimiento
Grado de mezcla de crudos
Continuidad del yacimiento
Monitoreo de producción
Determinación de heterogeneidades (calidad de yacimientos y fluidos)
Predicción y explicación de fenómenos relevantes para el manejo de los
yacimientos (por ejemplo, precipitación de sólidos)
1.3.1 Geoquímica de H2S y CO2
Los mecanismos de generación de gases ácidos en los yacimientos petrolíferos es
posible abordarlos desde dos perspectivas diferentes en cuanto a su génesis: i.estudio de la generación del CO2 y H2S en las cuencas sedimentarias (connotaciones
de tiempo geológico) y ii.- producción de estos gases como subproductos de la
intervención del hombre en el yacimiento, bien sea para el mantenimiento de la
presión (inyección de agua) o para el incremento del factor de recobro (métodos
térmicos) (Cabrera, 2012). Esos dos mecanismos de generación de gases ácidos se
esquematizan en la figura 1.
10
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 1. Procesos de estudio de los gases ácidos en yacimientos petrolíferos. Fuente: Cabrera (2012)
1.3.2 Composición isotópica del azufre y carbono
Los valores δ13C y δ34S son empleados en los estudios de correlación crudo-crudo y
crudo-roca fuente. En base a los valores δ13C es posible definir crudos y bitúmenes
de fuentes orgánicas terrestres y marinas (Peter et al., 2005). La interpretación de los
valores obtenidos en una muestra en lo referente al contenido de isótopos de
carbono y azufre en el CO2 y H2S, respectivamente, es una de las maneras de inferir
el origen de estos gases en un yacimiento y las causas de sus diferencias en
proporción (fraccionamiento). Es también adecuada la generación de mapas de
tendencias areales y la construcción de perfiles de tendencia del H2S y CO2 en
profundidad, con el objetivo de estudiar el origen de este gas ácido (Rodríguez y
Centeno, 2008).
En cuanto al fraccionamiento isotópico del azufre, los rangos de valores 34S varían
de acuerdo a la fuente de H2S. Los mecanismos que involucran generación térmica
de H2S por craqueo a altas temperaturas, mantienen la relación isotópica de la fuente
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�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
original, debido a que el craqueo no realiza ningún tipo de diferenciación entre el
azufre con peso molecular 34 (34S) o el azufre con peso molecular 32 (32S). Por el
contrario, los procesos de generación de H2S mediatizados por bacterias realizan un
marcado fraccionamiento isotópico, asociado a la preferencia de las bacterias por
utilizar el isótopo menos pesado (32S) (Rodríguez y Centeno, 2008).
1.3.3 Fraccionamiento isotópico del H2S
El cálculo para el fraccionamiento isotópico del azufre es el valor de (delta),
expresado en partes por mil con el símbolo ‰. La referencia es el estándar
internacional del azufre CDT (Canyon Diablo Troilite),
34
S/32S = 449,94 x 10-4 (Thode
et al., 1961); 34 S = 0,00 ‰.
El valor de 34 S en partes por mil es definido como:
34 S
S / 32S muestra
1 1.000
34
S / 32S CDT
34
1
La figura 2 muestra los intervalos isotópicos generales para diferentes fuentes de
H2S.
34
Figura 2. Rangos de valores δ S para las diferentes fuentes de H2S. Fuente: Alberdi et al. (2002)
1.4 Mecanismos de generación del H2S y CO2
Los procesos por los cuales el H2S y eventualmente el CO2 son producidos en los
yacimientos, pueden ser de origen natural o antrópico. Es decir, para el primer caso,
12
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
el H2S puede formarse a partir de las bacterias reductoras de sulfato, reducción
termoquímica del sulfato o maduración del crudo. Por el contrario, estos gases
también pueden ser generados como subproductos del proceso de acuatermólisis
cuando se implementan los procesos de inyección continúa o alterna de vapor
(Cabrera, 2012).
En la figura 3 puede apreciarse que el H2S y CO2 pueden tener origen tanto orgánico
como inorgánico. En el caso del origen orgánico, uno de los procesos implica la
presencia de microorganismos que metabolizan la materia orgánica en búsqueda de
nutrientes. De acuerdo al tipo de bacteria, las reacciones pueden desarrollarse en
condiciones aeróbicas o no, lo cual depende de las condiciones del medio y la
profundidad del sistema sedimentario (Hunt, 1996). Cuando la degradación ocurre
por incremento de temperatura y profundidad de la secuencia sedimentaria, se habla
de descomposición térmica de la materia orgánica, donde el material húmico
continental es la principal fuente de CO2. Otro proceso que implica reacciones de las
fracciones de crudo que contienen oxígeno y azufre con vapor de agua en el
yacimiento, es la acuatermólisis. La alteración de estas fracciones pesadas de crudo
genera CO2, en condiciones de altas temperaturas y presiones.
Reducción de sulfato bacteriano
Descomposición térmica de orgánicos
Origen orgánico
Acuatermólisis
Reducción termoquímica del sulfato
Disolución de minerales de azufre
Origen inorgánico
Reducción no oxidativa de la pirita
Figura 3. Mecanismos de generación de CO2 y H2S
Con respecto al origen inorgánico se pueden visualizar procesos donde el sulfato es
reducido por los hidrocarburos, lo cual significa que los compuestos orgánicos se
13
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
oxidan a temperaturas mayores a 100 °C y sin la intervención de bacterias (Hunt,
1996; Lesniak et al., 2003). Este proceso es conocido como Reducción
Termoquímica de Sulfatos (RTS) (Machel, 2001). Es decir, el H2S resulta de la
reducción del sulfato, mientras que el CO2 proviene de la oxidación del crudo.
1.4.1 Dióxido de carbono
El CO2 en sistemas sedimentarios puede ser de origen orgánico e inorgánico (Hunt,
1996). Su generación puede estar relacionada directamente a la secuencia
sedimentaria o provenir de otros sistemas sedimentarios, ígneos o metamórficos, los
cuales pueden estar ubicados próximos al yacimiento o a grandes distancias del
mismo. En tal sentido, la distribución de CO2 en yacimientos presenta grandes
variaciones en cuanto a su concentración en el gas natural, producto de las distintas
fuentes de las cuales proviene, aunado a la alta reactividad y solubilidad en fluidos
de formación (Centeno, 2007). En el anexo 1 son descritos los mecanismos comunes
de generación de CO2.
1.4.2 Sulfuro de hidrógeno
Es un gas altamente reactivo, la mayor parte del H2S es convertido en los
sedimentos a azufre elemental, sulfuros metálicos y compuestos organosulfurados
(Centeno, 2007). Un ejemplo de la formación de sulfuro de hierro y de azufre
elemental, a partir de la generación de H2S, es mostrado en el siguiente conjunto de
reacciones (ecuaciones 2, 3 y 4, Hunt, 1996):
CH 4 g SO42ac H ac HCO3ac H 2 Ol H 2 S g
(2)
2 FeOH 3s H 2 S ( ac) 2 Fe ac2 2 H 2 O(l ) 4OH (ac) S (0s )
(3)
Fe (2ac ) H 2 S ( ac) 2OH ac FeS ( s ) 2 H 2 O(l )
(4)
En el anexo 2 son descritos los diferentes mecanismos de generación de H2S.
1.5 Ubicación geográfica
El área de estudio que abarca el proyecto FRAMOLAC se encuentra situado al
sureste de la Cuenca del Lago de Maracaibo, comprendido por los yacimientos del
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�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Eoceno B de las regiones lago y tierra (Franquera, Moporo y La Ceiba) sobre una
extensión areal de 620 km2 (figura 4).
Los campos Franquera, Moporo y La Ceiba (FRAMOLAC) ubicados en tierra y
adscritos a la División Sur del Lago Trujillo, se encuentran situados entre el Estado
Trujillo y el Estado Zulia de Venezuela, son campos en desarrollo cuyos datos
oficiales indican un POES de 7.749 MMBNP, unas reservas recuperables de crudo
liviano de 1.483 MMBNP y cuentan actualmente con 9 yacimientos en producción, 35
pozos activos, proporcionando un caudal de producción de aproximadamente 65.000
BNPD de crudo y 21 MMPCND de gas. El primer pozo perforado en estos campos de
tierra se realizó en La Ceiba en el año 1998, y de allí en adelante se ha continuado
con la perforación de pozos en estos campos, contando con un plan de explotación a
20 años.
Area Proyecto
FRAMOLAC
Bloque VII Ceuta
Campos Moporo,
Franquera, La
Ceiba, San
Lorenzo,
Tomoporo
Tradicional y Área
8 Norte
VII
Figura 4. Ubicación geográfica del área de FRAMOLAC. Fuente: PDVSA. (2013)
1.5.1 Área del campo Franquera
El campo Franquera se encuentra ubicado al sureste del parcelamiento Tomoporo
entre el Estado Zulia y Trujillo a una distancia de 6 km al este de la costa del Lago de
Maracaibo (figura 5). Desde el punto de vista geológico está en el bloque deprimido
de la Falla Pasillo 1, la cual limita el área hacia el este con el yacimiento Eoceno B-4
15
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
VLG-3729. El pozo descubridor fue el FRA-1X, perforado el 24 de noviembre de
2004, con el propósito de evaluar la prospectividad del área en las arenas basales de
Paují y Misoa (desde B Superior a C Superior) de edad Eoceno hasta el Grupo
Cogollo de edad Cretácico. El mismo está ubicado en el parcelamiento Ciénaga del
Carrillo al norte del Caño Carrillo y al sureste del parcelamiento Tomoporo en el
Municipio Baralt del Estado Zulia a 3,2 km al sureste del pozo TOM-0001, 5,2 km al
noreste del pozo TOM-0008 y 4,3 km al noreste del TOM-0019. Posee tres (03)
nuevos yacimientos, B4 FRA0001, B3 FRA0001 y B1 FRA0001, Unidades Informales
“B1”, “B3” y “B4” de la formación Misoa (Chacín et al., 2012).
Figura 5. Ubicación del campo Franquera (Yacimientos B-1 FRA0001 y B-4 FRA0001). Fuente:
PDVSA. (2013)
16
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
1.5.2 Área del campo Moporo
Comprende tanto el área del lago (Moporo Lago) como de Tierra (Moporo Tierra)
ubicado hacia el este de la Falla de Pueblo Viejo, cuyo yacimiento es el B4 VLG3729,
formación Misoa de edad Eoceno medio, situado al sureste del Campo Ceuta, dando
una superficie total de 68.21 km2 (figura 6). Al igual que muchos yacimientos del
Eoceno de la formación Misoa en la Cuenca de Maracaibo, constituye uno de los
reservorios más productivos para la corporación (Chacín et al., 2012).
El entrampamiento de este yacimiento es básicamente estructural, siendo limitado al
oeste por la falla VLG-3866 (Pueblo Viejo), al norte por la falla VLG-3729, hacia el
este por las fallas de dirección N-S que separan las regiones 1 y 6 de la zona
denominada pasillo, y hacia el sur por un contacto agua petróleo a 1750 pies
observado a nivel de B-4 en las regiones 3 y 5.
Figura 6. Ubicación del Yac. B Sup. VLG-3729. Fuente: PDVSA. (2013)
17
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
1.5.3 Área del campo La Ceiba
Se encuentra ubicado en el área de tierra, en la costa este del Lago de Maracaibo,
Municipio La Ceiba, Estado Trujillo. Limita con el Campo Moporo al oeste,
extendiéndose hasta el límite sur de los campos Barúa y Motatán por el norte,
llegando hasta el Flanco Andino en el límite sur, dando una superficie total de 1082
km2 (figura 7). El área La Ceiba fue dividida en 15 bloques, con un área de 497,83
km2. Geológicamente los yacimientos del Campo La Ceiba se encuentran en trampas
estructurales con acumulaciones probadas y estimadas principalmente en las
estructuras de pliegues de inversión de las fallas de orientación NNE-SSO,
interactuando con un sistema de fallas transcurrentes en dirección aproximada E-O,
paralelas al sistema de fallas de rumbo del yacimiento vecino al norte (B4 VLG3729)
(Chacín et al., 2012).
Figura 7. Ubicación del Campo la Ceiba. Fuente: PDVSA. (2013)
18
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
1.6 Características geólogo-tectónicas
1.6.1 Estratigrafía regional campo Franquera y Moporo
La secuencia estratigráfica que se perfora en el área de Moporo y Franquera, está
constituida de lo más reciente (tope) a lo más antiguo (base) por las siguientes
formaciones (figura 8):
Formación El Milagro (Plioceno Tardío-Pleistoceno): Arenas friables, finas a gruesas,
limos micáceos, interestratificados con arcillas arenosas y lentes lateríticos bien
cementados. Estos sedimentos son de aguas dulces y llanas de carácter fluvial y
paludal, que se depositaron sobre un amplio plano costanero de poco relieve, y
estuvieron expuestos a la meteorización y anegamiento por lo menos tres veces
durante el Cuaternario.
Formación Onia (Plioceno Tardío-Pleistoceno): Areniscas y limolitas de grano grueso
a fino, arcillosas, micáceas y friables, localmente con capas calcáreas. El contacto
superior es transicional y ocasionalmente interdigitado con la formación El Milagro
(suprayacente). La formación Onia es una de varias formaciones no marinas en la
Cuenca de Maracaibo (tal como la formación El Milagro) y de probable correlación
lateral con el flanco norandino por medio de las formaciones Carvajal y Necesidad.
Existen dudas sobre sus correlaciones a través de la cuenca.
Formación La Puerta (Mioceno Tardío): Está compuesta por argilitas abigarradas,
limolitas, areniscas macizas y friables. La unidad contiene intercalaciones marinas de
menor espesor y está subdividida en tres miembros denominados en secuencia
ascendente Poro, Playa y Timoteo. El Miembro Timoteo es el más superior y su
contacto es concordante con la formación Onia (suprayacente). El Miembro Playa es
el intermedio de la formación La Puerta y se caracteriza por su predominio de
areniscas que lo distinguen de la litología fundamentalmente arcillosa de los
miembros adyacentes (Poro y Timoteo). El Miembro Poro es el más inferior y posee
grandes desarrollos de capas de arcilla y menos proporción de areniscas. En
general, la formación La Puerta correlaciona en su parte media y tope (miembros
Playa y Timoteo) con la formación Isnotú en el Flanco Norte de Los Andes.
19
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Formación Lagunillas (Mioceno Medio): En el campo Bachaquero la formación
Lagunillas está subdividida en tres miembros, que de base a tope son: Lagunillas
Inferior, Laguna y Bachaquero. El Miembro Bachaquero es el superior y está formado
por areniscas arcillosas potentes y su contacto es de carácter concordante con el
Miembro Poro de la formación La Puerta. El Miembro Laguna es el intermedio de la
formación Lagunillas y consiste en alternancias de areniscas bioturbadas
correspondiente a canales de marea o estuarinos junto a lutitas fosilíferas
depositadas en ambientes marinos de plataforma de aguas someras a medias. El
Miembro Lagunilllas Inferior, constituye el intervalo basal de la formación Lagunillas y
representa la evolución de un sistema deltáico destacándose hacia su base los
depósitos más antiguos correspondientes a canales fluviales (rellenos de
paleovalles);
progresivamente
Lagunillas
Inferior-Laguna
es
concordante
y
transicional. La formación Lagunillas es equivalente lateral de la formación Isnotú en
el Flanco Norte de Los Andes.
Formación La Rosa (Mioceno Temprano): Constituida principalmente por sedimentos
marinos (predominantemente lutíticos), ha sido subdividida en dos miembros que en
orden ascendente son Santa Bárbara y Lutitas de la Rosa (Informal). El miembro
Lutitas de La Rosa está constituido primordialmente por lutitas grises marinas,
mientras que el miembro Santa Bárbara, está conformado por areniscas arcillosas
poco consolidadas.
Formación Paují (Eoceno Medio): Esta formación es infrayacente en forma
discordante a la Formación La Rosa. Se encuentra constituida de una espesa
secuencia de lutitas, claramente diferenciable de las areniscas de la formación Misoa
infrayacente. Las lutitas típicas tienen color gris medio a oscuro y son macizas a
físiles y concrecionarias. Frecuentemente exhiben fractura concoidal. Hacia la base
de esta formación existe el desarrollo de unas capas de areniscas glauconíticas.
Formación Misoa (Eoceno Temprano): En contacto concordante a la formación Paují
se encuentra la formación Misoa. A grandes rasgos, está constituida por areniscas,
limolitas y lutitas intercaladas. Las areniscas presentan tamaño de grano variado,
pero en general, son de grano fino y gradan a limolitas; son duras, micáceas y
20
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
carbonáceas. Esta localización se perforó hasta la sub-unidad B-1 de la formación
Misoa.
Figura 8. Columna estratigráfica generalizada del Campo Ceuta-Tomoporo.
Fuente: PDVSA. (2013)
1.6.2 Estratigrafía regional campo La Ceiba
La secuencia estratigráfica en el campo La Ceiba está constituida de base a tope
como se describe a continuación (ver figura 9):
La secuencia se inicia con la formación Colón, de edad Cretácico, la cual está
integrada por lutitas microfosilíferas de color gris oscuro a negras, posteriormente se
depositaron en forma discordante la formación Misoa durante el Eoceno, formada por
la intercalación de areniscas y lutitas. Suprayacente a esta, se encuentra en forma
discordante
los
sedimentos
de
la
formación
Palmar,
correspondientes
a
intercalaciones de areniscas y argilitas. Posteriormente se depositaron los
21
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
sedimentos
de
la
formación
Isnotú
durante
el
Mioceno,
conformados
predominantemente por arcillas e intercalaciones de areniscas. Sobre estas
formaciones del Mioceno se sedimentaron en forma concordante la formación
Betijoque de edad Mio-Plioceno, conformados por conglomerados macizos, arcillas
macizas y areniscas poco consolidadas. En forma concordante la cuenca se terminó
de rellenar con sedimentos de la formación Carvajal de edad reciente, que consiste
de arenas y gravas macizas mal cementadas.
La formación Misoa corresponde a la unidad estratigráfica prospectiva en el área y
está dividida operacionalmente en los miembros informales denominados “Arenas B”
y “Arenas C”. La sección superior de la formación Misoa la integran las “Arenas B"
clasificadas en B-Superior (B-1 a B-5) y B-Inferior (B-6 y B-7); mientras que la
sección inferior la constituyen las “Arenas C”, divididas a su vez en C-Superior (C1C3) y C-Inferior (C4-C6).
Como se mencionó anteriormente, la formación Misoa en el Campo La Ceiba se
encuentra erosionada hacia el tope producto de la Discordancia del Eoceno,
encontrándose que hacia el norte (Pozo CEI-6X), la Unidad B-1 y parte de B-2 fueron
removidas, mientras que hacia el sur (Pozo CEI-3X), la erosión fue mayor,
alcanzando incluso hacia la base de la Unidad B-4.
Las Unidades B-4 y B-6, son las más prospectivas en el área. Las mismas están
separadas verticalmente por una lutita regional (Unidad B-5), de un espesor menor
de 500 pies, que separa hidráulicamente las zonas de B Inferior y B Superior.
22
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 9. Columna Estratigráfica Campo La Ceiba. Fuente: PDVSA. (2013)
1.6.3 Geología estructural campo Franquera
Estructuralmente, el campo Franquera está constituido por un monoclinal contra la
falla normal VLG-3729, la cual fue parcialmente invertida durante el Eoceno Medio y
Mioceno, de rumbo NO-SE con un buzamiento suave de 3º a 5º hacia el sur. Las
fallas que lo cruzan son normales y desplazamientos que varían entre 50 y 200 pies.
Las fallas principales tienen una dirección preferencial N-S.
Esta estructura está delimitada hacia el norte por la Falla VLG-3729 de dirección
general O-E y buzamiento al norte, originalmente de tipo normal, la cual fue
parcialmente invertida durante el Eoceno Medio y Mioceno, alcanzando saltos
verticales entre 50 y 200 pies a nivel del Terciario. Debido al aumento de espesor de
los niveles más profundos, el salto inverso solo se observa en los niveles someros,
(Paují, Tope de Misoa), mientras que en los niveles subyacentes, el salto es
aparentemente normal, aunque el último movimiento de la falla haya sido inverso. El
límite oeste lo constituye la falla normal denominada Pasillo 1, que buza hacia el este y
23
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
tiene una dirección preferencial NNO-SSE, la cual se profundiza hasta el Paleoceno y
presenta saltos verticales de hasta 400 pies. Hacia el este, el límite está definido por una
falla normal con buzamiento hacia el este, que se denomina Falla TOM-1, la cual
presenta un salto vertical de hasta 600 pies.
Hacia el sur la estructura monoclinal es cortada preferencialmente en dirección oesteeste por la falla VLG-3783, con buzamiento al norte y de componente normal, posee
saltos verticales que alcanzan los 300 pies aproximadamente. El pozo FRA-0003
estructuralmente a nivel del Eoceno (Unidades B-1 y B-4), está ubicada al oeste del
bloque homoclinal fallado, el cual a este nivel presenta suaves buzamientos (3-5°).
Este bloque monoclinal está delimitado por las fallas principales que enmarca el Campo
Franquera y presenta además cortes transversales de fallas secundarias normales e
inversas de dirección preferencial NNO-SSE, con saltos que oscilan entre 100-150 pies,
relacionadas con la extensión del margen de la cuenca durante el Eoceno y con los
eventos de compresión de la cuenca durante el Mioceno (Figura 10).
Figura 10. Marco Estructural Franquera. Fuente: PDVSA. (2013)
24
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
1.6.4 Geología estructural campo Moporo
El yacimiento "B Sup VLG-3729" ha sido dividido estructuralmente en seis regiones,
delimitadas por fallas claramente definidas a partir de los levantamientos sísmicos
del área. Cada región presenta rasgos estructurales que las diferencian entre sí, tal
como se describen a continuación:
Los bloques estructurales correspondientes a las regiones 1 y 3, en rasgos generales
están conformados por un homoclinal de rumbo ENE-OSO y un buzamiento
aproximado de 3 a 7° hacia el sur-sureste, aunque hacia el oeste de ambos bloques
estructurales, se observa un cambio en el buzamiento hacia el suroeste, producto de
los esfuerzos compresivos contra la falla mayor del yacimiento (Falla VLG-3686).
La región 2, está conformada por un homoclinal de rumbo NE-SO, con un
buzamiento promedio de 4° al noroeste. La región 4, corresponde a un anticlinal con
eje en dirección SO-NE, cuyos flancos poseen un buzamiento entre 5 y 10° hacia el
NO, SO y SE. La región 5, está conformada por un anticlinal, cuyo eje se orienta en
dirección N-S y un buzamiento entre 3 y 5° al sureste. La región 6 está representada
por un homoclinal de rumbo O-E y buzamientos entre 3 y 5° al sur. El yacimiento "B
Superior VLG-3729", está limitado como se describe a continuación:
Al norte, por la falla normal VLG-3729 de dirección preferencial O-E y buzamiento
hacia el norte, la cual separa el área 8 sur del Área 8 Norte, hacia el sur en las
regiones 3 y 5, el yacimiento está limitado por un C.A.P. @ -17150' b.n.l., mientras
que en la región 6 el límite lo constituye el C.A.P. @ -17270' b.n.l., Al oeste está
limitado por la falla inversa VLG-3686 de dirección NO-SE y buzamiento hacia el
noreste, la cual separa el área 8 sur del área 2 sur mientras que al este el límite lo
constituye la falla normal pasillo 1, de dirección N-S y buzamiento al este (Figura 11).
25
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 11. Marco Estructural Yacimiento B-Superior VLG-3729. Fuente: PDVSA. (2013)
1.6.5 Geología estructural campo La Ceiba
El Área La Ceiba está localizada entre dos estructuras de carácter regional (ambas
de comportamiento transgresivo), al oeste por la Falla de Pueblo Viejo en dirección
NNO-SSE, y al este por los sistemas de fallas del Alto de Barúa, con rumbo N-S.
Localmente, el Área La Ceiba está cortada por dos sistemas de fallas, un sistema de
fallas normales NO-SE, relacionadas con la extensión del margen de la cuenca
durante el Eoceno y un sistema de fallas inversas E-O, relacionadas con los eventos
de compresión de la cuenca durante el Mioceno y la consiguiente subsidencia.
El área presenta una alta continuidad, con acumulaciones probadas y estimadas
principalmente en las estructuras de pliegues de inversión de las fallas tipo pasillo,
26
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
propiciados en un sistema de fallas transcurrentes en dirección aproximada E-O
paralelas al sistema de fallas VLG-3729, VLG-3783 y Ceiba 5; intersectado, a su vez,
por el sistema de fallas normales de dirección noreste-sureste de edad Eoceno y el
sistema de fallas inversas de edad Mioceno, de dirección NE-SO, creando un grupo
de bloques o compartimentos que entrampan el hidrocarburo al nivel de las Arenas B
Inferior y B Superior de la formación Misoa.
Se estima que la inversión del sistema de fallas ocurrió durante el período del
Eoceno hasta el Mioceno, después de la depositación de las arenas B de la
formación Misoa, de edad Eoceno Superior (figuras 12 y 13).
Figura 12. Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0003, MISB6 CEI0001 y MISB6 CEI0004.
Fuente: PDVSA. (2013)
27
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 13. Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0005 y MISB6 CEI0006. Fuente: PDVSA.
(2013)
1.7 Conclusiones
En el presente capitulo, después de haber analizado las diferentes investigaciones
que han tributado al conocimiento de la geoquímica de los yacimientos de petróleo,
se han caracterizado los yacimientos del Eoceno B Superior de las regiones lago y
tierra: Franquera, Moporo y La Ceiba, en cuanto a las condiciones geológicas en las
que se encuentran emplazados.
La columna estratigráfica del área correspondiente a los campos Franquera y
Moporo está representada por secuencias terrígenas: areniscas, arcillas, lutitas y
argilitas y en ocasiones material calcáreo, que van desde el Eoceno Temprano hasta
el Plioceno Tardío-Pleistoceno.
La secuencia estratigráfica en el campo La Ceiba está conformada por unidades
cretácicas en su base, iniciando con la formación Colón, formada por lutitas
28
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
microfosilíferas y que muestra en su tope a la formación Carvajal de edad reciente,
constituida por arenas y gravas.
Estructuralmente los tres campos, a pesar de presentar rasgos tectónicos
específicos, muestran como rasgo común la presencia de fallas normales de
dirección noroeste-sureste.
29
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
CAPÍTULO II – MATERIALES Y MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN
2.1 Introducción
2.2. Tipo de investigación
2.3. Métodos empleados en la investigación
2.3.1 Selección de pozos del área
2.3.2 Selección de muestras
2.3.3 Geoquímica de gases para evaluación y monitoreo de
H2S y CO2
2.3.4 Métodos y procesamiento
2.3.5 Análisis isotópicos de azufre de los sulfuros
precipitados a partir del H2S
2.3.6 Cromatografía de Gases
2.3.7 Generación de mapas de isoconcentraciones de H2S y
CO2
2.3.8 Técnicas para la recolección de información
2.4 Conclusiones
2.1 Introducción
En este capítulo, se abordan los criterios metodológicos pertinentes al momento
técnico operacional del proceso investigativo, se expone el conjunto de métodos,
técnicas, protocolos e instrumentos que permitirán obtener la información requerida
para el estudio propuesto. Se trata del abordaje del objeto de estudio para lograr
confrontar la visión teórica del problema con los datos reales. Igualmente, se explican
las estrategias metodológicas utilizadas, tales como: tipo de investigación, población
y muestra, las técnicas e instrumentos de recolección de datos, así como la técnica
de tratamiento, análisis de dichos datos y el procedimiento de la investigación.
2.2. Tipo de investigación
Según el nivel de profundidad del conocimiento, esta investigación se considera de
tipo descriptiva, bajo la modalidad de campo, pues mediante 4 campañas de
muestreo en el área FRAMOLAC se recolectaron muestras de crudo y gas para
realizarle análisis isotópicos de azufre de los sulfuros precipitados a partir de H2S y
poder determinar el origen del H2S y CO2.
30
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
La presente investigación es descriptiva de campo porque los datos fueron
recolectados directamente del cabezal del pozo para determinar el origen de gases
ácidos en el área FRAMOLAC y poder generar mapas de isoconcentraciones de H2S
y CO2 del área con la finalidad de disminuir la producción de gases ácidos e
identificar el mecanismo de generación que predomina, dando solución a esta
problemática que existe en el Distrito Sur del Lago Trujillo.
Al mismo tiempo, la investigación es de tipo documental porque se consultaron
manuales, libros, folletos, artículos, tesis de grado, entre otros, con la finalidad de
recopilar información necesaria para la elaboración de la presente investigación.
Según
Cázares
y
otros
(2000:18),
la
investigación
documental
“depende
fundamentalmente de la información que se recoge o consulta en documentos,
entendiéndose este término, en sentido amplio, como todo material de índole
permanente, es decir, al que se puede acudir como fuente o referencia en cualquier
momento o lugar, sin que se altere su naturaleza o sentido, para que aporte
información o rinda cuentas de una realidad o acontecimiento”.
2.3. Métodos empleados en la investigación
El estudio propuesto se adecuó a los propósitos de la investigación experimental,
debido a que las muestras y datos obtenidos en el campo son llevados al laboratorio,
para obtener los resultados y análisis que nos llevarán a determinar el origen y los
mecanismos de generación de los gases ácidos, de tal manera que permita un
adecuado estudio del yacimiento Eoceno “B” superior.
En los laboratorios de PDVSA-INTEVEP, se sometieron a diferentes análisis
geoquímicos las muestras de crudo y gas.
- Análisis realizados al crudo: gravedad API, % V/N, %S, 34 S
- Análisis realizados al gas: cromatografía de gas, 34 S (H2S) en precipitado de
sulfuros, H2S (ppm) y CO2 (%).
El procedimiento experimental se realizó en dos fases: la primera referida al
tratamiento previo de las muestras de crudo y gas y luego, la segunda fase,
31
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
relacionada a la metodología correspondiente a los ensayos en condiciones estáticas
y dinámicas, para evaluar el comportamiento de estas interacciones.
El trabajo de esta investigación fue realizada a partir de:
- Selección de pozos del área.
- Selección de muestras.
- Técnica de geoquímica de gases para evaluación y monitoreo de H2S y CO2.
- Métodos y procesamiento.
- Análisis isotópicos de azufre de los sulfuros precipitados a partir de H2S.
- Técnicas para la recolección de información.
2.3.1 Selección de pozos del área
Con la finalidad de realizar análisis químico e isotópico a las muestras de crudo y
gas, se realizó un muestreo a la mayoría de los pozos que conforman el área
FRAMOLAC, de esta manera, la población que sirvió como objeto de investigación
fueron 48 pozos pertenecientes al área (Anexo 3), de los cuales 16 pozos están
produciendo del Yacimiento B1 y 32 pozos del yacimiento B4, del Distrito Sur Lago
Trujillo. Dicha selección contó previamente con un análisis realizado por el
departamento de geoquímica en Los Teques Intevep, por cuanto hasta la fecha de
inicio del presente estudio no existían análisis isotópicos de azufre a los sulfuros
precipitados a partir de H2S.
2.3.2 Selección de muestras
En este trabajo se presentan los primeros esfuerzos realizados en PDVSA Intevep
para determinar la composición isotópica del azufre de 21 muestras de crudo
correspondientes a los yacimientos de Moporo (Lago y Tierra) y La Ceiba, ubicados
en el occidente de Venezuela. Cabe destacar que la caracterización isotópica del
azufre en el crudo permite en primera instancia generar un mapa con la información
de 34S de la zona de estudio con el objetivo de estudiar los principales procesos que
controlan el ciclo biogeoquímico de este elemento en el yacimiento y asimismo,
comprender el mecanismo predominante para la generación de H2S en el yacimiento.
32
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Adicionalmente, la información de los isótopos de azufre en los crudos resulta útil
para interpretar la ocurrencia y nivel de biodegradación del crudo.
La instrumentación usada para el estudio del crudo fue un Espectrómetro de Masa
de Relaciones Isotópica (IRMS, por sus siglas en inglés) de Thermo Scientific,
modelo DELTA V Plus, acoplado a un analizador elemental marca Thermo Scientific,
modelo FlashEA 1112, mientras que en el estudio de los sulfuros precipitados a partir
del H2S se utulizó un espectrómetro de masas de relaciones isotópicas (IRMS) de
thermo scientific modelo DELTA V plus, acoplado a un analizador elemental (EA)
marca Costech modelo 4010. Treinta (30) muestras de crudos del área FRAMOLAC
fueron recolectados durante tres campañas de muestreo. Estos crudos fueron
caracterizados por su gravedad API, porcentajes de saturados y aromáticos,
compuestos NSO y asfaltenos, cromatografía de gases para crudo total, fracciones
C4-C7 y aromáticos.
En el presente trabajo, veintisiete de estos crudos fueron separadamente analizados
para contenido de azufre y relación isotópica de azufre (34S). Las muestras fueron
oxidadas en una bomba de la compañía Parr Instrument. El sulfato en el lavado de la
bomba fue precipitado con Ba2+. El precipitado BaSO4 sirvió para la determinación
gravimétrica de la conversión del contenido de azufre a SO2 para espectrometría de
masas. Las relaciones
34
S/32S son presentadas como valores 34S. Los resultados
mostrados en esta investigación corresponden a cuatro campañas de muestreo
realizados el 11-15 de junio 2012, 13 de agosto de 2012, 27 - 31 de mayo 2013 y el
11 - 15 de noviembre de 2013 en los yacimientos del campo Franquera, Moporo y La
Ceiba.
2.3.3 Geoquímica de gases para evaluación y monitoreo de H2S y CO2
Las muestras para la determinación del origen de los gases ácidos tienen distinta
naturaleza. A continuación es presentado un esquema sencillo de las muestras a
tomar y los análisis indicados para caracterizar los gases ácidos que originan la
problemática en la generación y distribución del crudo (Figura 14).
33
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Análisis
Gas
-Análisis
en
Crudo
-Contenido isotópico
en crudo deshidratado,
sulfuro de hidrógeno
-Determinación % de C,H,S.
gaseoso.
-Caracterizados por su gravedad API, porcentajes de
saturados y aromáticos, compuestos NSO y asfaltenos,
cromatografía de gases para crudo total, fracciones
C4-C7 y aromáticos.
Figura 14. Toma de muestras para análisis de H2S y CO2.
2.3.4 Métodos y procesamiento
2.3.4.1 Muestreo de gas
El procedimiento estándar para determinar la concentración de H2S ó CO2 en
muestras de gas natural en puntos de producción (M-0461, 2006) está basado en las
Normas GPA 2377-86 y ASTM D 4810-88. La Figura 15 muestra el esquema del
aparato para la toma de muestra:
34
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 15. Esquema del equipo (modificado de GPA 2377-86 y ASTM D 4810-88). Fuente: García et
al. (2006)
En una primera etapa se realiza la inspección del punto de producción, verificando el
sistema protector respiratorio, luego evaluar los riesgos del área. Es recomendable
disponer de la planilla de reporte diario e identificar el punto de producción donde es
realizada la toma de muestra. Seguidamente se verifica el estado del punto de
producción y la presencia y estado de instrumentos de medición (manómetros y
termómetros) en el punto de producción. Finalmente se selecciona el sitio de la toma
de muestra en el punto de producción de tal forma que esta sea representativa del
gas a analizar.
Al reconocer la válvula fuente de conexión en el punto de producción, se abre y se
deja pasar gas vigorosamente para limpiar la válvula. Se cierra la válvula y se instala
un separador crudo/gas en la válvula fuente del punto de producción (Figura 16), se
conecta el envase de recolección al separador crudo/gas y el envase para desechos
al separador crudo/gas. Para la toma de muestra se abre la válvula fuente, la válvula
de control B y la válvula de control D.
35
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 16. Conexión de separador crudo/gas
El envase es colocado venteando hacia la atmósfera a través del orificio de acceso
del envase de recolección (Figura 17). Es recomendable purgar el envase hasta
haber desplazado todo el aire, durante 30 minutos como mínimo.
Figura 17. Purga de envase de recolección
Inmediatamente antes de aplicar cada medida, se prueba que la bomba de fuelle no
tenga fugas. Se Inserta un tubo de detección cerrado y se presiona el fuelle (una
bomba con fuga se abrirá durante la prueba) para la determinación de concentración.
Se selecciona el tubo de detección adecuado, según el rango de concentración
esperado de la muestra de gas. Si la concentración es desconocida se comienza por
el tubo detector que mide una concentración mayor e se va disminuyendo hasta
alcanzar el rango adecuado. La certidumbre en la lectura aumenta cuando el área
coloreada cubre al menos hasta el 50 % de la escala en el tubo. Si esta región no es
alcanzada empleando el número de carreras especificadas, hay que aumentar el
número de éstas (siguiendo las recomendaciones del fabricante) y/o utilizar un tubo
que registre un rango menor (M-0461, 2006).
36
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Se rompen los extremos del tubo detector e se inserta el orificio de salida del tubo
(sin forzarlo) hasta la cabeza de la bomba de fuelle, registrando a la vez la
temperatura a que sale el gas. El tubo detector solo puede utilizarse a una
temperatura menor de 30°C, por lo que si la temperatura del gas fuese mayor, es
necesario enfriarlo pasándolo a través de un baño de enfriamiento.
Luego se coloca el tubo detector en el envase de recolección a través del orificio de
acceso y el venteo. Es importante utilizar el envase purgado completamente de aire y
controlar la válvula de forma tal que exista siempre un flujo positivo de gas saliendo
del orificio de acceso y venteando durante el curso de toda la determinación Las
mediciones reportadas realizadas con tubos calorimétricos tipo Drager, están
basados en la reacción de acetato de plomo con H2S para generar como producto un
precipitado color marrón oscuro de sulfuro de plomo:
Pb(CH 3 COO) 2 H 2 S PbS 2CH 3 COOH
(5)
La precisión analítica del Drager es baja: 15-25 %, pero es el único método de
campo que permite, a un costo razonable, realizar monitoreos sistemáticos en todos
los puntos de producción. La medición de Drager está afectada por las condiciones
de humedad atmosférica; adicionalmente, el H2S es un compuesto muy reactivo que
reacciona con el acero de las líneas de producción. Ambas condiciones son difíciles
de controlar (Alberdi et al., 2002).
De manera más detallada las reacciones del H2S en los tubos detectores que tienen
lugar son (Da Silva et al.1983):
Re acción 1
Re acción 2
Re acción 3
Pb 2 H 2 S PbS 2 H ( pardo claro)
Hg
Cu
2
2
H 2 S HgS 2 H
H 2 S CuS 2 H
( pardo claro) Complejo
(negro)
(6)
(7)
(8)
Luego que se estima la concentración de H2S con los Drager, es operada la bomba
succionando el volumen de gas (100 cm3 por carrera) a través del tubo detector. En
cuanto al número de carreras a efectuar, son seguidas las instrucciones del
37
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
fabricante para cada tipo de tubo. Seguidamente se quita el tubo detector de la
bomba y se lee inmediatamente la concentración en la escala del tubo. El número
que coincida con el final del área coloreada representa la concentración aproximada
de H2S o CO2 (Figura 18) en la muestra de gas natural. Es necesario anotar la
presión barométrica y la temperatura del gas que pasa a través del tubo detector
Figura 18. Medición de la concentración de H2S y CO2
En las figuras 19, 20 y 21 se presentan la ubicación de los pozos con muestras de
gases del área de FRAMOLAC.
38
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2 km
Muestras de gases (H2S y CO2)
Figura 19. Mapa de ubicación de las muestras de gases captadas en pozos del área de Franquera.
39
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2 km
Muestras de gases (H2S y CO2)
Figura 20. Mapa de ubicación de las muestras de gases captadas en pozos del área de Moporo.
40
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2 km
Muestras de gases (H2S y CO2)
Figura 21. Mapa de ubicación de las muestras de gases captadas en pozos del área de La Ceiba.
41
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2.3.4.2 Preparación de H2S y CO2 para análisis isotópico
Los valores de isótopos de azufre y carbono en una muestra de gas están asociados
a la fuente. Como el H2S es un gas que reacciona rápidamente con los aceros
convencionales y con vidrio, para ser analizado en laboratorio fue capturado en
bolsas especiales (Figura 22) pero aun así el tiempo transcurrido entre la toma de la
muestra y la medición analítica en el laboratorio no puede ser mayor a 72 horas.
Figura 22. Gas recolectado en bolsas especiales con una presión máxima de 5psi
En vista de que los isótopos de azufre son cuantificados fuera del país, existe una
metodología que permite precipitar el azufre del H2S (Figura 23) como un sólido
estable mediante una reacción simple y estequiométrica. El compuesto formado es
sulfuro de plata un sólido fácil de transportar que mantiene la relación isotópica del
azufre en el H2S original.
Figura 23.Precipitación de H2S
H 2 S AgCOOH 3 Ag 2 S HCOOCH3
(9)
42
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
El H2S es burbujeado directamente desde el cabezal de los pozos sobre una solución
de acetato de plata al 10 %. Al cabezal es conectado un separador y a la salida del
separador tres trampas en línea, para evitar contaminación con crudo en aquellos
pozos con alta producción. La fase gaseosa tomada y pasada por las tres trampas,
es burbujeada por varios minutos sobre la solución de acetato de plata obteniéndose
un precipitado de sulfuro de plata, sólido, insoluble (Kps = 6 x 10-51).
2.3.4.3 Muestreo de crudo
El muestreo de crudos se efectuó a nivel de cabezal de pozo en las líneas de flujo,
en cuyo caso fueron tomadas muestras de un (1) galón para pozos del área de
Franquera, Moporo y La Ceiba. En la figura 24 es representado el esquema realizado
en campo y los análisis aplicados en las muestras recolectadas.
Figura 24. Esquema para la captura y análisis de muestras de crudos.
En lo que respecta a la fracción C15-, la muestra se recolectó en envases de color
ámbar de 100 mL y de boca de sello de 20 mm con septum de goma y tapa de
aluminio. Para ello, fue necesario contar con mangueras de alta presión conectadas
a un separador bifásico, dos (2) agujas con recubrimiento de cobre, una para inyectar
el fluido y la otra para liberar presión, y la pistola de sellado de septum. Tomadas las
muestras, éstas se llevaron al laboratorio para ser analizadas por cromatografía de
43
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
gases de crudo total (Whole Oil). En las figuras 25 y 26 se visualiza la forma de
captar las muestras de C15-.
Figura 25. Montaje instrumental para la toma de la fracción C15-
Figura 26. Toma de muestra de la fracción C15-
En los pozos seleccionados para la captura de la fracción C15- también se
recolectaron muestras de crudos sin volátiles en envases de un (1) galón. En las
figuras 27, 28 y 29 son apreciados los pozos con muestras de crudos sin volátiles y
con volátiles (C15-) del área de FRAMOLAC.
44
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2 km
Muestra de crudo sin volátiles y
con volátiles (C15-)
Muestra de crudo (sin
volátiles)
Figura 27. Mapa de ubicación de las muestras de crudo del área de Franquera con y sin volátiles.
45
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2 km
Muestra de crudo sin volátiles y con
volátiles (C15-)
Muestra de crudo (sin volátiles)
Figura 28. Mapa de ubicación de las muestras de crudo del área de Moporo Tierra con y sin volátiles.
46
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2 km
Muestra de crudo sin volátiles y con
volátiles (C15-)
Muestra de crudo (sin volátiles)
Figura 29. Mapa de ubicación de las muestras de crudo del área de La Ceiba con y sin volátiles.
47
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2.3.5 Análisis isotópicos de azufre de los sulfuros precipitados a partir del H2S
Ensayo: Análisis isotópico del δ34S vía flujo continuo (EA-IRMS)
Tipo de muestras: Sulfuros precipitados a partir del H2S
Procedimiento experimental
La instrumentación usada en este estudio fue un espectrómetro de masas de
relaciones isotópicas (IRMS) de thermo scientific modelo DELTA V plus, acoplado a
un analizador elemental (EA) marca Costech modelo 4010. Se utilizaron el PSO_1 y
PSR_1 como patrones internos, los cuales están calibrados con el patrón
internacional NBS-127 que a su vez esta referenciado a la escala internacional para
el azufre (CDT).
La introducción de las muestras y los patrones al (IRMS), fue vía flujo continuo
mediante el uso del analizador elemental (EA). Las muestras y los patrones fueron
pesados en una capsula de estaño mezclándola en una relación 1:1 con el V2O5
como agente oxidante para facilitar la reacción de combustión en caso de los
sulfatos. Posteriormente las capsulas se colocaron en el automuestreador del
analizador elemental (EA), las cuales caen en un reactor de combustión a 1000°C
que posee una zona de oxidación (WO3) y una de Reducción (Cobre metálico), los
productos generados del reactor (N2, SO2 y H2O), son transportados a una trampa de
agua para la remoción de la misma, y posteriormente fluyen hacia la columna
cromatográfica a 90 °C, donde son separados el N2 y SO2 para finalmente ser
analizadas las relaciones isotópicas del azufre en forma de SO2 en el IRMS.
2.3.6 Cromatografía de Gases
Como parte del estudio para identificar el origen y migración del H2S y CO2 en los
campos Franquera, Moporo y La Ceiba (FRAMOLAC) ubicados en el occidente
venezolano, se realizaron cuatro campañas de muestreo de fluidos (crudo y gas)
durante el 2012 y 2013. Se utilizaron bolsas aluminizadas y un separador bifásico
conectado directamente al cabezal para separar el gas del crudo. Las bolsas
aluminizadas fueron analizadas por cromatografía de gases acoplado a un detector
específico de azufre, considerando que el tiempo transcurrido entre la toma de la
muestra y la medición analítica en el laboratorio no puede ser mayor a 72 horas. Se
48
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
recolectaron 13 muestras de gas de las cuales 8 corresponden al campo Franquera y
5 al campo Moporo.
2.3.7 Generación de mapas de isoconcentraciones de H2S y CO2
Para la elaboración de estos mapas fueron utilizadas las concentraciones de H2S y
CO2 medidas con los tubos colorimétricos, analizador automático y cromatografía de
gases. De igual manera, se utilizaron los valores reportados con el equipo de Well
Testing durante el año 2010, 2011 y 2012 (135 mediciones para el H2S y 135
mediciones para el CO2). La distribución de la concentración de H2S y CO2 en el área
de Franquera, Moporo y La Ceiba fueron mapeadas usando el software Discovery.
Los estilos estructurales (fallas) y los límites de yacimiento fueron obtenidos del
modelo estático más reciente. Los grids de H2S y CO2 fueron construidos usando el
promedio entre los diferentes datos disponibles. Este programa de mapeo usa
interpolaciones y extrapolaciones complejas y su uso está limitado a áreas con
suficientes datos disponibles. No obstante, estos proporcionan un “retrato” de la
variación espacial de la concentración de ambos en el área de FRAMOLAC.
2.3.8 Técnicas para la recolección de información
Según Hurtado (2010) “el proceso de recolección de datos requiere del empleo de
técnicas e instrumentos que permitan acceder a la información necesaria durante la
investigación”.
Para el desarrollo de esta investigación fue necesario utilizar herramientas que
permitieron recolectar el mayor número de información necesaria para obtener un
conocimiento más amplio de la realidad de la problemática. Por naturaleza del
estudio se requirió la recopilación documental, la cual según Hurtado (2010) la
revisión documental “es una técnica en la cual se recurre a información escrita, ya
sea bajo la forma de datos que pueden haber sido producto de observaciones o de
mediciones hechas por otros, o como textos que en sí mismos constituyen las
unidades de estudio”.
De este modo, se consultaron los antecedentes relacionados con la investigación, al
igual que documentos escritos, formales e informales, tales como; libros, manuales,
leyes, resoluciones, revistas científicas, páginas web y folletos sobre yacimientos,
49
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
completación, cañoneo, reservas de gas natural y petróleo, entre otros. Igualmente,
se consultaron aplicaciones corporativas para obtener la información necesaria y así
evaluar los pozos del campo Moporo los cuales se encuentran activos en los
Yacimientos B1 y B4.
2.4 Conclusiones
En el presente capítulo se han establecido los métodos empleados en la consecución
del objetivo propuesto, así como la metodología seguida.
La investigación es de tipo descriptiva, basada en la información obtenida en 4
campañas de muestreo en el área FRAMOLAC, donde se recolectaron muestras de
crudo y gas para realizarle análisis isotópicos de azufre de los sulfuros precipitados a
partir de H2S y poder determinar el origen del H2S y CO2.
50
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
CAPÍTULO III – ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS
3.1 Introducción
3.2 Resultado de la medición de H2S y CO2 con tubos
colorimétricos
3.3 Análisis de cromatografía de gases para compuestos
azufrados
3.4 Distribución espacial del H2S y CO2
3.5 Origen de los crudos
3.6 Clasificación de los Crudos
3.6.1 Fracción C15+
3.7 Análisis de biomarcadores
3.7.1 Origen de los crudos
3.7.2 Tipo de roca fuente
3.7.3 Madurez térmica de los crudos
3.7.4 Biodegradación de los crudos
3.8 Análisis de gases del área de FRAMOLAC
3.8.1 Mecanismos de generación de gases ácidos
3.9 Procesos geoquímicos evolutivos en el área de
FRAMOLAC.
3.10 Origen del H2S y CO2
3.11 Correlación de 34S crudo - H2S
3.12 Tipo de materia orgánica
3.13 Temperatura del yacimiento
3.14 Conclusiones
3.1 Introducción
Después de haber realizado el análisis de la base teórica de la investigación,
incluyendo el estado del arte que existe sobre el tema que constituye el objeto
declarado y las características geográficas y geológicas del yacimiento; y haber
aplicado los métodos de investigación declarados, procedemos a presentar los
resultados obtenidos de la caracterización química e isotópica de los fluidos (crudo y
gas) recolectados durante el 2012 y 2013 en el área de FRAMOLAC.
3.2 Distribución espacial del H2S y CO2
Con el objetivo de conocer la distribución espacial de los gases ácidos se
confeccionaron los mapas de isoconcentración, a partir de los resultados obtenidos
51
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
de las mediciones realizadas con tubos colorimétricos Drager y un analizador
automático durante cuatro campañas de muestreo realizadas en el área de estudio;
así como los resultados obtenidos a través de la cromatografía de gases para
compuestos azufrados.
La concentración de H2S determinada con tubos colorimétricos Drager varió entre 9
ppm y 83 ppm, como se muestra en la tabla 1. Para el caso del CO2, la concentración
promedio fue entre 3 % y 12 %. Todos estos datos fueron comparados con
mediciones realizadas por PDVSA Intevep (2006) utilizando ampollas Drager, así
como valores reportados por Schlumberger (2010-2012) utilizando Well Testing.
Basado en los resultados obtenidos de las diferentes técnicas de medición, se
elaboraron mapas de isoconcentración tanto para la Unidad B-1 como para la Unidad
B-4. La concentración de H2S en las unidades B-1 y B-4 varío entre 9 ppm y 52 ppm,
observándose mayores concentraciones de H2S hacía la Unidad B-4. Los resultados
reflejan mayores concentraciones de H2S en la parte central de FRAMOLAC,
específicamente en Moporo (30 – 58 ppm). El H2S disminuye gradualmente hacia el
este (Franquera 21 – 42 ppm) y es mucho más notorio hacia el oeste (< 18 ppm). La
concentración de H2S en La Ceiba fue 19-35 ppm. El CO2 presentó un
comportamiento similar al H2S, variando entre 1 % y 16 %.
52
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Tabla 1. Concentraciones de H2S y CO2 medidas con tubos colorimétricos Drager durante el 2012 y
2013
H2S (ppm)
CO2 (%)
Pozo
Jun
2012
May
2013
Nov
2013
Prom
Jun
2012
May
2013
Nov
2013
Prom
TOM-0007
-
-
40,0
40,0
-
-
3,0
3,0
TOM-0008
-
-
40,0
40,0
-
-
5,5
5,5
TOM-0010
-
-
62,0
62,0
-
-
12,0
12,0
TOM-0013
16,0
-
-
16,0
-
-
-
-
TOM-0018
22,0
-
26,0
24,0
-
-
9,0
9
TOM-0020
-
30,0
-
30,0
-
-
-
-
TOM-0021
-
-
29,0
29,0
-
-
6,1
6,1
TOM-0023
-
-
45,0
45,0
-
-
7,0
7,0
TOM-0025
-
83,0
-
83,0
-
-
-
-
TOM-0028
-
-
27,0
27,0
-
-
-
-
TOM-0032
-
70,0
40,0
55,0
-
-
-
-
TOM-0034
-
55,0
-
55,0
-
-
-
-
VLG-3822
9,0
-
-
9,0
-
-
-
-
VLG-3831
17,0
-
-
17,0
-
-
-
-
VLG-3860
11,0
-
-
11,0
-
-
-
-
VLG-3866
14,0
-
-
14,0
-
-
-
-
VLG-3872
15,0
-
-
15,0
-
-
-
-
VLG-3889
12,0
-
-
12,0
-
-
-
-
FRA-0002
-
30,0
35,0
32,5
-
-
4,0
4,0
FRA-0004
-
-
44,0
44,0
-
-
6,4
6,4
FRA-0005
-
28,0
-
28,0
-
-
-
-
FRA-0007
-
15,0
-
15,0
-
-
-
-
FRA-0008
-
38,0
24,0
31,0
-
-
6,0
6,0
FRA-0009
-
40,0
-
40,0
-
-
-
-
FRA-0017
-
-
30,0
30,0
-
-
7,0
7,0
FRA-0018
-
-
21,0
21,0
-
-
4,0
4,0
FRA-0019
-
-
32,0
32,0
-
-
11,6
11,6
CEI-004X
20,0
-
42,0
31,0
-
-
-
-
CEI-005X
35,0
-
-
35,0
5,0
-
-
5,0
CEI-006X
19,0
-
-
19,0
-
-
-
-
CEI-007X
-
-
25,0
25,0
-
-
-
-
Los valores reportados por el método de cromatografía de gases se muestran en las
tablas 2 y 3, y corresponden al análisis de azufre discriminado en gas natural y gases
combustibles (norma ASTM D5504) realizado en los Laboratorios de Química
Analítica de PDVSA Intevep.
53
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Los resultados obtenidos con estas determinaciones de laboratorio se analizan
conjuntamente con la distribución de los gases ácidos obtenidos.
Tabla 2. Resultados de cromatografía de gases para compuestos azufrados de los pozos de
Franquera.
Compuesto
FRA-1X
FRA-02
FRA-3X
FRA-05
FRA-6X
FRA-08
FRA-09
FRA-10
Sulfuro de hidrógeno
66,65
54,52
40,31
20,83
62,57
54,19
44,08
18,96
Sulfuro de carbonilo
0,00
0,21
0,15
0,24
0,00
0,03
0,00
0,06
Metilmercaptano
0,32
0,19
0,56
0,04
0,06
0,02
0,08
0,07
Etilmercaptano
0,24
0,12
0,26
0,02
0,04
0,02
0,08
0,05
Dimetilsulfuro
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Disulfuro de carbono
0,00
0,03
0,89
0,00
0,00
0,00
4,73
0,00
Isopropil mercaptano
0,03
0,00
0,00
0,01
0,06
0,00
0,00
0,03
Terbutil mercaptano
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
n-propil mercaptano
0,05
0,00
0,00
0,01
0,00
0,00
0,03
0,04
Etil-metil sulfuro
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Tiofeno / Secbutil merc
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Isobutil mercaptano
0,00
0,04
0,54
0,01
0,00
0,00
0,13
0,00
Dietil sulfuro
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
n-Butil-mercaptano
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dimetil disulfuro
0,04
0,05
0,06
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
2-metil tiofeno
0,00
0,00
0,32
0,01
0,00
0,00
0,11
0,00
3-Metil tiofeno
0,00
0,00
0,26
0,01
0,00
0,00
0,12
0,00
Ter Amil mercaptano
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Iso Amil mercaptano
0,00
0,00
0,19
0,00
0,00
0,00
0,15
0,00
n – Amil mercaptano
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dialil sulfuro
0,00
0,00
0,14
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dipropil sulfuro
0,00
0,00
0,19
0,01
0,00
0,00
0,15
0,00
n-Hexil mercaptano
0,00
0,00
0,21
0,00
0,00
0,00
0,23
0,00
Dietil disulfuro
0,00
0,00
0,13
0,02
0,00
0,00
0,13
0,00
n-Heptil mercaptano
0,00
0,00
0,11
0,01
0,00
0,00
0,09
0,00
Dibutil sulfuro
0,00
0,00
0,17
0,01
0,00
0,00
0,05
0,00
TOTAL
67,33
55,15
44,48
21,24
62,72
54,26
50,17
19,20
54
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Tabla 3. Resultados de cromatografía de gases para compuestos azufrados de los pozos de Moporo.
Compuesto
Sulfuro de hidrógeno
Sulfuro de carbonilo
Metilmercaptano
Etilmercaptano
Dimetilsulfuro
Disulfuro de carbono
Isopropil mercaptano
Terbutil mercaptano
n-propil mercaptano
Etil-metil sulfuro
Tiofeno / Secbutil merc
Isobutil mercaptano
Dietil sulfuro
n-Butil-mercaptano
Dimetil disulfuro
2-metil tiofeno
3-Metil tiofeno
Ter Amil mercaptano
Iso Amil mercaptano
n – Amil mercaptano
Dialil sulfuro
Dipropil sulfuro
n-Hexil mercaptano
Dietil disulfuro
n-Heptil mercaptano
Dibutil sulfuro
TOTAL
TOM-08
TOM-11
TOM-14
TOM-21
TOM-34
22,40
0,12
0,02
0,01
0,00
0,00
0,02
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
22,56
79,35
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
79,35
46,63
0,00
0,07
0,04
0,00
0,00
0,02
0,00
0,02
0,00
0,00
0,02
0,00
0,00
0,00
0,01
0,01
0,00
0,00
0,00
0,00
0,01
0,00
0,03
0,04
0,04
46,95
69,90
0,00
0,17
0,09
0,00
0,00
0,08
0,00
0,02
0,00
0,00
0,09
0,00
0,00
0,00
0,03
0,02
0,00
0,01
0,00
0,02
0,02
0,01
0,05
0,00
0,00
70,53
1,38
0,18
0,04
0,03
0,00
0,01
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,01
0,00
0,00
0,00
0,03
0,02
0,01
0,00
0,00
0,07
0,05
0,07
0,09
0,00
0,08
1,74
Las concentraciones de H2S y CO2 obtenidos para las unidades B-1 y B-4 se
muestran en la tabla 4.
55
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Tabla 4. Concentraciones de H2S y CO2
Unidad B-1
Unidad B-4
POZO
CO2 (%)
H2S (ppm)
POZO
CO2 (%)
H2S (ppm)
TOM0007
6,5
25,7
TOM0010
12,3
57,0
TOM0008
6,7
44,1
TOM0011
12,7
54,3
TOM0019
11,5
43,0
TOM0012
8,5
42,8
TOM0013
12,9
30,4
TOM0020
13,9
35,6
TOM0014
9,0
49,4
TOM0021
7,4
34,6
TOM0015
7,9
45,3
TOM0022
10,4
32,6
TOM0016
9,5
43,5
TOM0023
9,9
45,0
TOM0017
11,0
35,0
TOM0024
10,2
40,3
TOM0018
9,5
34,3
TOM0026
10,5
24,5
TOM0025
10,7
57,7
TOM0028
9,5
30,3
TOM0027
7,5
49,0
TOM0029
14,3
38,7
TOM0034
13,7
51,5
TOM0030
14,5
53,5
VLG-3822
9,0
TOM0031
8,0
55,7
VLG-3831
17,0
TOM0032
7,0
47,3
14,0
48,0
VLG-3860
2,0
11,0
TOM0033
VLG-3866
4,0
14,0
VLG-3822
9,0
VLG-3831
17,0
VLG-3872
15,0
VLG-3889
12,0
VLG-3860
2,0
11,0
VLG-3862
2,0
13,0
FRA0001
10,1
31,8
VLG-3866
4,0
14,0
FRA0002
7,2
33,3
VLG-3872
FRA0004
8,2
40,5
VLG-3884
3,0
15,0
FRA0009
14,3
38,3
FRA0003
9,0
37,2
FRA0005
8,6
28,5
FRA0006
10,1
32,9
FRA0007
13,8
24,3
FRA0008
11,8
31,3
FRA0010
13,0
38,3
FRA0011
14,0
42,0
FRA0017
7,0
30,0
FRA0018
4,0
21,0
FRA0019
11,6
32,0
CEI-4X
7,0
31,0
CEI-5X
5,0
35,0
15,0
CEI-6X
CEI-7X
19,0
7,0
25,0
56
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Los mapas de isoconcentración se confeccionaron para ambos gases, tanto para la
Unidad B-1 como para la Unidad B-4 (figuras 30, 31, 32, 33). Los contornos sobre
estos mapas (…20, 22, 24, 26 y así sucesivamente) están en ppm y sobre
coordenadas UTM.
Figura 30. Mapa de isoconcentración de H2S para la Unidad B-1
57
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 31. Mapa de isoconcentración de H2S para la Unidad B-4
De acuerdo con las figuras 30 y 31, la concentración de H2S en las unidades B-1 y B4 varía entre 9 ppm y 57,7 ppm respectivamente. No obstante, existe una ligera
tendencia de encontrar mayores concentraciones de H2S hacia la Unidad B-4. Los
mapas de las unidades B1 y B4 muestran las mayores concentraciones de H2S en la
parte central de FRAMOLAC, específicamente en el área de Moporo Tierra (24-58
ppm). El H2S disminuye gradualmente hacia el este (Franquera, 21-42 ppm) y,
mucho más abrupto hacia el oeste de la zona de mayor concentración (Moporo Lago,
<18 ppm). La concentración de H2S en el área de La Ceiba es 19-35 ppm. A pesar
de existir dichas variaciones, se infiere que la génesis del H2S en estos campos
obedece a un mismo mecanismo de producción.
58
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 32. Mapa de isoconcentración de CO2 para la Unidad B-1
59
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 33. Mapa de isoconcentración de CO2 para la Unidad B-4
3.3 Origen de los crudos
De acuerdo al análisis de las muestras de crudos en el área FRAMOLAC, revelan un
origen marino con poco aporte terrestre (querógeno tipo II) producidos bajo
condiciones del ambiente de sedimentación de tipo reductor y una roca fuente tipo
lutita-calcárea en una etapa de madurez entre inicio de la ventana y pico de
generación (Jhaisson Vásquez, 2014). Asimismo, los crudos de las áreas de Moporo
y La Ceiba se encuentran en una escala de biodegradación de seis (6) (Peters y
Moldovan, 1993) y corresponden a una mezcla de un crudo alterado con uno no
alterado. Igualmente, la fracción C15+ parace mostrar biodegradación y mezcla de
crudos. De la misma manera, la fracción C15- permitió establecer la influencia de
procesos postgenéticos como lavado por aguas; así como, la capacidad de sello de
algunas de las fallas principales del área de FRAMOLAC. Entre ellas se encuentra la
Falla VLG-3783, la cual es de carácter sellante a nivel de la Unidad B4 entre los
pozos TOM-0013 y TOM-0032, mientras la Falla CEI0005 delimitada por los pozos
CEI-0005 y CEI-0006 es parcialmente sellante. En cuanto a la Falla Pasillo 1 ésta
podría ser comunicante en la Unidad B4; sin embargo, no es determinante pues los
crudos pueden pertenecer a una misma familia o inclusive presentar procesos de
alteración secundaria similares. Existen diferentes diagramas para estudiar el azufre
y la relación V/Ni para comprender con mayor precisión el origen y migración de los
crudos.
En lo que respecta al azufre, éste es el tercer constituyente atómico en abundancia
en el petróleo; sin embargo, no es un componente importante en los organismos
vivos. El origen del azufre en los crudos está relacionado con las condiciones del
ambiente de sedimentación de la roca fuente y es asociado a las fracciones de
aromáticos, resinas y asfaltenos. Por tanto, el azufre es empleado como indicador de
sedimentación de la materia orgánica, dado que en lodos carbonáticos (rocas fuente
tipo caliza), donde el hierro es menos abundante, el azufre se va incorporando a la
materia orgánica residual durante la diagénesis, en cambio en rocas fuente
silisiclásticas el azufre se encuentra en fase de tipo sulfuros como pirita, esfalerita,
etc., esto es solo cuando se tratan de crudos no alterados, ya que la concentración
60
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
de este elemento aumenta por procesos de reducción del sulfato inducidos por
bacterias (Tisot y Welte, 1984).
En relación con el V y el Ni el primero en condiciones reductoras se encuentra como
especie vanadilo (VO2+) en la materia orgánica, por la sustitución del Mg lábil de los
complejos tetrapirrólicos de la clorofila, mientras que el Ni puede formar fases de
sulfuros. En condiciones subóxicas, el V es hallado como vanadato (VO43-),
específicamente en las arcillas, por lo que la relación V/Ni es un párametro
geoquímico
convencional
indicador
de
las
condiciones
del
ambiente
de
sedimentación de la materia orgánica, el cual no es afectado por la madurez ni por
los procesos pots-genéticos en el yacimiento. Valores de la relación V/Ni mayores a
uno (1), es característico de ambientes reductores y por el contrario (< 1), indican
ambientes subóxicos.
En el anexo 4 se expresan los resultados del análisis elemental de los crudos de los
pozos de lago y tierra del área de FRAMOLAC, donde se observan datos promedios
de la relación V/Ni de 7,4 para tierra y 7,2 para lago, sugiriendo condiciones
paleoambientales reductoras. En las figuras 34 y 35 se compara la concentración de
vanadio respecto a la concentración de níquel, notándose una buena correlación
entre las muestras de lago y tierra, demostrando que los crudos fueron originados
bajo ambientes de sedimentación similares.
61
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
A modo general, puede argumentarse relaciones V/Ni alrededor de 7 con
concentraciones promedio de azufre aproximadamente de 2 % para todos los crudos
del área de FRAMOLAC, señalando ambientes anóxicos durante la sedimentación de
la materia orgánica.
Figura 34. Concentración de vanadio (V) vs. concentración de níquel (Ni) de muestras de crudo del
área de FRAMOLAC.
62
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 35. Ambiente deposicional definido en función de la concentración de vanadio (V) vs.
concentración de níquel (Ni) para los crudos del área de FRAMOLAC (modificado de Galárraga et al.,
2008).
3.4 Clasificación de los Crudos
Los crudos de Tierra tienen gravedades ºAPI que varían entre 12,9º a 23,2 mientras
que los crudos de Lago con gravedades ºAPI que oscilan entre 15º y 21,7 (anexo 5).
En la figura 36 se correlaciona la gravedad °API con respecto a la concentración de
azufre (% S), donde hay una ligera disminución de la concentración de azufre en la
medida que aumenta la gravedad °API, sugiriendo que los compuestos de azufre no
son metabolizados por la actividad microbiana y por ende, estos acumulan un mayor
contenido de azufre en el crudo degradado.
63
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 36. Contenido de azufre vs Gravedad API
Es importante hacer énfasis en la asociación de los elementos como S, V y Ni sobre
las fracciones pesadas de los crudos, por ende el incremento de la gravedad °API
implica una disminución relativa de la concentración de los mismos.
En el anexo 6 se aprecia la composición SARA de algunos crudos del área de
FRAMOLAC. De igual modo, la figura 37 representa el diagrama ternario SARA, el
cual muestra crudos con cierto carácter aromático para las áreas de Franquera,
Moporo y La Ceiba. Asimismo, en base a la proporción de las parafinas, naftenos y
aromáticos derivadas de la fracción C15-, se observan en su mayoría crudos de tipo
parafínicos a parafínicos-nafténicos para las áreas de Franquera, Moporo Tierra y La
Ceiba (figura 38).
64
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 37. Clasificación de los crudos del área de FRAMOLAC en base a la composición SARA (Tissot
y Welte, 1984).
Figura 38. Clasificación de los crudos del área de FRAMOLAC en función de la concentración de
parafinas, naftenos y aromáticos (Tissot y Welte, 1984).
La concentración de parafinas, naftenos y aromáticos (PNA) de los crudos de los
pozos CEI-0004, CEI-0005 y CEI-0006, se observa una composición similar,
mostrándose los resultados de los PNA en la tabla 5 y en la figura 39 el gráfico de
columnas donde se nota el alto grado de similitud de la concentración de PNA entre
65
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
los pozos CEI-0004, CEI-0005 y CEI-0006; representando los porcentajes
normalizados en la tabla 6.
Tabla 5. Composición de parafinas, naftenos y aromáticos de los crudos de los pozos CEI-0004, CEI0005 y CEI-0006 de la Unidad B4
.
Figura 39. Gráfico de columnas de los PNA de los crudos de los pozos CEI-0004, CEI-0005 y CEI0006 de la Unidad B4.
Tabla 6. Porcentaje en masa normalizada de los PNA de los crudos de los pozos CEI-0004, CEI-0005
y CEI-0006 de la Unidad B4
66
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
3.4.1 Fracción C15+
La fracción C15+ se analizó mediante la técnica de cromatografía de gases de crudo
total (Whole Oil) obteniéndose los hidrocarburos con número de carbono mayores a
quince (15) de la fracción saturada. Los resultados de los crudos pertenecientes a los
pozos de las áreas Franquera y Moporo se reportan en la tabla 7, donde se notan
para la mayoría valores de la relación Pristano/Fitano menores a la Unidad,
mostrando un ambiente de sedimentación de tipo reductor en concordancia con los
resultados del análisis elemental. En la figura 40 se observa el cromatograma del
crudo del pozo TOM-0008, evidenciándose un posible proceso de biodegradación
basado en el levantamiento de la línea base y la presencia de la mezcla de
compuestos no resueltos UCM (por sus siglas en inglés unresolved complex
mixture). Al mismo tiempo, se visualiza una serie picos bien definidos, lo cual sugiere
la mezcla de un crudo alterado con uno no alterado. Del mismo modo, en la figura 41
se representa el diagrama Pristano/n-C17 vs. Fitano/n-C18, interpretándose crudos
de origen marino generados a partir de un querógeno tipo II y una roca fuente
madura. En los anexos 7, 8, 9, 10 y 11 se muestran los demás cromatogramas de los
crudos de las áreas de Franquera y Moporo.
Tabla 7. Parámetros obtenidos de la fracción C15´ para los crudos de las áreas de Franquera y
Moporo.
67
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 40.Cromatograma de crudo total (fracción C15+) del crudo del pozo TOM-0008.
Figura 41. Gráfico de Pristano/n-C17 vs. Fitano/n-C18 de las áreas de Franquera y Moporo.
68
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
3.5 Análisis de biomarcadores
El análisis de los biomarcadores se realizó tanto en la fracción saturada como en la
fracción aromática de los crudos muestreados de las áreas de Moporo y La Ceiba,
cuyos iones elucidados fueron los siguientes:
Fracción saturada: m/z 99, 191 y 217
Fracción aromática: m/z 178, 192, 198 y 231.
3.5.1 Origen de los crudos de acuerdo a los biomarcadores.
De acuerdo a la distribución de los biomarcadores en los fragmentogramas m/z 191 y
217 de la fracción saturada, los crudos de las áreas de Moporo y La Ceiba son de
origen marino, reflejado en el ión 191 por la alta proporción del terpano tricíclico C233, mientras que en el ión m/z 217 es atribuido a la mayor abundancia del esterano
C27 sobre el C28 y el C29 respectivamente (tabla 8 y figura 42), aunque en la
mayoría de las muestras de los crudos (ión 191) se aprecia un bajo aporte terrestre
(<10 %), dado por la presencia del oleanano característico de las plantas superiores.
Tabla 8. Porcentajes de esteranos en los crudos de las áreas de Moporo y La Ceiba.
69
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 42. Distribución del porcentaje de esteranos en los crudos de las áreas de Moporo y La Ceiba.
3.5.2 Tipo de roca fuente
Los terpanos tricíclicos son empleados en los estudios de correlación gracias a la
ventaja de ser menos afectados por la madurez y la biodegradación en comparación
al resto de los terpanos y los esteranos (Hunt, 1996). Basado en la relación de los
terpanos tricíclicos derivados del fragmentograma m/z 191, correspondiente a los
cocientes de los terpanos tricíclicos C24-3/C23-3 y C22-3/C21-3, puede establecerse el
tipo de roca fuente generadora de los crudos (Peters et al., 2005). En la figura 43 se
representa el gráfico para definir el tipo de roca fuente de acuerdo a la comparación
de los terpanos tricíclicos, cuya ubicación de las muestras de los crudos de las áreas
de Moporo Tierra y La Ceiba se encuentran en la zona de una roca tipo marga (lutitacalcárea). Ahora bien, su edad viene dada en función del 18α(H)-Oleanano. Este
biomarcador al estar presente, no solo es indicativo de un aporte de materia orgánica
terrestre, sino también de una edad de la roca del Cretácico Tardío o incluso más
joven.
70
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 43. Tipo de litología de la roca fuente en función de la correlación de los terpanos tricícliclos
C24-3/C23-3 vs. C22-3/C21-3.
3.5.3 Madurez térmica de los crudos
La madurez térmica de los crudos permite describir las reacciones que ocurren
cuando la materia orgánica se convierte en petróleo (Peters, et al., 2005). A partir del
rango de madurez puede definirse la etapa en la cual se encuentra la roca fuente; es
decir, si se halla en las etapas tardía de la diagénesis, temprana de la catagénesis,
final de la catagénesis o inclusive en la metagénesis. En todo caso, los parámetros
de madurez son determinados mediante el análisis de los biomarcadores saturados y
aromáticos, aunque muchos de ellos son afectados por el ambiente de depositación
y los procesos post-genéticos (lavado por agua y biodegradación), a pesar de la
mayor resistencia de los biomarcadores aromáticos a la biodegradación con
referencia a los biomarcadores saturados. En éstos últimos, los parámetros de
madurez se definen en función de la relación de los isómeros, los cuales son
compuestos químicos con igual fórmula molecular pero con diferentes disposiciones
geométricas, confiriéndoles distintas propiedades (figura 44). Dentro estos isómeros
se encuentran los R (isómero biológico) y S (isómero geológico), donde el isómero S
incrementa con la madurez a tal punto de llegar a una reacción de isomerización o de
equilibrio entre el isómero R y el S que no es distinguido. De igual manera, se
71
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
encuentran los isómeros ααα (isómero biológico) y αββ (isómero geológico), la
diferencia con los isómeros S y R es que los primeros alcanzan la mezcla racémica a
mayor madurez.
Figura 44. Isómero biológico (R) e isómero geológico (S) (tomado de Hunt, 1996).
Por otro lado, los biomarcadores aromáticos también suelen ser usados como
indicadores de madurez, basado en las relaciones de los compuestos de los
fenantrenos (F), metilfenantrenos (MF), dibenzotiofenos, esteroides monoaromáticos
(MA) y triaromáticos (TA).
Todos estos parámetros de madurez se obtienen de los fragmentogramas de los
hidrocarburos saturados (m/z 99, 113, 191 y 217) y de los hidrocarburos aromáticos
(m/z 178, 192, 231 y 253) determinados por la técnica de cromatografía de gases
acoplado a espectrometría de masas (CG-EM). En la figura 45 se representan dichos
parámetros y su asociación con la ventana de generación del petróleo.
72
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 45. Relación de los parámetros de biomarcadores utilizados con respecto a la ventana de
generación del petróleo (modificado de Killops y Killops, 2005).
3.5.4 Biodegradación de los crudos
La biodegradación es un mecanismo de alteración del crudo inducido por bacterias,
las cuales son transportadas por aguas meteóricas a los yacimientos de petróleo. La
misma es un proceso selectivo controlado por la actividad biológica (temperaturas
menores de los 90 °C) donde los organismos utilizan algunos tipos de compuestos
como fuente de energía (Hunt, 1995). De la biodegradación, resulta una pérdida de
hidrocarburos livianos (saturados y aromáticos) originando un incremento relativo en
los hidrocarburos más pesados (resinas y asfaltenos) disminuyendo así la gravedad
°API y por ende la calidad del crudo. Es por ello, que Peters y Moldovan (1993)
establecieron una escala de biodegradación que va de acuerdo al tipo de compuesto
consumido por las bacterias, se divide en ligera, cuando solamente son alterados las
73
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
n-parafinas; moderada, incluye las n-parafinas y los isoprenoides; elevada, donde se
metabolizan esteranos y hopanos; muy elevada, llegando hasta los diasteranos y
severa, alcanza la biodegradación de los aromáticos (figura 46).
Figura 46. Escala de biodegradación (modificado de Peters y Moldovan, 1993).
Los fragmentogramas m/z 99 de los pozos de las áreas de Moporo Tierra y La Ceiba
demuestran la biodegradación de los crudos por la ausencia en su mayoría de nalcanos de alto peso molecular, por el levantamiento de la línea base y la presencia
de la mezcla de compuestos no resueltos UCM (por sus siglas en inglés unresolved
complex mixture), la cual es un producto de la biodegradación que no es diferenciado
por la técnica de cromatografía de gases; sin embargo, se observan n-alcanos de
bajo peso molecular indicativo de la mezcla de un crudo alterado con uno no alterado
(figura 47). La razón se debe a que los crudos almacenados derivados de un primer
pulso se encontraron a menor profundidad entre el Eoceno Temprano y el Eoceno
Medio (52 – 40 Ma.), permitiendo la entrada de aguas meteóricas transportadoras de
las bacterias responsables de la biodegradación de los mismos. Posteriormente se
dio el basculamiento de la Cuenca del Lago de Maracaibo desde el Mioceno
74
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Temprano al Actual (21 – 0 Ma.), provocando la profundización de las Unidades
productoras. Finalmente se produjo un segundo pulso de generación de la roca
fuente del Mioceno Tardío al Holoceno (10 – 0 Ma.), resultando crudos no
biodegradados los cuales se mezclaron con los crudos previamente alterados
presentes en los yacimientos (Parnaud et al., 1994).
.
Figura 47. Distribución de n-alcanos (m/z 99) de la muestra de crudo del pozo TOM-0007
3.6 Mecanismos de generación de gases ácidos
En las tablas 9 y 10 se muestran los resultados derivados del análisis isotópico de
azufre (34S/32S) en muestras de crudos y gases provenientes de los pozos del área
de FRAMOLAC, resultando valores que van desde 3,5 ‰ hasta 8,5 ‰. En la figura
48 se observa una distribución isotópica similar en las muestras de crudos (desde 4,5
hasta 5,9 ‰), indicando la posibilidad de que provengan de la misma roca fuente.
Otras investigaciones relativas al ciclo del azufre en sedimentos profundos señalan
como posible fuente de aporte de sulfato, la re-oxidación del HS- por medio de
especies intermediarias como el S2O32- o el S0, por acción bacteriana o hidrólisis,
siendo estos mecanismos los que también podrían explicar el origen orgánico del
sulfato (JØrgensen, 1990; Smith, 2000; Konhauser, 2007).
75
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Tabla 9. Relación isotópica de azufre promedio (34S/32S) en crudos de las áreas de Moporo y La
Ceiba.
76
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Tabla 10. Relación isotópica de azufre (34S/32S) en los precipitados de H2S como sulfuros de pozos de
las áreas de Franquera, Moporo Tierra y La Ceiba.
8
7.5
7
SCDTS (0/00)
6.5
6
5.5
5
4.5
4
3.5
3
2.5
CEI-0006
CEI-0005
CEI-0004
VLG-3913
VLG-3889
VLG-3884
VLG-3872
VLG-3866
VLG-3865
VLG-3862
VLG-3860
VLG-3848
VLG-3846
VLG-3840
TOM-0030
TOM-0019
TOM-0018
TOM-0016
TOM-0013
TOM-0010
TOM-0007
2
Figura 48. Distribución isotópica del azufre (34S/32S) en muestras de crudos de las áreas de Moporo y
La Ceiba.
77
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
3.7 Procesos geoquímicos evolutivos en el área de FRAMOLAC.
Los procesos geoquímicos dados en la Cuenca del Lago de Maracaibo están
íntimamente relacionados. En la figura 49 se representa un esquema hipotético de
los mecanismos geoquímicos. Se parte de un primer pulso de generación y
acumulación de crudos del Eoceno Temprano al Eoceno Medio (52 – 40 Ma.) e
inclusive de producción de gases no hidrocarburos (H2S y CO2) por la maduración
del querógeno, en este tiempo las unidades productoras se encontraban someras al
sur de la cuenca y en conjunto con la discordancia del eoceno contribuyeron a la
entrada de aguas meteóricas, las cuales fueron las responsables de transportar las
bacterias. Al estar los yacimientos a poca profundidad se dieron las condiciones
propicias (temperaturas iguales o menores de 90 °C) para la biodegradación de los
crudos y posible producción de H2S y CO2 por sulfato-reducción en el Eoceno Tardío
– base del Mioceno Temprano (40 – 21 Ma.), siendo este período caracterizado por
ser de poca generación y expulsión de crudos pero de importantes eventos de
migración, remigración y entrampamiento (Parnaud et al., 1994). Asimismo, ésta
filtración de las aguas meteóricas, explica la dilución de las aguas de formación,
influyendo así en la disminución de las concentraciones de cloruro. Posteriormente
se dio el basculamiento de la cuenca en la base del Mioceno Temprano al Actual (21
– 0 Ma.), causando la profundización de los yacimientos al sur. Luego de presentarse
un segundo pulso de generación de la roca fuente del Mioceno Tardío al Holoceno
(10 – 0 Ma.) se produjeron crudos no alterados que se mezclaron con los crudos
previamente almacenados derivados del primer pulso.
78
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 49. Esquema evolutivo de los procesos geoquímicos de la Cuenca del Lago de Maracaibo.
3.8 Origen del H2S y CO2
El yacimiento siliciclástico B Superior del Eoceno tiene una concentración promedio
de 40-60 ppm de H2S y 10 % CO2, sugiriendo un origen común debido a su
estrecha asociación geográfica en el área de FRAMOLAC.
Varios mecanismos de generación fueron considerados para los campos de
Franquera, Moporo y La Ceiba. Las composiciones isotópicas del azufre de H2S
(g),
SO4 (ac) y R-S (crudo) no identifican de forma única un solo proceso para el origen del
H2S en el área de estudio, probablemente debido al potencial que tuvo la Cuenca de
79
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Maracaibo y en particular el yacimiento Eoceno B Superior para la mezcla de fluidos
y sus efectos subsecuentes de interacción agua-roca a lo largo de su historia
geológica.
En general, se cree que en un principio la generación de H2S estuvo marcada por la
maduración de la materia orgánica de origen marina (marga de la formación La Luna)
y, posteriormente, debido a la acción concomitante de bacterias sulfato reductoras
cuando las condiciones del yacimiento favorecieron su actividad microbiológica. Las
evidencias de estos mecanismos propuestos, así como también el descarte de otros
procesos se detallan a continuación:
3.9 Correlación de 34S crudo - H2S
El azufre orgánico de las muestras de crudo tiene relaciones de isótopos positivas,
entre +4,4 y +5,9‰, lo cual es característico del azufre de RBS; en este caso, el
azufre orgánico originado a partir del mismo material orgánico que generó los
hidrocarburos desde la roca fuente. De igual manera, el H2S en las muestras de gas
tiene valores positivos de 34S entre +3,5‰ y +6,1‰. Dado que el H2S fue generado
a partir de la misma fuente que formó el azufre orgánico en el crudo, ambas huellas
tienen una relación de
34
S/32S similar (o ligeramente más agotado en 34S para el
H2S). Si el H2S hubiese tenido una relación isotópica muy diferente a la del crudo (tal
vez > 20‰), indicaría por tanto la existencia de otro mecanismo, posiblemente la
RST en el yacimiento o migración del H2S generado por RST desde un yacimiento o
acuífero más profundo.
3.10 Tipo de materia orgánica
La generación de H2S debido a la presencia de materia orgánica rica en azufre en la
roca fuente (formación La Luna), también puede ser una posibilidad. El querógeno en
la roca fuente tiene características marinas, asociado a un ambiente de depositación
reductor, con un contenido significativo de azufre y suficiente evolución térmica para
generar el H2S.
80
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
3.11 Temperatura del yacimiento
La temperatura promedio del yacimiento es 89,011 C, lo cual impide cualquier
desarrollo microbiano reciente en el subsuelo. Ni siquiera las bacterias termófilas
pudiesen adaptarse a estas temperaturas.
La temperatura promedio en FRAMOLAC para la Unidad B-1 es 273 F (133 C) y
para la Unidad B-4 es 287 F (141 C). La figura 50 muestra la concentración de H2S
versus la temperatura registrada con la herramienta Well Testing (la cual no
necesariamente es la temperatura del yacimiento), de hecho estos valores están por
debajo de aquellos reportados como oficiales para las unidades del yacimiento B
Superior.
La figura 50-a muestra la variación de la temperatura estimada del yacimiento para
los campos con información disponible; esta temperatura por estar subestimada
puede considerarse como una temperatura mínima. Si bien los datos son algo
dispersos, la temperatura tiende a ser mayor en el área de Moporo Tierra. Por su
parte, la figura 50-b muestra las concentraciones de H2S discriminada por método de
cuantificación.
100
80
Moporo Tierra
Franquera
La Ceiba
Well Testing
Tubos colorimétricos
Cromatografía de gases
80
H2S (mg/L)
H2S (mg/L)
60
40
60
40
20
20
0
0
120
160
200
Temperatura (ºF)
a
240
280
80
120
160
200
240
280
Temperatura (ºF)
b
Figura 50. Concentración de H2S vs temperatura estimada del yacimiento
81
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Las concentraciones de H2S más altas ocurren aproximadamente entre 180 y 210 ºF
(82,22 y 98,89 C). Por tanto, los datos de estas gráficas niegan la posibilidad de que
el H2S sea originado actualmente por Bacterias Reductoras de Sulfato (BRS) ya que
estas sólo sobreviven a temperaturas < 170 °F (76,67 C) (Machel, 1995), que es
menor que la gran mayoría de los valores reportados en el área de estudio. Por otra
parte, los datos también prácticamente niegan la posibilidad de que el H2S sea
originado a partir de la Reducción Termoquímica de Sulfato (RTS) ya que esta ocurre
a temperaturas de 250°F o más altas (Worden, 1995). Consecuentemente, el H2S
debe obedecer a otra fuente o quizás haber migrado desde alguna otra zona.
3.12 Conclusiones
Los isótopos de azufre fueron usados para determinar si el H2S fue formado por
Bacterias Reductoras de Sulfato (BRS), Reducción Termoquímica del Sulfato (RTS)
ó cualquier otro proceso. Cabe destacar que el H2S puede formarse en el yacimiento
por BRS si las condiciones son favorables para el crecimiento bacteriano (por
ejemplo, temperatura < 170 0F, y disponibilidad de sulfato y nutrientes disueltos). El
sulfuro producido por BRS está típicamente enriquecido en
32
S, con respecto al
sulfato, y tiene por lo general valores negativos de 34S. El H2S también puede migrar
dentro del yacimiento desde la roca fuente que generó los hidrocarburos. En este
caso, el sulfuro es inicialmente formado por BRS, y es incorporado en el sedimento
como pirita y como sulfuro orgánico en el querógeno. La transformación del
querógeno a hidrocarburos produce H2S teniendo valores negativos de 34S similares
o ligeramente más negativos que el azufre del querógeno. Los compuestos de azufre
orgánicos en el crudo (por ejemplo, compuestos NSO) también tendrán valores
negativos, aunque ellos tenderán a ser ligeramente menos negativos que el H2S
coexistente.
82
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
- Los crudos de las áreas de Franquera, Moporo y La Ceiba se clasifican en función
de la gravedad °API de pesados a medianos (17 a 22 °API) y en base a su
composición SARA, son de carácter aromático. De igual forma, fueron originados por
una materia orgánica marina (querógeno tipo II) con bajo aporte de materia orgánica
terrestre, generados en condiciones del ambiente de sedimentación anóxicos, a partir
de una roca fuente de tipo lutita-calcárea típica de la formación La Luna. La edad de
la misma corresponde al Cretácico. Asimismo, se evidencia biodegradación de los
crudos de las áreas de Moporo Tierra y La Ceiba en un nivel de seis (6) según la
escala de Peters y Moldovan (1993); en tanto, los resultados de la fracción C15+ de
los crudos de Franquera parecieran indicar también crudos alterados por la presencia
de la línea base UCM (unresolved complex mix). Igualmente, los crudos del área de
FRAMOLAC, son una mezcla de crudos alterados del Eoceno Tardío- base del
Mioceno Temprano (40 – 21 Ma) y crudos no alterados del Mioceno Tardío al
Holoceno (10 – 0 Ma). En cuanto a la madurez, los crudos del área de FRAMOLAC
se encuentra entre inicio de la ventana y pico de generación.
- Los análisis isotópicos de azufre (34S/32S) realizados en muestras de crudos y
gases sugieren un origen biogénico del H2S.
- La Reducción Termoquímica de Sulfato (RTS) a partir de capas de anhidrita
(CaSO4) no es una fuente posible para el H2S ya que secuencias evaporíticas no
fueron depositadas en esta área y las concentraciones de H2S registradas en el
yacimiento son muy bajas para este tipo de mecanismo geológico en la que la
descomposición de la anhidrita introduce sistemáticamente grandes cantidades de
H2S.
- La correlación existente entre la huella isotópica del H2S (g) y las muestras de crudo,
refiere a un aporte parcial del craqueo del crudo para la generación del H2S. Si bien
83
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
es conocido el hecho de que el craqueo del crudo no introduce fraccionamiento
isotópico en la huella de 34S, las diferencias encontradas entre ambos pueden
obedecer a una combinación de procesos, particularmente en la generación de H2S
por vía microbiana.
- La generación de H2S en el yacimiento Eoceno B Superior corresponde a una
mezcla de procesos que ocurrieron en el pasado geológico, cada uno independiente
del otro. La coexistencia intima entre el crudo rico en azufre (1,5-1,9 %) y el H2S, las
composiciones isotópicas de azufre similares entre el crudo y H2S coexistente y otras
series de evidencia, permitieron concluir que: i.- el H2S pudo en un principio ser
generado a partir de la roca fuente rica en azufre y ii.- la reducción bacteriana del
sulfato (RBS) ocurrió durante la diagénesis del yacimiento cuando las condiciones
del yacimiento se vieron favorecidas.
- Adicionalmente, las composiciones isotópicas del sulfato y sulfuro confirman la
posibilidad de Reducción Bacteriana de Sulfato (RBS) en un “sistema cerrado” con
respecto al sulfato. Esto pudo resultar de una tasa de reducción de sulfato mucho
más rápida que la tasa del flujo de fluido, limitando así la disponibilidad del sulfato en
el sistema. La composición isotópica observada del sulfato varía desde +6,1 a +8,5‰
CDT. No hay reportes de presencia de minerales de sulfato en los sedimentos del
Eoceno de la formación Misoa.
- En un principio, se cree que una pequeña fracción de H2S fue generada a partir de
la maduración del querógeno (roca madre marina) que luego migraría junto con el
crudo hasta la roca yacimiento. Esta primera migración estuvo marcada por la cocina
activa que se encontraba en la parte noreste del área (Eoceno Temprano).
- Posteriormente, durante la etapa de diagénesis de los sedimentos en la que el
yacimiento se encontraba más somero y frio (Eoceno Medio), las bacterias sulfato
reductoras tuvieron su mayor actividad microbiológica para la reducción del sulfato
disponible en el sistema. Esto es confirmado por nivel de biodegradación que
presentan los crudos estudiados (nivel 6).
84
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
- No obstante, con el posterior basculamiento, inversión y soterramiento de la
cuenca, la acción bacteriana tuvo que disminuir o parar en su totalidad debido al
aumento de temperatura en el sistema y por ende, mermó la producción de H2S.
Recomendaciones
- Realizar el análisis de biomarcadores saturados y aromáticos de los crudos del área
de Franquera.
- Comparar los fragmentogramas m/z 191 y 177 de los crudos del área de Franquera
para establecer si hay o no biodegradación.
- Se propone considerar la explotación de pozos petroleros en zonas donde existan
bajas concentraciones de gases ácidos (CO2 y H2S) mientras sea posible.
- Sin embargo, a pesar de que la tendencia mundial es la de profundizar en los
mecanismos de generación de H2S y CO2 para poder predecir los lugares de
acumulación, en el área FRAMOLAC y en general en el lago de Maracaibo, este
dominio del conocimiento todavía no se ha logrado.
- Confirmar con estudios petrográficos, geoquímicos e isotópicos que parte del
volumen de H2S generado in-situ en el yacimiento precipitó en forma de pirita.
85
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
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88
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
ANEXOS
Anexo 1. Mecanismos de generación de CO2 de origen orgánico e inorgánico (tomado de Vásquez,
2012)
Mecanismo
Fuente: orgánica
Craqueo de la materia orgánica: consiste en la degradación térmica de la materia orgánica
o craqueo primario (grupos carbonilo, metoxi, hidroxi, etc) o craqueo de crudo (secundario),
hasta 50 ºC
Fuente: orgánica
Reducción termoquímica de sulfatos (TSR): reacción del H2S con sulfatos para formar
sulfuro elemental y polisulfuros, seguidos por una reacción entre sulfuros e hidrocarburos
generando H2S y CO2. Es necesaria una temperatura mínima entre 100 – 140 ºC.
SO42 ( ac) 1.33CH 2 0.66H 2Ol H 2 S g 1.33CO2 g 2OH ac
Fuente: orgánica
Acuatermólisis del crudo: CO2 como producto secundario en la pirólisis del crudo en
presencia de agua a elevadas P y T. Ocurre a temperaturas mayores de 200 ºC.
RCH 2CH 2 SCH 3 2H 2Ol RCH 3 CO2 g H 2 g H 2 S g CH 4 g
Fuente: orgánica
Maduración de carbones: calentamiento de carbones durante la coalificación
(soterramiento). Asociado a altas temperaturas.
Fuente: inorgánica
Reacción entre caolinita y carbonato en presencia de sílice para producir CO 2. La illita puede
también reaccionar. Temperatura promedio de la reacción 100 – 160 ºC.
Al2 Si2O5 OH 4 g 4SiO2S 2 NaCls CaCO3 2 NaAlSi3O8S 2H 2O CaCl2 CO2 g
5FeCO3s SiO2S Al2 Si2O5 OH 4s 2H 2Ol Fe5 Al2 Si3O10 OH 8S 5CO2 g
Siderita
Caolinita
Clorita
Fuente: inorgánica
Descomposición de rocas carbonáticas debido a procesos a altas presiones y temperaturas
(orogénicos o soterramiento). T > 250 ºC
+ 4 a -5 %0
13C
Fuente: inorgánica
Actividad volcánica/metamorfismo de contacto: descomposición de rocas carbonáticas
por contactos
con intrusiones volcánicas, generando altas temperaturas y
presiones.
13C + 4 a -5 %0
89
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 2. Mecanismos de generación de H2S de origen orgánico e inorgánico (tomado de Vásquez,
2012)
Mecanismo
Fuente: orgánica
Reducción bacterial: la presencia de bacterias sulfato reductoras en ambientes
anaeróbicos son las causantes de la producción de H2S a T < 105 ºC. La
reacción general es:
SO42 ( ac) 1.33CH 2 0.66H 2Ol H 2 S g 1.33CO2 g 2OH ac
2CH 2O SO42 ( ac) H 2 S g 2HCO3ac ( En ausencia de agua)
Fuente: orgánica
Reducción termoquímica de sulfatos (TSR): ocurre cuando están presentes
altas temperaturas (> 140 ºC) y la pre-existencia de H2S y CO2 para comenzar la
reacción, además de la disponibilidad de sulfato. Está vinculado principalmente a
yacimientos con anhidrita.
SO42 ( ac) 1.33CH 2 0.66H 2Ol H 2 S g 1.33CO2 g 2OH ac
Fuente: orgánica
Acuatermólisis del crudo: H2S como producto secundario en la pirólisis del
crudo en presencia de agua a elevadas P y T. Ocurre a temperaturas mayores de
200 ºC.
RCH 2CH 2 SCH 3 2H 2Ol RCH 3 CO2 g H 2 g H 2 S g CH 4 g
Fuente: inorgánica
Disolución de minerales de azufre: la disolución de la pirita puede provocar la
generación de H2S en un proceso que necesita dos etapas. En una primera etapa
la pirita es llevada a sulfato, y en una segunda etapa, el sulfato es reducido a
sulfuro de hidrógeno. La reacción general es.
FeS 2 g 4H ac Fe 2 ac 2H 2 S g
90
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 3. Pozos seleccionados como muestra para la investigación. Área FRAMOLAC.
Fuente: PDVSA (2013).
B1
TOM0007
TOM0008
TOM0019
TOM0020
TOM0021
TOM0022
TOM0023
TOM0024
TOM0026
TOM0027
TOM0034
VLG-3860
FRA0001
FRA0002
FRA0004
FRA0009
B4
TOM0010
TOM0011
TOM0012
TOM0013
TOM0014
TOM0015
TOM0016
TOM0017
TOM0018
TOM0025
TOM0028
TOM0029
TOM0030
TOM0031
TOM00032
TOM0033
VLG-3862
VLG-3866
VLG-3884
FRA0003
FRA0005
FRA0006
FRA0007
FRA0008
FRA0010
FRA0011
FRA0017
FRA0018
FRA0019
CEI0004
CEI0005
CEI0007
91
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 4. Resultados del análisis elemental para muestras de crudo en pozos de lago y tierra del área
de FRAMOLAC.
2.4
2.1
2.1
2.3
2.0
2.0
2.2
2.2
2.3
2.1
2.0
2.0
2.2
2.1
2.0
V
(ppm)
391
377
326
356
306
316
317
340
386
328
329
245
324
312
322
Ni
(ppm)
55
53
46
49
43
45
45
46
54
45
46
34
44
43
45
15530-16024
2.1
509
14948-15146
17332-17860
17242-17638
17156-17740
16655-17128
16769-17072
17183-17400
17252-17569
15593-15827
16620-16730
15718-16200
15770-15920
16152-16337
16572-16905
16538-16679
16905-17268
17078-17489
16829-17202
16614-17059
15200-15613
15870-17074
16916-17070
15580-17058
2.4
2.1
2.2
2.1
2.0
2.0
2.1
2.0
2.3
2.3
2.4
2.3
2.4
1.8
2.1
2.2
2.2
1.9
2.0
2.4
2.1
1.6
1.5
300
324
320
320
326
335
325
283
356
401
334
259
211
292
318
334
364
303
329
413
373
335
284
16452-17098
1.8
16984-17096
15609-16002
1.5
1.5
14838-16413
15955-17088
15624-15696
16718-17320
18157-18670
17707-17760
17862-18538
17625-18150
Área
Pozo
Unidad
Tope-Base
%S (±0,2)
FRANQUERA
FRA-0001
FRA-0002
FRA-0003
FRA-0004
FRA-0005
FRA-0006
FRA-0007
FRA-0008
FRA-0009
FRA-0012
FRA-0015
FRA-0016
FRA-0017
FRA-0018
FRA-0019
B1
B1
B4
B1
B4
B4
B4
B4
B1
B4
B4
B4
B4
B4
B4
A10,
B1
B1
B4
B4
B4
B4
B4
B4
B4
B1
B1
B1
B1
B1
B4
B4
B4
B4
B4
B4
B1
B1, B4
B3, B4
B1, B4
B2, B3,
B4
B4
B4
B1, B4,
B5
B1, B4
B1
B4
B4
B4
B4
B4
14530-14850
15000-15440
16512-16906
14814-15188
16900-17110
16070-16428
16936-17150
16920-16992
15446-15938
15935-16145
16540-16706
15405-15790
16622-16810
16658-16830
15181-15735
TOM-0007
MOPORO
TOM-0008
TOM-0010
TOM-0011
TOM-0013
TOM-0014
TOM-0015
TOM-0016
TOM-0018
TOM-0019
TOM-0020
TOM-0021
TOM-0022
TOM-0023
TOM-0025
TOM-0028
TOM-0029
TOM-0030
TOM-0032
TOM-0033
TOM-0034
VLG-3846
VLG-3848
VLG-3860
VLG-3862
VLG-3865
VLG-3866
VLG-3872
LA CEIBA
VLG-3884
VLG-3889
VLG-3913
CEI-0004
CEI-0005
CEI-0006
CEI-0007
V / Ni
V / (V + Ni)
7.1
7.1
7.1
7.3
7.1
7.0
7.0
7.4
7.1
7.3
7.2
7.2
7.4
7.3
7.2
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
68
7.5
0.88
42
44
46
44
46
47
45
39
48
57
46
40
33
40
45
47
50
42
47
59
51
49
40
7.1
7.4
7.0
7.3
7.1
7.1
7.2
7.3
7.4
7.0
7.3
6.5
6.4
7.3
7.1
7.1
7.3
7.2
7.0
7.0
7.3
6.8
7.1
0.88
0.88
0.87
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.87
0.86
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.87
0.88
470
66
7.1
0.88
315
272
44
38
7.2
7.2
0.88
0.88
1.8
297
40
7.4
0.88
2.1
2.3
1.4
2.5
2.6
2.3
2.0
325
371
301
147
407
336
324
45
50
41
21
55
46
45
7.2
7.4
7.3
7.0
7.4
7.3
7.2
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
92
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 5. Gravedad °API y concentración de azufre de muestras de crudo del área de FRAMOLAC.
Área
FRANQUERA
MOPORO
LA CEIBA
Pozo
Unidad
Tope-Base
°API (± 0.4)
%S (± 0,2)
FRA-0001
B1
14530-14850
18.6
2.4
FRA-0002
B1
15000-15440
18.8
2.1
FRA-0003
B4
16512-16906
21.6
2.1
FRA-0004
B1
14814-15188
19.9
2.3
FRA-0005
B4
16900-17110
23.2
2.0
FRA-0006
B4
16070-16428
22.1
2.0
FRA-0007
B4
16936-17150
22.4
2.2
FRA-0008
B4
16920-16992
20.4
2.2
FRA-0009
B1
15446-15938
20.1
2.3
FRA-0012
B4
15935-16145
20.9
2.1
FRA-0015
B4
16540-16706
21.4
2.0
FRA-0017
B4
16622-16810
21.2
2.2
FRA-0018
B4
16658-16830
21.7
2.1
FRA-0019
B4
15181-15735
22.2
2.0
TOM-0007
A10, B1
15530-16024
13.9
2.1
TOM-0008
B1
14948-15146
22.1
2.4
TOM-0011
B4
17242-17638
22.3
2.2
TOM-0013
B4
17156-17740
20.5
2.1
TOM-0014
B4
16655-17128
21.7
2.0
TOM-0015
B4
16769-17072
21.5
2.0
TOM-0016
B4
17183-17400
18.9
2.1
TOM-0018
B4
17252-17569
19.6
2.0
TOM-0019
B1
15593-15827
20.8
2.3
TOM-0020
B1
16620-16730
17.9
2.3
TOM-0021
B1
15718-16200
20.0
2.4
TOM-0023
B1
16152-16337
20.8
2.4
TOM-0025
B4
16572-16905
22.6
1.8
TOM-0028
B4
16538-16679
21.5
2.1
TOM-0029
B4
16905-17268
21.5
2.2
TOM-0030
B4
17078-17489
18.1
2.2
TOM-0032
B4
16829-17202
19.9
1.9
TOM-0033
B4
16614-17059
20.6
2.0
TOM-0034
B1
15200-15613
18.3
2.4
VLG-3846
B1, B4
15870-17074
15.2
2.1
VLG-3848
B3, B4
16916-17070
18.0
1.6
VLG-3860
B1, B4
15580-17058
21.7
1.5
VLG-3862
B2, B3, B4
16452-17098
15.0
1.8
VLG-3865
B4
16984-17096
19.4
1.5
VLG-3866
B4
15609-16002
21.4
1.5
VLG-3872
B1, B4, B5
14838-16413
20.1
1.8
VLG-3884
B1, B4
15955-17088
21.1
2.1
VLG-3889
B1
15624-15696
20.3
2.3
VLG-3913
B4
16718-17320
20.9
1.4
CEI-0004
B4
18157-18670
18.5
2.5
CEI-0005
B4
17707-17760
12.9
2.6
CEI-0006
B4
17862-18538
21.8
2.3
CEI-0007
B4
17625-18150
21.5
2.0
93
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 6. Composición de saturados, aromáticos, resinas y asfaltenos de los crudos del área de
FRAMOLAC.
Área
Pozo
Unidad
%
Saturados
%
Aromaticos
%
%
% Res +
Resinas Asfaltenos
Asf
FRA-0001
B1
29.56
37.23
26.67
7.55
34.22
FRA-0002
B1
31.03
35.89
26.44
6.64
33.08
FRA-0003
B4
34.41
37.68
20.74
7.18
27.92
FRA-0005
B4
35.81
34.70
22.51
6.97
29.48
FRA-0006
B4
34.22
34.76
23.25
7.77
31.02
FRA-0007
B4
34.82
35.16
22.29
7.73
30.02
FRA-0008
B4
34.55
35.98
25.22
4.24
29.46
FRANQUERA
FRA-0009
B1
31.29
35.79
24.84
8.08
32.92
TOM-0007
A10, B1
27.94
39.08
26.67
6.32
32.99
TOM-0008
B1
32.61
35.32
27.47
4.61
32.08
TOM-0010
B4
37.36
37.48
22.83
2.34
25.17
TOM-0011
B4
33.84
32.58
25.50
8.08
33.58
TOM-0013
B4
35.89
35.89
21.94
6.28
28.22
TOM-0014
B4
35.62
33.3
23.15
7.97
31.12
TOM-0016
B4
36.54
37.1
22.54
3.85
26.39
TOM-0018
B4
35.93
37.3
21.76
4.98
26.74
TOM-0019
B1
32.37
37.36
25.32
4.95
30.27
TOM-0020
B1
20.5
37.15
28.59
7.76
36.35
TOM-0021
B1
31.74
35.49
26.77
6
32.77
TOM-0025
B4
34.34
33.73
24.37
7.57
31.94
TOM-0030
B4
35.74
36.41
21.55
6.3
27.85
TOM-0032
B4
34.56
33.84
24.08
7.53
31.61
TOM-0033
B4
34.53
33.7
23.21
8.56
31.77
TOM-0034
B1
29.14
35.57
27.23
8.06
35.29
VLG-3846
B1, B4
34.25
36.41
23.51
5.83
29.34
VLG-3848
B3, B4
29.92
36.2
25.71
8.16
33.87
VLG-3865
B4
33.01
35.19
23.95
7.85
31.80
VLG-3866
B4
35.05
34.66
24.09
6.21
30.30
CEI-0004
B4
33.56
38.35
23.48
4.61
28.09
CEI-0005
B4
34.54
37.95
24.16
3.35
27.51
CEI-0006
B4
34.99
36.91
22.11
5.99
28.10
MOPORO
LA CEIBA
94
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 7. Cromatografía de crudo total C15+ del área de Franquera.
95
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 8. Cromatografía de crudo total C15+ del área de Franquera. Continuación.
96
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 9. Cromatografía de crudo total C15+ del área de Moporo Tierra.
97
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 10. Cromatografía de crudo total C15+ del área de Moporo Tierra. Continuación.
98
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 11. Cromatografía de crudo total C15+ del área de Moporo Lago.
99
�
Dublin Core
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Tesis
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Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del Lago
Trujillo en el Occidente de Venezuela.
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Tesis maestría
Date
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2014
-
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0735b6584b8259ead0819f61f032927c
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TESIS
Evaluación de la calidad de las aguas para
consumo humano en el Sector Ancón Bajo
II. Municipio Maracaibo.
Irguin Alberto Bracho Fernández
�Página legal
Título de la obra: Evaluación de la calidad de las aguas para consumo humano en el
Sector Ancón Bajo II. Municipio Maracaibo, 65 pp. Editorial Digital Universitaria de
Moa, año.2015 -- ISBN:
1. Autor: Irguin Alberto Bracho Fernández
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico ¨ Dr. Antonio Núñez
Jiménez¨
Edición: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Corrección: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización. Miguel Ángel Barrera Fernández
Institución de los autores: ISMM ¨ Dr. Antonio Núñez Jiménez¨
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2015
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
La licencia completa puede consultarse en:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/legalcode
Editorial Digital Universitaria
Instituto Superior Minero Metalúrgico
Ave Calixto García Iñeguez # 75, Rpto Caribe Moa 83329, Holguín Cuba
e-mail: edum@ismm.edu.cu
Sitio Web: http://www.ismm.edu.cu/edum
�Instituto Superior Minero Metalúrgico
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Facultad de Geología y Minería
Departamento de Geología
Evaluación de la calidad de las aguas para consumo
humano en el Sector Ancón Bajo II. Municipio Maracaibo.
Tesis en opción al título académico de Máster en Geología mención Geología
Ambiental
Autor: Ing. Irguin Alberto Bracho Fernández
Moa, 2015
�Instituto Superior Minero Metalúrgico
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Facultad de Geología y Minería
Departamento de Geología
Evaluación de la calidad de las aguas para consumo
humano en el Sector Ancón Bajo II. Municipio Maracaibo.
Tesis en opción al título académico de Máster en Geología mención Geología
Ambiental
Autor: Ing. Irguin Alberto Bracho Fernández
Tutor: MsC. Moraima Fernández Rodríguez
Tutor: Dr. Giussepe Malandrino
Mayo 2015
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN………………………………………………………………….……
CAPÍTULO I- CARACTERÍSTICAS FÍSICO-GEOGRÁFICAS Y ECONÓMICAS
DE LA REGION………………………………………………………………………...
1.1. Situación geográfica.………………………………………………………….…..
1.2. Clima………………………………………………………………………………...
1.2.1. Precipitaciones……………………………………………………………..
1.3. Geología…………………………………………………………………………….
1.4. Condición actual del suelo……………………………………………….……….
1.5. Recursos Hídricos…………………………………………………………………
1.6. Embalses en Venezuela…………………………………………………………..
1.7. Hidrografía………………………………………………………………………….
1.8. Regiones hidrogeológicas en el país……………………………………………
1.8.1. Provincias y subprovincias hidrogeológicas…………………………….
CAPITULO II. METODOLOGÍA Y VOLUMEN DE LAS INVESTIGACIONES
DESARROLLADAS EN EL ÁREA DE ESTUDIO…………………………………..
2.1. Metodología de Trabajo………………………………………………………….
2.2. Identificación de las fuentes de abasto de aguas en la comunidad
campesina San Valentín, Sector Ancón Bajo II……………………………………..
2.3. Principales fuentes de contaminación…………………………………………..
2.4. Muestreo hidroquímico y análisis físico-químico………………………………
2.5. Descripción de los puntos de muestreo………………………………………...
2.5.1. Muestra1. Pozo Granja San Martín………………………………………
2.5.2. Muestra 2. Pozo Granja La Zeta…………………………………………
2.5.3. Muestra 3. Pozo Granja El Bosque………………………………………
2.5.4. Muestra 4. Pozo Granja Los Cascabeles………………………………..
2.5.5. Muestra 5. Pozo Granja San Benito……………………………………...
2.5.6. Muestra 6. Pozo Granja Monte Santo……………………………………
2.5.7. Muestra 7. Pozo Granja La Estancia…………………………………….
2.5.8. Muestra 8. Botellón de Agua……………………………………………...
2.5.9. Muestra 9. Tubería (Aducción)……………………………………………
2.5.10. Muestra10. Cañada Iragorry…………………………………………….
CAPÍTULO III- INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS........
3.1. Fuentes de abasto de aguas que consumen los habitantes en la
comunidad campesina San Valentín, Sector Ancón Bajo II, Parroquia Venancio
Pulgar, Municipio Maracaibo………………………………………………………….
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I
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
3.2. Fuentes de contaminación que afectan la calidad de las aguas en el
sector……………………………………………………………………………………..
3.3. Propiedades físicas, químicas y bacteriológicas de las fuentes de abasto
de agua en la comunidad………………………………………………………………
3.3.1. Muestra1. Pozo Granja San Martín………………………….……………
3.3.2. Muestra 2. Pozo Granja La Zeta……………………………….…………
3.3.3. Muestra 3. Pozo Granja El Bosque………….……………………………
3.3.4. Muestra 4. Pozo Granja Los Cascabeles……………………….………
3.3.5. Muestra 5 Pozo Granja San Benito…….………………………………
3.3.6. Muestra 6. Pozo Granja Monte Santo…………………………………..
3.3.7. Muestra 7. Pozo Granja La Estancia…………………………………….
3.3.8. Muestra 8. Botellón de Agua……………………………………………..
3.3.9. Muestra 9. Tubería (Aducción)………….………………………………...
3.3.10. Muestra10. Cañada lragorry……….……………………………………
3.4. Medidas preventivas y correctoras para minimizar la contaminación que
posibiliten la accesibilidad de abasto de agua para consumo humano en la
comunidad……………………………………………………………………………….
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CONCLUSIONES……………………………………………………………………….
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RECOMENDACIONES………..……………………………………………………….
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………………………………………..………
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ANEXOS…………………………………………………………………………...........
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II
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
ÍNDICE DE FIGURAS
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Figura 1. Ubicación del sector Ancón Bajo II…………………………………….....
Figura 2. Ubicación geográfica del sector Ancón Bajo II………………………….
Figura 3. Poligonal geográfica del sector Ancón Bajo II…………………………..
Figura 4. Columna Litoestratigráfica del Sector Ancón Bajo II....…………………………
Figura 5. Mapa Geológico del Sector Ancón Bajo II……………………………….
Figura 6. Mapa de Uso de los Suelos de la Comunidad…………………………..
Figura 7. Uso de los suelos de la comunidad…….…………………………….....
Figura 8. Embalse los Tres Ríos………………..…………………………………..
Figura 9. Regiones hidrográficas de Venezuela……………………………………
Figura 10. Zonas potenciales de agua subterráneas en Venezuela…………….
Figura 11. Diagrama de flujo con la metodología de trabajo……………………..
Figura 12. Visitas a La comunidad, entrevista y observación directa…………...
Figura13. Focos de contaminación presentes en la comunidad Ancón Bajo II...
Figura 14. Equipo de mediciones in situ…………………………………..………..
Figura 15. Muestreo pozo granja San Martín…………..…………………………..
Figura 16. Muestreo pozo granja La Zeta…………………………………………..
Figura 17. Muestreo pozo granja El Bosque………………..………………………
Figura 18. Muestreo pozo granja los cascabeles…………………………………..
Figura 19 Muestreo pozo granja San Benito (Casa Azul)…………………………
Figura 20. Muestreo pozo granja Monte Santo…………………………………….
Figura 21. Muestreo pozo granja La Estancia……………………………………...
Figura 22. Muestreo botellón de agua familia Alzate………………………………
Figura 23. Muestreo de la tubería de aducción…………………………………….
Figura 24. Muestreo de la quebrada Iragorry………………………………………
Figura 25. Parámetros fuera de norma granja pozo San Martin…………………
Figura 26. Parámetros fuera de norma granja pozo La Zeta……………………..
Figura 27. Parámetros fuera de norma granja pozo El Bosque……………….....
Figura 28. Parámetros fuera de norma granja pozo Los Cascabeles…………...
Figura 29. Parámetros fuera de norma granja pozo San Benito…………………
Figura 30. Parámetros fuera de norma granja pozo Monte Santo……………….
Figura 31. Parámetros fuera de norma granja pozo La Estancia………………...
Figura 32. Parámetros fuera de norma Botellón de Agua………………………..
Figura 33. Parámetros fuera de norma Tubería (Aducción)………………………
Figura 34. Parámetros fuera de norma Cañada lragorry…………………………
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III
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
INDICE DE TABLAS
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Tabla 1. Componentes indeseables en el agua potable, orígenes y formas de
remoción…………………………………………………………………………….…..
Tabla 2 Estándares secundarios o no obligatorios de agua potable………….….
Tabla 3. Parámetros físicos, químicos y biológicos Determinados……………...
Tabla 4. Contaminantes del Agua Potable………………………………………....
Tabla 5. Resultados análisis físico, químico y Biológico………………………….
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IV
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
INTRODUCCIÓN
El agua potable es esencial e imprescindible para que la vida misma sea posible
sobre la faz de la tierra, es mucho más que un bien, que un recurso, que una
mercancía, el agua potable es concretamente un derecho humano de primer orden y
un elemento esencial de la propia soberanía nacional ya que, muy probablemente,
quien controle el agua controlará la economía y toda la vida en un futuro no tan
lejano.
Los esfuerzos del hombre por mejorar el medio ambiente en el que habita y elevar su
calidad de vida, dependen en gran medida de la disponibilidad de agua, existiendo
una estrecha correlación esencial entre la calidad del agua y la salud pública, entre la
posibilidad de acceder al agua, el nivel de higiene, la abundancia del agua, el
crecimiento económico y desarrollo social.
Las medidas dirigidas a ampliar y mejorar los sistemas públicos de prestación del
servicio de agua potable, contribuyen a una reducción de la morbimortalidad,
relacionada con las enfermedades endémicas, porque dichas enfermedades, están
asociadas directa o indirectamente con el abastecimiento de aguas deficientes o
provisión escasa de agua. Actualmente, 1.400 millones de personas no tienen
acceso a agua potable, casi 4.000 millones carecen de un saneamiento adecuado.
Según estimaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS), el 80% de las
enfermedades se transmiten a través de agua contaminada.
Esta situación se debe a que sólo una pequeña parte de la población, en particular
en los países en desarrollo, tiene acceso a un abastecimiento de agua de calidad
aceptable. Se estima que en algunos países solamente el 20% de la población rural,
dispone de agua de calidad satisfactoria. Basándose en estas estadísticas, se
desprende la urgente necesidad de tomar conciencia sobre el cuidado del uso del
agua. Casi sin darnos cuenta, estamos poniendo en serio peligro este recurso tan
esencial, no solo para nosotros, sino también para los hijos de nuestros hijos y sus
generaciones siguientes, tomar conciencia de que cada gota tiene un valor que
nosotros no le damos.
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�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
A pesar que Venezuela es un país con grandes recursos hídricos, provenientes en su
mayoría de los aportes de la cuenca del río Orinoco, uno de los principales ríos del
mundo. El volumen superficial promedio nacional escurrido era de 705 millones de
metros cúbicos anuales, mientras que las aguas subterráneas se estiman mayores
que las superficiales, pero no han sido cuantificadas (González, 2000; AVEAGUA y
VITALIS, 2006).
Sin embargo, el patrón de asentamiento de la población hace que esta abundancia
sea relativa, ya que 80% de sus habitantes están ubicados al norte del país, pero
85% del total del agua dulce se genera al sur en el Orinoco. Los recursos hídricos
internos renovables de Venezuela se estiman en 1.320 kilómetros cúbicos al año,
distribuidos de la siguiente forma: 46% para uso agrícola, 43% para fines de
consumo doméstico y 11% para uso industrial (AVEAGUA y VITALIS, 2006).
Venezuela alcanzó las metas del milenio en cuanto a la cobertura de agua potable
con un 95% de los venezolanos tienen acceso al agua potable (INE, 2011), pero
muchas zonas aún no tienen un suministro permanente (PROVEA, 2010).
El estado Zulia según datos tomados de Dossier 2010. Despacho del Viceministro de
Planificación Territorial Dirección General de Evaluación y Seguimiento de
Inversiones Públicas Dirección de Desarrollo Estadal, cuenta con 511.405 viviendas
(81.4%), de un total de 628.230 viviendas ocupadas en el estado son abastecidas del
servicio de agua potable por sistema de acueducto o tubería. El resto de las
viviendas son abastecidas del servicio por otros medios (cisternas, bombas, entre
otros).
Un digno ejemplo de lo último mencionado lo es La comunidad San Valentín del
sector Ancón Bajo II, parroquia Venancio Pulgar, municipio Maracaibo, la cual esta
próximos a cumplir un siglo de fundada, en la actualidad presenta múltiples
necesidades de infraestructura y de servicios básicos que garanticen una mejor
calidad de vida de sus habitantes. Aunado a dichas carencias se suma el hecho de
estar asentado en un área donde los drenajes naturales, próximos a su
desembocadura (laguna el gran Eneal, Lago de Maracaibo), se encuentran
2
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
contaminados por recolectar aguas residuales, así como de estar rodeados por una
extracción minera no organizadas del manto superficial de los suelos.
La comunidad es ubicada al noroeste de la ciudad de Maracaibo, aproximadamente
a unos 8.5 kilómetros al noroeste de la intercepción de la avenida 16 (vía Puerto
Caballo) con la calle 10 (vía la tubería). (Figura 1)
ANCÓN BAJO II
Figura 1. Ubicación del sector Ancón Bajo II.
Fuente. Google Map. Mayo 2014.
En el año de 1919 fue creada la comunidad de Ancón Bajo II San Valentín; no
obstante, pese al transcurso de casi un siglo de historia la misma no ha logrado su
desarrollo local. La comunidad no cuenta con suministro adecuado de agua potable
los habitantes invierten gran parte de su presupuestos familiares para abastecerse
del vital líquido, pues deben asumirse costos para financiar redes informales, equipos
de bombeo, dispositivos de almacenamiento e incluso el pago a distribuidores
privados.
Es claro que no es posible lograr bienestar de la población sin un suministro seguro
de agua higiénica y apta para su consumo, con espacios llenos de basura, con
grandes problemas de contaminación de las fuentes naturales de agua potabilizable,
3
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
el aire y los suelos, así como la disminución de la biodiversidad. Un futuro digno y
con bienestar será la consecuencia de nuestra acción responsable hacia el ambiente.
Considerando la ausencia del inventario sobre el recurso hídrico actualizado y
confiable, que permitan evaluar la cantidad, calidad y accesibilidad del agua, así
como su distribución en el tiempo y el espacio, es pertinente proponer una
investigación orientada a la evaluación de la calidad del agua para consumo humano
en la comunidad San Valentín del sector Ancón Bajo II, parroquia Venancio Pulgar,
municipio Maracaibo con los objetivos de identificar las fuentes de abasto de aguas
y
las principales fuentes de contaminación, caracterizar las propiedades físicas,
químicas y bacteriológicas de las fuentes de abasto de agua según normas
establecidas, además, proponer medidas preventivas y correctoras para minimizar la
contaminación que posibiliten la accesibilidad de abasto de agua para consumo
humano en la comunidad.
Diseño teórico
La justificación del tema
El servicio de Agua Potable y Saneamiento es un servicio público vital para la salud y
el desarrollo de los ciudadanos. Comprende la captación, tratamiento, distribución y
control de agua para el consumo humano, de igual manera la recolección,
depuración y vertido de las aguas servidas.
Es importante desarrollar el mejoramiento de los servicios de agua potable y
saneamiento en la comunidad campesina Ancón Bajo II, ésta se encuentran muy
deteriorada en lo ambiental: pobres condiciones de salubridad, plagados de
desechos sólidos mal recolectados y dispuestos, sin servicio de aguas negras ni
tratamiento, nociva contaminación atmosférica por fuentes vehiculares y minera no
sistematizada, muy precarios o inexistentes espacios para el deporte y el
esparcimiento y nulo contacto con la Naturaleza. Estas razones sustentan la
imperiosa necesidad de considerar los factores de calidad del servicio por parte de
los entes competentes, que permita evaluar los estándares de cantidad, calidad
requeridos, para el bienestar social de la comunidad.
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�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Pese a que existen varios entes gubernamentales, no existe un inventario
actualizado, confiable sobre la calidad de las aguas que la comunidad en estudio
consume y la información existente no es accesible por lo importante y particular de
la temática abordada. Siendo esta investigación insumo indispensable que
suministrara a todos los interesados y en especial a los habitantes de la unidad de
análisis el acceso de manera rápida y en un leguaje adecuado los datos técnicos
sobre la ubicación y calidad de las fuentes disponibles de agua para consumo
humano en el área geográfica abordada.
El agua vehiculiza diferentes agentes nocivos para la salud, a saber: Físicos,
químicos, radioactivos y biológicos. Los diversos agentes pueden producir
enfermedades diversas y variadas a corto, mediano y largo plazo, siendo en
ocasiones difíciles de medir en los seres vivos. Además de contaminar el suelo,
afecta de manera directa a la actividad agrícola y pecuaria al desconocer la calidad
de sus aguas y los efectos que ellas pueden producir.
Aspectos generales de la temática ambiental y calidad de las aguas
Medio Ambiente
Término sobre el que existen varias definiciones, por muchos se define como “el que
permite al hombre crear las condiciones necesarias para la vida. Incluye al medio
natural y al medio social”, “consiste en la interacción Naturaleza-Sociedad en un
contexto de espacio y tiempo dado”.
El agua es uno de los recursos naturales fundamentales, junto con el aire, la tierra y
la energía constituye los cuatro recursos básicos en que se apoya el desarrollo. La
importancia de la calidad del agua ha tenido un lento desarrollo. Hasta finales del
siglo XIX no se reconoció el agua como origen de numerosas enfermedades
Infecciosas. Hoy en día, la importancia tanto de la cantidad como de la calidad del
agua esta fuera de toda duda. Constituye parte integrante de todos los tejidos
animales y vegetales, siendo necesaria como vehículo fundamental para el proceso
de las funciones orgánicas, pero, además, es indispensable para toda una serie de
usos humanos que comportan un mayor bienestar, desde la salud y la alimentación,
5
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
a la industria y al esparcimiento. El agua se encuentra en la naturaleza con diversas
formas y características y cada una de ellas tiene su función dentro del gran
ecosistema del planeta Tierra.
La que nos interesa, principalmente, para los usos humanos, es en forma líquida y la
conocida como agua dulce, en la cual existe una gama de componentes en
disolución en pequeñas proporción, que la hace más o menos apta para los distintos
usos, para lo cual se han desarrollado una serie de normas que definen la calidad y
tratan de regularla, desde el agua para el consumo directo o agua potable hasta el
agua para usos industriales.
Contaminación hídrica
La contaminación hídrica o contaminación del agua es una modificación de esta,
generalmente provocada por el ser humano, que la vuelve impropia o peligrosa para
el consumo humano, la industria, la agricultura, la pesca y las actividades
recreativas, así como para los animales y la vida natural y cotidiana.
Fuentes y causas productoras de la contaminación
Cualquier sustancia que se añada al agua que amenace la salud, la supervivencia,
o las actividades de los seres humanos o de otros organismos vivos, se denomina
contaminación o polución. La mayoría de los contaminantes corresponden a
subproductos o residuos sólidos, líquidos o gaseosos, que se originan al extraer,
procesar, convertir en productos y/o utilizar el recurso natural. Los contaminantes
pueden llegar a nuestro medio ambiente a través de las actividades humanas o
actividades antrópicas, y aunque parezca contradictorio también ciertos procesos
naturales como una erupción volcánica, pueden dar origen a la contaminación de las
aguas.
Breve reseña histórica de los estudios sobre calidad de las aguas y temática
diversas desarrolladas en el ámbito local, nacional e internacional.
La calidad del agua potable es de suma importancia para la salud pública, por lo cual
la mayoría de los países tienen legislaciones internas que están relacionadas con las
6
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
aguas de consumo humano. Estas normas sirven para determinar la responsabilidad
de los distintos sectores involucrados en la producción y distribución del agua
potable, su monitoreo y su control. Los países cuentan, así mismo, con
reglamentaciones que definen qué se entiende por agua potable; es decir, los
patrones que se deben seguir para que el agua sea inocua para la salud humana.
Entre esas reglamentaciones hay una muy específica, que se denomina “Norma de
Calidad del Agua Potable”. Allí se establece que sustancias pueden estar presentes
en el agua y las concentraciones máximas permisibles que no significan riesgo para
la salud.
Todos los países que establecen este tipo de normas nacionales utilizan como
parámetro principal de comparación las Guías de la OMS para la Calidad del Agua
Potable. Las guías son documentos que se publican aproximadamente cada 12
años, donde se acopia la última información disponible en el mundo sobre el tema.
Las últimas directrices publicadas por la OMS son las acordadas en Génova en
1993. (Confirmar con las establecidas en Génova en el 2004).
Organización Mundial de la Salud (2005), Guías para la calidad del agua potable
primer apéndice a la tercera edición. Volumen 1, establece que el acceso al agua
potable es una cuestión importante en materia de salud y desarrollo en los ámbitos
nacional, regional y local. En algunas regiones, se ha comprobado que las
inversiones en sistemas de abastecimiento de agua y de saneamiento pueden ser
rentables desde un punto de vista económico, ya que la disminución de los efectos
adversos para la salud y la consiguiente reducción de los costos de asistencia
sanitaria es superior al costo de las intervenciones. Dicha afirmación es válida para
diversos tipos de inversiones, desde las grandes infraestructuras de abastecimiento
de agua al tratamiento del agua en los hogares.
La experiencia ha demostrado asimismo que las medidas destinadas a mejorar el
acceso al agua potable favorecen en particular a los pobres, tanto de zonas rurales
como urbanas, y pueden ser un componente eficaz de las estrategias de mitigación
de la pobreza.
7
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Truque, P. (2006), en su investigación denominada “Armonización de los estándares
de agua potable en las Américas”, realiza una comparación de los valores
recomendados por la Organización Mundial de la Salud en las Guías de Calidad de
agua Potable para los diferentes contaminantes del agua, con los valores
establecidos en las diferentes normas de calidad de agua existentes en cada uno de
los países del continente americano. Esto se realiza con el fin de proponer
alternativas y brindar soluciones que permitan la creación de políticas que con lleven
a la armonización de los estándares de calidad de agua potable a nivel hemisférico.
Los países del Caribe no son incluidos en este informe debido a la dificultad para
acceder a sus normas nacionales. Por otro lado, un reporte de la CEPIS afirma que
estos países se acogen a los estándares establecidos en las “Guías de Calidad de
Agua Potable” recomendados por la Organización Mundial de la Salud.
La superintendencia de servicios sanitarios división de fiscalización 2007, basado en
“Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 19th ed. del año
1995”, la primera versión del “Manual de Métodos de Análisis Físico-Químicos para
agua potable. Este documento sumado a las normas chilenas para análisis
bacteriológicos que existían en esa época establecieron las metodologías de ensayo
oficiales y alternativas que se han utilizado en Chile durante los últimos 10 años, para
el autocontrol y la fiscalización de los servicios de agua potable a lo largo de todo el
país y que fueron paulatinamente acreditadas por los laboratorios del sector basado
en la clasificación de parámetros de calidad establecidos en la nueva norma de
requisitos para agua potable, donde se han subdividido los parámetros normados en
diferentes tipos, en función de su importancia ya sea positiva o negativa para la salud
de los consumidores y usuarios del agua potable suministrada.
Villalobos, A. et al (2010), en el estudio del ion sulfato como indicador de
sustentabilidad en la cuenca del río Guasare, estado Zulia. Este trabajo está
orientado en la identificación y construcción de tendencias de medición del ión sulfato
en la cuenca media del río Guasare, para establecer un diagnóstico de los impactos
acumulados y proyectar, qué cantidad de sulfatos estará presente en este cuerpo de
8
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
agua. El ión sulfato es un importante indicador de sustentabilidad, porque permite
tomar decisiones referentes a la gestión ambiental minera, dado su potencial de
acidificar el medio, garantizando el desarrollo sustentable de la actividad en la zona
de estudio. Se recolectaron muestras estratificadas en diversos puntos del área
seleccionada bajo estudio, evaluando las concentraciones del ión sulfato (SO4 -2) y
los cationes de calcio y magnesio (Ca+2 y Mg+2), pH, temperatura y turbidez. Se
encontró que las cantidades presentes en el agua del río no superan los límites
establecidos para este parámetro en la norma nacional.
De igual forma explica los requisitos necesarios para garantizar la inocuidad del
agua, incluidos los procedimientos mínimos y valores de referencia específicos, y el
modo en que deben aplicarse tales requisitos. Describe asimismo los métodos
utilizados para calcular los valores de referencia, e incluye hojas de información
sobre peligros microbianos y químicos significativos, revisión en profundidad de los
métodos utilizados para garantizar la inocuidad microbiana, importantes novedades
en la evaluación de los riesgos.
Hernández, M., et al (2010), estudian la Hidrogeoquímica de las aguas subterráneas
ubicadas en los estados Anzoátegui y Monagas, persiguen el clasificar e identificar
los procesos geoquímicos que gobiernan en la zona de estudio. Para ello, se tomó
como punto de partida la información recabada por el Laboratorio Nacional de
Hidráulica (2009).
En base a esto, fueron seleccionados 300 pozos ubicados en los estados Monagas y
Anzoátegui, debido a los parámetros medidos como: pH, Sólidos Disueltos Totales
(SDT), conductividad, temperatura (T), Dureza Total, alcalinidad, las especies
químicas Na+, K+, Ca2+, Mg2+, F-, Cl-, SO42- , NO-3 , y la sílice disuelta (SiO2), los
tipos de aguas identificados a través de los resultados obtenidos fueron:
bicarbonatadas sódicas (Na+-HCO3-), bicarbonatadas magnésicas (Mg2+- HCO3-),
sulfatada sódica (Na+-SO4 2-) y Clorurada sódica (Na+- Cl-).
También se establecieron algunas relaciones inter iónicas, la cuales apuntan a que
dicha composición, es la consecuencia de procesos asociados a la interacción agua9
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
roca, intercambio iónico y a la disolución de sales evaporíticas formadas durante los
eventos de evaporación, lixiviadas hacia el subsuelo durante la precipitación
atmosférica.
Pérez, E. (2011), realiza determinaciones de los parámetros que afectan la calidad
de cualquier tipo de agua, rigiéndose por las más estrictas metodologías
estandarizadas para los ensayos de laboratorio y calibración a fin de proporcionar
resultados de análisis confiables. Los parámetros a analizar en una muestra de agua
son los indicados en la Gaceta oficial 36.395 para aguas potables y el decreto No.
883 para aguas residuales. Es por ello que la Fundación Tecnología de Seguridad
Integral (FUNSEIN) cuenta con el laboratorio de aguas y caracterización de efluentes
en el cual toma en cuenta las exigencias de las leyes para asegurar la calidad de las
muestras de aguas que son analizadas.
Los parámetros de calidad del agua estudiados se clasifican en: Carácter Físico:
características organolépticas (color, olor y sabor), turbidez, sólidos en suspensión y
temperatura. Carácter Químico: Conductividad, salinidad, dureza, pH, oxígeno
disuelto, alcalinidad, sustancias de carácter orgánico e inorgánico. Carácter
Microbiológico: Coliformes totales, fecales y microorganismo patógenos
Ughi, A. (2011), en su trabajo denominado “Estudio hidrogeofísico para caracterizar
el acuífero del Jardín Botánico de Caracas”. Aplica la técnica de sondeos eléctricos
verticales en un área inferior a 20 Ha.
Los resultados obtenidos revelan la presencia de gradación vertical de los tipos
litológicos con variaciones en el contenido de finos, factor que controla de forma
determinante el valor de resistividad del subsuelo y permitió construir el modelo
geológico para la zona el cual se encuentra constituido por roca metamórfica en
forma de doble cuenca que alberga dos secuencias sedimentarias que constituyen
dos acuíferos bien desarrollados pero es probable que a grandes profundidades no
estén conectados, por lo que se reduce su capacidad de producción al limitarse su
extensión lateral; sin embargo, la forma lenticular que los caracteriza implica que
poseen gran desarrollo vertical con espesores que pueden variar entre 6 y 10 m.
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�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Tejedor, L., et al (2011), en su estudio de calidad de las aguas asociadas con la
cuenca alta del río Morichal Largo. Estados Anzoátegui y Monagas consideraron
herramientas de calidad, hidrogeológicas e hidrogeoquímicas, con el propósito de
describir los principales mecanismos que condicionan las características e
interacción entre las aguas asociadas con la cuenca alta de dicho río. La información
recopilada fue organizada y depurada para luego delimitar el área y las variables
estudio.
El cauce principal del río Morichal Largo está ubicado sobre un acuífero libre de alto
rendimiento que se extiende hasta las cuencas de los ríos Caris y Tigre. Los
patrones de flujo se mantuvieron relativamente constantes en el tiempo, con un
movimiento en dirección sur este y un recorrido que parte de las cuencas de los ríos
Tigre y Caris. Por otro lado, se reportaron los mayores valores de concentración de
especies iónicas en la cuenca de los ríos Caris y Tigre.
Asimismo, las aguas estudiadas son bicarbonatadas sódicas, cálcicas y magnésicas
tanto en la cuenca alta del río, como en la cuenca de los ríos Caris y Tigre. Por su
parte, el mecanismo principal que gobierna la composición química de las aguas
superficiales es la precipitación atmosférica.
Cataldi, A., et al (2011), elaboran la Prospección Electromagnética en el Dominio del
Tiempo para la exploración profunda de agua subterránea (Edo Zulia, Venezuela),
En el ámbito de un estudio de investigación de agua para el desarrollo industrial en el
sector la Cañada, Edo. Zulia, se realizó un estudio Hidrogeofísico profundo. Esto se
realizó ejecutando diez (10) Sondeos Electromagnéticos en el Dominio del Tiempo
SEDT (TDEM) para la caracterización de zonas de transición entre agua dulce y
cuñas de agua salobre en el subsuelo. Los resultados han permitido la
caracterización eficaz y exitosa del perfil de resistividad y derivar las condiciones
hidrogeológicas hasta profundidades de 300m.
Severiche, C. et al (2013), publica Manual de Métodos analíticos para la
determinación de parámetros fisicoquímicos básicos en aguas, con el objetivo de
servir como guía de estudio en los temas relacionados con el análisis fisicoquímico
11
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
de aguas. El manual presenta un esquema muy general, indicando el fundamento, el
ámbito de aplicación, las posibles interferencias, seguidamente la descripción de la
metodología analítica, luego los cálculos y presentación de resultados, por último las
referencias bibliográficas utilizadas en cada método. Además se detallan los
procedimientos de validación y verificación de métodos y presentación de informes
de laboratorio.
En la actualidad se han publicado tres ediciones de las Guías de Calidad de Agua
Potable. Las dos primeras ediciones fueron utilizadas como directrices para
establecer las normas internas que regulan el agua potable de cada uno de los
países. La tercera edición hace una evaluación de riesgo, es decir, describe un
“Marco para la Seguridad de Agua potable " y habla de los papeles y las
responsabilidades
de
los
distintos
tenedores,
incluyendo
los
papeles
complementarios de reguladores nacionales, proveedores, comunidades y agencias
"de vigilancia" independientes. En esta edición la información sobre muchas
sustancias químicas fue revisada por la OMS para considerar la inclusión de nuevas
sustancias químicas que no habían sido consideradas con anterioridad.
Actualmente las Guías de Calidad de agua Potable de la OMS están siendo
revisadas con el fin de publicar unos nuevos apéndices en el 2005 y el 2007, y
finalmente esperan poder tener lista una cuarta edición de las Guías en el 2008.
Versión final 2014, Proyecto de suministro de agua potable para el Zulia, El
Gobernador del estado Zulia, Francisco Arias Cárdenas se reunió con el Ministro de
Ambiente, Miguel Rodríguez junto a todos los entes de ambiente del estado, dicho
encuentro se efectuó en la Residencia Oficial del Mandatario Regional. Durante el
encuentro se estableció el desarrollo de proyectos con las gobernaciones, las
empresas hidrológicas y en primer lugar con las mesas técnicas de agua de los
consejos comunales.
Para el Zulia fueron aprobados 9 proyectos importantes que ya tienen recursos,
donde se van a procesar los primeros 30 millones de Bolívares. Proyectos
municipales: Ampliación de plantas de potabilización, Trabajos especiales en grupos
12
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
de pozos de agua, Ampliación de estación de bombeo y Creación de la red de
acueductos en algunos casos.
Mesas Técnicas del Agua
El gobierno venezolano ha estimulado a las comunidades para que se involucren en
el mejoramiento de sus calidades de vida.
Las Mesas Técnicas de Agua (MTA) surgieron como una alternativa para la
resolución, en una forma participativa, de problemas relacionados con el suministro
de agua potable y el saneamiento ambiental. Creó los Consejos Comunales del
Agua, donde convergen todas las MTA para presentar sus problemas y proponer sus
ideas (Salazar, 2009).
Por el
insuficiente conocimiento sobre las características físicas, químicas y
microbiológicas de las fuentes de abasto de agua para consumo humano que
imposibilitan el uso sustentable en la comunidad San Valentín se hace necesario
evaluar la calidad de las fuentes de agua para consumo humano en el Sector Ancón
Bajo II. Parroquia Venancio Pulgar, Municipio Maracaibo y determinar las principales
fuentes de contaminación, con el fin de proponer medidas correctoras y de mitigación
para un buen uso, manejo y calidad del recurso.
Fundamentación científica de la investigación
El agua es vital para la vida humana; usamos agua para beber, para producir
nuestros alimentos, para sanear nuestro ambiente, como medio de transporte, para
generar energía y mil otros fines. Los recursos hídricos son finitos y además se
encuentran distribuidos desigualmente en las regiones del mundo. Un hecho sobre el
agua destaca sobre todos los demás, son los patrones actuales de su utilización
pues, muchos no son sostenibles en algunas regiones del mundo, incluyendo
porciones importantes del continente Americano.
Uno de los grandes retos del siglo XXI será mejorar nuestra gestión y la utilización de
agua, para garantizar que este recurso fundamental soporte una población mundial
de nueve mil millones o más en 2050. Una contribución sustantiva para la solución
13
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
de este reto es el uso eficaz de la ciencia, que mejore el aprovechamiento de
nuestros recursos hídricos, no sólo creando nuevo conocimiento, sino también
traducir ese conocimiento científico hacia el público abierto, de tal modo que las
nuevas tecnologías y los nuevos conceptos puedan implementarse rápidamente.
El agua para consumo humano es aquella que es agradable al paladar, sin olor ni
color, fresca, transparente y que no contiene microorganismos ni sustancias
químicas que puedan poner en peligro nuestra salud, aunque no alcance los
requisitos establecidos por las leyes del país.
La importancia económica que supone el aprovechamiento del agua subterránea en
el mundo es enorme, pues el agua subterránea es preferida generalmente al agua
superficial por las siguientes razones: el agua subterránea generalmente no posee
organismos patógenos y por ello no necesita ser tratada previamente, con el
consiguiente menor coste al no pasar por
depuradoras, su temperatura es
constante, no posee ni turbidez ni color, su composición química es generalmente
constante.
Cuando está condiciones de calidad no están presentes, se hace necesario un
estudio detallado de las fuentes de agua para determinar su calidad y potabilidad. La
problemática ambiental esta dada en el Insuficiente conocimiento sobre las
características físicas, químicas y biológicas de las fuentes de abasto de agua para
consumo humano que imposibilitan su uso sustentable en la comunidad campesina
San Valentín, Sector Ancón Bajo II, Parroquia Venancio Pulgar, Municipio Maracaibo.
El problema de la investigación esta dado en la contaminación física-química y
bacteriológica de las aguas de consumo humano, motivada por la presencia de
fuentes contaminantes de carácter antropogénico y naturales lo que implica un riesgo
para la salud del hombre.
Objeto
Las propiedades físicos-químicas y bateriológicas de las aguas utilizadas para
consumo humano en el Sector Ancón Bajo II. Parroquia Venancio Pulgar, Municipio
Maracaibo.
14
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Objetivo General
Evaluar la calidad de las fuentes de agua para consumo humano en el Sector Ancón
Bajo II. Parroquia Venancio Pulgar, Municipio Maracaibo y su incidencia en la salud
del hombre.
Objetivos específicos
1. Identificar las fuentes de abasto de aguas que consumen los habitantes en la
comunidad campesina San Valentín, Sector Ancón Bajo II, Parroquia
Venancio Pulgar, Municipio Maracaibo.
2. Identificar las principales fuentes de contaminación que afectan la calidad de
las aguas en el sector.
3. Caracterizar las propiedades físicas, químicas y bacteriológicas de las fuentes
de abasto de agua en la comunidad, compararlas con las Normas Sanitarias
de Calidad de Agua Potable, publicadas en Gaceta Oficial de la República de
Venezuela N" 36.395 de fecha 13/02/1998 y los catálogos de calidad de agua
emitidos por la organización Mundial de la salud 1993.
4. Proponer medidas preventivas y correctoras para minimizar la contaminación
que posibiliten la accesibilidad de abasto de agua para consumo humano en
la comunidad.
Hipótesis
Si se identifican las fuentes de abastos de agua para consumo humano en la
comunidad San Valentín, así como las fuentes principales de alteración y se
determina su calidad se pueden pronosticar su grado de contaminación y tomar las
medidas correctoras
de higienización y recuperación para la protección de los
consumidores.
Campo de acción
Las aguas de consumo humano de la comunidad campesina San Valentín Ancón
Bajo II.
15
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Aporte científico- técnico
Caracterización físico-químico y bacteriológico de las aguas de consumo humano en
la comunidad campesina San Valentín, Sector Ancón Bajo II realizada en un
laboratorio certificado, identificación de los principales contaminantes naturales y
antrópicos que afectan la calidad así como las propuestas de mejoramiento que
posibiliten su ingesta sin riesgo a enfermedades.
Cartografía geológica en la comunidad (mapas: ubicación geográfica, geológico, red
fluvial hidroquímico, mapas de isocontenidos, mapas de contaminantes etc.)
Aporte social
Toda vez caracterizada físico, químico y bacteriológicas serán Beneficiadas 590
personas que habitan en la comunidad san Valentín Ancón bajo II, puesto que
tendrán información actualizada y confiable sobre la calidad de las aguas
consumidas, el riesgo de exposición de las aguas por contaminación natural y
antrópica resaltando las acciones propuestas para mejorar su calidad y prevenir
enfermedades y con ello elevar la calidad de vida en pro de alcanzar la suprema
felicidad social que bien expresa se encuentra en el segundo plan de desarrollo
político, económico y social PLAN PATRIA ahora ley.
Aporte práctico
Inventario actualizado para noviembre de 2014 de los pozos de agua existentes en la
comunidad San Valentín, sector Ancón Bajo II.
Metodología que permita caracterizar la calidad de agua de consumo humano así
como las medidas preventivas y correctoras.
16
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
CAPITULO I- CARACTERÍSTICAS FÍSICO-GEOGRÁFICAS Y ECONÓMICAS DE
LA REGION
1.1. Situación geográfica
La Comunidad campesina San Valentín, Ancón Bajo II pertenece a la Parroquia
Venancio Pulgar del municipio Maracaibo, ubicada a 16 km aproximadamente de la
Catedral de Maracaibo, entre las coordenadas norte 1.190.000- 1.192.000 y este
200.000- 205.300, abarcando un área de 3.300 Ha (33 Km²), (Figura 2 y 3). Sus
límites geográficos, son al norte: Vía de penetración la Salina; al Sur: Vía de
penetración El Polvorín; al este: Vía de penetración El Imperio y al oeste: cañada La
Ceiba.
Figura 2. Ubicación geográfica del sector Ancón Bajo II.
Fuente: Elaboración propia, 2015.
17
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Figura 3. Poligonal geográfica del sector Ancón Bajo II.
Delimitación del sector Ancón Bajo II, al noroeste
Fuente: Modificado de Google Map, 2013.
del
municipio
Maracaibo
1.2. Clima
Aunque Venezuela está situada completamente en el trópico, su clima varía entre
planicies húmedas de baja elevación (llanos), donde la temperatura promedio anual
alcanza valores tan altos como los 28°C, hasta glaciares y tierras altas (“páramos”)
con una temperatura promedio de 8°C.
En la región Zuliana existe un marcado contraste entre la parte norte con un clima
seco y caliente y la parte sur con un clima húmedo y tropical. El elemento más
variado lo constituye la precipitación, pues la temperatura se mantiene regularmente
alta, fluctuando entre los 26ºC de temperatura media anual. Corpozulia (2010).
La poca amplitud entre las temperaturas mensuales dan un valor relativo a la
distinción de mes más cálidos y menos cálidos, que oscilan entre 1,5ºC y 1,9ºC. Esta
poca amplitud caracteriza el clima de la región como netamente tropical estas
temperaturas están influenciadas meteorológicamente a los hemisferios norte y sur.
18
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
1.2.1. Precipitaciones
La lluviosidad en el estado Zulia, ocurre dentro del ritmo estacional normal, es decir
entre mayo y noviembre. La causa de la sequía del norte se debe a que los alisios, al
soplar sobre las aguas, se van calentando y cargando de humedad, pero debido a su
alta temperatura, su humedad relativa resulta baja y, por lo tanto, actúan como
consumidores de ella. Corpozulia (2010).
Las precipitaciones promedio varían entre 430 mm 3 en las regiones semiáridas del
noroeste hasta más de 4.000 mm3 en la región sur. La mayor parte de las
precipitaciones se presenta entre junio y octubre (estación lluviosa o “invierno”); al
resto del año, más cálido y seco, se le conoce como “verano” (estación seca),
aunque la variación de temperatura a lo largo del año es poco pronunciada si se le
compara con las latitudes templadas (Gobierno en Línea, 2009).
1.3. Geología
En la comunidad Campesina Ancón bajo II, exhibe una secuencia aflorante
caracteriza por presentar en el sustratum las limolitas grises con alteración a ocre –
pardo, con presencia de paleosuelos hacia el tope y desarrollo de nodulaciones de
hierro (pisolita, Goethitas) por alteración de los minerales arcillosos presentes en
esta facie. Suprayacente a esta le se superpone una arena de grano medios
ocasionalmente conglomeráticas con presencia de restos de plantas petrificados, le
sigue unos depósitos recientes de facies lacustrinos y aluviales y en ocasiones se
encuentran suelos residuales derivados de la meteorización de las rocas expuesta
siendo estas las explotadas en la comunidad. Sugiero atribuirle el nombre de la
Formación El Milagro de edad Terciario (Plioceno) - Cuaternario (Pleistoceno), (figura
4 y 5), como la unidad aflorante en la localidad puesto que corresponde con la
ubicación geográfica y su posición estratigráfica en la columna geológica
generalizada de la cuenca del lago de Maracaibo. Esta formación está constituida
de arenas friables, finas a gruesas, muy micáceas, de color crema a pardo-rojizo,
limos micáceos de color gris claro, interestratificadas con arcillas arenosas, rojas y
pardo-amarillentas y lentes lateríticos bien cementados (PDVSA, Intevep, 1997).
19
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
0,2
Estructuras y
Fosiles
Columna
Litológica
Espesor (m)
Formación
Suelo Residual
Milagro
Holoceno
Holoceno
Cenozoico
Cenozoico
Sedimentos
Serie
Sistema
Columna litoestratigrafica Calicata 1.
Coordenadas 1190637 mN; 203201 mE; 17 msnmm
Sector Ancon Bajo II
Descripciones litologicas
Arenas de granos finos a gruesos de color ocre
constituidos principalmente por cuazo con tamaño
fino hasta granulo, subredondeado a subangulosos,
fragmentos de pisolitas de 1 @ 4 mm y otros
constituyentes.
0,1
Arena limoso, de color rojizo, friable ausencia de
nodulos, El contacto es transicional e irregular.
0,34
areno – limo – arcilloso, de color rojizo, friable con
presencia de minerales de cuarzo con un tamaño
desde 0.5 mm @ 2 mm, clastos de arcillas entre 1 @ 8
mm, nodulos de negro a rojo con un tamaño de 2 @
7mm de oxido de hiero, incrementando su ocurrencia
de base a tope siendo escasa hacia la base hasta
cuantificar en el tope un aproximado de 35 % del
volumen total de la roca
0,2
Areniscas – limo – arcilloso, de color rojizo, friable con
presencia de minerales de cuarzo con un tamaño que
va desde 0.5 mm @ 2 mm, clastos de arcillas cuyo
tamaño oscila entre 1 @ 8 mm aproximadamente y
nodulos de hierro menonres a 1 mm
Figura 4. Columna Litoestratigráfica del Sector Ancón Bajo II
Fuente Bracho. I y Sangronis, D (2012)
20
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Figura 5. Mapa Geológico del Sector Ancón Bajo II
Fuente: Elaboración propia, 2015.
21
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
1.4. Condición Actual del Suelo
El suelo de la comunidad corresponde a la clasificación de los Oxisoles por lo que
presenta una coloración ocre a rojiza. Este suelo, de acuerdo a las opiniones y
observaciones de los residentes de la comunidad se pueden distinguir tres capa: 1)
Capa vegetal de aproximadamente de 2m de espesor, 2) una capa de barro y, 3) otra
de arcilla. Los espesores de las dos últimas capas son aún desconocido. Pérez L.
(2012).
La capa vegetal ha sido muy intervenida y ha producido efectos de carcavamiento,
potenciando la erosión del suelo cultivable y provocando, en unión a las condiciones
climáticas, un efecto de desertización de la zona. La comunidad presenta un área
total de 20.707.593,270m² y su suelo presenta los siguientes usos (figura 6 y 7)
Figura 6. Mapa de Uso de los Suelos de la Comunidad.
Fuente: Pérez L (2012)
22
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Figura 7. Uso de los Suelos de la Comunidad.
Fuente: Pérez L (2012)
1.5. Recursos hídricos
Venezuela cuenta con abundantes recursos hídricos distribuidos en siete sistemas y
16 regiones hidrográficas. El país tiene más de 100 embalses, los cuales se han
construido con la finalidad de satisfacer diversos propósitos: suministro de agua
potable y para las industrias, riego, control de inundaciones, recreación y generación
de energía hidroeléctrica.
Cuenta con abundantes recursos hídricos, especialmente en la región sur
(Rodríguez-Betancourt y González-Aguirre, 2000). Se ha calculado que el volumen
de los recursos hídricos es de 1.320 km3 por año (Cañizales et al., 2006). El proceso
de ocupación del territorio nacional se ha caracterizado por una concentración
poblacional progresiva en el arco Andino-Costero del país y, especialmente, en las
grandes ciudades ubicadas en el área Centro- Norte, la cual tiene la menor
disponibilidad de agua (Rodríguez-Betancourt y González-Aguirre, 2000; Cañizales
et al., 2006).
La demanda de agua en el país está asociada a las actividades de riego, usos
urbanos e industriales y la generación de energía eléctrica (Rodríguez-Betancourt y
González-Aguirre, 2000). Los usos para la navegación y la recreación representan
una demanda relativamente menor, con un carácter no consuntivo.
23
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
1.6. Embalses en Venezuela
Para finales de 2006, se contaban 110 embalses operativos en Venezuela (MINAMB,
2006; 2007) distribuidos a lo largo de los territorios nacionales y construidos para
satisfacer fines diversos: suministro de agua para usos domésticos (potable) e
industriales, generación de energía hidroeléctrica, riego, recreación, entre otros usos.
El Ministerio del Ambiente es el propietario de los embalses nacionales y rige las
funciones de estos cuerpos de agua a través de la Dirección General de Cuencas
Hidrográficas, de la Dirección de Estudios y Proyectos y de la Dirección de
Operación y Mantenimiento de Obras de Saneamiento Ambiental.
Las principales fuentes de abastecimiento del Estado Zulia está representado por un
centenar de ríos surten los embalses Tres Ríos, Tulé, Manuelote, Machango y Burro
Negro, los cuales poseen en conjunto una capacidad de almacenamiento de 704.80
millones de metros cúbicos de agua. A continuación se describen:
Embalse Tres Ríos (figura 8), Fecha de Construcción 2006. Ubicado en el
Sector El Laberinto, Municipio Jesús Enrique Losada. Ríos que lo surten:
Palmar, Las Lajas y Caño e´ Pescado. Capacidad Total: 180 MMM 3 con una
profundidad máxima de 74 metros, altura efectiva de 59 metros. Tiene un uso
combinado para riego en la planicie de Maracaibo y abastecer con 4000 L/s a
la Planta potabilizadora Wuinpala ubicada en la Parroquia la Sierrita Municipio
Mara.
Figura 8. Embalse los Tres Ríos.
Disponible en http://www.hidrolago.gov.ve/hidrocuencas.htm
24
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Embalse Manuelote, fue construido durante los años 1.972 – 1.975 y es una
de las presas que conforman el sistema hidráulico “Luciano Urdaneta” junto al
embalse de Tulé. Esta ubicado en la parroquia Monseñor Godoy, en el
Municipio Mara, a unos 100 Km. de Maracaibo.
Su capacidad de almacenamiento alcanza los 211.55 millones de metros cúbicos de
agua y posee una superficie de 2.209 ha. Su fuente de abastecimiento es el Rio
Socuy, está conectado a Tulé por medio del canal de trasvase y juntos proveen de
agua cruda a la Estación de Bombeo “Tulé”, donde es conducida hasta la Planta
Potabilizadora “Alonso de Ojeda”, mejor conocida como Planta C, para luego ser
distribuida como agua potable a las poblaciones de Maracaibo, norte de San
Francisco, Jesús Enrique Losada, Santa Cruz de Mara y Miranda.
Embalse Burro Negro, construido durante los años 1958 - 1960 y es uno de
los reservorios de agua que abastece a los principales municipios de la Costa
Oriental del Lago. Se encuentra ubicado a 4 Km aguas arriba de la carretera
Lara – Zulia, en el municipio Lagunillas. Su capacidad de almacenamiento es
de 76 millones de metros cúbicos y posee una superficie de 1000 ha. Su
fuente de abastecimiento son Río Chiquito y Río Grande, y provee de agua
cruda a la Planta Potabilizadora “Pueblo Viejo”, la cual abastece de agua
potable a los municipios Santa Rita, Cabimas, Simón Bolívar y Lagunillas.
Embalse Machango, abastece los Municipios Valmore Rodríguez y Baralt,
fue construido durante los años 1985 –1988, y es uno de los reservorios de
agua dulce más importante de la Costa Oriental. Esta ubicado a 2 Km. al este
del puente Machango en la carretera Lara - Zulia. Su capacidad de
almacenamiento es de 109.3 millones de metros cúbicos y posee una
superficie de 1.180 ha.
Su fuente de abastecimiento es el Río Machango. Su vida útil es de 100 años
aproximadamente y provee de agua cruda a la Planta “General en Jefe Rafael
Urdaneta”, para luego ser distribuida como agua potable a las poblaciones de
Bachaquero, Mene Grande, Pueblo Nuevo, El Venado, entre otras.
25
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Embalse Artificial El Tablazo, construido desde Diciembre del año 1970 por
el Instituto Nacional de Obras Sanitarias (INOS) y fue puesto en servicio en
1973. Esta ubicado a 4 Km de los Puertos de Altagracia, Municipio Miranda,
encontrándose en las adyacencias del Complejo Petroquímico el Tablazo.
Este reservorio artificial de agua potable, que se surte del Sistema Tulé a través de
una tubería de 36 pulgadas, es una de las ramificaciones que se forman de la
aducción principal de 48 pulgadas que viene de Bifurcación (Tramo Punta de
Palmas- Planta de Potabilización El Tablazo- Embalse El Tablazo).
Los embalses de la región occidental de Venezuela también presentan problemas de
eutrofización. El embalse Tulé es un cuerpo de agua somero que se emplea para el
suministro de agua potable a la ciudad de Maracaibo (aproximadamente 3.000.000
de habitantes), por lo que muestra bajos valores de transparencia y altas
concentraciones de nitrógeno (Páez et al., 2001).
Embalse Tulé, construido durante los años 1964 - 1971 y es uno de los
reservorios de agua dulce que conforman el sistema hidráulico “Luciano
Urdaneta” junto al embalse de Manuelote. Está ubicado a 80 Km. al noroeste
de Maracaibo, específicamente en el Municipio Mara. Su capacidad de
almacenamiento supera los 267.80 millones de metros cúbicos y posee una
superficie de 5.171 ha, a nivel normal.
Su fuente de abastecimiento es el Río Cachirí, su vida útil es de 100 años
aproximadamente y junto a Manuelote proveen de agua cruda a la Planta
Potabilizadora “Alonso de Ojeda”, para luego ser distribuida como agua potable a las
poblaciones de Maracaibo, norte de San Francisco, Jesús Enrique Losada, Santa
Cruz de Mara, Miranda y el Complejo Petroquímico El Tablazo.
Es de precisar que la comunidad campesina Ancón Bajo II, se encuentra dentro de la
ciudad de Maracaibo, esta no cuenta con el servicio de suministro de agua por
tubería, a pesar de que a escasos 7 Km, en los sectores aledaños en especial en
Ancón Bajo, si existe este servicio.
26
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
1.7. Hidrografía
En Venezuela pueden distinguirse siete sistemas hidrográficos: Mar Caribe, Río
Orinoco, Golfo de Paria, Casiquiare-Río Negro, Río Esequibo, Lago de Maracaibo y
Lago de Valencia. Entre ellas, el sistema Orinoco es el más importante, ya que
agrupa 49 subcuencas que drenan sus aguas hacia el canal principal del río Orinoco,
lo que representa el 94,4 % del volumen total drenado en las cuencas hidrográficas
venezolanas (Rodríguez-Betancourt y González-Aguirre, 2000), y descarga sus
aguas al Océano Atlántico Occidental. Dentro de los sistemas hidrográficos, el del
Lago de Valencia es particular, ya que es una cuenca endorreica, la cual recibe
aguas de tributarios originados de la región sur de la Cordillera Centro-Norte; esta
cuenca hidrográfica representa sólo el 0,029% del volumen total drenado.
Más recientemente, Cañizales et al. (2006) distinguieron 16 regiones hidrográficas en
la clasificación previa (Figura 9):
Figura 9. Regiones hidrográficas de Venezuela
Fuente: Foro Consultivo Científico Y Tecnológico, AC (2011)
27
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Se debe destacar que en las áreas con menor drenaje en el país se localizan las
áreas más densamente pobladas, lo cual genera problemas relacionados con el
suministro de agua para propósitos diversos.
1.8. Regiones hidrogeológicas en el país
En Venezuela están identificadas cuatro provincias hidrogeológicas con grandes
posibilidades de acumulación y aprovechamiento de aguas subterráneas, las cuales
son: Provincia Andina-Vertiente Atlántica y del Caribe, Provincia Planicies Costeras,
Provincia del Orinoco y Provincia del escudo Septentrional o de Guayana. Estas
provincias a su vez se dividen en subprovincias, cuencas y subcuencas. Entre ellas
los acuíferos con mayor potencial y calidad con fines de consumo y riego están en la
provincia hidrogeológica del Orinoco. En ese sentido, en Venezuela se ha propuesto
la clasificación de cuatro (4) Provincias Hidrogeológicas, Quince (15) subprovincias y
cincuenta y un (51) cuencas Hidrogeológicas.
1.8.1.
Provincias
y
subprovincias
hidrogeológicas.
Características
generales de la hidrología subterránea en función del comportamiento
hidrogeológico de las diferentes facies presentes en nuestro país (figura 10), se
distinguen tres categorías distribuidas de la siguiente forma:
a) La unidad litológica de sedimentos poco o no consolidados,
permeables, con porosidad intergranular y rendimiento de alto a bajo.
Constituidas generalmente por gravas, conglomerados, arenas, areniscas
con intercalaciones de arcillas y lutitas de edades desde el terciario hasta el
reciente.
Esta
unidad
está
presente
en
las
cuatros
provincias
hidrogeológicas del país, abarca una superficie de aproximadamente
352.400 Km2, que representa el 42 % del territorio nacional.
b) La unidad litológica de rocas consolidadas, con porosidad por
fracturamiento y/o disolución y rendimiento altos a bajos. Constituidas por
conglomerados, areniscas y calizas, con intercalaciones de lutitas,
esquistos con calizas cristalinas, las edades comprenden desde el
28
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
precámbrico hasta el cuaternario. Se emplazan en las Provincias AndinaVertiente Atlántica y del Caribe y escudo de Guayana con una superficie de
102.500 Km2, que representa el 12 % del territorio nacional.
c) La unidad litológica de sedimentos pocos o no consolidados y rocas muy
consolidadas, prácticamente impermeables, con porosidad efectiva casi
nula e importancia hidrogeológica muy baja. Compuestas por rocas ígneas,
metamórficas, lutitas y arcillas, de edades precámbrico hasta el cuaternario.
Afloran en las Provincias Andina-Vertiente Atlántica y del Caribe, escudo de
Guayana y Orinoco con 374.100 Km2 con el 45 % del total del territorio.
Figura 10. Zonas Potenciales de agua Subterráneas en Venezuela.
Fuente: Decarli. F. (2009).
29
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
CAPITULO II.
METODOLOGÍA Y VOLUMEN DE LAS INVESTIGACIONES
DESARROLLADAS EN EL ÁREA DE ESTUDIO.
Con el desarrollo económico y social y los avances de la ciencia y la técnica, el agua
ha sido uno de los recursos naturales más afectados por el hombre, quien ha
alterado la dinámica de los ciclos naturales, superando la capacidad de
autodepuración de las corrientes y cuerpos hídricos. Se reconoce que la actividad
antrópica afecta de forma notoria y en general adversa a las aguas superficiales del
entorno, y esto de manera que puede parecer sorprendente para quienes no se
hayan preparado a reflexionar sobre el tema.
En este capítulo se hace referencia al método de la investigación científica que es
aquel que aborda la realidad, de estudiar los fenómenos de la naturaleza, la sociedad
y el pensamiento con el propósito de descubrir la esencia de los mismos y sus
relaciones. Legrá A y Silva O., (2008) afirman que es conveniente entender al
Método Científico como algo más que la ejecución ordenada de un conjunto de
pasos y prescripciones que pueden convertirse en recetarios formales.
2.1. Metodología de Trabajo
Existe en la actualidad un consenso amplio en cuanto a la necesidad de un enfoque
totalizador, entendiéndosele al Método Científico como una estrategia global de
obtención, formalización y aplicación del conocimiento científico. Por tanto: El Método
Científico es la estrategia para la búsqueda del conocimiento científico, teórico,
aplicado y tecnológico, que le imprime al proceso de investigación una dirección
consciente y la correspondiente lógica organizativa dialéctica y flexible, en estrecha
ligazón con la práctica.
Para la caracterización físico – química y bacteriológica de las aguas de consumo
humano en el Sector Ancón Bajo II. Parroquia Venancio Pulgar, Municipio Maracaibo
y su incidencia
en la salud del hombre. Se hace necesario cumplir con la
metodología de trabajo desarrollada durante esta tesis se puede resumir
gráficamente como se muestra en la Figura 11.
30
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Recopilación y análisis de la información disponible de la región de estudio y áreas
adyacentes.
Levantamiento Hidrogeológico a escala 1: 50 000.
Determinación de las posibles fuentes de contaminación.
Muestreo
Hidroquímico
Análisis de laboratorio
Físicos
Químicos
Bacteriológicos
Procesamiento de la Información.
Realización de un muestreo
Hidroquímico.
Figura 11. Diagrama de flujo con la metodología de trabajo.
Realización
Fuente: Elaboración Propia, 2015.
2.2. Identificación de las fuentes de abasto de aguas en la comunidad
campesina San Valentín, Sector Ancón Bajo II.
En la legislación nacional, el diagnóstico participativo es definido como un
“instrumento empleado por las comunidades para la edificación en colectivo de un
conocimiento sobre su realidad, en el que se reconocen los problemas que las
afectan, los recursos con los que cuenta y las potencialidades propias de la localidad
que puedan ser aprovechadas en beneficio de todos” (Art. 5 Ley de Reforma Parcial
de la Ley de los Consejos Locales de Planificación Pública).
Las técnicas utilizadas para la recolección de datos en este estudio estuvo
fundamentada en varias herramientas metodológicas como le corresponde a la
observación directa, encuestas y entrevistas no estructuradas que se realizaron a
31
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
través de visitas a la Comunidad Campesina San Valentín, Ancón bajo II (Figura 12),
donde se mantuvieron entrevista no estructurada con Voceros del Consejo Comunal,
presentándonos una serie de problemáticas mencionados a continuación: Vialidad,
Vivienda, Suministro de Agua potable, fuentes de empleo, Educación, Pozos de agua
sin caracterización físico – químico, entre otros.
De igual manera se utilizaron otras técnicas de recolección de información como lo
fue la observación directa y una encuesta de información básica de cada granja
visitada.
Figura 12. Visitas a La Comunidad, entrevista y observación directa.
Fuente: Bracho I. (2013).
2.3. Principales fuentes de contaminación
El agua de consumo inocua (agua potable), no ocasiona ningún riesgo significativo
para la salud cuando se consume durante toda una vida, teniendo en cuenta las
diferentes vulnerabilidades que pueden presentar las personas en las distintas
etapas de su vida. Las personas que presentan mayor riesgo de contraer
enfermedades transmitidas por el agua son los lactantes y los niños de corta edad,
las personas debilitadas o que viven en condiciones antihigiénicas y los ancianos.
OMS (1998). El agua potable es adecuada para todos los usos domésticos
habituales, incluida la higiene personal.
El sector San Valentín de Ancón Bajo II, presenta numerosas actividades
económicas, tales como: agricultura, ganadería, piscicultura, viveros, elaboración de
carbón vegetal, abastos populares, entre otros (Figura 13). Existen aproximadamente
32
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
cien (100) agricultores quienes manifiestan falta de conocimiento sobre la calidad y
cantidad de agua disponibles para el desarrollo de sus actividades los cuales inciden
negativamente. Los principales cultivos corresponden a yuca y níspero. También se
tiene una importante producción de mango, lechosa, auyama, entre otros.
A
D
B
C
E
F
Figura13. Focos de contaminación presentes en la comunidad Ancón Bajo II, A. Ganadería
Vacuna; B, C y F Agricultura; D Ganadería Porcina; E Piscicultura.
Fuente: Elaboración Propia, 2015.
Los riesgos para la salud asociados a los componentes químicos del agua de
consumo se deben principalmente a la capacidad de producir efectos adversos sobre
la salud tras periodos de exposición prolongados. Pocos componentes químicos del
agua pueden ocasionar problemas de salud como resultado de una exposición única,
excepto en el caso de una contaminación masiva accidental de una fuente de
abastecimiento de agua de consumo.
Por otro lado, la experiencia demuestra que en muchos incidentes de este tipo,
aunque no en todos, el agua se hace imbebible, por su gusto, olor o aspecto
inaceptables. (Tabla 1 y 2).
33
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Tabla 1. Componentes indeseables en el agua potable, orígenes y formas de remoción
Componente
Sólidos suspendidos
Origen o composición
Materia orgánica e
Formas de remoción
Sedimentación, filtración,
inorgánica,
microorganismos
Sólidos disueltos
Lixiviación natural en
Nanofiltración,
acuíferos
hiperfiltración,
electrodiálisis
Orgánicos refractarios
Patógenos
Solventes industriales,
Adsorción con carbón
insecticidas, herbicidas,
activado, destrucción con
plaguicidas, orgánicos
ozono, nanofiltración,
sintéticos
hiperfiltración
Microorganismos
Desinfección con
presentes en aguas no
agentes oxidantes (cloro,
desinfectadas
ozono), desinfección con
calor o con radiación UV
Metales tóxicos
Lixiviación natural en
Precipitación química,
acuíferos, contaminación
sedimentación,
antropogénica
nanofiltración,
hiperfiltración
Fuente: Castro R. (2011).
34
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Tabla 2 Estándares secundarios o no obligatorios de agua potable
Componente
Concentración
máxima permitida
Consecuencias
Aluminio
0.2 mg/L
Precipita y forma coágulos en el agua
Cloruros
250 mg/L
Afecta el sabor del agua, causa problemas
de corrosión
Color
16 Unidades de Color
Afecta las propiedades estéticas del agua
Flúor
2,0 mg/L
Fluorosis dental, a altos niveles daños al
sistema óseo. En realidad ya se
considera un estándar
primario,
obligatorio.
Agentes
Espuma
ntes
Fierro
0.5 mg/L
Afecta las propiedades estéticas del agua
0.1 mg/L
Daña los accesorios en contacto con el
agua, mancha la ropa. Afecta el sabor del
agua.
Manganeso
0.05 mg/L
Daña los accesorios en contacto con el
agua, mancha la ropa. Afecta el sabor del
agua.
Causa los mismos efectos que el hierro.
Olor
Menos de 3 Unidades
Afecta las propiedades estéticas del agua
pH
6.5 a 8.5 Unidades de pH Puede afectar el sabor del agua.
Corrosión en equipos en contacto con el
agua.
Plata
0.1 mg/L
Decoloración en la piel. Irritación al
usuario sensible a este agente.
Sulfatos
250 mg/L
Afecta el sabor del agua. Tiene
propiedades laxantes
STD (Sólidos
Totales Disueltos)
500 mg/L
Afecta el sabor del agua. Causa
inconvenientes en su uso doméstico e
industrial.
Zinc
5 mg/L
Afecta el sabor del agua.
Fuente: Castro R, (2011).
35
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
2.4. Muestreo hidroquímico y análisis físico-químico
Las aguas naturales son soluciones de composición compleja, contienen cantidades
considerable de elementos químicos en forma de iones, moléculas y coloides. Al
considerar las granjas visitadas solo siete (7) fueron seleccionadas para el análisis
químico físico y bacteriológico, ya que los pozos contaban con el sistema de bombeo
necesario para la toma de muestra lo cual fue requisito indispensable de la empresa
HIDROLAGO encargada del muestreo.
Conjuntamente se tomó muestras de agua a un afluente natural cercano a la
comunidad (Cañada Iragorry), tubería de aducción que transporta agua cruda desde
el embalse de Tule hacia la Petroquímica el Tablazo, puesto que algunos habitantes
del sector se conectaron de manera ilegal para satisfacer sus necesidades básicas
de agua domestica, agrícola y pecuaria, Así como también a uno de los botellones de
agua que suministran en la comunidad para un total de diez (10) muestras.
El muestreo se realizó, con el objetivo de conocer el comportamiento de las
concentraciones de los compuestos químicos que intervienen en los procesos físicoquímicos que influyen en la migración de los contaminantes disueltos en el agua. El
análisis en el laboratorio comprendió el estudio de las siguientes propiedades físicas,
químicas y biológicas determinadas.
Las muestras fueron captadas, trasladadas y analizadas en el laboratorio de la
calidad de agua Alonso de Ojeda de acuerdo a la metodología establecida en el
Método Estándar para el Análisis de Aguas y Aguas Residuales (AWWA, APHA y
WEF) 21 st edición 2005 (Tabla 3).
Al realizar la captación de las muestras, se efectuaron mediciones en sitio, de los
parámetros pH, salinidad, conductividad, cloro residual y se observó el aspecto y olor
del agua. (Figura 14).
36
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Tabla 3. Parámetros físicos, químicos y biológicos Determinados.
Propiedad
Aspecto
Olor
Cloro Residual (mg/L)
Salinidad (mg/L)
Conductividad μS/cm)
pH
Color Aparente Unid Pt - Co
Color Real Unid Pt - Co
Turbiedad Unid NTU
Cloruro (Cl) (mg/L)
Sulfato (SO4) (mg/L)
Fluoruro (F) (mg/L)
Calcio (Ca) (mg/L)
Magnesio (Mg) (mg/L)
Sodio - Potasio (Na + K) (mg/L)
Hierro Total (Fe) (mg/L)
Manganeso total (Mn) (mg/L)
Anhídrido Carbónico Libre (CO2)
Alcalinidad Total (mg/L)
Dureza Total (mg/L)
Dureza Carbonatica (mg/L)
Dureza No Carbonatica (mg/L)
Minerales Disueltos (mg/L)
Índice Langelier pH - pHs
Dureza Cálcica (mg/L)
Aluminio Residual (mg/L)
Heterotrofogos Aeróbicos (ufc/mL)
Índice de Coliformes totales (NMP / 100 mL)
Índice de Coliformes fecales (NMP / 100 mL)
Método: Standard
Methods 2005
2210
2210
4500G
2520A
2510B
4500H'B
2120B
2120B
2130 B
4500 Cl B
4500 SO4 E
4500 F' D
3500 Fe B
3500 Mn B
2320 B
2340 C
2330 B
3500 Ca B
3500 Al B
9215 B
9221 B
Método Analítico
Organoléptico
Organoléptico
Comparación
Potenciómetro
Electrométrico
Potenciómetro
Comparación
Comparación
Nefelométricas
Volumétrico
Fotométrico
Fotométrico
Cálculos
Cálculos
Cálculos
Fotométrico
Fotométrico
Cálculos
Volumétrico
Volumétrico
Volumétrico
Volumétrico
Cálculos
Volumétrico
Volumétrico
Fotométrico
Recuento de Placas
Fermentación de
tubos múltiples y
Florocourt
Fuente: Laboratorio de Calidad de agua. Planta Potabilizadora Alonso de Ojeda. Hidrolago
(2014).
37
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Figura14. Equipo de mediciones in situ, Potenciómetro (consort 530c), peachímetro.
Fuente: Bracho I., 2015.
2.5. Descripción de los puntos de muestreo
Para la valoración de la calidad de los recursos hídricos se realizó un muestreo
hidroquímico en las aguas subterráneas siendo en total siete (7) muestras las
analizadas Ubicadas dentro de la comunidad, una (1) muestra de agua de la tubería
de aducción, una (1) muestra de agua de un drenaje natural y una (1) muestra de
agua embotellada comercialmente. Seguidamente se presenta una descripción de
los diferentes puntos de control:
2.5.1. Muestra1. Pozo granja San Martín
El pozo tiene más de 20 años funcionando, tiene 28 metros de perforación,
inicialmente era utilizada para consumo humano. Hoy en día el agua es muy salada
se usa para riego y animal, la cual almacenan en un tanque cilíndrico elaborado de
concreto sin tapa; por otra parte se abastecen de botellones con agua mineral y
camiones cisternas para sus satisfacer su necesidades básicas del vital líquido.
(Figura 15)
Figura 15. Muestreo Pozo granja San Martín.
Fuente: Bracho I., 2015.
38
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
2.5.2. Muestra 2. Pozo granja La Zeta
El pozo tiene más de 15 años funcionando, tiene 28 metros de perforación, durante
sus primeros años de vida, suministraba agua dulce la cual aprovechaban para
consumo humano posteriormente fue cambiando la concentración de sales un año
después de su perforación, actualmente su uso está limitado para riego y consumo
de ganado. Por su parte el abasto para consumo humano es atreves de compras de
botellones con agua potable mineral. (Figura 16)
Figura16. Muestreo Pozo granja La Zeta
Fuente: Bracho I., 2015.
2.5.3. Muestra 3. Pozo granja El Bosque
El pozo tiene 28 años funcionando y 30 metros de perforación construido de manera
artesanal, 10 metros de nivel de agua, revestido con anillo de concreto prefabricado
de 1,20 metros de diámetro, según sus usuarios posee sabor oxido derivado del
contenido excesivo de iones de hierro, lo utilizan para riego y para consumo humano.
(Figura17)
Figura17. Muestreo Pozo granja El Bosque.
Fuente: Bracho I., 2015.
39
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
2.5.4. Muestra 4. Pozo granja Los Cascabeles
El pozo tiene más de 25 años funcionando y 40 metros de perforación construido de
manera artesanal, 10 metros de nivel de agua, revestido con anillo de concreto
prefabricado de 1,20 metros de diámetro, lo utilizan solo para riego y para los
animales doble propósito vacuno y porcino, ya que el agua es salobre. Para el
consumo compran botellones con agua mineral. Anteriormente usaban el agua para
consumo, desde que se dañó la bomba (marzo de 2013.) e instalaron una de menor
potencia, el pozo arrastra arena. (Figura 18).
Figura 18. Muestreo Pozo granja los cascabeles
Fuente: Bracho I., 2015.
2.5.5. Muestra 5. Pozo granja San Benito (Casa Azul)
El pozo tiene más de 28 años funcionando y 40 metros de perforación construido de
manera artesanal, 10 metros de nivel de agua, revestido con anillo de concreto
prefabricado de 1,20 metros de diámetro, lo utilizan solo para riego y para ganado
vacuno, ya que el agua es salobre. Para el consumo compran botellones con agua
mineral. (Figura 19)
Figura 19 Muestreo Pozo granja San Benito (Casa Azul)
Fuente: Bracho I., 2015.
40
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
2.5.6. Muestra 6. Pozo granja Monte Santo
El pozo tiene más de 20 años funcionando construido de manera artesanal y 13
metros de nivel de agua, lo utilizan solo para riego y para consumo animales ya que
el agua es salobre. Para el consumo compran botellones con agua mineral. Al captar
las muestras del pozo se observó el agua de aspecto ligeramente turbio y olor
aceptable. (Figura 20).
Figura 20. Muestreo Pozo granja Monte Santo.
Fuente: Bracho I., 2015.
2.5.7. Muestra 7. Pozo granja La Estancia
El pozo tiene más de 20 años funcionando y 54 metros de perforación, construido de
manera artesanal, lo utilizan solo para riego y para los animales ya que el agua es
salobre. Para el consumo compran botellones con agua envasada. Al captar las
muestras se observó un agua de aspecto claro, con arrastre de arenilla y olor
aceptable. (Figura 21)
Figura 21. Muestreo Pozo granja La Estancia
Fuente: Bracho I., 2015.
41
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
2.5.8. Muestra 8. Botellón de Agu
El botellón se encontraba en la vivienda de la familia Alzate, vocero del Consejo
Comunal San Valentín. Los botellones son distribuidos en camionetas cada 8 días.
En la tapa de las botellas aparece el nombre de Everest, posiblemente de la empresa
embotelladora. La botella se encontraba cerrada al captar la muestra. (Figura 22)
Figura 22. Muestreo Botellón de Agua Familia Alzate.
Fuente: Bracho I., 2015.
2.5.9. Muestra 9. Tubería (Aducción)
La muestra se captó en la aducción (tubería) que se encuentra en la vía La Sibucara
(Figura 23), estribaciones orientales de la comunidad objeto de estudio. Esta tubería
conduce agua cruda proveniente del Embalse de Tulé. En ocasiones el agua es
aprovechada por los habitantes de las viviendas cercanas a la tubería. Los
parámetros medidos en sitio: Salinidad: 129 mg/L, Conductividad .246.9
µS/cm
(agua dulce)
Figura 23. Muestreo de la Tubería de aducción.
Fuente: Bracho I., 2015.
42
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
2.5.10. Muestra10. Cañada Iragorry
Está ubicada en la vía La Sibucara, la cual conduce hasta el municipio Mara. En el
sitio se pudo observar desechos de basura (por todos los alrededores) y vegetación,
descargas de aguas servidas provenientes de las viviendas que colindan el drenaje
desde su nacimiento hasta su desembocadura a la laguna el Gran Eneal. El agua se
observó de aspecto claro y color verdoso y se percibió olor fétido. (Figura 24)
Figura24. Muestreo de la Quebrada Iragorry.
Fuente: Bracho I., 2015.
43
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
CAPÍTULO III- INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS
Introducción
La definición básica de evaluación de la calidad del agua se describe como una
variante al monitoreo para establecer la naturaleza y el grado de contaminación del
agua. Esta evaluación es un proceso de disímiles enfoques, la cual tiene como
objetivo caracterizar física, química e impacto ambiental con relación a la calidad
natural, efectos humanos y otros usos.
El objetivo primordial está encaminado a evaluar la calidad físico-química de las
aguas y las principales fuentes de contaminación que llegan los pozos de abasto y
proponer medidas correctoras o de mitigación.
3.1. Fuentes de abasto de aguas que consumen los habitantes en la comunidad
campesina San Valentín, Sector Ancón Bajo II, Parroquia Venancio Pulgar,
Municipio Maracaibo.
Del diagnóstico participativo comunitario utilizando como herramienta metodológica
la entrevista, aplicación de encuestas y la observación directa arrojo que las fuentes
de abasto de agua para consumo humano en la comunidad campesina Ancón bajo II
sector San Valentín, se enumeran a continuación según orden de importancia:
1. Cisternas independientes a costos variable provenientes en su mayoría de la
tubería de aducción y/o de los puntos de llenado para los vehículos cisternas
ubicados en la subestación bifurcación; agua utilizada para fines domésticos.
2. Botellas plásticas de 19 litros contenidas de agua supuestamente mineral,
adquirida principalmente por distribución directa a través de proveedor quien
la oferta en cada vivienda del sector y/o en diversos establecimientos fuera de
la comunidad, en especial el sector Los Morales.
3. Tubería de aducción ubicada en el límite sur de la comunidad, obtenida de
tomas ilegales la cual usan para fines domésticos, consumo humano,
consumo animal y riego.
44
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
4. Pozos de agua construidos de manera artesanal, revestidos con anillos de
concreto prefabricados la cual usan para fines domésticos, consumo humano,
consumo animal y riego
3.2. Fuentes de contaminación que afectan la calidad de las aguas en el sector.
Son pocas las sustancias químicas de las que se haya comprobado que causan
efectos extendidos sobre la salud de las personas como consecuencia de la
exposición a cantidades excesivas de las mismas en el agua de consumo. Entre ellas
se incluyen el fluoruro, el arsénico y el nitrato. También se han comprobado en
algunas zonas efectos sobre la salud de las personas asociados al plomo
(procedente de las instalaciones de fontanería domésticas) y existe preocupación por
el grado potencial de exposición en algunas zonas a concentraciones de selenio y
uranio significativas para la salud.
El hierro y el manganeso generan preocupación generalizada debido a sus efectos
sobre la aceptabilidad del agua, y deben tenerse en cuenta en cualquier
procedimiento de fijación de prioridades. En algunos casos, la evaluación indicará
que no existe riesgo de exposición significativa para los habitantes del sector
estudiado.
Otra problemática que presenta la actividad agrícola en la zona, es que los
agricultores trabajan con técnicas agrícolas tradicionales que, aunque favorece la
protección del ambiente por el escaso uso de productos agroquímicos, no les da las
estrategias necesarias para enfrentar enfermedades y plagas en sus cosechas las
cuales provocan pérdidas económicas. Entre estas enfermedades, se tiene piojo
blanco en la patilla, la raya en el melón, ceniza en la lechosa, entre otros.
Requiriéndose el uso de productos químicos para prevenir enfermedades, otras
veces para aportar nutrientes al suelo que es de muy baja calidad, se adicionan
elementos aloctonos convirtiéndose en fuentes de contaminación. Sumado a lo
anterior y no menos importante es la actividad vacuna, porcina y aviar en el área
objeto de estudio, quienes aportan desechos orgánicos al suelo que percolan junto a
45
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
las aguas pudiendo encontrar canales de permeabilidad vertical que los conduzcan
hasta el acuífero, contaminando con presencias de coliformes totales y fecales las
aguas subterráneas.
Otra fuente de contaminación le corresponde a la presencia de pozos sépticos y
letrinas puesto que la comunidad no cuenta con servicio básico de recolección de
aguas negras, las mismas son trasladadas bien sea a los afluentes naturales
superficiales, quebradas: Iragorry, Fénix y la laguna el Gran Eneal, generando
contaminación de las masas de aguas superficiales.
Las subterráneas también sufren contaminación por desechos orgánicos humanos,
cuando los habitantes del sector defecan en pozos sépticos y letrinas, los cuales
contaminan las aguas subterráneas, limitando su uso, generando probablemente
problemas de salud publico dentro y fuera de la comunidad al colocar sus productos
en el mercado municipal.
En esta ocasión debo referir que además de las actividades humanas, existen otras
fuentes de contaminación la natural, exhibiéndose en los acuíferos del sector objeto
de estudio en la alta concentración de sales en las aguas de los pozos estudiados,
teniéndose varias teorías en su génesis, la que cobra mayor fuerza le corresponde a
una intrusión salina proveniente del Lago de Maracaibo el cual aporta altas
concentraciones de cloruros inferidos por la cercanía de este con la comunidad.
Otra causa le corresponde a la sobreexplotación del yacimiento, como resultado del
aprovechamiento irracional de los usuarios quienes no consideran en sus sistemas
de riego, el volumen requerido versus la capacidad que tiene el acuífero de
regenerarse, utilizando sus reservas provocando la precipitación de sales.
Por lo que estas actividades antrópicas pueden afectar las condiciones hidroquímicas
naturales de las aguas (Anexos 1,2,3,4,5,6,7,8,9,y,10), debido a la gran cantidad de
partículas en suspensión provenientes del drenaje de los residuales, de la erosión en
su cuenca de drenaje, así como sustancias orgánicas suficientemente diferentes a
las naturales y de la sedimentación a lo largo del río.(Tabla 4).
46
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Tabla 4. Contaminantes del Agua Potable.
Contaminante
Unidad OMS
Coliformes Fecales UFC/100 mL
0
Coliformes Totales UFC/100 mL
0
PRINCIPALES CONTAMINANTES DEL AGUA POTABLE
MICROBIOLOGICOS
Venezuela Medido
Fuente de contaminacion
ND
2a9
Excrementos humanos o animales. Los excrementos
pueden ser fuente de patógenos, como bacterias,
ND
2a9
virus, protozoos y helmintos.
PLAGUICIDAS
ND
0.2
Utilizados en actividades Agricolas principalmente,
30
como control de plagas en sembradios
2
20
DESINFECTANTES SECUNDARIOS
200
Actividades Industriales, petroquimica y Domesticas
100
RADIACTIVOS
0.1
Origen natural
1
Origen natural
SUSTANCIAS QUE PUEDEN PRODUCIR QUEJAS EN LOS USUARIOS
300
21 - 3260
0.3
0,09 - 0,34
Origen Natural, producto de procesos geologicos
200
11,00 - 2535
relacionados con disolucion, erosion, movilizacion y
1000
529 - 7116
acumulacion de particulas y elementos.
5
1,00 - 85,00
15
5 - 150
QUIMICOS DE IMPORTANCIA PARA LA SALUD INORGANICOS
0,01
0,7
0,3
0,003
Origen natural
0,07
2
0,05
Aldrina/dieldrina
Clordano
2.4 D
Lindano
Metoxicloro
ug/L
ug/L
ug/L
ug/L
ug/L
0.03
0.2
30
2
20
Cloroformo
Bromoformo
ug/L
ug/L
200
100
Alfa Global
Beta Global
Bq/L
Bq/L
0.1
1
Cloruro
Hierro
Sodio
Sólidos Disueltos
Turbiedad
Color
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
UNT
UCV
250
0.3
200
1000
5
15
Arsénico
Bario
Boro
Cadmio
Cianuro
Cobre
Cromo
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
0,01
0,7
0,3
0,003
0,07
2
0,05
Fluoruro
mg/L
1,5
1,5
Manganeso
Mercurio
Molibdeno
Níquel
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
0,5
0,001
0,07
0,02
0,5
0,001
0,07
0,02
Nitrato
mg/L
50
45
Nitrito
mg/L
3
0,03
Plomo
mg/L
0,01
0,01
Efecto Sobre la Salud
Enfermedades intestinales y otras
enfermedades infecciosas
Enfermedades intestinales y otras
enfermedades infecciosas
Riesgo significativo de cáncer y
lesiones cutáneas
En concentraciones menores no
representan riesgo para la salud
publica, mas sin embargo la calidad
de agua potable se compromete
cuando su aspecto no es estetico y
modifica su sabor, olor, apariencia.
Riesgo significativo de cáncer,
lesiones cutáneas, Leciones cerbro vasculares, entre otras.
Manchas en los dientes y, en casos
graves, fluorosis ósea incapacitante
Origen natural
Origen natural y aplicación excesiva de fertilizantes o
a la filtración de aguas residuales u otros residuos
orgánicos. Amplia distribucion por su movilidad y
estabilidad en sistemas aerobicos de agua
subterranea
Origen natural y Antropica
Origen natural y Antropica. Accesorios o soldaduras
de plomo
Riesgo significativo de cáncer,
lesiones cutáneas, Leciones cerbro vasculares, entre otras.
Metahemoglobinemia
Metahemoglobinemia
Efectos neurológicos adversos
Fuente: Modificado de OMS (1995).
47
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
3.3. Propiedades físicas, químicas y bacteriológicas de las fuentes de abasto
de agua en la comunidad
La determinación de la seguridad o de qué riesgo se considera tolerable en
circunstancias concretas, es un asunto que concierne al conjunto de la sociedad. En
último término, es responsabilidad de cada país decidir si las ventajas de adoptar
como norma nacional o local alguna de las metas de protección de la salud justifican
su costo.
En la presente investigación se realiza la evaluación físico-química y bacteriológica
de las muestras analizadas para determinar su calidad, se determina que las aguas
se encuentran contaminadas por varios elementos químicos. los resultados de los
análisis fisicoquímicos y bacteriológicos efectuados se presentan en la tabla 5 y
fueron comparados con las Normas Sanitarias de Calidad de Agua Potable,
publicadas en Gaceta Oficial de la República de Venezuela No 36.395 de fecha 1302-1998 y con las Normas para la clasificación y el control de la calidad de los
cuerpos de agua y vertidos o efluentes líquidos, Gaceta Oficial de la República de
Venezuela No 5 021 de fecha 18-12-1995 y con los catálogos de calidad de agua
emitidos por la Organización Mundial de la Salud.
3.3.1. Muestra1. Pozo granja San Martín
Las propiedades físicas: Aspecto, olor, color, turbiedad se encuentran en valores
aceptables para el consumo humano. Por su parte las propiedades químicas
medidas tales como: Cloro,
conductividad, fluoruro, calcio, magnesio, sodio +
potasio, hierro, alcalinidad, dureza, índice de Langelier, Aluminio están dentro de los
parámetros normales tanto en la norma venezolana como en la propuesta por la
OMS.
La salinidad medida alcanzo un valor de 5000 mg/L la cual afecta su sabor, el pH es
de 5,98 por debajo del mínimo permitido por ambas normas, Cloruros 3250 mg/L
siendo 300 mg/L el máximo permitido por la norma Venezolana y 250 mg/L por la
OMS, el contenido de sulfato es de 393 mg/L aunque para la norma venezolana es
aceptable para la OMS no puesto no debe exceder de 250 mg/L, minerales disueltos
48
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Tabla 5. Resultados análisis físico, químico y Biológico.
Propiedad
Aspecto
Olor
Cloro Residual (mg/L)
Salinidad (mg/L)
Conductividad μS/cm)
pH
Color Aparente Unid Pt - Co
Color Real Unid Pt - Co
Turbiedad Unid NTU
Cloruro (Cl) (mg/L)
Sulfato (SO4) (mg/L)
Fluoruro (F) (mg/L)
Calcio (Ca) (mg/L)
Magnesio (Mg) (mg/L)
Sodio - Potasio (Na + K) (mg/L)
Hierro Total (Fe) (mg/L)
Anhidrido Carbonico Libre (CO2)
Alcalinidad Total (mg/L)
Dureza Total (mg/L)
Dureza Carbonatica (mg/L)
Dureza No Carbonatica (mg/L)
Minerales Disueltos (mg/L)
Indice Langelier pH - pHs
Dureza Calcica (mg/L)
Aluminio Residual (mg/L)
Heterotrofogos Aerobicos (ufc/mL)
Indice de Coliformes totales (NMP / 100 mL)
Indice de Coliformes fecales (NMP / 100 mL)
Los
San Benito
Tuberia
Monte Santo La Estancia Botellon
Cascabeles Casa Azul
(Aduccion)
Ligeramente
Claro
Claro
Claro
Claro
Turbio
Claro
Claro
Claro
turbio
Aceptable Aceptable Aceptable Aceptable Aceptable Aceptable Aceptable Aceptable Aceptable
S/Cl
S/Cl
S/Cl
S/Cl
S/Cl
S/Cl
S/Cl
S/Cl
S/Cl
5000
4630
293
4100
204
1350
2990
126
129
9580
10110
850,9
8294
540,1
2518
5718
496,1
246,9
5,98
6,05
6
5,71
6,62
6,57
5,57
7,68
7,48
10
5
10
5
150
15
5
5
5
5
4
5
4
75
7
4
4
4
1,06
1,19
3,59
3,44
85,3
10,7
1,48
1,2
2,01
3260
3280
200
2950
140
870
2150
125
21,3
393
588
133,7
449
33,8
130
255
29
10,2
0,26
0,55
0,17
0,34
0,02
0,29
0,17
0,06
0,51
80,24
76,56
29,28
81,68
30,04
82,24
100,4
38,96
31,6
40,48
36,89
15,26
50,5
17,67
47,04
37,42
3,26
6,32
2187,97
2325,48
165,69
1980,3
111,69
485,18
1351,09
76,04
11,77
0,165
0,094
0,243
0,34
2,488
0,455
0,24
0,272
0,155
245,83
265,57
156,67
315,83
63,44
191,25
242,16
2,79
5,64
118
162
75,2
75,8
158,6
91,8
44,8
69,8
90,2
367,2
343,2
136
412
147,8
399,2
405
110,8
105
118
162
75,2
75,8
147,8
91,8
44,8
69,8
90,2
249,2
181,2
60,8
336,2
0
307,4
360,2
41
14,8
6106,08
6505,22
636,09
5614,63
529,19
1727,2
3948,98
357,74
191,89
-1,5
-1,52
-1,53
-2
-1,16
-1,1
-2,3
-0,5
-0,5
200,6
191,4
73,2
204,2
75,1
205,6
251
97,4
79
0,021
0,023
0,019
0,022
0,021
0,023
0,024
0,021
0,024
1
12
4
60
28
72
20
56
25
2
4
2
4
9
4
2
9
2
2
4
2
4
9
4
2
9
2
San Martin
"Z"
El Bosque
Cañada
Irragorry
Vzla
OMS
Verdoso
Aceptable
Aceptable
Fetido
S/Cl
429
9555
8,05
30
15
9,42
3750
388
0,51
110,8
34,89
2535,82
0,437
3,51
242,4
420,6
242,4
178,2
7116,19
0,16
277
0,02
0
0
0
Aceptable
0,3-0,5
Aceptable
6,5 - 8,5
15
15
5
300
500
0,7
15
15
5
250
250
1,5
200
0,3
200
0,3
500
1000
1000
0,2
100
1,1
1,1
0,2
0
0
Fuente: Elaboración Propia, 2015.
49
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
fue determinado en 6106 mg/L siendo 1000 el máximo permitido por ambas normas.
El exámen bacteriológico indica presencia de Heterótrofogos Aeróbicos 1 ufc/mL,
coliformes totales en 2 NMP / 100 mL, fecales y heterótrofos aerobios de 2 NMP /
100 mL, cuando el máximo permitido por la norma venezolana es de 1,1 NMP / 100
mL y 0 NMP / 100 mL para la OMS. (Figura 25)
Figura 25. Parámetros fuera de norma granja pozo San Martin.
Fuente: Elaboración Propia, 2015.
3.3.2. Muestra 2. Pozo granja La Zeta
Las propiedades físicas: Aspecto, olor, color, turbiedad se encuentran en valores
aceptables para el consumo humano. Por su parte las propiedades químicas
medidas tales como: Cloro, pH, conductividad, fluoruro, calcio, magnesio, sodio +
potasio, hierro, alcalinidad, dureza, índice de Langelier, Aluminio están dentro de los
parámetros normales tanto en la norma venezolana como en la propuesta por la
OMS.
50
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
La salinidad medida alcanzo un valor de 4630 mg/L la cual afecta su sabor, Cloruros
3280 mg/L siendo 300 mg/L el máximo permitido por la norma Venezolana y 250
mg/L por la OMS, el contenido de sulfato es de 580 mg/L excede la norma
venezolana de 500 mg/L y la OMS no puesto no debe exceder de 250 mg/L,
minerales disueltos fue determinado en 6505 mg/L siendo 1000 el máximo permitido
por ambas normas.
El exámen bacteriológico indica presencia de Heterótrofogos Aeróbicos 12 ufc/mL,
coliformes totales en 4 NMP / 100 mL, fecales y heterótrofos aerobios de 4 NMP /
100 mL, cuando el máximo permitido por la norma venezolana es de 1,1 NMP / 100
mL y 0 NMP / 100 mL para la OMS. (Figura 26)
Figura 26. Parámetros fuera de norma granja pozo La Zeta
Fuente: Elaboración Propia, 2015.
3.3.3. Muestra 3. Pozo granja El Bosque
Las propiedades físicas: Aspecto, olor, color, turbiedad se encuentran en valores
aceptables para el consumo humano. Por su parte las propiedades químicas
51
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
medidas tales como: Cloro, salinidad, cloruro, conductividad, fluoruro, sulfato, calcio,
magnesio, sodio + potasio, hierro, alcalinidad, dureza, índice de Langelier, Aluminio
están dentro de los parámetros normales tanto en la norma venezolana como en la
propuesta por la OMS.
El pH medida alcanzo un valor 6,00 por debajo del mínimo permitido por ambas
normas de 6,50.
El exámen bacteriológico indica presencia de Heterotrofogos Aerobicos 4 ufc/mL,
coliformes totales en 2 NMP / 100 mL, fecales y heterótrofos aerobios de 2 NMP /
100 mL, cuando el máximo permitido por la norma venezolana es de 1,1 NMP / 100
mL y 0 NMP / 100 mL para la OMS. (Figura 27)
Figura 27. Parámetros fuera de norma granja pozo El Bosque
Fuente: Elaboración Propia, 2015.
3.4.4. Muestra 4. Pozo Granja Los Cascabeles
Las propiedades físicas: Aspecto, olor, color, turbiedad se encuentran en valores
aceptables para el consumo humano. Por su parte las propiedades químicas
medidas tales como: Cloro, pH, conductividad, fluoruro, calcio, magnesio, sodio +
potasio, hierro, alcalinidad, dureza, índice de Langelier, Aluminio están dentro de los
parámetros normales tanto en la norma venezolana como en la propuesta por la
OMS.
52
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
La salinidad medida alcanzo un valor de 4100 mg/L la cual afecta su sabor, Cloruros
2950 mg/L siendo 300 mg/L el máximo permitido por la norma Venezolana y 250
mg/L por la OMS, el contenido de sulfato es de 449 mg/L no excede la norma
venezolana de 500 mg/L pero si la OMS de 250 mg/L, minerales disueltos fue
determinado en 5614 mg/L siendo 1000 el máximo permitido por ambas normas.
El exámen bacteriológico indica presencia de Heterotrofogos Aerobicos 60 ufc/mL,
coliformes totales en 4 NMP / 100 mL, fecales y heterótrofos aerobios de 4 NMP /
100 mL, cuando el máximo permitido por la norma venezolana es de 1,1 NMP / 100
mL y 0 NMP / 100 mL para la OMS. (Figura 28)
Figura 28. Parámetros fuera de norma granja pozo Los Cascabeles
Fuente: Elaboración Propia, 2015.
3.3.5. Muestra 5. Pozo Granja San Benito (Casa Azul)
Las propiedades físicas: Olor, se encuentran en valores aceptables para el consumo
humano; no obstante, el Aspecto es turbio, el color medido 150 excediendo el
máximo de 15 unidades, la turbiedad alcanzo 85 NTU siendo el máximo de 5 NTU
para ambas normas.
Por su parte las propiedades químicas medidas se encuentran dentro de ambas
normas. El exámen bacteriológico indica presencia de Heterotrofogos Aerobicos 28
53
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
ufc/mL, coliformes totales en 9 NMP / 100 mL, fecales y heterótrofos aerobios de 9
NMP / 100 mL, cuando el máximo permitido por la norma venezolana es de 1,1 NMP
/ 100 mL y 0 NMP / 100 mL para la OMS. (Figura 29)
Figura 29. Parámetros fuera de norma granja pozo San Benito (Casa Azul).
Fuente: Elaboración Propia, 2015.
3.3.6. Muestra 6. Pozo Granja Monte Santo
Las propiedades físicas: El olor y color se encuentran en valores aceptables para el
consumo humano. No obstante su aspecto es ligeramente turbio, la turbiedad es de
10,7 NTU excediendo el máximo de 5 NTU para ambas normas
Por su parte las propiedades químicas medidas tales como: Cloro, pH,
conductividad, sulfato, fluoruro, calcio, magnesio, sodio + potasio, hierro, alcalinidad,
dureza, índice de Langelier, Aluminio están dentro de los parámetros normales tanto
en la norma venezolana como en la propuesta por la OMS.
La salinidad medida alcanzo un valor de 1350 mg/L la cual afecta su sabor, Cloruros
870 mg/L siendo 300 mg/L el máximo permitido por la norma Venezolana y 250
mg/L por la OMS, minerales disueltos fue determinado en 1727 mg/L siendo 1000 el
máximo permitido por ambas normas.
54
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
El exámen bacteriológico indica presencia de Heterotrofogos Aerobicos 72 ufc/mL,
coliformes totales en 4 NMP / 100 mL, fecales y heterótrofos aerobios de 4 NMP /
100 mL, cuando el máximo permitido por la norma venezolana es de 1,1 NMP / 100
mL y 0 NMP / 100 mL para la OMS. (Figura 30)
Figura 30. Parámetros fuera de norma granja pozo Monte Santo.
Fuente: Elaboración Propia, 2015.
3.3.7. Muestra 7. Pozo granja La Estancia
Las propiedades físicas: El olor, color, turbiedad y aspecto se encuentran en valores
aceptables para el consumo humano. Por su parte las propiedades químicas
medidas tales como: Cloro, conductividad, sulfato, fluoruro, calcio, magnesio, hierro,
sodio + potasio, hierro, alcalinidad, dureza,
índice de Langelier, Aluminio están
dentro de los parámetros normales tanto en la norma venezolana como en la
propuesta por la OMS.
La salinidad medida alcanzo un valor de 2990 mg/L la cual afecta su sabor, Cloruros
2150 mg/L siendo 300 mg/L el máximo permitido por la norma Venezolana y 250
55
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
mg/L por la OMS, el contenido de sulfato es de 255 mg/L no excede la norma
venezolana de 500 mg/L pero si la OMS de 250 mg/L minerales disueltos fue
determinado en 3984 mg/L siendo 1000 el máximo permitido por ambas normas.
El exámen bacteriológico indica presencia de Heterotrofogos Aerobicos 20 ufc/mL,
coliformes totales en 2 NMP / 100 mL, fecales y heterótrofos aerobios de 2 NMP /
100 mL, cuando el máximo permitido por la norma venezolana es de 1,1 NMP / 100
mL y 0 NMP / 100 mL para la OMS. (Figura 31)
Figura 31. Parámetros fuera de norma granja pozo La Estancia.
Fuente: Elaboración Propia, 2015.
3.3.8. Muestra 8. Botellón de Agua
Las propiedades físicas: Olor, aspecto, sabor, turbiedad, color, se encuentran en
valores aceptables para el consumo humano. Por su parte las propiedades químicas
medidas se encuentran dentro de ambas normas. El exámen bacteriológico indica
presencia de Heterotrofogos Aerobicos 56 ufc/mL, coliformes totales en 9 NMP / 100
mL, fecales y heterótrofos aerobios de 9 NMP / 100 mL, cuando el máximo permitido
por la norma venezolana es de 1,1 NMP / 100 mL y 0 NMP / 100 mL para la OMS.
(Figura 32)
56
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
Figura 32. Parámetros fuera de norma Botellón de Agua.
Fuente: Elaboración Propia, 2015.
3.3.9. Muestra 9. Tubería (Aducción)
Las propiedades físicas: Olor, aspecto, sabor, turbiedad, color, se encuentran en
valores aceptables para el consumo humano. Por su parte las propiedades químicas
medidas se encuentran dentro de ambas normas. El exámen bacteriológico indica
presencia de Heterotrofogos Aerobicos 25 ufc/mL, coliformes totales en 2 NMP / 100
mL, fecales y heterótrofos aerobios de 2 NMP / 100 mL, cuando el máximo permitido
por la norma venezolana es de 1,1 NMP / 100 mL y 0 NMP / 100 mL para la OMS.
(Figura 33)
Figura 33. Parámetros fuera de norma Tubería (Aducción).
Fuente: Elaboración Propia, 2015.
57
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
3.3.10. Muestra10. Cañada lragorry
Las propiedades físicas: El olor fétido, color verdoso, turbiedad alcanzo 9,42 NTU
siendo el máximo de 5 NTU para ambas normas, color verdadero 30 excede el valor
máximo de 14 unidades para ambas normas.
Por su parte las propiedades químicas medidas tales como: Cloro, conductividad,
fluoruro, calcio, magnesio, hierro, sodio + potasio, hierro, alcalinidad, dureza, índice
de Langelier, Aluminio están dentro de los parámetros normales tanto en la norma
venezolana como en la propuesta por la OMS.
La salinidad medida alcanzo un valor de 429 mg/L la cual afecta su sabor, Cloruros
3750 mg/L siendo 300 mg/L el máximo permitido por la norma Venezolana y 250
mg/L por la OMS, el contenido de sulfato es de 388 mg/L no excede la norma
venezolana de 500 mg/L pero si la OMS de 250 mg/L minerales disueltos fue
determinado en 7116 mg/L siendo 1000 el máximo permitido por ambas normas.
(Figura 34)
Figura 34. Parámetros fuera de norma Cañada lragorry.
Fuente: Elaboración Propia, 2015.
El exámen bacteriológico no se aplicaron por observarse mucha contaminación
biológica producto de la acumulación de desechos orgánicos, domésticos.
58
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
3.4. Medidas preventivas y correctoras para minimizar la contaminación que
posibiliten la accesibilidad de abasto de agua para consumo humano en la
comunidad.
Con el fin de reducir al mínimo la probabilidad de que aparezcan brotes epidémicos,
es preciso vigilar adecuadamente el abastecimiento de agua de consumo, tanto en
condiciones normales como durante el mantenimiento y los periodos en los que se
produce un deterioro transitorio de la calidad del agua. Por lo tanto, al formular metas
de protección de la salud hay que tener en cuenta el funcionamiento del sistema de
abastecimiento de agua de consumo durante las circunstancias transitorias (como la
variación en la calidad del agua de origen, los fallos del sistema y los problemas de
procesamiento).
Tanto las circunstancias transitorias como las derivadas de catástrofes naturales
pueden ocasionar, durante cierto tiempo, un alto grado de degradación de la calidad
del agua de origen y una gran disminución de la eficiencia de muchos procesos;
ambos tipos de situaciones proporcionan una justificación lógica y sólida para aplicar
el principio de las barreras múltiples, aplicado desde hace largo tiempo en la
seguridad del agua. La formulación, aplicación y evaluación de las metas de
protección de la salud ofrecen ventajas.
A. Evaluar las aguas desde el punto de vista higiénico- sanitario, mediante el
control estricto y sistemático bacteriológico de los coliformes totales, fecales y
otras bacterias que pudieran estar presentes en las aguas de abasto.
B. Se recomienda Proponer programas de gestión de la calidad del agua de
consumo comunitaria, es preciso que cuenten con el apoyo activo y la
participación de las comunidades locales. Éstas deben participar en todas las
etapas de dichos programas: los estudios iniciales; las decisiones sobre la
ubicación de pozos comunitarios nuevos, la ubicación de los puntos control de
la calidad agua o la creación de zonas de protección; el monitoreo y la
vigilancia de los sistemas de abastecimiento de agua de consumo; la
notificación de averías, la realización de tareas de mantenimiento y adopción
59
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
de medidas correctoras; y las actividades de apoyo, incluidas las relativas a
prácticas de saneamiento e higiene.
C. Los consumidores pueden, por medio de sus acciones, ayudar a garantizar la
inocuidad del agua que consumen, así como contribuir a mejorar o bien a
contaminar el agua que consumen otros. Tienen la responsabilidad de
asegurarse de que sus acciones no afecten negativamente a la calidad del
agua. La instalación y mantenimiento de redes de fontanería domésticas
deben realizarlas preferiblemente fontaneros cualificados y autorizados (véase
el apartado 1.2.10) u otras personas que tengan los conocimientos precisos
para garantizar que no se producen conexiones cruzadas ni reflujos que
puedan contaminar el sistema de abastecimiento de agua local.
D. Aplicar medidas adecuadas para garantizar que la potabilización y el
almacenamiento adecuado para su consumo, el tratamiento del agua de
consumo proveniente de los pozos de agua resultaría un tanto costosa debe
recibir tratamiento permanente de desinfección (Cloración) y corrección del
pH, por aplicación de cal, en el menor de los casos. La retención del hierro
puede realizarse con aireación y coagulación a pH básico, seguido de
procesos de floculación, sedimentación y filtración.
E. Se recomienda el diseño de redes de tuberías para la distribución a presión de
agua de consumo a viviendas individuales, edificios y grifos comunitarios es
un componente importante que contribuye al progreso y la salud de muchas
comunidades. Esta publicación examina la introducción de contaminantes
microbianos y la proliferación de microorganismos en redes de distribución,
así como las prácticas que contribuyen a garantizar la inocuidad del agua de
consumo en los sistemas de distribución por tuberías.
.
60
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
CONCLUSIONES
Las fuentes de abasto de aguas que consumen los habitantes en la comunidad
campesina San Valentín, Sector Ancón Bajo II, Parroquia Venancio Pulgar, Municipio
Maracaibo.
Están
representadas
por:
Camiones
cisternas,
Agua
mineral
embotelladas con capacidades 19 litros principalmente, Tubería de aducción y Pozos
de agua artesanales.
Las principales fuentes de contaminación que afectan la calidad de las aguas en el
sector llegan al medio ambiente a través de las actividades antrópicas y también
ciertos procesos naturales. Los tipos de contaminantes se dividen en: Contaminantes
inorgánicos: Tales como: hierro, Cloruros, solidos disueltos, otros metales;
Contaminantes
orgánicos:
Que
incluye
pesticidas,
herbicidas,
solventes
Contaminantes microbiológicos: Tales como bacterias, virus y protozoarios.
Los resultados de los análisis fisicoquímicos y bacteriológicos demuestran que: El
agua de la tubería requiere tratamiento convencional completa para su potabilización.
Mientras que las aguas tomadas de los pozos ubicados en las granjas. San Martín,
"2", Los Cascabeles, Monte Santo y La Estancia San Benito, son salobres y para ser
potabilizados requieren un tratamiento de desalinización. La Cañada Iragorry está
altamente contaminada (aguas servidas) por lo cual no es no es una opción segura
como fuente de abastecimiento y su tratamiento resultaría muy costoso para su
potabilización
Se proponen cinco (5) medidas preventivas y correctoras para minimizar la
contaminación que posibiliten la accesibilidad de abasto de agua para consumo
humano en la comunidad.
61
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
RECOMENDACIONES
Evaluar los contenidos de elementos metálicos
y agroquímicos para
pronosticar su grado de nocividad y su posible influencia sobre la salud de los
pobladores.
Realizar Sondeo eléctricos verticales que permitan verificar la presencia de
otros acuíferos más profundos de mejor calidad.
62
�Calidad de agua potable sector Ancón Bajo II
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64
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2015
-
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bdd8fa01e7a08c0393c0e8380d7445e6
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TESIS
Método para la determinación de parámetros racionales
de transporte por tuberías del combustible cubano
crudo mejorado 650
Héctor Luis Laurencio Alfonso
�Página legal
Título de la obra. Método para la determinación de parámetros racionales de
transporte por tuberías del combustible cubano crudo mejorado 650. -- 100 pág
Editorial Digital Universitaria de Moa, año.2012 -1. Autor: Héctor Luis Laurencio Alfonso
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico” Antonio Núñez Jiménez”
Edición: Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización: Miguel Ángel Barrera Fernández
Institución del autor: ISMM ”Antonio Núñez Jiménez”
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2013
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
La licencia completa puede consultarse en:
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INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO DE MOA
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FACULTAD DE METALURGIA Y ELECTROMECÁNICA
MÉTODO PARA LA DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS
RACIONALES
DE
TRANSPORTE
POR
TUBERÍAS
DEL
COMBUSTIBLE CUBANO CRUDO MEJORADO 650
Tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en
Ciencias Técnicas
HÉCTOR LUIS LAURENCIO ALFONSO
Holguín
2012
�MINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO DE MOA
“DR. ANTONIO NÚÑEZ JIMÉNEZ”
FACULTAD DE METALURGIA Y ELECTROMECÁNICA
MÉTODO PARA LA DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS
RACIONALES
DE
TRANSPORTE
POR
TUBERÍAS
DEL
COMBUSTIBLE CUBANO CRUDO MEJORADO 650
Tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en
Ciencias Técnicas
Autor: Prof. Aux., Ing. Héctor Luis Laurencio Alfonso, Ms. C.
Tutores: Prof. Tit., Ing. José Falcón Hernández, Dr. C.
Prof. Aux., Ing. Alberto Turro Breff, Dr. C.
Holguín
2012
�MINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO DE MOA
“DR. ANTONIO NÚÑEZ JIMÉNEZ”
FACULTAD DE METALURGIA Y ELECTROMECÁNICA
MÉTODO PARA LA DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS
RACIONALES
DE
TRANSPORTE
POR
TUBERÍAS
DEL
COMBUSTIBLE CUBANO CRUDO MEJORADO 650
Tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en
Ciencias Técnicas
Autor: Prof. Aux., Ing. Héctor Luis Laurencio Alfonso, Ms. C.
Holguín
2012
�TABLA DE CONTENIDOS
Introducción.
Pág.
1
1. MARCO DE REFERENCIA DE LA INVESTIGACIÓN.
1.1. Introducción.
1.2. Clasificación de los hidrocarburos.
1.2.1. Clases de combustibles cubanos.
1.3. Trabajos relacionados con estudios reológicos de fluidos.
1.4. Modelo reológico del combustible cubano CM-650.
1.4.1. Factores que influyen sobre el comportamiento reológico.
1.4.1.1. Efecto del campo electromagnético.
1.4.1.2. Efecto de la emulsificación.
1.4.1.3. Efecto de la presión.
1.4.1.4. Efecto de los aditivos.
1.4.1.5. Efecto de la temperatura.
1.5. Trabajos relacionados con el transporte de fluidos complejos por tuberías.
1.6. Modelos utilizados en el cálculo de transporte de fluidos seudoplásticos.
1.7. Aplicación del transporte de combustibles por tuberías.
1.7.1. Ventajas del transporte por sistemas de tuberías.
1.8. Conclusiones del capítulo.
2. MATERIALES
Y
MÉTODOS
RELACIONADOS
CON
EL
TRANSPORTE DEL COMBUSTIBLE CUBANO.
2.1. Introducción.
2.2. Procedimientos metodológicos sobre la determinación del gradiente de
presión en conductos circulares.
2.3. Expresiones para la determinación de pérdidas de presión por resistencias
locales.
2.4. Expresiones para la determinación de costos y potencia hidráulica de
transporte.
2.5. Modelo de la variación de temperatura del fluido en la tubería.
2.6. Técnicas experimentales utilizadas.
2.6.1. Procesamiento estadístico de los datos.
2.6.2. Proceso de identificación del modelo del gradiente de presión.
2.7. Conclusiones del capítulo.
3. RESULTADOS EXPERIMENTALES Y OBTENCIÓN DE LOS
PARÁMETROS RACIONALES EN EL TRANSPORTE DEL
COMBUSTIBLE CUBANO CM-650.
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3.1. Introducción.
3.2. Características fisicoquímicas del combustible cubano CM-650.
3.2.1. Resultados experimentales de la reología del combustible cubano
CM-650.
3.3. Análisis de la influencia de la temperatura en las propiedades del
combustible cubano CM-650.
3.4. Adecuación del modelo de variación de temperaturas en la tubería.
3.5. Análisis del modelo del gradiente de presión.
3.5.1. Obtención de los parámetros del modelo del gradiente de presión.
3.5.2. Descripción de la influencia de la temperatura sobre las pérdidas de
presión.
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�3.6. Proceso para la obtención de la temperatura racional de transporte del
combustible cubano CM-650.
3.6.1. Obtención de la temperatura racional de transporte del combustible
cubano CM-650, estudio de casos.
3.7. Valoración de los impactos de la investigación.
3.7.1. Análisis económico.
3.7.2. Aporte social.
3.7.3. Impacto ambiental.
3.8. Conclusiones del capítulo.
CONCLUSIONES GENERALES.
RECOMENDACIONES.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
ANEXOS.
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100
�SÍNTESIS
En el presente trabajo se realiza un estudio teórico y experimental, donde se desarrollan
relaciones funcionales para variaciones de presión en tuberías durante el transporte del
combustible cubano CM-650. La revisión bibliográfica pone en evidencia las limitaciones
de los trabajos analizados, en cuanto a desarrollo de modelos matemáticos y correlaciones
empíricas que permitan evaluar los efectos simultáneos de la fuerza viscosa y de mezcla
durante el transporte de fluidos por tuberías en régimen laminar. A partir del estudio
experimental se hace la caracterización considerando el comportamiento reológico del
combustible; en ella se modela el comportamiento de la viscosidad aparente con relación al
gradiente de velocidad y la temperatura, observándose que el combustible presenta
comportamiento seudoplástico para las diferentes temperaturas experimentadas. Se
proponen modelos que conforman un método apropiado para la evaluación y
racionalización del proceso de transporte por tuberías, el que tiene en cuenta las principales
propiedades físicas del combustible pesado CM-650. Los modelos y correlaciones
propuestas, posibilitan la simulación de pérdidas de presión y potencia hidráulica para
fluidos seudoplásticos que se transportan en régimen laminar, considerándose los efectos
de mezclado entre capas de flujo y el intercambio térmico en las tuberías. Con el propósito
de contribuir a soluciones relacionadas a los métodos aplicables para el flujo de fluidos no
newtonianos, se analizan las incidencias más significativas al determinar la temperatura
racional de bombeo, como son el consumo de energía e impactos sociales y ambientales
del proceso de transporte del combustible.
INTRODUCCIÓN
�El sector industrial es el mayor consumidor de portadores energéticos, por lo que ocupa en
Cuba un lugar importante en los lineamientos para la eficiencia económica. El adecuado
rendimiento de los equipos electromecánicos en las instalaciones industriales y el uso
racional de los recursos energéticos disponibles, inciden considerablemente en la reducción
de los costos productivos.
En este escenario se produce un incremento de la generación eléctrica, principalmente a
partir del petróleo crudo cubano. Con la ampliación productiva de estas fuentes nacionales
dedicadas al desarrollo energético, se accede a un mayor uso del combustible crudo pesado
en el sector industrial y a la vez se disminuyen las importaciones de portadores energéticos
(Somoza y García, 2002).
La transportación de los combustibles en las centrales termoeléctricas cubanas y la
industria minero metalúrgica, cobra importancia primaria en el trasiego por sistemas de
tuberías desde los puertos hasta los depósitos y su posterior destino hacia las plantas. Estos
sistemas difundidos mundialmente, cuando operan en los parámetros de máxima eficiencia,
son de gran efectividad económica y ambiental con respecto a los demás medios de
transporte de combustibles pesados.
Los sistemas de tuberías para el transporte de combustibles resultan tan eficaces que
existen hoy en el mundo miles de kilómetros. En Cuba, la transportación por oleoductos,
desde 1999 hasta el 2007, aumentó desde un 21 hasta un 24 %, siendo el oleoducto
Varadero-Matanzas un claro reflejo del desarrollo actual entre las inversiones ejecutadas
en la industria petrolera cubana, el mismo elimina la transportación del petróleo crudo por
barco en este litoral (Laurencio, 2007b).
El mayor problema en el transporte de los petróleos crudos cubanos, radica en que estos
son fluidos de elevada viscosidad con comportamiento no newtoniano, que cambian esa
propiedad en función del gradiente de velocidad, requiriéndose de la determinación de
modelos reológicos que describan su comportamiento de flujo (Laurencio, 2008). Las
investigaciones que se han realizado desde 1997 con petróleos pesados y sus mezclas
(CM-650; CM-1100 y CM-1400), arrojan características tales como bajo grado API, alto
contenido de hidrocarburos aromáticos, asfaltenos, elevado contenido de azufre, nitrógeno
y la presencia de hidrocarburos altamente inestables (Om et al., 2004).
El combustible cubano CM-650, formulado a partir de mezclas de petróleo crudo cubano
de alta viscosidad, presenta numerosas dificultades para su transporte y manejo,
requiriéndose de técnicas especiales para la mejora de sus propiedades. Lo anterior
conlleva a que se estudien vías a través de las cuales pueda mejorarse la fluidez del
combustible pesado. El calentamiento del combustible a una temperatura adecuada para el
bombeo constituye la alternativa más usual y viable aplicada en la actualidad.
Por otra parte, se conoce que las teorías para la determinación de las propiedades
reológicas y de transporte de líquidos y mezclas no conducen a un método teórico de
estimación, sino a técnicas empíricas basadas en la evaluación de algunas constantes a
partir de la estructura o propiedades físicas del fluido del que se trate. Los métodos
utilizados para la estimación de las pérdidas de carga en tuberías se basan en estudios y
correlación de datos experimentales (Costa, 1984; Turro, 2002; Laurencio, 2007a).
La situación actual del equipamiento, la instrumentación y las líneas de transporte,
asociada a la falta de métodos, tecnologías y procedimientos, no favorece la puesta en
práctica del transporte eficiente del combustible cubano CM-650. En tal sentido se han
identificado las siguientes deficiencias:
Desconocimiento de las propiedades de transporte del combustible cubano CM-650,
debido a la insuficiencia de estudios en este campo.
�
Falta de datos para la proyección, selección y obtención de los parámetros racionales
de transporte del combustible crudo cubano.
Los métodos de cálculo disponibles para el estimado de los parámetros energéticos en
instalaciones de transporte han sido elaborados a partir de datos experimentales,
obtenidos para sistemas particulares y no existe un método apropiado para determinar
los parámetros racionales de transporte del combustible.
En las condiciones actuales de operación, no se garantizan los parámetros adecuados
para el desempeño eficiente del proceso de transporte del combustible pesado.
Para la solución de las deficiencias mencionadas, se requiere de estudios que permitan
determinar las propiedades y parámetros racionales de transporte del combustible cubano
CM-650, a partir de su naturaleza reológica y de la determinación de los gradientes de
presión en las tuberías; por lo que este trabajo se convierte en una obra con un aporte
novedoso que contribuirá al funcionamiento racional de las instalaciones de bombeo en
puertos, plantas de generación eléctrica e industrias metalúrgicas.
Se presenta como situación problémica que el desarrollo de la ciencia y la tecnología, no
ha avanzado a profundidad en el estudio y perfeccionamiento de métodos apropiados para
los diferentes sistemas de transporte de combustibles cubanos, lo que dificulta en gran
medida su diseño, selección y evaluación a nivel industrial. A pesar de las disímiles
limitaciones se busca mejorar la eficiencia de los procesos productivos y los medios de
producción relacionados con el tema en cuestión.
Dada la situación planteada, se observan insuficiencias en el conocimiento de las
propiedades del combustible cubano CM-650 y sus regularidades ante variaciones de
temperatura, dificultándose la correcta selección y el establecimiento de los parámetros
racionales de transporte, lo que conduce al aumento del consumo energético e ineficiencia
en las instalaciones de bombeo. Como consecuencia de la irracionalidad para la selección
de temperaturas de flujo, en la mayoría de los casos se han encontrado temperaturas de
bombeo muy superiores a la racional (Laurencio, 2010).
El problema científico a investigar radica en:
Inconsistencia de los métodos de cálculo relacionados con las principales propiedades y el
comportamiento reológico del combustible cubano CM-650, lo que imposibilita el
adecuado estudio de selección, evaluación y obtención de parámetros racionales en los
sistemas de transporte por tuberías.
Se establece como objeto de la investigación:
El proceso de transporte por tuberías del combustible cubano CM-650.
Campo de acción:
Reducción del consumo energético, basado en el establecimiento de parámetros racionales
de transporte por tuberías.
Dado el problema a resolver se plantea como hipótesis:
Si se establecen las principales propiedades físicas y reológicas del combustible cubano
CM-650 y las expresiones matemáticas que describan las regularidades del proceso de
flujo por tuberías; es posible obtener un método para la selección y evaluación eficiente de
los sistemas de transporte, a partir del establecimiento de parámetros racionales,
incluyendo variables tales como temperatura, caída de presión y condiciones de
transportación.
Con relación a la hipótesis, se plantea como novedad científica:
Establecimiento del modelo de viscosidad aparente, los parámetros reológicos y la
interrelación de las propiedades termofísicas que describen las regularidades del
combustible crudo mejorado cubano CM-650.
�
Propuesta de un método para la evaluación y obtención de parámetros racionales de
transporte por tuberías del combustible crudo mejorado cubano CM-650, incluyéndose
en el gradiente de presión los efectos simultáneos de mezclado, intercambio térmico y
efecto viscoso.
El ajuste de modelos matemáticos que representen el comportamiento de flujo y
fenómenos físicos de los sistemas de transporte, la simulación con técnicas modernas de
sus características y la implementación de nuevas tecnologías constituyen el punto de
partida para la eficiencia energética en el sector industrial.
Se define como objetivo del trabajo:
Obtener un método apropiado para la proyección, evaluación y búsqueda de los parámetros
racionales de transporte del combustible cubano CM-650; basado en el establecimiento de
las propiedades, el modelo reológico y los gradientes de presión en las tuberías.
Para cumplir el objetivo general, se plantean los siguientes objetivos específicos:
1. Realizar las investigaciones teóricas y experimentales de las propiedades y parámetros
de transporte del combustible cubano CM-650.
2. Analizar la influencia de la temperatura en las propiedades del combustible.
3. Proponer un método de cálculo conformado por un conjunto de ecuaciones, que tenga
en cuenta las características reológicas y fenomenológicas del sistema de flujo.
4. Contribuir a la racionalización de los costos de transportación, sobre la base de la
mejora de los métodos de cálculo, al tenerse en cuenta los efectos reales de flujo de
fluido en tuberías.
De acuerdo con el objetivo propuesto, se plantean las siguientes tareas del trabajo:
1. Planteamiento de las limitaciones teóricas y expresiones empíricas desarrolladas para el
cálculo de las pérdidas de presión al ser aplicadas al combustible cubano CM-650.
2. Planificación y realización de experimentos.
3. Obtención de los parámetros del modelo reológico y del gradiente de presión.
4. Simulación de las características de transporte del combustible cubano CM-650, para la
obtención de la temperatura racional de bombeo.
5. Análisis de las incidencias económicas y ambientales en los sistemas estudiados de
transporte de combustibles.
Los métodos y técnicas de investigación empleados en el trabajo son los siguientes:
1. Técnica de investigación bibliográfica en los archivos de las empresas, las revistas
científicas, las oficinas de registro de patentes y los textos clásicos.
2. Método sistémico para procesar el conocimiento científico referido a la temática
abordada en el presente trabajo.
3. Método histórico-lógico para el estudio del desarrollo de las teorías relacionadas con el
proceso de flujo de combustibles pesados por tuberías y accesorios.
4. Método inductivo-deductivo para el establecimiento de las limitaciones de las teorías
y las expresiones empíricas desarrolladas en el mundo para la determinación del
gradiente de presión en el caso de fluidos complejos.
5. Método de modelación físico-matemática para la obtención de los modelos
propuestos, basado en los principios del movimiento de fluidos no newtonianos.
6. Método de investigación experimental para obtener los datos experimentales
necesarios para validar y describir las principales regularidades del proceso de flujo del
combustible pesado cubano.
7. Técnicas computacionales para el procesamiento estadístico de los datos
experimentales, la validación del modelo matemático y obtención de los parámetros
racionales de transporte.
Aportes metodológicos:
�
Se establece un método para el cálculo, evaluación y obtención de la temperatura
racional de bombeo en los sistemas de transporte del combustible cubano CM-650;
cuya aplicación puede generalizarse a otros tipos de fluidos.
Los resultados y modelos propuestos para describir el sistema de flujo del combustible
por tuberías, pueden ser introducidos en temas de asignaturas afines a las carreras de
Ingeniería Mecánica, Química y Metalúrgica.
Aportes prácticos:
La aplicación de los modelos reológicos obtenidos, permiten determinar el
comportamiento del fluido, los valores de sus parámetros y estimar la viscosidad
aparente en función de la temperatura y el gradiente de velocidad.
La investigación permite disminuir los costos de transporte del combustible cubano
CM-650, mediante el perfeccionamiento de los métodos de cálculo y la reducción del
consumo energético.
Producción científica del autor sobre el tema de la tesis:
Como parte del proceso investigativo el autor defendió exitosamente su tesis de maestría,
la cual estuvo relacionada con la temática investigada; presentó siete trabajos en eventos
científico-técnicos y realizó dos publicaciones en revistas científicas. Además dirigió,
como tutor, nueve tesis de ingeniería y una tesis de maestría, las que se vinculan
directamente con el tema de investigación doctoral. Los eventos, publicaciones y tutorías
antes mencionadas se relacionan en el anexo VII del presente trabajo.
�CAPITULO I
1. MARCO DE REFERENCIA DE LA INVESTIGACIÓN
1.1. Introducción
El papel que desempeñan los sistemas de transporte en las industrias petrolíferas es
considerable en los tiempos actuales. La instalación de un nuevo oleoducto requiere de
estudios previos significativos, en los cuales, se tienen en cuenta todas las variantes que
pudieran acortar o beneficiar el proceso de transporte.
El análisis riguroso de estudios en este campo, permite detectar de forma preliminar las
diferentes características y deficiencias que se manifiestan entre las investigaciones
realizadas, las teorías existentes y los múltiples elementos relacionados con el transporte de
petróleos pesados por sistemas de tuberías. En tal sentido, se declara como objetivo del
capítulo:
Establecer el estado del arte a partir de la revisión bibliográfica relacionada con las
propiedades de fluidos y su transporte por tuberías, orientado a la fundamentación de la
investigación del combustible cubano CM-650.
En el desarrollo de la investigación se han consultado diferentes trabajos con resultados
reconocidos; la revisión bibliográfica ha estado dirigida a dos líneas fundamentales:
Las investigaciones efectuadas en los últimos años sobre la temática de fluidos no
newtonianos desde el punto de vista científico, técnico y práctico.
La información relacionada con el enfoque teórico-metodológico.
Los métodos sistémicos de análisis del conocimiento científico se sintetizan según Guzmán
(2001), permitiendo sustentar teóricamente el trabajo investigativo. En la búsqueda de la
base teórica metodológica, fue necesaria la aplicación de métodos que permitieran la
identificación y el análisis de los diferentes aspectos que tributan al proceso de transporte
de fluidos por tuberías como sistema integrado. El análisis del sistema de flujo se basó en
la obtención del gradiente de presión creado entre el inicio y el final de la tubería de
transporte, a partir del conocimiento del modelo reológico del combustible crudo cubano
CM-650; además de tener en cuenta el gradiente de temperatura que evidencia el fluido al
transportarse por las tuberías.
1.2. Clasificación de los hidrocarburos
A los hidrocarburos se les define como compuestos químicos de carbón e hidrógeno;
elementos como el metano, etano, propano, butano y pentano entre otros forman parte de
estos. La génesis del petróleo, se ubica en el depósito y descomposición de organismos de
origen vegetal y animal, que hace millones de años quedaron atrapados en rocas
sedimentarias en ambientes marinos o próximos al mar y que fueron sometidos a enormes
presiones y elevadas temperaturas. La palabra petróleo, proveniente del latín “petroleum” y
significa aceite de piedra (Momemer, 2004; Laurencio, 2007b).
Se ha encontrado petróleo en todos los continentes excepto en el Antártico, sin embargo, el
petróleo no se encuentra distribuido uniformemente en el subsuelo del planeta. Al analizar
petróleo de procedencias diversas, de manera general puede decirse que lo forman los
siguientes elementos químicos: de 76 a 86 % de carbono y de 10 a 14 % de hidrógeno. A
veces contiene algunas impurezas mezcladas como oxígeno, azufre y nitrógeno; también se
han encontrado huellas de compuestos de hierro, níquel, vanadio y otros metales.
El petróleo se localiza en el subsuelo, impregnado en formaciones de tipo arenoso y
calcáreo. Asume los tres estados físicos de la materia (sólido, líquido y gaseoso) según su
composición, temperatura y presión a la que se encuentra. Los yacimientos de petróleos
crudos están constituidos por hidrocarburos líquidos, bajo las condiciones de presión y
�temperatura del depósito, su viscosidad es medida a la temperatura original del yacimiento
y a la presión atmosférica, como un líquido estabilizado libre de gas.
Dependiendo del número de átomos de carbono y de la estructura de los hidrocarburos que
integran el petróleo, se presentan diferentes propiedades que los caracterizan y determinan
su comportamiento como combustibles, lubricantes, ceras o solventes (Ocampo et al.,
1997; Om et al., 2004).
Según el predominio de uno de los compuestos característicos, los petróleos se pueden
clasificar en:
1- Petróleo de base parafínicas.
Predominan los hidrocarburos saturados o parafínicos.
Son muy fluidos de colores claros y bajo peso específico (aproximadamente 0,85 kg/l).
Por destilación producen abundante parafina y poco asfalto.
Proporcionan mayores porcentajes de nafta y aceite lubricante.
2- Petróleo de base asfáltica o nafténica.
Predominan los hidrocarburos etilénicos y diétilinicos, cíclicos ciclánicos (llamados
nafténicos) y bencénicos o aromáticos.
Son muy viscosos, de coloración oscura y mayor peso específico (aproximadamente
0,950 kg/l).
Por destilación producen un abundante residuo de asfalto. Las asfaltitas o rafealitas
argentinas fueron originadas por yacimientos de este tipo, que al aflorar perdieron sus
hidrocarburos volátiles y sufrieron la oxidación y polimerización de los etilénicos.
3- Petróleo de base mixta.
De composición por bases intermedias, formados por toda clase de hidrocarburos:
saturados, no saturados (etilénicos y acetilénicos) y cíclicos (ciclánicos o nafténicos y
bencénicos o aromáticos).
La mayoría de los yacimientos mundiales son de este tipo.
En la práctica es común hablar de clases de petróleos crudos de acuerdo al peso específico,
expresado en una escala normalizada por el Instituto Estadounidense del Petróleo
(American Petroleum Institute). En la tabla 1.1 se muestra la clasificación de los petróleos
crudos en términos de su densidad, aunque hay que enfatizar que la producción de diversos
yacimientos productores está asociada a un solo tipo (Ávila, 1995).
Tabla 1.1. Clasificación de los petróleos según su densidad.
Petróleo crudo
Densidad (g/cm³)
Densidad (grados
API)
1
Extra pesado
≥ 1,0
≤ 10,0
2
Pesado
1,01 ÷ 0,92
10,1 ÷ 22,3
3
Mediano
0,91 ÷ 0,87
22,4 ÷ 31,1
4
Ligero
0,86 ÷ 0,83
31,2 ÷ 39
5
Superligero
< 0,83
> 39
Fuente: Ávila (1995).
Esta escala es llamada densidad API, o comúnmente conocida como grados API (Ávila,
1995), donde:
�º API
141,5
15ºC
131,5 .
.
.
.
.
.
.
.
.(1.1)
Siendo: ρ15ºC - densidad a 15,6 ºC; (kg/m3).
Para asegurar un mejor valor económico de los hidrocarburos en propósitos comerciales,
los combustibles crudos vendidos nacional e internacionalmente son en general mezclas de
petróleos de diferentes densidades.
1.2.1. Clases de combustibles cubanos
En Cuba se han utilizado diferentes clases de combustibles, obtenidos a partir del petróleo
crudo al mezclarlo con otras sustancias para el mejoramiento de sus propiedades, las que
favorecen el proceso de transporte y de combustión (Prieto, 2008).
Estas clases son:
1. FC-900: está compuesto por 55 % de crudo cubano mezclado con 45 % fuel oil de alto
contenido de vanadio, más un dispersante de asfaltenos a 100 p.p.m. (este combustible
comenzó a producirse en el año 1996).
2. Crudo mejorado 650 (CM-650).
3. Crudo mejorado 1100 (CM-1100).
4. Crudo mejorado 1400 (CM-1400).
Los crudos mejorados CM-650, CM-1100 y CM-1400 se obtienen al mezclar petróleo
crudo con nafta y un dispersante de asfaltenos a 100 p.p.m. (estos combustibles comienzan
a elaborarse a partir del año 1997). Los números que representan a cada uno de los
combustibles definen la viscosidad en centistokes (cSt) a 50 oC (Prieto, 2008).
Las características fisicoquímicas de los combustibles cubanos varían considerablemente
con respecto a los combustibles de producciones internacionales, por lo que se caracterizan
como combustibles de baja calidad (Om et al., 2004; Laurencio, 2010). Estas
características traen múltiples dificultades en las líneas de transporte y en los generadores
de vapor, desde su preparación, manipulación y quema. Su alto contenido de asfaltenos
disminuye el poder calórico neto y tienden a formar lodos volátiles propensos a coquizarse
en las zonas de bajas temperaturas. En ocasiones estos combustibles pueden presentar
inestabilidad por calentamiento al mezclarse o al diluirse con otro combustible.
Según Trapeznikov (2011), la inestabilidad y la incompatibilidad son fenómenos
interrelacionados y tradicionalmente son identificados por:
Inestabilidad: es la tendencia de un combustible a formar sedimentos por calentamiento
o por envejecimiento, últimamente se ha ampliado esta definición a la tendencia del
combustible a efectuar otros cambios tales como el aumento de su viscosidad.
Incompatibilidad: es la tendencia de un combustible a formar sedimentos cuando se
mezcla con otros combustibles. Así, dos combustibles estables por separados, pueden
formar sedimentos al mezclarse.
Los fenómenos de inestabilidad provocan dificultades por la formación de sedimentos en
intercambiadores de calor, tanques de almacenamiento y tuberías de transporte. A mayor
contenido de azufre en el combustible crudo cubano, se observa un incremento en el
contenido de asfaltenos y una disminución del contenido de carbono (Prieto, 2008;
Om et al., 2004).
1.3. Trabajos relacionados con estudios reológicos de fluidos
Desde fines del siglo XVIII y a lo largo del siglo XIX, la mecánica de los fluidos se ve
enriquecida por los estudios teóricos y experimentales de Henri Darcy, por su discípulo y
continuador H. Bazin y por el médico Jean Poiseulle, interesado en la circulación de la
�sangre. Sobresalieron también en el aspecto teórico Julios Weibach y Gottlieh Hagen, y se
destacan los científicos Lagrange, Helmholtz, Saint-Venatt, Ventura y Pitot entre otros
(Otero, 1989; Laurencio, 2007b; Ochoa, 2011).
El primer intento de incluir los efectos de la viscosidad en las ecuaciones de gobierno de la
dinámica de fluidos se debió al ingeniero francés Claude Navier en 1827 e
independientemente al matemático británico George Stokes, quien en 1845 perfeccionó las
ecuaciones básicas para los fluidos viscosos incompresibles. Actualmente se les conoce
como ecuaciones de Navier-Stokes (Laurencio, 2007b; Ochoa, 2011). En Cuba el
desarrollo de los estudios de fluidos no newtonianos no se promueve hasta después del
triunfo de la Revolución, y han devenido una de las bases principales del progreso
científico-técnico en este campo de la ciencia.
Refiriéndose a la viscosidad de los fluidos y en específico a los no newtonianos, muchos
han sido los autores que abordan esta temática, de vital importancia, en el desarrollo de la
investigación del flujo de fluidos.
En este aspecto resultan interesantes los trabajos de De la Paz (2002); Caldiño y Salgado
(2004), que presentan una metodología para obtener funciones reológicas en forma
simplificada, de utilidad para ajustar modelos de cálculo para fluidos con altas
concentraciones. En los mismos se observó y evaluó la influencia del componente sólido
en el valor de la viscosidad, aunque en ambos casos no se tuvieron en cuenta otros factores
influyentes en la viscosidad de mezclas, como el pH y diámetro medio de las partículas, lo
que limita la aplicación de la metodología.
Se señala como principal limitación de estos trabajos, no tener en cuenta el
comportamiento reológico del fluido para variaciones de la temperatura; siendo esta
variable de gran influencia en la estructura y propiedades de la materia, según refieren los
resultados obtenidos por diferentes investigaciones (Branco y Gasparetto, 2003; Da Silva
et al., 2005; Dak et al., 2007; Sánchez et al., 2008; Andrade et al., 2009; Vandresen et al.,
2009; Trapeznikov, 2011).
Khatib (2006) propone un modelo matemático que correlaciona la viscosidad de fluidos
seudoplásticos con el gradiente de velocidad y el índice de flujo, ajustado por un
coeficiente que ha sido determinado de forma experimental, nombrado como constante de
tiempo de deformación; este modelo se ha relacionado con la viscosidad del fluido cuando
el gradiente de velocidad tiende desde cero hasta infinito.
El avance tecnológico en la industria del petróleo se debe en buena medida a las
herramientas y metodologías proporcionadas por la física. En particular, los estudios
reológicos y dieléctricos se pueden considerar como los más conocidos y eficaces para
estudiar los petróleos parafínicos y asfalténicos (Maruska y Rao, 1987).
En los últimos años las herramientas aplicadas al estudio, caracterización y control de
crudos asfalténicos y parafínicos, aparecen como técnicas altamente promisorias mediante
la aplicación de campos eléctricos y magnéticos, ya sea por separado o combinadas sus
acciones con el efecto de la temperatura. El comportamiento electrorreológico de los
petróleos crudos, debido a la presencia de asfaltenos, es un campo totalmente nuevo que
puede desentrañar algunas características aún desconocidas de estos últimos; la aplicación
de campos eléctricos en petróleos con contenido de agua puede acelerar el rompimiento
entre el enlace de fases dispersas y continuas (Mechetti et al., 2000).
Harms (1991) a partir del estudio reológico de un petróleo parafínico, propuso un método
para controlar la acumulación de depósitos de parafina en la tubería de producción y líneas
de flujo. La exitosa herramienta previene la obstrucción de la tubería por sedimentos
utilizando la caracterización reológica a diferentes temperaturas.
�Wang (1991); Wang y Dong (1995) realizaron estudios del comportamiento de la
viscosidad en diferentes petróleos pesados, comparando la acción de la temperatura y el
campo magnético sobre el área de flujo. En todos los casos la viscosidad disminuyó y
según sus recomendaciones el generador de campo magnético puede ser conectado a la
tubería en el sistema de bombeo mecánico.
Chen et al. (1994) investigaron el efecto de la aplicación del campo eléctrico alterno en la
viscosidad del petróleo pesado y su emulsión, donde se observó la formación de largas
cadenas de gotas entre electrodos, que resulta de los dipolos inducidos en las gotas de agua
en presencia del campo eléctrico, similar a lo observado en fluidos electrorreológicos.
Mechetti y Zapana (2000a); Mechetti y Zapana (2000b); Mechetti et al. (2000), presentan
resultados de estudios del comportamiento reológico de petróleos crudos asfalténicos a
diferentes temperaturas y bajo la acción del campo eléctrico. Investigaron el
comportamiento viscosimétrico de un petróleo crudo argentino de baja viscosidad con 7 %
de contenido de asfaltenos; donde encuentran una dilatancia atípica para un crudo de baja
viscosidad relativa y también una anomalía termorreológica (mayor viscosidad para una
mayor temperatura), resultados análogos a lo planteado por Ferro et al. (2004). La
dilatancia mostrada se explica por la presencia de partículas cargadas en suspensión
coloidal, lo que podría atribuírsele en este caso a la presencia de asfaltenos.
Por otro lado Mechetti et al. (2001) llevaron a cabo estudios electrorreológicos de
petróleos crudos y emulsiones; ellos analizaron el comportamiento de la viscosidad en
condiciones de flujo para diferentes velocidades de deformación e intensidades de campo,
donde observaron un rompimiento rápido de la emulsión, lo que resulta de gran
importancia para el proceso de extracción de agua en los crudos. Similar al trabajo antes
mencionado, en Balan et al. (2008) caracterizan el comportamiento reológico de un
petróleo crudo al ser tratado mediante variaciones del campo eléctrico y magnético para
diferentes temperaturas. Mediante este estudio se demostró la relación de variaciones de la
viscosidad para distintas temperaturas e intensidades del campo electromagnético.
En las últimas décadas se han realizado varios estudios comparativos de viscosidad
relacionados con el método de emulsión de los petróleos pesados; aunque no es el método
más empleado en el transporte de petróleos, se resaltan los resultados obtenidos con la
Oriemulsión en Venezuela; se encuentran además los trabajos de Romo (1993); Romo
(1998), donde se determina que las emulsiones con un 70 % de petróleo pesado y 5 % de
sustancia tensoactiva, tienen una alta fluidez porque la viscosidad se ha reducido a menos
de 1/10 de la viscosidad del petróleo pesado si se logra formar una emulsión directa.
Vita et al. (2001) en sus estudios relacionados con propiedades reológicas de un petróleo
pesado mexicano y la estabilidad de sus emulsiones, determinaron que el petróleo
mantenía un comportamiento seudoplástico a diferentes condiciones de temperatura de
experimentación. Ellos lograron obtener estabilidades hasta de nueve meses,
considerándose resultados satisfactorios al compararse la disminución significativa de la
viscosidad de la emulsión con la viscosidad del petróleo sin emulsionar.
Similar a los trabajos antes descritos, en Díaz y Falcón (2004a), se encuentran los
resultados del estudio reológico al petróleo crudo cubano y la preparación de emulsiones,
empleando productos de la pirólisis como agente emulsionante (patente de Falcón et al.,
1995), donde se establecen consideraciones sobre el transporte de estas emulsiones por
tuberías, sus ventajas y limitaciones.
De igual manera Ferro (2000); Ferro et al. (2004) a partir del estudio reológico realizado a
un petróleo crudo cubano, precisan la influencia de determinadas variables en la
preparación de emulsiones, emplean productos de la pirólisis para su utilización como
pinturas asfálticas. En el trabajo experimental se emplearon dos tipos de agentes
�emulsionantes. En los estudios reológicos de los petróleos se observaron comportamientos
seudoplásticos y plástico ideal para todos los casos.
Benítez et al. (2004) analizan la influencia de aditivos en las propiedades físicas del crudo
cubano. Los resultados mostraron que existe influencia notable en el por ciento de carbón,
cenizas, densidad, viscosidad y valor calórico, alejándose para algunas concentraciones de
las normas establecidas para estos parámetros. Demuestran que las propiedades físicas del
combustible con las muestras de aditivo presentan cierta variación respecto al combustible,
en cuanto a punto de inflamación y por ciento de agua no existe influencia de los aditivos.
En Díaz y Falcón (2004b), se exponen los resultados del estudio reológico de un petróleo
crudo cubano y sus emulsiones; se brinda información de las investigaciones llevadas a
cabo en este campo así como se obtienen experimentalmente las curvas de flujo en
viscosímetros rotacionales para el petróleo crudo cubano y 17 emulsiones elaboradas. De
forma similar Manals y Falcón (2005) analizan la influencia que presentan los productos
de pirólisis y los agentes emulsionantes sobre la tensión superficial y las propiedades del
petróleo crudo cubano.
Falcón et al. (2006) describen algunos resultados de un estudio llevado a cabo sobre la
estabilidad de las mezclas de combustible y su comportamiento reológico. La estabilidad
se evaluó por propiedades macroscópicas tales como la viscosidad y la densidad. También
se estudió el efecto de los agentes tensoactivos en estas mezclas y la estratificación de las
muestras durante el almacenaje.
Laurencio y Delgado (2008a) efectúan el estudio reológico a un petróleo crudo cubano y
sus emulsiones; se determinó que tanto el petróleo como la emulsión presentaban
comportamiento seudoplástico, por lo que se propusieron los modelos para la estimación
de sus parámetros reológicos. Laurencio y Delgado (2008b) incluyen la influencia de la
temperatura en los modelos antes mencionados, obteniéndose un resultado de mayor
aplicabilidad práctica.
Resultados similares han sido obtenidos por Cárdenas y Fonseca (2009), en la modelación
reológica de asfaltos convencionales y por Balagui et al. (2010); Bourbon et al. (2010);
Chenlo et al. (2010); Colby (2010); Risica et al. (2010), en la caracterización reológica de
sistemas hidrocoloides en diferentes niveles de concentración y de temperatura.
1.4. Modelo reológico del combustible cubano CM-650
Desde el punto de vista reológico los fluidos se clasifican en newtonianos y no
newtonianos, a su vez los fluidos no newtonianos quedan clasificados en tres grupos
(Skelland, 1970; Tejeda, 1985; Perry, 1988; Garcell et al., 1988; Díaz, 1990; Darby, 2001;
Turro, 2002; Gardea, 2008; Laurencio, 2009b).
En los fluidos newtonianos existe una relación lineal entre el esfuerzo cortante aplicado y
la velocidad de deformación resultante (figura 1.1a), siguiendo de esta forma la ley de
Newton de la viscosidad, a diferencia de los no newtonianos (figura 1.1b, c, d, e).
Según Laurencio (2009a) el combustible cubano CM-650 presenta un comportamiento no
newtoniano del tipo seudoplástico, partiendo de que su viscosidad es función del gradiente
de velocidad y por tanto, cambia con la variación de dicho gradiente, aún cuando se
mantienen la temperatura y otras condiciones constantes. Aunque no se analiza la
influencia de la temperatura en el rango de operación de bombeo; se demuestra que su
viscosidad disminuye con el incremento del gradiente de velocidad; donde esta comienza a
fluir apenas se les aplica un esfuerzo cortante > 0, (figura 1.1b). Su curva de flujo se
describe por el modelo de Ostwald de Waele, (ecuación 1.2):
x, y
dv
K x
dy
n
.
.
.
.
.
.
.
.
.(1.2)
�Donde: n - índice de flujo; (adimensional). K - índice de consistencia másica; (Pa∙s).
d vx
- gradiente de velocidad; (1/s).
dy
Según Khatib (2006), la viscosidad aparente de acuerdo con la ecuación 1.2 viene dada por
la relación:
o
a K
n 1
.
.
.
.
.
.
.
.
.(1.3)
Para los líquidos seudoplásticos y dilatantes el gradiente de velocidad en la tubería se
puede expresar en función de la velocidad media del fluido (v) y del índice de flujo (n),
mediante la ecuación 1.4.
o
3 n 1 8 v
.
.
.
.
.
.
.
.(1.4)
.
4n D
Al representar gráficamente la relación del esfuerzo de corte como función del gradiente de
velocidad, se obtienen las curvas que describen el comportamiento reológico de los fluidos
newtonianos y no newtonianos, las que se denominan curvas de flujo (figura 1.1).
Figura 1.1. Curvas de flujo típica: (a)- newtoniano; (b)- seudoplástico; (c)- dilatante; (d)plástico ideal (Bingham); (e)- plástico real. Fuente: Garcell (2001).
La clasificación reológica tiene su aplicación fundamentalmente en la correcta selección de
métodos aplicables a la evaluación de instalaciones, por ejemplo, para determinar la caída
de presión necesaria para que un material no newtoniano fluya por una tubería de diámetro
conocido, lo que favorece significativamente al objetivo de la investigación del transporte
del combustible pesado (Laurencio et al., 2011). En el anexo 2 se pueden observar, de
forma general, los modelos reológicos que no se han especificado en este acápite.
1.4.1. Factores que influyen sobre el comportamiento reológico
En las industrias química, minera y petrolera se presenta el flujo multifásico a través de
tuberías, muy complejo de modelar debido a la presencia de varias fases (Kunii, 1991).
Estas mezclas de comportamiento no newtoniano, en algunos casos presentan un esfuerzo
de corte inicial (Gillies et al., 1991; Doron y Barnea, 1995); la reología de estos sistemas
se ha estudiado por años y desafortunadamente la mayoría de las aproximaciones
matemáticas basadas en sistemas ideales, son de uso limitado para definir el
comportamiento reológico al variarse diferentes factores.
En los sistemas coloidales, el efecto de las propiedades de superficie se debe
fundamentalmente a que el comportamiento reológico es afectado considerablemente por
la densidad de carga superficial y por la fuerza iónica del medio dispersante, lo que influye
directamente sobre la interacción neta entre las partículas (Turro, 2002).
�La interacción neta es la suma de un componente repulsivo y un componente atractivo.
Cuando la interacción neta es repulsiva, se observa un comportamiento newtoniano, en
cambio, cuando la interacción neta es atractiva el fluido puede exhibir un comportamiento
seudoplástico o plástico, debido a la formación de agregados o flóculos, o de una estructura
espacial (Cerpa, 1997; Cerpa y Garcell, 1998; Cerpa y Garcell, 1999).
Resulta evidente que el efecto de las propiedades superficiales sobre la reología es un
fenómeno de carácter universal, donde diferentes factores pueden influir en su
comportamiento. En el proceso de explotación de petróleos, varios factores tienen efecto
directo en el comportamiento reológico y en gran medida son aplicados como métodos
para mejorar la viscosidad de los mismos. Entre los factores involucrados en el proceso de
transporte de petróleos se pueden analizar los efectos del campo electromagnético, la
emulsificación, la presión, los aditivos y como factor principal la temperatura.
1.4.1.1. Efecto del campo electromagnético
En los fluidos con características coloidales, se manifiestan significativamente los
fenómenos electrocinéticos y otras propiedades superficiales, que pueden ser afectados por
la presencia del campo electromagnético. En los fluidos cuya distribución de tamaño
muestra altos volúmenes de partículas finas se revelan también estos fenómenos,
modificándose el equilibrio de atracción-repulsión entre partículas al desplazarse hacia la
atracción, debido al predominio de las fuerzas de Van der Waals (Tang y Li, 1986;
Urakami, 1990; Szymula et al., 2000; Balan et al., 2008). Hasta el momento no se han
reportado los efectos del campo electromagnético en las propiedades del combustible
cubano CM-650, por resultar muy costosa su aplicación práctica.
1.4.1.2. Efecto de la emulsificación
Los tipos más comunes de emulsiones de petróleos son aquellas en las que el aceite se
dispersa en agua, en cuyo caso el sistema se conoce como emulsiones oleoacuosas o
cuando el agua se dispersa en el aceite para formar emulsiones hidrooleosas (Oberbremer
et al., 1990; Bayvel y Orzechowsky, 1993; Nehal et al., 1999; Momemer, 2004).
El comportamiento reológico de las emulsiones es más complicado que el de las
suspensiones sólidas en líquido, ya que las partículas dispersas en las emulsiones son
deformables por naturaleza (Pal y Masliyah, 1990). En la categoría de alta relación de
aceite-agua, las emulsiones se comportan como fluidos seudoplásticos (Schramm, 1992;
Laurencio y Delgado, 2008a). El comportamiento reológico depende fundamentalmente
del diámetro promedio de las gotas de la fase interna, así como de la concentración.
La emulsificación normalmente requiere de la presencia de un tercer componente con
actividad interfacial que es adsorbido en la interfase de las gotas en la fase dispersa,
denominado surfactante, este facilita la formación de la emulsión y prolonga su estabilidad.
El método de formulación de emulsiones de petróleo para su aplicación en el transporte,
requiere de equipamientos específicos, que de no realizarse un estudio económico
adecuado se encarecería el proceso de transporte.
1.4.1.3. Efecto de la presión
La viscosidad de los líquidos a temperaturas inferiores a la normal de ebullición no está
muy afectada para valores moderados de la presión; a presiones muy elevadas la
viscosidad puede aumentar considerablemente. Al parecer, esta última, crece con la
complejidad molecular, pero no se tiene ningún método seguro de estimación de la
viscosidad y en general de las propiedades reológicas de los líquidos a bajas temperaturas y
elevadas presiones (Costa, 1984; Hunter, 2007).
1.4.1.4. Efecto de los aditivos
En ocasiones, distintos tipos de aditivos, capaces de modificar la concentración real de la
fase dispersa del sistema, afectan notablemente la reología de este tipo de fluidos (Balagui
�et al., 2010; Bourbon et al., 2010; Chenlo et al., 2010; Colby, 2010). Además, cualquier
sustancia que pueda modificar la carga superficial de la fase dispersa y por tanto su
capacidad para atraerse o repelerse modifican drásticamente el comportamiento reológico
de los sistemas constituidos por varias fases (Benítez et al., 2004; Risica et al., 2010).
En las mezclas de petróleo con presencia de aditivos, un papel importante, en muchos
casos, lo tiene el orden del mezclado y de la adición de los componentes de la mezcla,
porque la reversibilidad o la ruptura del sistema depende mucho de la estructura que se
logre al final de la preparación de la mezcla (cuando se detiene la agitación)
(Falcón, 2011). El combustible cubano CM-650, es formulado a partir de la aplicación del
efecto de aditivos en su viscosidad y en la dispersión de los asfaltenos.
1.4.1.5. Efecto de la temperatura
En principio, el comportamiento del fluido siempre y cuando no exista ninguna reacción o
proceso físico, pudiera seguir un comportamiento de acuerdo con la ley de Arrhenius. En
general, en la mayoría de los líquidos y suspensiones se ha observado una disminución de
la viscosidad con el incremento de la temperatura (Balagui et al., 2010; Bourbon et al.,
2010; Chenlo et al., 2010; Colby, 2010); en el caso de los fluidos seudoplásticos el
parámetro más afectado es el índice de consistencia másica, notándose poca incidencia en
el índice de flujo (Branco y Gasparetto, 2003; Da Silva et al., 2005; Dak et al., 2007;
Sánchez et al., 2008; Laurencio y Delgado 2008b; Andrade et al., 2009; Vandresen
et al., 2009).
La disminución de la viscosidad se debe a dos efectos principales (Garcell, 1993;
Laurencio y Delgado 2008b; Cárdenas y Fonseca, 2009; Trapeznikov, 2011):
Disminución de la viscosidad del medio dispersante.
Debilitamiento de las estructuras formadas por las partículas al aumentar la
temperatura.
Paul (1978); Pelaez y Stachenco (1999) plantean que por debajo del punto de
enturbiamiento ciertos crudos tienen un rápido aumento de viscosidad debido a la
precipitación de parafina y debilitamiento de enlace entre componentes. El efecto de la
temperatura sobre la viscosidad de líquidos se representa mediante la ecuación 1.5 (Reid y
Sherwood, 1966; Laurencio y Delgado, 2008b; Andrade et al., 2009; Vandresen et al.,
2009; Trapeznikov, 2011):
C e Bt . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.(1.5)
Donde: µ - coeficiente dinámico de viscosidad; (Pa∙s). t - temperatura; (ºC).
C y B - constantes, cuyos valores dependen de la relación de µ y de t.
De acuerdo con la ecuación 1.5, la viscosidad de los líquidos disminuye exponencialmente
con el aumento de la temperatura. En la práctica, la aplicación del efecto de la temperatura
para la disminución de la viscosidad del combustible es el método de mayor aplicabilidad,
prevaleciendo la dificultad de que la temperatura de transporte se selecciona de manera
irracional (Laurencio y Delgado, 2008b; Nikolaev, 2011).
1.5. Trabajos relacionados con el transporte de fluidos complejos por tuberías
Para el transporte de fluidos no newtonianos, los estudios existentes son limitados a casos
muy específicos, donde diferentes factores han sido analizados. Un ejemplo de estos
estudios es mostrado por Nakayama et al. (1980) con la determinación de las caídas de
presión a través de una tubería. Se comprobó la presencia de valores altos en las pérdidas
de energía atribuidos a la naturaleza del comportamiento no newtoniano del fluido.
En los estudios realizados por García y Steffe (1987); Liu y Masliyah (1998) se subraya la
importancia que tiene la consideración del esfuerzo de cedencia en la correcta predicción
�de las pérdidas de presión en la tubería; en este caso las predicciones del coeficiente de
fricción se relacionaron con el índice de flujo, los números de Reynolds y Hedstrom.
En la revisión bibliográfica resultaron significativos los estudios precedentes dedicados al
hidrotransporte, los que han servido de aporte a la comprensión de los métodos que
describen el comportamiento del flujo de fluidos complejos en tuberías. Dentro de estos
trabajos se destacan los resultados de Ivenski (1957); Iakovlev y Dalkov (1961); Pérez
(1979) donde sobre la base de las investigaciones teóricas y experimentales, determinaron
los parámetros y los regímenes racionales de hidrotransporte de diferentes minerales.
Por otra parte, Pakrovskaya (1985) realiza un amplio estudio teórico-experimental donde
se abordan temas muy importantes entre los que se destacan: características, parámetros y
regímenes de transportación de hidromezclas de diferentes grados de saturación y la
efectividad del transporte de fluidos bifásicos.
Se encuentra como dificultad de los cuatro trabajos anteriormente descritos, que los autores
no determinan las relaciones de las propiedades reológicas en sus investigaciones; lo cual
dificultaría el escalado a otras condiciones de transporte de los fluidos estudiados al no
poder utilizar apropiadamente los criterios de semejanza en la extrapolación del factor de
fricción, tanto para el régimen laminar como para el régimen turbulento.
Manssur y Rajie (1988) desarrollaron una ecuación explícita generalizada para el factor de
fricción de fluidos newtonianos y no newtonianos en conductos circulares y no circulares,
considerada por sus creadores como un paso primario en el desarrollo de una expresión
universal para la determinación del factor de fricción de todo tipo de fluido, conducto y
régimen de circulación, para la cual se utiliza el criterio generalizado de Reynolds.
Wojs (1993) al realizar estudios friccionales en tuberías lisas y rugosas con soluciones
diluidas de polímeros, desarrolló una ecuación teórico-experimental que aunque concuerda
adecuadamente con los resultados experimentales, su aplicación se encuentra limitada por
estar el factor de fricción de Darcy implícito en la ecuación.
En Izquierdo (1989); Izquierdo et al. (2001) se obtiene gráfica y analíticamente la relación
entre el coeficiente de pérdida hidráulica por rozamiento (
Reynolds (Re*). El análisis se realiza determinándose los diferentes regímenes de
transporte de las tuberías. De forma similar, Suárez (1998) hace referencia a la elaboración
del modelo físico-matemático del movimiento de suspensiones de mineral por tuberías,
basado en los resultados de las investigaciones de las propiedades reológicas y la
determinación de las pérdidas específicas de presión para el movimiento de las
hidromezclas de mineral en régimen turbulento.
Turro (2002) a partir del modelo matemático, propone un sistema de correlaciones para el
cálculo y evaluación de las instalaciones de hidrotransporte de colas, que provienen de los
resultados de la caracterización realizada al fluido para diferentes temperaturas. En este
trabajo no se tiene en cuenta el estado no estacionario del proceso, al no contemplar en el
modelo el gradiente de temperatura durante el recorrido del fluido en las tuberías.
Ávila et al. (2007) plantea modelos matemáticos para el transporte hidráulico de café a
través de tuberías de PVC de 88 mm. Propone una nueva ecuación con relación a la
pérdida de presión que incluye el efecto de cambios en la concentración de sólidos en la
mezcla. Esta ecuación permite la predicción de los gradientes de pérdida de carga para el
rango experimentado de velocidades y concentración en transporte de mezcla.
Relacionado con la modelación del flujo de fluidos no newtonianos en general, Davidson
et al. (2004) muestran un estudio teórico de algunos sistemas de ecuaciones en derivadas
parciales no lineales que describen el comportamiento de ciertas clases de fluidos no
newtonianos; obtienen un modelo para fluidos plásticos Bingham, seudoplásticos y
dilatantes en densidad variable, no descrito en trabajos precedentes.
�Pedroso et al. (2000) a partir del modelo de Otswald de Waele, obtuvieron la expresión
para el cálculo de la velocidad media de transporte de un fluido y los gradientes de
velocidad a que son transportadas las mieles y meladuras en un conducto, lo que posibilitó
obtener el perfil universal de distribución de la velocidad a través de la sección de un
conducto circular, en dependencia del valor del índice de flujo. Este resultado brinda la
posibilidad de representar los diferentes tipos de perfiles de velocidad en el flujo laminar.
Adhikari y Jindal (2000) incorporaron el concepto de las redes neuronales en el cálculo de
las pérdidas de presión en tuberías, para lo cual manejaron fluidos de comportamiento no
newtoniano; se obtienen errores de predicción menores a 5,4 % con respecto a los valores
experimentales. De forma similar Sánchez (2002) realiza un estudio numérico de mecánica
de fluidos 2D en una contracción brusca para fluidos no newtonianos tipo ley de potencia
de Ostwald de Waele. Se emplean dos métodos de resolución, el método de los volúmenes
finitos y el método de los elementos finitos para la resolución de las ecuaciones de
momentum lineal y de continuidad. En ambos métodos se estudia el comportamiento del
fluido para diferentes índices de flujo.
Perona (2003) reportó los resultados obtenidos en la transición de régimen laminar a
turbulento para purés de frutas diluidas; se consideró que las discrepancias observadas en
su estudio pueden atribuirse a los efectos viscoelásticos de los fluidos.
Entre las investigaciones relacionadas para el transporte de petróleos pesados por tuberías
se pueden encontrar varios trabajos como el de Liang (1999), donde se presentó resultados
comparativos de pruebas para transporte de crudo tratado magnéticamente a grandes
distancias a través de oleoductos. Las pruebas se corrieron en un aparato de tratamiento
magnético para varias intensidades y diferentes configuraciones del campo magnético bajo
ciertas temperaturas, flujo y caída de presión. Las deducciones mostraron que los factores
más importantes en el tratamiento son la temperatura y el campo magnético.
Placencia y Martínez (2000); Martínez y Eguez (2001), arribaron a conclusiones
significativas en el sentido de la aplicación de las propiedades reológicas de petróleos
ecuatorianos al transportarse por tuberías, a pesar de no tenerse en cuenta los criterios de
semejanza, importantes a la hora de extrapolar los resultados a escala industrial. En estos
trabajos se realiza el estudio solamente para tuberías de una pulgada.
Resultados reportados por García (2003), muestran diferencias significativas en la
predicción del gradiente de presión entre modelos homogéneos, cuya única diferencia es la
forma de evaluar la viscosidad de mezcla de petróleo. Haoulo y García (2004), observaron
un marcado efecto de la densidad de mezcla en el gradiente de presión debido a los
cambios de energía cinética y adicionalmente evaluaron el efecto de la viscosidad del
líquido en el gradiente de presión total. Sin embargo, no evaluaron el efecto de las
propiedades de mezcla en el gradiente de presión total.
Mansoori (2005) describe la conducta electrocinética de ciertos crudos vinculándolos con
la fluidodinámica. Plantea que cuando el crudo ingresa a la tubería se genera una diferencia
de carga entre asfaltenos y los demás componentes del petróleo, creándose un campo de
potencial entre la pared de la tubería y el fluido; la diferencia de potencial que se opone al
movimiento del flujo multifásico. Como resultado de la diferencia de carga, las partículas
tienden a contrafluir debido a la transferencia de carga, conocida como corriente de
pérdida o potencial espontáneo.
Salazar et al. (2005) presentan un análisis teórico del problema de transporte de recortes de
perforación en pozos horizontales. La solución del modelo permite evaluar el
comportamiento del gradiente de presión como función de la velocidad, la fracción de
volumen de recortes total y la relación de la altura del lecho estacionario y del diámetro de
�la tubería. Los resultados numéricos se compararon con datos experimentales,
encontrándose una comparación satisfactoria entre los perfiles medidos y los simulados.
Haoulo et al. (2005) evalúan el efecto de la densidad y de la viscosidad dinámica de
mezcla en la determinación del gradiente de presión longitudinal de flujo de petróleo
bifásico en tuberías horizontales para un fluido seudohomogéneo. Se evaluaron 16
ecuaciones de viscosidad de mezcla y cuatro ecuaciones de densidad de mezcla (anexo 1).
La evaluación del desempeño de los diferentes modelos para determinar el gradiente de
presión, se realiza comparando los resultados obtenidos por cada modelo con 93 datos
experimentales.
Concha et al. (2006) proponen un modelo matemático para predecir el crecimiento de la
zona de mezcla que se genera entre combustibles derivados del petróleo como
consecuencia de su transporte secuencial por poliductos. La mayor dificultad para aplicar
el modelo es el cálculo del coeficiente efectivo de transferencia de masa, motivo por el
cual se han desarrollado diferentes correlaciones empíricas para su cálculo.
García y Haoulo (2007) realizan un estudio experimental y teórico para evaluar diferentes
modelos empíricos y mecanicistas utilizados comúnmente para predecir patrones de flujo
bifásico de petróleo en tuberías horizontales y ligeramente inclinadas. Se evaluó la
precisión de las predicciones de cuatro modelos mecanicistas y dos modelos de correlación
utilizados comúnmente en la literatura especializada para determinar patrones de flujo. En
general, los modelos seleccionados tienen un porcentaje de acierto mayor al 75 % con
respecto al patrón de flujo experimental.
Mediante el estudio realizado por Frigaard et al. (2007) se proponen los modelos de
desplazamiento por tubería de un petróleo crudo, los mismos son aplicables a diferentes
regímenes de flujo, en consideración con diferentes diámetros de tubería, lo cual amplia el
campo de aplicación de los modelos para casos prácticos.
Japper et al. (2009) analizan el flujo de polímeros en tuberías, para el caso en estudio se
determinó la relación del factor de fricción mediante la experimentación del gradiente de
presión, para mezclas newtonianas y no newtonianas del tipo seudoplásticas. Las
correlaciones obtenidas fueron expresadas en función del número de Reynolds,
evidenciándose ciertas desviaciones del modelo tradicional en el caso del régimen laminar,
atribuidas al efecto de esfuerzos de cortes perpendiculares a la velocidad del fluido en la
tubería, manifestado en los líquidos de viscosidad elevada.
Para la optimización de los sistemas de flujo de fluidos por tuberías, la función objetivo es
usualmente formulada en términos de costos fijos y pocas veces se tienen en cuenta los
costos de energía (Abebe y Solomatine, 1998; Walski, 2001). Investigadores como Goulter
y Bouchart (1990); Loganathan et al. (1995); Xu y Goulter (1999); Tanyimboh y
Templeman (2000); Martínez (2007), utilizan sólo los costos de inversión durante la
formulación, los cuales no representan resultados satisfactorios de optimización.
Chiong (1985); Hechavarría (2009) incluyen en la función objetivo los costos energéticos,
donde los costos de inversión totales de capital incluyen además de los costos fijos, en
función de los diámetros y las longitudes de las tuberías, los costos variables producto del
bombeo directo. El objetivo del procedimiento es minimizar los costos anuales de capital y
los costos energéticos anuales, donde los costos fijos están restringidos a los costos de
inversión de las tuberías (Martínez et al., 2007).
En tal sentido resulta significativo para el caso de fluidos no newtonianos, el trabajo de
Díaz y Hechavarría (1999) realizado a partir de Skelland (1970), ambos presentan una
metodología para el cálculo del diámetro óptimo de tubería, aplicable a cualquier tipo de
fluido no newtoniano. Plantean que los costos debidos a tuberías y accesorios pueden
representar una parte importante de la inversión total de una planta química.
�Dentro de los trabajos reportados sobre la influencia de las propiedades reológicas en el
comportamiento de la característica operacional de equipos de bombeo, se han reportado
numerosos resultados que contribuyen al desarrollo de esta esfera de la ciencia.
Según lo planteado por Bienvenido (1973); Roque (1989); Turiño (1999); Santos y Martín
(1999); León y Percy (2000); Turro (2002), sobre la influencia de las propiedades
reológicas en el comportamiento de la característica operacionales de equipos de bombeo,
el método más simple para la obtención de los parámetros de funcionamiento y de
reconstrucción de las características al variar la viscosidad se basa en el empleo de
coeficientes de corrección específico para cado fluido, obtenidos por vía experimental.
La revisión bibliográfica descrita no da respuesta satisfactoria a la problemática tratada. En
la mayoría de los casos se trata la fenomenología de fluidos no newtonianos, que aunque
sirven de base para la investigación no describen en su totalidad el fenómeno estudiado (el
transporte de fluidos a temperaturas superiores a la del ambiente y las irregularidades del
flujo en régimen laminar). El planteamiento impone la necesidad de dedicar una
investigación que contribuya a la mejora de la eficiencia energética en los sistemas de
transporte del combustible cubano CM-650, a partir del establecimiento de los parámetros
racionales basados en las propiedades reológicas y de transporte de este fluido.
1.6. Modelos utilizados en el cálculo de transporte de fluidos seudoplásticos
El parámetro más importante del flujo en tuberías es el gradiente de presión. El
comportamiento del gradiente de presión como función de la velocidad en un fluido no
newtoniano y en particular el de petróleos pesados, es sustancialmente diferente del
comportamiento newtoniano (Doron y Barnea, 1995; Doron et al., 1997). La predicción de
las caídas de presión y los patrones de flujo constituyen un problema muy complejo, donde
las dos aproximaciones principales que se han usado son relacionadas a continuación.
1) Correlaciones de datos empíricos, usando potencialmente un razonamiento semi-teórico
como por ejemplo los resultados de Newitt et al. (1955); Turian y Yuan (1977); Suárez
(1998); Izquierdo et al (2001); Turro (2002); Laurencio (2007b).
2) Desarrollo de aproximaciones teóricas basadas en una modelación fenomenológica, tal
como los modelos de dos capas de Wilson (1988); Televantos et al. (1979); Gillies et al.
(1991) y los modelos de tres capas de Doron et al. (1997).
La principal limitación de los modelos teóricos existentes, consiste en su imposibilidad
para predecir de manera suficientemente exacta los efectos de mezclado y cambio de
densidad del fluido en las tuberías, mientras que las correlaciones empíricas tienen un
intervalo limitado de aplicabilidad, cuando no están concebidas bajo criterios de
semejanzas para la extrapolación del factor de fricción (Nikolaev, 2011).
Los números adimensionales principales que permiten establecer el criterio de semejanza
en diferentes condiciones del flujo de fluidos (Otero, 1989; Laurencio, 2007b), son:
Número de presión:
H p
.
.
.
.
.
.
.
.
.(1.6)
v2 v2
2 g 2
Donde: H - altura de presión; (m). v - velocidad media del fluido; (m/s). Δp - diferencia de
presión; (Pa). ρ - densidad; (kg/m3).
Número generalizado de Reynolds para fluidos seudoplásticos y dilatantes (Garcell, 2001;
Turro, 2002), el que se describe por la ecuación 1.7:
�81n D n v 2n 4 n
Re *
.
K
3 n 1
n
.
.
.
.
.
.(1.7)
Donde: n - índice de flujo; (adimensional). D - diámetro de la tubería; (m). K - índice de
consistencia másica; (Pa·s).
Estos números se suelen ordenar en la forma siguiente (ecuación 1.8):
k2
k3
H k k0 L Re*k 4 .
.
.
.
.
.
.(1.8)
v 2 1 D D
2 g
Donde: k1, k2, k3, k4 - coeficientes de ajuste del modelo. k0 - rugosidad de la tubería; (m).
Esta expresión evidencia el efecto del escalado al variar las dimensiones de la tubería y
condiciones de transporte del fluido, la cual se puede reducir a la ecuación de
Darcy-Weibach (ecuación 1.9):
H L
.
.
.
.
.
.
.
.
.(1.9)
v2
D
2 g
Donde: λ - coeficiente de fricción por rozamiento del fluido; (adimensional). L - longitud
de la tubería; (m).
a
k
.
.
.
.
.
.
.
.(1.10)
k1 0 Re*c .
D
El coeficiente o factor de fricción es un parámetro de diseño importante al considerar las
pérdidas de energía mecánica en el transporte de fluidos a través de tuberías, ya sea para
evaluar la potencia necesaria, o para estimar el diámetro del conducto (Welty et al., 1976;
Bandala, 2001; Ibarz et al., 2001; Vélez, 2003). Este coeficiente de fricción puede
obtenerse con la pérdida de presión que se da en un segmento de tubo o accesorio, o bien
puede evaluarse por medio de modelos o gráficas propuestas para tal propósito (Charm,
1971; Foust et al., 1980; Macedo, 2000; Macedo et al., 2001; Gardea, 2008). La
información que existe en este sentido, ha sido desarrollada principalmente para fluidos de
tipo newtoniano y los trabajos que se han realizado en fluidos no newtonianos
independientes del tiempo (Steffe et al., 1986; Ibarz et al., 2001; Vélez, 2003; Perona,
2003; Sablani y Shayya, 2003), no relacionan el intercambio térmico y el efecto de
mezclado en el transporte del fluido.
De forma similar Darby (2001); Gardea (2008), tratan el factor de fricción de Fanning (fF)
(para este caso fF =
) mediante la gráfica obtenida por Dodge y Metzner para fluidos
que se ajustan a la ley de potencia, adaptada por Levenspiel (1986) (figura 1.2), en la cual
se incluyó el flujo laminar con mezcla según Laurencio et al. (2011).
�Figura 1.2. Diagrama del factor de fricción para fluidos seudoplásticos.
Fuente: Gardea (2008).
Según Martínez y Linares (2001) el coeficiente de fricción para el manejo de fluidos
seudoplásticos se puede ajustar a la ecuación 1.11, obtenida por Manssur y Rajie (1988):
* Re* n e Re*n .
.
.
.
.
.
.
.(1.11)
En la que los parámetros ψ y β son coeficientes determinados experimentalmente.
Este modelo no incluye los efectos de la rugosidad de la tubería (e/d) para la determinación
del coeficiente de fricción de fluidos no newtonianos, lo cual limita su aplicación.
Para el caso de tuberías rugosas, Wojs (1993) propone la siguiente ecuación:
1
B
A log
1 n
λ*
Re* λ * 2
e / d
α
.
.
.
.
.(1.12)
La ecuación anterior, según plantea su autor, fue derivada del modelo de ley de potencia y
generalizada para soluciones diluidas de polímeros, cuya concentración y peso molecular
están contenidos en los parámetros A y B, los que son determinados experimentalmente.
Por otra parte, Darby (2001) recomienda un conjunto de correlaciones para la
determinación del factor de fricción de Fanny (ecuación 1.13):
f 1 f L
f
8
8 1 / 8
.
.
.
.
.
.
.
.(1.13)
f Tr
Donde: f L - factor de fricción laminar. f T - factor de fricción turbulento. f T r - factor de
fricción de transición. - coeficiente de modelo.
Los factores de fricción del modelo y el coeficiente se determinan por las expresiones
propuestas por Darby (2001):
16
fL
. .
.
.
.
.
.
.
.
.
.(1.14)
Re*
T
�fT
0,0682 n 0.5
Re*1 / 1,872,39n
.
.
.
.
.
.
.
.
.(1.15)
.
.
.
.
.
.(1.16)
f Tr 1,79 10 4 Re*0, 4140,757n e 5, 24n .
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.(1.17)
Re* Recr
1 4
El número de Reynolds crítico se determina por la siguiente ecuación.
Re crit. 2100 875 1 n . .
.
.
.
.
.
.
.(1.18)
La simulación de pérdidas de presión en tuberías para el transporte del combustible pesado
a partir de los modelos antes descritos, muestran notables desviaciones con relación a las
pérdidas experimentales, obtenidas bajo las mismas condiciones de la simulación
(Laurencio et al., 2011).
1.7. Aplicación del transporte de combustibles por tuberías
En el mundo del petróleo, los oleoductos y los buques tanqueros son los medios por
excelencia para el transporte del crudo. El oleoducto es el complemento indispensable y a
veces el competidor del navío de alta mar, mediante el cual se conduce el petróleo desde el
yacimiento hasta el puerto de embarque, del yacimiento directamente a la refinería o del
puerto de desembarco a la refinería.
El transporte de petróleo tiene dos momentos netamente definidos; el primero es el traslado
de la materia prima desde los yacimientos hasta la refinería donde finalmente será
procesado para obtener los productos derivados; el segundo momento es el de la
distribución cuando los subproductos llegan hasta los centros de consumo.
Los oleoductos principales son tuberías de acero cuyo diámetro puede medir hasta más de
0,8 m y se extienden a través de grandes distancias, desde los yacimientos hasta las
refinerías o los puertos de embarque. Están generalmente enterrados y protegidos contra la
corrosión mediante revestimientos especiales.
La construcción de un oleoducto que tiene que cruzar montañas, ríos y desiertos,
constituye una gran tarea de ingeniería. El sistema de transporte de hidrocarburos por
tuberías resulta el más eficiente y económico cuando se han tenido en cuenta los
parámetros racionales de operación en diseño.
1.7.1. Ventajas del transporte por sistemas de tuberías
El transporte por tuberías tiene una gran aplicación en las industrias y en el laboreo de
minas; además, en la industria metalúrgica tiene efectividad para la transportación de
concentrados de materiales no ferrosos, carbón, petróleo, gas, materias primas hacia
plantas metalúrgicas y puertos marítimos (Laurencio, 2007b; Trapeznikov, 2011).
En la actualidad, en las industrias cubanas, se utilizan diversas formas de transportación,
cobrando mayor auge el transporte por tuberías, debido a que tiene gran efectividad
económica con respecto a los demás sistemas de transporte.
La efectividad del transporte por tuberías progresa principalmente por la aplicabilidad y la
posibilidad de simplificar la longitud de la vía según las características del relieve, y se
logra una productividad anual de la instalación superior a otros sistemas de transporte. El
transporte por tuberías posee significativas ventajas en comparación con el transporte
ferroviario, automotriz y marítimo, tales como:
Garantiza un proceso tecnológico continuo con la disminución considerable del
volumen de las operaciones principales.
Facilidad en la variación de la dirección y superación de obstáculos.
Ausencia de vías de transporte especiales.
Eleva la productividad del trabajo.
� Poca necesidad en servicio de personal.
Posibilita la automatización de todo el proceso de transportación.
No existen pérdidas del material durante su transportación.
Las instalaciones y equipos principales son de pequeño tamaño y de poco peso.
El material puede ser beneficiado simultáneamente durante su transportación.
La desventaja principal de este tipo de transporte se debe a los gastos elevados de energía,
asociados a la operación fuera de los parámetros racionales y deposición de sedimentos en
las tuberías. Estas desventajas son compensadas con las disímiles ventajas que se ofrecen
en el caso de transportar combustibles pesados con el establecimiento de sus parámetros
racionales de flujo.
Las investigaciones dentro del transporte por tuberías, específicamente del desplazamiento
de flujos líquidos, se han desarrollado en tres direcciones fundamentales (Turro, 2002;
Laurencio, 2007b):
Trabajos experimentales con la posterior generalización de los resultados.
Trabajos teóricos, donde se trata de hallar la expresión matemática y la aplicación
física de los procesos que tienen lugar cuando se trasladan fluidos.
Trabajos que buscan el enlace de la teoría con los resultados prácticos.
1.8. Conclusiones del capítulo
En la literatura citada, se hace referencia general al estudio de las propiedades
reológicas y de flujo de suspensiones acuosas con partículas, pulpas minerales,
polímeros, combustibles pesados, extrapesados y emulsiones; encontrándose poca
información sobre estos aspectos para las mezclas de combustibles pesados de Cuba.
La esencia física del proceso de flujo por tuberías del combustible pesado cubano
CM-650 es poco conocida, a esto se añaden las imprecisiones de las teorías científicas
existentes para la predicción del gradiente de presión en los sistemas de tuberías,
teniendo en cuenta variaciones de temperaturas y mezclado durante el transporte del
fluido.
Es insuficiente la información acerca del establecimiento de los parámetros racionales
de transporte del combustible cubano CM-650 a través de tuberías; de ahí la necesidad
del estudio teórico y experimental de este sistema en particular.
�CAPITULO II
2. MATERIALES Y MÉTODOS RELACIONADOS CON EL TRANSPORTE DEL
COMBUSTIBLE CUBANO
2.1. Introducción
Los conocimientos teóricos acerca del comportamiento y propiedades de transporte del
combustible cubano CM-650, contribuyen a la selección de métodos apropiados para la
solución de problemas asociados a la evaluación y diseño de los sistemas de transporte por
tuberías de este fluido en las industrias cubanas; en tal sentido los objetivos del capítulo se
sintetizan en:
Establecer la investigación teórica y métodos que posibilitan describir las propiedades
y comportamiento de flujo del combustible cubano CM-650.
Describir las diferentes técnicas experimentales a utilizar en la investigación.
2.2. Procedimientos metodológicos sobre la determinación del gradiente de presión
en conductos circulares
En los cálculos de ingeniería, se prefiere hacer uso de las expresiones que relacionan el
factor de fricción de Fanning o el factor de fricción de Darcy con el número de Reynolds y
con otros números adimensionales, tanto en régimen laminar como en turbulento, los
cuales son correlacionados de forma experimental.
Las expresiones más difundidas en la literatura para el régimen laminar, las cuales
relacionan los parámetros antes señalados, presentan ciertas limitaciones que se
manifiestan en desviaciones de su predicción en los sistemas de flujo con diámetros
relativamente grandes (Laurencio et al., 2011). Es por ello que se hace evidente la
necesidad de determinar expresiones y métodos apropiados para la evaluación del
transporte de petróleo, como es el caso específico de la mezcla que constituye el
combustible cubano CM-650.
La obtención del modelo teórico-experimental para el transporte del combustible se
elabora a partir del uso simultáneo de las ecuaciones de balance de masa, de momentum y
de energía, considerándose los efectos de los esfuerzos de mezclado entre capas de flujo
(Vennard y Streeter, 1986; García, 2003; Mansoori, 2005; Japper et al., 2009).
En general, las pérdidas de presión en las tuberías deben determinarse mediante
experimentación. Esto implica que parte de la energía disponible se convierte en energía
intrínseca durante un proceso irreversible. Las pérdidas ocurren cuando parte de la energía
disponible durante el flujo de un fluido se convierte en energía térmica a través de esfuerzo
cortante viscoso y turbulencia (Streeter et al., 2000; Moring, 2006).
Para el análisis de los esfuerzos que intervienen en el flujo del combustible por la tubería,
se consideró una sección de tubería inclinada con movimiento del fluido hacia arriba y un
ángulo ( ) desde la posición horizontal, según se indica en la figura 2.1.
�Figura 2.1. Esquema estructural utilizado en la obtención del modelo.
Al modelo de flujo homogéneo referenciado por Haoulo et al. (2005), para este caso se le
adicionó el gradiente de presión causado por el mezclado entre capas de flujo en la tubería
((dp/dx)m), basándose en los planteamientos de Nekrasov (1968); Nekrasov (1990);
Vennard y Streeter (1986); Streeter et al. (2000); Garcell (2001), los que refieren que:
La corriente laminar no se puede considerar carente de torbellinos, porque aún sin
presentar torbellinos bien manifestados, con el movimiento de traslación surge un
movimiento de rotación ordenado de partículas aisladas del líquido alrededor de su
centro instantáneo con velocidades angulares determinadas (Nekrasov, 1968;
Nekrasov, 1990).
Las ecuaciones tradicionales para el cálculo del gradiente de presión, se cumplen bien
para tuberías de diámetros relativamente pequeños; para tubos de grandes diámetros se
detectan ciertas desviaciones entre los valores calculados y los experimentales
(Garcell, 2001).
En los problemas de ingeniería, se consideran despreciables los esfuerzos de corte
perpendiculares a la dirección del movimiento del fluido, denominado con frecuencia
como corriente de arrastre. En los fluidos dominados por la acción viscosa, este efecto
no puede ser despreciado (Vennard y Streeter, 1986; Streeter et al., 2000).
Teniendo en cuenta los planteamientos antes mencionados, las ecuaciones básicas de
conservación de masa y de momentum del modelo homogéneo para flujo en tuberías con la
modificación propuestas se expresa como:
Continuidad:
d
.
.
.
.
.
.
.
.
.(2.1)
v 0 . .
dx
Momentum:
dv dp P p dp
g sen .
.
.
.
.
.(2.2)
dt dx
A
dx m
Donde: A- área de la sección transversal;(m2), P - perímetro de la tubería; (m). θ - ángulo
de inclinación de la tubería; (grados sexagesimales). dp/dx - gradiente de presión en la
dirección del flujo; (Pa/m). τp - esfuerzo de corte en la pared de la tubería; (Pa).
g - aceleración de gravedad; (m/s2). (dp/dx)m - gradiente de presión adicional en la
tubería, (Pa/m).
El gradiente de presión adicional [(dp/dx)m] es causado por el efecto de mezclado entre las
capas de flujo, incrementándose este efecto en el régimen turbulento y en tuberías de
�diámetros relativamente grande (incremento del recorrido radial de las partículas en la
tubería) (Laurencio et al, 2011).
Al desarrollar el lado izquierdo de la ecuación 2.2, las derivadas totales también llamadas
derivadas materiales, son:
dv v
v
.
.
.
.
.
.
.
.
.(2.3)
v .
dt t
x
Al trabajar con un flujo permanente, la derivada parcial de la velocidad con respecto al
tiempo se anula, lo que resulta:
dv
v
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.(2.4)
v .
dt
x
Sustituyendo la ecuación 2.4 en 2.2 y presentándola como una ecuación explícita en
términos del gradiente de presión, se tiene que:
dp P p dp
dv
v g sen .
.
.
.
.
.(2.5)
dx
A
dx
dx m
En la ecuación 2.5, el gradiente de presión longitudinal total en la tubería se divide en
cuatro componentes:
dp dp
dp
dp dp
. .
.
.
.
.
.(2.6)
dx dx V dx m dx a dx G
Donde:
El primer componente [(dp/dx)V] es el gradiente de presión en la tubería debido al esfuerzo
viscoso del fluido, es costumbre asumir a este como la pérdida de carga total de la tubería.
Este gradiente de presión para un fluido no newtoniano en flujo permanente, con un
diámetro constante, se obtiene partiendo del análisis de la distribución de esfuerzos
cortantes en la tubería, considerado en la figura 2.2 por un flujo en una tubería cilíndrica de
diámetro (D) y la longitud (X).
Figura 2.2. Sección de tubería que describe el flujo de un fluido no newtoniano por una
tubería de sección circular y diámetro igual a D. vi - velocidad en un punto genérico de
radio r i. i - tensión tangencial en un punto genérico de radio r i.
Según Méndez y Ojeda (2007); Hunter (2007), para obtener el gradiente de presión en la
dirección x, se considera un flujo laminar totalmente desarrollado en un tubo de paredes
rígidas. Utilizando las ecuaciones de continuidad y cantidad de movimiento en
coordenadas cilíndricas y considerando que no hay variaciones en la dirección de θ; la
ecuación de cantidad de movimiento con las simplificaciones anteriores se escribe como:
1 d
dp
.
.
.
.
.
.
.(2.7)
(r p ) . .
r dr
dx V
Del examen de la figura 2.2, luego de analizar las fuerzas involucradas, se considera que la
velocidad en la pared del tubo es cero y la condición de frontera de que en R = ri; se llega a
la expresión del caudal en función de los esfuerzos de corte.
�p
Q
1
3 2 f d . .
.
.
.
.
.
.
.(2.8)
3
r
p 0
Al integrar la ecuación 2.8 y considerado el combustible CM-650 como seudoplástico para
el desarrollo del modelo, según Laurencio (2010), se asume que la velocidad del fluido en
la pared de la tubería es cero, queda:
p
Q
n
3
3 n 1 K
r
1
n
.
.
.
.
.
.
.
.(2.9)
El esfuerzo de corte en la pared de un tubo, para todo fluido no newtoniano independiente
del tiempo según Rabinovisch (1987); Méndez y Ojeda (2007), será:
D dp
.
.
.
.
.
.
.
.
.(2.10)
p .
4 dx V
Al sustituir la ecuación 2.10 en la ecuación 2.9 y modificándola en función del diámetro
de la tubería, se llega a la ecuación para el gradiente de presión debido al esfuerzo de corte
viscoso entre el fluido y la pared de la tubería.
n 1
4 2
dp
3 n 1
Qn . .
.
.
.
.(2.11)
2 K
2
dx
n
D
V
D
Expresada la ecuación 2.11 en función de la velocidad del fluido en la tubería queda:
n
n 1
dp
3 n 1 2
n
.
.
.
.
.
.(2.12)
2 K
v
dx
n
D
V
Este modelo es utilizado por diversos autores (Placencia y Martínez, 2000; Martínez y
Eguez, 2001), para la estimación de pérdidas de cargas cuando se transportan fluidos
seudoplásticos en tuberías rectas de pequeño diámetro. En estos trabajos no se especifica el
régimen de flujo en que es válido el modelo y se ha notado la presencia de errores
significativos en sus simulaciones para tuberías de diámetro relativamente grande; el
mismo solo considera el recorrido axial de las partículas y el perfil parabólico de
velocidades (Laurencio et al., 2011).
El segundo componente [(dp/dx)m] es el gradiente de presión adicional por efectos de
mezclado entre las capas de flujo en la tubería, que puede estimarse mediante la ecuación
de Darcy-Weisbach, ajustada mediante el factor de fricción adicional (λ*).
1 v2
dp
.
.
.
.
.
.
.
.(2.13)
*
.
D 2
dx m
Donde: λ*- coeficiente de fricción por rozamiento adicional del fluido; (adimensional).
En este caso λ* representará los efectos adicionales del gradiente de presión en régimen
laminar, manifestados con mayor incidencia en tuberías de gran diámetro (efecto de
mezcla entre capas del flujo que no es contemplado por la ecuación 2.11) y se determina
por experimentación, correlacionándolo con el número de Reynolds generalizado (Re*),
(ecuación 1.7).
a
. .
.
.
.
.
.
.
.
.
.(2.14)
*
Re*b
n
Donde: a y b - son coeficientes que dependen del régimen del fluido y de las características
propias de este; estos se determinan de forma experimental para cada fluido, similar a lo
planteado por Aguirre et al. (1996); Streeter et al. (2000); Martínez et al. (2007);
Laurencio y Turro (2009).
�La ecuación 2.14, es aplicable en el caso de los fluidos no newtonianos de elevada
viscosidad, donde no existen suficientes evidencias del efecto de la rugosidad de la pared
del tubo sobre el coeficiente de fricción, dado que la subcapa laminar es más gruesa en los
fluidos no newtonianos que en los newtonianos (Darby, 2001).
Al sustituir la ecuación 2.14 en la 2.13 y expresándola en función del flujo volumétrico
(Q), resulta:
a 8 Q2
dp
2
b
5 . .
dx m Re* D
.
.
.
.
.
.
.(2.15)
El tercer componente [(dp/dx)a] es el gradiente de presión debido a los cambios de
densidad por variaciones de temperaturas en el fluido durante su transporte, considerado
por García y Haoulo (2007) para el cambio de propiedades de fluidos con mezclado
bifásico, donde de la componente de la ecuación 2.5 se deduce que:
2
dp
m d 1
.
.
.
.
.
.
.(2.16)
. .
dx a A dx
Resuelta la ecuación 2.16 (anexo I-A) y expresándola en términos del flujo másico resulta
que:
v2
dp
.
.
.
.
.
.
.
.(2.17)
f i .
L
dx a
Donde: ρf y ρi - son las densidades final e inicial del combustible durante el transporte por
las tuberías cuando existe enfriamiento; (kg/m3). L – longitud de la tubería; (m).
Si se expresa la ecuación 2.17 en función del flujo volumétrico, queda:
16 Q 2
dp
f i .
.
.
.
.
.
.
.(2.18)
2
4
dx a L D
La ecuación 2.18, es función de la densidad y se debe tener en cuenta para el flujo con
intercambio térmico, en el caso que las variaciones de temperatura sean significativas; para
variaciones pequeñas de densidad el término puede ser despreciable.
El cuarto componente [(dp/dx)G] es debido a los cambios de energía potencial como
consecuencia de los cambios de pendiente en la tubería (ecuación 2.19). En el caso de
tuberías horizontales este gradiente de presión se hace cero.
dp
.
.
.
.
.
.
.
.(2.19)
g sen ..
dx G
Del análisis realizado y mediante la sustitución de las ecuaciones 2.11; 2.15; 2.18 y 2.19 en
la ecuación 2.6, se obtiene la expresión del gradiente de presión para el transporte del
combustible pesado por tuberías. El modelo cumple con el comportamiento de un fluido
seudoplástico, lo que queda explícito como:
n
n 1
4 2
a 8 Q2
3 n 1
n
Q
...
2 K
dp
n
D2 D
Re*b 2 D 5
. .
dx 16 Q 2
2
g
sen
f
i
L D4
.(2.20)
�Al expresar la ecuación 2.20, en diferencia de presión y sustituido el sen Z / L , la
ecuación queda como:
n
n 1
4 2
a 8 L Q2
3 n 1
n
Q
...
2 K L
2
n
D2 D
Re*b
D5
. .(2.21)
p
16 Q 2
2
g
Z
f
i
D4
En la tubería donde la temperatura es constante, el gradiente de presión debido a los
cambios de densidad del fluido es nulo, por lo que:
4 2
3 n 1
p 2 L K
D2 D
n
n
n 1
a 8 L Q2
Q
g Z .(2.22)
Re*b
2 D5
n
El modelo general obtenido (ecuación 2.21), principal aporte de este trabajo, una vez
identificado y validado, tienen gran aplicación práctica en la obtención de las caídas de
presión en tuberías que transportan fluidos con comportamiento seudoplástico. Al calcular
los sistemas de transporte con el referido modelo se minimizan los errores de escalado,
pues el mismo tiene en cuenta los efectos reales de flujo en las tuberías.
2.3. Expresiones para la determinación de pérdidas de presión por resistencias locales
Los trabajos realizados por Skelland (1970); Garcell (2001); Darby (2001), tanto en
flujo laminar como turbulento, con materiales seudoplásticos y plásticos Bingham,
demuestran que las pérdidas por fricción ocasionadas por el flujo de estos fluidos a
través de accesorios y válvulas son prácticamente similares a las obtenidas con los
fluidos newtonianos.
En la literatura especializada (Skelland, 1970; Nekrasov, 1990; Streeter et al., 2000;
Garcell, 2001; Darby, 2001) para la estimación de las pérdidas de presión por
resistencias locales se utiliza fundamentalmente la expresión:
1
ploc loc v 2
2
.(2.23)
.
.
.
.
.
.
.
Siendo: loc - coeficiente de fricción de pérdidas locales; (adimensional).
El mismo se puede encontrar como una función del número de Reynolds y de las
relaciones geométricas del sistema de flujo, y se expresa por:
L
.
.
.
.
.
.
.
.
.
loc
D
.(2.24)
Para el cálculo del coeficiente de fricción de pérdidas locales en los codos, Darby (2001)
propone el método llamado 2K, aplicable a fluidos seudoplásticos, donde:
Km
.
.
.
.
.
.
.
.
.(2.25)
loc
Kn .
Re*
A partir de los resultados de Darby (2001) para codos estándar (r/D = 1, donde la longitud
del codo es: Lcodo 1,57 D ), se tomó el valor de Km = 850 y se correlacionaron los datos
de Kn, según se indica en la figura 2.3.
�Figura 2.3. Correlación del coeficiente Kn en función del diámetro de la tubería.
Al sustituir la correlación de Kn en función del diámetro y el coeficiente Km en la ecuación
2.25 y esta en la 2.23, se obtiene el modelo que describe la caída de presión en el codo para
fluido con comportamiento seudoplástico, dada por la relación:
1 850 0,199 2
.
.
.
.
.
.
pcodo
v .
2 Re* D 0, 22
.(2.26)
Si los datos se necesitan en forma de longitudes equivalentes (Le), se sumarán todas
esas longitudes equivalentes correspondientes a todos los accesorios y se le añadirá a
la longitud total de la tubería (Laurencio, 2007b).
Al sustituir la ecuación 2.11 (pérdidas por fricción en la pared de la tubería recta) en la
ecuación 2.26, se obtiene la expresión para la determinación de la longitud equivalente
en codos estándar, donde:
n
n D
Leq. codo
3 n 1 2
.(2.27)
n 1
850 0,199
0, 22
v 2n .
Re*
4
K
D
.
.
.
El modelo obtenido (ecuación 2.27) es considerado como uno de los aporte del trabajo, el
cual no ha sido reportado de esta forma por la literatura especializada, donde no se analizan
los efectos del régimen de flujo en la longitud equivalente del codo.
Para la estimación de las pérdidas de presión en válvulas de globo y de compuerta, durante
el flujo de fluidos seudoplásticos, se proponen las siguientes correlaciones según Banerjee
et al. (1994):
Para válvulas de compuerta:
ploc 1,905 v 2 Re*0,917 1,98
.
.
.
.
.
.
.(2.28)
Para válvulas de globo:
ploc 8,266 v 2 Re*0,610 0,797
.
.
.
.
.
.(2.29)
Donde: δ - posición de apertura de las válvulas; (%).
2.4. Expresiones para la determinación de costos y potencia hidráulica de transporte
�Para un sistema de transporte de combustible, es importante considerar la temperatura y
presión de operación, la configuración del sistema de impulsión, la longitud y diámetro de
la tubería con el costo del material, relacionados estos factores con la velocidad del fluido
y sus propiedades físicas y reológicas. El análisis de los costos de operación del sistema de
transporte bajo los factores antes mencionados, conduce a la determinación de los
parámetros racionales de operación, ya sea, la velocidad racional, el diámetro económico
de la tubería o la temperatura racional de transporte, para el caso del trasiego de fluidos de
elevada viscosidad como el combustible cubano CM-650.
Son característicos en la formulación del problema de racionalización del transporte de
fluidos, el costo atribuible a las tuberías (costos fijos) y el costo energético en cuanto a
costos de explotación (costos variables) (Aguirre et al., 1996; Martínez et al., 2007;
Hechavarría, 2009). El costo de bombeo en que se incurre al transportar el fluido se
expresa mediante la siguiente ecuación (Laurencio 2010):
t t
Cbom el t N h 10 .3 .
.
.
.
.
.
.
.
.(2.30)
m b
Donde: Cbom - costo de bombeo de la instalación; (CUC/año). Nh - potencia hidráulica;
(W). tel - tarifa eléctrica; (CUC/ kW·h). tt - tiempo de trabajo del equipo; (h/año).
ηb - rendimiento de la bomba; (adimensional). ηm - rendimiento del motor eléctrico;
(adimensional).
Para cualquier fluido, la potencia hidráulica necesaria para su transporte por una tubería
será:
.
.
.
.
.
.
.
.
.(2.31)
N h Q p .
Tomado a:
Q - flujo volumétrico; (m3/s). Δp - caída de presión; (Pa).
La potencia hidráulica, para el transporte de un fluido seudoplástico (combustible cubano
CM-650), está dada por la combinación de la ecuación 2.21 y la 2.31, donde se obtiene
que:
n
n 1
4 2Q
a 8 L Q3
3 n 1
...
2 K L
2
b
2
5
n
D
D
Re*
D
.
Nh
16 Q 3
2
g
Z
Q
f
i
D4
.(2.32)
En caso de que la tubería no tenga diferencia de nivel entre el punto de carga y de
descarga, y el flujo sea considerado isotérmico, la ecuación 2.32 quedaría de la forma
siguiente:
3 n 1 4
Nh 2 L K
D2
n
n
2Q
D
n 1
a 8 L 3
Q . .
Re* b 2 D 5
.
.(2.33)
Mediante las ecuaciones 2.32 y 2.33, reportadas por este trabajo, se determina la potencia
que se necesita para transportar un fluido del tipo seudoplástico, como es el caso del
combustible pesado cubano CM-650.
Para el caso del motor de la bomba bajo la acción del momento electromagnético M > 0, la
potencia consumida se determina por el modelo propuesto por Morera (1993); Vilaragut
(2008), siendo:
N m 3 U I cos
.
.
.
.
.
.
.
.(2.34)
Donde: U - tensión eléctrica; (V). I - corriente eléctrica; (A). cos - factor de potencia.
�La potencia hidráulica útil (ecuación 2.32) resulta menor que la potencia consumida de la
red por el motor (ecuación 2.34), por lo que el rendimiento del conjunto bomba-motor
queda expresado por la ecuación:
isnt.
n
n 1
4 2Q
a 8 L Q3
3 n 1
2
K
L
...
2
b
2
5
D D
Re*
D
n
3
16 Q
2
g
Z
Q
f
i
4
D
.
3 U I cos
.(2.35)
Esta expresión puede utilizarse como herramienta para la evaluación preliminar del
rendimiento de una instalación de bombeo, al obtenerse mediante su empleo el rendimiento
total del conjunto bomba-motor. Para el análisis energético de la instalación, este criterio
puede resultar muy útil sobre todo si se simula su solución mediante softwares adecuados.
Los costos asociados a las tuberías pueden representar una parte importante de la inversión
total. En el caso del costo de la instalación de tubería se recomienda la expresión:
C * C mant
. .
.
.
.
.
.
.
.
.(2.36)
C F tub
Vu
Donde: CF - costo fijo de la red de tuberías; (CUC/año·m). Ctub.* - costo específico de la
tubería; (CUC/m). Cmat. - costo de mantenimiento de la tubería; (CUC/m). Vu. - vida útil de
la tubería; (año).
El calentamiento del fluido es el método más utilizado para disminuir la viscosidad del
combustible pesado. Para determinar el costo de calentamiento del combustible se propone
la ecuación siguiente (Laurencio, 2010):
º
.
.
.
.
.
.
.
.(2.37)
Ccal Cv m v t t 3600 .
Donde: Ccal - costo por calentamiento del combustible; (CUC/año). Cv - costo específico
º
del vapor. (CUC/kg). m v - flujo másico de vapor; (kg/s).
El flujo másico del vapor se obtiene mediante la correlación con el incremento de la
temperatura del combustible, a partir de datos experimentales relacionados con el tipo de
intercambiador de calor utilizado; los mismos se ajustan a la ecuación 2.38, según
Laurencio (2010).
m v k t t . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.(2.38)
Donde: t - diferencia de temperatura del combustible a la entrada y la salida del
intercambiador de calor; (ºC). k t - coeficiente de proporcionalidad del intercambiador de
calor; el cual se obtiene por experimentación.
2.5. Modelo de la variación de temperatura del fluido en la tubería
Con el objetivo de conocer las variaciones de temperatura durante el transporte del
combustible, se realizó la modelación teniendo en cuenta las configuraciones de las
tuberías (figura 2.4), las propiedades de los materiales y los fluidos que intervienen en el
proceso de transporte.
º
�Figura 2.4. Radios de la sección transversal de la tubería de transporte.
Del balance de energía para la tubería (figura 2.4), se obtienen las ecuaciones de
conducción para las tres resistencias.
dt A
dt B
dt C
k A r1
ro qs ; k B r2
ro qs ; kC r3
ro qs .
.
.(2.39)
dr
dr
dr
Al integrar las ecuaciones anteriores y tomadas como constante a kA, kB y kC, queda que:
r1
r2
r3
ln
ln
ln
ro
r1
r2
;
;
t o t1 ro q s
t1 t 2 ro q s
t 2 t3 ro qs
.(2.40)
kA
kB
kC . .
Del análisis anterior, el calor transferido del interior al exterior del conducto será:
2 L ti te
qs
; (W). .
.
.(2.41)
r1 1
r2 1
r3
1
1
1
ln ln ln
r0 hp k A
r1 kc
r2 r3 he
r0 k B
Donde: hp - coeficiente de convección del combustible; (W/m2·ºC). he - coeficiente de
convección del aire (según datos de anexo III, tabla 3); (W/m2·ºC). ti - temperatura del
fluido en el interior de la tubería; (ºC). te - temperatura exterior del aire; (ºC). r0 - radio
interior de la tubería; (m). r1 - radio exterior de la tubería; (m). r2 - radio exterior del
aislante; (m). r3 - radio exterior del protector del aislamiento; (m). kA - coeficiente de
conductividad térmica de la tubería (anexo III, tabla 2); (W/m·ºC). kB - coeficiente de
conductividad térmica del aislante (anexo III, tabla 1) (W/m·ºC). kC - coeficiente de
conductividad térmica del protector del aislamiento (anexo III, tabla 2); (W/m·ºC).
El coeficiente de convección para el combustible, tanto en convección forzada como
natural, se determina por la expresión propuesta por Laurencio (2010), obtenida a partir de
Incropera y De Witt, (2003).
h 0,023 Re 0,8 Pr 0,3
kp
D
.
.
.
.
.
.
.
.(2.42)
Donde: Pr - número de Prandt; (adimensional). D - diámetro de la tubería; (m).
kp - coeficiente de conductividad térmica del petróleo; (W/m·ºC).
El número de Prandt, que describe la característica termofísica del agente portador de calor
�(Trapeznikov, 2011), se determina mediante la ecuación:
Pr
a c p
k
..
.
.
.
.
.
.
.
.
.(2.43)
Donde: cp - capacidad calorífica; (J/kg·ºC).
Para el aire, el coeficiente de convección, tanto en convección forzada como natural se
determina por la expresión (Incropera y De Witt, 2003; Trapeznikov, 2011):
h 0, 245 Re0,6
k
.
D
.
.
.
.
.
.
.
.(2.44)
Donde: D - diámetro exterior del conducto; (m). k- coeficiente de conductividad térmica
(anexo III, tabla 3 y tabla 4); (W/m·ºC).
Las propiedades termofísicas del aire pueden ser calculadas a través de las ecuaciones
empíricas reportadas por Tiwari (2002); Montero (2005) (anexo III-A).
Para determinar la variación de temperatura en el conducto se utiliza la expresión obtenida
a partir de Moring (2006), propuesta por Laurencio (2010).
t f ti
qs
.
.
.
.
.
.
.
.
.(2.45)
Qp p c pp
Donde: cpp - capacidad calorífica del combustible; (J/kg·ºC). Qp - flujo volumétrico del
combustible; (m3/s). tf - temperatura final del combustible; (ºC). ti - temperatura inicial del
combustible; (ºC). L - longitud de la tubería; (m).
Al combinar la ecuación 2.41 con la 2.42 y 2.44, y sustituida en 2.45 se obtiene la ecuación
de variación de temperatura aplicable al transporte de combustibles pesados por tuberías.
2 L ti t e
t
.
.
.(2.46)
r1
1
1
ln ...
r0
r 0, 023 Re 0,8 Pr 0,3 k p k A
p
p
0
Di
Q p p c pp
r2 1
r3
1
1
k ln r k ln r
k
1 c
2 r3 0, 245 Re a 0,6 a
B
De
El empleo de este modelo (ecuación 2.46), para la simulación del transporte del
combustible pesado CM-650, facilita determinar las variaciones de temperaturas del fluido
al ser transportado por tuberías, y posibilita conocer si estas variaciones son significativas.
La validación del modelo consiste en realizar muestreos de diferencia de temperatura en
unidad de longitud en la instalación experimental; para obtener los datos experimentales se
contó con instrumentos de medición de alta precisión.
2.6. Técnicas experimentales utilizadas
1- Obtención de los parámetros reológicos.
Los resultados del estudio reológico del combustible CM-650, se obtuvieron en la
investigación realizada en la Universidad de Oriente, donde se determinó la relación del
�esfuerzo de corte ( ) en función del gradiente de velocidad ( ), mediante el uso del
viscosímetro rotacional HAAKE VT550 (figura 2.5). El gradiente de velocidad se
experimentó desde 4,5 a 268 1/s, para los niveles de temperatura de 29; 38,6; 50,2; 57,4 y
69,8 ºC, en correspondencia con las temperaturas y condiciones más frecuentes de su
transporte por tuberías, según el procedimiento ASTM D 445-96.
Figura 2.5. Viscosímetro rotacional HAAKE VT550.
El sensor utilizado es el MV2 y cuenta con un procedimiento interno que contempla los
factores de corrección para determinar los valores de esfuerzo de corte y de gradiente de
velocidad. Para garantizar una correcta lectura de los valores de viscosidad fue necesario
comprobar la calibración del equipo, para ello se utilizó el aceite de refrigeración A-100 de
viscosidad conocida y se observaron resultados satisfactorios, por lo que no se hizo
necesaria la variación de las constantes brindadas por el fabricante para el sensor MV2. El
control de temperatura se obtuvo con la utilización de un termostato de 0,5 ºC de precisión.
Para la experimentación se introduce en el interior de la copa la muestra del combustible,
la que debe ser representativa de lo que se quiere analizar, así como garantizar un volumen
suficiente para cubrir totalmente el sensor, el cual no excede los 80 ml.
Número de corridas experimentales.
Para los niveles de temperaturas programadas, el número de corridas experimentales se
determina en correspondencia con lo planteado en la literatura (Suárez, 1998; Turro, 2002;
Laurencio y Delgado, 2008b) y los valores prefijados por el viscosímetro; tomándose
nueve niveles del gradiente de velocidad y cinco niveles de temperatura, para tres réplicas
de cada experimento.
2- Obtención de las principales propiedades termofísicas y químicas.
Los resultados de las principales propiedades termofísicas y químicas del combustible
cubano CM-650 se obtuvieron en el laboratorio analítico de la central termoeléctrica de
Felton “Lidio Ramón Pérez”. Para la determinación de estas características mediante la
experimentación se aplicaron los siguientes procedimientos:
- Procedimiento ASTM D 240-92. Método estándar para determinar el valor calórico
superior, el valor calórico inferior y la capacidad calorífica.
- Procedimiento ASTM D 287-92. Método estándar para determinar la densidad y la
gravedad en API del petróleo crudo y sus productos.
- Procedimiento IP 143-90. Método estándar para determinar asfaltenos (Insolubles en nheptano).
- Procedimiento ASTM D 129-95. Método estándar para determinar azufre en productos
del petróleo (Método general de la bomba),
- Procedimiento ASTM D 95-83 (Reaprobada en 1990). Método estándar para determinar
agua por destilación en productos del petróleo y materiales bituminosos.
�- Procedimiento ASTM D 189-95. Método estándar para determinar contenido de carbón
conradson en productos del petróleo.
- Procedimiento ASTM D 1548-92. Determinación de vanadio en fuel oil pesado,
- Procedimiento ASTM D 93-96. Método estándar para determinar punto de inflamación
empleando el equipo de Persky-Martens (cápsula cerrada).
3- Obtención del gradiente de presión y de temperatura en tuberías.
Selección de las variables.
En relación con el modelo desarrollado y los planteamientos de Suárez (1998); Turro
(2002); Laurencio (2007b); Gardea (2008); Trapeznikov (2011), se determinó que las
pérdidas en las tuberías durante el transporte del combustible crudo cubano dependen
fundamentalmente de los siguientes factores:
Diámetro de la tubería.
Flujo volumétrico del combustible en la tubería.
Temperatura media de transporte del combustible.
Disposición geométrica de la línea de transporte.
La investigación de los parámetros y regímenes de transportación se realizó en la
instalación de la sección del primer impulso del combustible en la central termoeléctrica de
Felton (ver anexo V). La instalación está dotada de equipos y accesorios que permiten
mayor calidad en el registro y control de las variables y su procesamiento posterior,
mediante el programa de adquisición de datos Intouch 9.0 (figura 2.6).
Figura 2.6. Esquema del sistema de suministro de combustible primer impulso de la CTE
“Lidio Ramón Pérez” visualizado por el Intouch 9.0.
La investigación de los parámetros de transportación se realizó en el intervalo de
temperaturas de 55 a 69 °C, tomadas de forma aleatoria. Los datos para la validación del
modelo del gradiente de temperaturas fueron obtenidos para los diámetros 0,2; 0,3 y 0,4 m.
La correlación del incremento de la temperatura del combustible, en los intercambiadores
de calor de tubo y coraza, se obtuvo a partir de los datos almacenados en el programa de
adquisición de datos Intouch 9.0.
�Instrumentación utilizada.
La instalación experimental (primer impulso, central termoeléctrica de Felton) cuenta con
los siguientes instrumentos (ver certificaciones de calibración en el anexo V):
Flujómetro ultrasónico.
Manómetros y vacuómetros.
Termopares.
Metodología para la toma de datos experimentales.
Mediante la obtención de los gradientes de presión se elaboró el gráfico de la pendiente
hidráulica (i = f (v)) para el flujo del combustible durante el transporte por tuberías; la
misma se determinó por la expresión.
p
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.(2.47)
i.
L
El factor de fricción quedará determinado por la relación:
2 D
. .
.
.
.
.
.
.
.
.
.(2.48)
i
v2
Con la obtención del gráfico
(Re) se estableció la correlación entre el factor de
fricción con el aumento del número de Reynolds. El número de Reynolds se determinó en
dependencia del modelo reológico del fluido estudiado. La velocidad de transición se
comprueba por la expresión 2.49, obtenida a partir del número de generalizado de
Reynolds y el número de Reynolds crítico para fluidos seudoplásticos.
1
vtran
n
K
3 n 1 2 n
2100 875 1 n
.
D n 81n 4 n
.
..
.(2.49)
La ecuación 2.49, se plantea por primera vez en este trabajo, esta se emplea para
determinar la velocidad de transición al experimentar las pérdidas de presión en las
tuberías con combustible cubano CM-650 con comportamiento seudoplástico.
Número de corridas experimentales.
El número de corridas experimentales se determinó a partir de la aplicación de un diseño
multifactorial. En correspondencia con los niveles determinados de cada variable se
establecen como mínimo ocho niveles del flujo volumétrico en dos diámetros de tuberías,
para dos réplicas de los experimentos. La variable temperatura se toma según su
comportamiento aleatorio en el sistema de transporte.
2.6.1. Procesamiento estadístico de los datos
El procesamiento de los datos se efectúa mediante los errores admisibles de los valores
de las variables. Los parámetros de cálculo del análisis estadístico son:
Media aritmética:
1 np
X Xi . .
.
.
.
.
.
.
n i 1
Donde: Xi - elementos de la serie. np - número de pruebas.
Desviación media:
Xi X . .
X
.
.
.
.
.
n
Varianza muestral:
.
.
.(2.50)
.
.
.(2.51)
� X
n
Sx
2
i 1
X
2
i
. .
.
.
.
.
.
.
.
.(2.52)
n 1
La confirmación de la validez de los valores experimentales con el modelo teórico se
desarrolla a través del error relativo, o sea, la diferencia entre el módulo del valor
experimental “Xexp” de la caída de presión y el valor teórico “Xteo” obtenido por el
modelo para las mismas condiciones del experimento.
El error relativo puntual se calcula por la siguiente expresión:
Ep
X exp X teo
X exp
100 . .
.
.
.
.
.
.
.(2.53)
En la literatura (Torres, 2003) se hace un examen de los errores y sus posibles fuentes,
se especifican los valores satisfactorios de desviación en cálculos de ingeniería, pues en
cada error influyen los siguientes factores:
Características de los instrumentos de medición, que en algunos casos pueden ser de
menor precisión.
Perturbaciones que puedan ocurrir en las variables prefijadas durante las mediciones.
Los valores experimentales son promedios de las réplicas.
2.6.2. Proceso de identificación del modelo del gradiente de presión
Para realizar el ajuste del modelo que estima la caída de presión durante el transporte
por tuberías (ecuación 2.21), se seleccionan los parámetros reológicos del combustible
cubano CM-650 y sus principales propiedades termofísicas, para la lograr la
identificación de los coeficientes del modelo al simular el proceso de transporte por las
tuberías.
Según Torres (2003), se hace necesario comparar los valores de las características del
proceso tecnológico real dp con las magnitudes calculadas
dx exp
dp
por el
dx teórico
modelo propuesto (ecuación 2.21). El mejor ajuste de los factores lo proporciona el
juego de coeficientes donde se garantiza el error mínimo. El procedimiento general
para la solución de identificación del modelo del gradiente de presión, queda
representado por el diagrama que se describe en la figura 2.7.
�Figura 2.7. Diagrama para la identificación de los parámetros del modelo de gradiente
de presión.
En el proceso de identificación del modelo, se varían los parámetros del modelo en
dependencia de la medida de diferencia de los componentes, donde se utiliza el
procedimiento iterativo a partir del estado de referencia de los datos. El proceso se
utiliza para encontrar los valores de los coeficientes característicos del modelo, para el
cual se realizó una aplicación de cálculo iterativo a partir de MatLab (Laurencio,
2010).
2.7. Conclusiones del capítulo
Los modelos matemáticos del gradiente de presión y la potencia hidráulica de
transporte por tuberías, obtenidos para la simulación operacional con fluidos
seudoplásticos; se han elaborado tomando en consideración el efecto de mezclado, el
cambio de densidad del fluido, el efecto viscoso y el efecto de la energía potencial.
El sistema de ecuaciones propuesto para la simulación del transporte del combustible
pesado cubano y la obtención de parámetros racionales, tiene en consideración los
siguientes aspectos:
1- Parámetros de rendimiento de la bomba y el motor.
2- Variación de la velocidad de transportación.
3- Variación del diámetro de la tubería.
4- Cambios de las propiedades del fluido en función de la temperatura.
�
Quedan expuestas las técnicas experimentales y los métodos que se emplean en la
investigación de las propiedades de transporte del combustible y la obtención de
parámetros racionales de flujo por tuberías.
�CAPITULO III
3. RESULTADOS EXPERIMENTALES Y OBTENCIÓN DE LOS PARÁMETROS
RACIONALES EN EL TRANSPORTE DEL COMBUSTIBLE CUBANO CM-650
3.1. Introducción
Los estudios experimentales de las propiedades de transporte del combustible cubano
CM-650, posibilitan una mejor selección de modelos para la adecuación de los métodos de
cálculo. El método de correlación, aplicado en parte de los resultados del trabajo, tiene una
aplicabilidad universal para conjuntos de datos de toda clase en procesos físicos. Las
correlaciones empíricas tienen implícito el comportamiento real del fenómeno en estudio,
este es un método válido independientemente de la complejidad del problema. Sin
embargo, su precisión es adecuada si se utilizan dentro del intervalo de aplicación en el
cual fueron desarrolladas. Relacionado con este planteamiento, se proponen como
objetivos del capítulo:
Analizar la dependencia entre los factores influyentes en el comportamiento de las
propiedades de transporte del combustible cubano CM-650 y su incidencia en el grado
de validación de los modelos presentados en el capítulo 2.
Determinar los parámetros de transporte del combustible CM-650, a partir de la
propuesta de un método para la obtención de la temperatura racional de flujo.
3.2. Características fisicoquímicas del combustible cubano CM-650
En la tabla 3.1 se muestran los principales parámetros característicos del combustible con
sus valores promedios, obtenidos a partir de los procedimientos planteados en el capítulo 2.
Para las muestras analizadas se comprueba en todos los casos que los valores promedios
obtenidos en el laboratorio por periodos de 10 días son representativos de los valores
normalizados (anexo IV, tabla 1 y tabla 1B), lo que concuerda con las especificaciones del
combustible crudo cubano mejorado 650 según Ochoa (2011). Los resultados mostrados,
justifican la utilización de las mediciones de presión y temperaturas registradas en la base
de datos para diferentes flujos volumétricos.
Tabla 3.1. Características fisicoquímicas del combustible cubano CM-650.
Valor
Método de
Valor
No Parámetros
U/M
medio
ensayo
normalizado
1
Azufre total
% m/m
7,16
ASTM D 1 552
7,5 máx.
2
Temperatura de inflamación
ºC
33,11
ASTM D 93
ambiente
3
Temperatura de fluidez
ºC
14,6
ASTM D 97
15 máx.
4
Carbón conradson
% m/m
13,05
ASTM D 189
14,0 máx.
5
Gravedad a 15 ºC
ºAPI
12,75
ASTM D 1298
11 mín.
6
Valor calórico neto
kcal/kg
9123
ASTM D 4868
9 100 mín.
7
Agua por destilación
% v/v
1,1
ASTM D 95
2,0 máx.
8
Sedimentos por extracción
% m/m
0,14
ASTM D 173
0,15 máx.
9
Cenizas
% m/m
0,11
ASTM D 482
0,10 máx.
10
Asfaltenos
% m/m
15,76
IP 143
18,0 máx.
11
Vanadio
p.p.m.
150
ASTM D 5 863
150,0 máx.
12
Sodio
p.p.m.
150
ASTM D 5 863
150,0 máx.
13
Aluminio + silicio
p.p.m.
80
ISO 10 478
80,0 máx.
�3.2.1. Resultados experimentales de la reología del combustible cubano CM-650
La comprensión de la reología del combustible crudo tiene gran uso práctico en relación
con sus parámetros de flujo al transportarlos a través de las tuberías. El interés por el tema
va acentuado debido a la creciente utilización de petróleos crudos de alta viscosidad en
centrales termoeléctricas y plantas metalúrgicas. El modelado de las propiedades
reológicas de estos combustibles ha sido hasta ahora una tarea difícil, principalmente por la
variabilidad y la presencia de diversas fases en su composición. La obtención de los
resultados implicó modelos experimentales, además de la obtención de un modelo
específico en la interpretación del efecto de la temperatura y el gradiente de velocidad
sobre la viscosidad del combustible pesado.
A partir del estudio reológico, se obtuvieron los resultados mostrados en la tabla 3.2, en la
misma se recoge la dependencia entre el esfuerzo de corte y el gradiente de velocidad para
las temperaturas experimentadas. Con los resultados experimentales, se construyeron las
curvas de flujo mediante el empleo de software (MatLab y el tabulador Microsoft Excel
2007), donde se identificaron los parámetros del modelo matemático que relaciona el
esfuerzo de corte con el gradiente de velocidad, así como su coeficiente de correlación.
Tabla 3.2. Resultados obtenidos del estudio reológico al CM-650.
Nº
Gradiente de
velocidad,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
(1 / s)
4,5
7,5
13
21
41
58
97
162
268
Esfuerzo de corte, (Pa)
Valores de temperatura
29 ºC
51,82
88,98
143
209,1
423,9
547,6
º
38,6 ºC 50,2 ºC 57,4 ºC
29,04
13,13
8,12
41,91
19,82
15,54
71,85
28,71
23,36
115,11 55,87
37,43
213,4
99,95
69,26
294,54 118,6
96,01
483,1
220,6
153,8
354,6
235,9
546,3
393,5
69,8 ºC
5,12
9,73
16,63
25,52
46,35
64,24 Al
representar
112,24 gráficamente
los
154,71
datos
244,45 experimentales de
en función de , se trazaron las curvas de flujo (figura 3.1), las mismas permiten
realizar el ajuste de los datos mostrados en las tabla 3.2.
�Figura 3.1. Curvas de flujo del combustible cubano CM-650 en función de la temperatura.
En la figura 3.1 se observa que para el rango de temperaturas desde 29 hasta 70 ºC, el
combustible cubano CM-650 mostró el mejor ajuste para el modelo de fluido
seudoplástico, corroborándose lo planteado por Laurencio (2009a). El comportamiento
manifestado, está caracterizado por los parámetros reológicos, índice de consistencia
másica (K) e índice de flujo (n). En cuanto a los parámetros reológicos, fue posible
identificar la tendencia respecto a la dependencia de cada factor con la temperatura. Los
modelos ajustados para cada temperatura se exponen en la tabla 3.3.
Tabla 3.3. Correlaciones de esfuerzo de corte en función del gradiente de velocidad.
Temperatura
Modelo ajustado
29 ºC
38,6 ºC
50,2 ºC
º
57,4 C
x, y
dv
13,55 x
dy
x, y
dv
6,89 x
dy
x, y
x, y
dv
3,097 x
dy
dv
2,22 x
dy
0, 917
0, 926
0 , 926
0, 925
0, 929
dv
x, y 1,46 x
69,8 C
dy
En la tabla 3.4, se resumen los parámetros reológicos y los coeficientes de correlación
obtenidos del ajuste del modelo reológico.
Tabla 3.4. Parámetros reológicos obtenidos y coeficiente de correlación múltiple.
Temperatura
No Parámetros
º
º
29 C
38,6 C
50,2 ºC
57,4 ºC
69,8 ºC
K (Pa·s)
13,55
6,89
3,097
2,22
1,46
1
n (adim.)
0,917
0,926
0,926
0,925
0,929
2
2
R
0,997
0,999
0,997
0,998
0,997
3
º
El coeficiente de correlación múltiple (R2) en todos los casos fue superior a 0,996; por lo
que se considera satisfactorio el ajuste de los modelos a los datos experimentales,
indicativo de que se experimenta un fluido estable. Con el empleo de los resultados
mostrados en la tabla 3.4 y sustituyéndolos en la ecuación 1.3, se graficó el
comportamiento de la viscosidad aparente en función del gradiente de velocidad (figura
3.2) a partir de los resultados mostrados en el anexo IV, tabla 2. Los resultados obtenidos
posibilitan visualizar el grado de variabilidad de la viscosidad aparente ante variaciones de
la temperatura y el gradiente de velocidad, observándose en todo caso un comportamiento
no newtoniano.
�Figura 3.2. Dependencia entre el gradiente de velocidad y la viscosidad aparente.
En la figura 3.2 se resalta que la viscosidad aparente del combustible cubano CM-650
disminuye de forma potencial con el aumento de la temperatura. En la misma se puede
apreciar que para los menores valores del gradiente de velocidad se manifiesta un mayor
cambio de la viscosidad, lo que coincide con lo planteado por la literatura (Carpenter,
1986; Tang, 1988; Cárdenas y Fonseca, 2009; Laurencio, 2009a; Trapeznikov, 2011)
asociado a cambios de estructuración en el comportamiento de las partículas dispersas en
el combustible. Los resultados obtenidos justifican la necesidad de conocer los parámetros
reológicos del combustible crudo cubano CM-650 para diseñar y evaluar su sistema de
transporte, aspecto muy importante al trabajar con este tipo de fluido.
3.3. Análisis de la influencia de la temperatura en las propiedades del combustible
cubano CM-650
Al aumentar la temperatura, se observó que los valores del índice de consistencia másica
disminuyeron (figura 3.3), comportamiento similar a los resultados obtenidos por
Laurencio y Delgado (2008b) en el estudio de las emulsiones del combustible CM-650
(anexo IV, figura1). El índice de flujo mostró variaciones poco significativas, con el valor
promedio de 0,925; corroborándose lo planteado por Branco y Gasparetto (2003); Da Silva
et al. (2005); Dak et al. (2007); Sánchez et al. (2008); Laurencio y Delgado (2008b);
Andrade et al. (2009); Vandresen et al. (2009).
Figura 3.3. Comportamiento de K en función de la temperatura.
�Realizando el ajuste del comportamiento del índice de consistencia másica (K) a la ley
exponencial, se obtuvo la correlación en función de la temperatura (ecuación 3.1) con un
coeficiente de correlación múltiple de 0,97. El grado de adecuación del modelo con los
datos experimentales se confirma en el análisis de Fisher donde el valor crítico fue menor
que el valor calculado ( Fcrit F ) (anexo IV, tabla 3), por lo que la dispersión entre los
resultados obtenidos no es significativa. El resultado obtenido (ecuación 3.1) permitió
establecer el comportamiento de la viscosidad aparente, a partir de las variaciones de la
temperatura y el gradiente de velocidad.
.
.
.
.
.
.
.
.(3.1)
K 59,86 e ( 0,056t ) . .
La función obtenida (ecuación 3.1) posibilita simular el comportamiento del índice de
consistencia másica (K) al variar la temperatura (t), teniendo como recomendación que la
misma es válida sólo para las condiciones experimentales en la que fue ajustada.
Al sustituir la ecuación 1.4 y 3.1 en la ecuación 1.3, e incorporando los parámetros
reológicos ajustados, se obtuvo el modelo que describe el comportamiento de la viscosidad
aparente del combustible CM-650, para variaciones de la temperatura y el gradiente de
velocidad; siendo estas las variables con mayor incidencia en los cambios de la viscosidad
aparente para un fluido seudoplástico (Cárdenas y Fonseca, 2009; Laurencio, 2009b).
0 , 075
59,86 8,16 v
.
.
.
.
.
.
.
.(3.2)
e 0,056t D
Mediante el modelo anterior (ecuación 3.2), es posible definir la viscosidad aparente del
combustible cubano CM-650 durante su transporte por tuberías; relacionado con la
correcta predicción de la viscosidad al ser un fluido no newtoniano. Su aplicación puede
incidir en la correcta descripción del consumo energético de las instalaciones, al conocerse
el comportamiento del fluido ante variaciones de la temperatura, la velocidad y el diámetro
de la tubería (Laurencio y Delgado, 2008b).
a
Para variaciones de la temperatura la densidad manifestó un comportamiento decreciente
con tendencia logarítmica, según indica la figura 3.4.
Figura 3.4. Correlación entre la densidad del combustible y la temperatura.
A partir de los resultados mostrados en la figura 3.4, se correlacionó el comportamiento de
la densidad del combustible CM-650 en función de la temperatura, determinándose según
�la ecuación 3.3, obtenida con un coeficiente de correlación múltiple de 0,989; lo que
satisface los resultados esperados mediante el análisis de la adecuación del modelo
(anexo IV, tabla 4).
7,62 ln(t ) 1012 .
.
.
.
.
.
.
.
.(3.3)
Donde: ρ - densidad del combustible; (kg/m3). t - temperatura a la que se desea conocer la
densidad; (ºC).
De la misma manera se exponen el comportamiento de los valores de la capacidad
calorífica a presión constante y la conductividad térmica (figura 3.5 y figura 3.6).
Figura 3.5. Correlación entre la capacidad calorífica del combustible y la temperatura.
Para los valores experimentados de la capacidad calorífica del combustible se observó una
tendencia creciente, para la cual se obtiene la ecuación 3.4 con un coeficiente de
correlación múltiple de 0,96; considerándose satisfactorios los resultados de predicción,
reafirmados mediante el análisis de la adecuación del modelo (anexo IV, tabla 5).
c p 8,56 t 1483 . .
.
.
.
.
.
.
.
.(3.4)
Figura 3.6. Correlación entre la conductividad térmica del combustible y la temperatura.
�Según la tendencia de los puntos experimentales la conductividad térmica se puede
predecir mediante la ecuación 3.5, la misma es ajustada para un coeficiente de correlación
de 0,982. La tendencia decreciente de la conductividad térmica se le atribuye a la
reestructuración de las partículas dispersas en el combustible, efecto relacionado con la
variación del comportamiento reológico y la densidad.
k (0,13 t 149,1) 10 3 . .
.
.
.
.
.
.
.(3.5)
Sustituyendo las ecuaciones 3.5, 3.4 y 3.2 en la ecuación 2.43, se obtiene la expresión del
número de Prandt (ecuación 3.6), particularizada para el combustible cubano CM-650.
Pr
0,856 t 1483 59,86 8,16 v 0,075 .
0,13 t 149,1 10 3 e 0,056t D
.
.
.
.(3.6)
La ecuación 3.6 se obtiene con el objetivo de describir la variabilidad de las características
termofísica del combustible crudo mejorado 650 durante el proceso de transporte por
tuberías. Mediante este modelo se pueden simular los valores de las propiedades que
relacionan dicho combustible para variaciones de la temperatura y del gradiente de
velocidad, de esencial aplicación en la racionalización del transporte por tuberías de
fluidos con intercambio térmico.
3.4. Adecuación del modelo de variación de temperatura en la tubería
El objetivo radica en comprobar el modelo propuesto en el capítulo 2 (ecuación 2.46) para
la determinación de las variaciones de temperatura en las tuberías. Se tuvo en cuenta la
temperatura inicial (ti) y la temperatura exterior promedio (te), así como los radios de la
tubería (r0; r1; r2; r3), descritos en la tabla 3.5. Se determinó el coeficiente de convección
del aire (he) y el del combustible (hi), también se consideró la conductividad térmica de los
materiales (kA; kB; kC) donde se logró como resultado la relación de variación de
temperatura para la comprobación del modelo con los datos experimentales mostrados en
la tabla 3.6, tomados en la instalación del primer impulso de la central termoeléctrica
de Felton “Lidio Ramón Pérez”.
Tabla 3.5. Relación de radios de las tuberías de conducción del combustible CM-650.
Diámetro de la tubería (m)
r
0,2
0,3
0,4
r0
0,100
0,150
0,200
r1
0,103
0,153
0,203
r2
0,128
0,178
0,228
r3
0,130
0,180
0,230
Para obtener las variaciones de temperatura, se realizó un muestreo en la instalación, donde
se obtuvieron los resultados del gradiente de temperatura para tres flujos volumétricos, en
busca de una mayor variabilidad de los datos, los cuales se utilizaron para la determinación
del error de predicción del modelo, según se indica en la tabla 3.6.
Tabla 3.6. Comparación de las variaciones de la temperatura en la tubería.
Q
Diámetros Longitud
Δt (ºC)
Error
3
(m /s)
(m)
(m)
Teórico
(Exp.)1
(Exp.)2
Promedio (%)
0,015
0,4
0,3
0,2
104,73
7,45
660
0,44
3,80
0,04
2,50
3,80
8,25
Error promedio
3,50
1,90
7,94
3,65
2,20
8,10
1,17
0,79
1,55
1,17
�0,029
0,044
0,4
0,3
0,2
104,73
7,45
660
0,4
0,3
0,2
104,73
7,45
660
0,36
3,30
0,029
1,28
2,68
7,22
Error promedio
0,3
5,30
0,023
1,26
2,03
7,22
Error promedio
2,80
1,17
7,30
3,05
1,23
7,26
5,60
1,23
6,90
5,45
1,25
7,06
0,98
0,44
1,66
1,03
1,88
0,45
1,83
1,39
La tabla 3.6 muestra las diferencias de temperatura para tres diámetros de tuberías y tres
flujos volumétricos, con los errores calculados en grados Kelvin (Moring, 2006) y
obtenidos los puntos experimentales para dos réplicas. Al comprobar el modelo del
gradiente de temperatura en la tubería de transporte del combustible (ecuación 2.46), en
ninguno de los casos el error sobrepasó el 1,39 %, lo que explica la proximidad de la
simulación con los valores observados según la literatura (Torres, 2003). Los errores están
estrechamente relacionados con las condiciones de deterioro de los aislamientos y la
influencia de perturbaciones. Los resultados son reafirmados mediante la prueba de Fisher
donde Fcrit F , indicando para todos los casos que los errores no son significativos
(anexo IV, tabla 6). Se puede afirmar que la adecuación del modelo propuesto es aceptable
para la comprobación y obtención del comportamiento de la temperatura en las tuberías de
transporte del combustible cubano crudo mejorado 650.
3.5. Análisis del modelo del gradiente de presión
La determinación de los parámetros indeterminados (a y b) del modelo del gradiente de
presión (ecuación 2.21), se realiza a partir de conocer las propiedades reológicas del
combustible cubano CM-650, donde se garantiza la adecuación del modelo que describe el
proceso de transporte según las características del sistema (anexo V). De ahí que se hace
necesario comparar los valores de las simulaciones y del proceso de transporte. Los
parámetros de ajuste seleccionados, serán los que garantizan la condición, error → min.
Los resultados de las pérdidas de carga para la identificación del modelo se
experimentaron en una instalación a escala industrial (ver análisis de datos en anexo IV,
tabla 7). En la tabla 3.7 aparecen los valores de los datos experimentales, los cuales fueron
obtenidos a partir de la relación de pendiente hidráulica y el flujo volumétrico [i = f (Q)]
para las tuberías de 0,2 y 0,3 m de diámetro; para cada resultado se determinó el factor de
fricción y el número generalizado de Reynolds.
Tabla 3.7. Resultados experimentales para la identificación del modelo.
i
i
D
Q
v
(Pa/m) (Pa/m) i (Pa/m) i (Pa/m)
i
Nº (m) (m3/s) (m/s) Exp.1 Exp.2 Promedio Teórico. Error (Pa/m) Re*
0,005 0,16 160,43 163,83
162,13
149,02
0,09
13,11 26,73
1
0,010 0,32 327,03 301,03
314,03
281,96
0,11
32,07 56,51
2
0,015 0,48 462,67 450,77
456,72
409,45
0,12
47,27 87,56
3
0,020 0,64 606,13 618,09
612,11
533,51
0,15
78,60 119,46
4
0,2
0,025 0,80 755,52 777,61
766,57
655,09
0,17 111,48 152,02
5
0,030 0,96 883,16 913,64
898,40
774,72
0,16 123,68 185,10
6
0,040 1,27 1186,12 1192,00 1189,06 1009,46 0,18 179,60 252,55
7
0,044 1,39 1302,30 1292,00 1297,15 1090,45 0,19 206,70 276,50
8
�1
2
3
4
0,3
5
6
7
8
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
0,040
0,044
0,07
0,14
0,21
0,28
0,35
0,42
0,57
0,62
33,86
66,22
99,13
129,94
171,01
191,93
251,15
271,98
34,79
67,55
103,64
133,75
163,98
198,44
266,22
278,16
34,33
66,89
101,39
131,85
167,50
195,19
258,69
275,07
32,44
61,39
89,14
116,16
142,63
168,67
219,78
237,41
0,06
0,09
0,14
0,14
0,17
0,16
0,18
0,16
1,88
5,50
12,24
15,69
24,87
26,51
38,91
37,66
16,17
34,18
52,96
72,26
91,95
111,96
152,76
167,24
Para el análisis de los valores de la pendiente hidráulica, se compararon los valores
experimentales con los resultados teóricos obtenidos mediante el empleo de la ecuación
2.21, despreciando los efectos de mezclado en el gradiente de presión para el régimen
laminar. Los parámetros reológicos, índice de flujo (n) e índice de consistencia másica (K)
fueron escogidos en relación con la temperatura media de cada experimentación. En la
figura 3.7 y 3.8, se muestran los resultados de pendiente hidráulica (teórica y
experimental) para cada diámetro de tubería examinado, observándose la tendencia a
desviaciones entre los modelos presentes en las literaturas (Placencia y Martínez, 2000;
Martínez y Eguez, 2001; Darby, 2001; Hunter, 2007; Gardea, 2008) y los resultados
experimentales.
Figura 3.7. Pérdidas específicas de presión en función del flujo volumétrico del petróleo
para la tubería de 0,2 m de diámetro.
�Figura 3.8. Pérdidas específicas de presión en función del flujo volumétrico del petróleo
para la tubería de 0,3 m de diámetro.
En las figuras 3.7 y 3.8 se observa que durante el transporte del combustible por la tubería,
a partir del análisis del error puntual de cada experimento, relacionado con la simulación
del modelo para el régimen laminar establecido (sin considerar los efectos de mezclado del
fluido), se resalta que a medida que aumenta la velocidad del fluido en la tubería el error
tiende a ser mayor; por lo que el modelo utilizado por Placencia y Martínez (2000);
Martínez y Eguez (2001); Darby (2001); Hunter (2007); Gardea (2008) no incluye este
efecto. El error se le atribuye al mezclado entre capas que manifiesta el combustible al fluir
por la tubería; este resultado permite corroborar los planteamientos de las literaturas
(Nekrasov, 1968; Vennard y Streeter, 1986; Nekrasov, 1990; Streeter et al., 2000; García,
2003; Mansoori, 2005; Japper et al., 2009) descritas en el capítulo 2.
Resultados similares a los de pérdidas de presión en las tuberías, pueden observarse en las
figuras 3.9 y 3.10 para el análisis de la potencia que se necesita para transportar el
combustible por las tuberías (ver anexo IV, tabla 8), lo que constituye el indicador
económico principal en un sistema de transporte. Los valores teóricos de la potencia
hidráulica se determinaron a partir de los resultados de simulación obtenidos por la
ecuación 2.32, conociéndose las propiedades reológicas y las condiciones de las tuberías.
Debido a que los errores de las simulaciones (desviaciones entre los valores teóricos y los
experimentales) son significativos (anexo IV, tabla 8), se deben minimizar estos para poder
tomar decisiones adecuadas en materia de la selección de criterios para la racionalización
del consumo de energía en el transporte del combustible pesado.
Como valores promedios de las componentes del modelo (ecuación 2.21), se determinó
que para tuberías horizontales en el sistema general de experimentación: el 74,7 % de las
pérdidas de presión es debido al efecto viscoso, el 16,9 % al efecto de mezclado y el 8,4 %
al cambio de densidad por intercambio térmico, por lo que se hace necesario considerar
todos los efectos en el cálculo del gradiente de presión total en las tuberías.
�Figura 3.9. Potencia de fluido en función del flujo volumétrico del petróleo para la tubería
de 0,2 m de diámetro.
Figura 3.10. Potencia de fluido en función del flujo volumétrico del petróleo para la
tubería de 0,3 m de diámetro.
3.5.1. Obtención de los parámetros del modelo del gradiente de presión
�La representación y ajuste del modelo del gradiente de presión aplicable al proceso de
transporte del combustible, parte de la descripción del factor de fricción adicional en la
tubería [λ* = f (Re*)] causado por los efectos de mezclado entre las capas adyacentes del
fluido al transportarse por las tuberías. A partir de los resultados mostrados en la tabla 3.7,
se obtiene la relación de ajuste del modelo, basado en las diferencias encontradas entre los
datos experimentales y el error de la simulación con el modelo analizado. Las diferencias
antes mencionadas pueden observarse en la figura 3.11.
Figura 3.11. Comparación del factor de fricción experimental con los valores teóricos en
función del número de Reynolds.
En la figura 3.11, se observó la tendencia del coeficiente de fricción a ser mayor en el caso
de flujo con mezcla que en el laminar estable, debido en este caso a que la agitación de las
partículas no solo es de naturaleza molecular, por lo que estas no están restringidas a
trayectorias paralelas (Vennard y Streeter, 1986; Nekrasov, 1990; Streeter et al., 2000). Se
puede afirmar que este fenómeno sigue esta tendencia hasta dar origen al régimen
turbulento, efecto similar a los resultados experimentales de Turro (2002) para desechos
lixiviados con comportamiento seudoplástico (anexo IV, figura 2). Este análisis se realiza
para valores de Re* hasta 300, por ser el rango de operaciones más utilizado. Para la
identificación del modelo (ecuación 2.21), el factor de fricción adicional (λ*) ajustado a
partir del error del modelo, se infirió según se indica en la figura 3.12.
�Figura 3.12. Factor de fricción adicional en función del número de Reynolds.
Los valores de los coeficientes obtenidos para el factor de fricción adicional, a partir del
análisis de la figura 3.12 se expresa como:
0,14
. .
.
.
.
.
.
.
.
.
.(3.7)
*
Re* 0, 2
La expresión anterior satisface el ajuste de la ecuación 2.21 para el rango de datos
experimentados; los resultados de adecuación del modelo general son reafirmados por
razón de la prueba F, donde Fcrit F (ver anexo IV, tabla 9a y 9b). Mediante el ajuste de
la ecuación 2.21 por la ecuación 3.7 se simula el gradiente de presión con un error
promedio de 4,5 %. Los resultados obtenidos son satisfactorios para el cálculo de la
variación de presión en las instalaciones industriales donde se transporta por tubería el
combustible cubano CM-650, estos constituyen un punto de partida para la validación del
modelo propuesto para otros diámetros de tuberías donde se manifieste intercambio
térmico y para el transporte de distintos fluidos con comportamiento seudoplástico.
3.5.2. Descripción de la influencia de la temperatura sobre las pérdidas de presión
Con la finalidad de describir el efecto de la temperatura sobre el gradiente de presión, en la
figura 3.13 se presentan las curvas de simulación de dp/dL = f(Q), para los diámetros de
tuberías de 0,2 y 0,3 m y a las temperaturas de 30 y 70 °C.
Figura 3.13. Influencia de la temperatura en las pérdidas específicas de presión.
�Puede verse en la figura que con el aumento de la temperatura la fluidez del combustible
aumenta progresivamente, debido a que la viscosidad aparente del combustible decrece, lo
que provoca una disminución apreciable en las pérdidas de presión. En las simulaciones de
la figura 3.13 se observa un solo régimen de flujo; la posibilidad de obtener datos en otros
regímenes de flujo depende fundamentalmente del aumento de la temperatura y el diámetro
de la tubería de transporte.
Es necesario indicar que una de las peculiaridades del flujo de combustible en el régimen
laminar, se relaciona con las dimensiones de las tuberías y los elevados valores de
viscosidad aparente de este fluido; lo que favorece el mezclado entre capas de flujo y la
formación de remolinos. La aparición de estos comportamientos en el flujo de fluidos por
tuberías, considerados por Streeter et al. (2000) como el flujo de fluidos reales, se
manifiesta con el aumento de las pérdidas de presión en las tuberías, lo que hace evidente
considerar estos efectos en los cálculos para la obtención de parámetros racionales en los
sistemas de transporte de combustibles de viscosidad elevada (Laurencio et al., 2011).
3.6. Proceso para la obtención de la temperatura racional de transporte del
combustible cubano CM-650
Para la racionalización de los parámetros de un sistema de bombeo se seleccionan aquellos
valores que garantizan su mayor efectividad con el menor costo posible. Con el aumento
de la temperatura del fluido se reduce el costo de bombeo del combustible, pero al mismo
tiempo crece el costo para el calentamiento del mismo (Laurencio, 2010).
En la literatura especializada (Skelland, 1970; Díaz y Echavarría, 1999; Laurencio, 2007b;
Hechavarría, 2009) se aprecia que existen herramientas que permiten llevar a cabo el
estudios de sistemas de transporte de fluidos por tuberías, permitiendo analizar situaciones
como operaciones fuera de régimen, predicciones de operaciones en el futuro,
determinación de las condiciones óptimas y el análisis de las variables de mayor influencia
en el proceso (Hechavarría, 2009).
El análisis de la relación de los costos del proceso de transporte del combustible pesado
CM-650, garantiza el establecimiento de las condiciones donde los costos del proceso sean
mínimos, es decir, no se establecerían parámetros erróneos que aumentarían el gasto de
energía y disminuirían el rendimiento de la instalación. Por consiguiente, resulta evidente
la necesidad de implementar un método que garantice aquellos valores de temperatura
racional de transporte para gastos de explotación mínimos. Para la determinación del costo
total del sistema se parte de la relación de costo simultáneo de bombeo, calentamiento y de
las tuberías, siendo esta la función objetivo para la racionalización del sistema de
transporte (ecuación 3.8).
.
.
.
.
.
.
.(3.8)
Ct Cbom. Ccal. L C F . .
Siendo: Cbom - costo de bombeo; (CUC/año). Ccal - costo por calentamiento del
combustible; (CUC/año). CF - costo fijo de la red de tuberías; (CUC/año·m).
La temperatura racional queda determinada por la temperatura a la cual el costo total de la
instalación alcanza su valor mínimo; considerándose el gradiente de temperatura en la
tubería de transporte. El procedimiento para la búsqueda del valor mínimo de la ecuación
3.8, queda representado por el diagrama de la figura 3.14, donde se elaboró una aplicación
informática en MatLab (anexo VI) para encontrar el punto mínimo global usando el
método de búsqueda exhaustiva.
�Figura 3.14. Diagrama para la obtención de la temperatura racional de transporte.
3.6.1. Obtención de la temperatura racional de transporte del combustible cubano
CM-650, estudio de casos
Para la obtención de la interrelación entre los factores que intervienen en el flujo del
combustible pesado CM-650 por tuberías y la selección de los parámetros racionales de
transporte, se hace preciso simular las características de los costos de transporte para
diferentes temperaturas, para ello se utilizan los modelos propuestos en el capítulo 2. El
comportamiento de los costos de operación de los sistemas estudiados, se examinó
mediante la interrelación de los parámetros de cada uno de los elementos característicos
del transporte. Se parte del conocimiento de los parámetros específicos del costo de la
instalación del primer impulso de la central termoeléctrica de Felton y la instalación del
puerto de Moa a la empresa Cmdte. Che Guevara, los cuales se exponen en la tabla 3.8.
Tabla 3.8. Relación de parámetros de las instalaciones.
Instalación de Felton
Parámetro
Símbolo / unidad Valor
Rendimiento de la bomba
ηbomba
0,74
Rendimiento del motor
ηmotor
0,95
Tarifa eléctrica
tel (CUC/kW·h)
0,09
Costo del vapor
Cv (CUC/kg)
0,006
�Flujo de petróleo
Tiempo de trabajo
Q (m3/s)
tt (horas /año)
0,03
8 784
Diámetro de la tubería
D (m)
0,2
Longitud de la tubería
L (m)
779
Altura geodésica
ΔZ (m)
9
Tabla 3.8. Relación de parámetros de las instalaciones. (Cont.)
Instalación del puerto de Moa
Parámetro
Símbolo / unidad Valor
Rendimiento de la bomba
ηbomba
0,71
Rendimiento del motor
ηmotor
0,94
Tarifa eléctrica
tel (CUC/kW.h)
0,09
Costo del vapor
Cv (CUC/kg)
0,017
Flujo de petróleo
Diámetro de la tubería
Longitud de la tubería
Tiempo de trabajo
Altura geodésica
3
Q (m /s)
D (m)
L (m)
tt (horas /año)
ΔZ (m)
0,05
0,25
5 100
4 392
21
El costo específico de la tubería con aislamiento (figura 3.15), se determina a partir de la
función aproximatoria (ecuación 3.9). Esta función se obtuvo a partir de los precios
designados según proveedores de tuberías para transporte de petróleos y sus derivados.
Figura 3.15. Correlación del costo para cada diámetro de tubería.
Donde el costo específico de la tubería viene dado por:
.
.
.
.
.
.
.
. (3.9)
Ctub 22,41 D 0,147 . .
La relación del costo por metros de tuberías puede variar tanto en el tiempo, como por los
diferentes proveedores de estos materiales; por lo que se recomienda actualizar en el
momento de tomar decisiones para la racionalización energética del proceso de transporte.
�El costo de mantenimiento se toma como, Cmant = 0,36·Ctub según Laurencio (2010).
La obtención de la temperatura racional hace necesario establecer la relación del costo de
calentamiento del combustible, dada fundamentalmente por la correlación entre el
incremento de la temperatura y el flujo másico de vapor en el intercambiador de calor.
Para el caso particular de los intercambiadores de calor de tubo y coraza utilizados en la
central termoeléctrica de Felton y en la empresa puerto de Moa, se plantea la correlación
mostrada en la figura 3.16, a partir de los resultados experimentales obtenidos en las
instalaciones en estudio, los cuales son registrados en el programa de adquisición de datos
Intouch 9.0 (Ochoa, 2011).
mv kt t
º
Figura 3.16. Correlación entre el incremento de la temperatura y el flujo másico de vapor.
Para los datos experimentados se obtuvo como ajuste una dependencia lineal, expresada
mediante la ecuación 3.10, con un coeficiente de correlación múltiple de 0,96; lo que
muestra el grado de ajuste de los datos al modelo, donde:
º
.
.
.
.
.
.
.
.(3.10)
m 0,0326 (t e t s ) . .
Siendo: te - temperatura del combustible a la entrada del intercambiador de calor; (ºC).
ts - temperatura del combustible a la salida del intercambiador de calor; (ºC).
La ecuación general del costo total de transporte del combustible, ajustada según los
parámetros característicos obtenidos del combustible crudo mejorado cubano 650, para la
cual se buscan los valores mínimos, queda expresada de la siguiente manera:
�0 , 925
1, 93
16,32
2Q
2 K med . L.
...
2
D
D
3
t . t 10 .3
8 L med . Q
0,14
...
el t
...
Re med . *0, 2
2 D5
m b
.
.(3.11)
Ct
.
3
16 Q
2 D 4 f i med . g Z Q
30,5 D 0,147
C v 0,0326 t b t e t t 3600 L
Vu
Una vez conocidos los parámetros propios de operación de las instalaciones de bombeo del
combustible pesado y las condiciones ambientales e introduciendo estos datos en las
ventanas de la aplicación informática descrita en la sección 3.6 (figura 3.17), se obtienen
los valores de las temperaturas racionales para los casos de estudio; partiendo del análisis
de la simulación del costo de bombeo, el costo de calentamiento, el costo fijo y el costo
total. Se limita que la temperatura racional de bombeo debe encontrarse en el rango de 29
hasta 70 ºC, seleccionada con relación a la temperatura del combustible en condiciones
ambientales y la temperatura máxima recomendada de bombeo.
�Figura 3.17. Ventanas para la entrada de datos.
�La simulación de los costos para la sección del primer impulso en la central termoeléctrica
de Felton y para la empresa puerto de Moa conllevó a la obtención de los siguientes
resultados, según se muestra en las figuras 3.18 y 3.19 respectivamente.
3
x 10
5
Temperatura racional = 39 º C; Costo total = 178013.3924 CUC/año
Costo de Calentamiento
Costo de Bombeo
Costo Total
2.5
Costo (CUC/año)
2
1.5
1
0.5
0
30
35
40
45
50
Temperatura (ºC)
55
60
65
70
Figura 3.18. Valores racionales para la instalación de primer impulso, Felton.
8
x 10
5
Temperatura racional = 57 º C; Costo total = 429614.3822 CUC/año
Costo de Calentamiento
Costo de Bombeo
Costo Total
7
Costo (CUC/año)
6
5
4
3
2
1
0
30
35
40
45
50
Temperatura (ºC)
55
60
Figura 3.19. Valores racionales para la instalación del puerto de Moa.
65
70
�En relación con los resultados de simulación de los costos de operación, en las figuras 3.18
y 3.19 se muestra la tendencia decreciente del costo de bombeo al aumentar la temperatura
del combustible, comportamiento relacionado con la disminución de la viscosidad aparente
del combustible; no siendo así el comportamiento del costo de calentamiento, influenciado
por el incremento del consumo de vapor en los intercambiadores de calor.
La combinación del costo de calentamiento con el costo de bombeo, asociados con el costo
fijo, posibilitó la búsqueda de los valores mínimos de costo de operación. Para las
instalaciones analizadas se encuentra que la temperatura actual de bombeo del combustible
supera a la temperatura racional con 26 ºC, superior en la instalación de la sección del
primer impulso, en la central termoeléctrica de Felton y 13 ºC en la instalación de la
empresa puerto de Moa, según se indica en las figuras 3.18 y 3.19.
3.7. Valoración de los impactos de la investigación
En la investigación se demuestra que los métodos existentes, aplicados a la selección de
parámetros racionales de transporte de petróleos pesados, no representan la realidad para el
diseño de los sistemas de bombeo del combustible cubano CM-650. El análisis del aporte
de la investigación se realiza desde varios puntos de vista:
Económico.
Social.
Ambiental.
3.7.1. Análisis económico
La escalada en los precios del petróleo en los últimos tres años se ha incrementado hasta
más de $ 70 y ha alcanzado niveles por encima de los $ 84 el barril, lo cual ha motivado
que muchos países se preocupen nuevamente por hacer un uso racional de la energía.
El uso del combustible cubano CM-650 en la generación de electricidad, ha sido uno de los
pasos más importantes del país durante los últimos años en el terreno energético. El
combustible cubano comenzó a utilizarse antes de ejecutarse la modernización de las
instalaciones, que entre otras cosas agudizó los problemas de operación para poder quemar
el combustible crudo. Al ser un recurso mucho más viscoso que el fuel oil y con una carga
importante de azufre, provocó daños severos en los sistemas de combustión e ineficiencias
en el transporte; ocasionando pérdidas económicas significativas.
Tras la modernización de las instalaciones de bombeo y centrales termoeléctricas, más de
150 millones de dólares ha dejado de gastar el país durante los últimos años debido al
empleo del combustible crudo nacional, lo cual muestra por sí solo la trascendencia del
cambio, pese a los inconvenientes que ocasiona operar con un combustible denso y con
elevada cantidad de azufre, entre ellos la reducción del ciclo de mantenimiento de las
plantas y el consiguiente aumento de las paradas técnicas previstas, lo que aumenta el
costo de mantenimiento en un 7,3 %.
La utilización del combustible crudo mejorado 650 en el sector industrial cubano,
constituye un impacto positivo desde el punto de vista tecnológico y económico. El
establecimiento de parámetros racionales de transporte del crudo nacional, contribuye
significativamente al ahorro del consumo energético y al aumento del rendimiento de las
instalaciones de transporte por sistemas de tuberías.
Mediante la implementación de los resultados de simulación, se comprobó la posibilidad
de ahorro de energía en las instalaciones estudiadas. En el análisis económico se realiza la
comparación de los costos de operaciones de transporte del combustible CM-650 para la
temperatura actual y le temperatura racional, determinada a partir de los resultados de la
investigación; valores mostrados en la tabla 3.9.
�Tabla 3.9. Comportamiento de los costos para la temperatura de bombeo actual y racional
en las instalaciones en estudio.
Primer impulso, central termoeléctrica de Felton
Racional
Actual
ahorro
t (39 ºC)
t (65 ºC) (CUC/año)
Costo (CUC/año)
114 597,60 31 134,21 -83 463,39
Costo de bombeo
61 850,00 222 700,00 160 850,00
Costo de calentamiento
1 565,79
1565,79
0,00
Costo fijo
178 013,39 25 5400,00 77 386,61
Costo total
Puerto de Moa a empresa Cmdte. Che Guevara
Racional
Actual
ahorro
t (57 ºC)
t (70 ºC) (CUC/año)
Costo (CUC/año)
173 657,38
93343,00 -80 314,38
Costo de bombeo
245 400,00 359300,00 113 900,00
Costo de calentamiento
10 557,00
10557,00
0,00
Costo fijo
429 614,38 463 200,00 33 585,62
Costo total
Por concepto de calentamiento del combustible, el costo de las dos instalaciones alcanza
los 582 000,00 CUC/año para mantener una temperatura de 65 y 70 ºC. Al establecer la
temperatura racional de transporte, el costo total desciende de 718 600,00 a 607 627,77
CUC/año. Por concepto de ahorro, se deja de consumir 110 972,23 CUC/año, lo que
evidencia resultados económicos significativos. La implementación de los resultados
contribuirá significativamente al ahorro del consumo energético en las instalaciones de
transporte del combustible crudo mejorado 650.
3.7.2. Aporte social
Aunque el aporte económico de la introducción del combustible cubano CM-650 es
evidente, muchas son las restricciones que impone la sociedad, a causa de sus primeros
choques en su empleo. El aporte social está complementado en la producción de un nuevo
conocimiento que genera métodos para la operación eficiente de las instalaciones de
bombeo de combustibles crudos pesados, a partir de la obtención de parámetros racionales
como la temperatura.
La implementación de los resultados de esta investigación, garantiza de forma racional y
eficiente la manipulación de variables como la temperatura del combustible transportado,
el flujo volumétrico y el flujo másico de vapor en los intercambiadores de calor, los que se
relacionan directamente con rendimiento de transporte de fluidos por tuberías. La
implementación de los modelos matemáticos en software, humaniza el trabajo de cálculo
para la predicción de los consumos energéticos de las instalaciones de bombeo. Los aportes
en ahorro de energía significan de forma clara, recursos que los sistemas no necesitan y
pueden ser dedicados a otros fines sociales.
Los resultados de la caracterización de las propiedades de transporte del combustible
cubano permiten ampliar el conocimiento de sus características químicas, físicas y
mecánicas. El método propuesto con principal aplicación en la selección y evaluación de la
eficiencia de los sistemas de transporte de combustibles es un aporte novedoso, ya que en
la literatura consultada no se estima la potencia de transporte de fluidos según las
propiedades reológicas, los efectos de mezclado y de intercambio térmico durante el
transporte de fluidos por tuberías.
�Por otra parte se ha facilitado la comprensión científica del proceso de transporte de fluidos
complejos y la influencia de la temperatura sobre las propiedades del fluido. En la solución
del problema científico planteado se obtiene un nuevo conocimiento que permite la
explotación eficiente de las instalaciones y se podrán trazar estrategias de capacitación para
operarios y técnicos, con el fin de elevar la cultura energética y ambiental.
3.7.3. Impacto ambiental
El comportamiento ecológico del transporte eficiente del combustible cubano CM-650,
está dado por una serie de actividades e impactos entre los que se pueden resaltar, la
identificación de las acciones con repercusión ambiental (vertimiento de combustibles al
medio y escape de vapores a elevadas temperaturas) y la identificación de los factores
ambientales susceptibles a afectaciones (tabla 3.10).
Tabla 3.10. Identificación de los factores ambientales susceptibles a afectaciones.
Medio físico
Medio socioeconómico
Suelo
Hombre
Agua
Aspectos sociales
Aire
Aspectos económicos
El proceso de caracterización de los impactos ambientales (tabla 3.11) es de suma
importancia, pues posibilita la compresión de la dimensión exacta en el análisis
desarrollado (Somoza y García 2002), determinando como repercute sobre el medio cada
uno de los impactos ambientales que tienen lugar en el proceso de transporte de
combustibles pesados por tuberías (Laurencio, 2007b).
Tabla 3.11. Identificación de los impactos ambientales asociados al transporte de
combustible pesados por tuberías.
Acciones o actividades
Factores ambientales
Impactos ambientales
Disminución de la calidad
Escape de vapores
Aire
del aire
Aumento de enfermedades
Escape de vapores
Hombre
respiratorias y quemaduras
Escape de vapores
Económico
Pérdidas económicas
Derrame de combustible
Económico
Pérdidas económicas
Derrame de combustible
Suelo
Degradación del suelo
Las afectaciones mencionadas producen efectos indirectos y negativos como incremento de
la presión sanguínea, la aceleración del ritmo sanguíneo, la contracción de los capilares de
la piel y la disminución en la capacidad de trabajo físico y mental del hombre, expuestos
también a enfermedades respiratorias.
3.8. Conclusiones del capítulo
Para variaciones de la temperatura en el rango experimentado, el combustible cubano
CM-650 presentó un comportamiento del tipo seudoplástico, notándose poca variabilidad
en los resultados del índice de flujo, con el valor promedio de 0,925.
Con la identificación del modelo matemático para la estimación de las pérdidas de presión
en tuberías, se demostró la incidencia en el gradiente de presión total de los efectos
simultáneos de esfuerzo viscoso, de mezcla entre capas del fluido y por variación en la
densidad del combustible debido al intercambio térmico; haciéndose viable la
implementación computacional del método propuesto para el diagnóstico operacional de
los sistemas de bombeo del combustible cubano CM-650.
�
Se demostró que en las instalaciones analizadas la temperatura actual de bombeo del
combustible supera a la temperatura racional con 26 ºC, superior en la instalación de la
sección del primer impulso de la central termoeléctrica de Felton y 13 ºC en la instalación
de la empresa puerto de Moa.
CONCLUSIONES GENERALES
Según los reogramas experimentales analizados, el combustible cubano CM-650 presentó
un comportamiento del tipo seudoplástico, notándose poca influencia de las variaciones
de temperatura en los valores obtenidos del índice de flujo, con el valor de 0,925 como
promedio.
De acuerdo con los resultados del análisis de las pérdidas de cargas teóricas y
experimentales, se mostró que las caídas de presión en las tuberías durante el transporte
del combustible cubano CM-650, son influenciadas por la variación de la temperatura del
fluido, el rozamiento viscoso y los efectos de mezclado entre capas de flujo. El modelo
se complementa con las correlaciones obtenidas de las propiedades del combustible en
función de la temperatura y los costos asociados al proceso de transporte.
Mediante la simulación de los sistemas de transporte de combustible, considerando los
efectos reales de flujo por tuberías y la obtención de la temperatura racional, se confirma
la posibilidad significativa de reducir el consumo de energía, incidiéndose de forma
directa en la disminución de los costos de operación. En los dos casos analizados se
evidenció un ahorro monetario de 110 972,23 CUC/año.
Con la implementación del método propuesto para la obtención de la temperatura
racional de transporte del combustible cubano CM-650, se hizo factible la aplicación
computacional para la simulación de diferentes condiciones de operación de los sistemas
de bombeo, lo que viabiliza el periodo de obtención de los valores de temperatura para
costo mínimo de transporte.
RECOMENDACIONES
Emplear el método propuesto a partir de la aplicación informática en MatLab para estimar
las pérdidas de carga en las tuberías, cuando se transporta el combustible crudo cubano en
régimen laminar y para obtener los valores de temperatura racional de bombeo en función
de las condiciones reales de los sistemas de transporte.
Considerar en futuras investigaciones, la obtención de las propiedades reológicas de otros
petróleos crudos en función de los factores que influyen en su comportamiento físico, lo
que permitirá establecer el procedimiento de flujo según sus propiedades de transporte.
Continuar el estudio y la aplicación de los métodos para la obtención de parámetros
racionales de transporte, permitiendo obtener soluciones viables para la optimización del
diseño de sistemas de transporte de petróleos bajo criterios técnico-económicos múltiples.
Validar el modelo de cálculo propuesto de estimación de la potencia necesaria de
transporte para otros fluidos con comportamiento seudoplástico.
�1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
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2009.
165. Vélez, J., Apuntes de ingeniería de alimentos I. Universidad de las Américas, Puebla,
México, 2003.
166. Vennard, J. y Streeter, V., Elementos de mecánica de los fluidos. Edición Revolucionaria,
La habana, Cuba, 1986.
167. Vilaragut M., Máquinas y accionamientos electromecánicos. CIPEL, ISJAE, Conferencias
para el doctorado en electromecánica, ISMM, Moa, 2008.
168. Vita, M., Alejandro, M., Arriola, M., Sánchez, M., Manzanares, E., Romo, C. y Yeri, R.,
“Nueva tecnología para la emulsificación de residuales del petróleo en agua”, Instituto
de Investigaciones Eléctricas, Boletín IIE, 131- 135, México, 2001.
169. Walski, T., “The wrong paradigm. Why water distribution optimization doesn’t work”.
Journal Water Resour. 127(4) 203-205, 2001.
170. Wang, M., Permanent-magnet wax-proff device, PATENT 5 024 271, 1991.
171. Wang, B. y Dong, L., Paraffin characteristics of waxy crude oils in China and the methods
of paraffin removal and inhibition, SPE 29 954, 1995.
172. Welty, R., Wilson, E. y Wicks, E., Fundamentals of momentum, heat and mass transfer,
Ed. J. Wiley and Sons. Nueva York, EUA, 202-219, 1976.
173. Wilson, C., “Evaluation of interfacial friction for pipeline transport models”, Conference
on the Hydraulic Transport of Solids in Pipes, BHRA Fluid Engineering, Cranfield,
U.K., 107-116, 1988.
174. Wojs, K., “Laminar and turbulent flow of dilute polymer solutions in smoorth and rough
pipes”. Journal of non Newtonian fluid mechanise. 48(2) 337-355, 1993.
175. Xu, C. y Goulter, I. “Reliability based optimal design of water distribution networks”,
Journal Water Resour. ASCE, 125(6) 352-362, 1999.
�ANEXOS
ANEXO I. Modelos de viscosidad y densidad de fluidos
Tabla 1. Ecuaciones de viscosidad de mezcla. (Fuente: Haoulo et al., 2005)
M
Bingham (1906)
M
Hatshek (1928)
L
1 L
G 0,4 L
G L
M L 1 2,5
L
M L exp K L
Richardson (1933)
1
McAdams et al. (1942)
M
Vermeulen (1955)
M
mG
G mM
L
1 L
mG
1
1
L m
M
1,5 G L
1
L G
M L G1
Hoogendoom (1959)
L
Cicchitti et al.(1960)
1
M L 1 KL
Einstein (1909-1911)
Taylor (1932)
1 L
L
G
L
M G
mG
.
mM
L
m
L 1 .G
mM
Dukler et al. (1964)
M L L G 1 L
Cengel (1967)
M L 1 2,5 L 11,01 2L 52,62 2L
Soot (1971)
M
1
1
G
L 1
1
L
ANEXO I, cont. Modelos de viscosidad y densidad de fluidos
�Tabla 1, cont. Ecuaciones de viscosidad de mezcla. (Fuente: Haoulo et al., 2005),
M
Oliemans (1976)
L L G 1 H L
; H L L
1
G 0,4 L
G L
M L exp
Oglesby (1979)
L 1L,667 1L,66
M L 1 1 2,5 G ;
Beattie y Whalley (1982)
1 x
1 x G 1 x
M L L 1 L G 2 L 1 L L G
Forrar y Bories (1994)
Tabla 2. Ecuaciones de densidad de mezcla (Fuente: Haoulo et al., 2005).
Duckler et al. (1964)
M
Oliemans (1976)
M
Beattie y Whalley (1982)
1
M
L 2L
HL
G
1 L 2
1 H L
L L G 1 H L
; H L L
1
x
G
1 x
L
M L H L G 1 H L
Ouyang (1998)
ANEXO I-A: Desarrollo de modelo del gradiente de presión por cambio de densidad
º
º
m
m
Como;
y v
v A
A
Partiendo de la componente de ecuación 2.5, se tiene:
dv
m
d m
.
.
.
.
v
v
dx v A
dx A
º
º
m d m
dp
.
.
.
.
.
dx a A dx A
Tomando variable a la densidad queda:
.
.
.
.(4)
.
.
.
.(5)
.
.
.
.(6)
2
º
dp m d 1
dx a A dx
.
.
.
.
�
Sustituyendo el flujo másico ( m A v ) se obtiene:
dp
A v d 1
.
dx a A dx
Simplificando la ecuación 7, queda:
.
.
.
dp v 2 d . .
Integrando la ecuación 8:
2
.
.
.
.
.
.(7)
.
.
.
.
.
.(8)
f
pf
dp v d .
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.(9)
Donde se obtiene que:
p v 2 f i . .
.
.
.
.
.
.
.
.(10)
pi
i
ANEXO II: Modelos reológicos de fluidos
Tabla 1. Clasificación y modelos reológicos de fluidos (Fuente: Laurencio., 2007b).
ANEXO III: Propiedades termofísicas
Tabla 1. Propiedades termofísicas de aislamientos (Fuente: Incropera y De Witt, 2003).
.
Description /Composition
Blanket and Butt
Glass fibber, paper faced
Typical Properties
Density
ρ
(kg/m3)
Thermal
Conductivity
k
(W/m·ºC)
Specific Heat
cp
(J/kg·ºC)
16
0,046
-
�Glass fibber, coated, duct liner
Cellular glass
Glass fibres, organic bonded
Polystyrene, expanded
Extruded(R-12)
Moulded beads
28
40
32
145
105
0,038
0,035
0,038
0,058
0,036
835
1 000
795
55
16
0,027
0,040
1 210
1 210
Tabla 2. Propiedades termofísicas de metales (Fuente: Incropera y De Witt, 2003).
Properties
Composition
Carbon steels
Plain carbon
(Mn≤ 1% Si≤0,1%)
Aluminum Pure
Alloy 2024-T6
(4,5 % Cu, 1,5 % Mg,
0,6 % Mn)
Alloy 195, Cast
(4,5%Cu)
Zinc
ρ
(kg/m3)
cp
(J/kg· ºC)
k
(W/m·ºC)
α .10-6
(m2/s)
7854
434
60,5
17,7
2702
903
237
97,1
2770
875
177
73,0
2790
883
168
68,2
7140
389
116
41,8
Tabla 3. Propiedades termofísicas del aire (Fuente: Incropera y De Witt, 2003).
t
ρ
cp
µ · 10-7
ν · 10-6
k · 10-3
α ·10-6
(ºC)
23
27
(kg/m3)
1,3947
1,1614
(kJ/kg· ºC)
1,006
1,007
(N · s/m2)
159,6
184,6
(m2/s)
11,44
15,89
(W/m·ºC)
22,3
26,3
(m2/s)
15,9
22,5
Pr
0,720
0,707
ANEXO III-A: Propiedades termofísicas del aire
Estas propiedades son necesarias para el cálculo del intercambio de calor durante el
transporte del combustible por tuberías, las mismas pueden ser determinadas a través de las
ecuaciones empíricas reportadas por Tiwari (2002) y Montero (2005)
k 0,0244 0,6763 10 4 t p
(1.1)
353,44
t p 273,15
(1.2)
4
2
8
3
Cp 999,2 0,1434 t p 1,101 10 t p 6,7581 10 t p
(1.3)
5
8
1,718 10 4,620 10 t p
(1.4)
�Siendo: tp – temperatura pelicular; (ºC).
t t
tp s a
2
Donde: k - coeficiente de conductividad térmica del aire; (W/m·ºC).
- densidad del aire; (kg/m3).
cp - capacidad calorífica del aire a presión constante; (J/kg·ºC).
- coeficiente dinámico de viscosidad del aire; (Pa·s).
ta - temperatura del aire; (ºC).
ts - temperatura de la superficie; (ºC).
(1.5)
ANEXO IV: Análisis de datos
Tabla 1. Muestras del combustible cubano CM-650 por tiempo decenal, Felton.
No
Parámetros
U/M
1
Azufre total
%
m/m
Temperatura de
ºC
inflamación
Temperatura de
ºC
3
fluidez
Carbón
%
4
conradson
m/m
5 Gravedad a 15 ºC ºAPI
Agua por
% v/v
7
destilación
%
Asfaltenos
10
m/m
2
No
1
2
3
4
5
7
10
Abril
7,3
34
14,63
15,96
12,1
1,2
15,19
6,8
33
15,13
14,96
12,8
1
16,4
Enero
Febrero
6,9
7,2
7,5
7,1
7,3
6,9
7,6
7,137
6,9
33
33
32
33
34
32
33
32
33
16,50 14,90 15,50 14,63 14,13 13,63 13,13 12,63 12,13
11,55 11,64 11,48 11,76 12,08 12,22 12,46 12,58 13,04
13,3
13,4
12,8
12,5
12,8
12,6
12,5
12,9
12,9
0,9
0,9
1,6
0,9
1
1,1
1
0,6
0,8
15,27 15,34 15,23 16,84 17,09 15,21 17,21 16,7 16,54
Mayo
7,0
35
15,63
13,45
12,6
1,3
15,43
7,2
32
14,13
13,9
12,5
0,9
16,65
Marzo
6,8
34
15,63
12,8
12,9
0,5
14,5
Junio
7,4
32
13,13
12,42
12,7
1
13,78
7,1
36
16,63
15,7
12,7
1,8
15,69
7,6
32
15,13
12,77
12,9
1,4
14,56
Promedio Varianza
7,2
33
15,63
14,15
12,6
1,3
16,23
7,163968
33,11111
14,60556
13,05167
12,75
1,066667
15,76833
0,064584
1,281046
1,649575
1,901768
0,088529
0,105882
0,965544
Tabla 1.B. Resumen estadístico del análisis de muestras de combustible.
ANÁLISIS DE VARIANZA
Origen de las Suma de Grados de
Promedio
F
Probabilidad
Valor
�variaciones
cuadrados
Entre grupos
Dentro de los
grupos
Total
10532,8667
102,967784
10635,8345
libertad
de los
cuadrados
6 1755,47778 2028,80791
119
125
crítico para
F
2,655E-117 2,17566054
0,8652755
ANEXO IV, cont. Análisis de datos
Tabla 2. Comportamiento de la viscosidad aparente del combustible pesado CM-650.
Gradiente de
velocidad,
Nº
(1 / s)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
4,5
7,5
13
21
41
58
97
162
268
Viscosidad aparente, a ( Pa s)
para diferentes valores de
temperatura
29ºC 38,6ºC 50,2ºC 57,4ºC 69,8ºC
11,97 6,17
2,77
1,99
1,31
11,47 5,94
2,67
1,91
1,26
11,00 5,72
2,57
1,84
1,22
10,54 5,50
2,47
1,77
1,18
9,97 5,24
2,35
1,68
1,12
9,69 5,10
2,29
1,64
1,09
9,28 4,91
2,21
1,58
1,05
8,90 4,73
2,12
1,52
1,02
8,54 4,56
2,05
1,46
0,98
Figura 1: Comportamiento reológico de la emulsión de combustible crudo CM-650.
Fuente: Laurencio (2007b).
�ANEXO IV, cont. Análisis de datos
Tabla 3. Análisis del índice de consistencia másica experimental y del modelo para el
combustible cubano CM-650.
Grupos
Fila 1
Fila 2
Fila 3
Fila 4
Fila 5
Cuenta
2
2
2
2
2
Origen de
las
Suma de
variaciones cuadrados
Entre
grupos
172,2827694
Dentro de
los grupos 1,521912645
Total
173,804682
Suma
Promedio
Varianza
25,48538799
12,742694
1,29703552
13,89443622 6,947218108 0,00557951
6,770003705 3,385001853 0,16565981
4,68276625
2,341383125 0,02869599
2,693653585 1,346826793 0,02494181
ANÁLISIS DE VARIANZA
Grados de
libertad
Promedio de
los cuadrados
F
Probabilidad
Valor
crítico
para F
4
43,07069235
141,501855
2,495E-05
5,19216
5
9
0,304382529
Tabla 4: Resumen estadístico del análisis del modelo de la densidad en función de la
temperatura.
Grupos
Fila 1
Fila 2
Fila 3
Fila 4
Fila 5
Origen de
las
variaciones
Entre
grupos
Dentro de
los grupos
Total
Cuenta
2
2
2
2
2
Suma
Promedio
1983,35816
991,679079
1974,87781
987,438907
1970,47614
985,23807
1965,65263
982,826317
1960,75015
980,375075
ANÁLISIS DE VARIANZA
Varianza
0,20598048
0,62965175
1,16107571
0,06033125
0,36112168
Suma de
cuadrados
Grados de
libertad
Promedio de los
cuadrados
F
Probabilidad
Valor
crítico
para F
150,843508
4
37,7108769
77,974293
0,000108
5,192167
2,41816087
153,261668
5
9
0,48363217
�ANEXO IV, cont. Análisis de datos
Tabla 5: Resumen estadístico del análisis del modelo de la capacidad calorífica en función
de la temperatura.
Grupos
Fila 1
Fila 2
Fila 3
Fila 4
Fila 5
Cuenta
2
2
2
2
2
Suma
Promedio
Varianza
3498
1749
162
3634,6
1817,3
137,78
3792,2
1896,1
456,02
4031,8
2015,9
729,62
4155,4
2077,7
44,18
ANÁLISIS DE VARIANZA
Origen de
Promedio
Valor
las
Suma de Grados de
de los
crítico
variaciones cuadrados libertad cuadrados
F
Probabilidad para F
Entre
grupos
148076,8
4
37019,2 121,0094142 3,67243E-05 5,1921677
Dentro de
los grupos
1529,6
5
305,92
Total
149606,4
9
Tabla 6: Resumen estadístico del análisis de la variación de a temperatura.
Grupos
Fila 1
Fila 2
Fila 3
Fila 4
Fila 5
Fila 6
Fila 7
Fila 8
Fila 9
Cuenta
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Suma
Promedio
Varianza
826,74
275,58
3,4572
823,435
274,478333
1,65240833
838,99
279,663333
6,17303333
825,46
275,153333
2,47453333
821,479
273,826333
0,47983033
836,2
278,733333
6,99373333
830,2
276,733333
8,86333333
821,513
273,837667
0,49798633
835,15
278,383333
8,45923333
ANÁLISIS DE VARIANZA
Origen de
las
Suma de
Grados de
variaciones cuadrados
libertad
Entre
grupos
117,252771
8
Dentro de
los grupos 78,1025833
18
Total
195,355355
26
Promedio de
los cuadrados
F
Probabilidad
Valor
crítico
para F
14,6565964
3,37784903
0,0152106
2,510157
4,33903241
�ANEXO IV, cont. Análisis de datos
Tabla 7. Resumen estadístico del análisis de pérdida de carga.
Media
Varianza
Observaciones
Diferencia hipotética de las medias
Grados de libertad
Estadístico t
P(T<=t) una cola
Valor crítico de t (una cola)
P(T<=t) dos colas
Valor crítico de t (dos colas)
Variable 1
Variable 2
431,16125
434,71875
161917,6582 163830,8582
16
16
0
30
-0,02493238
0,490137005
1,697260851
0,980274011
2,042272449
Tabla 8. Variación de potencia del fluido, teórica y experimental.
D
(m) Q (m3/s)
0,005
0,010
0,015
0,020
0,2
0,025
0,030
0,040
0,044
0,005
0,010
0,015
0,020
0,3
0,025
0,030
0,040
0,044
i (Pa/m) i (Pa/m) N (W/m) N (W/m)
Exp.pro
Teó.
Exp.
Teór.
162,13
149,02
0,81
0,75
314,03
281,96
3,14
2,82
456,72
409,45
6,85
6,14
612,11
533,51
12,24
10,67
766,57
655,09
19,16
16,38
898,4
774,72
26,95
23,24
1189,06 1009,46
47,56
40,38
1297,15 1090,45
56,43
47,43
34,33
32,44
0,17
0,16
66,89
61,39
0,67
0,61
101,39
89,14
1,52
1,34
131,85
116,16
2,64
2,32
167,5
142,63
4,19
3,57
195,19
168,67
5,86
5,06
258,69
219,78
10,35
8,79
275,07
237,41
11,97
10,33
Error
0,08
0,10
0,10
0,13
0,15
0,14
0,15
0,16
0,06
0,08
0,12
0,12
0,15
0,14
0,15
0,14
ANEXO IV, cont. Análisis de datos
�Tabla 9A. Resumen estadístico del análisis de adecuación del modelo de presión.
D (m) Q (m3/s)
i exp.1
i exp.2
i exp.pro
i sim.
error
0,005
160,43
163,83
162,13
153,83
0,054
0,010
327,03
301,03
314,03
297,03
0,057
0,015
462,67
450,77
456,72
440,77
0,036
0,020
606,13
618,09
612,11
586,09
0,044
0,025
755,52
777,61
766,57
733,61
0,045
0,030
883,16
913,64
898,40
883,64
0,017
0,040
1186,12
1192,00
1189,06
1192
0,002
0,044
1302,30
1292,00
1297,15
1302
0,004
0,2
0,005
33,86
34,79
34,33
33,05
0,039
0,010
66,22
67,55
66,89
63,54
0,053
0,015
99,13
103,64
101,39
93,65
0,083
0,020
129,94
133,75
131,85
123,74
0,066
0,025
171,01
163,98
167,50
153,97
0,088
0,030
191,93
198,44
195,19
184,43
0,058
0,040
251,15
266,22
258,69
246,21
0,051
0,044
271,98
278,16
275,07
268,13
0,026
0,3
error
promedio
0,045
Tabla 9B. Resumen estadístico del análisis de adecuación del modelo de presión.
Grupos
Cuenta
Suma
Promedio
Varianza
Fila 1
2
315,96
157,98
34,445
Fila 2
2
611,06
305,53
144,5
Fila 3
2
897,49
448,745
127,20125
Fila 4
2
1198,2
599,1
338,5202
Fila 5
2
1500,175
750,0875
543,0160125
Fila 6
2
1782,04
891,02
108,9288
Fila 7
2
2381,06
1190,53
4,3218
Fila 8
2
2599,15
1299,575
11,76125
Fila 9
2
67,375
33,6875
0,8128125
Fila 10
2
130,425
65,2125
5,5945125
Fila 11
2
195,035
97,5175
29,9151125
Fila 12
2
255,585
127,7925
32,8455125
Fila 13
2
321,465
160,7325
91,4628125
Fila 14
2
379,615
189,8075
57,8350125
Fila 15
2
504,895
252,4475
77,8128125
Fila 16
2
543,2
271,6
24,0818
ANÁLISIS DE VARIANZA
Origen de
Suma de
Promedio de
variaciones
cuadrados
los cuadrados
F
Probabilidad
Entre grupos 4893445,884
326229,7256
3196,265018
6,79631E-25
Entre grupos
1633,0547
102,0659188
Total
4895078,939
crítico
para F
2,35222
�ANEXO IV, cont. Análisis de datos.
Figura 2: Comparación del comportamiento de la caída de presión teórica y con la
experimental en régimen laminar para desechos lixiviados al 25 % de sólidos.
Fuente: Turro, (2002).
ANEXO V. Especificidades de la estación del primer impulso
En la estación de primer impulso es donde se le da el tratamiento primario al combustible
utilizado en la CTE. Los tanques cuentan en el interior con calentadores de serpentín y por
medio de dos líneas por cada tanque sale el combustible, pasando por calentadores de tubo
y coraza que de conjunto con los serpentines garantizan que el combustible llegue a la
succión de las bombas con una temperatura entre 65 a 70 ºC.
Dentro de la casa de bombas del primer impulso se encuentran situadas seis bombas de
combustible, tres para cada una de las dos unidades generadoras de la CTE. Las bombas
están ubicadas en paralelo, dos se encuentran en operación continua y la tercera en reserva,
cada una garantiza un flujo máximo de 0,032 m3/s. En la figura 1 se muestra el esquema
que representa la instalación.
�Φ=0,42
6m
L=112,7
Φ=0,426
6m m
L=103,6
4m
Φ=0,21
9m
L=2,40
m
Φ=0,32
4m
L=7,25
Φ=0,15
m
9m
L=9,97
m
Φ=0,219
m
L=667,0
m
Figura 1. Esquema de la instalación de combustible primer impulso de la CTE de Felton.
ANEXO V, cont. Especificidades del primer impulso
�Figura 2. Pasaporte de las bombas de combustible de primer impulso de la CTE de Felton.
ANEXO V, cont. Certificaciones de los instrumentos de medición
�ANEXO VI: Estructura de la aplicación informática para la obtención de la
temperatura racional de transporte del combustible
�prompt={'Rango de temperatura de bombeo (ºC)','Temperatura de entrada en
el intercambiador de calor (ºC)',...
'Radios de la tubería (m) [ro r1 r2 r3]','Costo del vapor
(CUC/kg)','Tiempo de trabajo (horas/año)',...
'Índice de flujo','Diámetro de tubería (m)','Flujo volumétrico del
combustible (m^3/s)','Longitud de la tubería (m)',...
'Altura geodésica (m)','Costo de energía eléctrica
(CUC/kW.h)','Rendimiento de la bomba y el motor [Rb Rm]','Número de
codos',...
'Conductividad térmica de la tubería, aislante, protector (W/m.ºC)
[ka kb kc]',...
'Velocidad del aire (m/s)','temperatura del aire (ºC)',};
name='Entrada de datos';
numlines=1;
def={'29:0.01:70','29','[0.15 0.153 0.178
0.1795]','0.017','7042.3','0.92','0.3','0.05','1000','6','0.09','[0.74
0.95]','1',...
'[ 60.5
0.035
237]','5','27'};
Datos=inputdlg(prompt,name,numlines,def);
Tbo = str2num(Datos{1});
Te = str2double(Datos{2}); RT1 =
str2num(Datos{3});
r0 = RT1(1); r1 = RT1(2); r2 = RT1(3); r3 =
RT1(4);
Cv = str2double(Datos{4}); Tt = str2double(Datos{5});
n =
str2double(Datos{6}); D = str2double(Datos{7}); Q =
str2double(Datos{8});
Lt = str2double(Datos{9}); Dz = str2num(Datos{10}); Ce =
str2double(Datos{11}); ren = str2num(Datos{12}); Rb = ren(1); Rm =
ren(2);
Ncod = str2double(Datos{13}); cond = str2num(Datos{14}); ka =
cond(1); kb = cond(2); kc = cond(3);
v = str2double(Datos{15});
Ta = str2double(Datos{16});
% =======================================================================
a=59.86;
b=0.056;% coeficientes del índice de consistencia másica.
A1=0.14;
B1=0.2; % coeficientes de fricción de mezcla.
Ai= 0.0326; % coeficiente de proporcionalidad del intercambiador de
calor.
g = 9.81; % gravedad (m/s^2)
Kbo = a*exp(-b*Tbo);
Densbo = - 7.62*log(Tbo)+ 1012; % Densidad bombeo del petróleo (kg/m^3)
Rebo = (8^(1-n)*D^n*Densbo*(4*Q/(pi*D^2))^(2-n))*(4*n/(3*n+1))^n./Kbo; %
Reynolds de bombeo(adim.)
%========================================================================
% Propiedades del combustible CM-650.
kp = (-0.13*Tbo+149.1)*0.001;
cp = 8.56*Tbo+1483;
vp = 4*Q/(pi*D^2);
vip = (3*n+1/n)*(8*vp/D)^-0.075;
Prp = cp*vip/kp;
%========================================================================
%Propiedades del aire
kaire = 0.0244+Ta*0.6763*10^-4;
densaire = 353.44/(Ta+273.15);
visaire = 1.718*10^-5+4.62*10^-8*Ta;
Cpaire = 999.2+0.1434*Ta+1.101*10^-4*Ta^2-6.7581*10^-8*Ta^3;
Praire = visaire*Cpaire/kaire;
Reaire = v*r3*2*densaire/visaire; % Reynolds para el aire exterior
%========================================================================
�hp = 0.023*Rebo.^0.8*Prp^0.3.*kp./D; % Coeficiente de convección del
combustible
haire = 0.023*Reaire^0.8*Praire^0.3*kaire/(r3*2); % Convección del aire
Pcal = (1./(1/r0*hp))+ log(r1/r0)/ka + log(r2/r1)/kb + log(r3/r2)/kc +
(1/r3*haire);
Tf = Tbo - 2*pi*Lt*(Tbo - Ta)./(Q*Densbo.*cp.*Pcal);
Final====================================================================
Kf = a*exp(-b*Tf);
Densf = - 7.62*log(Tf)+ 1012; % Densidad promedio de transporte del
petróleo (kg/m^3)
Ref = (8^(1-n)*D^n*Densf*(4*Q/(pi*D^2))^(2-n))*(4*n/(3*n+1))^n./Kf;
Reynolds de promedio (adim.)
Promedio=================================================================
Tmed = (Tbo + Tf)/2;
Kmed = a*exp(-b*Tmed);
Densmed = - 7.62*log(Tmed)+ 1012; % Densidad promedio de transporte del
petróleo (kg/m3)
Remed = (8^(1-n)*D^n*Densmed*(4*Q/(pi*D^2))^(2-n))*(4*n/(3*n+1))^n./Kmed;
% Reynolds de promedio
Cca1 = Cv*Ai*Tt*3600*(Tbo - Te); % Costo de calentamiento del petróleo
(CUC/año)
Le=n/(3*n+1))^n*(D/2)^(n+1)*((850./Remed)+(0.199/D^0.22)).*Densmed./(4*Km
ed)*(4*Q/(pi*D^2))^(2-n); % Longitud eq. del codo (m)
L = Le*Ncod+Lt;
Nn=2*Kmed.*L*((3*n+1)/n*4/(pi*D^2))^n*(2*Q/D)^(n+1)+(8*A1*L.*Densmed*Q^3)
./(Remed.^B1*D^5*pi^2)+Densmed*g*Dz*Q +...
(Densf-Densbo)*16*Q^3/(pi^2*D^4);
Cca2 = Ce*Tt*Nn/(Rb*Rm)*1e-3;
Cca3 = 22.44*D^0.147;
Cca4 = (Cca3+0.36*Cca3)/12;
Ccatotal=Cca1+Cca2+L*Cca4;
plot(Tbo,Cca1,Tbo,Cca2,Tbo,Ccatotal),grid
error = 0.01;
for I = 1:length(Cca1)
if Cca1(I) - Cca2(I) <= error
Ccalculo1 = Cca1(I);
Ccalculo2 = Cca2(I);
Tb1 = Tbo(I);
end
%========================================================================
[Ccamin No]= min(Ccatotal);
xlabel('Temperatura (ºC)')
ylabel('Costo (CUC/año)')
Tbmin = Tbo(No);
title([' Temperatura racional = ',num2str(Tbmin),' º C; Costo total =
num2str(Ccamin),' CUC/año'])
%========================================================================
ANEXO VII: Producción científica del autor sobre el tema de la tesis
Participación en eventos científicos:
1. Laurencio, H., “Propiedades reológicas de emulsiones de petróleo pesado en agua”,
ENERMOA, ISMM, Moa, Cuba, 2007.
�2. Laurencio, H., “Modelo de viscosidad del petróleo no newtoniano”, 8vo Congreso
Iberoamericano de Ingeniería Mecánica, Perú, 2008.
3. Laurencio, H. y Turro, A., “Método de cálculo para el transporte de petróleo crudo
cubano por tuberías”, CINAREM, Moa, Cuba, 2009.
4. Laurencio, H., “Estudio reológico de petróleo pesado de 11º API”, CINAREM, ISMM,
Moa, Cuba, 2009.
5. Laurencio, H., “Propiedades reológicas de petróleo pesado” Convención Internacional
de Ingeniería en Petróleo & Gas”, Mérida, Venezuela, 2009.
6. Laurencio, H., “Método para la obtención de la temperatura racional de bombeo de
petróleos pesados”, ENERMOA, ISMM, Moa, Cuba, 2010.
7. Laurencio, H., Delgado, Y., Falcón, J., “Modelo para la estimación de pérdidas de
presión en el transporte de petróleos pesados por tuberías”, CINAREM, ISMM, Moa,
Cuba, 2011.
Publicaciones en revistas científicas:
1. Laurencio, H. y Delgado, Y., “Comportamiento reológico de emulsiones de petróleo
pesado en agua”. Ingeniare, Revista Chilena de ingeniería. 16(2) 244-250, 2008. ISSN
0718-2281.
2. Laurencio, H. y Delgado, Y., “Influencia de la temperatura en las propiedades
reológicas de la emulsión de petróleo pesado”. Minería y Geología. 24(2) 56-77, 2008.
ISSN 1993-8012
Tutorías a tesis de ingeniería:
1. Columbie, M., Evaluación del sistema de transporte de combustible a los secaderos de la
planta niquelífera Ernesto Che Guevara, Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa,
Cuba, 2005. 58p
2. Cutiño, A., Evaluación de operación del oleoducto del campo de boyas del puerto Moa,
Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Cuba, 2006. 49p
3. Torres, R., Diseño y fabricación de un reómetro de tubo capilar, Instituto Superior
Minero Metalúrgico de Moa, Cuba, 2006. 58p
4. Negret, E., Modelación y simulación de sistemas de flujo de petróleo para el transporte
por tuberías, Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Cuba, 2007. 61p
5. Nogera, P., Formulación de emulsiones de petróleo crudo cubano pesado CM-650,
Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Cuba, 2008. 53p
6. Saldas, L., Determinación de las propiedades de transporte del petróleo crudo CM-650,
Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Cuba, 2008. 49p
7. Romero, D., Evaluación del sistema de transporte de combustible CM-650 en la central
termoeléctrica Lidio Ramos. Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Cuba,
2009. 57p
8. Ávila, L., Obtención de la temperatura racional de transporte del combustible CM-650
en la central termoeléctrica Lidio Ramos. Instituto Superior Minero Metalúrgico de
Moa, Cuba, 2010. 54p
9. Rodríguez, G., Método para la obtención del diámetro racional en el transporte del
combustible CM-650. Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Cuba, 2011. 43p
Tutoría a tesis de maestría:
1. Ochoa, O., Procedimiento para el bombeo eficiente de petróleos pesados, Tesis de
Maestría, Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Cuba, 2011. 85p
Otras investigaciones realizadas:
Laurencio, H., Análisis del régimen de explotación del sistema de bombeo de colas en el
proceso carbonato amoniacal. Diplomado, Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa,
Cuba, 2006. 45p
�Laurencio, H., Método de cálculo para el transporte de emulsiones de petróleo pesado por
tuberías, Tesis de Maestría, Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Cuba, 2007.
87p
�
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A name given to the resource
Tesis
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Title
A name given to the resource
Método para la determinación de parámetros racionales de transporte por tuberías del combustible cubano crudo mejorado 650
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An entity primarily responsible for making the resource
Héctor Luis Laurencio Alfonso
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Editorial Digital Universitaria de Moa
Type
The nature or genre of the resource
Tesis doctoral
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2012
-
https://repoedum.ismm.edu.cu/files/original/4fb329977e9b76a6c141cf095366dda7.pdf
c67f82829ed7a07bf562caf2180833a7
PDF Text
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TESIS
RED DE INTELIGENCIA
COMPARTIDA ORGANIZACIONAL
COMO SOPORTE A LA TOMA DE
DECISIONES
Gustavo Rodríguez Bárcenas
�Página legal
Título de la obra: Red de Inteligencia Compartida Organizacional como soporte a la
toma de decisiones, 339 pp.
Editorial Digital Universitaria de Moa, año.2013 -- ISBN:
1. Autor: Gustavo Rodríguez Bárcenas
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico ¨ Dr. Antonio Núñez
Jiménez¨
Edición: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Corrección: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización. Miguel Ángel Barrera Fernández
Institución de los autores: ISMM ¨ Dr. Antonio Núñez Jiménez¨
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2014
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
La licencia completa puede consultarse en:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/legalcode
Editorial Digital Universitaria
Instituto Superior Minero Metalúrgico
Las Coloradas s/n, Moa 83329, Holguín Cuba
e-mail: edum@ismm.edu.cu
Sitio Web: http://www.ismm.edu.cu/edum
�UNIVERSIDAD DE GRANADA
UNIVERSIDAD DE LA HABANA
Facultad de Biblioteconomía y Documentación
Departamento de Información y Comunicación
Facultad de Comunicación
Departamento de Ciencias de la Información
TESIS DOCTORAL
Título: Red de Inteligencia Compartida Organizacional
como soporte a la toma de decisiones.
Autor: MSc. Gustavo Rodríguez Bárcenas
Granada, Marzo de 2013
�UNIVERSIDAD DE GRANADA
UNIVERSIDAD DE LA HABANA
Facultad de Biblioteconomía y Documentación
Departamento de Información y Comunicación
Facultad de Comunicación
Departamento de Ciencias de la Información
TESIS DOCTORAL
Título: Red de Inteligencia Compartida Organizacional
como soporte a la toma de decisiones.
Autor: MSc. Gustavo Rodríguez Bárcenas
Directora: Dra. C. María José López-Huertas Pérez
Consultante: Dr. C. Arístides Alejandro Legrá Lobaina
Granada, Marzo de 2013
�RESUMEN
La tesis doctoral expone los resultados de la investigación desarrollada por el autor, acerca
de procesos vinculados con el conocimiento, con el objetivo de desarrollar un modelo de
transferencia del conocimiento científico y tecnológico que permita obtener una adecuada
eficacia en la toma de decisiones en las organizaciones, potenciando con ello una Red de
Inteligencia Compartida Organizacional. Se aplica al caso específico del Centro de Estudio
de Energía y Tecnología de Avanzada de Moa (CEETAM) para lo cual, se abordan los
aspectos teóricos y metodológicos acerca de las temáticas que orbitan el objeto de estudio.
Se sigue una estructura metodológica descrita por etapas, vinculadas con la configuración del
escenario, la jerarquización del conocimiento y las acciones necesarias para la concepción de un
sistema de gestión del conocimiento, que responde a las necesidades organizacionales y a su
ambiente. Esto favoreció la Inteligencia individual y colectiva como base fundamental en el
apoyo a las decisiones, permitiendo así desarrollar el modelo de Red de Inteligencia
Compartida Organizacional que es el propósito final de esta investigación.
El modelo obtenido constituye la novedad principal del trabajo, ya que garantiza el carácter
integrador y la capacidad de aprendizaje sobre la base de conocimientos inteligentes, en el
dominio de la Eficiencia Energética y Uso Racional de la Energía (EEURE) como caso de
estudio. En él, se reflejan las capacidades competitivas, el aprendizaje organizacional, el
conocimiento tácito y explícito de los profesionales del CEETAM. Son conjuntamente
presentados varios aspectos relacionados con la aplicación de un método de decisión
multicriterio para la organización del conocimiento en el dominio de la EEURE, lo que
posibilitó desarrollar un Modelo Jerárquico que establece estructuralmente un orden de
prioridades de conocimientos, para la toma de decisiones sobre este ámbito o cualquier otro
que se considere su uso. Es además destacable la incorporación de métodos y
herramientas, que estimulan el desarrollo de una cultura organizacional enfocada a fomentar,
compartir y gestionar los activos del conocimiento en la organización, con el apoyo de las
Tecnologías de la Información y las Comunicaciones para su visualización.
PALABRAS
CLAVES:
Conocimiento,
Gestión
del
Conocimiento,
Organización
del
Conocimiento, Toma de Decisiones, Tecnología de la Información y las Comunicaciones,
Inteligencia.
�ABSTRACT
The dissertation presents the results of research carried out by the author, about processes
associated with knowledge, with the aim of developing a transfer model of scientific and
technological knowledge to obtain truly effective decision making in organizations so as to
enhance a Network Shared Organizational Intelligence. It applies to the specific case of the
Center for Energy and Advanced Technology Moa (CEETAM) for which, addresses the
theoretical and methodological aspects about the topics that orbit the object of study.
It follows a methodological framework described in stages, linked to the setting of the stage,
the hierarchy of knowledge and actions needed for the design of a knowledge management
system that meets organizational needs and your environment. This favored individual and
collective intelligence as a fundamental basis in decision support, allowing develop model
Organizational Shared Intelligence Network which is the ultimate purpose of this research.
The resulting model is the main novelty of the work, as it ensures inclusiveness and ability to
learn on the intelligent knowledge base in the domain of Energy Efficiency and Rational Use
of Energy (EEURE) as a case study. In it, reflecting the competitive capabilities,
organizational learning, tacit knowledge and explicit CEETAM professionals. Are jointly
presented various aspects related to the implementation of a multicriteria decision method for
the organization of knowledge in the domain of EEURE, making it possible to develop a
hierarchical model that provides a prioritized structurally knowledge for decision-making on
this area or any other use is considered. It is also remarkable the incorporation of methods
and tools that encourage the development of an organizational culture focused on promoting,
sharing and managing knowledge assets in the organization, with the support of the
Information Technology and Communications for viewing.
INDEX TERMS: Knowledge, Knowledge Management, Knowledge Organization, Decision
Making, Information Technology and Communications, Intelligence.
�Tabla de Contenido
CAPÍTULO I: JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ............................... 1
I.1- Situación Problémica ..................................................................................................................... 4
I.2- Objetivos e hipótesis ...................................................................................................................... 6
I.3- Resultados esperados ................................................................................................................... 7
I.4- Enfoque teórico-metodológico de la investigación ........................................................................ 7
I.5- Estructura de la tesis ..................................................................................................................... 9
CAPÍTULO II: INTRODUCCIÓN ........................................................................................... 11
II.1- Generalidades sobre información ............................................................................................... 11
II.1.1 Concepto de datos................................................................................................................ 12
II.1.1.1- Los datos en las Tecnología de la Información y las Comunicaciones (TIC) .................... 14
II.1.2- Preceptos teóricos sobre información ................................................................................. 15
II.1.2.1- La información y las TIC .............................................................................................. 18
II.1.3- La información como recurso en las organizaciones .......................................................... 23
II.1.4- Las Tecnologías de Información y las Comunicaciones (TIC) ............................................ 25
II.1.5. Sistemas de información ..................................................................................................... 28
II.1.5.1. La recuperación de Información: modelos ................................................................... 30
II.1.5.2- Introducción a perfiles de usuario de las TIC .............................................................. 32
II.1.5.3- Definición de perfiles de usuario de las TIC ................................................................ 33
II.2- El conocimiento y su gestión ...................................................................................................... 35
II.2.1- El conocimiento, contexto teórico........................................................................................ 35
II.2.1.1- Conceptualización del conocimiento............................................................................ 35
II.2.1.2- Tipología de conocimiento ........................................................................................... 37
II.2.1.3- Conocimiento organizacional ....................................................................................... 43
II.2.2- Gestión del conocimiento organizacional ............................................................................ 44
II.2.2.1- Modelos de gestión del conocimiento .......................................................................... 48
II.2.2.2- Metodologías para la gestión del conocimiento ........................................................... 51
II.2.2.3- Representación y organización del conocimiento ....................................................... 53
II.2.2.4- Las auditorías de conocimiento. Herramientas para la gestión del conocimiento ...... 60
II.2.2.4.1- Definiciones de las auditorías de conocimientos ................................................. 61
II.2.2.4.2- La auditoría de conocimiento, sus objetivos y beneficios .................................... 63
II.2.2.4.3- Métodos para la auditoría de conocimiento.......................................................... 65
II.2.2.4.4- Técnicas para las auditorías de conocimiento ..................................................... 73
II.2.2.4.5- La auditoría de conocimiento y la organización del conocimiento ....................... 73
II.3- La toma de decisiones ................................................................................................................ 74
II.3.1- Aproximaciones teóricas ..................................................................................................... 75
II.3.1.1- La auditoría de conocimiento y la toma de decisiones ................................................ 78
II.3.1.2- Toma de decisión organizacional o institucional ......................................................... 79
II.3.1.2.1- Toma de decisiones en instituciones universitarias ............................................. 82
II.3.2- Modelos o enfoques de toma de decisiones ....................................................................... 87
II.3.2.1- Toma de decisiones en grupo o consensuales ........................................................... 89
II.3.3- Decisión multicriterio ........................................................................................................... 91
II.3.3.1- Técnicas de decisión multicriterio ................................................................................ 94
II.3.4- Dimensiones de análisis de la toma de decisiones............................................................. 98
�II.3.5- Sistemas de soporte a las decisiones ............................................................................... 100
II.4- La inteligencia organizacional................................................................................................... 102
II.4.1- Orígenes de la inteligencia ................................................................................................ 102
II.4.2- La inteligencia competitiva ................................................................................................ 103
II.4.3- La inteligencia en las organizaciones ............................................................................... 104
II.4.3.1- La inteligencia en las universidades .......................................................................... 106
II.4.4- La Inteligencia organizacional y las TIC ............................................................................ 108
II.4.5- La Inteligencia organizacional y la toma de decisiones .................................................... 109
II.4.6- La inteligencia y la organización del conocimiento ........................................................... 109
II.4.7- La inteligencia compartida ................................................................................................. 110
II.4.8- Desarrollo de Inteligencia en las organizaciones .............................................................. 113
II.4.8.1- Detección de necesidades en el proceso de desarrollo de inteligencia en las
organizaciones ........................................................................................................................ 114
II.4.8.2- Objetivos para el proceso de desarrollo de inteligencia en las organizaciones ........ 114
II.4.8.3- Recolección de datos en el proceso de desarrollo de inteligencia en las
organizaciones ........................................................................................................................ 115
II.4.8.4- Análisis e interpretación de la información ................................................................ 116
II.4.8.5- Diseminación de la información ................................................................................. 116
II.4.9- Modelos de inteligencia organizacional ............................................................................ 117
CAPÍTULO III: MATERIALES Y MÉTODOS ....................................................................... 119
III.1- Materiales empleados en la investigación ............................................................................... 120
III.1.1- Contexto de estudio ......................................................................................................... 120
III.1.2- Materiales de corte documental ....................................................................................... 122
III.1.3- Materiales relacionados con los recursos humanos ........................................................ 127
III.1.4- Materiales relacionados con las tecnologías (TIC) .......................................................... 130
III.2- Métodos y técnicas utilizados en la investigación ................................................................... 133
III.2.1- Conformación del Modelo de Red de Inteligencia Compartida Organizacional .............. 134
III.2.1.1- Fundamentación del Modelo de Red de Inteligencia Compartida ............................ 134
III.2.1.2- Complementos del Modelo de Red de Inteligencia Compartida .............................. 135
III.2.1.2.1- Génesis del Modelo de Red de Inteligencia Compartida .................................. 135
III.2.1.2.2- Objetivos del Modelo de Red de Inteligencia Compartida ................................ 138
III.2.1.3- Estructura del Modelo de Red de Inteligencia Compartida ...................................... 139
III.2.1.4- Metodología para la detección de las necesidades de la organización ................... 140
III.2.1.4.1- Descripción general de los métodos, técnicas y variables empleadas ............ 141
III.2.1.4.1.1- Métodos y Técnicas ..................................................................................... 141
III.2.1.4.1.2- Variables consideradas en las encuestas.................................................... 143
III.2.1.4.2- Procedimiento metodológico utilizado en la detección de necesidades ........... 148
III.2.1.5- Metodología utilizada para la creación del modelo de toma de decisiones ............. 153
III.2.1.5.1- El modelo jerárquico de organización del conocimiento para la toma de
decisiones ........................................................................................................................... 154
III.2.1.5.1.1- Base matemática del AHP ........................................................................... 155
III.2.1.5.1.2- Procedimiento metodológico para la aplicación del AHP ............................ 161
III.2.2- Creación de un sistema de gestión del conocimiento. Metodologías y soportes
tecnológicos ................................................................................................................................. 167
III.2.2.1- Bases metodológicas para la creación del sistema .................................................. 168
�III.2.2.1.1- Etapa de planificación........................................................................................ 170
III.2.2.1.2- Etapa de organización ....................................................................................... 172
III.2.2.1.3- Etapa de implementación .................................................................................. 173
III.2.2.1.4- Etapa de control ................................................................................................. 175
III.2.2.2- El perfil de usuarios y los soportes tecnológicos del sistema ................................... 176
III.2.2.2.1- Creación del perfil de usuario ............................................................................ 177
III.2.2.2.2- Campos del perfil de usuario ............................................................................. 178
III.2.2.2.3- Tecnologías utilizadas ....................................................................................... 181
III.2.2.2.4- Bases matemáticas del sistema ........................................................................ 185
III.2.2.2.4.1- Bases de datos de los perfiles de usuarios ................................................. 185
III.2.2.2.4.2- Similitud entre los usuarios del sistema ....................................................... 188
III.2.2.2.4.3- Escalamiento multidimensional para identificar comunidades colectivas de
conocimiento .................................................................................................................... 190
III.2.2.2.4.4- Análisis de clúster para identificar conglomerados de usuarios .................. 193
CAPÍTULO IV: RESULTADOS ........................................................................................... 202
IV.1- Red de Inteligencia Compartida para el CEETAM .................................................................. 202
IV.1.1- Configuración del escenario o detección de necesidades del CEETAM......................... 203
IV.1.2- Jerarquización del conocimiento...................................................................................... 257
IV.1.3- Sistema de Gestión del Conocimiento ............................................................................. 281
IV.1.4- Visualización del Sistema de Inteligencia Compartida para el CEETAM ........................ 308
IV.2- Discusión de los resultados ..................................................................................................... 327
IV.2.1- La configuración del escenario en la Red de Inteligencia Compartida para el CEETAM ......... 327
IV.2.2- La jerarquización del conocimiento en la Red de Inteligencia Compartida para el CEETAM
..................................................................................................................................................... 329
IV.2.3- El Sistema de Gestión del Conocimiento en la Red de Inteligencia Compartida para el
CEETAM ...................................................................................................................................... 331
IV.2.4- Observaciones en la visualización del sistema de inteligencia compartida para el
CEETAM ...................................................................................................................................... 331
IV.2.5- Observaciones generales sobre la Red de Inteligencia Compartida para el CEETAM......... 332
CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUTOS................................................ 334
V.1- Conclusiones generales ........................................................................................................... 334
V.1.1- Sobre la configuración del escenario ................................................................................ 334
V.1.2- Sobre el modelo jerárquico para la toma de decisiones ................................................... 335
V.1.3- Sobre el Sistema de Gestión del Conocimiento ............................................................... 336
V.1.4- Sobre la visualización de la Red de Inteligencia Compartida en soporte TIC .................. 336
V.1.5- Sobre el Modelo de Red de Inteligencia Compartida ....................................................... 337
V.2- Trabajos futuros........................................................................................................................ 337
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA......................................................................................... 339
ANEXOS .................................................................................................................................. I
�TESIS DOCTORAL
CAPÍTULO I: JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
Diagrama 1. Contenido estructural del capítulo I.
Las nuevas Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) están revolucionando
el trabajo de las organizaciones y su seguimiento ayuda a identificar las líneas de futuro en lo
referente a los documentos, la información y el conocimiento de acuerdo con la logística y
estrategias de gestión; esto a su vez forma parte de la gran gama de nuevos
acontecimientos dirigidos a compartir conocimiento y desarrollar inteligencia, para llevar a
cabo acciones en aras de encontrar mejores soluciones a los problemas en las distintas
comunidades y organizaciones existentes en el mundo moderno.
Las organizaciones en estrecho vínculo con los actores sociales del contexto encaminan sus
resultados científicos y generan el conocimiento, dando respuesta a los problemas
fundamentales de sus organizaciones.
La realidad que el mundo globalizado refleja es el impacto de gestionar el conocimiento de
manera que genere valores añadidos y soluciones ante las problemáticas existentes,
identifica al ser humano como principal ente protagónico, capaz de transformar su entorno
con sus acciones, derivadas de su experiencia y relaciones interpersonales sujetas a lograr
una meta personal y colectiva para el cumplimiento de sus objetivos.
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�TESIS DOCTORAL
En el caso de Cuba, las funciones del Sistema de Ciencia e Innovación Tecnológica son:
aglutinar a todos los agentes sociales del territorio y sus organizaciones para gestionar el
conocimiento a favor de la satisfacción de las necesidades sociales, considerando como
factores de éxito la comunicación, la cooperación entre actores, la recuperación de la
información y su difusión, así como las redes, sobre la base de valores compartidos.
La toma de decisiones, según Milano (1993), es un proceso metodológico para determinar el
curso de acción que mejor satisfaga los objetivos fijados con riesgos aceptables. El proceso
es sistemático, racional y ayuda a determinar el curso de acción mejor equilibrado entre la
satisfacción de los objetivos perseguidos y los riesgos inherentes. Se realiza después de un
análisis del problema, del cual se conoce la causa, para mediante este proceso
posteriormente se ejecute alguna acción.
Para llegar a una decisión debe definirse el objetivo, enumerar las opciones disponibles,
elegir entre ellas y luego aplicar dicha opción. Las decisiones y el proceso de tomarlas son
fundamentales en la gestión (Milano, 1993).
En este proceso juega un papel fundamental la inteligencia, la cual comprende información
evaluada y analizada, que se caracteriza por contener elementos de juicio para poder seguir
un curso de acción; comprende además el conjunto de habilidades innatas o adquiridas,
sumadas a los conocimientos y experiencias acumuladas. Posibilita la toma de decisiones
porque proporciona un grado de previsión de aquello que puede o llega a causar impacto en
la organización. Por tanto a consideración del autor, a todo este proceso se le puede definir
como proceso de toma de decisiones eficaces.
Tradicionalmente, la transferencia de información – conocimiento entre generador y usuario,
está estrechamente ligada al uso de fuentes y canales formales e informales; son
particularidades interdependientes y complementarias, vinculadas con la estructura y
organización social de la Ciencia y la Tecnología (Pérez y Sabelli, 2003).
Cuando se habla de conocimiento se habla de información como comprensión e
incorporación al conocimiento previo, o sea, de estructuras informacionales que, al
internalizarse, se integran a sistemas de relacionamiento simbólico de más alto nivel y
permanencia (Urdaneta, 1992).
El conocimiento difiere de la información en su aptitud para posibilitar acciones y decisiones;
mientras más cercano se tiene el conocimiento para facilitar la acción, más valioso a la
organización será. Generalmente las organizaciones se involucran en tres tipos de
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�TESIS DOCTORAL
actividades de conocimiento: crean o adquieren conocimiento nuevo, comparten o trasfieren
conocimiento y utilizan conocimiento (Choo, 2002).
Finalmente, cuando se habla de inteligencia se habla de información como oportunidad o
sea, de estructuras de conocimiento que, siendo contextualmente relevantes, permiten la
intervención ventajosa de la realidad (Urdaneta, 1992) tomándose como premisa para
potenciar la toma de decisiones. A partir de los planteamientos realizados se puede inferir la
relación entre información e inteligencia.
La inteligencia está definida como el conjunto de habilidades innatas o adquiridas, sumadas
a los conocimientos acumulados, que permiten interpretar y solucionar los desafíos
permanentes de sobrevivencia.
Se puede encontrar que la transición de información – inteligencia se concreta a partir de la
síntesis y análisis para transformar datos en información y que para transformar información
en inteligencia es necesario aplicar experiencia y discernimiento, o sea conocimiento.
Para llevar a cabo procesos ligados con la inteligencia la organización requiere de ciertos
recursos, entre ellos:
•
Personal preparado en gestión de información y en análisis de información, con
conocimiento acerca de los temas de interés a la organización.
•
Acceso a muy variadas fuentes de información, ya sean bases de datos u otras.
•
Tecnología para el tratamiento más rápido y eficiente de la información.
•
Contacto con personas en el entorno informativo de la organización, ya sea local,
nacional o internacional.
•
Una clara noción de la gestión de información en función de los intereses de la
entidad.
Por otro lado, el futuro de la Gestión Documental se abre cada vez más al mundo de las
organizaciones. La gestión de la información representa el otro gran mercado masivo de la
Informática. El acceso a la información es decisivo en las organizaciones. Las redes
neuronales aplicadas al mundo de la información, red de proceso de reconocimiento
adaptativo de Patrones y Web semántica, información, conocimiento, organizaciones y
estructuras organizativas, cobran auge hoy en día como medio para desarrollar su sistema
de gestión de conocimiento e inteligencia, de forma tal que el papel determinante en el
estatus global lo tendrá aquella organización que pueda equilibrar todos estos procesos y los
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�TESIS DOCTORAL
aplique en su entorno de manera que pueda repercutir en las propias competencias que de
todo esto se deriva.
Las TIC en este contexto juegan un papel preponderante, como herramienta fundamental en
el apoyo de cualquier organización, de igual modo distintas técnicas computacionales que
apuntan en su base teórica a la Inteligencia Artificial, como: la Lógica Difusa, Redes
Neuronales, Minería de Datos y otras, pueden ser usadas para llevar a cabo procesos de
gran valor como la toma de decisiones, así mismo de forma paralela tributan a la
socialización del conocimiento o compartimentación de la inteligencia y traen consigo
mejores resultados en el desarrollo sociopolítico y económico de las organizaciones e
instituciones.
I.1- Situación Problémica
En la actualidad existe una preocupación substancial por saber cómo las organizaciones
propician el intercambio de experiencias, que permitan mejorar el impacto del trabajo y
facilite la generación de nuevos conocimientos, en aras de favorecer el proceso de toma de
decisiones.
Los sistemas que permiten compartir el conocimiento, la información y que alcancen un nivel
alto de interactividad hasta permitir su recomendación y recuperación inteligente y
organizada, hoy en día nuclean áreas de investigación en las que las organizaciones han
fijado su atención debido a la vital importancia de los resultados que se desprenden de esta.
La propia evolución en los últimos tiempos de las TIC, han propiciado la transformación de
los sistemas y como resultado son evidenciadas facetas de organización y representación
estructuradas o semiestructuradas del conocimiento, esta situación no es ajena a las
organizaciones debido a que estos sistemas responden a sus objetivos, ya que están
centrados en el desarrollo, organización y aplicación del conocimiento en sus actividades
diarias.
Los procesos vinculados con el conocimiento están constituidos por conjuntos de acciones
inherentes a las actividades humanas. Son procesos que pueden ser experimentados,
organizados, estructurados y aplicados de forma creadora en una organización, por lo que
resultan adecuados para atender e integrar con fluidez las nuevas necesidades de las
organizaciones provocadas por el actual contexto económico, social y tecnológico. Mejorar
la inteligencia de toda una institución a partir de medios que permitan la administración de
este conocimiento organizacional, requiere de esfuerzos para definirlo, adquirirlo,
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�TESIS DOCTORAL
representarlo, retenerlo, administrarlo y transferirlo; ello constituye una necesidad actual de
primer orden. En particular, estas necesidades son inherentes a toda institución académica
ya sea formativa o investigativa.
Un modelo que permita estructurar una red de inteligencia dentro de estas instituciones, en
la que los distintos actores puedan compartir e interactuar, exponer sus conocimientos,
capitalizar sus experiencias y recuperar información que satisfaga sus necesidades,
integrando las tecnologías que sustentan estos procesos, propiciará el escenario de un
futuro esperado, donde deben ser establecidas políticas de administración del conocimiento
implementando métodos, facilitando procesos de trabajo colaborativo orientados a la
generación, construcción, búsqueda y uso del conocimientos, no solo para dar soluciones a
problemas, sino también, generando nuevos conocimientos sobre la base de los ya
existentes. En el caso de las universidades, estos modelos pudieran marcar el salto
cualitativo y cuantitativo que las inserte en el proyecto social que hoy es la Sociedad del
Conocimiento.
La transferencia de conocimientos constituye una de las acciones principales dentro de los
procesos relacionados con la gestión del conocimiento, especialmente cuando apoya la toma
de decisiones eficaces. En los procesos más simples esta acción generalmente se realiza sin
planificación alguna pero en los contextos institucionales y principalmente en los
universitarios, la transferencia de conocimiento debe ser conceptualizada y planificada como
condición indispensable para lograr un nivel adecuado de eficacia. En algunos países, hoy
en día esto no constituye el modo general de actuación de la gestión del conocimiento,
especialmente el científico y tecnológico, lo cual constituye la esencia de nuestra situación
problémica.
Por tales razones se plantea como problema científico la siguiente interrogante:
¿Cómo contribuir a que la transferencia de Conocimiento Científico y Tecnológico permita
obtener a las organizaciones una adecuada eficacia en la toma de decisiones?
Identificando como objeto de estudio:
La transferencia del conocimiento científico y tecnológico en las organizaciones.
Enmarcado en el campo de acción:
Modelación de la transferencia del conocimiento científico y tecnológico en las
organizaciones.
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�TESIS DOCTORAL
I.2- Objetivos e hipótesis
Objetivo General:
Desarrollar un modelo de transferencia del conocimiento científico y tecnológico que permita
obtener una adecuada eficacia en la toma de decisiones en las organizaciones.
Y como Hipótesis:
Un modelo de Red de Inteligencia Compartida caracterizado por:
a. Configuración del escenario o detección de necesidades.
b. Modelo de toma de decisiones o jerarquización del conocimiento.
c. Sistema de gestión del conocimiento que incluye uso y aplicación de las TIC.
Permite la transferencia del conocimiento científico y tecnológico en las organizaciones
donde sus actores podrán: capitalizar sus experiencias; compartir conocimientos y obtener
información que satisfagan sus necesidades; y desarrollar procesos eficaces de toma de
decisiones.
Objetivos Específicos:
1.
Establecer los presupuestos teóricos que sustentan la investigación relacionado con
el desempeño de la inteligencia organizacional, la gestión, representación y
organización del conocimiento, la teoría de las decisiones, así como la recuperación
de información y las tecnologías que sustentan estos procesos, y sirven de base
teórica conceptual para el desarrollo del modelo que se pretende.
2.
Realizar un análisis histórico-lógico de los métodos existentes que permiten develar el
comportamiento y estado del conocimiento en las organizaciones, así como la
relación entre la inteligencia organizacional y la toma de decisiones.
3.
Desarrollar un modelo jerárquico de organización del conocimiento que establezca un
orden de prioridad en distintos campos y áreas de conocimiento en las
organizaciones.
4.
Estructurar un sistema de gestión del conocimiento que facilite el acceso a los
conocimientos, la información, la colaboración y el intercambio entre los actores de la
organización.
5.
Desarrollar un sistema automatizado como soporte tecnológico que incluya:
recuperación de información, compartición de conocimiento, compatibilidad entre
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�TESIS DOCTORAL
usuarios, conglomerados de usuarios sobre la base de sus perfiles, visualización de
la interrelación de los usuarios a través del Escalamiento Multidimensional, así como
su localización geográfica.
6.
Elaborar y aplicar un modelo de Red de Inteligencia Compartida Organizacional que
permita apoyar el proceso de toma de decisiones, sobre la base de los modelos y
principios enunciados anteriormente a un caso de estudio.
I.3- Resultados esperados
Principales resultados científicos y tecnológicos:
Sistematización de las teorías relacionadas con la gestión y organización del
conocimiento, la toma de decisiones, así como la recuperación de la información y
las tecnologías que sustentan estos procesos aplicados al modelo de Red de
Inteligencia Compartida Organizacional.
La aplicación de un método híbrido para develar el comportamiento y estado del
conocimiento en las organizaciones.
El desarrollo de un modelo jerárquico de organización del conocimiento que
permita establecer un orden de prioridad en distintos campos y áreas de
conocimiento como apoyo a la toma de decisiones en las organizaciones.
Determinar los fundamentos matemáticos para la compatibilización de los usuarios
a través de la similitud y distancia entre ellos, de manera que permita identificar
comunidades colectivas de conocimiento y conglomerados de usuarios.
El desarrollo de un modelo de Red de Inteligencia Compartida Organizacional que
permite
compartir
información
y
conocimiento,
capitalizar
experiencias,
visualización de la interrelación de los usuarios, así como su localización
geográfica y apoyar el proceso de toma de decisiones, favoreciendo con ello la
transferencia del conocimiento científico y tecnológico entre los actores del
sistema.
I.4- Enfoque teórico-metodológico de la investigación
Para la presente investigación se realizó un estudio exploratorio y una investigación que
incluyó los siguientes métodos y técnicas:
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�TESIS DOCTORAL
Métodos teóricos
Histórico-lógico: Para el presente trabajo se realizó un análisis histórico del surgimiento y
desarrollo del problema objeto de estudio, siguiendo una valoración lógica de los criterios dados
por diferentes autores en distintos años, estos son tratados en la introducción de la investigación.
Análisis–síntesis: Posibilitó analizar por partes los principales documentos y consideraciones
que describen la génesis y evolución de las temáticas vinculadas con la información, el
conocimiento, la inteligencia y la toma de decisiones para el modelo.
Inductivo–deductivo: Fue utilizado para desarrollar razonamientos lógicos que permitieron
arribar a conclusiones generales a partir de premisas particulares vinculadas con la información,
el conocimiento, la inteligencia, la toma de decisiones, sus procesos de gestión y relaciones.
Sistémico-estructural: Para abordar sistemáticamente todos los procesos involucrados en las
temáticas estudiadas, proporcionando una visión general integral y sistémica del fenómeno
objeto de estudio, sus componentes, estructura y relaciones fundamentales que sirven de
base al modelo propuesto.
Métodos empíricos
Análisis documental clásico: A partir de la revisión de la literatura y la documentación
especializada, se localizaron los referentes teóricos y conceptuales que sustentan la
investigación. Se revisaron artículos científicos, textos, artículos de Internet, para determinar las
ideas relevantes con vistas a la fundamentación teórica, lo cual permitió definir los conceptos
básicos con la finalidad de sistematizar el marco teórico conceptual y referentes teóricos que
permitieron respaldar la ejecución de la investigación.
Métodos matemáticos
Permitieron determinar la importancia relativa, así como la síntesis en el Proceso Analítico
Jerárquico, identificando las prioridades de conocimiento; así como el procesamiento de los
cuestionarios utilizados como instrumentos aplicados en la investigación, además los
fundamentos matemáticos que permiten determinar la compatibilidad de los usuarios del
sistema informático, los clústeres y escalamiento multidimensional para visualizar la
interrelación entre estos usuarios.
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�TESIS DOCTORAL
I.5- Estructura de la tesis
Capítulo I. Justificación y objetivos de la investigación.
En este capítulo se describen los elementos vinculados con el conocimiento y su integración
con otros campos, que sirven de justificación para llevar a cabo la investigación. Se describe
la situación problémica, problema, así como los objetivos a lograr a través de la aplicación de
varios métodos y técnicas de investigación.
Capítulo II. Introducción.
Este capítulo muestra los aspectos teóricos conceptuales acerca del desempeño de la
información y su gestión, la representación y organización del conocimiento en la organización,
así como la vinculación de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) con los
distintos procesos en que intervienen; se muestra además una aproximación teórica acerca de la
toma de decisiones, modelos, métodos y técnicas para llevarla a cabo, también se recogen
elementos constituyentes de la inteligencia organizacional, competitiva y sus principales
características para ser desarrollada en diversos ámbitos.
Capítulo III. Materiales y Métodos.
De acuerdo con el planteamiento del problema se aborda en esta sección de materiales y
métodos toda la estructura metodológica seguida en el transcurso de la investigación, en la cual
se requiere de un análisis de funcionalidades concerniente a la inteligencia, como parte de la
estructura interna, con el apoyo de los materiales son tratadas etapas vinculadas con el
diagnóstico preliminar, la estructura que representa la organización del conocimiento como parte
del modelo que se pretende, así como las acciones para
concebir un sistema capaz de
responder a las necesidades de información y conocimiento en las organizaciones y su
ambiente, también se tendrán en cuenta los modelos matemáticos que permitirán el desarrollo
de un sistema informático como soporte tecnológico. Con el análisis metodológico es
retroalimentada la propuesta de investigación con los objetivos y resultados, permitiendo con ello
desarrollar el modelo de contribución al proyecto de investigación red de inteligencia compartida
organizacional como soporte a la toma de decisiones.
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�TESIS DOCTORAL
Capítulo IV. Resultados.
Este capítulo es uno de los corolarios finales del proceso investigativo llevado a cabo, pues
pretende reflejar de manera explícita los resultados de los procedimientos metodológicos
descritos en el epígrafe de métodos, y que constituyen base estructural del Modelo de Red
de Inteligencia Compartida, analizando su impacto y relación en el caso específico del
CEETAM, por otro lado se muestra también la discusión de estos resultados demostrando
así un compendio general de la importancia y validez de la investigación realizada.
Capítulo V. Conclusiones y trabajos futuros.
En el presente capítulo se refleja, cuáles han sido las principales propuestas y los resultados
a modo de conclusión obtenidos a lo largo de la memoria escrita de la presente tesis
doctoral, donde el principal objetivo de la investigación estuvo centrado en desarrollar un
modelo de transferencia del conocimiento científico y tecnológico que permita obtener una
adecuada eficacia en la toma de decisiones en las organizaciones, potenciando con ello una
Red de Inteligencia Compartida Organizacional como soporte a la toma de decisiones,
aplicándose al caso específico del Centro de Estudio de Energía y Tecnología de Avanzada
de Moa (CEETAM).
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�TESIS DOCTORAL
CAPÍTULO II: INTRODUCCIÓN
Diagrama 2. Contenido estructural del capítulo II.
Este capítulo muestra los aspectos teóricos conceptuales acerca del desempeño de la
información y su gestión, la representación y organización del conocimiento en la
organización, así como la vinculación de las Tecnologías de la Información y las
Comunicaciones (TIC) en los distintos procesos que intervienen, develándose de manera
concisa las cuestiones intrínsecas de estos elementos, su importancia y contextualización.
Se muestra además una aproximación teórica acerca de la toma de decisiones, modelos,
métodos y técnicas para llevarla a cabo en distintos contextos dentro de las organizaciones e
instituciones. Por otro lado también se recogen elementos constituyentes de la inteligencia
organizacional, competitiva y sus principales características para ser desarrollada en
diversos ámbitos.
II.1- Generalidades sobre información
En las últimas décadas se ha vislumbrado un caudal de desarrollo científico y tecnológico;
donde el poder de los investigadores está dado por su propia necesidad de conocer los
hechos y fenómenos que lo rodean; para ello se destaca el papel de la información en las
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�TESIS DOCTORAL
distintas esferas de la sociedad, identificando esto como elemento sustancialmente
necesario en el surgimiento de la era moderna.
Todo lo que nos rodea, visualmente, se puede interpretar como elementos abstractos que
encierran información, los datos son los contenedores de ello, luego de pasar por un proceso
cognitivo de interpretación son reflejados en la realidad de su contexto. Muchos autores han
emitido su propio criterio acerca de esta transición de datos a información, dejando claro la
importancia que revierten en las distintas ciencias.
Ponjuan-Dante (2003, p. 1) expresa: “…en la antigüedad, el hombre occidental quería ser
sabio; luego el hombre moderno quiso ser conocedor; el hombre contemporáneo parece
contentarse con estar informado (y posiblemente el hombre futuro no esté interesado en otra
cosa que en tener datos).” Queda identificado con estas palabras las etapas en que resulta
significativa la interrelación entre datos, información y conocimiento, de hecho esas etapas
han sido denominadas cada una por su forma de impactar en las distintas sociedades.
La información es mucho más que datos; tiene que ver con el orden de las cosas, hechos o
fenómenos registrados en forma sistemática guardando relación con otros hechos o fenómenos
(Ponjuan-Dante, 2003). Es perceptible la ocurrencia de innumerables acontecimientos históricos
de los cuales se conoce y otros tantos que no se han descubierto aún, sucesos que de cualquier
manera se han convertido o se convertirán en conocimiento, pero que primeramente en el propio
proceso de descubrimiento constituyeron datos, y a partir de su estudio fueron transformándose
en información y que hoy constituyen importantes baluartes históricos y culturales de la sociedad.
En los tiempos de la antigüedad, los aborígenes también sentían la necesidad de expresar
sus vivencias y reflejaron como datos las ideas y vicisitudes de la actividad diaria, ejemplos
de esto, están visibles en las pinturas rupestres encontradas en las paredes de las cavernas,
de esto por supuesto se infiere que el hombre ha interactuado con estos procesos, aunque
desconociese intrínsecamente el significado de la acción que realizaran, en cuanto al manejo
de datos, información y conocimiento.
II.1.1 Concepto de datos
Existen varias definiciones del significado de la palabra dato, muchos autores realizan
descripciones dejando entrever que los datos son la materia prima de la información.
Un dato es una unidad elemental de información. En un documento, por ejemplo, se agrupan
numerosos datos para presentar una argumentación o rendir cuentas de una acción
(Quesada, 2005).
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�TESIS DOCTORAL
Algunos autores han procurado definir el concepto de datos, donde se ha dicho que datos
son la materia prima en bruto, que pueden existir en cualquier forma, utilizable o no, y que no
tienen un significado por sí mismos. Otros adoptan una posición epistemológica particular al
definir datos como todos los hechos que pueden ser objeto de observación directa. De
manera elocuente se define que los datos son hechos no estructurados y no informados que
existen en forma independiente del usuario (Cook y J.S., 1999; Cowan, Davis, y Foray, 2000;
Montuschi, 2002).
Se evidencia el importante rol que desempeñan los datos con el proceso interaccional de la
adquisición de conocimiento a partir de la inferencia devenida de la información que encierran
un grupo de datos en una empresa u organización determinada (Choo, 2002).
La palabra dato proviene del latín datum, como se ha venido mencionando estos representan
uno de los eslabones fundamentales de la cadena información-conocimiento-inteligencia,
para llevar a cabo el proceso de desarrollo científico y tecnológico y de toma de decisiones
de las organizaciones e instituciones.
El procesado de los datos, permite transformarlo en información. La conservación del
conocimiento y su diseminación en las diferentes etapas de nuestra humanidad, de cierta
manera ha estado fundamentalmente a cargo de personas, que en la antigüedad fueron
llamados bibliotecarios y actualmente son denominados profesionales de la información,
estos han desarrollado capacidades y destrezas en los aspectos que se vinculan al
tratamiento, la representación, el estudio de fuentes y tecnologías y agregando valor a la
información para optimizar la toma de decisiones. Esta especialidad vinculada con la
información es más antigua que otras ciencias y solo posterior a las leyes y a la religión, su
actividad se remonta a la antigüedad la primera biblioteca 1, con una colección de tabletas de
arcilla, nació en Babilonia en el Siglo 21 A. C. antiguo Egipto, Jerusalén, Alejandría Grecia,
Bizancio y otras esplendidas ciudades fueron nichos de las mejores bibliotecas de la
antigüedad, las bibliotecas y otras unidades de información derivadas de ellas, han sufrido
diferentes retos, estos han estado asociados a momentos como la invención de la imprenta y
al desarrollo y uso intensivo y extensivo de las computadoras personales y las
telecomunicaciones (Ponjuan-Dante, 2003).
Ponjuan-Dante, et al. (2004) aseveran que muchas actividades dependen de información,
emplean información como su materia prima y constituyen elementos de la vida diaria de
1
Como elemento identificador de acopio de información
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cualquier país, Drucker, citado por (Davenport, 1999) definió de manera elocuente la
información como datos dotados de pertinencia y propósito (Drucker, 1988), así mismo
Dmitriev, esboza que desde el punto de vista de la filosofía marxista la información es
considerada como la característica de la propiedad general de la materia que se denomina
variedad (Dmitriev, 1991), de cualquier manera es evidente la posición básica y abstracta de
los datos, estos por sí solo no reflejan información, ellos deben estar acompañados por
procesos de interpretación que permita un razonamiento lógico de sus significados
convirtiéndose así en información.
De todo lo anteriormente definido queda reflejada la importancia de los datos en estos
procesos, ellos en la actualidad a partir de la propia evolución de las tecnologías ha
posibilitado su resguardo en distintas formas y estructuras, que facilitan su operatividad.
II.1.1.1- Los datos en las Tecnología de la Información y las Comunicaciones (TIC)
Los datos en el contexto de las TIC es manejado desde diferentes campos, aunque hay que
destacar que conceptualmente no difieren en ningún sentido; los datos en el contexto
informático son aquello que un programa manipula. Sin datos un programa ó software no
funcionaría correctamente. Los programas manipulan datos de manera muy diferente según
el tipo de dato del que se trate.
Como bien es mencionado, los datos en el contexto informático son un pequeño trozo de
información que carece de significado para los humanos, pero tecnológicamente fueron
creados para que los ordenadores pudiesen trabajar con ellos con precisión y estricta lógica.
En lenguajes de programación para los desarrolladores de aplicaciones un tipo de dato es un
atributo de una parte de los datos, que indica al ordenador la clase de datos sobre los que se
va a procesar. Esto incluye aplicar condiciones en los datos, como qué valores u operaciones
se pueden tomar o realizar. Tipos de datos comunes son: enteros, decimales, cadenas
alfanuméricas, fechas, horas, colores, etc.
Refiriéndonos a los datos de manera más amplia en el campo que hemos mencionado
anteriormente veremos que, un tipo de dato define un conjunto de valores y las operaciones
sobre estos valores. Los lenguajes de programación explícitamente incluyen la notación del
tipo de datos, aunque esto no es absoluto pues lenguajes diferentes pueden usar
terminología diferente. La mayor parte de los lenguajes de programación permiten al
desarrollador establecer tipos de datos adicionales, normalmente combinando múltiples
elementos de otros tipos y definiendo las operaciones del nuevo tipo de dato.
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Los datos en el entorno informático a diferencia de los tratados conceptualmente para
construir información, están encaminados a ejecutar acciones previamente establecidas por
los programadores y responden generalmente a interpretaciones secuenciales y lógicas de
las aplicaciones o software, claro está en esta parte el autor de este trabajo se refiere a las
distintas codificaciones constituyente del lenguaje de programación usado por el
desarrollador.
Los datos para su uso y consulta, son almacenados en bases de datos; se define una base
de datos como una serie de datos organizados y relacionados entre sí, los cuales son
recolectados y explotados por los sistemas de información de las organizaciones o
instituciones (Valdés, 2007).
Desde el punto de vista informático, la base de datos es un sistema formado por un conjunto
de datos almacenados en discos que permiten el acceso directo a ellos y un grupo de
programas que manipulen ese conjunto de datos.
Entre las principales características de los sistemas de base de datos podemos mencionar:
•
Independencia lógica y física de los datos.
•
Redundancia mínima.
•
Acceso concurrente por parte de múltiples usuarios.
•
Integridad de los datos.
•
Consultas complejas optimizadas.
•
Seguridad de acceso y auditoría.
•
Respaldo y recuperación.
•
Acceso a través de lenguajes de programación estándar.
En el contexto computacional y toda disciplina que de ello se derive, como la informática,
cibernética, telemática, etc., es significativo destacar el papel que juegan los datos para el
desarrollo de estas ciencias, pues su manejo y consulta propician el intercambio eficiente de
las acciones y actividades de los individuos en las organizaciones.
II.1.2- Preceptos teóricos sobre información
La información como definición es tratada por numerosos autores, que reflejan una
coincidencia de criterios acerca de la misma. La información se define como un sistema de
datos o ideas, sobre un tema determinado, datos que aumentan el conocimiento del
investigador acerca del tema; así mismo supone una actividad y un contenido; en cuanto
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actividad puede ser activa cuando proporciona información, pasiva cuando recibe
información y reflexiva cuando busca información por cuenta propia; en cuanto a contenido
son ideas o datos transmitidos; medios a través de los cuales se transmiten las ideas o datos
(voz, escritura, imagen, etc.) y el procesamiento, el cual da significado, propósito y utilidad a
los datos (Sada, 2006).
Por otro lado Lacalle sugiere que la información es la comunicación del conocimiento.
Información es un proceso, una actividad. Plantea que la acción de Informar es transmitir
conocimiento a alguien (Lacalle, 2005). En esencia la información en su interpretación más
abstracta no es más que conocimiento explícito.
Si se toma como punto de partida el significado de información y se realiza una pequeña
pesquisa por la red de redes (Internet) nos percataremos que existen innumerables
enunciados con que se relaciona conceptualmente la información, como se muestra a
continuación:
•
La información es un fenómeno que proporciona significado o sentido a las cosas, e
indica mediante códigos y conjuntos de datos, los modelos del pensamiento humano.
La información por tanto, procesa y genera el conocimiento humano.
•
Conocimiento registrado enviado o recibido sobre un hecho o circunstancia;
Conocimiento
registrado
obtenido
mediante
el
estudio,
la
comunicación,
investigación.
•
Es la expresión de un conjunto de datos con su significado dentro de un contexto, en
forma de mensaje, con el propósito de informar.
•
Información es la suma de conceptos y de reglas de actuación que fueron extraídas
de una comunicación. El monto máximo de información que puede ser extraída de
una comunicación fue desarrollada en la ciencia de la "Teoría de la Información".
•
Es un conjunto de datos que al relacionarse adquieren sentido o un valor de contexto
o de cambio.
•
Conocimiento que es comunicado, concerniente a conceptos, objetos, eventos, ideas,
procesos, etc.
Si se analiza la evolución histórica de la información se podrá inferir que esta surge en el
proceso comunicativo en la prehistoria humana, es decir, en las génesis ancestrales del ser
humano identificado por la comunidad primitiva. Por tanto es la comunicación la definición
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más simple de la transmisión de información-conocimiento-información entre los seres
humanos.
A partir de las emisiones de sonidos de nuestros antepasados es que surgen las palabras, acto
seguido nace el lenguaje siendo este último el medio fundamental para transmitir información
por miles de años. La aparición de la escritura como una nueva forma de comunicación
constituyó un fenómeno fundamental para la preservación de la información en el tiempo y su
facilidad para ser transportada a grandes distancias.
De esta manera como plantea Cortés surge el libro manuscrito y posteriormente la imprenta
que propició la difusión masiva de información, aunque no a la escala actual. Sin embargo,
este hecho es, sin dudas, el punto de partida de una comunicación más participativa y
masiva (Cortés, 2003).
La información es la base de las organizaciones e instituciones y tributa a la organización del
trabajo. Este concepto se ha tratado con vital importancia, donde la sociedad de la
información actualmente es considerada como la etapa que precede a la sociedad industrial.
El ciclo de vida de la información se modula en el entorno de estas tres fases:
1. Fase de diseño, durante la que se define una estrategia global.
2. Fase de creación efectiva. Implica generalmente un número limitado de personas.
3. Fase de mantenimiento, que incluye la utilización y conservación de los datos.
La información es el significado que otorgan las personas a las cosas y que por supuesto
estas tienen un valor informativo que es asignado por los sujetos, que es variable, subjetivo,
de acuerdo con la visión del mundo que tenga ese sujeto. Los datos se perciben mediante
los sentidos, estos los integran y generan la información necesaria para el conocimiento, que
permite tomar decisiones para realizar las acciones cotidianas que aseguran la existencia
social. El ser humano ha logrado simbolizar los datos en forma representativa, para
posibilitar el conocimiento de algo concreto y creó las formas, tanto de almacenar como de
utilizar el conocimiento representado. La información en sí misma, como la palabra, es al
mismo tiempo significado y significante, este último es el soporte material o simbología que
registra o encierra el significado, el contenido (Cortés, 2003).
Para este autor el procesamiento humano de la información se explica mediante diferentes
enfoques, tanto computacionales como psicológicos. Deja bien reflejado los niveles
cualitativos de la realidad informacional, donde el primer lugar corresponde a la conciencia,
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sólo inherente al ser humano. Unido a ella, su capacidad de "atender" y de aprender,
confieren al hombre la supremacía en el procesamiento de la información; así mismo
muestra la necesidad de una interrelación entre diversas disciplinas como la psicología, las
ciencias de la información, la cibernética y otras, para avanzar en la comprensión del
procesamiento humano de la información.
La información juega su papel desde tiempos muy remotos como hemos venido afirmando
anteriormente; en la edad media el almacenamiento, acceso y el limitado uso de la
información era realizado en las bibliotecas de los monasterios en el período de los siglos III
y XV; en la edad moderna con el surgimiento de la imprenta aparecen las primeras series de
libro y con ello también surgen los primero periódicos; ya en el siglo XX aparecen los
primeros trabajos relacionados con la Teoría de la Información, mostrando a Claude E.
Shannon como su figura principal, durante este siglo se presenta la radio, la televisión e
Internet; figuras como Jeremy Campbell y su definición en el término información desde una
perspectiva científica en el contexto de la era de la comunicación electrónica, Norbert Wiener
considerado el padre de la cibernética y otros dieron lugar a una nueva etapa en el desarrollo
de las tecnologías actualmente en el siglo XXI las acciones están encaminadas al acceso a
grandes volúmenes de información existentes en medios cada vez más complejos. La
proliferación de redes de transmisión de datos, bases de datos con acceso en línea ubicadas
en cualquier lugar localizable mediante Internet, permiten a los usuarios nutrirse de toda la
información que en ellos se resguarda, hoy en día se habla también de Internet 2.0 con el
uso de tecnologías más modernas e inteligentes de manera que se pueda obtener
información con la mayor brevedad posible y de buena calidad.
II.1.2.1- La información y las TIC
Los avances producidos por las nuevas tecnologías, han obligado a las organizaciones e
instituciones a tomar decisiones rápidas, pero a la misma vez certeras para mantenerse en el
mercado y obtener preeminencias competitivas. Lograr esto requiere de disponer en todo
momento de información actualizada, oportuna, confiable.
Cuando los datos se guardan en un soporte electrónico, ya no es permisible leerlos sin la
ayuda de una herramienta específica, una máquina, generalmente, una computadora.
Se entiende por información electrónica todo dato conservado en un formato que permita su
tratamiento y procesamiento automático, denominándose generalmente como soportes
electrónicos.
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El almacenaje de los datos en un soporte legible por una máquina tiene varias ventajas,
algunas de ellas son:
•
El tratamiento de los datos es mucho más fácil. No es necesario volverlo a rehacer en su
integridad en caso de tener que realizarles algunas modificaciones parciales.
•
Los soportes electrónicos permiten en general conservar y almacenar más datos en
un volumen menor.
•
Es más fácil copiar un documento completo.
•
Es más sencillo y ágil transportar información de un lugar a otro.
•
Un soporte como éste permite una utilización más elaborada al recurrir a una
estructura de tratamiento electrónica.
A todas estas, la utilización de estos soportes trae consigo nuevos inconvenientes:
•
Es necesario utilizar un instrumento para que un operador pueda leer los datos.
•
Los soportes digitales tienen, generalmente, una vida más corta que el papel o los
microfilms.
En efecto las cuestiones aparejadas a la conservación de la información en soportes
electrónicos, proporcionan nuevas maneras de tratar con el impacto de las tecnologías en el
campo de la información, hay que destacar además, que las tecnologías constituyen
herramientas muy eficaces en los procesos vinculados con el manejo de la información, tanto
para los usuarios de estas como para los profesionales encargados de llevar a cabo estos
procesos.
Las nuevas tecnologías de la información y las comunicaciones han revolucionado el acceso
a las fuentes de información, convirtiendo la búsqueda en entornos automatizados en una
práctica habitual (Alonso, 2001). Las Tecnologías en el ámbito de la información han sido
muy estrechamente vinculadas con la recuperación de la información, la salvaguarda del
conocimiento explícito; todo el bagaje que se desprende de los procesos claves y
subprocesos de las ciencias de la información. Las TIC comprenden un importante
componente en nuestra actualidad, debido al significativo papel que juega en las demás
ciencia y en la propia ciencia de la información.
Actualmente se habla de la navegación interactiva, de la búsqueda y clasificación
informacional de manera más inteligente, la utilización de tecnologías semánticas, la
estructuración inteligente de agentes, la inteligencia artificial, estas son áreas que se
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investigan y aplican en ramas como la organización de la información, la representación y
organización del conocimiento, de manera que hoy sus efectos son vislumbrados en los
procesos relacionados con los sistemas de información.
Según Ponjuan-Dante (2003) cualquier conglomerado humano cuyas acciones de
supervivencia y desarrollo esté basado predominantemente en un intenso uso, distribución,
almacenamiento y creación de recursos de información y conocimientos mediatizados por las
nuevas tecnologías de información y comunicaciones es identificado como la sociedad de la
información. Es evidente que el gran acrecentamiento y auge de la información y su
integración con las TIC es interpretado por muchos autores como un nuevo tipo de sociedad,
otros la ven como la informatización de las relaciones existentes, o lo que es lo mismo la
informatización de la sociedad. En cualquier caso, está clara la actividad mediática de las
tecnologías.
Las tecnologías han propiciado un importante apoyo a las investigaciones científicas (Vega
et al., 2007). Ya que la virtualidad de la información científica repercute directamente a la
producción intelectual de los investigadores y por ende esto se refleja en desarrollo de las
sociedades, lo que refleja el impacto de las tecnologías en este campo de acción.
Ejemplo de esto son los e-Ciencias, como reflejan estos autores donde exponen que junto
con el Consorci de Biblioteques Universitàries de Catalunya (CBUC) se crearon tres
repositorios: Tesis Doctorales en Red (TDR), Dipòsit de la Recerca de Catalunya
(RECERCAT) y Revistes Catalanes amb Accés Obert (RACO). En septiembre de 2006, la
Biblioteca Nacional de Catalunya fue puesto en marcha otro ambicioso repositorio en
colaboración con el CESCA, Patrimoni Digital de Catalunya (PADICAT).
Por otra parte Navarro y Cañavate en un estudio realizado a los sistema de información web
de las administraciones públicas locales murcianas desde el año 1997 hasta 2002, concluye
que ha habido una evolución constante y relativamente homogénea para el total de los
ayuntamientos de la Región, y una alta penetración de la aplicación web en todos los
ayuntamientos de municipios superiores a los diez mil habitantes, y a la vez se constata un
uso muy elevado de dominios propios (Navarro y Cañavate, 2004). Está claro la inserción de
las Tecnologías en las cuestiones administrativas, se habla también de los e-Gobiernos
donde las TIC juegan un importante papel para el desarrollo de los distintos procesos que
estos llevan a cabo.
A la automatización de los procedimientos internos de la Gestión de Información, a lo largo
de las últimas décadas, le ha seguido una etapa iniciada a mitad de los años noventa en la
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que gracias al uso de la aplicación cliente-servidor más conocida de Internet, el World Wide
Web, muchos sistemas de información han podido aumentar la eficacia de la comunicación
con sus usuarios.
El proceso técnico del libro ha sufrido un gran cambio en los últimos años por influencia tanto
de las nuevas tecnologías, que posibilitan nuevas tareas, como por las labores realizadas
por otras unidades de información, sobre todo los centros de análisis de información, los
centros de documentación y las bibliotecas especializadas, que han abierto nuevas vías a los
bibliotecarios mismos, que han replanteado el sentido de tareas consensuadas hasta hace
relativamente poco, y el desarrollo de unas normas y compromisos cooperativos que han
permitido el desarrollo de infraestructuras informativas que garantizan en la actualidad un
acceso a catálogos colectivos e individuales, que permiten el acceso al texto completo de la
gran mayoría de obras de interés general (Alonso, 2001).
La irrupción de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) en la vida del
hombre y en su campo social, político, económico y cultural ha venido promoviendo cambios
en la forma de realizar las tareas. Esto ha generado un conjunto de necesidades, sobre todo
en el ámbito educativo y especialmente en la formación de las personas que conformarán la
sociedad de los próximos siglos.
Está claro que las TIC forman parte ya de las propias actividades cotidianas del ser humano.
En todas las áreas de conocimiento se ve reflejado este importante elemento tecnológico. A
partir del propio surgimiento de la gran Red de información (Internet) en su primera
concepción se ha visto reflejado el proceso investigativo de las ciencias y las tecnología con
el uso de esta eficaz herramienta. Es evidente que hoy en día en Internet se comparte y se
difunde un enorme cúmulo de información, muchas de ellas con un contenido bastante
ruidoso y de muy mala calidad, donde los usuarios que dedican sus esfuerzos a la
innovación e investigación sufre de la bien llamada “infoxicación” que se genera devenido de
la propia libertad con que cualquier persona cuelga información en la Gran Red de Redes, es
por tanto que aparecen nuevas necesidades de mostrar la información y que esta supla al
menor costo de esfuerzo posible, en este sentido juegan un importante papel las distintas
tecnologías en que están soportados los contenidos de la Web. El uso de Internet como
herramienta educativa y de investigación científica ha crecido aceleradamente debido a la
ventaja que representa el poder acceder a grandes bases de datos, la capacidad de
compartir información entre colegas y facilitar la coordinación de grupos de trabajo.
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La información hoy en día, es una materia prima de mucho valor tanto para empresas u
organizaciones como para simples usuarios, ya que para todos obtener información oportuna
y de buena calidad es de suma importancia. Es por esto que en la “Sociedad de la
Información” se destina una enorme cantidad de recursos en obtener, almacenar y procesar
grandes volúmenes de datos. En consecuencia la acumulación de información ha ido en
aumento de forma exponencial.
En este sentido, resulta imposible para el ser humano realizar la tarea de análisis de trillones
de datos electrónicos acumulados en una o varias bases de datos cambiantes y crecientes.
Sin embargo, el problema aparente de recibir más información de la que podamos asimilar,
puede resultar ser en realidad el efecto contrario; una evidente falta de información.
La Internet de hoy en día ya no es una red académica, como en sus comienzos, sino que se
ha convertido en una red que involucra, en gran parte, intereses comerciales y particulares.
Esto la hace inapropiada para la experimentación y el estudio de nuevas herramientas en
gran escala.
Adicionalmente, los proveedores de servicios sobre Internet "sobrevenden" el ancho de
banda que disponen, haciendo imposible garantizar un servicio mínimo en horas pico de uso
de la red. Esto es crítico cuando se piensa en aplicaciones que necesiten calidad de servicio
garantizada, ya que los protocolos utilizados en la Internet actual no permiten eficientemente
esta funcionalidad.
Hoy en día se habla de la web 2.0 ó Internet 2.0. Internet 2.0 es una red de cómputo con
capacidades avanzadas separada de la Internet comercial actual. Su origen se basa en el
espíritu de colaboración entre las universidades del país y su objetivo principal es desarrollar
la próxima generación de aplicaciones telemáticas para facilitar las misiones de investigación
y educación de las universidades, además de ayudar en la formación de personal capacitado
en el uso y manejo de redes avanzadas de cómputo. Esta nueva etapa por supuesto va
aparejada de la aparición de nuevas concepciones en cuanto al tratamiento d la información
y su forma de mostrar, así como su proceso de almacenamiento y tratamiento, en este
sentido podemos hacer referencia a los preceptos de la Web Semántica y las distintas
tecnologías que la componen, dos de los ejemplos más conocidos de aplicación de Web
Semántica como destaca Cantor (2007) es el servicio Really Simple Syndication (RSS), el
cual es un vocabulario RDF (Resource Description Framework) basado en XML (eXtensible
Markup Language) que permite realizar una catalogación de información, noticias, datos,
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eventos, etc. (Colomb, 2002), de tal manera que sea posible encontrar información precisa
adaptada a las preferencias de los usuarios. Otras tecnologías semánticas que se deben
mencionar también son los Sistemas de Metadatos en los cuales se relacionan algunos de
los siguientes (Senso, 2009a):
•
PICS (Platform for Internet Content Selection)
•
IAFA (Internet Anonymous FTP Archive)
•
Whois++, de la empresa Bunyip
•
MARC (Machine Readable Catalogue)
•
TEI (Text Encoding Initiative)
•
Dublin Core
•
URC (Uniform Resource Character)
Los factores que han generado el éxito de Internet, también han originado sus principales
problemas: sobrecarga de información, heterogeneidad de fuentes y problemas consiguientes de
interoperabilidad. La Web Semántica ayuda a resolver estos problemas, al permitir a los usuarios
delegar tareas en herramientas de software (Cantor, 2007).
De cualquier manera es posible relacionar a las TIC con la información y sus procesos, así
mismo es posible relacionarla también con la organización y representación del
conocimiento, visualización de la información, etc., sirviendo como una herramienta potente
para el desarrollo de las actividades que se desprenden de estas disciplinas.
II.1.3- La información como recurso en las organizaciones
En la Sociedad de la Información, el acceso y uso de la información es sin lugar a duda un
cambio trascendental, desde muchos puntos de vista. Interviene como facilitadora en el proceso
de toma de decisiones y representa una guía para la solución de problemas. En fin que de
cualquier manera sienta las bases para el progreso humano. Estos preceptos han sido tratados
por numerosos autores que exponen las características que definen el recurso información y lo
sitúan en un lugar preponderante ante los recursos tradicionales.
Ponjuan-Dante (2003) plantea que los recursos son todos aquellos elementos necesarios,
tanto tangibles como intangibles, para que una organización cumpla con sus objetivos.
Según la Real Academia Española los recursos es un conjunto de elementos disponibles
para resolver una necesidad o llevar a cabo una empresa (RAE, 2011).
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Atendiendo a lo anterior se infiere que los recursos en los sistemas de información son
clasificados en: instalaciones y equipos, materiales e insumos, energía, informaciones y
datos, recursos humanos, dinero o capital.
Horton citado por Ponjuan-Dante (2003) propone dos definiciones diferentes para el
concepto recurso de información atendiendo a su mención en singular o plural.
Recurso de Información cuando se utiliza en singular, significa la información en sí, el
contenido. Por ejemplo, la información en un fichero o registro, o en un producto o servicio
de informaciones tal como una publicación.
Recursos de Información utilizado en plural, significa todas las herramientas, equipos,
suministros, facilidades físicas, personas y otros recursos utilizados por una empresa.
También el capital, la inversión y gastos involucrados en proveer los mencionados recursos
de apoyo.
Rangelous y Cornella, plantean que la información (Cornella, 1997; Rangelous, 2002):
•
Resulta difícil de dividir en partes claramente diferenciadas.
•
Puede ser transportada casi instantáneamente y sin coste considerable.
•
El individuo no pierde la información aunque la transmita a un número grande de
personas, algo imposible de aplicar a los recursos materiales.
•
No se consume mientras se usa, sino a veces es posible que el usuario la mejore
constantemente en su uso.
•
Su valor es difícil de definir ya que en algunos casos la información tiene extrema
importancia y en otros esta misma información no “informa” de nada.
•
La información está relacionada con el sujeto, ya que en la mayoría de los casos él
puede extraer muchos más conocimientos de la misma que alguien que no está a la
corriente de la información que circula.
De acuerdo a los distintos criterios mencionados anteriormente es que permiten reconocer a
la información como, un recurso muy valioso para las organizaciones, pues, su capacidad
para ser compartida, genera como resultado nuevas informaciones, y esto es convertido en
conocimiento lo cual le otorga un valor. La información no se deteriora o se agota con su uso
sino que se reproduce y enriquece. Su acceso y uso genera un gran valor e impacto en los
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procesos de toma de decisiones, en la resolución de problemas, en la generación de
productos y servicios entre otras cosas.
La información es un recurso de recurso porque permite optimizar y aprovechar al máximo
otros recursos, es decir todos los procesos que se llevan a cabo en una organización o
institución es mediada por la información. Con información es posible trabajar mucho mejor
con la energía, los materiales, el capital, la producción o con cualquier otro recurso (PonjuanDante, 2003).
II.1.4- Las Tecnologías de Información y las Comunicaciones (TIC)
Las TIC favorecen las condiciones para transformar procesos tanto en las cuestiones
relacionadas con la información como las relacionadas con el conocimiento, este fenómeno
ha revolucionado enormemente las formas de concebir los distintos fenómenos que se
establecen en las organizaciones, instituciones, etc. Pero, ellas por sí solas no garantizan el
éxito.
Aprovechar o no estas posibilidades de las TIC para las transformaciones deseadas requiere
de los actores del proceso, fundamentalmente de las personas y de las instituciones, no sólo
el dominio de los contenidos específicos en lo cual han hecho el mayor énfasis a través de
mucho tiempo, sino también del dominio y la comprensión de los valores esenciales de las
Tecnologías de la Información y las Comunicaciones y de las concepciones psicodidácticas y
cognitivas y de las ciencias de la información.
Se pretende reflejar además algunos elementos que identifican las ventajas e importancia de
la integración de las TIC en los distintos procesos que se llevan a cabo en las organizaciones
y el apoyo que significan en el proceso de toma de decisiones.
Resulta doloroso que, contando con las TIC en las organizaciones o instituciones, sean
fundamentalmente empleadas para buscar información plana y la comunicación electrónica o
que su uso se limite al procesador de palabras, como una especie de máquina de escribir
más ágil, o utilizar los elementos básicos de la paquetería de oficina, todo esto ya trascendió
la etapa donde se identificaba inicialmente donde las TIC solo era usada para el apoyo a la
administración académica o recurso expositivo. El ideal de utilizar las TIC como recurso de
aprendizaje para hacer proyecciones, resolver problemas, plantear simulaciones y tantas
otras posibilidades. No cumple todavía con la expectativa que se esperan de la misma
(Bárcenas, 2007).
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�TESIS DOCTORAL
El incremento constante de información que se recibe de las TIC tiene que producir un
cambio en el mundo organizacional en cuanto a que un objetivo básico deberá ser la
obtención de habilidades y criterios para buscar y seleccionar la información que se necesita
y habilidades que favorezcan el conocimiento (Bárcenas, 2007).
La sociedad va de forma inexorable hacia una informatización en todas sus actividades y
esferas, la ciencia de la información en su concepción más amplia no está ajena a ello,
donde este tipo de tecnología ha impactado de manera significativa y oportuna.
Si el aprendizaje como elemento motor en la creación del conocimiento a lo largo de la vida,
siempre ha sido importante, a pesar de que en otras épocas los cambios que sufría la
sociedad en una generación eran pequeños, en la sociedad actual, la sociedad de la
información y del conocimiento, el aprendizaje continuo, adquiere categoría de necesario
(Garzón, 2004).
Es así como las TIC, con su nueva estructura reticular y el hipertexto, nos está obligando a
crear nuevas estructuras mentales y a modificar las anteriormente adquiridas. La integración
de las TIC en los procesos que se generan en las empresas y organizaciones genera nuevas
Zonas de Desarrollo Próximo para adquisición de nuevos conocimientos, la propia aplicación
de las TIC obliga a aprender a usarlas y que estas brinden como resultado un espacio
flexible de adquisición de conocimiento.
Las TIC son altamente empleadas en las organizaciones en el desempeño de acciones
netamente relacionadas con las acciones de gerencia dentro y fuera de ellas; los recursos
informáticos intervienen en los procesos de gestión económica y contable; como recursos de
salvaguarda de la información; en la gestión de información y del conocimiento; de manera
general propicia el intercambio y favorece el crecimiento y desarrollo de la organización o
institución, lo que anterior a las TIC se hacía, en un tiempo y espacio más prolongado, hoy a
partir de la aparición de estas tecnologías se hacen con mayor velocidad y calidad. Al
parecer las TIC juegan un papel preponderante en cada accionar de la cotidianeidad
organizacional e institucional, pues con ellas se logran metas relevantes, en dependencia del
status en que se encuentre y las problemáticas que se solucionen con su uso.
En fin que las TIC marcan la diferencia y establecen el antes y después. El cambio
paradigmático que de ello se deriva es aprovechable en el contexto de desempeño de las
organizaciones.
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Cuando existe la necesidad y la capacidad para reunir, analizar y diseminar información no
solo interna sino también sobre el ambiente, es necesario procesar grandes volúmenes de
información, imposible de realizar sin la integración de una infraestructura tecnológica en la
organización que permita procesar, analizar, almacenar y distribuir dicha información. La
aplicación de los enfoques de la Gestión de Información y del Conocimiento en la actualidad
requiere de redes locales que garanticen el flujo de información en las instituciones, bases
de datos, técnicas y herramientas para el análisis de los datos disponibles, así como de un
acceso libre a Internet, como una enorme fuente de información y conocimiento que posibilita
la realización de búsquedas a bajo costo y la comunicación interpersonal y grupal, entre
otros.
Uno de los impactos más fuertes de Internet en el interior de las organizaciones es el relacionado
con la aplicación de las tecnologías web en los ambientes corporativos. Su migración a las redes
locales (intranets) y corporativas (extranets) ha aportado una maravillosa interfaz que permite
normalizar la presentación de la información de las organizaciones en una forma gráfica atractiva
e independiente de las plataformas de los servidores y de las estaciones de trabajo. Esta
posibilidad significó un importante salto en el camino para la creación de una cultura de la
información acceder a la información, compartir la información y el conocimiento, gestionar la
información y el conocimiento, así como consumir la información requerida en las organizaciones
(Gámez, 2007).
En la actualidad, las organizaciones enfrentan un mercado que simultáneamente se hace más
competitivo, especializado, global y afianzado en Internet. Las Tecnologías de la Información y
Comunicaciones son cada vez más un punto central para quienes elaboran políticas y para los
estrategas corporativos interesados en temas de desarrollo. Por consiguiente, las implicaciones
de las tecnologías de la información van más allá de la manera de cómo se ofrecen, distribuyen,
venden y consumen los servicios.
Durante la creación de los sistemas de información en las organizaciones, con frecuencia se
implantan en forma inicial los sistemas transaccionales, posteriormente, se introducen los
sistemas de apoyo a las decisiones que será abordado en el epígrafe II.3.5 y por último, se
desarrollan los sistemas estratégicos que dan forma a la estructura competitiva de la empresa
(Cuza, 2010).
La Informática dentro de la organización se encuentra definida como una función básica y se
ubica en los primeros niveles del organigrama. Los sistemas que se desarrollan son Sistemas de
Manufactura Integrados por Computadora, Sistemas Basados en el Conocimiento y Sistemas
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Expertos, Sistemas de Soporte a las Decisiones, Sistemas Estratégicos y, en general,
aplicaciones que proporcionan información para las decisiones de alta administración y
aplicaciones de carácter estratégico (Carmen, 2008; Cuza, 2010).
II.1.5. Sistemas de información
Se ha venido insistiendo de manera muy positiva la importancia que retribuye para cualquier
organización contemporánea el manejo de datos e información, englobando diferentes
actividades como son la recolección, almacenamiento, recuperación, diseminación hacia
distintos destinos, como son lugares y personas todo ello constituye un gran sistema, donde
intervienen elementos informativos, bautizándose por el papel que juega en las
organizaciones e instituciones como sistema de información.
López-Huerta haciendo referencia a Cutter expone que este autor en su publicación en el
año 1876 introduce una clase de lenguaje documental basado en unos principios inéditos
hasta entonces y completamente distintos de los que inspiran las clasificaciones: el principio
de especificidad y el de entrada directa son los dos pilares constituyentes del nuevo sistema
que rompen con el esquema arbóreo de las clasificaciones bibliográficas y representan un
paso de aproximación al usuario de los sistemas de información (López-Huerta, 2002).
Los sistemas de información responden a la satisfacción de necesidades de una
organización o de un individuo o grupo. Estos sistema constituyen un conjunto de elementos
o componentes que interaccionan entre sí para lograr un objetivo (Ponjuan-Dante, Mugia,
Villardefrancos, Santos, y Lahera, 2004).
Estas autoras plantean que a partir de la perspectiva de la persona que se informa, se
pueden distinguir tres situaciones de recepción de información:
•
Comunicación, en la que se traslada información, en forma intencional, más o menos
directamente al receptor, como en una conversación, en una carta, en una lectura.
•
Servicio de recuperación de información, donde el usuario localiza, busca y recupera
datos e información recopilada y almacenada.
•
Observación. También se puede recibir información de otras formas, por ejemplo,
mediante la observación de un evento, la conducción de un experimento, o la
contemplación de una evidencia que no ha sido comunicada o recuperada.
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Aseveran además que los sistemas de información tienen como misión fundamental apoyar
la razón de ser de aquel al que está subordinado y su rol está encaminado a facilitar su
acceso pleno, de esto se desprende su tipología clasificándose en:
•
Bibliotecas
•
Museos
•
Centros de documentación
•
Centros de información
•
Sistemas de gestión documental y archivos
•
Sistemas de información para la gerencia en las organizaciones.
Siguiendo los preceptos de la teoría de sistema, relacionado con que todo sistema está
constituido por varios subsistemas, existiendo entre ellos interacción y relación para cumplir
con el objetivo fundamental por el que fue creado el sistema, atendiendo todo esto, se puede
declarar que los sistemas de información (SI) son en sí un proceso clave que responde a un
macro proceso, en este caso identificado por la actividad principal u objeto social de una
organización. Los componentes básicos de un SI donde intervienen procesos, subprocesos y
procedimientos son:
•
Documentos
•
Registros
•
Ficheros o archivos
•
Equipos
•
Elementos de apoyo a los sistemas
•
Personas
Los sistemas de información organizan los recursos de información para hacerlos fácilmente
accesibles, y los usuarios tienen que comprender cómo están organizados y cómo pueden
acceder a ellos (SCONUL, 1999).
De acuerdo a los diferentes enfoques que un sistema de información puede tener en una
organización, y como ese enfoque influye, a su vez, en las metodologías de desarrollo
utilizadas en su creación, y en su explotación son diferenciados entre (Martínez López, 1995;
Tramullas, 1996):
1. Aquéllos que ponen el énfasis en los medios tecnológicos de soporte.
2. Aquéllos que se centran en la información.
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3. Los que consideran los Sistemas de Información como subsistemas del sistema total
de la organización.
4. Los que toman a la organización como un sistema de información.
5. Aquéllos que utilizan los Sistemas de Información como modelos para la propia
organización
En esencia los Sistemas de Información responden a las propias necesidades de las
organizaciones y son utilizados para cumplimentar los objetivos estratégicos de estas, estos
Sistemas apoyan la toma de decisiones, y responden al contexto donde son implementados,
no dejando por esto de interactuar con el ambiente que lo rodea.
Un sistema de información es un entorno de gentes, equipamiento, ordenadores, equipos,
instalaciones, y procedimientos que, cuando aparecen integrados, permiten a individuos de
cualquier condición tratar con una serie de elementos de entrada, datos, conocimiento,
demandas, decisiones y problemas, que aparecen en el desarrollo cotidiano de sus actividades
(Debons y Larson, 1983; Romero, 2007). Estos autores identifican claramente una serie de
elementos
tales como el entorno, las personas, el equipamiento y los procedimientos,
manifestando que la integración de todos estos elementos son los que permiten a las personas
manejar los elementos de entradas o inputs junto con las decisiones oportunas. Evidentemente
la interacción de todos estos elementos organizados permite el desarrollo de funciones de
comunicación (Vickery y Vickery, 2004).
II.1.5.1. La recuperación de Información: modelos
La Recuperación de Información (RI), llamada en inglés Information Retrieval (IR), es la ciencia
de la búsqueda de información en documentos, búsqueda de los mismos documentos, la
búsqueda de metadatos que describan documentos, o, también, la búsqueda en bases de datos,
ya sea a través de Internet, Intranet, para textos, imágenes, sonido o datos de otras
características, de manera pertinente y relevante (Arazy y Kopak, 2011; Bashir y Rauber, 2011;
Cuza, 2010; Hjørland, 2009b, 2011).
Siguiendo el anterior precepto se coincide con estos autores en que la RI es un estudio
interdisciplinario que cubre tantas disciplinas, que genera normalmente un conocimiento parcial
desde tan solo una u otra perspectiva (Chang y Huang, 2012). Algunas de las disciplinas que se
ocupan de estos estudios son la psicología cognitiva, la arquitectura de la información, diseño de
la información, el comportamiento humano hacia la información, la lingüística, la semiótica,
informática, biblioteconomía y documentación.
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La recuperación de información se centra en la representación, almacenamiento, organización y
acceso a elementos de información. Estos procesos deberían proporcionar al usuario la
capacidad de acceder a la información que necesita. Sin embargo existe un problema muy
importante en lo referente a la caracterización de las necesidades de información del usuario,
que no suele ser fácil de solucionar (Cuza, 2010).
Los Sistemas de Recuperación de Información (SRI) tienen como objetivo principal localizar
información en grandes colecciones de documentos en formato electrónico. Los usuarios de
estos sistemas formulan consultas que expresan los contenidos que desean localizar
(Archuby, Cellini, González, y Pené, 2000; Becker y Kuropka, 2003; Broncano, 2006; Chang
y Huang, 2012; Gómez Mujica, 2004; Pérez, Camargo, Trujillo, y Toledo, 2010; Rim, Sidhom,
Ghenima, y ghezela, 2011; Salton, Won, y Yang, 1975; Samper, 2005).
Atendiendo que los Sistema de Recuperación de Información (SRI) responden a un modelo,
donde queda definido, cómo se obtienen las representaciones de los documentos y de la
consulta, la estrategia para evaluar la relevancia de un documento respecto a una consulta y
los métodos para establecer la importancia de los documentos de salida, para ello existen
tres modelos básicos fundamentales el Booleano, el Espacio Vectorial y el Probabilístico (D.
Ramírez, 2007).
El Modelo Booleano:
El modelo booleano concibe a la base de datos como un inmenso conjunto de documentos y
cada búsqueda como un subconjunto de documentos. Emplea el criterio simple de relevancia
binaria: un documento es relevante o no lo es, sin término medio y un documento es relevante
sólo cuando contiene la palabra solicitada (D. Ramírez, 2007).
Este modelo enuncia que una palabra clave puede estar ausente o presente en un documento y
por tanto serán relevantes solo aquellos documentos que contengan las palabras clave
especificadas en la consulta.
Según Ramírez (2007) este enfoque supone una gran desventaja frente a otros modelos,
porque con el booleano no se devolverán documentos que podrían ser relevantes a pesar de
que no encajen a la perfección con la consulta.
El Modelo del Espacio Vectorial:
Este modelo es uno de los más utilizado en la actualidad en los SRI (especialmente en la Web).
Este modelo entiende que los documentos pueden expresarse en función de unos vectores que
recogen la frecuencia de aparición de los términos en los documentos. Los términos que forman
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esa matriz serían términos no vacíos, es decir, dotados de algún significado a la hora de
recuperar información y por otro lado, estarían almacenados en formato “stemmed” (reducidos
los términos a una raíz común, tras un procedimiento de aislamiento de la base que agruparía en
una misma entrada varios términos) (Milanés, 2006; Salton et al., 1975).
Un documento se modela como un vector (o fila de una matriz de términos y documentos) en el
que se indican las apariciones de cada término de la base de datos en ese documento.
Normalmente se trabajan con pesos, que representan las importancias de los términos en el
documento y en la colección. Si un término aparece mucho en un documento, se supone que es
importante en ese documento aunque si aparece en muchos documentos, ese término no es útil
para distinguir ningún documento del resto de la colección. Lo que se intenta en este modelo es
medir cuánto ayuda un término a distinguir un documento de los demás (Cuza, 2010).
El Modelo Probabilístico:
Para este modelo se presupone que existe exactamente un subconjunto de documentos que son
relevantes para una consulta dada. Para cada documento se intenta evaluar la probabilidad de
que el usuario lo considere relevante. La relevancia de un documento es el resultado de dividir la
probabilidad de que el documento sea relevante para una pregunta entre la probabilidad de que
no lo sea (Samper, 2005).
Este modelo es poco aceptado porque es necesario poseer una sólida base matemática para su
aplicación. Además, se debe comenzar adivinando y posteriormente ir refinando la apuesta
inicialmente realizada de forma iterativa.
Existen otras formas, donde se integran tecnologías de la inteligencia artificial para recuperar
información, integrados a estos modelos generales descritos anteriormente, autores como
(Herrera, Herrera-Viedma, y Verdegay, 1996; Peis, Herrera-Viedma, Hassan, y Herrera,
2003; Rodríguez y Herrera, 2006) han incursionado con sus investigaciones en este campo,
con importantes resultados.
II.1.5.2- Introducción a perfiles de usuario de las TIC
El elemento fundamental de todo sistema de información y la razón de ser de cualquier entidad
dedicada a ofrecer servicios de información es el usuario, quien satisface con estos sus
necesidades, intereses y demandas de información. Para toda oferta de información cobra una
importancia vital el conocimiento del usuario, quien se considera el alfa y omega de dichas
ofertas. El usuario es el personaje principal de la trama informática, es el principio y fin del ciclo
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de transferencia de la información: él solicita, analiza, evalúa y recrea la información (Cuza,
2010; Day, 2011; Du y Spink, 2011; Salazar, 1993; Samper, 2005).
El término Usuario de Información en la Ciencia de la Información y en sus disciplinas son
enunciados de diferentes maneras, algunos de ellos han sido mencionados. De manera general,
puede catalogarse como al usuario de la información como aquel individuo que necesita
información para el desarrollo continuo de sus actividades.
Según (Cuza, 2010; Day, 2011; D. Ramírez, 2007; Salazar, 1993; Sun, 2012) se entiende al
usuario como:
•
Persona relacionada, real o potencialmente, con el uso de sistemas de información.
•
Actores sociales interactuantes y en comunicación, en una sociedad en constante
cambio y conflicto.
•
Seres humanos relacionados socialmente, que pertenecen a diferentes clases sociales y
poseen capitales culturales, hábitos y visiones diferentes del mundo.
•
Sus necesidades de información y sus comportamientos de búsqueda surgen en
procesos epistemológicos, sociales, culturales, y harán un uso diferente de los sistemas
de información (productos socio-culturales, de naturaleza ideológica), en procesos
colectivos, interactivos, comunicacionales, de construcción y transformación social.
II.1.5.3- Definición de perfiles de usuario de las TIC
Para Samper (2005) perfil es una palabra que procede de la expresión latina pro filare, que
significa diseñar los contornos. Un perfil será un modelo de un objeto, una representación
compacta que describe sus características más importantes, que puede ser creado en la
memoria de un ordenador y puede utilizarse como representante del objeto en las tareas
computacionales. Las aplicaciones más conocidas que crean y gestionan perfiles incluyen la
personalización, la gestión de conocimiento y el análisis de dato.
Se reconoce también la procedencia de perfil, derivada de la psicología, dentro de esta disciplina
es entendido como el conjunto de medidas diferentes de una persona o grupo, cada una de las
cuales se expresa en la misma unidad de medición. Esto es, que ciertas características de un
individuo son medidas mediante pruebas que arrojan puntuaciones diferentes, estas
puntuaciones constituyen su perfil, el cual es utilizado con fines diagnósticos (Corti, 2000).
Atendiendo el anterior planteamiento se puede entender el perfil del usuario como el conjunto de
rasgos distintivos que lo caracterizan.
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En el caso de un perfil de usuario de un sistema de software, éste puede comprender tanto datos
personales y características del sistema computacional, como también patrones de
comportamiento, intereses personales y preferencias. Este modelo de usuario está representado
por una estructura de datos adecuada para su análisis, recuperación y utilización. En términos
computacionales: un perfil de usuario es la representación de un conjunto de características que
describen a una persona, en su rol de usuario de algún sistema adaptativo. Un perfil de usuario
se almacena en la mayoría de los casos en forma de pares atributo-valor. El sistema guarda,
analiza y deja disponible esta información para la parte adaptativa (Corti, 2000).
Los aspectos que se deben tener en cuenta para el desarrollo de perfiles de usuario son: cuál es
la información relevante, cómo obtenerla, cómo representarla, cómo mantenerla actualizada, qué
métodos de recuperación implementar y cómo utilizar esa información para adaptar el sistema
en forma automática.
Para Samper (2005) existen distintos tipos de perfiles, desde el perfil psicológico del
comportamiento de un individuo, hasta el perfil del funcionamiento de un programa de ordenador.
En principio, se puede hacer
un perfil de todo, y por consiguiente, las características
representadas en el perfil dependerán de la naturaleza del objeto modelado. Pueden
considerarse tres métodos principales para crear perfiles: el método explícito o manual; el
método colaborativo o de composición a partir de otros perfiles, y el método implícito, que utiliza
técnicas específicas para extraer las características automáticamente.
Este autor afirma que en el método explícito los datos serán introducidos directamente por el
usuario, escribiéndolos en su perfil de usuario o respondiendo a formularios. Mediante el método
colaborativo se podrá crear y modificar un perfil de usuario a partir de su interacción colaborativa
con otros perfiles con los que se relaciona, recurriendo a conocimiento específico del dominio y
heurísticas inteligentes. Por último, en el método implícito, los perfiles de usuario se crearán y se
modificarán automáticamente, recurriendo en la mayoría de los casos a técnicas de Inteligencia
Artificial.
El perfil se construye a partir de las características que identifican y caracterizan a un usuario de
otro y de los factores de influencia que lo circundan (Ahn, 2011; Naranjo y Álvarez., 2003).
Cada usuario tiene sus propios intereses y necesidades, de acuerdo con su desarrollo
cognoscitivo, del ambiente en que se desenvuelve y de su experiencia de vida, lo cual los hacen
únicos, de los perfiles de usuarios pueden derivarse innumerables estudios, que permitan
determinar el nivel de interacción entre ellos, la experticia en dependencia de los campos
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recogidos en su perfil, la compatibilidad a nivel de similitud o distancia entre ellos, conglomerados
de usuarios respondiendo a los parámetros definidos en su perfil, etc.
En este acápite no se pretende conceptualizar las TIC y su desarrollo en las organizaciones,
sino plasmar una coyuntura cultural acerca del empleo de etas tecnologías. Como se ha
podido observar se ha ido mencionando en cada proceso de datos, información,
conocimiento e inteligencia el empleo o integración de las TIC en actividades que justifican
su uso en cada proceso como herramienta de apoyo.
II.2- El conocimiento y su gestión
Las organizaciones o instituciones reflejan en su quehacer cotidiano, la necesidad de
establecer políticas encaminadas a realizar cambios que tributen a incrementar estructuras
más competentes, han desaparecido viejas reglas y han surgido otras nuevas que exigen de
nuevas concepciones gerenciales. Los usuarios cada vez más exigentes, en cuanto a
rapidez, calidad, flexibilidad requieren de las instituciones u organizaciones lo mejor de sí. Es
evidente que para ello la información y el conocimiento deben estar presentes y su manejo
es algo primordial en el proceso de toma de decisiones y toda actividad que se genere al
respecto.
II.2.1- El conocimiento, contexto teórico
Son más eficientes las organizaciones que gestionan el conocimiento en aras de
cumplimentar sus objetivos estratégicos. El conocimiento es la esencia fundamental para el
desarrollo de las organizaciones, instituciones o empresas, pues luego del proceso de
transformación de datos en información y su aplicabilidad se genera el conocimiento como
fase superior de la pirámide.
Se denomina conocimiento al conjunto de cogniciones y habilidades con los cuales los individuos
suelen solucionar problemas. Comprenden tanto la teoría como la práctica, las reglas cotidianas
al igual que las instrucciones para la acción (Ponjuán-Dante, 2006).
II.2.1.1- Conceptualización del conocimiento
El conocimiento no es dato ni información, aunque se relaciona con ambos y a menudo las
diferencias entre estos términos es una cuestión de grado. Es importante destacar que
datos, información y conocimiento no son conceptos intercambiables. El éxito o el fracaso de
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la empresa puede depender de saber cuál de estos necesita la organización o institución,
cuales se tienen y que es posible hacer o no con cada uno (Davenport y Prusak, 2001).
Por otra parte según Ponjuán-Dante (2006) el poder del conocimiento para organizar,
seleccionar, aprender y evaluar proviene tanto, y posiblemente más, de valores y creencias
como de información y lógica. Esto por supuesto devela la tipología de conocimiento que
muchos autores como (Davenport y Prusak, 2001; Nonaka y Takeuchi, 1995; Ponjuán-Dante,
2006; Vendrell, 2001; Weber y Cisneros, 2003) han tratado en sus investigaciones.
El conocimiento es el único recurso que aumenta con el uso (Probst, Raub, y Romhardt,
2001), es decir a medida que es usado el conocimiento para la solución a los distintos
problemas a que se enfrentan las organizaciones y las instituciones correlacionalmente
aumenta también el conocimiento, la interacción, el intercambio de experiencia, etc.
Según Probst, Raub et al (2001) para sobrevivir y competir en la "sociedad del
conocimiento", las compañías deben aprender a manejar los activos intelectuales con que
cuentan. Es probable que haya pocas novedades respecto de la administración de los
factores tradicionales de la producción; la administración del conocimiento, por otra parte,
está en sus inicios.
El conocimiento es un factor que ha impactado significativamente en los directivos de las
organizaciones e instituciones con el objetivo de alcanzar mayor competitividad. Las
organizaciones e instituciones se han visto obligadas a utilizar el "tesoro oculto" como lo
llamaran estos autores en las mentes de sus empleados. Muchas organizaciones integran
grupos o equipos de trabajo para compartir e intercambiar el conocimiento con el objetivo de
lograr mayor eficiencia en su desempeño.
La importancia del conocimiento y su gestión dentro de las organizaciones está fuera de
duda. Sin embargo, no existe un consenso en cuanto a su definición e identificación
cuantitativa de los beneficios derivados de su mejor gestión (Pérez y Dressler, 2007).
Aunque es cierto esto se debe destacar, la variedad de autores de relevante prestigio
(Drucker, 1988; Grant, 1991; Nonaka y Takeuchi, 1995; Probst et al., 2001) que plantean que
las organizaciones solo podrán adquirir y mantener ventajas competitivas mediante el uso
adecuado del conocimiento.
Los conocimientos lo poseen los hombres y mujeres. La organización y la sociedad para
innovar salen a gestionar nuevos conocimientos, obviamente previa evaluación y
determinación del propio conocimiento, conocimiento endógeno y conocimiento exógeno,
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que le permita desarrollar nuevos productos, servicios, procesos o formas organizacionales
(Cruells, 2009).
Bengt-Åke realiza una serie de análisis sobre la condición del conocimiento en las
organizaciones, donde plantea que este no es totalmente público ni totalmente privado.
Comenta que el conocimiento podría aparecer tanto como una contribución, identificado por
la competencia, y el producto, identificado por la innovación, en el proceso de producción de
las organizaciones (Bengt-Åke, 2003).
El conocimiento es un conjunto formado por información, reglas, interpretaciones y conexiones,
ubicadas dentro de un contexto y una experiencia, adquirido por una organización, bien de una
forma individual o institucional. El conocimiento sólo reside en un conocedor, una persona
específica que lo interioriza racional o irracionalmente (Aja, 2002).
El conocimiento es proceso y resultado dinámico, con sentido personal, grupal, organizacional y
social, de la percepción, comprensión, reelaboración creativa, concepción de su aplicación, y
trasformación con fines de comunicación, de la información representada en las fuentes y
soportes, que llega a las personas mediante la propia comunicación, en la actividad, y que se
encuentra condicionado, en su contenido y transcurso, por el contexto histórico y social de dicha
actividad (Núñez, 2002).
En fin que el conocimiento se basa en datos e informaciones y que además son un conjunto
elementos cognitivos y habilidades que tienen los seres humanos con los cuales dan
soluciones a las problemáticas cotidianas de las organizaciones e instituciones y sociedades
en general.
II.2.1.2- Tipología de conocimiento
Es un acto normal presenciar en innumerables artículos, libros, etc., palabras relacionadas
con el paso de las sociedades industriales a las posindustriales y del conocimiento, sociedad
de la información, sociedad con organizaciones basadas en el aprendizaje, era de la
información, sociedad del conocimiento y otros, que lejos de criticarlas es imprescindible
retomarlas, provocado por el propio desarrollo y evolución de estos elementos en la
humanidad, y las distintas etapas de transición que han discursado por el mundo civilizado
de hoy.
El ser humano obtiene conocimientos y su relación con la información según Ponjuán-Dante
(2006) a partir de determinados procesos como son la comparación (¿en que difiere la
información de esta situación comparada con la de otras situaciones conocida?), consecuencias
(¿Qué implicaciones proporciona la información para la toma de decisiones y las acciones?),
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conexiones (¿Cómo se relaciona esta porción del conocimiento con otras?) y conservación
(¿Qué piensan otras personas acerca de esta información?).
Esta autora expone que el conocimiento presenta varios componentes, los cuales están
relacionados con el desarrollo del conocimiento a través del tiempo incluyendo tanto lo que
absorbemos de los libros, cursos y asesores como también del aprendizaje informal
identificado todo esto por la experiencia. Otros como la verdad práctica, situaciones vividas
de cerca; la complejidad; el criterio como parte de la evaluación de nuevas situaciones e
informaciones permite refinar respuestas a estos nuevos acontecimientos; otras como reglas
empíricas e intuición y por último los valores y creencias, donde la autora citando a Nonaka
asevera que el conocimiento a diferencia de la información está compuesto por estos dos
últimos componentes (Ponjuán-Dante, 2006).
La transformación del conocimiento en riqueza económica y social es, ante todo, el gran objetivo
de cualquier política pública de investigación e innovación (Presmanes y Cabrera, 2004). Es
evidente que el conocimiento tiene un importante impacto en el desarrollo político, económico,
tecnológico y social en cualquier organización, institución de un país.
Atendiendo el criterio de muchos autores (Albacete, 2010; Alvarez, 2003; Bengt-Åke, 2003;
Davenport y Prusak, 2001; Koskinen y Vanharanta, 2002; Lundvall, 1996; Malinconico, 2002;
Nonaka y Takeuchi, 1995; OECD, 2004; Ponjuán-Dante, 2006; Wilson, 2002; Zare, Jamshidi,
Rastegar, y Jahromi, 2011) que hacen referencia a la clasificación de (Polanyi, 1958) que se
resumen en la expresión “nosotros podemos conocer más de lo que podemos decir”, el
conocimiento puede clasificarse en Conocimiento Tácito y Conocimiento Explícito o también
denominado por algunos autores como Conocimiento Articulado.
Conocimiento Tácito:
Según Ponjuán-Dante (2006) el conocimiento tácito es el conocimiento poco o no codificado
que no puede ser formalmente comunicado; este conocimiento es el que no está registrado
por ningún medio; se obtiene mediante la adquisición de conocimiento de manera práctica y
solo es posible transmitirlo y recibirlo consultando directa y específicamente al poseedor de
estos conocimientos.
Por otra parte Álvarez (2003) plantea que el conocimiento tácito es el que se ha acumulado
durante un tiempo y es resultado de las practicas llevadas a cabo en una empresa o en una
organización de Investigación más Desarrollo, este conocimiento se embute generalmente
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en las personas y solo se puede transferir por medio de la interacción personal entre el
maestro y el aprendiz. Tal conocimiento se da por medio de lecciones: es práctico y es
adquirido en el quehacer diario.
Los conocimientos tácitos no pueden ser captados y guardados en bases de datos, sin
embargo, la identidad de las personas individuales que poseen especial clases de
conocimientos tácitos, si pueden ser guardados en bases de datos (Malinconico, 2002).
De todo esto se infiere que el conocimiento tácito está muy estrechamente vinculado a las
vivencias de las personas, es inseparable de ellos, y muy positivamente puede compartirse e
intercambiarse a partir de la interacción directa.
Conocimiento Explícito:
Según Álvarez (2003) el conocimiento articulado o explicito es el disponible en manuales, en
los documentos de las organizaciones, en los textos. Es susceptible de adquisición por
medio de la lectura y análisis de documentos.
Malinconico (2002) asevera que los conocimientos explícitos pueden ser grabados en una
base de datos. Conocimientos explícitos son hechos, referencia, que pueden ser plasmados
en documentos.
Ponjuán-Dante (2006) manifiesta que el conocimiento explícito puede expresarse mediante
palabras y números. Es conocimiento formal, pueden ser conformados en las documentaciones
de las organizaciones. Es el conocimiento organizativo por excelencia, pero que apenas tiene
utilidad si no se combina con el conocimiento tácito.
Nonaka y Takeuchi (1995) destacan la importancia de la conversión del conocimiento tácito
en otras formas de conocimiento explícito y tácito, así como también de formas de
conversión de conocimiento explícito en conocimiento tácito y explícito (figura 1). Según
estos autores, el conocimiento está presente en estas dos formas y el éxito de la innovación
es altamente determinada por la capacidad de establecer vínculos incorporando estos dos
tipos de conocimiento en una forma clara en sus procesos de conversión.
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Figura 1. Cuatros tipos de conversión de conocimiento. Fuente: (Ponjuán-Dante, 2006).
Según Ponjuan-Dante (2006) refiriéndose a la tipología de conversión de conocimiento
describe que:
•
La socialización es el proceso de compartir experiencias y, por tanto, de creación de
un conocimiento tácito, como modelos mentales y habilidades técnicas.
•
La exteriorización es un proceso de creación de conocimiento en el que el
conocimiento tácito se vuelve explícito, tomando la forma de metáforas, analogías,
conceptos, hipótesis o modelos.
•
La combinación es un proceso para sistematizar conceptos en un sistema de
conocimiento. Esta forma de conversión de conocimiento involucra la combinación de
diferentes cuerpos de conocimiento explicitados.
•
La interiorización es el proceso de incorporar el conocimiento explícito en tácito. Está
muy vinculado a aprender haciendo.
Nonaka y Takeuchi (1995) describen en la espiral del conocimiento (figura 2) la interacción
repetitiva en la creación de conocimiento, tributando al modelo SECI como denominara PonjuánDante (2006) en su libro “Introducción a la Gestión del Conocimiento” haciendo referencia a las
socialización-exteriorización-combinación-interiorización,
describe
además
las
cuatros
combinaciones posibles entre los distintos tipos de conocimiento: de tácito a tácito, de tácito a
explícito, de explícito a explícito y de explícito a tácito.
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Figura 2. La espiral del conocimiento. Fuente: (Nonaka y Takeuchi, 1995; Ponjuán-Dante, 2006).
El conocimiento tácito tiene dos dimensiones: técnica y la dimensión cognoscitiva. La dimensión
técnica tiene que ver con la destreza práctica de realizar una labor, la dimensión cognoscitiva
consiste en diseños, modelos mentales, creencias y percepciones que reflejan nuestra imagen
de la realidad y nuestra visión para el futuro (Amaya, 2009).
Por otro lado el conocimiento explícito describe un conocimiento formal, es transmitido de
manera sencilla entre grupos e individuos. Estas tipologías de conocimientos tienen una
relación muy estrecha uno con el otro.
Ponjuán-Dantes (2006) por su parte distingue tres tipos de conocimiento atendiendo a la
utilidad que tienen para la organización: conocimiento tácito, explícito y cultural.
Del conocimiento tácito y explícito se han abordados diferentes enfoques anteriormente.
Sobre el conocimiento cultural se puede decir que son estructuras cognoscitivas y efectivas
que utilizan habitualmente los miembros de una organización para percibir, explicar, evaluar
y construir la realidad.
Este tipo de conocimiento es adquirido a partir de elevados períodos de experimentación y
ejecución en una tarea, durante los cuales la persona desarrolla un tacto y una capacidad
para hacer juicios sobre la ejecución satisfactoria de la actividad.
El conocimiento cultural incluye las figuraciones y las opiniones que se usan para describir y
explicar la realidad, así como las convenciones y expectativas que se emplean para asignar
valor y significado a la nueva información (Amaya, 2009). Estos elementos que describen la
realidad del individuo criterialmente, así como normas y valores compartidos forman el marco
de referencia con base en el cual los miembros de la organización construyen la realidad,
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reconocen el rasgo destacado de la nueva información y evalúan interpretaciones y acciones
alternativas.
Para algunos autores existen tres niveles de conocimiento: tácito, implícito y explícito. El
conocimiento tácito es el tipo de conocimiento que permanece en un nivel inconsciente, se
encuentra desarticulado y lo implementamos y ejecutamos de una manera mecánica sin
darnos cuenta de su contenido. Es el más difícil de extraer, se puede explicitar y transmitir,
pero se requiere otro proceso que está más ligado a la observación, la imitación y la
asimilación. Es el más valioso, ya que este tipo de conocimiento es el que da un estilo único
y muy difícil de igualar por la competencia. Generalmente es el que otorga un valor agregado
al trabajador intelectual y la empresa orientada al conocimiento (Belly, 2004).
Según este autor el conocimiento implícito a diferencia del conocimiento tácito, es el que se
sabe que se posee, pero no se percibe cuando se está utilizando, simplemente se ejecuta y
se pone en práctica de una manera habitual. Mientras que el conocimiento explícito es el que
se sabe que se tiene y se está plenamente consciente cuando se ejecuta, es el más fácil de
compartir con los demás ya que se encuentra estructurado y muchas veces esquematizado
para facilitar su difusión.
La explicitación de los conocimientos traerá consigo beneficios para la organización, el
hecho de tener explícitos los conocimientos sería un escenario cómodo para el capital
humano de la organización. Siendo así es posible potenciar el conocimiento en la
organización o institución estableciendo manuales de procedimientos, formatos de negocios,
maneras de proceder, capacitaciones, seminarios, etc.
Amaya (2009) refiriéndose a los trabajos de (Belly, 2004; Pérez, 2005; Suliman, 2002) clasifica el
conocimiento en: explícito como la información, el know how; conocimiento implícito como aquel
que puede ser capturado y codificado como información mientras que el tácito es conocimiento
que no se puede capturar ni codificar como información.
Núñez (2002) haciendo referencia a Solveig Wikström et al, plantea que estos autores
clasifican el conocimiento en: generativo, productivo y representativo.
El conocimiento generativo es el resultado del proceso de creación del conocimiento durante
la solución de problemas o la identificación de nuevas propuestas o alternativas para nuevas
oportunidades; éste conocimiento es utilizado luego de los procesos productivos o de
servicios donde se genera un tipo de conocimiento aplicado, compendiado en los productos
o resultados, de carácter explícito y con valor agregado. Según estos autores un taladro es
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conocimiento explícito derivado de los procesos de conocimiento de la compañía
manufacturera y también plantean que otros procesos en la compañía transfieren
conocimiento explícito para el cliente, a los que se les puede llamar procesos
representativos.
Núñez (2002) enuncia que existen otros tipos de conocimiento que se deriva de su
contenido, como es el conocimiento conceptual vinculados con las bases teóricas de una
función determinada como son el conocimiento de teorías, leyes, regularidades, conceptos y
nociones; por otro lado plantea que otro tipo de conocimiento es el operacional está dirigido
a las cuestiones prácticas de aplicar metodologías, técnicas y procedimientos que pueden
ser combinadas y utilizadas como alternativas, consiste en saber cómo se deben realizar las
operaciones.
De cualquier manera, las conceptualizaciones emitidas por los distintos autores mencionados
anteriormente, distinguen como base fundamental de la tipología de conocimiento, al
conocimiento tácito y al conocimiento explícito y la interrelación que de todo ello se deriva.
Es importante destacar que estos conocimientos persisten en el individuo y su funcionalidad
depende de la solución a las distintas problemáticas que puedan presentarse en la vida
cotidiana de la sociedad en general.
II.2.1.3- Conocimiento organizacional
En las organizaciones los procesos juegan un rol fundamental, su interacción y vínculo uno
con el otro, hacen de esta, su labor de impacto, partiendo de su megaproceso y procesos
claves, se derivan las tareas o actividades que a partir de procedimientos son cumplibles en
su contexto. El conocimiento para llevar a cabo los distintos procesos de las organizaciones
o instituciones inciden directamente en el propio desarrollo de estas organizaciones, llevando
a cabo intelectualidad y propiciando al capital humano nuevos enfoques de acción
profesional, que da solución a las problemáticas que surgen en su desarrollo.
En cada uno de los procesos organizacionales son empleados los conocimientos que
presentan los principales actores en este caso las personas, que en si son los trabajadores
de las organizaciones, que utilizando distintas herramientas, son capaces de propiciar valor
agregado y su magnitud estará dada a partir de la calidad del conocimiento que se haya
aplicado en los distintos procesos.
El carácter social de la actividad humana se constituye por variados grupos que en
dependencia de sus contextos y el tratamiento a diferentes problemas, las experiencias
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históricas y sociales en una época y lugar dados, integran el entorno de las organizaciones.
Las organizaciones o instituciones se retroalimentan a partir de las ideas y de las realidades
de carácter económico, financiero, social, político, jurídico, comercial, científico y tecnológico;
todos constituyen un conocimiento o conciencia social. Las organizaciones, para subsistir
como tales, según Núñez (2002) deben dominar el conocimiento social para orientar sus
acciones hacia ese entorno, independientemente de que deben también tener en cuenta,
identificar y propiciar la exteriorización del conocimiento individual y de los diferentes grupos
dentro de la organización, concentrando y compartiendo así el producto de numerosas
fuentes de conocimiento internas y externas.
En documentos de la Organización para la Economía, la Cooperación y el Desarrollo (OECD)
se plantea que, el flujo de conocimiento puede ocurrir en dos direcciones fundamentales:
fuera de un área o dentro de un área (OECD, 2004). Si es extrapolada esta observación a
una empresa u organización es detectable que la relación ambiente – organización en
cuanto a conocimiento es perceptible en el sentido de que los flujos de conocimiento en los
procesos claves y subprocesos responden como un todo a la principal actividad de dicha
organización.
Es importante destacar que la pérdida de una persona en una organización ya sea por el motivo
que sea, es una merma irreparable de conocimiento, que en este caso sería del tipo tácito, ya
que el explícito pudo haber sido plasmado de alguna forma en algún documento o medio de
almacenamiento, de manera que este tipo de conocimiento depositado pueda servir en alguna
medida a otras personas que se muevan en esta organización.
En las organizaciones donde se toma el conocimiento como base de desarrollo de
competencias y habilidades para el fortalecimiento de su misión social, crecerá
considerablemente la posibilidad de solucionar problemas con mayor calidad. En fin de
cuenta las personas son los principales actores en este proceso, pues ellos poseen los
conocimientos, que se irán adquiriendo en la organización de una manera exponencial, todos
los días al enfrentar las problemáticas cotidianas.
II.2.2- Gestión del conocimiento organizacional
Como se ha referido anteriormente las personas dentro del cúmulo de elementos componentes
de una organización, son el ente fundamental para la aplicación de conocimiento en el desarrollo
de sus actividades, donde a partir de sus saberes desarrolla o crea nuevos conocimientos. Está
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claro que para llevar cabo todo esto, son necesarios una serie de procesos, y dentro de estos se
encuentra la Gestión del Conocimiento.
La Gestión de Conocimiento (GC) es tratada por numerosos autores e investigadores donde
emiten su criterio acerca de esta disciplina que en nuestros días ha cobrado un gran auge.
Según la Real Academia Española (RAE, 2011), gestión es acción y efecto de gestionar y
gestionar es hacer diligencias conducentes al logro de un negocio o de un deseo cualquiera,
de esta manera se infiere que es el proceso de obtener, distribuir y utilizar una variedad de
recursos que son esenciales para apoyar el logro de los objetivos de una organización. Este
término relacionándolo con las actividades y acciones del conocimiento en una organización,
puede identificarse a partir de su unión como Gestión del Conocimiento.
Para Martínez e Ibáñez la GC es un conjunto de procesos centrados en el desarrollo y aplicación
del conocimiento de una empresa para generar activos que puedan explotarse y generar valor
para cumplir los objetivos de la empresa (Martínez, Ibáñez, y Ceberio, 2006).
La gestión del conocimiento es todo el conjunto de actividades realizadas con el fin de
utilizar, compartir y desarrollar los conocimientos de una organización y de los individuos que
en ella trabajan, encaminándolos a la mejor consecución de sus objetivos (Bustelo y
Amarilla, 2001).
Para otros autores la GC es la plantación, operación y control y seguimiento de sistemas y
procesos que promueven la solución eficiente de problemas, a partir de conocimientos y
experiencias asimiladas en el cumplimiento de las funciones de una organización; se
concreta en la administración de los activos intangibles de la organización mediante la
apropiada utilización de datos, informaciones y conocimientos (Weber y Cisneros, 2003).
La Gestión del Conocimiento se basa en la premisa de que el conocimiento es la capacidad
para crear lazos más estrechos con los clientes, la capacidad para analizar informaciones
corporativas y atribuirles nuevos usos, la capacidad para crear procesos que habiliten a los
trabajadores de cualquier local a acceder y utilizar información para conquistar nuevos
mercados y, finalmente, la capacidad para desarrollar y distribuir productos y servicios para
estos nuevos mercados de forma más rápida y eficiente que los competidores (Bañegil y
Sanguino, 2003).
La gestión del conocimiento representa una nueva tendencia en la forma de operación y
gestión de una empresa u organización. Este mismo autor plantea que la GC es una nueva
metodología, esquema de organización y proceso de funcionamiento que pretende aplicarse
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al mundo de la empresa o de cualquier tipo de organismo social, entidad estatal, sociedad no
lucrativa, etc., (Saz, 2001).
El poder de la gestión del conocimiento está en permitir a las organizaciones disponer y
aumentar, de forma explícita, la productividad de sus actividades y resaltar su valor como
grupo, así como el de los miembros individuales (Cap-Net, 2004).
Formalizar las actividades de gestión del conocimiento implica una mejor comunicación al interior
de la empresa y con su entorno, identificando de manera conjunta sus aciertos y sus principales
fallas para trabajar en estos aspectos, fortaleciéndose ante la creciente competencia y
trabajando en sus puntos más vulnerables (Hernández, Mata, y Barrón, 2007).
Para estos autores el objetivo de un modelo de gestión del conocimiento es la creación de una
herramienta para la generación de ventajas competitivas, y para ello es necesario realizar un
completo análisis de todos los elementos, tanto internos como externos que constituyen o
auxilian a la empresa. La generación, adquisición y transmisión del conocimiento son elementos
de difícil implementación, pero una vez logrado estos, es posible la solución de problemas y la
generación de ventajas competitivas.
Para Ponjuán-Dante (2006) el conocimiento es considerado el recurso estratégico más
importante y el aprendizaje la potencialidad más importante desde el punto de vista
estratégico para la organización. Así mismo refiere que el elemento clave de la GC es la
necesidad de asumir los aspectos relativos a las personas, los procesos y la tecnología como
un todo, y no verlos aisladamente.
De cualquier manera se deja ver que el proceso de GC es el motor fundamental en el
proceso organizativo de una institución, pues este proceso comprende operaciones básicas
de manejo, control, descubrimiento, conservación, generación, etc., del conocimiento, la
información que sirve como base para el desarrollo de competencias, y calidad, interviniendo
en los procesos claves de las organizaciones; es destacable reconocer que una correcta
gestión del conocimiento, posibilita la eficacia y eficiencia en las tareas que se desempeñan
en las instituciones u organizaciones.
Siendo de esta manera se reafirma que la adquisición de conocimiento se hace a través del
aprendizaje más importante que se da en el lugar de trabajo de una empresa o entidad dada.
El aprendizaje más efectivo es social y activo, no individual y pasivo. Los elementos de
mayor importancia que las personas deben aprender en una organización no son las reglas
explícitas, los procedimientos y la política de la organización, sino el conocimiento tácito que
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se localiza en la intuición, juicio, experiencia y sentido común que se encuentra en la
cotidianeidad diaria de la actividad del ser humano en las organizaciones o instituciones.
La Gestión del conocimiento es un campo que ha ido apareciendo, y ha exigido atención,
sirviendo de soporte a la comunidad industrial. Muchas organizaciones participan en la
gestión del conocimiento actualmente para utilizar conocimientos dentro de su organización y
exteriormente (Kim, Suh, y Hwang, 2003).
Se afirma por estos autores que las compañías miran el capital intelectual como un elemento
importante y luchan por desplegar la gestión del conocimiento en la organización para poder
ganar ventajas competitivas. Captar y representar conocimientos intrínsecos en las personas y la
organización en general son componentes básicos fundamentales de la puesta en práctica de la
gestión del conocimiento.
La idea de que el conocimiento tiene un papel importante en la economía no es nueva, pero
es a través de la nueva teoría de crecimiento, donde la crucial importancia fue atribuida al
capital humano y la producción de nuevas tecnologías, el conocimiento entonces fue
trasladado al primer plano. Una definición característica hoy en día del conocimiento basado
en la economía es que depende de la innovación y el capital intelectual para generar el valor
económico (Beesley y Cooper, 2008).
El conocimiento es un requisito esencial básico para la supervivencia y el éxito de
organizaciones en una economía de conocimientos
y bajo las
condiciones
de
hypercompetición. Esto no es verdadero sólo desde las perspectivas plateadas en las
literaturas del aprendizaje organizativo y de la gestión del conocimiento sino también desde
la perspectiva de la gestión estratégica. Llamado gestión estratégica basada en recursos de
conocimiento o competencias. Aunque estos enfoques enfatizan los aspectos diferentes de
conocimientos, aprendizaje y capacidades en organizaciones y cada enfoque mismo puede
ser subdividido en otros enfoques. Es importante reconocer que el conocimiento es definido
como conocimientos organizativos solamente cuando es compartido entre los miembros de
la organización, o por lo menos entre una gran mayoría de ellos, así como el conocimiento,
que no puede ser expresado verbal y totalmente, es visto a menudo de manera significativa y
muy valioso en las organizaciones de hoy en día (Brauner y Becker, 2006).
La gestión del conocimiento tiene raíces prácticas y académicas muy diversas, muchos
libros, artículos y ediciones especiales de revistas ya han estado dedicados a los conceptos
explicando lo relacionado con el conocimiento y su gestión en las organizaciones. Muchos
autores e investigadores coinciden en que los componentes claves de la gestión del
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conocimiento son la estrategia, la cultura, la tecnología, la organización y las personas.
Fundamentalmente visualizan como factor de éxito clave a las personas en vez de las
tecnologías, pues está claro que las personas son los que poseen el conocimiento y la
gestión debe estar centrada en ellos, para el desarrollo vertiginoso de las organizaciones e
instituciones.
En las instituciones universitarias se lleva a cabo importantes actividades para incentivar el
conocimiento, la formación de profesionales competentes, las investigaciones científicas como
propulsor significativo en la captación, generación y compartición de conocimiento, estos y
muchos otros son elementos evidentes del proceso de gestión del conocimiento. Las
universidades son en esencia el actor principal en los procesos que describe la Gestión del
Conocimiento, pues de ella se deriva el actuar científico en la solución de las problemáticas
existentes en las industrias.
II.2.2.1- Modelos de gestión del conocimiento
Existen variadas investigaciones que exponen a través de sus aplicaciones modelos y
metodologías
para
implementar
Sistemas
de
Gestión
de
Conocimiento
en
las
organizaciones, y que de cierta manera relacionan puntos de convergencias, entre ellas. La
multidisciplinariedad inherente al estudio de la gestión del conocimiento supone la existencia
de diferentes perspectivas para el desarrollo y el estudio de los modelos de gestión del
conocimiento.
Los modelos que se presentan a continuación tienen por objetivo servir como herramienta
para identificar, estructurar y valorar el conocimiento en una organización:
A. La organización creadora de conocimiento (Nonaka y Takeuchi, 1995; Nonaka y
Takeuchi, 1999).
Basado en la movilización y en la conversión del conocimiento tácito (dimensión
epistemológica) y la creación de conocimiento organizacional frente al conocimiento
individual (dimensión ontológica).
Se trata de un modelo cíclico e infinito que contempla cinco fases
Compartir conocimiento tácito.
Crear conceptos.
Justificar los conceptos.
Construir un arquetipo.
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Expandir el conocimiento.
B. The 10-Step Road Map (Tiwana, 2002).
Se fundamenta, entre otros aspectos, en la diferenciación básica entre conocimiento tácito y
explícito, pero también considera otras clasificaciones del conocimiento en función de su
tipología, focalización, complejidad y caducidad. Uno de los principales objetivos de la
gestión del conocimiento en las organizaciones debe ser la integración y la utilización del
conocimiento fragmentado existente en dichas organizaciones.
Los diez pasos que forman el modelo se agrupan bajo cuatro grandes fases:
•
Evaluación de la infraestructura.
•
Análisis de los sistemas de GC, diseño y desarrollo.
•
Despliegue del sistema.
•
Evaluación de los resultados
C. Modelo de GC desde una visión «humanista» (Gallego y Ongallo, 2004).
En este modelo se plantea que: centra su funcionamiento en el compromiso de las personas
que conforman esa organización, de tal manera que, donde otros han hecho hincapié en la
tecnología como la base de un sistema para gestionar el conocimiento, aquí se le da una
importancia primordial a la persona, a su estabilidad dentro de la organización y a su
implicación y alineación con los objetivos generales y con el proyecto organizativo.
El modelo queda constituido en cuatro fases:
•
Consultoría de dirección.
•
Consultoría de organización.
•
Implantación de planes de gestión del conocimiento.
•
Medidas de verificación y seguimiento.
D. Modelo de implantación de GC desde la cultura organizacional (Marsal y Molina, 2002).
Fundamentado en el tipo de cultura organizacional existente en la institución.
Compuesto por cinco fases basadas en el estudio, el conocimiento y el cambio, si resulta
necesario, de la cultura organizacional:
•
Autodiagnóstico.
•
Gestión estratégica.
•
Definición y aplicación del modelo GC.
•
Gestión del cambio.
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•
Indicadores para medir el impacto de la GC.
E. Diseño de un sistema de GC en una organización escolar (Durán, 2004).
La propuesta se basa en un análisis exhaustivo de la cultura organizacional o, en una
auditoria de la cultura organizativa.
Análisis de la cultura organizativa del centro escolar:
•
Definición de un plan de acción para generar la cultura adecuada.
•
Análisis del capital intelectual.
•
Análisis de las TIC.
•
Creación de un sistema de GC y puesta en marcha de algunas actividades grupales
ideadas para la GC.
F. La gestión del conocimiento en educación (Sallis y Jones, 2002).
Parten del hecho que cada organización educativa debería poseer y construir su propia
estructura, su propio sistema de GC, en función de sus características, sus fortalezas y
debilidades.
Se
trata
de
un
modelo
de
GC
centrado
en
centros
educativos,
fundamentalmente de enseñanza superior.
Las fases que dan cuerpo al modelo son:
•
Clasificación del conocimiento.
•
Marco de referencia para la GC.
•
Auditoría del conocimiento.
•
Medición del conocimiento.
•
Tecnología y gestión del conocimiento.
•
Explotación del conocimiento.
G. Modelo Andersen (Andersen, 1996, 2000, 2001) este autor reconoce la necesidad de
acelerar el flujo de la información que tiene valor, desde los individuos a la organización y de
vuelta a los individuos, de modo que ellos puedan usarla para crear valor para los clientes.
¿Qué hay de nuevo en este modelo? Desde la perspectiva individual, la responsabilidad
personal de compartir y hacer explícito el conocimiento para la organización. Desde la
perspectiva organizacional, la responsabilidad de crear la infraestructura de soporte para
que la perspectiva individual sea efectiva, creando los procesos, la cultura, la tecnología y
los sistemas que permitan capturar, analizar, sintetizar, aplicar, valorar y distribuir el
conocimiento.
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De todos los modelos comentados, el más utilizado es, según Cabrera (2011), el relativo al
proceso de creación del conocimiento (Nonaka y Takeuchi, 1995) que estudia la generación del
conocimiento a través de dos espirales de contenido epistemológico y ontológico. Es un
proceso de interacción entre conocimiento tácito y explícito que tiene naturaleza dinámica y
continua. Se constituye en una espiral permanente de transformación ontológica interna de
conocimiento, desarrollada siguiendo 4 fases: Socialización, Exteriorización, Interiorización y
Combinación.
En estos modelos se afirma implícitamente que la gestión del conocimiento deberá asociarse
a algunos métodos más importantes de la gestión empresarial como son la gestión de los
recursos humanos y el liderazgo, debido a la importancia de los recursos humanos en la
generación y aplicación de los conocimientos, así como del liderazgo, sin el cual la
organización es incapaz de comprender la importancia de aprender de los empleados.
II.2.2.2- Metodologías para la gestión del conocimiento
Una metodología puede ser definida como el conjunto de métodos, procedimientos, técnicas,
que regulados por determinados requisitos, permiten ordenar el pensamiento y el modo de
actuación para obtener y descubrir nuevos conocimientos en el estudio de la teoría o en la
solución de problemas de la práctica (Barreras Hernández, 2004; Cabrera, 2011; Campos,
2007; De Armas Ramírez, 2005).
Según sus características, algunas metodologías para la gestión del conocimiento pueden
ser agrupadas en:
1. Generación, captura y transferencia del conocimiento:
a) Metodología para la captura y transferencia del conocimiento (MTCT) de Marisela
Strocchia, Universidad de Columbia, EEUU (Strocchia, 2001).
Se estructura de cinco etapas principales, estas son: definición, compromiso, captura,
validación y transferencia. Esta metodología se centra principalmente en la comprensión por
los participantes en el proceso de la importancia y necesidad de la captura y transferencia
del conocimiento; no se hace énfasis en las herramientas que se requieren para gestionarlo.
b) Metodología propuesta por Roman H Kepczyk (Kepczyk, 2001).
Consta de cuatro pasos fundamentales: identificar las áreas; almacenar y distribuir la
información; capturarla y determinar las herramientas de GC. Aunque aporta herramientas,
no especifica las que se emplean en cada paso.
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2. Orientada a los procesos y la tecnología:
a) Metodología de GC de la Empresa Multinacional Unilever, propuesta por Patricia
Ordóñez de Pablos, Universidad de Oviedo, España (Ordóñez de Pablos, 2000a,
2000b).
Esta metodología se resume en tres etapas, pero si comprende acciones dirigidas a crear,
capturar y transferir el conocimiento, en lo que emplea gran cantidad de herramientas
informáticas. Se centra en los procesos y la tecnología, más que en las personas.
3. Centrada en las personas y en el cambio cultural.
a) Metodología empleada en Telefónica, Investigación y Desarrollo (Telefónica I+D, 2003).
Esta metodología está compuesta por siete etapas que van desde la alineación con los
objetivos de la organización, hasta la construcción de bloques para la GC. Facilita la
recolección, organización, transformación y distribución de forma paulatina, y hace énfasis en
la preparación para el cambio cultural de la organización.
b) Metodología propuesta por José María Saracho, de la Universidad Nacional de Río
Cuarto, Argentina (Saracho, 2002).
Esta metodología se centraliza principalmente en las personas, en la identificación de los
conocimientos y los talentos, así como en el cambio cultural necesario para la gestión. No
hace mención a las herramientas que deben ser empleadas para gestionar el conocimiento.
c) Metodología para la gestión del capital intelectual en las organizaciones de ciencia y
técnica (Marrero Rodríguez, 2002).
Se identifica por las etapas de preparación, de implementación y de crecimiento. Se resalta
la importancia de la preparación de la organización para el cambio. Tiene un componente
fuerte de orientación hacia las personas y los procesos.
4. Centrada en indicadores:
a) Metodología para gestionar el conocimiento en una empresa (PYME) argentina (Biasca,
2002).
Son establecidos cuatro etapas para gestionar el conocimiento y presta vital atención a la
selección de los indicadores para gestionar el conocimiento. Establece las herramientas
informáticas en su metodología. No considera sustancial lo relacionado con la cultura
organizacional.
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5. Ámbito social-universitario:
a) Metodología de GC aplicada a entidades de Educación Superior propuesta por Deysi
Arancibia Márquez de la Universidad Autónoma Juan Misael Saracho. UAJMS Tarija
Bolivia (Arancibia Márquez, 2006).
Constituida por 7 pasos, principalmente ha sido creada para ser utilizada en el ámbito
universitario, se propone analizar el campo de acción de la universidad en su entorno social y
con ello identificar sus necesidades y toma en cuenta la visión, misión y objetivos.
Las organizaciones necesitan planificar, desarrollar, poner en marcha y mantener un sistema
que permita conseguir que tanto los conocimientos explícitos (documentados) como los
conocimientos tácitos (del individuo) que existen en la organización, se conviertan en nuevos
conocimientos que puedan ser compartidos y retroalimentados por el colectivo, para facilitar
la innovación continua y la creación de valor dentro de la organización, ello responden a
Sistemas de Gestión de Conocimiento y para su concesión es necesario el empleo de alguna
estructura, método o modelo como lo que han sido descritos anteriormente.
II.2.2.3- Representación y organización del conocimiento
Sabiendo hasta el momento que el conocimiento es importante y primordial para el
comportamiento inteligente, su representación y organización constituye una de las máximas
prioridades de la investigación en esta área de conocimiento. El conocimiento se puede
representar a través de cuadros mentales en nuestros pensamientos, a través de palabras
habladas o escritas en algún lenguaje, en forma gráfica o en imágenes, a través de
procesamiento en forma de cadenas de caracteres o colecciones de señales eléctricas o
magnéticas dentro de un ordenador.
Esta disciplina ha sido tratada en procesos investigativos donde reflejan de alguna manera
conceptual lo referente a que una representación de conocimiento tiene gran relación con
esquemas o dispositivos utilizados para capturar los elementos esenciales del dominio de un
problema.
Conceptualmente el significado de una palabra o frase desprende la comprensión de la temática
que trata en el caso de la representación del conocimiento, se conoce que se utiliza para la
clasificación en bibliotecas y para procesar conceptos en un sistema de información. En el área
de la inteligencia artificial, la resolución de problemas puede ser simplificada con la elección
apropiada de representación del conocimiento. Existen variadas técnicas para representar el
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conocimiento como son las reglas, redes semánticas, etc., estas son usadas en múltiples
variedades en el mundo contemporáneo de hoy.
La nueva concepción de la información y conocimiento exigen cada vez ímpetu como lo
refiere Alonso, cuando plantea que la investigación futura deberá encaminarse a la búsqueda
de interfaces inteligentes que tengan a los usuarios como destinatarios principales, dada la
necesidad de desarrollos avanzados para interactuar con la información (Alonso, 2000).
Hoy, la integración de las Ciencias de la Información con las Nuevas Tecnologías de la
Información y las Comunicaciones son puestas al servicio de la optimización del uso de los
recursos a través de la formalización y estructuración del conocimiento que contienen las
personas que conforman las empresas, las comunidades, o cualquier institución.
Siguiendo la reflexión en la cual muchas personas se ven envueltos sobre si son o no
necesarios o idóneos en sus puestos de trabajo, de manera desafiante se observa la
incertidumbre adoptada al referirse a la experiencia acumulada y la inseguridad de prescindir
de esta sin más argumento de que nadie es relevantemente necesario. La realidad es muy
fácil de definir, siguiendo las legalidades que encierran las organizaciones; por ejemplo el
cambio de un simple auxiliar de limpieza trae consigo nuevo adiestramiento para trasmitirle el
conocimiento de la estructura organizacional, y los elementos a tratar en su obligatoriedad de
desempeño laboral; en el caso de cambiar una secretaria pasa a ser un problema mayor,
pues aunque venga con otras experiencias es difícil la rápida transferencia de conocimiento
de las cuestiones relacionadas con el puesto. El conocimiento es importante tanto en
estructuras simples como en las más complejas; cada ser humano es único e irreemplazable
diariamente adquiere nuevos conocimiento construyendo así una combinación, un mapa de
cierta manera cognitivo que describe internamente las estructuras mentales relacionadas con
las cuestiones aprendidas, que es único y sin lugar a dudas es interdisciplinario.
Los sistemas de organización de conocimiento por ejemplo los sistemas de clasificación, los
tesauros y ontologías, deben entenderse como sistemas que organizan conceptos y sus
relaciones semánticas básicamente (Hjørland, 2009a).
Los sistemas de organización del conocimiento son propuestas para la representación y
organización del conocimiento en una determinada disciplina o temática con la finalidad de
recuperar la información de un determinado sistema (López-Huerta, 2009).
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Según esta autora existen trabajos recientes para representar y organizar el conocimiento
tanto desde una perspectiva universal como desde una aproximación contextual; entre los
más destacados, están las aproximaciones siguientes:
•
La utilización del concepto de faceta con referencia a la lógica predicativa en relación
con la teoría de los niveles integradores para la construcción de una clasificación
universal.
•
El análisis del dominio usando varios de los métodos indicados por Hjørland (2002).
•
La creación de ontologías.
•
La creación de sistemas heterogéneos interdisciplinares.
La complejidad en el desarrollo de una representación del conocimiento y los problemas
involucrados en el mismo son visible debido a la variedad de formas que el conocimiento
puede asumir.
Las formas más simples de un Sistema de Organización de Conocimiento son, después de todo,
las tablas de contenido y los índices de los libros de texto. El conocimiento se halla en el texto;
estos sistemas son una herramienta complementaria que ayuda al lector a transitar a lo largo del
texto. Mas, como tales herramientas de apoyo se han tornado más complejas, y han comenzado
a ejercer funciones más amplias, han requerido denominaciones más notables, como lenguajes
de recuperación, taxonomías, categorizaciones, léxicos, tesauros, u ontologías. Son vistos hoy
como esquemas que organizan, gestionan y recuperan información (Rivero, 2009; Vickery,
2008).
De manera general es necesario enunciar que el conocimiento debe estar representado de
tal forma que:
•
Pueda capturar generalizaciones.
•
Permita ser comprendido por las personas que lo proporcionen y lo procesen, así
como aquellas que lo buscan.
•
Sea fácilmente modificado.
•
Pueda ser utilizado en diversas situaciones aun cuando no sea totalmente exacto o
completo.
•
Pueda ser utilizado para reducir el rango de posibilidades que usualmente debería
considerarse para buscar soluciones.
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Alonso, al citar el trabajo de Blair, plantea que el problema clave de la recuperación de la
información pasa por la búsqueda de los procedimientos teóricos para su representación.
Para ambos, se trata de un problema de uso del lenguaje que, siguiendo la Lingüística del
Texto, se acomete desde el análisis de contenido de los textos (Alonso, 2000; Blair, 1990).
En la representación y organización del conocimiento se contempla la realidad a partir de
elementos de cierta manera esquemáticas, que simulan el proceso cognitivo y la conjugación
de las estructuras mentales en la captura del conocimiento, en la actualidad existen distintas
disciplinas, además de la anteriormente comentada, que pretenden dar respuesta a las
interrogantes que de este fenómeno se generan, una de ella es la Inteligencia Artificial (IA).
Catzin, hace referencia a tres paradigmas que frecuentemente los investigadores han
utilizado para la resolución de problemas de Inteligencia Artificial (Catzin, 2010):
•
Programación Heurística.- Está se basa en el modelo de comportamiento humano y
su estilo para resolver problemas complejos. Existen diversos tipos de programas que
incluyen algoritmos heurísticos. Varios de ellos son capaces de aprender de su
experiencia.
•
Redes Neuronales Artificiales.- Es una representación abstraída del modelo
neuronal del cerebro humano. Las redes están formadas por un gran número de
elementos simples y por sus interconexiones. Una red neuronal artificial puede ser
simulada o ser real. Al elemento procesador de la red, se lo denomina neurona
artificial.
•
Evolución Artificial.- Su modelo está basado en el proceso genético de evolución
natural, propuesto por Charles Darwin. Se utilizan sistemas simulados en computador
que evolucionan mediante operaciones de reproducción, mutación y cruce
(Algoritmos Genéticos).
Estos métodos anteriormente mencionados, son altamente utilizados. Las potencialidades que
de la Inteligencia Artificial se desprenden dan solución a una amplia gama de problemas; la
lógica difusa, lingüística difusa y otras técnicas propician soluciones, de manera que estas
pretenden representar conocimiento a partir de relaciones estructurales y conceptuales a través
del procesamiento de la información que se le suministre.
De esta manera como plantea Céspedes, el enfoque cognitivo y el paradigma gerencial,
introducidos relativamente reciente en la Ciencia de la Información, sumado a los cambios de
paradigma que ha traído consigo el desarrollo de las nuevas tecnologías, especialmente lo
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relacionado a la noción de hipertexto y a las posibilidades sin precedentes de acceder sin
barreras de espacio y tiempo a grandes volúmenes de información, apuntan a que lo más
importante es el conocimiento dondequiera que esté, y no solo el documento en que pueda
ser representado dicho conocimiento (Céspedes, 2006). Esta autora continúa expresando
que ese conocimiento que no solo está implícito en los documentos sino en el desarrollo de
los procesos que se llevan a cabo en las organizaciones y en la mente de quienes ejecutan
esos procesos, necesita ser representado para poder ser socializado entre los integrantes de
una organización. Es importante destacar la necesidad de codificación del conocimiento
existente en los recursos humanos de las organizaciones y de la sociedad en general.
Los sistemas expertos y los sistemas de inteligencia artificial pueden desempeñar un
importante papel en la codificación del conocimiento (Davenport y Prusak, 2001), debido a
que precisamente la representación del conocimiento busca las leyes, los principios y los
procedimientos por los cuales se estructura el conocimiento especializado en cualquier
disciplina, con el fin de representarlo en lenguajes que permitan su comprensión y
reutilización (Céspedes, 2006).
Las ontologías, las tecnologías semánticas, las tecnologías de la IA y otros describen
modelos que permiten representar y organizar conocimiento, estas son áreas de
conocimiento que son actualmente investigadas; su aparición en las ciencias de la
información es relativamente joven.
Otra herramienta muy utilizada para representar el conocimiento son los mapas conceptuales,
estos son usados como medio de descripción y comunicación de conceptos, respondiendo a la
teoría de asimilación con gran influencia en la educación; esta teoría se basa en un enfoque
constructivista de los procesos cognitivos humanos. Los mapas conceptuales han ayudado a
personas de todas las edades a examinar los más variados campos de conocimiento en
ambientes educativos (Novak y Gowin, 1984).
Muchas son las posibilidades que brindan las tecnologías tanto semánticas como de
Inteligencia Artificial, así como de la Información y las Comunicaciones, esto por supuesto ha
mejorado en gran medida la forma de mostrarse este contexto, en si como nuevos
paradigmas que ha modificado la manera de mostrar la información y el conocimiento para
los profesionales e investigadores, en fin para toda la humanidad.
Organización del Conocimiento, como una especialidad dentro de la Bibliotecología y la
Ciencia de la Información, es la ciencia de estructurar y organizar sistemáticamente las
unidades de conocimiento (conceptos), de acuerdo con sus propios elementos de
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conocimiento (características) y la aplicación de conceptos y clases de conceptos ordenados
por este campo, para la asignación de los contenidos válidos de conocimiento de referentes
(objetos / sujetos) de todo tipo (Dalhberg, 2006). Esto implica la existencia de un sistema
utilizado para recuperar y transmitir el conocimiento. Sistemas de Organización del
Conocimiento son propuestas para la recuperación de dicha organización y representación
del conocimiento en un área especializada o propósito (López-Huertas, 2008).
El enfoque tradicionalista de los Sistemas de Organización de Conocimientos establece los
cimientos en la estructuración disciplinaria de los saberes. La disciplinariedad es un elemento
clave para los Sistemas de Organización de Conocimientos, porque ellos se estructuran
básicamente de acuerdo con las disciplinas (Gnoli C, Bosch M, y F., 2007; Rivero, 2009). Por
lo general, los Sistemas de Organización de Conocimientos o bien se enmarcan en espacios
disciplinarios específicos o, con un enfoque universalista, se adscriben al esquema
disciplinar establecido por la ciencia (Rivero, 2009).
A partir del surgimiento del paradigma sociocognitivo, el que introduce la necesidad de
apostar por las determinaciones sociales y culturales en cualquier propuesta conceptual en
el terreno informacional, provoco un interés creciente, alrededor de los años 90, en puntos
de vista sociales e interpretativos de la Organización del Conocimiento, desarrollándose
enfoques semióticos y, critico-hermenéuticos, como el análisis de discurso, los estudios de
género, y el análisis de dominio (Hjørland, 2005).
Hjørland y Albrechtsen en 1995 formulan un enfoque de manera particular para la
Organización del Conocimiento, basado en una teoría explícita del conocimiento (Hjørland,
2005) la cual plantea como su principio fundamental, que la mejor manera para entender la
información en la Ciencia de la Información es a través del estudio de los dominios de
conocimiento como comunidades discursivas, las cuales son parte de la división social del
trabajo.
Hjørland y Albrechtsen en 1995 formulan un enfoque de manera particular para la
Organización del Conocimiento, basado en una teoría explícita del conocimiento (Hjørland,
2005) la cual plantea como su principio fundamental, que la mejor manera para entender la
información en la Ciencia de la Información, es a través del estudio de los dominios de
conocimiento como comunidades discursivas, las cuales son parte de la división social del
trabajo. Hjørland en el año 2002 sistematizó once enfoques, no excluyentes, dentro de la
visión del análisis de dominios analíticos, que ofrecen una propuesta de cómo desarrollar, en
el ámbito de la Ciencia de la Información, investigaciones tanto teóricas como prácticas para
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analizar dominios del conocimiento. Propone (Hjørland, 2002) 11 métodos para llevar a cabo
este análisis: producción de guías de literatura, construcción de clasificaciones especiales y
tesauros, Investigación en las especialidades de indización y recuperación, estudio empírico
de usuarios, estudios bibliométricos, estudios históricos, estudios de documentos, estudios
epistemológicos y críticos, estudios terminológicos y del discurso, estudio de estructuras e
instituciones en la comunicación científica y cognición científica, conocimiento experto e
Inteligencia Artificial. Estos once métodos constituyen un marco metodológico que integra
métodos y técnicas generales y/o específicas, cuantitativas y/o cualitativas, lo cual permite
desarrollar diferentes objetivos informacionales, dentro de los que destaca la Organización y
Representación del Conocimiento.
La organización de conocimiento (OC) es un campo amplio e interdisciplinar, mucho más
extenso que la Biblioteconomía y Documentación. Las temáticas tradicionales de la OC han
sido influenciadas por las nuevas tecnologías. Los tópicos donde mayor predominio han
tenido las tecnologías son: la indización y clasificación manual en bibliotecas y tareas de
referencias, documentación y comunicación científica, almacenamiento y recuperación
automatizada de la información, citación basada en Organización de Conocimiento,
aproximaciones basadas en texto completo, hipertexto e internet. Si se toman conjuntamente
estas especificaciones tradicionales de la OC entonces caracterizan el enfoque especial de
la Biblioteconomía y Documentación con respecto a la Organización del Conocimiento
(Hjørland, 2004).
Muchos autores como (Albacete, 2010; Anass El Haddadi y Ilham, 2011; Andersen, 2002;
Finardi, Miranda, y Crespo, 2010; Green, 2002; Hjørland, 2004; Rivero, 2009; Vickery, 2008) han
descrito las tendencias actuales en sus investigaciones sobre elementos que identifican a la
Organización del Conocimiento, centrándose en los sistemas universales, equivalencia e
interoperabilidad entre vocabularios, problemas de sesgo, internet y motores de búsqueda,
exploración de recursos, tesauros y representación visual (Mclluwaine, 2004) que constituyen
una significativa base para el desarrollo de este campo.
Para el autor de la presente investigación, la Organización del Conocimiento constituye un
esencial campo interdisciplinar dirigido a estudiar distintos procesos, que guardan relación con
la información y el conocimiento, de carácter tangible e intangible, de manera que estos sean
convertidos en nuevos conocimientos a partir de su procesamiento en la clasificación,
indexado, referenciado, comunicación, documentación, almacenamiento y recuperación, con
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significativo énfasis en la aplicación de las Tecnologías de la Información y las
Comunicaciones.
La organización y representación del conocimiento en esencia son vías de importante
relevancia en el proceso de identificación de los elementos abstractos y cognitivos del
pensamiento humano, acerca del mundo que lo rodea, y los saberes que constituyen su pilar
de conocimiento de su entorno o ambiente; que puede de cierta manera mapearse utilizando
diversas técnicas. De esta manera es evidenciado el papel que juega la Organización y
Representación del Conocimiento, tanto para una organización como para la sociedad en
general debido a las ventajas que de todo ello se deriva.
II.2.2.4- Las auditorías de conocimiento. Herramientas para la gestión del conocimiento
En la Sociedad del Conocimiento en la que estamos inmersos hoy, la velocidad de los
cambios que se producen en el entorno de las organizaciones es acelerada. Ante esta
realidad, las entidades se han percatado de que para la gestión moderna es vital adoptar un
nuevo paradigma, en el cual la información y por consiguiente el conocimiento se convierten,
por excelencia, en los recursos a gestionar.
Resulta imprescindible que las instituciones se doten de herramientas que permitan
planificar, organizar, dirigir y controlar de forma efectiva estos activos. En fin, en la actualidad
la economía de las naciones de todo el mundo depende del uso eficiente de la información y
del conocimiento que estas generan.
En el presente estudio se realiza un análisis sobre las metodologías para llevar a cabo las
auditorías del conocimiento en las organizaciones. Estas determinan evidencias objetivas
acerca de sus relaciones y semejanzas, develando la posibilidad de utilizar este tipo de
herramienta como parte del cuerpo del modelo que se pretende.
En las instituciones en ocasiones se observan falta de información o de conocimiento y
muchas veces exceso. No se es consciente del valor que tiene la información en toda la
organización, la existencia de duplicidad de conocimiento a través de las diferentes áreas,
uso habitual de activos de conocimiento sin la correspondiente calidad o valor, por otro lado
también existe desconocimiento de la ubicación de los saberes experto en un plano
determinado, todos estos aspectos conllevan a la necesidad de planificar y ejecutar un
proceso de auditoría de sus activos de conocimiento, para descubrirlos, almacenarlos y
diseminarlos.
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La auditoría del conocimiento ha surgido como una herramienta útil para develar el estado y
comportamiento del conocimiento necesario que permita el logro de los objetivos y las metas
en las instituciones y organizaciones. Es un método que permite el análisis de las actividades
que son llevadas a cabo en las instituciones y como parte de los resultados documentar las
cuestiones vinculadas con los distintos tipos de conocimientos y su nivel de disponibilidad y
formalización.
Liebowitz, Rubenstein-Montano, et al. (2000) plantean que la auditoría de conocimiento (AC)
valora los conocimientos potenciales almacenados y es la primera parte de cualquier
estrategia de gestión del conocimiento. Precisamente parte de la auditoría de conocimiento
es la captura del conocimiento tácito y para lograrlo algunas organizaciones usan las
tecnologías de comunicación y equipos virtuales, incluyendo técnicas de grupo, bases de
datos de discusión y video conferencias. Estos autores consideran que la auditoría de
conocimiento es la primera etapa crítica para la introducción de la gestión del conocimiento
en las organizaciones.
II.2.2.4.1- Definiciones de las auditorías de conocimientos
Con las auditorias es posible la identificación del capital intelectual dentro de las
organizaciones, significando esto un elemento muy valioso que tributa en gran medida al
mejoramiento de los distintos procesos y subprocesos existentes, así mismo permitirá
identificar aquellos poseedores de conocimiento, por otro lado también identifica las
amenazas que actúan como barreras para la proliferación del conocimiento. En esencia esta
herramienta proporciona una visión de las fortalezas y debilidades de la organización,
permitiendo además ofrecer un análisis científico del potencial de la organización trayendo
consigo un importante desarrollo competitivo, todo ello repercute significativamente en el
logro exitoso de la gestión del conocimiento dentro de la organización y en esencia conlleva
a la toma de mejores decisiones.
Generalmente una Auditoría de Conocimiento ayudará a identificar las necesidades de
conocimiento de la organización, cual está activo, disponible y donde se localiza, si existen
vacíos o excesos de conocimientos y como transita el flujo del conocimiento organizacional, y el
análisis de sus resultados proporciona una base inicial para propagar la solución propuesta en
relación con la gestión del conocimiento (González-Guitián, 2009).
Una completa auditoría del conocimiento debe evaluar en orden ascendente de dificultad, el
estado de la tecnología en la empresa, así como que tan bien esta soporta los procesos para
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que se comparta el conocimiento, el estilo de trabajo y la cultura de las personas en la
organización (Stevens, 2000).
Por otro lado Tiwana plantea que una Auditoría de Conocimiento constituye una revisión del
conocimiento requerido por una institución, departamento o grupo para alcanzar sus objetivos de
forma efectiva. Incluye un análisis de necesidades de información, de competencias y
una auditoria de comunicación, así
como
una
revisión de las interacciones y flujos de
conocimiento (González-Guitián, 2009; Tiwana, 2000).
Según Debenham y Clark una Auditoría de Conocimiento está identificada por un documento
de planificación que permite visualizar estructuralmente una señalada sección del
conocimiento en una organización o institución, así como los aspectos que caracterizan
cualitativa y cuantitativamente una parte del conocimiento individual dentro de la sección
seleccionada. El documento identifica además, los repositorios de conocimiento en aquellas
áreas donde se encuentran (Debenham y Clark, 1994).
Ponjuán Dante plantea que una Auditoría de Conocimiento es más cualitativa y tiende a
conocer el estado de salud de la organización principalmente en lo referido a las
necesidades organizacionales en términos de conocimiento, que debe ser adquirido para
anclarlo en la organización; los activos del conocimiento, sus características y ubicaciones
dentro de la organización; los vacíos de conocimiento; el flujo del conocimiento en la
organización, las redes de expertos, topografía del conocimiento y otras; las barreras que
impiden el flujo del conocimiento y el balance entre personas, conocimiento, procesos,
tecnologías, información que facilitan / inhiben el flujo del conocimiento (Ponjuán Dante,
2004).
Las AC constituyen una evaluación y examen sistemático de los activos de conocimiento y
es usualmente recomendada en industrias como un primer paso previo para el lanzamiento
de cualquier programa de gestión del conocimiento (Choy, Lee, y Cheung, 2004).
Otros autores opinan que las AC significan una herramienta que permite la valoración del
conocimiento potencial almacenado implicando ser una de las primeras partes de cualquier
estrategia de gestión de conocimiento (Liebowitz, Rubenstein-Montano, McCaw, Buchwalter, y
Browning, 2000).
El autor del presente trabajo considera a tenor de los planteamientos realizados por autores
como (Burnett, Illingworth, y Webster, 2004; Choy et al., 2004; Debenham y Clark, 1994;
González-Guitián, 2009; Hylton, 2002; Liebowitz et al., 2000; Pérez Soltero, 2008; Ponjuán
Dante, 2004; Stevens, 2000; Tiwana, 2000; Wiig, 1993) que las AC constituyen una
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herramienta esencial que permite entre muchas cosas, descubrir, verificar y validar los
estados de los activos de conocimientos, devela las necesidades de conocimientos, las
tipologías, así como las estructuras taxonómicas y terminológicas disciplinares e
interdisciplinares que no solo constituye el paso inicial para la gestión del conocimiento, sino
que posibilita el desarrollo de proyectos vinculados con otras especialidades como son la
organización y representación del conocimiento.
De esta misma manera algunos de estos autores en sus propuestas metodológicas para
auditar el conocimiento contemplan un conjunto de aspectos como son:
1. Determinar el inventario de conocimiento.
2. Analizar la naturaleza del conocimiento.
3. Realizar la valoración del conocimiento.
4. Analizar el flujo del conocimiento.
5. Analizar cómo se dan los procesos de la gestión del conocimiento.
II.2.2.4.2- La auditoría de conocimiento, sus objetivos y beneficios
La Auditoría del Conocimiento es una investigación, un examen, una medición y una
evaluación sistemática de las fuentes y recursos de conocimientos, en interés de determinar
cuan efectiva y eficientemente estos son utilizados en la organización. Es un diagnóstico del
estado de la salud del conocimiento organizacional, por medio del cual se permite conocer
hacia donde la organización necesita concentrar sus esfuerzos de gestión del conocimiento,
cuáles son sus necesidades, fortalezas, debilidades, oportunidades, amenazas y riesgos en
este sentido.
A través de ella, se puede identificar el origen, la ausencia, la disponibilidad, la naturaleza, las
características, la aplicación, la calidad, el valor y el significado de los diferentes tipos de fuentes
de conocimientos con que cuenta la organización, se examinan además la cultura de trabajo y
las actitudes de las personas dentro de la organización y el estado de los procesos
organizacionales con relación a las acciones de colaboración y de intercambio de conocimientos,
así como brinda una apreciable imagen de las capacidades y potencialidades del conocimiento
de los miembros de la organización.
La Auditoría de Conocimiento es una útil y versátil herramienta de diagnóstico que puede
contribuir a la gestión de acciones y actividades que propicien el desarrollo del Capital
Humano con que cuentan las organizaciones.
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Según González-Guitián (2009) la Auditoría de Conocimiento tiene dos objetivos principales,
el primero está referido a las cuestiones sobre la creación, transferencia y compartición del
conocimiento, así como la comunicación de aquellos aspectos que inciden en la
transferencia, la cultura y las políticas que condicionan el éxito de las estrategias de
dirección. El segundo objetivo es identificar los conocimientos que pueden ser capturados,
donde pueden ser necesitados, si pueden ser reutilizados, y determinar los más eficientes y
efectivos métodos de almacenamiento, acceso y transferencia de estos conocimientos.
Los objetivos de la Auditoría de Conocimiento están en función de localizar, inventariar y
valorar el alcance de los procesos de conocimiento dentro de la organización, identificar
dentro de esta los repositorios o almacenes de conocimientos relevante, los activos de
conocimiento, como se producen y por quien; proporcionar un reporte sobre las
características de los segmentos del conocimiento dentro de un repositorio en particular;
permitirá asignar niveles de importancia estratégica a aquellos activos de conocimiento
(Debenham y Clark, 1994; Henczel, 2000).
Por todo lo dicho, la AC centra su principal objetivo en como los activos de conocimiento de una
organización son utilizados y compartidos eficiente y eficazmente para cumplir tanto los objetivos
estratégicos de dicha organización, como lograr su potenciación de manera que se generen
nuevo conocimientos útiles en el desempeño de las habilidades y capacidades de sus miembros.
Los beneficios que se obtienen de la aplicación de una Auditoría de Conocimiento son
principalmente que (González-Guitián, 2009; Hidlebrand, 1995; Ponjuán Dante, 2004):
•
Contribuye con la identificación del conocimiento necesario para apoyar las metas
organizacionales e individuales, así como las actividades grupales.
•
Aporta evidencia tangible del alcance de la gestión del conocimiento e indica donde
se requieren cambios.
•
Provee evidencia acerca de la existencia del conocimiento organizacional, su
generación, transferencia y uso.
•
Facilita una cartografía de los flujos y redes de comunicación, información y
conocimiento, revelando las fortalezas y debilidades de los mismos.
•
Revela la existencia de potencialidades no explotadas que pueden contribuir a
nuevos proyectos.
•
Brinda un inventario de activos del conocimiento, haciéndolos más visibles y
revelando las contribuciones de los mismos al comportamiento organizacional.
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•
Aporta información indispensable para el desarrollo de programas e iniciativas de
gestión de conocimiento que son relevantes para las necesidades de la organización
y su visión.
•
Facilita la conformación del mapa de conocimiento de la organización.
Es importante destacar como parte constituyente de los beneficios que aporta una Auditoría
de Conocimiento en las organizaciones está la posibilidad que brinda de ser reutilizados los
resultados de su aplicación en el desarrollo de otras disciplinas como se mencionó
anteriormente, la aplicación de las distintas técnicas dentro de la Auditoría de Conocimiento,
recopila un amplio bagaje de elementos taxonómicos y terminológicos, estructuras
semánticas, relaciones conceptuales entre otros, que brindan la posibilidad de organizar y
representar el conocimiento, sirviendo de gran utilidad para
el desempeño en las
instituciones u organizaciones, contribuyendo con ello a mejores tomas de decisiones.
II.2.2.4.3- Métodos para la auditoría de conocimiento
Existen varios aspectos que pueden ser utilizados como métodos de análisis del
conocimiento para las aplicaciones de auditorías de conocimiento, ellos son (GonzálezGuitián, 2009; Wiig, 1993):
•
Estudio del conocimiento basado en cuestionarios (para obtener una amplia visión
sobre un estado de las operaciones del conocimiento).
•
Sesiones de grupo con la dirección intermedia (para identificar las condiciones
relacionadas con el conocimiento que requieren la atención de la dirección).
•
Análisis de tareas medioambientales (para comprender cuáles conocimientos están
presentes y su rol).
•
Análisis del Protocolo verbal (para identificar elementos o fragmentos de
conocimiento).
•
Análisis del conocimiento básico (identificar conocimientos agregados o más
detallados).
•
Mapeo del conocimiento (desarrollar mapas de conceptos como jerarquías o mallas).
•
Análisis de las funciones del conocimiento críticas (localizar áreas de conocimiento
sensible).
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•
Análisis de los requerimientos y usos del conocimiento (identificar como el
conocimiento es usado en los propósitos del negocio y determinar como la situación
puede ser mejorada).
•
Escritura y perfil del conocimiento (identificar detalles de trabajo intensivo del
conocimiento y que rol juega el conocimiento para la entrega de productos de
calidad).
•
Análisis del flujo de conocimiento (obtener una visión general del intercambio,
pérdidas o contribución a las tareas de los procesos de negocio o la empresa en su
totalidad).
Varios de los autores anteriormente citados hacen referencia a que los aspectos donde
mayor incidencia se debe hacer en este tipo de herramienta son el:
1. Análisis de las necesidades de conocimiento. En este tipo de análisis se buscan las
necesidades que se presenta en la organización relacionado con los conocimientos, las
estructuras que describen los conocimientos, brinda las posibilidades de mejora y
oportunidades en aras del crecimiento cultural y de las mejores prácticas, identificación
de las principales áreas de conocimientos y conocimientos necesarios dentro de cada
área.
2. Análisis del inventario de conocimiento. Este tipo de análisis involucra un conjunto de
estudios a través de la aplicación de variadas técnicas de manera que se puedan
obtener resultados relevantes que guardan relación con las tipologías de
conocimiento a los cuales ya se ha hecho referencia como son el conocimiento tácito
y explícito que existe en una organización.
También como refiere González-Guitian (2009) para hacer comparaciones entre el
inventario de conocimientos y el análisis anticipado de las necesidades de
conocimiento, una organización deberá ser capaz de identificar las fallas de
conocimiento, y las áreas de duplicación.
3. Análisis del flujo de conocimiento. Consiste en el examen de aptitudes, hábitos,
comportamientos y habilidades para compartir, usar y diseminar el conocimiento, lo
cual favorece el conocimiento de las redes informales de colegas en la organización
con el consiguiente análisis de redes sociales puede localizar el flujo de conocimiento
informal, también identifica como las personas realizan sus actividades diarias de
trabajo, como localizan, usan, comparten y diseminan el conocimiento, teniendo como
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referencia la valoración de la infraestructura tecnológica con que cuenta la
organización.
4. Análisis del mapa de conocimiento. Los mapas de conocimientos, constituyen una
esencial herramienta ya que esa permite visualizar donde están ubicados los
conocimientos en la organización, describen una estructura lógica de sus fuentes,
relaciones y ámbitos en que se aplican, se muestran los poseedores de
conocimientos, codificación de la experticia dentro y fuera de la organización, así
como el liderazgo.
Metodologías para la auditoría del conocimiento:
Las metodologías para llevar a cabo las Auditorías de Conocimiento trae consigo importantes
beneficios como ya se ha hecho referencia, estas constituyen un eslabón esencial para la
aplicación de una estructura de gestión, organización y representación del conocimiento en
las organizaciones.
Muchos autores como González-Guitián (2009) opinan que no existe una propuesta
universalmente aceptada para llevar a cabo una Auditoría de Conocimiento, aunque han sido
desarrolladas técnicas de inventarios, mapeo de flujos de conocimientos y redes; y mapeo de
fuentes de conocimiento. La opción de una u otra depende de las necesidades de la
organización y de los objetivos del contexto, pero independientemente de la que se escoja, es
muy útil la aplicación de métodos e instrumentos como entrevistas, talleres, cuestionarios, y la
observación directa, entre otros. En este trabajo se tomarán las referencias teóricas dirigidas
al contexto de las organizaciones.
A. Metodología de Liebowitz, Rubenstein-Montano, et al. (2000).
Esta metodología está compuesta por 3 etapas y su mayor aporte es la utilización de un set
de preguntas para identificar y localizar el conocimiento que requieren los miembros de la
organización pero además identifica y localiza el conocimiento perdido en la organización
(González-Guitián, 2009).
Etapa 1. Identificar el conocimiento existente
Etapa 2. Identificar las pérdidas del conocimiento.
Etapa 3. Escribir el reporte promoviendo las recomendaciones a la dirección a fin de lograr las
posibles mejoras en la actividad de gestión del conocimiento en el área investigada.
B. Metodología de Auditoría de conocimiento de Hylton (2002).
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Hylton identifica y realiza el inventario de los activos de conocimiento. Esta auditoría contiene
un estudio de las necesidades de la información y el conocimiento justo que debería tener el
personal para realizar más eficazmente sus trabajos, cuan eficientemente son capaces de
acceder a la información y el conocimiento que requieren, y como les es suministrado,
además mide y evalúa cómo se utilizan los activos de conocimientos por los receptores y
miembros del equipo (González-Guitián, 2009). Consta de tres etapas:
Etapa 1
a) Realización de un cuestionario de estudio.
b) Análisis de los resultados.
c) Reporte inicial (recomendaciones y resultados)
Etapa 2
a) Entrevistas cara a cara.
b) Identificación de la posición de la dirección del conocimiento
c) Reporte (Recomendaciones detalladas).
Etapa 3
a) Identificar, y localizar el mapa de las principales fuentes del conocimiento.
b) Realizar el inventario de conocimiento.
c) Construir el mapa del conocimiento.
d) Elaborar el mapa gráfico del flujo del conocimiento.
e) Análisis de la fallas o vacíos del conocimiento.
f) Reporte Final.
C. Metodología de Iazzolino y Pietrantonio (2005)
Esta metodología está dirigida hacia dos elementos fundamentales, el conocimiento
organizacional, implícito y explícito, las capacidades de gestión, relacionadas con cualquier
sistema de gestión del conocimiento que exista en la organización y que sea capaz de crear,
registrar, distribuir y aplicar el conocimiento organizacional (González-Guitián, 2009;
Iazzolino y Pietrantonio, 2005).
Etapa 1. Detección del conocimiento organizacional.
Etapa 2. Evaluación de la efectividad de los Sistemas de Gestión del Conocimiento.
Etapa 3. Sugerencias para la mejora.
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En esta metodología los autores utilizan un enfoque de Cuadro de Mando Integral para
detectar y valorar el conocimiento y los sistemas de gestión del conocimiento, está dirigida a
apoyar ambas fases del diseño e implementación de una estrategia de gestión de
conocimiento, en primer lugar evaluando su capacidad y efectividad en la gestión de los
procesos de negocio de la organización, y en segundo lugar, individualizando cuales son las
mejoras que deben ser implementadas en términos de cambios tecnológicos y
organizacionales (Iazzolino y Pietrantonio, 2005).
D. Metodología de auditoría de gestión del conocimiento de Lauer, T. W. y M. Tanniru.
(2001).
Lauer y Tanniru identifican y localizan el conocimiento que requieren los miembros de la
organización. Estos autores toman como base el modelo de procesos de Probst, Raub y
Romhardt y a partir de este llevan a cabo una Auditoría de Conocimiento con el fin de
comprender los procesos que constituyen las actividades de un trabajador del conocimiento
y ver que tan bien ellos están direccionadas hacia las metas del conocimiento de la
organización (González-Guitián, 2009; Lauer y Tanniru, 2001). La Metodología consta de 7
etapas.
Etapa 1. Metas del conocimiento. (Normativas, estratégicas y operacionales).
Etapa 2. Identificación del conocimiento (transparencia en la localización del conocimiento
que necesitan los miembros de la organización sin ineficiencias o duplicación de esfuerzos).
Etapa 3. Adquisición del conocimiento (fuentes externas como clientes, suministradores,
competidores y colaboradores para proveer conocimiento, expertos externos a la
organización)
Etapa 4. Desarrollo del conocimiento (focalizar el desarrollo de nuevas habilidades internas
de conocimiento).
Etapa 5: Compartir y distribuir el conocimiento (Describir la relación entre las personas y el
proceso del conocimiento).
Etapa 6: Retención del conocimiento (hay variadas formas para almacenar el conocimiento
organizacional, como evitando la pérdida de los empleados, las fusiones y reorganizaciones).
Etapa 7. Evaluación del conocimiento (los métodos a utilizar están en dependencia de las
características y la estrategia formulada para la gestión del conocimiento en la organización).
E. Metodología de Auditoría de Conocimiento con énfasis en los procesos claves de
Pérez-Soltero (2006).
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Para este autor el análisis organizacional constituye una fase de la auditoría en la cual
incluyen la obtención de la información estratégica de la organización, pero además se
identifican los procesos organizacionales y se accede a la documentación de la organización.
Su metodología enfocada a los procesos claves incluye una etapa para obtener el inventario
de conocimientos, mediante la aplicación de cuestionarios o la realización de entrevistas en
profundidad, pero no ofrece más detalles sobre tipos de conocimientos y las técnicas antes
dichas (González-Guitián, 2009; Pérez-Soltero, 2006).
Etapa 1. Análisis de la organización.
Etapa 2. Análisis de los procesos claves.
Etapa 3. Seleccionar y priorizar los procesos claves para la auditoría.
Etapa 4. Identificar las personas claves. Para ello, se revisará la documentación, se
realizarán entrevistas a los directivos de la organización o se entrevistarán a las personas a
cargo con las áreas relacionadas con los procesos claves.
Etapa 5. Conocer las personas claves. Aquí se organizará una reunión para explicar la
importancia de la auditoría y de los procesos de gestión del conocimiento. Se brindará
información sobre el reporte de auditoría a las personas claves a fin de obtener su apoyo y
compromiso.
Etapa 6. Obtener el inventario de conocimiento. Para ellos se deben identificar los activos de
conocimiento de la organización mediante la aplicación de cuestionarios o la realización de
entrevistas en profundidad.
Etapa 7. Análisis del flujo de conocimiento. Un cuestionario similar puede ser utilizado para
analizar el flujo de conocimiento. Este pudiera incluir un set de preguntas sobre como transita
el flujo del conocimiento tácito y explícito dentro de la organización.
Etapa 8. Elaborar el mapa de conocimiento.
Etapa 9. Reporte de la auditoría del conocimiento. Se redactará el informe o reporte final con
los resultados de la auditoría y se presentará a los directivos de la organización.
Etapa 10. Auditoría recurrente del conocimiento. La cual será conducida periódicamente
para lograr una actualización de cualquier cambio en el inventario, en el flujo, y en los
procesos del conocimiento. Esta no es una etapa regular del método, por lo tanto en el
proceso del diagrama de salida es descrita como una condición en vez de una actividad.
F. Metodología de Auditoría de Conocimiento de Roberts (2008).
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Este modelo representa un potencial para el efectivo alineamiento y convergencia de las
buenas prácticas que incrementen la efectividad de la gestión de información y de la gestión
del conocimiento, plantea que la Auditoría del Conocimiento debe ser vista como una
investigación flexible y técnica, que ayuda a revelar el conocimiento a través de su propio
proceso de aplicación. Para este autor, el conocimiento humano es esencialmente social en
su carácter y construcción, y puede ser extendido en el individuo a través de la socialización,
la comunicación, y el poder del lenguaje para convertirse en colectivo al ser compartido
(González-Guitián, 2009; Roberts, 2008).
G. Metodología de 8 etapas de Burnett, Illingworth, et al. (2004).
Pretende determinar otros factores claves como la estrategia de gestión del conocimiento para el
área auditada pero sus objetivos fundamentales son: determinar donde existe conocimiento;
identificar los tipos de conocimientos existentes; los métodos que se prefieren para transferir el
conocimiento; como el conocimiento es utilizado luego por los empleados o trabajadores; medir
el valor del comportamiento individual y organizacional relacionado con los 6 pasos del proceso
de gestión del conocimiento; establecer un punto de referencia para las mejores prácticas;
desarrollar una estrategia de gestión del conocimiento; y establecer un plan de implementación
con el objetivo de cumplimentar una estrategia (Burnett et al., 2004; González-Guitián, 2009).
Etapa 1. Fase preliminar (o configuración del escenario para la auditoría).
Etapa 2. El Día del Aprendizaje.
Etapa 3. Criterios de Medición.
Etapa 4. Las entrevistas de la auditoría.
Etapa 5. Desarrollo del mapa de conocimiento.
Etapa 6. Evento o proceso de Retroalimentación.
Etapa 7. Implementación del Plan de Desarrollo.
Etapa 8. Implementación.
H. Metodología de Cheung, Shek, et al. (2007).
En esta metodología el Análisis Organizacional constituye una fase de la auditoría en la cual
incluyen no sólo la obtención de la información estratégica de la organización sino que,
además de estos aspectos, como resultado de este análisis, se elabora un plan de proyecto
el cual incluye el alcance y las herramientas que apoyarán la auditoría. Estos autores no
sólo toman en consideración la elaboración del inventario para capturar el conocimiento
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tácito y explícito existente en la organización, sino además sugiere la utilización de
herramientas de software para identificar, localizar, registrar, clasificar, describir, contabilizar
y catalogar ambos tipos de conocimiento junto con sus fuentes. En este sentido esta
propuesta es superior a las otras revisadas (Cheung, Shek, Lee, y Tsang, 2007; GonzálezGuitián, 2009).
Etapa 1. Orientación y estudio del contexto o del entorno organizacional.
Etapa 2. Evaluación de la cultura.
Etapa 3. Investigación en profundidad. Para llevar a cabo esta investigación se utilizan
cuestionarios basados en estudios, la observación participativa (para obtener evidencias que
proporcionan información adicional sobre un tópico) y las entrevistas individuales.
Etapa 4. Construir el inventario y el mapa de conocimiento. El inventario se construye para
capturar el conocimiento tácito y explícito que actualmente existe en la organización. En este
sentido Cheung et al (2007) sugiere utilizar herramientas de software para identificar,
localizar, registrar, clasificar, describir, contabilizar y catalogar ambos tipos de conocimiento
junto con sus fuentes.
Mientras que el objetivo del mapa es identificar donde residen los conocimientos y los
usuarios de estos.
Etapa 5. Análisis de la red de conocimiento y análisis de la red social. El análisis de la red
del conocimiento es utilizado para darse cuenta de cómo los trabajadores de la empresa
adquieren sus conocimientos y para este análisis el conocimiento debe ser mapeado
utilizando una herramienta de mapa. Mientras que el análisis de la red social ilustra las
relaciones y los flujos entre las personas y los sistemas de la organización.
Etapa 6. Recomendación de la estrategia de gestión del conocimiento. Además de ofrecer
las recomendaciones para la estrategia de gestión del conocimiento, como resultado de la
auditoría, se elaborará el reporte de la auditoría.
Etapa 7. Desarrollar las herramientas para la gestión del conocimiento y construcción de una
cultura colaborativa. Basados en los resultados de las recomendaciones, las herramientas
para la gestión del conocimiento son identificadas y seleccionadas para facilitar la
implementación de las sugerencias.
Etapa 8. Re-auditoría continua del conocimiento. En esta etapa se enfatiza en la necesidad
de repetir la auditoría de conocimiento periódicamente con el objetivo de actualizar cualquier
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cambio ocurrido en el inventario, el mapa, el análisis de la red de conocimiento y de la red
social.
II.2.2.4.4- Técnicas para las auditorías de conocimiento
Los procesos de auditorías de conocimiento, incluyen técnicas, que se utilizan de manera
combinadas, en el desarrollo de las diferentes etapas, como son la observación e
interrogación en el uso de las encuestas; las entrevistas y cuantificación generalmente
usadas en las etapas de colección de datos; las técnicas de evaluación, comparación y
revisión, en las etapas de análisis y evaluación de datos. También son manejadas las
técnicas de mapeo y análisis de flujo de conocimiento, la identificación de inventarios de
recursos, y análisis de las redes sociales de conocimiento (González-Guitián, 2009).
En la literatura revisada encontramos que autores como (Burnett et al., 2004; Hylton, 2002;
Pérez Soltero, 2008) coinciden en señalar que la aplicación de encuestas, entrevistas, la
observación, la ejecución de reuniones entre otras son técnicas importantes en el proceso de
evaluación de información durante la aplicación de una Auditoría de Conocimiento.
II.2.2.4.5- La auditoría de conocimiento y la organización del conocimiento
Los sistemas de organización del conocimiento son propuestas para la representación y
organización del conocimiento en una determinada disciplina o temática con la finalidad de
recuperar la información de un determinado sistema (López-Huerta, 2009).
La organización del conocimiento se manifiesta en dos dimensiones: una visión estrecha,
donde se vincula con “las descripciones de documentos, indexación y clasificación realizada
en bibliotecas, archivos, bases de datos bibliográficas y otros tipos de entes de conocimiento
como bibliotecarios, archivistas, especialistas en información, analistas de materias, así
como algoritmos informáticos", y una visión amplia, donde se refiere a “la dimensión social
del trabajo mental, es decir, la organización de las universidades y otras instituciones de
investigación y educación superior, la estructura de las disciplinas y profesiones, la
organización social de los medios de comunicación, la producción y difusión del
conocimiento” (Hjørland, 2008, p. 86). Este segundo punto de vista está ganando peso en el
campo de la organización del conocimiento que significa el reconocimiento de que esta
especialidad va más allá del núcleo de la Bibliotecología y la Ciencia de la Información (BCI).
En este sentido, la gestión del conocimiento en las organizaciones, incluyendo la toma de
decisiones, es uno de los campos que atraen más hoy en día la atención. Esta tendencia se
ve reforzada por el efecto de las demandas de la Internet y la creencia extendida de que el
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conocimiento es la clave del éxito, siendo responsable de que las organizaciones sean cada
vez más competitivas (Wenger, McDermott, y Snyder, 2002).
Como respuesta, aparecen los sistemas de organización del conocimiento corporativos
(SOC), tales como tesauros, taxonomías y ontologías. Ellos han sido definidos como
sistemas diseñados para una empresa específica u organización, en contraste con los
sistemas diseñados para servir a los usuarios en un dominio dispersado en las empresas
(Hjørland, 2006). Algunos autores exponen en sus investigaciones la necesidad de equipos
multidisciplinarios para la construcción de taxonomías y ontologías corporativas, incluyendo
científicos de la información, bibliotecarios y usuarios (Gilricht, 2001). Otros han centrado su
investigación en el desarrollo de sistemas corporativos, ellos exploran los campos del
conocimiento fuera de la BCI, como la configuración de la organización, lo cual sientan las
bases para la construcción de lo que han denominado SOC corporativos, mediante la
adaptación de las teorías y métodos de la organización del conocimiento. Un ejemplo de este
interés es el trabajo realizado por Nielsen, que se centra en los tesauros corporativos que
están ideados para organizar la información que se ha generado, usado y transferido por la
organización estudiada (Nielsen, 1996, 2001, 2002).
Para el autor, la Organización del Conocimiento constituye un esencial campo interdisciplinar
dirigido a estudiar distintos procesos, que guardan relación con la información y el
conocimiento, de carácter tangible e intangible, de manera que estos sean convertidos en
nuevos conocimientos a partir de su procesamiento en la clasificación, indexado, referenciado,
comunicación, documentación, almacenamiento y recuperación, con significativo énfasis en la
aplicación de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones.
Por su parte la Auditoría de Conocimiento como se ha ido diciendo, busca develar las
necesidades organizacionales y recoge dentro de su actividad todo lo vinculado al estado de
los activos del conocimiento y sus tipologías; por tanto las Auditorías de Conocimientos,
guardan una relación estrecha con procesos vinculados con la Organización del
Conocimiento, de la que se derivan importantes elementos terminológicos, representaciones,
estructuras conceptuales, etc., del contexto que se estudia, y todo ello constituyen bases
fundamentales para la Organización del Conocimiento.
II.3- La toma de decisiones
La teoría de las decisiones se basa en saber escoger la vía correcta, atendiendo a
conocimientos, habilidades técnicas y artísticas adquiridas, además de las experiencias
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obtenidas entre diversas alternativas para satisfacer y solucionar situaciones polémicas
determinadas en fines contenidos en una estrategia.
La decisión es efectiva, cuando como resultado ha sido de agrado o satisfacción a la
mayoría, o al menos a un alto por ciento de las personas que forman parte, o de cierta
manera es incidente en ellas y si esta ha logrado el fin deseado y si ha sido en el momento
oportuno en que la decisión ha debido ser tomada.
II.3.1- Aproximaciones teóricas
Es evidente la gran trascendencia que tiene la toma de decisiones para el ser humano.
Cuando las personas no saben cómo seguir o que decidir cuándo se enfrentan a una
problemática determinada, se les genera una difícil situación y está claro que con el
surgimiento de un problema hay que tomar una decisión. A partir de la situación polémica se
analizan alternativas y se elige por consiguiente la que nos parezca suficientemente racional
y que nos resulte el máximo de nuestras expectativas luego de la acción de tomar la
decisión. En el proceso de análisis y valoración interna previo a la toma de decisiones, se
planifica ya la actividad de control, lo que incluye nuevas decisiones que propician el cambio
o no de la decisión final. De esta manera se manifiesta en los seres humanos la inteligencia
en el proceso de funcionamiento en la acción de tomar decisiones.
Si se hace una correcta toma de decisión las personas mejoran en su contexto de su
desenvolvimiento, eso otorga de cierta manera control sobre el desempeño cotidiano. Por
otra parte si se toma una mala decisión puede derivarse dos alternativas o rectificar y tomar
la decisión correcta o volver a tomar otra mala decisión.
La toma de decisiones, es un proceso de pensamiento que ocupa toda la actividad que tiene
por finalidad la solución de problemas (Carballo, 2005; Kules y Capra, 2012; Mohammed y
Jalal, 2011; Mohsen, Ali, y Jalal, 2011; Rim et al., 2011). La acción es mediador entre la
interiorización mental de haber tomado una decisión y la materialización de la decisión
tomada, luego que se lleva a la acción una decisión tomada, sale del espectro mental de lo
representativo del problema analizado.
Tanto en materia comercial, como en temas personales, nuestra vida se desarrolla en una
secuencia de permanentes decisiones.
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Figura 3. Característica de la toma de decisiones.
En la figura 3 se pretende representar las características de la toma de decisiones, donde se
muestra que siempre que se quiere tomar una decisión es con el objetivo de alcanzar alguna
meta, y para ello se precisa identificar un conjunto de acciones posibles a tomar,
requiriéndose información para cada una de esas acciones; todo esto generará alternativas,
que requieren de creatividad, enfatizando en que a mayor cantidad de alternativas, más
opciones tendrá a la hora de tomar la decisión y esto tributará positivamente en la misma. En
la concepción obtenida es preciso de augurar resultados y estos deben estar dirigidos hacia
una visión futurista de la solución del problema, que permitirá entonces tomar la mejor
alternativa para entonces implementar la decisión, identificado por la acción de la misma.
Las decisiones son la clave del éxito y en ocasiones pueden aparecer momentos difíciles en que
puedan presentar dificultades, duda y exaltación. Muchos directivos deben tomar decisiones
importantes durante su desempeño en su organización o institución, que tienen una repercusión
drástica en las operaciones de la organización donde labora. Los investigadores de las distintas
ramas científicas también deben tomar decisiones y estas podrían involucrar la ganancia o
pérdida de grandes sumas de dinero o el cumplimiento o incumplimiento de la misión y las metas
de la empresa, así como la emisión de nuevas teorías científicas, nuevos modelos o el correcto
diseño experimental. La complejidad del mundo contemporáneo de hoy trae consigo el aumento
en la dificultad de las tareas de los decisores. Con frecuencia el decisor toma decisiones de
rutina que son concebidas con rapidez sin hacer necesario un proceso detallado de
observaciones. Por otra parte es necesario planificarse el tiempo necesario y recurrir a todos los
posibles recursos existentes cuando la decisión es compleja o crítica, estas no son las que se
pueden ejecutar a la ligera pues pueden salir mal o llevar directo al fracaso.
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La Teoría de la toma de decisiones y la Teoría del análisis de las decisiones son típicamente
clasificadas en dos: descriptiva y prescriptiva. Las descriptivas se encargan de identificar y
comprender cómo los individuos toman decisiones y los factores que inciden en el proceso.
La prescriptiva, por su parte, profundiza y propone mecanismos para desarrollar el proceso,
establece aportes metodológicos para aproximarse a la mejora del proceso de toma de
decisiones. Sin embargo, una tercera categoría es en ocasiones usadas: normativa
(Meacham, 2004).
Teoría
Descriptiva
Noción
Qué las personas
realmente hacen, o
han
hecho
para
tomar decisiones
Prescriptita
Qué las personas
deben
y
pueden
hacer
Normativa
Qué las personas
deben hacer (en
teoría)
Descripción
Describen las decisiones que las personas toman y el
modo en que lo hacen (proporciona la visión acerca
de por qué ciertos factores de decisión son más
importantes que otros)
Provee los mecanismos que ayudan a tomar buenas
decisiones y entrenan a las personas a tomar mejores
decisiones (un ejemplo son las propuestas de
estructura para los procesos de toma de decisión)
Puede o debe ser usado por un decisor y se usa en
una situación específica, y de acuerdo a las
necesidades del decisor.
Provee procedimientos de decisión consistentemente
lógicos para que a través de ese modo las personas
puedan decidir, y en ocasiones incluye parte de la
teoría prescriptiva y del análisis.
Han sido redefinidas como esas que mejor describen
la toma de decisiones
Tabla 1. Teoría de las decisiones. Fuente: Meacham, (2004).
Estas teorías permiten a los decisores seguir un curso de acción inflexible, así como emplear
modelos o métodos que siguiendo las bases teóricas y particularidades de estas teorías les
permitirá tomar mejores decisiones.
Se ha podido presenciar que la toma de decisiones, aparece aparejada a la situación de un
problema y las posibles soluciones que se analicen, se puede considerar como un
subproblema del problema principal, es decir, un proceso de toma de decisiones dentro de
otro en el ciclo de vida de la toma de decisiones. Es importante destacar el papel que juegan
los sistemas de información en la toma de decisiones ya que estos proporcionan
herramientas necesarias para un decisor, estos sistemas al suministrar la información
necesaria en el momento preciso y con la mayor calidad y eficiencia posible tributa a que las
organizaciones e instituciones crezcan y se desarrollen.
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�TESIS DOCTORAL
En este campo teórico se han desarrollado teorías particulares como resultado de su
desarrollo. Esto se puede ilustrar a través de las siguientes teorías de toma de decisiones:
(Cruz, 2009; Meacham, 2004)
1. Teoría de la decisión
•
La Teoría de la decisión, en general, describe cómo un individuo toma decisiones bajo
incertidumbre.
2. La Teoría de la elección Social (bienestar)
•
La Teoría de la elección social no observa al individuo sino que se basa en el concepto
de sintetizar las preferencias de aquellos individuos que serán afectados por tomar una
decisión racionalmente.
3. Teoría del costo-beneficio
•
La Teoría del costo-beneficio es la teoría fundamental del entendimiento del análisis
costo-beneficio, y está basada en la premisa de que las alternativas pueden ser
seleccionadas de acuerdo a una comparación sistemática de las ventajas (beneficios) y
desventajas (costos) que resultan de la toma de decisión.
Es evidente que la toma de decisión en su esencia es una disciplina por llamarlo de alguna
manera naciente, comparándola con otras que ampliamente han sido estudiadas. Ha estado
bajo la influencia de múltiples teorías (Cruz, 2009). Su estudio e investigación es
imprescindible en el sentido de que la acción de su valoración, concepción metodológica y
particularidades, hacen de ella un elemento significativo en el desarrollo eficaz de los
principales objetivos de las organizaciones.
II.3.1.1- La auditoría de conocimiento y la toma de decisiones
Se ha hecho un importante reconocimiento del significado de las Auditorías de Conocimiento
como una importante herramienta para develar el estado del conocimiento en las
organizaciones, dejando pautas metodológicas de vital interés para su aplicación, así como para
la conformación de cualquier estrategia relacionada con el conocimiento. Todo el soporte que
describe cada una de las metodologías está muy estrechamente ligado a las cuestiones
relacionadas con el proceso de toma de decisiones en las organizaciones, al quedar identificado
el conocimiento, los nichos de conocimiento, su estructura, forma de compartirlo, los actores
claves, los mapas de conocimientos, las principales áreas, los conocimientos necesarios dentro
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de cada área, todo ello contribuye a la toma de mejores decisiones en el contexto organizacional
y empresarial.
El propio proceso que se lleva en una Auditoría de Conocimiento genera un grupo de cursos
de acciones que sirven de alternativa para tomar decisiones que tendrán una incidencia
directa dentro del proceso de la auditoría.
Esta importante herramienta a la que se ha hecho alusión en acápites anteriores, como
resultado de su aplicación en la organización constituye una fuente importante de consulta y
verificación por los miembros de la misma, dando lugar a nuevas oportunidades de
alternativas en el consenso para el buen desempeño de los activos de conocimiento en la
labor cotidiana de la comunidad en dicha organización.
Las tomas de decisiones preactiva, postactiva e interactivas también son evidenciadas a la hora
de llevar a cabo una auditoría de conocimiento por parte tanto de las personas encargadas de
auditar, como a los miembros de la organización que se audita.
Teniendo en consideración las necesidades de conocimiento determinados en una Auditoría
de Conocimiento, así como las propias estructuras que describen estos conocimientos, se
podrán tomar decisiones estratégicas dentro de la organización, con el fin de incrementar la
cultura en el campo de estas necesidades identificadas y la posibilidad de utilizar su propio
capital intelectual en ese proceso. Por otro lado esto conlleva a hacer énfasis a los
resultados obtenidos en el inventario de conocimiento, las decisiones estarán enmarcadas a
dar solución a las fallas de conocimiento; ante las problemáticas existentes en la
organización será posible la ubicación de aquellos actores con conocimiento acumulado y de
mayor experiencia, así como el fácil acceso a los conocimientos explícitos de la entidad, de
manera que constituyan soporte de apoyo a la toma de decisiones; la interrelación social que
se deriva del análisis de los flujos de conocimiento podrá ser usada de igual manera para
llevar a cabo procesos de toma de decisiones, ya que en la solución de los problemas de la
organización interviene todo el capital humano, la visualización de la ubicación de este
capital, las fuentes de consulta, las relaciones, la comunidad de expertos, los líderes son
elementos constituyentes en el proceso de toma de decisiones para dar solución a los
problemas y dentro del propio proceso en que se le da solución al problema.
II.3.1.2- Toma de decisión organizacional o institucional
En las organizaciones diariamente se toman decisiones que tributan al buen desempeño de
la misma, como resultado de buenas y oportunas decisiones tomadas luego del proceso de
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�TESIS DOCTORAL
análisis de varias alternativas, se obtienen en varios ámbitos mejoras en la eficiencia y
eficacia de su ocupación. La toma de decisiones en una organización invade por lo general
cuatro funciones administrativas que son: planeación, organización, dirección y control.
En la planeación se establece la selección de objetivos y estrategias, así como misiones y
por supuesto las acciones para cumplimentarlas, todo esto evidentemente requiere de tomar
decisiones para la planeación y para ejecutar la acción que requiere cumplir con el plan; por
otro lado en la organización es necesario establecer las estructuras organizacionales que
desempeñan las personas dentro de las instituciones. Por otro lado en cuanto a la dirección
los administrativos influyen o inciden directamente en el personal subordinado para el
cumplimiento de las metas trazadas, y por último el control debe estar, pues el elemento que
se encarga de medir y corregir el desempeño individual y organizacional de manera que se
puedan lograr los objetivos planteados.
En la figura 4 se pretende mostrar los distintos pasos o niveles en el proceso de toma de
decisiones. Determinar la necesidad de una decisión es el inicio del proceso, donde es
reconocible por la realidad que se enfrenta que existe un problema y exige una decisión;
luego deben ser identificados los criterios que sean relevantes para la misma y por orden de
prioridad
asignarle peso de acuerdo a su importancia en la decisión; teniendo estos
elementos se hace necesario desplegar todas las alternativas para la solución del problema
estas son evaluadas y por último es seleccionada la mejor alternativa, la que a consideración
obtuvo la relevancia más alta.
Figura 4. Pasos en el proceso racional de toma de decisiones.
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�TESIS DOCTORAL
Las tomas de decisiones constituyen un proceso que se desarrolla en toda organización y en
todos sus niveles: operativo, táctico, gerencial y estratégico (Cruz, 2009; Chang y Wang,
2009; Levy, Pliskin, y Ravid, 2010; Martin, 2007; Wiig, 2003). La misma se lleva a cabo por
los individuos o grupos que la conforman y para ello tienen en cuenta una serie de elementos
y factores que inciden en este proceso, dígase, elementos contextuales, características de la
situación concreta que exige una decisión, la información para determinar esta última y sobre
todo, la capacidad del individuo o grupo que ejecutan el proceso (Cruz, 2009).
En las organizaciones son ejecutadas muchas funciones y por supuesto esto requiere de
diversos procesos para ser implementados. La toma de decisiones en este sentido es uno de
los procesos de importante relevancia para el desempeño eficiente y efectivo, donde los
recursos humanos juegan un rol decisivo en estos procesos.
Las decisiones organizacionales pueden ser tomadas por un solo individuo, pero por lo
general es tomada por un grupo de personas, que tienen bajo su mando un staff de
personas, especialistas, etc., que ejecutan bajo una serie de criterios el análisis de las
distintas alternativas.
Decisiones
Acción que debe tomarse cuando ya no hay más tiempo para
recoger información.
Elección entre alternativas, obedeciendo a criterios previamente
establecidos.
Compromisos de emprender una acción
Una elección consciente entre alternativas analizadas
Es considerada como un sistema lingüístico, un proceso
esencialmente colectivo en el cual impera la multiracionalidad, o
antiracionalidad. Esto está caracterizada por la interferencia de las
diferencias individuales en la colecta e interpretación de la
información, imposibilitando la existencia de apenas una decisión, la
correcta.
Determinación o resolución que se toma al enfrentarnos a una
situación concreta
Autor
Año
Moody
1983
Rodríguez
2006
Ferreira
Choo
1998
De la Cuesta 2006
Angeloni
2003
AECA
2002
Tabla 2. Conceptos de decisión. Fuente: Cruz (2009).
En la tabla 2 se muestra una estructura conceptual de diferentes investigadores, donde se
refleja según Cruz (2009) aspectos característicos de decisiones que le permite al autor
definir que una decisión organizacional constituye un sistema lingüístico que permite
emprender acciones para hacer frente o solucionar situaciones concretas que tienen lugar en
las organizaciones. La misma es resultado del modelo mental de los individuos que toman
las decisiones y de la búsqueda e interpretación de la información derivada de la situación
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�TESIS DOCTORAL
organizacional concreta, por lo que resulta del análisis de múltiples alternativas de decisión
(Cruz, 2009).
Según Betron, cuando uno se encuentra ante un problema, definido por un estado inicial, un
estado final deseado, una variedad de posibles acciones que emprender, y un entorno sobre
el que se ejercen estas acciones, se está ante un problema de decisión (Betron, 1999). Está
claro que esto se traduce en las acciones posibles a tomar o alternativas ante una situación
dada, que puede o no pertenecer a una organización o institución. Las cuestiones
relacionadas con decidir ante un problema específico surgen de manera continua en la vida
cotidiana. Ejemplo de esto se visualiza a la hora de invertir los ahorros, que vestimenta usar
o sencillamente que criterio seguir ante la incertidumbre de conocer conceptualmente un
fenómeno cualquiera.
En la actualidad las organizaciones sufren cambios internos y sus ambientes o entornos se
presentan más complejos y dinámicos. En este contexto se vuelve más importante el desarrollo
de habilidades personales para la toma de decisiones en los ámbitos directivo y gerencial. Desde
el punto de vista profesional, tomar decisiones no es sencillamente determinar un curso de
acción a tomar, sino la aplicación de un proceso sistemático y robusto para asegurarse que la
elección efectuada es la más eficaz de las variadas alternativas posibles, las cuales han pasado
por el proceso de análisis y ponderación previamente. Es evidente que las decisiones pueden
tomarse lo mismo en casos programables que en escenarios donde deben tomarse decisiones
de manera instantánea.
La toma de decisiones es un proceso que se identifica a partir del contexto en que se
ejecute, cada disciplina toma dentro de su propio contexto la decisión referente a este, los
arquitectos toman decisiones relacionada con la arquitectura, los administrativos o ejecutivos
toman decisiones administrativas relacionadas con las empresas, los científicos e
investigadores toman decisiones relacionadas con el campo de investigación en que se esté
investigando, en fin que el proceso de toma de decisiones adopta las características en
dependencia del contexto en que se ejecute, pero de manera general responden a
problemas existentes en cada contexto en que se analice.
II.3.1.2.1- Toma de decisiones en instituciones universitarias
Si se concibe a las Instituciones universitarias como organizaciones destinadas a producir
información, conocimiento, investigaciones, etc., como parte de ella se encuentra la formación de
profesionales con alto conocimiento, estos son formados por claustros de profesores que
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�TESIS DOCTORAL
transmiten por distintas vías y métodos los conocimientos necesarios en los estudiantes. La
docencia como proceso clave dentro de las instituciones universitarias, es apoyada por otras
áreas que también constituyen procesos claves dentro de la institución. En todo proceso
universitario se lleva a cabo la toma de decisiones.
En las instituciones universitarias, toman decisiones tanto los profesores como los
estudiantes, si nos centramos en el papel del profesor es perceptible que el profesor va
tomando progresivamente el papel de protagonista en la investigación de su propio trabajo
(Lucea, 2001). Son también evidentes los estudios que se han realizado sobre el
pensamiento del profesor, donde se trabaja para ir descubriendo nuevas perspectivas, es
decir el pensamiento práctico del profesor, su reflexión en la acción, etc.
Según Lucea, la concepción del profesor como un ser racional capaz de tomar decisiones en
el desarrollo de su actividad profesional comporta tener presente que son precisamente el
conjunto de decisiones adoptadas las que nos ayudan a interpretar y a conocer sus
mecanismos mentales respecto a la enseñanza.
El profesor toma decisiones desde la etapa preactiva de la enseñanza y en el momento de la
misma es decir, el profesor desde la propia concesión de la actividad docente o planificación
de la enseñanza a trasmitir toma decisiones y así mismo, en el propio proceso de enseñanza
de las materias con anterioridad planificadas también toma decisiones, estas últimas son
decisiones que en muchas ocasiones son instantáneas y rápidas. Concluyendo, el profesor
en su actividad como docente toma decisiones en dos momentos fundamentales de la
enseñanza: preactivo e interactivo.
Lucea (2001) hace una reflexión muy importante sobre esta temática, pues este autor
asevera que no solo puede verse la toma de decisiones del profesor en estas dos
dimensiones mencionadas anteriormente sino que se debe incluir aquellas que se producen
en la fase postactiva de la enseñanza, haciendo énfasis en el proceso de evaluación. A
consideración del autor de este trabajo es evidente que también debe incluirse en esta nueva
fase planteada por Lucea, la actividad extracurricular del profesor, así como la actividad
investigativa y de producción intelectual al que el docente debe enfrentarse en las
instituciones universitarias.
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Las tomas de decisiones por los profesores se realizan cuando en el contexto hay dos o más
opciones disponibles para poder elegir. Al profesor se le plantean situaciones problemáticas
que tiene que modificar o no en función de su criterio y de las posibilidades. El profesor tiene
que reflexionar en mayor o menor medida para tomar una decisión pero siempre
considerando que cada una de las decisiones tiene un carácter abierto, ya que necesita
tener en cuenta los datos aportados por el contexto en que se desarrolla la actividad (Lucea,
2001).
Un profesor es por excelencia un ejecutor de decisiones y en un contexto de continuo
cambio e interacción social y cultural, donde la influencia negativa que traerá como resultado
la falta de habilidad para tomar una decisión en el momento oportuno o la inadecuación en
las relaciones sociales puede tener un efecto adverso en la armonía y efectividad de su
desempeño tanto en la actualidad como en visión futurista. El profesor de las instituciones
universitarias es visto como la persona que está constantemente valorando situaciones,
tomando decisiones y guiando su accionar sobre la base de esas decisiones y evaluando los
efectos que trae consigo en su entorno.
Por otra parte los estudiantes en sus actividades se enfrentan a momentos en que deben
tomar una decisión, para la propia evolución de su desempeño en la realización de los
estudios y demás actividades de su formación, que se llevan a cabo en el proceso de
enseñanza aprendizaje.
Los estudiantes reciben de los profesores las distintas materias que este le transmite, a partir del
propio proceso de decisión que tuvo en cuenta para la transmisión del conocimiento, lo que trae
consigo nuevas estructuras de toma de decisiones en los estudiantes.
En la resolución de tareas, en trabajos independiente, en el propio proceso de
autoaprendizaje, en el desarrollo de estrategias de aprendizajes, etc. el estudiante lleva a
cabo el proceso de toma de decisiones. El estudiante se enfrenta a situaciones que
anticipadamente fueron concebidas por el profesor que lo obligan a tomar decisiones y que a
partir de ellas puede o no obtener una evaluación positiva o negativa según sea el caso.
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Las decisiones en la docencia, constituyen un elemento clave para desempeño del profesor,
estas son acciones básicas en el proceso de enseñanza-aprendizaje, aunque hay que
destacar que las decisiones no en todos los casos persiguen los mismos objetivos y tampoco
son producidos en el mismo contexto. Atendiendo a lo planteado anteriormente se puede
identificar diferentes tipologías de decisiones en las instituciones universitarias. Un primer
acercamiento y siguiendo los análisis de Lucea (2001) las decisiones en el contexto docente
vendrá establecida por el momento en que se producen es decir en las fases preactiva,
interactiva y postactiva, en esencia estas son fases relacionadas con las decisiones que se
toman antes, durante y después de la enseñanza.
Figura 5. Estructura organizativa de la toma de decisiones en los profesores.
En la figura 5 se muestra una estructura de toma de decisiones en los profesores en las
distintas fases en el proceso de enseñanza – aprendizaje, como se muestra cada una de
ellas contienen una series de actividades donde el profesor debe tomar decisiones.
Según Lucea (2001) son diferentes las decisiones que el profesor toma antes de enseñar
que las que toma durante le enseñanza. Las primeras, las decisiones son a largo plazo y
adquieren un carácter más racional y reflexivo, tienen lugar durante la planificación y
merecen por parte del profesor mayor meditación y tiempo para tomarlas, estas decisiones
son las que ya conocemos como preactivas.
Este mismo autor plantea que la calidad de la meditación puede estar confirmada por los
siguientes postulados:
2. El profesor toma decisiones y su capacidad para tal acción puede afectar la calidad
de la dinámica en la clase.
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3. La calidad de las decisiones que se toma en la clase distinguen, cualitativamente, y
entre sí, a los profesores.
4. La toma de decisiones implica en el profesor un complejo procesamiento cognitivo de
la información disponible.
5. El procesamiento de la información es, en el profesor, una condición para la
valoración de la situación y consecuentemente para la toma de decisiones y, de este
modo, actuar sobre los alumnos y evaluar esta situación.
6. En cuanto toma de decisiones, la actividad educativa implica por parte del profesor
una selección de estrategias.
7. Todo este proceso puede ser automático aunque muchas veces es consciente y
exige la toma de decisiones.
8. La dinamicidad y complejidad que envuelve el ambiente en el que el profesor toma
decisiones confiere a la actividad educativa un carácter fuertemente cognitivo.
9. El carácter profesional de la actividad de enseñanza es conferido cuando el
conocimiento que el profesor tiene de sí, de la técnica y de la ciencia se convierte en
decisiones pedagógicas.
10. El hecho de que el profesor sea reflexivo implica la manipulación de procesos de
observación, comprensión, análisis interpretación y toma de decisiones.
En cuanto a las segundas decisiones según Lucea (2001), las interactivas, son las que se
toman a corto plazo y requieren del profesor rapidez de juicio y capacidad de improvisación,
el profesor no tiene tiempo para reflexionar demasiado y siempre que le sea posible tendrá
que responder a través de formas preestablecidas.
En la toma de decisiones intervienen una serie de factores que explican el porqué de estas
decisiones. Entre estos factores destacamos los siguientes (Lucea, 2001):
a. Constructos personales o teorías personales que nos invitan a considerar los valores,
las intenciones, imágenes, representaciones, teorías expuestas y teorías en uso;
factores importantes en la toma de decisión del profesor.
b. Teorías científicas, pedagógicas y psicológicas.
c. Datos de la situación educativa que hacen que la problemática de los contextos, sus
niveles y calidades se constituyan como variables explicativas de la decisión tomada
por el profesor.
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De esta manera se ha mostrado al papel del profesor en las instituciones universitarias en el
proceso de toma de decisiones en su actividad fundamental, aunque en las instituciones
universitarias existen otros procesos claves donde se toman decisiones que no se han abordado
en este acápite, pero que también son importantes en la gestión universitaria e influyen en el
buen desempeño del rol del profesor frente a sus estudiantes en el aula o fuera de ella.
II.3.2- Modelos o enfoques de toma de decisiones
Las tomas de decisiones es un campo que ha sido abordado por numerosos autores, que han
expresado su punto de vista acerca de este proceso de vital importancia tanto en las
organizaciones, instituciones como en los avatares de la vida, habiéndose elaborado una serie de
modelos y enfoques que describen la manera en que es usado la información, el conocimiento, la
inteligencia y toda tecnología que pueda ser usada en apoyo a la toma de decisiones.
Modelo
Fases
Evitar
incertidumbre
Racional
Proceso
Procesos o
Caracterización
procedimientos
Retroalimentació
n
del
medio Se perciben cambios del medio
ambiente
ambiente y se negocia si se deben
• Negociación
enfrentar o adaptarse a estos.
• Adaptación
CuasiAtención a un Se establece el objetivo que se intenta
Resolución del
objeto específico alcanzar y sus características
conflicto
Se busca y se analizan la información
Búsqueda
Búsqueda
de
necesaria sobre el medio ambiente y sus
problemática información
cambios
Aprendizaje
Aprendizaje
Evalúa reglas de búsqueda de toma de
de
la
organizacional
decisiones y de atención
organización
Reconocimiento
• Identificación
de
problemas
y
de la decisión.
oportunidades
Diagnóstico de la
Identificación
•
Se captan todas las señales de
decisión
ambiente externo e interno asociado
• Búsqueda de la
con la toma de decisiones
información
Búsqueda de información pasiva y
activa.
Se
explora
la
memoria
organizacional y se busca en fuentes
Búsqueda
Desarrollo
pertinentes asociadas al problema u
Diseño
oportunidad.
Se generan ideas y alternativas de
solución.
Filtrado
Elimina las alternativas no factibles.
Evaluación
– Utiliza el juicio, análisis y regateo para
Selección
selección
llegar a una selección.
Autorización
Se aprueba la implementación.
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Percepción
e
intereses de los Como percibe determinado asunto de
individuos.
acuerdo a su modelo mental.
Regateo
y
Dominio de la
negociación
Control y acceso a la información.
información y su
uso
Influencia sobre otros individuos dados
Persuasión
el carisma y las relaciones sociales.
Identificación del
Problemas
Punto de descontento
problema
Creación
de
Soluciones
Propuesta de ideas de solución
ideas de solución
Anárquico
Análisis
de Análisis y valoración de las alternativas
Participantes alternativas
de de solución. Selección de la mejor
solución
solución.
Oportunidades Implementación Implementar la decisión final
Comprensión
Como percibe determinado asunto de
Percepción
de la situación
acuerdo a su modelo mental
Espacio
de
Solución
de
Manejo de acción
y
Análisis y valoración de las alternativas.
problemas
y
situaciones capacidad de
Selección de la mejor solución
monitoreo
innovación
Capacidad de Implementación
Implementar la decisión final
ejecución
de la decisión
La percepción es un proceso social
continuo en el que los individuos
observan sucesos pasados, agrupan
Percepción
paquetes de experiencia y seleccionan
puntos de referencia para tejer redes de
Organización
significado
inteligente
Proceso que desde el punto de vista de
la organización amplia el conocimiento
Creación
de
creado por los individuos y los cristaliza
conocimiento
como parte de la red de conocimiento de
la organización.
Necesidad
de
Se percibe una diferencia entre el estado
uso
de
actual y el deseado por la organización.
información
Búsqueda
de Se busca la información necesaria para
Procesos de
información
tomar decisiones.
decisión de
uso de
Decisión del uso Análisis y valoración de las alternativas.
información
de la información Selección de la mejor solución.
Validación posSe evalúa el impacto y adecuada
uso
de
la
implementación de las decisiones
información
Político
Tabla 3. Procesos que se evidencian en los modelos de toma de decisiones. Fuente: (Choo,
1999; Wiig, 2003; Lira, Cándido et al., 2007; Cruz, 2009).
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La tabla 3 como se muestra, según Cruz (2009) permite valorar que desde que se inicia el
proceso de toma de decisiones, las personas que están dentro de ella inician a percibir
adecuadamente el problema o la situación que enfrenta la organización, posteriormente
comienzan a desarrollar una serie de procedimientos o procesos para analizar las posibles
alternativas de solución y determinar finalmente la decisión adecuada. En cada uno de estos
procesos y de acuerdo con la capacidad cognitiva que tiene cada decisor se desarrollan por
parte de estos un conjunto de procesos mentales o cognitivos como son la percepción, la
creación de conocimiento y el aprendizaje organizacional que permiten ejecutar el proceso
decisorio.
La toma de decisiones significa encaminar las líneas de trabajo de acuerdo a las mejores
alternativas disponibles de selección, lo que es de vital importancia para las organizaciones e
instituciones, en las cuales predominan dos formas para ello. La primera, identificada por los
criterios personales e inmediatos ante una situación dada de un individuo. En la segunda, a partir
del criterio consensual de un grupo de personas que pueden ser parte de un ejecutivo o de
experto, que de manera inteligente y aplicando distintas técnicas son analizadas las alternativas
y luego tomar las mejores decisiones.
II.3.2.1- Toma de decisiones en grupo o consensuales
Como hemos venido mencionando, existen ocasiones en que un decisor se ve obligado a
tomar decisión espontánea y rápida, por la premura y relevancia de esta; también en
innumerables ocasiones es aprovechada las ventajas de contar con un grupo de personas o
equipo de trabajo que apoyan el proceso de toma de decisiones en una organización o
institución.
Las decisiones individuales o grupales tienen cada una de ellas características ventajosas y
desventajosas que tienen gran influencia en el rol de los decisores en las instituciones.
El proceso de toma de decisiones pasa por tres estadíos ante situaciones polémicas
concretas: certidumbre, riesgo e incertidumbre (Cruz, 2009; Santos, 1999).
Cruz especifica que en múltiples ocasiones, en función de quién tiene el poder en una
empresa, se plantea la disyuntiva de tomar una decisión de forma individual o colectiva,
coexistiendo ambos tipos de toma de decisión en una organización. De manera que está
claro que no en todos los casos es necesario reunir o contar con un equipo de trabajo o
grupo para consensuar una decisión determinada, pero las decisiones que tienen gran
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relevancia en las instituciones u organizaciones requieren ser valoradas en equipo o
grupalmente.
Para el trabajo en grupo se presentan varias ventajas, a continuación se relacionan algunas
de ellas:
•
Permite que la información y el conocimiento sean más completos: es evidente que
un grupo de personas posibilita mejor una recopilación de información más que un
solo individuo. Es por tanto que los grupos pueden ofrecer mayores aportes, tanto en
la cantidad como en la diversidad para la Toma de decisiones.
•
Democratiza la aceptación colectiva de una solución o bien la variedad de puntos de
vista: la participación en grupo facilita una amplia discusión y una aceptación más
participativa, es posible que haya divergencias en los acuerdos, pero se plantea y
permite su discusión para cuando ya sea aceptada, sea un compromiso de todo un
conjunto.
•
Facilita el Incremento de los aspectos legítimos: Cuando la toma de decisiones es
grupal o en equipo, varios aspectos democráticos intervienen. Si el decisor no
consulta a otras personas antes de tomar una decisión, quedará como una persona
autoritaria y arbitraria.
•
Reduce los problemas de comunicación: si la decisión es tomada en grupo es
evidente que será menor la cantidad de personas a las cuales comunicar el resultado
de dicha decisión, de igual manera menor serán las preguntas, las objeciones y los
obstáculos a los que normalmente se enfrenta la implantación de una decisión.
No obstante la toma de decisiones en grupo o consensuadas presenta también sus
desventajas que pueden atentar contra su empleo, algunas de estas pueden ser:
•
Exige mucho tiempo: los grupos en comparación con un solo individuo toman más
tiempo en alcanzar una decisión.
•
Presiona la aceptación: a veces existe cierta presión para que el equipo de trabajo o
grupo se reúna y apoye el consenso general, esto puede provocar que queden consejo o
sugerencias de cierta manera ocultos en algunos de los presentes.
•
Pérdida de la responsabilidad individual: los miembros de un grupo tienen que
compartir la responsabilidad, por lo tanto la individualidad se diluye, dándole un gran
valor a los resultados.
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El comportamiento básico de un grupo ante la toma de decisiones se ve afectado por los
siguientes factores:
Experiencia,
Participación,
Comunicación, Cohesión,
Ambiente,
Subgrupos, Normas de conducta, Procedimientos, Metas y el Comportamiento del líder
(Cruz, 2009; Moody, 1991; Santos, 1999).
En el anexo 1 se muestran otras ventajas y desventajas de la toma de decisiones grupales o
consensuales, que permiten comparar la realidad de este tipo de toma de decisiones.
Santos plantea que la decisión consensual implica del grupo o colectivo completo la
comprensión y el consentimiento, no siempre en todos sus detalles pero sí en su contenido
esencial (Santos, 1999), esto evidencia que la toma de decisiones es un hecho donde
requiere la participación activa de todo el grupo, consiente del efecto de su criterio ante el
grupo acerca de la decisión a tomar.
Las cuestiones acerca de la toma de decisiones individuales o grupales está en dependencia
de la situación polémica que se enfrente, su complejidad, las ventajas y desventajas que se
generan al utilizar una u otra forma de decisión.
II.3.3- Decisión multicriterio
Autores
como
Ramos,
Aragonés,
Romero y
Zimmermann
han incursionado
en
investigaciones relacionadas con la ayuda a la decisión multicriterio, donde aseveran que
este es el campo de investigación, que como su nombre indica, intenta dar al ser humano
una herramienta eficaz para permitirle avanzar en la obtención de una solución a un
problema determinado, normalmente compuesto por un conjunto (finito o no) de alternativas
factibles de ser elegidas para ser solución del problema, y un conjunto de puntos de vista
que generalmente pueden ser contradictorios, y que han de tomarse en consideración para
elegir la mejor solución, dichos puntos de vista son los distintos criterios de elección
(Aragonés y Gómez-Senent, 1997; Ramos, Junio, 2003; Romero, 1993; Zimmermann, 1986).
Las decisiones multicriterio en esencia traen consigo la problemática de la mejor selección
de las alternativas posibles para todos los puntos de vistas como solución; en este sentido se
pretende siempre alcanzar la solución ideal; encontrar la mejor solución no significa
encontrar la solución ideal, sino una solución que aunque no sea la mejor desde cada punto
de vista a tener en cuenta, si lo sea de todos en conjunto y a este tipo de solución es
denominada solución de compromiso.
Muchas investigaciones en el campo de la decisión multicriterio han mostrado variados
métodos, donde muchos de ellos presentan una sólida base matemática, otros obtenidos a
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partir de una determinada heurística, y otros construidos específicamente para un
determinado problema de decisión multicriterio (Ramos, 2003), estos de cualquier manera
han sido concebidos para valiosamente apoyar la toma de decisiones.
Ramos describe que la decisión multicriterio no es un campo de la ciencia aislado, sino que
tiene estrecha relación y conexión con otros campos del saber cómo puede ser la teoría de
elección social, de la negociación, procedimientos de votación, toma de decisiones en un
contexto de incertidumbre, sistemas expertos, etc.
Muchas investigaciones respecto a la decisión multicriterio han sido realizadas, siguiendo
diferentes métodos, pero será con la celebración del Primer Congreso Mundial sobre Toma
de Decisiones Multicriterio en 1972 cuando puede considerarse que nace el paradigma
decisional multicriterio. El éxito y apoyo sociológico por la comunidad científica de este
paradigma trajo consigo la aparición de la revista “Journal of Multi - Criteria Decision
análisis”, la cual ha revelado la existencia de dualidad decisional el monocriterio y el
multicriterio, siendo este último una nueva concepción de paradigma de toma de decisiones
mulricriterial (Ríos, 2002).
Existen en la literatura una gran cantidad de distintos métodos de decisión multicriterio
utilizados en la toma de decisiones. Según Ríos la denominada escuela europea de decisión
describe dos familias de métodos de decisión el Electre y el Promethee. Estos métodos son
muy conocidos y tradicionales en el campo de la toma de decisiones, ellos describen
metodologías sencillas, claras y aplicables en los procesos de selección de alternativas en
los problemas de decisión multicriterio
Estos métodos de decisión en su estructura metodológica no manejan información de
naturaleza cualitativa. Tradicionalmente estos métodos han realizado una transformación a una
escala numérica de la información cualitativa del problema de decisión (Ríos, 2002).
Para Ríos un problema puede considerarse como un problema multicriterio si y sólo si
existen al menos dos criterios en conflicto y existen al menos dos alternativas de solución.
Por otra parte continúa la autora manifestando que los criterios se dice que pueden
encontrarse estrictamente en conflicto lo que se traduce en que el incremento en la
satisfacción de uno, implica el decremento de la satisfacción del otro.
Esto es muy
importante, pues este tipo de toma de decisiones genera varios criterios que pueden estar o
no en contraposición del problema planteado para solucionarlo a partir de la ejecución de la
decisión que se tome, y esos criterios pueden o no tener similitud entre ellos o diferentes o
no enfoques de solución, como alternativa en la toma de decisiones multicriterio.
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�TESIS DOCTORAL
Resolver una cuestión de decisión multicriterio, no es sencillamente buscar una solución
oculta, sino contribuir con el decisor a manejar los datos involucrados en el problema, que
pueden ser de gran complejidad, a avanzar hacia una correcta toma de decisión.
Los métodos de toma de decisión multicriterio, pueden ser fusionados con otras tecnologías
como las que describe la inteligencia artificial, y en el caso particular de la lógica difusa; la
aparición de los Métodos Multicriterio Difusos 2 permite la posibilidad de trabajar tanto con
información cuantitativa como cualitativa.
Lorite manifiesta que los problemas de toma de decisión multicriterio son más complejos de
resolver que los problemas en los que sólo hay que tener en cuenta un criterio para obtener
la solución. Cada criterio puede establecer un orden de preferencia particular y diferente
sobre el conjunto de alternativas. A partir del conjunto de órdenes de preferencia
particulares, sería necesario establecer algún mecanismo que permita construir un orden
global de preferencia.
La presencia de varios individuos o expertos en un proceso de toma de decisión donde, cada
uno de ellos aporta sus propios conocimientos, experiencia y creatividad, evidentemente
proporcionaría una decisión de mayor calidad que aquella aportada por un único experto. Un
problema de toma de decisión multicriterio se establece en situaciones donde hay una
cuestión común a solucionar, un conjunto de opciones o alternativas posibles a escoger, X =
[x1;…….; xn] (n ≥ 2), y un conjunto de individuos (expertos, jueces, etc.), E = [e1; ………... ; em]
(m ≥ 2), que expresan sus opiniones o preferencias sobre el conjunto de opciones o
alternativas.
El principal objetivo en la toma de decisiones es encontrar una solución, que sería una o un
conjunto de alternativas, que sea la de mayor aceptación por parte de todo el grupo de
expertos y que en este proceso en ocasiones se cuenta con la existencia de una persona
singular, llamada moderador, que no participa en el proceso de discusión y que se encarga
de dirigir todo el proceso de resolución del problema de toma de decisión y de ayudar a los
expertos a aproximar sus preferencias sobre las alternativas hasta que éstos logran un
2
Referido en el trabajo de Ramos (Junio, 2003), sobre la aplicación de la Teoría de Conjuntos Difusos
en los métodos de decisión.
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acuerdo sobre la solución a escoger como se muestra en la figura 6 (Herrera et al., 1996;
Kacprzyk, Fedrizzi, y Nurmi, 1992; Lorite, 2008).
Figura 6. Planteamiento de un problema de Toma de Decisión en Grupo. Fuente: Lorite (2008).
En la ayuda a la Decisión Multicriterio existen dos escuelas muy importantes y bien
diferenciadas, la denominada escuela Europea (analyse multicritére) liderada por franceses,
y la denominada escuela Americana (multiple criteria decision-making MCDM o multiple
criteria decision-aid MCDA) (Ramos, 2003).
Ramos asevera que el principal contraste entre estas dos escuelas está dado por la base
teórica de los métodos que utilizan. La escuela Europea sacrifica un poco su base teórica por
una mayor utilidad práctica en problemas de la vida real.
II.3.3.1- Técnicas de decisión multicriterio
Se entiende por Técnicas de Decisión Multicriterio el conjunto de herramientas y
procedimientos utilizados en la resolución de problemas de decisión, en los que intervienen
diferentes criterios, generalmente en conflicto (Muñoz, 2008).
Esta autora al citar a Ramos, establece que en esencia, la Decisión Multicriterio es una
optimización con varias funciones objetivo simultáneas y un único agente decisor.
Puede formularse matemáticamente de la siguiente manera (Hurtado y Bruno, 2006; Muñoz,
2008; Ramos, 2003):
max F(x)
x∊X
dónde: x Es el vector [x1, x2, x3,....., xn] de las variables de decisión. El problema de decisión es
el de asignar los mejores.
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X Es la denominada región factible del problema (el conjunto de posibles valores que pueden
tomar las variables).
F(x) Es el vector [f1(x), f2(x),...., fp(x)] de las p funciones objetivo que recogen los criterios u
objetivos simultáneos del problema.
Muñoz plantea que un problema de decisión multicriterio puede subdividirse en dos
problemas bien diferenciados:
La identificación y definición del conjunto de posibles soluciones a un problema dado.
La selección dentro de este conjunto de soluciones, de la solución o soluciones
mejores al problema de decisión multicriterio considerado.
Los métodos según los autores citados anteriormente se pueden clasificar en métodos
multicriterios continuos, y métodos multicriterios discretos, dependiendo de la cardinalidad del
conjunto de posibles soluciones que generan sea de naturaleza infinita o no.
Las técnicas multicriterio pueden clasificarse en:
1. Técnicas sin información a priori (generadoras): Son aquellas en las que el flujo de
información va desde el analista al decisor. Entre estas técnicas destacan: el método
de ponderaciones, el de la ε-restricción y el simples multicriterio.
2. Técnicas con información a priori: El flujo de información es en el sentido contrario,
del decisor al analista.
3. Dentro de este grupo de técnicas se suele hacer otra distinción, según el número de
alternativas que tenga el problema: finito o infinito. Si el conjunto de alternativas es infinito
se suelen aplicar aproximaciones basadas en optimización, en las que se supone que los
distintos objetivos pueden ser expresados en un denominador común mediante
intercambios. Destacan en este apartado los métodos de Programación por Compromiso
Programación por Metas. Si el conjunto de alternativas es discreto, hacemos la siguiente
diferenciación:
a. Métodos de Agregación: En este tipo de Métodos se modelan las preferencias a
través de una función valor:
Directos: Teoría de Utilidad Multiatributo (MAUT).
Jerárquicos: Proceso Analítico Jerárquico (AHP).
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b. Métodos basados en relaciones de orden: Se modelan las preferencias a través
de un sistema de relaciones binarias:
Métodos de Superación (MS)
4. Técnicas en las que el flujo de información es en los dos sentidos, dando lugar a las
denominadas técnicas interactivas. Dentro de este conjunto de métodos, se
encuentra el método ziots-wallenius, aunque de cierta manera, muchos de los demás
métodos pueden ser considerados en este grupo, porque el que toma las decisiones
normalmente revisa las sentencias dentro del proceso de toma de decisiones.
Ramos y Muñoz en sus trabajos definen una serie de subproblemas partiendo de un
conjunto dado de alternativas y una familia de criterios, para la solución de un problema de
decisión multicriterio como se observa en la figura 7.
Figura 7. Subproblemas que pueden encontrarse en problemas de decisión multicriterio.
De acuerdo a las posibilidades de integración con otras técnicas se puede decir que también
pueden clasificarse en:
Problemas de carácter cuantitativo: es un problema de decisión que evidentemente
se observa en lo cotidiano y en la realidad del ser humano, por tales razones puede
ser un problema de tipo elección, ordenación, clasificación, o alguna combinación de
estos tipos de problemas multicriterio.
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�TESIS DOCTORAL
Problemas de carácter cualitativo: es un problema de decisión que también es posible
encontrarse en cualquier actividad cotidiana, que aunque pueda escalarse
cuantitativamente, responde a cualidades internas que reconocen a la problemática
donde se analice.
Para modelar correctamente las situaciones de Toma de Decisiones en Grupo, son varios los
aspectos que se deben tener en cuenta (Lorite, 2008):
•
El dominio de representación que se usa para valorar las preferencias de los
expertos, depende de la naturaleza cuantitativa o cualitativa de los aspectos que se
estén valorando. Normalmente se asume que los individuos que participan en un
proceso de decisión son capaces de expresar sus preferencias sobre el conjunto de
alternativas mediante valores numéricos precisos. Sin embargo, en multitud de
ocasiones, puede ocurrir que un individuo tenga que valorar aspectos de naturaleza
cualitativa que difícilmente admitan valoraciones precisas, siendo más apropiado
utilizar otro tipo de valores como, por ejemplo, términos lingüísticos. Así, en aquellas
situaciones de decisión en las que la información disponible es demasiado imprecisa
o se valoran aspectos cuya naturaleza recomienda el uso de valoraciones
cualitativas, el uso del Enfoque Lingüístico Difuso basado en conceptos de la Teoría
de Conjuntos Difusos se ha mostrado muy útil para modelar este tipo de aspectos. El
uso del enfoque lingüístico implica la necesidad de realizar procesos para operar con
palabras que en la Toma de decisión se ha llevado a cabo usando distintos modelos
(Ferrer, 2009; Hurtado y Bruno, 2006; Lorite, 2008; Muñoz, 2008; Ramos, 2003; Ríos,
2002; Romero, 1993; Zimmermann, 1986).
•
El formato de representación que pueden usar los expertos para expresar sus
opiniones o preferencias. Algunos formatos de representación, como la selección de
un subconjunto de alternativas o los órdenes de preferencias de las alternativas, son
modelos de representación simples, de forma que los expertos que no están
familiarizados con ellos pueden aprender a usarlos de manera efectiva fácilmente. Sin
embargo, su simplicidad implica también que la cantidad de información que puede
modelarse con ellos y la granularidad de la misma es escasa. Por otro lado, otros
formatos de representación de preferencias, como las relaciones de preferencia
ofrecen una mayor expresividad y, por lo tanto, se puede modelar mucha más
información y más precisa con ellos (Alcalde, Burusco, y Fuentes-González., 2005;
Aragonés y Gómez-Senent, 1997; Bilgic, 1998; Bustince, 2000; Bustince y Burillo,
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�TESIS DOCTORAL
2000; Chiclana, Herrera, y Herrera-Viedma, 1998; Degani y Bortolan, 1988; Ferrer,
2009; Muñoz, 2008; Ramos, 2003; Ríos, 2002; Romero, 1993; Zimmermann, 1986).
•
Falta de información. Es deseable que los expertos que se enfrentan a un problema
de decisión tengan un conocimiento exhaustivo y amplio sobre todas las alternativas,
sin embargo, esto no siempre se cumple. Existen numerosos factores culturales y
personales que pueden dar lugar a situaciones donde existe falta de información para
tomar una decisión correctamente. Por ejemplo, los expertos pueden no estar
familiarizados con todas las alternativas, lo cual suele ocurrir si el conjunto de
alternativas posibles es grande, o quizás los expertos no son capaces de discriminar
suficientemente entre alternativas similares (Lorite, 2008).
•
Falta de consistencia o contradicción en las preferencias expresadas por los expertos.
Aunque la diversidad de opiniones entre los distintos expertos para resolver un problema
de decisión es típicamente recomendable ya que esto lleva a la discusión y el estudio
profundo del problema a resolver, la contradicción en las opiniones individuales de los
expertos no es considerada tan útil normalmente. De hecho, en cualquier situación real,
si una persona expresa opiniones inconsistentes o contradictorias, esa persona suele ser
menos tenida en cuenta por el resto (Lorite, 2008).
•
Localización de los expertos que participan en el proceso de decisión. El proceso de
consenso normalmente involucra la comunicación y discusión entre expertos y entre los
expertos y el moderador. Este aspecto es importante ya que tener localizados a los
expertos constituye uno de los principales pilares del proceso.
La escuela normativa o escuela americana mencionada anteriormente: se basa en prescribir
normas del modo en que el decisor debe pensar sistemáticamente, es evidente el fundamento
matemático concebido por la modelación del problema, el conjunto de axiomas definidos, etc.,
utiliza como modelo la racionalidad. Por otra parte la escuela descriptiva o europea: renuncia
a la idea de lo racional, trata de hacer un reflejo del modo en que el decisor toma las
decisiones, también posee una formulación matemática pero relevantemente dirigidas a
cuestiones prácticas del proceso de toma de decisiones.
II.3.4- Dimensiones de análisis de la toma de decisiones.
Cruz (2009) en su trabajo manifiesta una serie de dimensiones de análisis a partir de
variadas valoraciones han posibilitado que se puedan identificar numerosas perspectivas
bajo las cuales se pudiera analizar el proceso de toma de decisiones organizacional. Estas
valoraciones según Cruz se describen a continuación:
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�TESIS DOCTORAL
La toma de decisiones debe partir del entendimiento del contexto en el que se
desarrolla.
La toma de decisiones constituye un proceso que se desarrolla en diferentes niveles
organizacionales, y en correspondencia, los flujos y dinámica de trabajo para su
ejecución varían de un nivel a otro, aun cuando están estrecha y necesariamente
vinculados.
Este proceso es el resultado mental de individuos y grupos en el que el conocimiento,
experiencia, emociones y las preferencias del decisor juegan un papel de suma
importancia ya que su modelo mental, dígase estos elementos mencionados
anteriormente conjuntamente con los valores, actitudes y aptitudes influyen
considerablemente en la toma de decisiones.
Desde la psicología y la teoría de la administración, la conducta o comportamiento del
decisor, así como las relaciones sociales, han sido objeto de estudio pues son
determinantes para tomar decisiones.
La información determina la efectividad del proceso de toma de decisiones
Numerosas disciplinas también han posibilitado que las tecnologías de información y
comunicación tengan un rol determinante en la toma de decisiones por las facilidades
que ofrece.
A partir de todo esto según Cruz existe diversas dimensiones que se perciben en el contexto
organizacional o institucional, las cuales son identificadas como se describe a continuación:
Dimensión Cognitiva: Condicionada por los procesos y concepciones cognitivas que
intervienen en la toma de decisiones, así como los estadíos emocionales
experimentados en este proceso.
Dimensión Sociocultural: Condicionada por el comportamiento del decisor, los
hábitos, creencias, costumbres y demás elementos socioculturales que inciden e
intervienen en su proceder.
Dimensión Tecnológica: Condicionado por las aportaciones tecnológicas, dígase
hardware y software, que facilitan y apoyan el proceso decisorio en las
organizaciones.
Dimensión Orgánica - Estructural: Condicionada por los niveles y estructuras
organizacionales en las que se toman decisiones.
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Dimensión Informacional - Comunicacional: Condicionada por la información y la
comunicación como factores que posibilitan el desarrollo efectivo de la toma de
decisiones.
En este sentido en la toma de decisiones queda implícita la incidencia conceptual y práctica
de varios fenómenos o actividades dentro de estas dimensiones, que inciden positivamente
en el proceso de toma de decisiones. Estos factores o dimensiones encierran variados
argumentos, procesos, subprocesos y procedimientos que ayudan y dan lugar a importantes
elementos de decisión.
II.3.5- Sistemas de soporte a las decisiones
La información aparte de apoyar operaciones rutinarias como llenar una base de datos o
conformar una planilla, entre otras, también contribuye a impulsar el proceso de toma de
decisiones. Tal es así, que no se pudiera concebir la toma de decisiones sin tener una base
informacional sobre cuál es el problema, su causa, qué pérdidas pudiera ocasionar, qué tipo de
decisión se trata, cuáles son las posibles alternativa, cuál es el margen de tiempo que se
necesita para responder oportunamente. No se puede olvidar que la calidad de la toma de
decisiones depende en gran medida de la calidad de la información, y esta a su vez de la de los
datos, así como el conocimiento acumulado acerca de la problemática a solucionar.
Un sistema de apoyo a decisiones (DSS) (Decision Support Systems), profundizan en lo
referido a la toma de decisiones en todas sus fases. Están hechos para una tarea
administrativa o un problema específico y su uso se limita a dicho problema o tarea, son
diseñados especialmente para auxiliar a los directivos en cualquier nivel de la organización
(González-Guitián, 2009).
Esta misma autora hace referencia a los sistemas expertos y a la inteligencia artificial.
Aseverando que utilizan los enfoques de razonamiento de la inteligencia artificial para
resolver problemas que les plantean los usuarios. Son también llamados sistemas basados
en conocimiento, capturan y usan en forma efectiva el conocimiento de un experto para
resolver un problema particular de una empresa, seleccionando y proponiendo la mejor
solución para la toma de decisiones.
Los sistemas de apoyo a la decisión es una temática que ha sido tratada por numerosos
autores, de manera general se puede enfatizar en que un DSS es un sistema basado en
computador que ayuda en el proceso de toma de decisiones. Por otra parte y usando un
término más específico un DSS es un sistema de información basado en un computador
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interactivo, flexible y adaptable, especialmente desarrollado para el apoyo a las soluciones
de una problemática de toma de decisiones; que utiliza datos, proporciona una interfaz
amigable; también constituyen un conjunto de procedimientos basados en modelos para
procesar datos y asistir al gerente, combinando recursos intelectuales. En esencia estos
sistemas llevan procesos que pretenden resolver problemas a partir de la recolección,
organización, procesamiento de datos, información, conocimiento, inteligencia, experiencias;
donde se pueden combinar métodos y técnicas dirigidas a la selección de las mejores
alternativas de decisión. Las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones pueden
jugar un rol muy importante en este sentido.
Los sistemas DSS no son totalmente diferentes de otros sistemas y requieren un enfoque
estructurado. (Sprague y Carlson, 1993) proporcionaron un entorno de tres niveles principales:
1. Los niveles de tecnología: se propone una división en 3 niveles de hardware y
software para los DSS:
•
DSS específico: aplicación real que será utilizada por el usuario. Ésta es la parte de la
aplicación que permite la toma decisiones en un problema particular. El usuario podrá
actuar sobre este problema en particular.
•
Generador de DSS: este nivel contiene hardware y software de entorno que permite a
las personas desarrollar fácilmente aplicaciones específicas de DSS. Este nivel hace
uso de herramientas case. También incluye lenguajes de programación especiales,
librerías de funciones y módulos enlazados.
•
Herramientas de DSS: contiene hardware y software que sirven de apoyo.
2. Las personas que participan: para el ciclo de desarrollo de un DSS, se sugieren 5
tipos de usuarios o participantes:
•
Usuario final
•
Intermediario
•
Desarrollador
•
Soporte técnico
•
Experto de sistemas
3. El enfoque de desarrollo: el enfoque basado en el desarrollo de un DSS deberá ser
muy iterativo. Esto permitirá que la aplicación sea cambiada y rediseñada en diversos
intervalos. El problema inicial se utiliza para diseñar el sistema y a continuación, éste es
probado y revisado para garantizar que se alcanza el resultado deseado.
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Muchos son las referencias a sistemas que permiten apoyar las decisiones, se observan
resultados al respecto en revistas de alto impacto, evidencia de ello es el trabajo realizado
por Nevo y Chan (2007) donde exponen elementos de estudio de los sistemas de gestión de
conocimiento y dentro de estos los DSS, ver anexo 2.
En este enfoque de desarrollo se integran elementos como: el trabajo en equipos o grupos,
formados por sus áreas de conocimiento complementarias en función de los problemas; el
traspaso de las fronteras organizacionales o la flexibilización de la estructura funcional; la
creación de un sistema de información eficiente a todo lo ancho y largo de la organización, el
logro de una dinámica en la segmentación o formación de grupos facilitado por el uso de los
DSS.
II.4- La inteligencia organizacional
Anteriormente se han tratado importantes elementos conceptuales que describen al
conocimientos, como este tiene gran repercusión en los procesos de toma de decisiones, así
como el papel que juega la información en este sentido, de igual manera se presentarán en
el presente epígrafe las cuestiones vinculadas con la inteligencia, como una fase superior de
aplicación del conocimiento y su impacto en las organizaciones y el rol que juega dentro del
proceso de tomas de decisiones.
II.4.1- Orígenes de la inteligencia
Desde el punto de vista psicológico, el término inteligencia es la capacidad de adquirir
conocimiento o entendimiento y de utilizarlo en situaciones novedosas, se emplea desde finales
del siglo XIX. En el ámbito gerencial, debe su origen a las actividades militares en las que se
requiere una considerable inteligencia para acceder a las fuentes, obtener información sobre el
enemigo y entregarla a los mandos que deben tomar las decisiones, los miembros de la
inteligencia no toman las decisiones por sí mismos. Es así como surge una acepción diferente de
la actividad y del sistema de inteligencia, que no abarca todo lo que el término psicológico
comprende (Basnuevo, 2007).
El término inteligencia como artefacto conceptual aparece por primera vez en la literatura
norteamericana a finales de los años 40, fue asimilado como estructura del lenguaje académico
de otros países a partir de los años 1975-1980. (Philip y Davies, 2002).
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La inteligencia es definida como un producto resultante de la colección, evaluación, análisis,
integración e interpretación de la información disponible sobre uno o más aspectos de
naciones extranjeras o de áreas de operación que son significativas para la planificación
(Richelson, 1989; Valero, 2004). Tomando como referencia conceptual en este sentido
surgen la Agencia Central de Inteligencia, la Agencia de Inteligencia para la Defensa y el
Buró Nacional de Inteligencia e Investigación del Departamento de Estado de los Estados
Unidos (Basnuevo, 2007).
Aunque el concepto de inteligencia aplicado a la gestión tiene orígenes militares, aquí se
pretende vincularla con la propia evolución de la teoría de la dirección, la teoría de las
decisiones y el estrecho vínculo con el uso consciente de la información y derivado de todo
ello la creación de nuevos conocimientos en beneficio de las organizaciones, interpretándose
por tanto como elemento fundamental a tratar la inteligencia organizacional o inteligencia
competitiva.
II.4.2- La inteligencia competitiva
Muchos autores en sus estudios relacionados con inteligencia social, reconocimiento del entorno
y gerencia de recursos de información han introducido el término inteligencia competitiva (IC)
(Bergeron, 1996; Cronin y Davenport, 1993; Choo y Auster, 1993).
Recientemente otros autores como (Finardi et al., 2010; Perrine Cheval y Narcisse Ekongolo,
2011; Ramírez, 2011; Salvador y Reyes, 2011; Silva, 2009) han realizado estudios que
tienen estrecho vínculo con esta terminología donde han expuesto aspectos comunes en sus
definiciones.
Millán y Comai (2004) plantean que la inteligencia competitiva es la práctica empresarial que
reúne los conceptos y las técnicas que permiten articular el estudio del entorno.
La estrategia sobre Inteligencia Competitiva envuelven el posicionamiento de un negocio,
para maximizar o valorar las capacidades que distinguen la organización, con respecto a las
demás organizaciones del entorno (Quinello y Nicoletti, 2005).
Por otro lado se plantea, que inteligencia es un conjunto de conceptos y métodos para mejorar
el proceso de decisión utilizando un sistema de soporte basado en hechos (Ramírez, 2011).
Para Rodríguez, Miranda, y otros autores plantean que la Inteligencia Competitiva está
intrínsecamente ligada a la gestión de información y conocimiento, considerándose su
importancia en cuanto a la búsqueda, obtención, procesamiento y almacenamiento de
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aquellas informaciones producidas dentro de la organización y en el ambiente que la rodea
(Finardi et al., 2010).
Estos autores concluyen diciendo que la inteligencia competitiva es el resultado del análisis de la
información en los datos recolectados, que constituirán alternativas en procesos de toma de
decisiones, muestran la inteligencia como elemento habilitador de decisiones.
La inteligencia competitiva es entendida como un proceso organizacional cuyo propósito es
examinar el contexto donde se inserta la empresa, descubrir oportunidades y reducir riesgos,
así como conocer el ambiente interno y externo de la organización, para coordinar el
establecimiento de estrategias de acción a corto, medio y largo plazo. El proceso de
Inteligencia Organizacional necesita la gestión de la información y la del conocimiento para
desarrollar sus acciones en el ámbito corporativo, ya que ambas son tan fundamentales que
el proceso no existiría sin ellas (Valentim, 2008).
La relación existente entre los distintos niveles que describe la pirámide informacional, refleja la
importancia de cada uno de estos para el desempeño de la inteligencia en las organizaciones,
pues de manera notable cada uno de estos niveles aporta hacia su superior, o sea los datos en
información, la información en conocimiento y por último en inteligencia.
II.4.3- La inteligencia en las organizaciones
La inteligencia utiliza técnicas y visiones de variadas disciplinas como son la dirección, la
economía, la sociología, el comercio y la información, las técnicas más notables son el
análisis de volumen, valor y crecimiento, el análisis de hipótesis de la competencia, la
planificación de escenarios, la bibliometría, y el análisis de patentes, así como el análisis de
las fortalezas y debilidades de una organización a la luz de las oportunidades y amenazas en
su ambiente (DAFO), el benchmarking, el análisis del ambiente sociológico, tecnológico,
económico, ecológico y político; además de la planificación de escenarios (Basnuevo, 2007).
La inteligencia organizacional constituye una herramienta de apoyo a la toma de decisiones,
es una necesidad de las organizaciones involucradas en cualquier ámbito competitivo, y por
ende parte del éxito estará enmarcado en el proceso transformador de la información en
conocimiento antes de la toma de decisiones, así mismo decidir qué información es relevante
para la organización, obtenerla, analizarla y comprenderla en tiempo forma parte de todo el
proceso, pues como refiere (Cruz y Anjos, 2011) el conocimiento adquirido con atraso puede
ser comparado con la ignorancia.
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Aunque la Inteligencia en algunos de sus ramos esté más volcada al ambiente externo de la
organización, también es necesario comprender que en otro gran porciento la información
competitiva está dentro de la propia organización. Esa información versa sobre el capital
intelectual.
Los condicionantes externos de la empresa pueden ser desglosados en tres grandes grupos
(Millán y Comai, 2004):
1. El entorno, en sentido amplio, incluyéndolos factores económicos, tecnológicos,
políticos y sociales.
2. Los competidores en sentido amplio, incluyendo a quienes ofrecen un producto o
servicio sustituto o pueden llegar a ser competidores en determinadas circunstancias
sin que lo sean actualmente.
3. Otros actores en el sector de actividad de la empresa, como cliente proveedores, etc.
La inteligencia dentro de la organización se identifica como una práctica organizacional e
institucional donde sus procesos están destinados a reunir información y desarrollo de
conocimiento de la evolución de las demás organizaciones en el ambiente o entorno; las
actividades inmersa en este proceso pueden estar constituidas por diferentes tareas o
etapas que buscan como objetivo descubrir el estatus de oportunidades de una organización
con respecto a las demás.
Estas etapas pueden fijarse como se observa a continuación (Millán y Comai, 2004):
1. Planificación de las necesidades y definición del contexto de negocio.
2. Búsqueda y recogida de información
3. Valoración y verificación.
4. Análisis
5. Distribución
Para Basnuevo (2007) existe un consenso con respecto a la importancia de las personas
dentro de las organizaciones, su conocimiento disponible, habilidades, capacidades y
sentimientos, es decir, que el conocimiento y la inteligencia, tanto de las personas como de
las organizaciones debe también basarse en la información sobre la situación
socioeconómica, política, jurídica, científico-tecnológica, de mercado, etcétera.
Centrado en que las organizaciones están compuestas por los seres humanos, es de vital
importancia conocer su espectro de actuación, así como sus pensamientos en el proceso de
transformación de su medio, para ello también es necesario que estos actores expliciten sus
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conocimientos, sean almacenados y que a su vez constituyan información que pueda ser usada
para el desarrollo de Inteligencia y procesos de toma de decisiones.
Los actores claves en la Inteligencia son tres: los especialistas de inteligencia, los que toman
decisiones y los miembros de la organización, quienes juntos forman la red de inteligencia
humana (Basnuevo, 2007; Fuld, 1995; Martinet y Marti, 1995; Villain, 1990; Weston, 1991).
Los diferentes escenarios económicos, las diferentes culturas, desempeño social, posición
de las organizaciones en el contexto internacional, el rol de los gobiernos en estos
escenarios, las políticas y estrategias que se llevan a cabo en cada país provocan que los
proyectos de Inteligencia varíen y respondan a esos espacios, o sea aunque persigan el
mismo objetivo, la manera en que se lleva cabo estratégicamente varía, adaptándose a cada
contexto de estudio.
Es importante destacar que la Inteligencia no solo responde al sector empresarial, existen
innumerables trabajos investigativos que demuestran la aplicación de esta rama de la ciencia
en distintos marcos, como son en proyectos de investigación más desarrollo, el contexto
tecnológico, inteligencia de ciencia y tecnología, entre otros.
El conocimiento y todo el proceso que lleva a su obtención así como los productos que de él
se derivan son los elementos sobre los que se fundamenta la inteligencia en la organización.
La inteligencia engloba un proceso sistemático y ético de utilización de datos, información y
conocimiento útiles para la toma de decisiones, llevando a cabo un proceso de
transformación que genera ventajas competitivas sustentables para las organizaciones.
Un Sistema de Inteligencia bien establecido en una organización, debe buscar simplicidad,
valorando los resultados que la propia infra estructura que engloba el ambiente empresarial
externo e interno presenta, se debe identificar información, conocimientos, contenedores que
proporcionen valor agregado al proceso de toma de decisiones, permitiendo trazar
estrategias, objetivos, metas que el nuevo patrón derivado del análisis de la situación devela.
La habilidad de capturar, comprender y diseminar rápidamente el contenido de inteligencia
es un papel esencial en un ambiente competitivo y dinámico de las organizaciones.
II.4.3.1- La inteligencia en las universidades
Es claro el rol de las universidades en este contexto. Las universidades por su objeto social
en docencia, investigación y transferencia de conocimiento tienen una importante incidencia
en el desarrollo regional, así como el estrecho vínculo con las industrias y demás
organizaciones y, en sí mismas son una organización.
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Durante los últimos veinte años las universidades han experimentado un incremento de la
presión del entorno, originado por las acciones de otras universidades, la existencia de
nuevos paradigmas, y la introducción en sus sistemas educativos de elementos de mercado
(Garcia-Alsina, Ortoll, y López-Borrull, 2011) hacen que éstas tengan que adaptarse a los
nuevos retos de crecimiento. Para hacer frente a estos imperativos, necesitan adoptar
herramientas que orienten la estrategia de la universidad para obtener ventaja competitiva, y
que permitan observar el entorno para poder situarse estratégicamente en consonancia con
las necesidades de desarrollo del contexto en que se mueven.
En este escenario como plantean Garcia-Alsina, Ortoll, et al. (2011) el papel de la
inteligencia competitiva como una de las herramientas de gestión provenientes del mundo
empresarial, es apropiada también para la planificación estratégica de las universidades, y
para la adaptación de éstas a los cambios del entorno. Estos autores enuncian la escasez de
estudios empíricos en el ámbito de la aplicación de la inteligencia en el sector universitario.
Su trabajo tuvo como objetivo analizar y describir la aplicación de la Inteligencia Competitiva,
la función y el ciclo de inteligencia, en las universidades españolas, concluyendo que la
inteligencia competitiva se perfila como una herramienta de gestión necesaria para que las
universidades puedan cumplir el papel que tienen asignado en el desarrollo de la región
donde están ubicadas, atendiendo a su misión docente, de investigación y de transferencia
de conocimiento.
La contribución de la inteligencia competitiva en la esfera de la oferta formativa puede
igualmente ser aplicada a otras áreas de gestión de la universidad, como son la definición de
líneas de investigación, la búsqueda de colaboradores de proyectos, el acercamiento de
estudiantes en estos procesos y la localización de organizaciones interesadas en la
transferencia tecnológica y de conocimiento.
La inteligencia en las universidades es un campo aún poco estudiado como se hacía
referencia anteriormente, pero hay que destacar que el rol de la universidad en una región
determinada es de vital importancia, pues su influencia en el entorno está encaminada a
desarrollar la formación cultural, proyectos de I+D, la superación y la capacitación, así como
otros proyectos locales, nacionales o internacionales. Todo ello constituye un excelente
escenario donde se pueden desarrollar estrategias de inteligencia que lograrían situar a las
universidades como cabecera en su ambiente.
El desarrollo de inteligencia en las universidades puede constituir una herramienta de gestión
bastante factible, ya que las instituciones universitarias estratégicamente se enfocan, en
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desarrollar las competencias necesarias de las organizaciones que se encuentran en su
radio de acción, tomando como referencia las oportunidades que este brinda.
II.4.4- La Inteligencia organizacional y las TIC
Indudablemente que el uso de las herramientas tecnológicas y las ventajas que estas
proporcionan, están a tono con el propio desenvolvimiento de la inteligencia, las intranets,
internet, e-mail, etc., brindan la posibilidad de facilitar el desarrollo efectivo de una estrategia
de inteligencia (Quinello y Nicoletti, 2005).
El nuevo paradigma de la organización que aprende sustituye la idea de la adquisición del
conocimiento por parte de los directivos y profesionales de la empresa, por el aprendizaje de
la organización; plantea, por tanto, a la institución las exigencias de aprender con la
experiencia y de conservar el conocimiento, requisitos imprescindibles para el éxito en las
condiciones de competitividad prevalecientes.
El proceso de Inteligencia en una organización se desarrolla de forma que se logre un
conocimiento acerca del ambiente competitivo que la rodea y al interior de esta, las ventajas
tecnológicas que propician las TIC, vislumbra sus objetivos a:
1. Consolidar, a partir de un modelo de inteligencia inicial, un sistema propio, que
responda a las particularidades
de la organización,
caracterizada por
el
conglomerado de datos, información, activos de conocimiento, que visualicen un
comportamiento o patrón, dando lugar al aprovechamiento de oportunidades y logre
escalar a la organización, con su presencia en todo su ambiente.
2. Incorporar gradualmente a este modelo, las Tecnologías de la Información y las
Comunicaciones, como medio que complemente la labor que realiza el capital
humano durante el proceso de desarrollo de las estrategias de inteligencia.
Las TIC en la contemporaneidad de las organizaciones juegan un rol fundamental para un
buen desempeño de la Inteligencia, pues brinda la posibilidad de acceso a disímiles
herramientas que propician el intercambio y obtención de datos, información y
conocimientos, que pueden ser aprovechables para llevar a cabo procesos de toma de
decisiones encaminadas a mejorar y usar las oportunidades competitivas que se deriven de
todo el proceso.
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II.4.5- La Inteligencia organizacional y la toma de decisiones
La inteligencia, pues, centra sus objetivos no solo en capturar la información del ambiente
competitivo, sino también de la transferencia de conocimiento a través de la comunicación, la
socialización e intercambio de forma ética, para revertirlas en las mejores prácticas de la
organización. Por otro lado la toma de decisiones está identificada por saber escoger la mejor
opción, de las distintas alternativas o cursos de acción disponibles, según sea la problemática
existente a resolver.
Como se puede observar existe una relación muy estrecha entre la Inteligencia empresarial y
la Toma de Decisiones, pues la primera está orientada a apoyar de cierta manera a la
segunda, o sea, para llevar a la organización al nivel que brinda el escenario competitivo,
antes es necesario una adecuada selección de las alternativas que son generadas como
resultado de llevar a cabo el proceso de Inteligencia.
En esencia la inteligencia en las organizaciones constituye un elemento de vital importancia.
Su aplicación implica tomar decisiones como parte de los resultados, es decir luego de su
aplicación, dentro del propio proceso de inteligencia y antes de su aplicación, lo que ha sido
referenciado anteriormente como toma de decisión preactiva, interactiva y postactiva.
II.4.6- La inteligencia y la organización del conocimiento
Los sistemas de Organización del Conocimiento responden a una representación y organización
lingüístico – conceptual del conocimiento (López-Huerta, 2004). Esta autora hace referencia a la
participación de variadas especialidades así como a la existencia de una diversidad de
métodos, técnicas y modelos para su diseño y elaboración.
Ya se ha referido que la Inteligencia en la organización se encarga de analizar la información
formal e informal, y que en esencia esto refleja tipológicamente el conocimiento de las
organizaciones, y que para discernir las oportunidades de crecimiento en el entorno competitivo,
es necesario ejecutar procesos que lleven a una representación y organización lingüístico –
conceptual del conocimiento. Esta convergencia da lugar a un mejor entendimiento y
comprensión del contexto o dominio que se estudia, lo que favorecerá tomar las mejores
decisiones al respecto.
Es preciso señalar la forma interesante que tienen de relacionarse y entrelazarse la
Inteligencia Organizacional y la Organización del Conocimiento, a pesar de que sus objetivos
son en principio diferentes. Ambas se enriquecen mutuamente. La recuperación y análisis de
la información, el uso de patrones, la identificación de contenidos y otras acciones que se
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llevan a cabo en la Inteligencia guardan una cercana semejanza con la organización del
conocimiento y temas afines como los estudios terminológicos, representaciones semánticas,
relaciones conceptuales y el uso de las TIC en ellos, que son hoy campos altamente
asociados con los procesos que se desarrollan dentro de la organización.
II.4.7- La inteligencia compartida
Como ya se ha podido apreciar, la inteligencia parte de los niveles que identifican la actividad
humana, tomando como referente el cúmulo de datos, información y conocimiento, su
procesamiento en dirección a la acción, obtenida del ambiente o entorno competitivo como
se muestra en la figura 8.
Figura 8. Descripción conceptual sobre Inteligencia. Fuente de los datos: (Gámez, 2007).
Uno de los elementos esenciales para el éxito en las organizaciones lo constituye el
desarrollo de una capacidad de percepción de los factores del ambiente externo, es decir, el
desarrollo de mecanismos que permitan detectar y evaluar, con anticipación, oportunidades y
amenazas para la empresa; esto incluye por ejemplo, la capacidad para dar respuestas a
interrogantes que guardan relación con el accionar de los competidores, lo que son capaces
de hacer, las premisas bajo las cuales operan; probabilidad de nuevos desarrollos
tecnológicos y de nuevos productos, su impacto en el sector; nuevos mercados, entre otros.
Por otro lado también es importante destacar la capacidad de percepción de los factores del
ambiente interno o la acción de observación intraorganizacional, estas pueden ser el clima
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organizacional; la situación financiera y la capacidad de endeudamiento de la organización;
las habilidades y destrezas de los recursos humanos y sus necesidades de entrenamiento,
etc., los cuales determinan en gran medida, las debilidades y fortalezas de la organización.
El dominio de la inteligencia es, sumamente amplio (figura 9) debido a que no solo evalúa la
evolución de un área o sector de una organización, sino que valora el contexto interno y
externo a fin de mantener o desarrollar una ventaja competitiva; es sumamente dinámico,
presenta una gran variedad de oportunidades y amenazas para la sobrevivencia,
funcionamiento y desarrollo.
Figura 9. Dominio de la Inteligencia.
La inteligencia es una herramienta gerencial cuya función es facilitar a las administraciones el
cumplimiento de la misión de sus organizaciones, mediante el análisis de la información y
conocimiento relativa a su negocio y su entorno; desde el punto de vista del manejo de la
información, ella compila, reúne y analiza datos e información, cuyo resultado disemina en la
organización, todo lo cual permite obtener de modo sistemático y organizado, información
relevante sobre el ambiente externo y las condiciones internas de la organización, para la toma
de decisiones y la orientación estratégica. Por otro lado también prevé hechos y procesos
tecnológicos, de mercado, sociales y presenta tendencias. De igual manera usa bases de datos,
redes, información de archivos, herramientas informáticas y matemáticas y todo lo necesario
para captar, evaluar, validar, analizar información y llegar a conclusiones (Gámez, 2007; Orozco,
2001).
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Una gran variedad de modelos contemporáneos, relacionan el contexto y el resto de la
sociedad a través y sus elementos componentes con la compartición de la información y el
conocimiento, por tal razón autores como (Anass El Haddadi y Ilham, 2011; Comai, 2011;
Cruz y Anjos, 2011; Finardi et al., 2010; Gámez, 2007; Hernández et al., 2007; Jiménez,
2006; León, 2008) plantean como necesidad de primer orden el intercambio de estos actores
involucrados en el proceso de inteligencia.
Compartir es la acción de poner a disposición de otro cualquier elemento que brinde la
posibilidad de ser revertido en el propio crecimiento de este.
Según la Real Academia Española (RAE, 2011) compartir es repartir, dividir, distribuir algo,
es también participar en algo y la inteligencia, puede definirse como:
a) Capacidad de entender o comprender.
b) Capacidad de resolver problemas.
c) Conocimiento, comprensión, acto de entender.
d) Habilidad, destreza y experiencia.
La inteligencia en las organizaciones es la capacidad de una organización para tomar
decisiones efectivas, como resultado del conocimiento adquirido y el conocimiento generado,
a partir de la información interna, procedente de los recursos humanos, los procesos, los
productos, etc., e información externa, análisis de tendencias, clientes, competidores. La
inteligencia en la organización, no es solo la unión de varias personas inteligentes,
soportadas sobre las tecnologías más avanzadas disponibles para realizar sus funciones,
sino que en ella, el conocimiento individual se gestiona, comparte y regenera en un nuevo
conocimiento de carácter organizacional (Gámez, 2007; Torres, 2002).
Un rasgo destacado de la inteligencia organizacional es la socialización; es decir, compartir
conocimiento e información para llevarlo a la acción, para comprender el ambiente
competitivo, para escalar o llevar a la organización a un lugar cimero. Si estas experiencias
en cualquier campo de aplicación son compartidas, estamos ante un fenómeno conocido
como compartición de la inteligencia o inteligencia compartida.
La cultura, la educación y la información pueden ser factores clave para el desarrollo de
la inteligencia (Emler y Frazer, 1999; Scognamiglio, 2012). Por su parte, la inteligencia
colectiva o inteligencia compartida es una forma de inteligencia que surge de la colaboración y
concurso de muchos individuos o lo que es lo mismo inteligencia individual (Del Arco, 2009).
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La Inteligencia Colectiva no es ni un nuevo concepto, ni un descubrimiento. Es una forma de
que las organizaciones sociales grupos, tribus, compañías, equipos, gobiernos, naciones,
gremios, etc., se agrupen para compartir y colaborar para encontrar una ventaja individual y
colectiva mayor que si cada participante hubiese permanecido solo. Inteligencia Colectiva o
Compartida es la capacidad de un grupo de personas para colaborar en orden a decidir
sobre su propio futuro y alcanzarlo en un contexto complejo (Jean-François, 2006).
La inteligencia compartida produce siempre efectos subjetivos ayuda a la satisfacción de
necesidades y metas, así como a la generación de ocurrencias y objetivos produce
objetividades independientes de los actos físicos y psicológicos de los que emerge. Estos
últimos de especial relevancia pues de la interacción de inteligencias personales emergen
significados y entidades simbólicas, como el lenguaje, las costumbres, las instituciones, etc.
(García, 2011).
Un medio importante y muy usado hoy en día para que los individuos intercambien sus ideas
es la web. En este ámbito, se ha definido la inteligencia colectiva como la suma de
inteligencias personales formando un sistema colaborativo inclusivo, el cual suma el
conocimiento de varios individuos con el propósito de generar un conocimiento colectivo que
es simplemente liberado en una democracia (Sacaan, 2009; Scognamiglio, 2012).
Es al nivel de la inteligencia colectiva donde la magia de las TIC puede comprenderse, a
partir de las experiencias individuales conectadas entre sí por el significado, y esto constituye
un extraordinario agregado de experiencias colectivas. Explorar un tópico en una red de
inteligencia colectiva significa entrar en una galaxia de conocimientos compartidos.
II.4.8- Desarrollo de Inteligencia en las organizaciones
El desarrollo de inteligencia se puede asociar como un proceso que comienza con la
determinación de necesidades de información y/o conocimiento de la organización, el
establecimiento del objetivo general, la recolección de información a partir de diversas
fuentes, análisis e interpretación de la misma y la diseminación a las personas adecuadas,
tal y como se muestra en la figura 10.
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Figura 10. Proceso de desarrollo de inteligencia. Fuente: (Gámez, 2007).
II.4.8.1- Detección de necesidades en el proceso de desarrollo de inteligencia en las
organizaciones
En la detección de necesidades es preciso el uso de técnicas que permitan develar donde
están las prioridades, las temáticas de intereses, existen variedad de metodologías que
permiten encontrar los conocimientos o informaciones necesarias, ellos pueden ser
auditorías de información o conocimiento o ambas. En este nivel son evaluados hasta qué
punto los recursos internos de información o conocimiento satisfacen las necesidades
detectadas, cuáles son las prácticas y las actitudes de la gerencia y del personal en relación
a las fuentes, el procesamiento y la diseminación de la información en la empresa y cuáles
son los canales de comunicación más utilizados.
Es importante señalar que el análisis de los resultados en esta etapa el plano detallado
según el cual se construirá el programa de inteligencia. Una vez que han sido conocidas las
necesidades de la organización, se hace indispensable establecer un orden de prioridad
(Gámez, 2007).
II.4.8.2- Objetivos para el proceso de desarrollo de inteligencia en las organizaciones
El o los objetivos son elementos esenciales para lograr un proceso de inteligencia factible en
ellos Gámez (2007) declara que existen tres tipologías fundamentales como son los objetivos
ofensivos, defensivos y de reconocimiento, estos van en consonancia con los proyectos de
generación de inteligencia. Los proyectos ofensivos son aquellos que se adelantan cuando
se desea evaluar las fortalezas, las debilidades y las posibles respuestas de los
competidores que pueden incidir en el éxito o fracaso de un movimiento táctico o estratégico
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de una organización. Los proyectos defensivos son aquellos que tienen como propósito
anticipar o por lo menos comprender, los movimientos de los competidores que pueden de
una u otra forma amenazar la posición competitiva de la empresa, y a la vez, desarrollar
repuestas que neutralicen esas amenazas. Por último los proyectos de reconocimiento son
aquellos que tienen como propósito conocer mejor el sector o las actividades que desarrollan
los competidores.
II.4.8.3- Recolección de datos en el proceso de desarrollo de inteligencia en las
organizaciones
Para la recolección de los datos es fundamental la identificación de las fuentes de donde se
harán las colectas, estas fuentes pueden ser muy diversas, pero siempre deben estar
encaminadas a cumplimentar los objetivos trazados. La información que se recopila puede
estar contenida en distintos formatos, aunque hay que destacar que no siempre la
información que se requiere es posible obtenerla a partir de la acción de acceder a ella, sino
que es necesario el uso de otras técnicas como entrevistas, cuestionarios, grupos focales,
etc., de manera que el intercambio con personas o grupos de personas es también una vía
de recolectar información. Las fuentes de información también pueden ser clasificadas en
fuentes internas y fuentes externas.
Existen una serie de criterios para racionalizar la adquisición y el procesamiento de la
información obtenida que la organización debe generar dada la gran cantidad de fuentes
posibles. Algunos de estos criterios para la selección de fuentes son los siguientes de
acuerdo con Gámez (2007):
•
Nivel
técnico
de
las
publicaciones:
divulgativas,
informativas
o
altamente
especializadas.
•
Cobertura geográfica: si la publicación sólo incluye información interna o externa
sobre mercados y competidores locales o
si por el contrario, su cobertura es
internacional.
•
Cobertura temática: si la publicación suministra información sobre otras industrias o
sectores con los cuales está vinculada nuestra empresa.
•
Otros criterios a considerar son el idioma en el cual aparece la publicación, la
periodicidad (quincenal, mensual, trimestral, etc.) y el costo de suscripción.
P á g i n a | 115
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II.4.8.4- Análisis e interpretación de la información
Este es un nivel que cobra vida a partir del cúmulo de información obtenida de las fuentes.
Toda información tiene que ser evaluada para lo que se considerará si es confiable la
información obtenida, si es relevante al objetivo trazado, así como la vigencia y actualidad de
la misma. No obstante, se tendrá en cuenta información que, aunque no sea actual, sirva
para identificar antecedentes históricos que puedan ser utilizados para la comprensión del
campo en que se dirige del proceso de inteligencia organizacional. El análisis involucra la
prueba de hipótesis, el tratamiento de la información divergente, así como el reconocimiento
de patrones en la información por medio del uso de métodos estadísticos.
Todos los elementos analizados dentro de este proceso, son utilizados para poder conocer el
estado en que se encuentra el ambiente competitivo sus proyecciones y las oportunidades que
se aprecien con respecto a la organización, permitiendo con ello dirigir las acciones en aras de
ocupar eficazmente un espacio estratégico en su entorno.
II.4.8.5- Diseminación de la información
Los sistemas de Diseminación Selectiva de la Información, responde por su objeto de estudio
a este nivel del proceso de inteligencia, ya que su objetivo está centrado en hacer llegar la
información requerida a todo aquel implicado en el proceso. Es por ello que un sistema de
distribución de inteligencia debe considerar la diseminación eficaz de información.
La Diseminación Selectiva de la Información (DSI) como herramienta de distribución surge
por el año 1958, se le adjudica a Hans Peter Luhn, ingeniero de la IBM, el cual propone en
un documento la necesidad de un sistema que proporcionara información personalizada a
usuarios con intereses específicos, en este sentido y como patrón de referencia este modelo
de Luhn es que surgen los Sistemas de Diseminación Selectiva de Información, esto puede
ser un proceso manual o automatizado o la combinación de ambos, con carácter
personificado, que selecciona de la fuente la información de probable relevancia,
independientemente de la forma en que ésta se encuentre publicada, respondiendo a
necesidades específicas.
Observando la relación existente entre un Sistema de DSI y la diseminación que busca el
Proceso de Inteligencia se observa un estrecho vínculo entre ambos, pues la esencia de
hacer llegar la información relevante a aquellas personas que la necesitan para poder tomar
decisiones o para convertir esa información en nuevos conocimientos es la razón
fundamental de ambos procesos, aunque los objetivos últimos sean diferentes: la DSI en
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Ciencias de la información es un servicio donde el usuario puede mantenerse actualizado en
el tema de su interés y un servicio de apoyo a la toma de decisiones en el campo de la
inteligencia organizacional.
II.4.9- Modelos de inteligencia organizacional
En la tabla 4 se muestra una síntesis de los modelos de Inteligencia Organizacional, con su
caracterización en cuanto a las etapas y funciones que los componen.
No.
Modelo
1
March y
Olsen
(1976) en
(Choo, 1998)
2
Meyer (1982)
en (Choo,
1998)
3
(Lagerstam,
1990)
4
(Ashton y
Stacey,
1995)
5
6
7
Etapas y funciones
Acciones individuales o participación en una
situación en la que se ha de hacer una
selección.
Acciones de la organización: selecciones o
resultados. Acciones o "reacciones del medio
ambiente". Cogniciones y preferencias de los
individuos, afectan sus "modelos del mundo".
Teoría de acción (estrategias e ideología:
normas, conjeturas). Reacción: mediada por
la estructura (rutinas, programas de acción);
limitada por la inactividad, recursos
económicos,
personal,
conocimiento
organizacional. Resultados que conducen a
resistencia (absorbe los impactos y reduce
las desviaciones) o retención (describen
nuevas relaciones causales y se reestructura
la teoría de acción.
Dirección, recopilación, procesamiento y
diseminación y uso. Funciones auxiliares:
planeación y supervisión.
Planificación, recogida de información,
análisis, entrega de información y productos,
aplicación y evaluación.
Búsqueda, captura, difusión, tratamiento,
análisis y validación, utilización. Funciones
auxiliares: sistema de control sobre cada una
de las etapas del proceso, evaluación del
impacto económico.
Fases interdependientes de planeación y
dirección de las actividades, obtención de la
información a través de fuentes formales
(Escorza y
Ramón,
(publicadas) e informales (basadas en
2001)
relaciones personales), procesamiento de la
información, análisis e interpretación de la
información y difusión de los resultados.
Commissariat Colección, procesamiento, distribución y
Géneral du
protección de información.
Plan
Jakobiak en
(Escorza y
Ramón,
2001)
Énfasis
Aprendizaje y
adaptación de la
organización
Adaptación de la
Organización
Proceso de
inteligencia
generalizado
Conocimiento del
entorno estratégico
del progreso en
ciencia y tecnología
Proceso de
inteligencia
tecnológica
Inteligencia
competitiva o
tecnológica
Inteligencia
Económica
P á g i n a | 117
�TESIS DOCTORAL
(Clerc, 1997)
8
9
10
(Orozco,
1998)
Cartier en
(Orozco,
1998)
Martinet y
Marti en
(Escorza y
Ramón,
2001)
11
(Solleiro y
Rosario,
1998)
12
(Choo, 1998)
13
Quinello y
Nicoletti
(2005)
14
Valentim
(2008)
15
Salvador y
Reyes (2011)
Reunir, analizar y diseminar. ¿Distintivo?
aparecen la capacidad y función para
ejecutar esas etapas.
Recogida de información, análisis y síntesis,
difusión y decisión.
Planificación de la información, obtención,
tratamiento
para
crear
inteligencia
(evaluación,
tamizado,
análisis
e
interpretación, síntesis y difusión) e
incorporación en la toma de decisiones.
Establecer los objetivos del sistema en
función de las Necesidades del usuario;
acopiar y seleccionar información; analizar
ésta; diseminar los resultados; almacenar y
proteger la información.
Uso de la información (necesidades,
búsqueda y uso), modos de usar información
(percepción, nuevo conocimiento, acción);
cultura de la organización (opiniones,
valores, preferencias, conjeturas, normas),
teoría adoptada y teoría en uso, ciclo de
inteligencia, ciclo de manejo de información.
Colección
de
datos
e
información;
información
sobre
los
competidores;
información sobre los
impuestos
e
incentivos; infraestructura social; datos e
información sobre leyes, decretos; datos
referentes a clientes.
Examinar el contexto donde se inserta la
empresa, descubrir oportunidades y reducir
riesgos, así como conocer el ambiente
interno y externo de la organización
Entendimiento de oportunidades (selección
de fuentes de información, recolección de
información y análisis, generación de
resultados) Desarrollo estratégico (políticas
estratégicas de precio, estrategia de
adopción de productos, análisis de
estructura organizacional)
Inteligencia
Corporativa
Inteligencia
Inteligencia
Sistema de
Inteligencia
tecnológica
competitiva
Inteligencia de la
Organización
Inteligencia
competitiva y
organizacional
Inteligencia
competitiva
Inteligencia
tecnológica
competitiva
económica
Tabla 4. Modelos de inteligencia organizacional. Fuente de los datos: (Basnuevo, 2007).
P á g i n a | 118
�TESIS DOCTORAL
CAPÍTULO III: MATERIALES Y MÉTODOS
Diagrama 3. Contenido estructural del capítulo III.
De acuerdo al planteamiento del problema se aborda en esta sección de materiales y métodos
toda la estructura metodológica seguida en el transcurso de la investigación, en la cual se
requiere de un análisis de funcionalidades concerniente a la inteligencia, como parte de la
estructura interna, con el apoyo de los materiales son tratadas etapas vinculadas con el
diagnóstico preliminar, la estructura que representa la organización de conocimiento como parte
del modelo que se pretende, así como las acciones para
concebir un sistema capaz de
responder a las necesidades de información y conocimiento en las organizaciones y su
ambiente, también se tendrá en cuenta los modelos matemáticos que permitirán el desarrollo de
un sistema informático como soporte tecnológico. Con el análisis metodológico es
retroalimentada la propuesta de investigación con los objetivos y resultados, permitiendo con ello
desarrollar el modelo de contribución al proyecto de investigación red de inteligencia compartida
organizacional como soporte a la toma de decisiones.
P á g i n a | 119
�TESIS DOCTORAL
III.1- Materiales empleados en la investigación
El epígrafe muestra un compendio de los distintos materiales empleados en la investigación,
de forma detallada se refleja estructuralmente los elementos que de una forma u otra han
tenido un impacto en el propio proceso de investigación, así como en la aplicación de los
distintos métodos empleados, en tal sentido los materiales son representados en cuatros
grupos identificados por el contexto de estudio, los de corte documental, los relacionados con
los recursos humanos y los que guardan relación con las TIC.
III.1.1- Contexto de estudio
Los objetivos para desarrollar una red de inteligencia compartida organizacional se centran
en la organización y también fuera de esta, tomando en consideración las necesidades y
oportunidades de la organización y su ambiente. Es de vital importancia conocer todas las
características de la organización; o sea, es necesario realizar una caracterización en
profundidad de la organización para ver cuáles son los objetivos de trabajo, las principales
líneas de trabajo e investigación, su misión, visión, objeto social, etc., de manera que puedan
servir para llevar a cabo todo el proceso.
Siguiendo lo que se ha planteado anteriormente se tiene como contexto de estudio el Centro
de Estudio de la Energía y Tecnología de Avanzada de Moa (CEETAM). Este es un centro
de estudio adjunto al Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa (ISMMM), adscrito a la
facultad de Metalurgia Electromecánica del ISMMM, fue fundado el 28 de diciembre del 2006
mediante la resolución 342/06 del Ministerio de Educación Superior (MES) de Cuba. Su
misión es desarrollar investigaciones científicas, gestión del conocimiento e innovación para
contribuir al desarrollo tecnológico y a la eficiencia energética del sector productivo de la
región de Moa.
El CEETAM tiene una activa participación en los procesos de formación profesional y la
investigación científica técnica en varias áreas de conocimiento, entre ellas la Eficiencia
Energética y el Uso Racional de la Energía (EEURE), en este sentido también este centro ha
trabajado en el desarrollo de Programas de Educación Energética, cursos de Gestión
Energética, diplomado de Eficiencia Energética y otros en este contexto.
P á g i n a | 120
�TESIS DOCTORAL
Sus objetivos están enmarcados en:
Ejecutar proyectos de investigación científica, desarrollo experimental e innovación
tecnológica, así como servicio de ciencia y técnica para elevar la eficiencia energética
y tecnológica, así como el desarrollo de nuevos productos en la industria del Níquel.
Contribuir al desarrollo y utilización de las fuentes renovables de energía de la región.
Apoyar el postgrado académico y la superación profesional integrados a la
investigación.
Desplegar una gestión del conocimiento y la investigación para el desarrollo local en
colaboración con los centros universitarios municipales.
Promover el desarrollo científico con instituciones nacionales e internacionales a
fines.
Principales Líneas de Trabajo:
1. Desarrollo de nuevos materiales y tecnologías vinculadas al diseño mecánico.
2. Automatización de procesos industriales y desarrollo de aplicaciones informáticas
para el sector industrial.
3. Eficiencia energética y uso racional de la energía.
4. Tecnología más limpia y usos de fuentes alternativas de energías.
5. Diversificación de productos y aprovechamiento integral de los recursos minerales en
la industria metalúrgica.
6. Modelación y simulación de procesos tecnológicos y sistemas de trasporte.
7. Calidad de energía y fiabilidad de suministros eléctricos.
8. Explotación de equipos y fiabilidad de instalaciones.
Perfiles que se desarrollan en estas líneas:
A. Línea de Gestión e Informatización de Procesos
•
Gestión e Informatización del Postgrado en el ISMMM.
•
Gestión e Informatización de la Energía.
•
Red de Inteligencia Compartida.
•
Informatización del Diseño de Transportadores de Banda.
•
Informatización de Tecnologías Eólicas.
P á g i n a | 121
�TESIS DOCTORAL
•
Informatización de Tecnologías de Secado Solar de Laterítas
•
Informatización de la Explotación de Sistemas Eléctricos de Potencias.
•
Metodología de la Investigación Científica como teoría acerca de la Gestión del
Conocimiento.
B. Línea de Energías Renovables.
•
Eólica.
•
Biomasa.
•
Solar.
C. Línea de Eficiencia Energética
•
En Sistemas Eléctricos.
•
En Procesos Térmicos y Transporte de Fluidos.
•
En Sistemas Electromecánicos.
III.1.2- Materiales de corte documental
Se parte de una recopilación exhaustiva de documentación tras la consulta de las siguientes
bases de datos:
•
Web of Science.
•
Taylor & Francis Online.
•
EBSCO Host.
•
Scopus.
•
Sciencedirect.
•
SAGE Journals Online.
•
Cambridge University Press.
•
American Institute of Physics.
•
Edinburgh University Press.
•
Nature Publishing Group.
•
Palgrave Macmillan.
•
Blackwell Synergy.
•
Springerlinks.
P á g i n a | 122
�TESIS DOCTORAL
Los criterios de búsqueda estuvieron identificados principalmente por las temáticas que
orbitan sobre el objeto de estudio como son: gestión del conocimiento e información, las
auditorías, organización y representación del conocimiento, la teoría de las decisiones, la
inteligencia artificial, los modelos de recuperación de información y la inteligencia en sus
distintas dimensiones.
Estos materiales hicieron posible la contextualización del estudio de caso, así como la
identificación de otros referentes relacionados con elementos estructurales que permitieron la
utilización de los distintos instrumentos empleados en la investigación. Finalmente, todo este
acopio documental hizo posible la propia concepción del modelo para la transferencia de
conocimiento en organizaciones que, en nuestro caso, permitirá el establecimiento de una
Red de Inteligencia Compartida como apoyo a la toma de decisiones en el Centro estudiado.
Asimismo, se consultaron los siguientes documentos:
1.
Documentos relacionados con el CEETAM
a) Proyección estratégica del CEETAM:
Este importante documento establece la proyección estratégica, el cual aborda los criterios
de medidas con los objetivos que se pretenden alcanzar en el período de los años 20092015; los criterios de medidas están dirigidos a la relevancia, premios y reconocimientos
acorde con las distinciones establecidas por el CITMA (Ciencia Tecnología y Medio
Ambiente) en Cuba, a nivel local, regional y nacional; otro de los criterios de medidas están
dirigidos a los resultados científicos y tecnológicos de este centro de estudio y que guardan
relación con la producción científica, registros y patentes. En la proyección estratégica
también son planificados objetivos sobre los criterios de pertinencia e impacto socio
económico e innovación en temáticas relacionadas con: puestos claves para las industrias
del níquel, ahorro energético, energía en la molienda del mineral laterítico, energía en los
sistemas de bombeo de la industria del níquel, motores de inducción, enfriadoras rotatorias,
emulsiones de petróleo, simulación y control de los circuitos de impulsión de agua fría y agua
caliente en hoteles, potencia reactiva bajo criterios múltiples, explotación de los grupos
electrógenos, energía eólica, alternadores, aerogeneradores y el secado solar del mineral
laterítico, todo englobado por el dominio de la Eficiencia Energética y Uso Racional de la
Energía (EEURE).
b) Documento emitido por el ministerio CITMA sobre las prioridades de investigación del
país:
P á g i n a | 123
�TESIS DOCTORAL
Con el objetivo de alcanzar la eficiencia y eficacia necesarias para satisfacer las necesidades
y dar solución a las distintas problemáticas del país, son establecidas por el CITMA un grupo
de áreas temáticas donde se enfocan variadas líneas de investigación en aras de mejorar los
distintos sectores económicos y sociales, este documento orienta la impulsión de
investigaciones en áreas tales como la producción de alimentos, la salud, energía, el
desarrollo de la industria y los servicios con valor agregado de la ciencia y la tecnología, las
ciencias sociales y humanísticas, medio ambiente, las ciencias básicas, las TIC y los
programas especiales identificado por el desarrollo de la ciencia y la tecnología para la
defensa, así como la actualización permanente de los conocimientos de la población, como
parte de la capacidad defensiva del país.
c) Informe desarrollado por el Ministerio de Educación Superior (MES) con relación a la
universidad cubana en el sistema nacional de innovación:
Este documento establece una breve mirada a la evolución de la economía cubana hasta la
actualidad, así como una detallada caracterización del sistema de innovación en cuba, la
evolución de la política científica y tecnológica, donde se logra identificar los principales
actores del sistema de ciencia e innovación tecnológica en Cuba. La Educación Superior con
la formación de profesionales en sus distintas modalidades constituyen base de este informe,
debido a que su pretensión está dirigida a resaltar la investigación científica y la práctica
laboral como parte de la formación profesional y su acercamiento al sistema de innovación,
por otro lado el posgrado en sus escenarios, liderado por la universidad como elemento
clave para el desarrollo de la ciencia, la tecnología y la innovación.
d) Documento “Informe del cumplimiento de los objetivos de trabajo por área de
resultado clave” de los cursos desde: 2008 – 2012:
Este es un documento de vital importancia, pues constituye un instrumento de evaluación del
cumplimiento de los objetivos trazados por el CEETAM, así como el desempeño de sus
miembros y colaboradores, este está dirigido a mostrar las fortalezas, insatisfacciones,
estrategias y evaluación en cada uno de las áreas de resultado clave como son: formación
del profesional, programas de la revolución, posgrado y capacitación de cuadros, ciencia e
innovación tecnológica, extensión universitaria, gestión integral de los recursos humanos,
gestión económica, aseguramiento material y defensa y protección.
e) Documento “Programa de superación de posgrado”:
P á g i n a | 124
�TESIS DOCTORAL
Otro material tenido en cuenta ha sido el programa de posgrado del CEETAM, pues en este
se recogen las principales temáticas en las cuales este centro de estudio tendrá acciones
concreta de transferencia y gestión del conocimiento, a partir de las necesidades propias del
radio de acción del centro de estudio, respondiendo por supuesto a las principales líneas de
trabajo en concordancia con las distintas modalidades de estudio de posgrado, como son los
cursos, diplomados, maestrías y doctorados.
f) Actas del Consejo Científico de la institución:
El análisis de estas actas, está dirigido principalmente a conocer elementos puntuales,
donde ha tenido incidencia el CEETAM relacionados con el balance de ciencia y técnica,
conferencia científico metodológica, agenda anual del consejo científico, estancias de
investigación en el extranjeros y la aprobación de proyectos CITMA, de todo ello es
desprendida una gran gama de acciones, acuerdos y resultados de vital importancia para el
centro de estudio y la institución misma, que tributan a la transferencia y gestión del
conocimiento.
g) Plan de resultado de los miembros y colaboradores del CEETAM:
Los miembros y colaboradores del centro de estudio deben emitir anualmente una
evaluación de sus planes de resultados individuales, de manera que son recogidos los
elementos de desarrollo individual, obtenidos a partir de los criterios de medidas y objetivos
previamente planificados para cada una de las áreas de resultados claves establecidas por
el Ministerio de Educación Superior (MES), derivándose hasta la planificación individual de
los profesores investigadores del centro de estudio.
h) Acta de la “Reunión Nacional de la Red de Eficiencia Energética del MES”:
Esta acta recoge los principales apuntes que rigen la política de trabajo en aras de mejorar la
eficiencia energética y uso racional de la energía en los centros de educación superior,
potencia acciones concretas de aplicación, gestión y transferencia de conocimiento para la
disminución de portadores energéticos en las instituciones universitarias, se centran las
pautas a seguir para una integración total de los centros de estudios de energías en el país y
dar solución a los problemas energéticos de su entorno.
i)
Documentos relacionados con proyectos de investigación:
Los documentos que rigen los proyectos de investigación reflejan que la actividad científica
del centro de estudio está organizada por proyectos vinculados con los siguientes dominios
de conocimiento: Optimización del régimen de explotación de los grupos electrógenos.
P á g i n a | 125
�TESIS DOCTORAL
Modelación, simulación y control de los circuitos de impulsión de agua fría y agua
caliente en hoteles para las condiciones de explotación en Cuba. Desarrollo de sistemas
para el diseño de redes de fluidos. Modelación de los enfriadores rotatorios. Impacto de la
inyección de energía eólica en las redes eléctricas. Diseño y fabricación de máquinas
eléctricas para pequeños aerogeneradores. Análisis de sistemas de potencias híbridos
aerogenerador-generador-diesel.
j)
Otros documentos que guardan relación con el Centro de Estudio de la Energía y
Tecnología de Avanzada de Moa:
Otros materiales que han contribuido en la realización de la investigación lo han sido
informes de la evaluación institucional llevada a cabo por el MES al Instituto Superior Minero
Metalúrgico de Moa, en octubre de 2009, donde fueron evaluadas todas las áreas de esta
institución incluyendo el CEETAM y su desempeño en el cumplimiento de los objetivos y
criterios de medida de las áreas de resultado clave. Otro material identificado lo constituyó el
banco de problemas reconocido y establecido por la institución, donde el CEETAM tiene una
participación protagónica en la solución de estas problemáticas. El programa de ahorro y uso
eficiente de electricidad en los servicios altos consumidores en la institución para identificar
el impacto de la inteligencia en el ámbito universitario, encabezado por el CEETAM fue otro
material tenido a consideración.
2. Documentos sobre el tema objeto de estudio: Artículos, tesis y libros de apoyo:
Para la investigación se han considerado un gran volumen de artículos científicos, tesis y
libros, por su diversidad sería bastante engorroso enunciarlas todas en este epígrafe dada la
magnitud bibliográfica consultada, en este apartado solo se hará referencia a aquellos
materiales que han tenido incidencia puntual en la aplicación de los métodos llevados a cabo
en la investigación, así como para la propia elaboración de los distintos instrumentos
aplicados en las técnicas desarrolladas. Los artículos publicados por (Burnett et al., 2004;
Cheung et al., 2007; Choy et al., 2004; Debenham y Clark, 1994; Henczel, 2000; Hidlebrand,
1995; Hylton, 2002; Iazzolino y Pietrantonio, 2005; Liebowitz et al., 2000; Pérez-Soltero,
2006; Roberts, 2008; Tiwana, 2000; Wiig, 1993) constituyen un basamento de relevante
importancia para la concesión de la configuración del escenario, y las distintas herramientas
aplicadas en este nivel, por otro lado en apoyo a la jerarquización del conocimiento las tesis
desarrolladas por (Betron, 1999; Cruz, 2009; Ferrer, 2009; Hurtado y Bruno, 2006; LópezHerrera, 2006; Lorite, 2008; Lucea, 2001; Muñoz, 2008; Z. Ramírez, 2007; Ramos, 2003;
Samper, 2005; Tous, June 2006) y los artículos publicados por (Astigarraga, 2004; Cruz,
P á g i n a | 126
�TESIS DOCTORAL
Senent, Melón, y Beltrán, 2003; Doménech y Romero, 1999; Graupera, 2000; Ishizaka y
Lusti, 2004; Jacinto, Izquierdo, y Pernas, 2005; Nemesio, Rebeca, y Néstor, 2001; Proctor,
1999; Saaty, 1980, 1990) y por último los libros escritos por (Legra-Lobaina y Silva-Diéguez,
2011; Martín, 2006; Riff, 2003); en los niveles Sistema de Gestión del Conocimiento y
Representación respectivamente fueron considerados materiales los escritos de los
siguientes autores (Abdi, 2009; Agarwal et al., 2007; Assent, Krieger, y Glavic, 2008; BaezaYates y Ribeiro-Neto, 1999; Borg y Groenen, 1997; Campos, 2007; Chen, Luo, y Parker,
1998; De Leeuw y Mair, 2008; Diaz, Castellanos, y Mallou, 1992; González, 2010; GuerreroCasas y Ramírez-Hurtado, 2002; Hartigan y Wong, 1979; Hernández Valadez, 2006; Jain,
Duin, y Mao, 2000; Jain y Flynn, 1966; Kessler, 2007; Kruskal, 1964a, 1964b; Linares, 2001;
López-González y Hidalgo-Sánchez, 2010; López y Herrero, 2006; Moore, 2001; Nonaka y
Takeuchi, 1995; Nonaka y Takeuchi, 1999; O’Toole, Jiang, Abdi, y Haxby, 2005; Priego,
2004; Queen y Some, 1967; Torguerson, 1952). Todo este gran compendio de materiales ha
contribuido al desarrollo del modelo de Red de Inteligencia Compartida para la transferencia
del conocimiento y su aplicación a través del caso de estudio recogido en la memoria escrita
de la investigación.
III.1.3- Materiales relacionados con los recursos humanos
1.
Miembros y colaboradores del CEETAM:
Las personas o actores que en gran medida han tenido una activa participación en todo el
proceso investigativo, constituyen también parte de los materiales empleados, ellos han
propiciado el desenvolvimiento de todo el trabajo desarrollado. Son considerados miembros
del CEETAM a aquellas personas que constituyen plantilla a tiempo completo del centro de
estudio, aquellas personas que responden por el nivel administrativo organizacional y que a
su vez realizan investigaciones o son responsables de líneas de investigación y los
colaboradores son las personas que pertenecen a otros departamentos docentes que
investigan sobre las líneas establecidas por el centro de estudio, la constitución de ambos se
refleja a continuación en la tabla 5:
Actor
Grado o categoría
científica
Categoría
docente
Ocupación
Especialista en
modelación
matemática,
simulación y
metodología de la
investigación
Doctor en ciencias
técnicas
Profesor Auxiliar
Miembro (Director del
centro de estudio)
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�TESIS DOCTORAL
Especialista en
gestión total eficiente
de la energía
Especialista en
transferencia de calor
y transporte
neumático
Especialista en
termodinámica y
climatización
Especialista en
procesos mecánicos y
energía eólica
Especialista en
beneficio del mineral
Especialista en
telecomunicaciones
Especialista en
secado de mineral con
el uso de energía
solar térmica
Especialista en
procesos
electromecánicos
industriales
Especialista en
inteligencia artificial
aplicado a los
procesos industriales
Especialista en
máquinas eléctricas
Especialista en
mecánica de fluidos y
máquinas de flujo
Especialista en
procesos energéticos
industriales
Especialista en
estudios del petróleo
Especialista en
transporte industrial
Especialista en
mantenimiento y
análisis de fluidos
Especialista en
telecomunicaciones y
algoritmos
Especialista en
procesos hidráulicos
Doctor en ciencias
técnicas
Profesor Auxiliar
Miembro
(Responsable de
líneas de
investigación - LI -)
Doctor en ciencias
técnicas
Profesor Titular
Miembro
(Responsable de LI)
Doctor en ciencias
técnicas
Profesor Auxiliar
Miembro
(Responsable de LI)
Master en ciencias
Profesor Auxiliar
Miembro
(Responsable de LI)
Doctor en ciencias
técnicas
Profesor Titular
y académico
Ingeniero
Adiestrado
Master en ciencias
Profesor Auxiliar
Colaborador (profesor
investigador)
Doctor en ciencias
técnicas
Profesor Titular
Colaborador (profesor
investigador)
Doctor en ciencias
técnicas
Profesor Titular
Colaborador (profesor
investigador)
Doctor en ciencias
técnicas
Profesor Auxiliar
Colaborador (profesor
investigador)
Doctor en ciencias
técnicas
Profesor Titular
Colaborador (profesor
investigador)
Doctor en ciencias
técnicas
Profesor Titular
Colaborador (profesor
investigador)
Doctor en ciencias
técnicas
Doctor en ciencias
técnicas
Profesor Auxiliar
Profesor Titular
Miembro
(Responsable de LI)
Miembro (Técnico de
las TIC)
Colaborador (profesor
investigador)
Colaborador (profesor
investigador)
Master en ciencias
Profesor Auxiliar
Colaborador (profesor
investigador)
Ingeniero
Profesor Auxiliar
Colaborador (profesor
investigador)
Doctor en ciencias
técnicas
Profesor Titular
Colaborador (profesor
investigador)
P á g i n a | 128
�TESIS DOCTORAL
industriales
Especialista en diseño
mecánico
Especialista en
diagnóstico energético
Doctor en ciencias
técnicas
Doctor en ciencias
técnicas
Profesor Titular
Profesor
Asistente
Colaborador (profesor
investigador)
Colaborador (profesor
investigador)
Tabla 5. Actores con sus elementos característicos, participantes en el proceso investigativo.
2.
Grupo de expertos:
Dentro de la jerarquización del conocimiento es usado un grupo de personas consideradas
expertas en el ámbito de la Eficiencia Energética y Uso Racional de la Energía (EEURE), en
este sentido son seleccionados los expertos de acuerdo a sus conocimientos y experiencias
en el trabajo investigativo en el dominio de la EEURE, tienen amplia participación en
eventos, publicaciones, congresos, etc. Todos presentan más de 15 años de experiencia en
el trabajo como investigadores y docencia, en la siguiente tabla se relacionan estos expertos.
No.
E1
E2
E3
E4
E5
E6
E7
E8
E9
E10
E11
Especialidades
(Dr. C.) Especialista en estudios del petróleo
(Dr. C.) Especialista en inteligencia artificial aplicado a los procesos industriales
(Dr. C.) Especialista en gestión económica energética
(Dr. C.) Especialista en diagnóstico energético
(Dr. C.) Especialista en máquinas eléctricas
(Dr. C.) Especialista en gestión total eficiente de la energía.
(Dr. C.) Especialista en secado de mineral con el uso de energía solar térmica
(MSc.) Especialista en procesos mecánicos y energía eólica
(Dr. C.) Especialista en diseño mecánico
(MSc.) Especialista en procesos eléctricos y energía eólica
(Dr. C.) Especialista en transferencia de calor y transporte neumático
Tabla 6. Relación de expertos.
Todos graduados de ingeniería eléctrica, ingeniería mecánica e ingeniería electromecánica
respectivamente, la mayoría de ellos son doctores en ciencias que guardan un estrecho vínculo
con áreas de conocimientos sobre la EEURE.
Para seleccionar los expertos se toma como criterio la evaluación del coeficiente de
competitividad (K) de cada candidato, para esto el autor de este trabajo se apoya en el
cuestionario que se encuentra en el anexo 12, donde se solicita el nivel que considera según
el grado de conocimiento sobre EEURE, en una escala del 0 al 10, es decir el conocimiento
sobre el tema va creciendo de menor a mayor.
P á g i n a | 129
�TESIS DOCTORAL
3.
Equipo de desarrollo:
Las personas que contribuyeron al desarrollo del sistema de soporte tecnológico estuvieron
constituidas por un ingeniero informático y un analista de sistema, el criterio de su selección
estuvo sostenido por la experiencia en el campo de la programación e ingeniería de software
respectivamente, su misión estuvo acentuada en garantizar la funcionalidad del sistema a
partir de las ideas y proyecciones del autor de la investigación.
III.1.4- Materiales relacionados con las tecnologías (TIC)
El desarrollo de la investigación ha sido apoyado con diversas herramientas y equipamientos
informáticos, los cuales han servido tanto para el procesamiento de los datos, como para
representar resultados del proceso investigativo, a continuación se relacionan estos
materiales:
1.
Para el procesamiento de los datos en el caso de estudio:
La herramienta informática utilizada para el procesamiento de los datos fueron los software
que ofrece Microsoft, específicamente el Microsoft Excel 2010 del paquete de Microsoft
OFFICE 2010, ya que para los análisis de frecuencia de respuesta a las preguntas
realizadas en las encuestas es más que suficiente la utilización del mismo.
En el caso de la representación del sistema de soporte tecnológico para corroborar y
comparar en etapas de prueba del sistema, fueron usados para el Escalamiento
Multidimensional por sus siglas en inglés (MDS) la aplicación del Paquete Estadístico para
las Ciencias Sociales con sus siglas en inglés SPSS (Statistical Package for the Social
Sciences) versión 11.5.1, esta herramienta permite realizar diversos análisis estadísticos y
dentro de ellos el análisis de escalas y específicamente el MDS, ello sirvió para encontrar la
estructura de un conjunto de medidas de distancia entre los usuarios. Esto se logra
asignando las observaciones a posiciones específicas en un espacio de dos dimensiones de
modo que las distancias entre los puntos en el espacio concuerden al máximo con las
disimilaridades dadas.
En el análisis de clúster para los usuarios del sistema de igual manera para tener una base
de comparación en el período de prueba del sistema también fue usado el Matlab versión
7.12 (R2011a), esta es una potente herramienta de análisis matriciales, modelación y
simulación, el cual sirvió para determinar los cálculos de similitud y distancia euclidiana en
conjunto con el software Matemática para Diseño asistido por Computadora (MathCAD
versión 15.0) y así determinar el nivel de compatibilidad de estos usuarios.
P á g i n a | 130
�TESIS DOCTORAL
2.
Para representación de mapas, diagramas y otros:
En la realización del mapa que representa las fuentes y topografía de conocimiento que recoge
las personas que más conocimientos tienen respecto a las líneas de trabajo o investigación de la
organización, ya sea fuera o dentro de esta, se toma el Microsoft Word 2010 como herramienta
para su elaboración, debido a la facilidad de uso y sencillez de su confección. Por otro lado el
MathCAD también es usado para confeccionar un mapa que representa la concentración de
conocimientos en el centro de estudio.
Para el sociograma de conocimiento es usado el software AGNA, esta es una aplicación
freeware (libre) diseñada para análisis de redes sociales, sociometría y análisis secuencial,
esta aplicación permite la representación de la interrelación de los elementos, en este caso
los actores que intervienen en el proceso, ello se realiza a partir de datos matriciales
obtenidos en el transcurso investigativo.
En el desarrollo de distintos diagramas que representan liderazgos, entre otros, se considera
para su uso el Dokeos Mind y el Mindjet MindManager versión 8.0.217, estas herramientas
son de vital importancia para el desarrollo de estas representaciones, debido a que permiten
diversos elementos de diseño con los que se logran enlazar los distintos componentes de
estos esquemas de forma original.
Para representar a los actores por líneas de investigación se usó la aplicación “Aduna
Clúster Map Viewer” contiene la funcionalidad para crear visualizaciones de colecciones de
objetos jerárquicamente clasificados, denominados también jerarquías de concepto. El
mapa, diagrama o biblioteca se forma por el juego de clases declaradas, usada de esta
manera para crear la visualización. Este software presenta una interface de usuario intuitiva
desarrollada en java que permite de forma dinámica interactuar con el usuario, mostrando
gráficamente los resultados de los clúster formados a partir de la interpretación de un fichero
de datos en XML.
Para representación de varios mapas conceptuales y esquemas, ha sido utilizado el
CmapTools una potente herramienta para el desarrollo de representaciones como medios de
descripción y comunicación de conceptos, su uso se concibe para personalizar la interrelación
conceptual de los elementos terminológicos de las principales áreas de conocimiento que
definen la EEURE, la inteligencia en las organizaciones, así como los diagramas que
representan la estructura cognitiva capitular de la investigación.
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3.
Para el soporte tecnológico:
Otros materiales empleados lo fueron las herramientas para implementación y desarrollo
(creación de códigos, programación), en este caso es muy útil el uso del PHP (Personal
Home Page) Designer, debido a las posibilidades que brinda esta herramienta en cuanto a la
inyección de códigos en PHP embebido en el código HTML. Cómo servidor Web el Apache
Server y por su fácil integración con este el MySQL como gestor de base de datos. El
framework de desarrollo usado es el CodeIgniter, puesto que se encuentra bajo la licencia
Open Source (GNU/GPL), o sea sobre la base de sistemas libres y de código abierto, así
como las potencialidades que presenta.
La reutilización de códigos y aplicaciones open source y libres ha sido una de las políticas
esenciales para el desarrollo del soporte tecnológico de la investigación, por las ventajas que
ello proporciona, el Sphider es un ejemplo conciso, este ha sido utilizado como un motor de
búsqueda, recuperación e indexado de información dentro del sistema de soporte para la red
de inteligencia compartida.
Otro material que juega un rol protagónico en el desarrollo e implementación del sistema de
soporte tecnológico, lo constituyen las librerías JavaScript que ofrece el ExtJS, esta
tecnología propició el desarrollo de las distintas interfaces para entrada y salida de datos en
el sistema.
La infraestructura existente en los departamentos de informatización y CEETAM garantizan
la ejecución y procesamiento de las tareas desempeñadas en todo el proceso de
investigación. Los locales y medios de cómputo de la institución, sirvieron como escenarios
de intercambio y recurso expositivo en todas las etapas de la investigación.
3. Para determinar las importancias relativas en la jerarquización del conocimiento:
En la organización del conocimiento por orden de prioridad se usa el software Expert Choice,
esta herramienta permite realizar el análisis de manera muy intuitiva, mostrando los criterios
y alternativas de mayor prioridad, así como la inconsistencia del mismo, la misma brinda la
posibilidad de realizar el análisis individual por cada uno de los expertos y así también el
análisis combinado del resultado de los criterios de todos los expertos, es una herramienta
muy difundida y utilizada en el mundo de las decisiones multicriteriales. Muchos negocios y
agencias de gobierno en todo el mundo utilizan Expert Choice para estructurar, justificar y
optimizar decisiones grupales críticas. Expert Choice se utiliza en muchos tipos de
aplicaciones, entre las que se incluyen las siguientes:
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Asignación de Recursos.
Gestión de Recursos Humanos.
Planificación Estratégica Gestión de Portafolio Tecnológico.
Gestión de Producción y Operaciones Análisis Costo / Beneficio.
Toma de Decisiones Médicas.
III.2- Métodos y técnicas utilizados en la investigación
Este acápite recogerá todo el bagaje estructural metodológico, que sustenta esta
investigación, donde intervienen variados campos y disciplinas como son la organización,
representación y gestión del conocimiento y la recuperación de la información, entre otros
campos, que permitirán sustentar el proceso investigativo, así como el resultado que se
deriva del mismo.
El estudio puede caracterizarse como descriptivo, en tanto pretende describir situaciones y
eventos, mediante métodos teóricos, la relación existente entre los principales elementos
tratados en la introducción, y se desarrolla a partir de los principios de la investigaciónacción, al brindar la posibilidad de adquirir colaborativamente conocimientos sobre el trabajo
compartido y la importancia de la gestión de información, conocimiento dentro de la
organización y su ambiente, de manera que permita transformarlos en inteligencia para
lograr resultados en beneficio del entorno organizacional.
La propia estructuración de una red de inteligencia dentro de la organización y su entorno,
sus intereses encaminados a fortalecer el capital humano y su reconocimiento como
portadores de conocimientos y experiencias importantes se consolida a través de un análisis
exhaustivo. De esta manera, se pueden conseguir las oportunidades que brinde el ambiente
competitivo y así contribuir al desarrollo socioeconómico de las organizaciones y que esto
revierta en la solución de los problemas de una región.
Esta investigación utiliza una combinación de distintos métodos, empíricos, teóricos y
matemáticos, seleccionados entre todos aquellos mencionados en el Estado del Arte en el
capítulo II, y se articula en tres bloques por ser los pilares sobre los que se va a construir la
red de inteligencia compartida que se pretende estos son: necesidades de la organización,
creación del sistema de toma de decisiones y construcción de un sistema de gestión del
conocimiento.
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III.2.1- Conformación del Modelo de Red de Inteligencia Compartida Organizacional
Se presenta el prototipo de Modelo de Red de Inteligencia Compartida Organizacional
(MORICOO) orientado a generar ventajas en la compartición y socialización del
conocimiento, así como su organización y gestión de manera sustentables.
III.2.1.1- Fundamentación del Modelo de Red de Inteligencia Compartida
En las organizaciones es concebible encontrarse con la necesidad de innovar y erigir nuevos
patrones organizativos, que les permitan escalar en el complejo contexto global y económico.
Desde la antigüedad, las organizaciones han despertado especial interés en la búsqueda de
la excelencia y la evolución tanto colectiva como individual. Actualmente los retos que se
vislumbran por las crisis, la competitividad y la posibilidad de obtener factores diferenciales,
han marcado la necesidad de dar soluciones a problemáticas cada vez más complejas,
reduciendo indicadores de relevante importancia. Es por ello que se necesita la inteligencia,
no de un solo individuo, sino de comunidades de individuos.
Las personas en su cotidianeidad interactúan de forma natural con el medio y con las demás
personas cercanas, tanto en su entorno personal como profesional dentro de las
organizaciones y fuera de etas. Estas relaciones entre personas está identificada por la
sociedad humana, donde se han involucrado en cambios profundos, actualmente se basan
en nuevas formas de interacción, y para ello las TIC sirven de un importante mediador,
gracias a las herramientas disponibles, que han aportado mayor velocidad, facilidad y
fiabilidad a la comunicación.
Uno de los aspectos más relevantes en el proceso de interacción social o socialización, es la
ampliación de la cantidad y calidad de la información y el conocimiento disponible, donde las
organizaciones pueden nutrirse para su desempeño en el cumplimiento de su rol social.
Como resultado de la inteligencia colectiva o compartida con el apoyo de las TIC surge una
actualización del concepto de trabajo cooperativo, donde su principal objetivo estará centrado en
una productividad compartida, que sobrepasa con gran diferencia el marco de la inteligencia
individual. Ello en esencia es producto de lo que varios actores pueden lograr conjuntamente sin
necesidad de encontrarse en un mismo lugar físicamente. Esta colaboración de inteligencias
para el desarrollo de conocimiento, incentiva exponencialmente la creatividad, potenciando a su
vez la inteligencia individual, es evidente que este escenario es un hito en que las organizaciones
deben basarse para su perfeccionamiento y obtener mejores resultados en sus metas y
objetivos.
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Cada minuto cuenta y en cada organización pueden suceder muchas cosas en cada hora,
casi tantas como las horas totales de todos los cerebros disponibles aportando valor (Kogan,
2010). Por tanto para ello es necesario un modelo que responda a todos los criterios
anteriormente planteados, avalados por las ventajas que ello significaría para las
organizaciones en su desempeño.
III.2.1.2- Complementos del Modelo de Red de Inteligencia Compartida
El impacto de la aplicación del conocimiento en aras de solucionar problemas en el ámbito
organizacional constituyen rasgos de inteligencia; compartirla es una manera de establecer
colaborativamente capacidades y principios, dirigidos a evolucionar hacia un escenario de
mayor complejidad para alcanzar un rendimiento intelectual mejorado.
Este apartado relaciona la génesis y los objetivos del Modelo de Red de Inteligencia
Compartida, desmenuzando cada una de sus partes de manera descriptiva para su mejor
entendimiento y aplicación.
III.2.1.2.1- Génesis del Modelo de Red de Inteligencia Compartida
El modelo (Figura 11) surgió del análisis de diferentes casos, utilizando un criterio sistémico,
el cual permitió comprender la necesidad de la estructura del modelo.
El modelo pretende ser un esquema de integración de los procesos de recolección, análisis,
interpretación y diseminación como elementos identificativos de inteligencia, este se enmarca
sobre la base de la configuración del escenario a través del diagnóstico, así como la
organización y gestión del conocimiento. Se soporta en la Tecnologías de la Información y
las Comunicaciones, que permite integrar conjuntos de datos, información, conocimientos e
inteligencia provenientes de diferentes fuentes (internas o externas).
Este modelo persiste sobre la base del ciclo que describen las actividades que permiten
detectar, seleccionar, organizar, filtrar, usar y presentar, el conocimiento relativo a los
hechos, eventos, actividades, investigaciones, publicaciones, cambios tecnológicos, de
mercado, teniendo en consideración las transformaciones del entorno en la organización. Ha
de mantener a todos los participantes informados para que la organización pueda controlar y
reaccionar con conocimiento ante los objetivos y metas propuestos por esta.
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Figura 11. Representación gráfica del modelo.
La etapa establecida como configuración del escenario (figura 12) nació de la necesidad de
analizar la situación actual y la proyección futura de los activos de conocimiento y
capacidades de la organización, orientados a satisfacer distintos escenarios de acción, los
cuales establecen las diferentes fuerzas generadoras de datos, información, conocimiento e
inteligencia, junto con el establecimiento de una visión del potencial actual y futuro sobre el
cual se basará la detección y selección de los elementos estratégicos de la organización.
Figura 12. Representación gráfica de la sección configuración del escenario.
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El segundo momento (figura 13) recoge la importancia del conocimiento lo que posibilita
organizar por orden de prioridad el conocimiento dentro de la organización, como resultado
de esto brinda la posibilidad de desarrollo de una estrategia de conocimiento organizado, o lo
que a criterio del autor ha denominado jerarquización del conocimiento, a través de un
modelo jerárquico de organización de conocimiento.
Figura 13. Representación gráfica de la jerarquización de conocimiento.
La tercera (figura 14) etapa ha sido comprendida en el contexto de las necesidades y
proyecciones establecidas en las dos primeras etapas vinculadas con el conocimiento,
identificando el nivel de adaptación de las tecnologías necesarias para la evolución de un
Sistema de Gestión de Conocimiento sobre la base de la interacción de tres componentes
fundamentales, como son el humano, el organizacional y el tecnológico como criterios de
integración en el proceso.
Figura 14. Representación gráfica del Sistema de gestión de conocimiento.
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La etapa final de representación (figura 15), es necesaria debido a que la visualización de los
resultados obtenidos es de vital importancia, ya sea desde el punto de vista valorativo, como
desde el punto de vista de percepción de los resultados, a través del apoyo de las
Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, además permite enlazar a cada uno de
los participantes, brindando la posibilidad de compartir conocimiento, información, establecer
comunidades colectivas de conocimiento, exponer las experiencias, o sea sus conocimientos
llevados a la práctica, todo ello constituye una forma de diseminar el conocimiento llevado a
la acción por los distintos participantes en la Red de Inteligencia Compartida.
Figura 15. Representación gráfica de la sección de representación.
III.2.1.2.2- Objetivos del Modelo de Red de Inteligencia Compartida
El modelo en su conjunto, tiene como objetivo fomentar el desarrollo de la inteligencia
colectiva a través de la acción individual de cada uno de los actores miembros y
colaboradores de la organización, ellos constituyen las bases colectivas basadas en el
conocimiento y en la cultura que esta posee, donde las acciones sean implementadas con un
criterio evolutivo de desarrollo incremental y de generación de ventajas competitivas, y para
ello es necesario realizar un completo análisis de todos los elementos, tanto internos como
externos de la organización.
En esencia el objetivo del modelo estará enmarcado por elementos de vital importancia en la
organización como se relacionan a continuación:
•
Capturar y reusar conocimiento, debido a que este se encuentra embebido en los
distintos componentes de la organización.
•
Capturar y compartir lecciones aprendidas desde la práctica, esto está dirigido
específicamente al conocimiento generado por la experiencia, el cual puede ser
adaptado por uno o varios actores para su uso en nuevos escenarios.
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•
Estructurar y mapear las necesidades de conocimiento, que permita apoyar los
esfuerzos en el desarrollo de nuevos conocimientos.
•
Sintetizar y compartir conocimiento, de manera que permita aprovechar las fuentes de
información y conocimiento internas y externas.
•
Identificar fuentes y redes de experiencia que permita capturar y desarrollar el
conocimiento, y de esta manera visualizar y acceder de mejor forma a la experticia,
facilitando con ello la conexión entre los actores que poseen el conocimiento y
aquellos que lo necesitan.
III.2.1.3- Estructura del Modelo de Red de Inteligencia Compartida
La estructura del modelo está integrada en cuatros secciones que permiten de manera
lógica expresar su contenido, o sea las subestructuras que componen cada una de estas
secciones, y que se presentan sus características en el capítulo tres de la investigación, ellos
son:
I.
Configuración del escenario.
a) Preparación del escenario o detección de necesidades.
b) Participación colectiva o taller participativo.
c) Criterios de medición de los métodos y técnicas.
d) Actividad interactiva.
e) Mapeo del conocimiento.
II.
Jerarquización del conocimiento.
a) Definición de los participantes.
b) Información requerida.
c) Estructuración del modelo jerárquico.
d) Evaluación del modelo jerárquico.
e) Resultados del modelo jerárquico.
f)
III.
Conocimiento organizado.
Sistema de Gestión del Conocimiento.
a) Planificación del componente humano, organizacional y tecnológico.
b) Organización del componente humano, organizacional y tecnológico.
c) Implementación del componente humano, organizacional y tecnológico.
d) Control del componente humano, organizacional y tecnológico.
IV.
Representación.
a) Estructura tecnológica para visualización del conocimiento.
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Figura 16. Diagrama que describe la estructura del modelo.
Como se muestra en la figura 16, queda expuesta la estructura del Modelo de Red de
Inteligencia Compartida, con cada una de las secciones y subsecciones de los elementos
constructivos del modelo.
III.2.1.4- Metodología para la detección de las necesidades de la organización
La razón de ser de cualquier sistema vinculado con la información y el conocimiento en una
organización son los actores, o sea las personas que se encargan de manipular los procesos
que la sustentan, y estas personas en esencia son los usuarios de estos sistemas, ellos
constituyen el principio y fin del ciclo de transferencia de la información y conocimiento; por
tanto tener en cuenta las necesidades de la organización es parte de la conformación de un
escenario viable para el desarrollo de inteligencia en este ámbito.
Por tales razones estas necesidades comprenden la identificación de los conocimientos que
definen un dominio determinado, así como los elementos que se desprenden de la
necesidad informativa y formativa, los activos del conocimiento, sus características y
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ubicaciones, los vacíos de conocimiento, el flujo del conocimiento, las redes de
conocimiento, topografías de conocimiento entre otras; todo ello contribuye a determinar la
eficiencia y habilidad de transferir el conocimiento en la organización.
III.2.1.4.1- Descripción general de los métodos, técnicas y variables empleadas
Para la configuración del escenario o detección de necesidades, fue esencial el uso de
varios métodos y técnicas cualitativas apoyadas en procedimientos cuantitativos en el
procesamiento de algunas de ellas. La selección de la muestra para el estudio de caso fue
intencional, transcurre en un proceso dinámico a medida de los objetivos de la investigación.
III.2.1.4.1.1- Métodos y Técnicas
Fueron utilizadas técnicas como la observación, el grupo focal, entrevistas y encuestas,
todas ellas permitieron reunir una importante cantidad de información.
Fueron empleados los siguientes métodos:
La observación participante porque resulta especialmente importante, al permitir
observar a las personas interactuando y desarrollando su trabajo de manera natural.
Encuestas (anexo 4 y 5) para recoger datos específicos en función de distintas
variables, que se detallarán más adelante, a través de diversas preguntas, abiertas,
cerradas, dicotómicas, todas estas fueron codificadas, realizando su indización para
facilitar el análisis de los resultados, brindando la posibilidad de que se puedan
obtener el criterio amplio y abierto de las personas involucradas en el proceso de
investigación, como fueron los miembros y colaboradores del CEETAM descritos en
el epígrafe de materiales relacionados con los recursos humanos. Para la confección
de estas encuestas, además de la metodología de Burnett, Illingworth, et al. (2004) se
tomaron ideas de otras metodologías como las de Liebowitz, Rubenstein-Montano, et
al. (2000) (anexo 3) y otros como (Cheung et al., 2007; Pérez-Soltero, 2006; Roberts,
2008) a la hora de realizar las preguntas, por supuesto adaptándolas a los objetivos
que se persiguen. Estas encuestas tienen la ventaja de ser flexibles, o sea pueden
ser adaptadas teniendo en cuenta nuevos objetivos.
Cuestionario de autovaloración (anexo 12) para la selección de los expertos que
intervendrán en el proceso de desarrollo del modelo jerárquico de organización de
conocimiento, tomando como patrón algunos elementos que describe el método
Delphi, y de esta manera determinar el grado de competencia de las personas
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consideradas expertas en las temáticas que se analizan en el caso de estudio. En la
selección de los expertos, este cuestionario de autovaloración está constituido por
dos preguntas fundamentales, acerca del nivel de conocimiento y el grado de
influencia que han tenido las fuentes y criterios acerca del tema que se estudia.
Grupo Focal (Focus Group) es una técnica que permite a través de las discusiones y
opiniones conocer cómo piensan los participantes (miembros y colaboradores del
CEETAM) respecto a una temática determinada (en este caso la Eficiencia Energética
y Uso Racional de la Energía), esta técnica se usa conjuntamente con las reuniones y
talleres que se encuentran en los anexos 6, 8, 9 y 10. El taller participativo (anexo 10)
estructurado y concebido para tener un espacio de intercambio entre los miembros y
colaboradores del CEETAM.
Las entrevistas elaboradas (anexos 7 y 11) serán hechas a los miembros y
colaboradores del CEETAM, la entrevista del anexo 7 está dirigida al director del
centro de estudio, y la del anexo 11 a los responsables de líneas de investigación y
profesores investigadores
(miembros
y colaboradores del CEETAM).
Estas
entrevistas dan la posibilidad de insertar cambios en caso de que sea necesario, es
decir son flexibles teniendo en cuenta los objetivos que persiguen.
Cada encuesta empleada y descritas en los anexos 4 y 5, como ha quedado dicho, obedece
a diferentes necesidades, lo que origina que en cada caso se utilicen diferentes tipos de
preguntas. En ambas, se incluyen tanto preguntas cerradas como abiertas.
Las preguntas cerradas son fáciles de codificar y preparar para su análisis. Por lo tanto
requieren un menor esfuerzo por parte de los encuestados, estos no tienen que escribir o
verbalizar conceptos, sino simplemente seleccionar la alternativa que describa mejor su
respuesta. Responder una encuesta con este tipo de preguntas toma menos tiempo que
responder preguntas abiertas. La principal desventaja de las preguntas cerradas es que
limitan las respuestas de los encuestados, y en ocasiones ningunas de las opciones
describen con exactitud lo que las personas tienen en mente, o sea no siempre se captura lo
que pasa por la cabeza de los sujetos.
Las preguntas abiertas son particularmente útiles cuando no tenemos información sobre las
posibles respuestas de las personas o cuando esta información no es suficiente. También
sirven en situaciones donde se desea profundizar en algún tema. Su mayor desventaja es
que son más difíciles de codificar, clasificar y preparar para su análisis. Además algunas de
las personas pueden tener dificultades para expresarse oralmente y por escrito, lo que puede
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traer como consecuencia que no puedan responder con precisión lo que realmente desean o
generar confusión en sus respuestas. También responder a preguntas abiertas requiere de
un mayor esfuerzo y tiempo.
En las preguntas cerradas las respuestas van acompañadas de su valor numérico
correspondiente, o sea, han sido precodificadas. En las preguntas abiertas no se puede dar
una precodificación, la codificación se realizará posteriormente, una vez que se tengan las
respuestas.
III.2.1.4.1.2- Variables consideradas en las encuestas
La elección de las variables consideradas en las encuestas de los anexos 4 y 5, han sido
identificadas de acuerdo con el criterio del autor, tomando como referencia a otros autores
como (Burnett et al., 2004; Cheung et al., 2007; Iazzolino y Pietrantonio, 2005; Liebowitz et
al., 2000; Pérez-Soltero, 2006; Roberts, 2008). Para el cuestionario 1 (anexo 4), se han
considerado las variables 1 a 20, 22, 23, 24, 33, 34, 35 y 36. Para la encuesta 2 (anexo 5),
se han aplicado las variables, 21 y de la 25 a la 32.
a) Relación de las variables
1. Aspectos personales.
2. Grado científico y/o académico (si es una institución académica o de investigación
científica).
3. Categoría docente (si es una institución académica).
4. Temática principal en la que trabaja.
5. Conocimiento de la temática.
6. Nombre de la actividad que realiza.
7. Tiempo de duración de la actividad.
8. Experiencia de trabajo.
9. Idioma que puede usar.
10. Localización de fuentes de conocimientos.
11. Utilización de fuentes de información.
12. Comunicación de los resultados de las investigaciones.
13. Disposición para compartir conocimientos e información.
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14. Generación y transferencia de conocimiento.
15. Nivel de instrucción.
16. Flujo de información.
17. Flujo de conocimiento.
18. Conocimientos perdidos.
19. Actores claves dentro y fuera de la organización.
20. Situación actual de la información.
21. Categorías de conocimientos.
22. Procesos claves.
23. Liderazgo.
24. Uso de las TIC en la gestión del conocimiento.
25. Concepto de información y conocimiento.
26. Importancia de información y conocimiento.
27. Gestión del conocimiento.
28. Servicios de la gestión del conocimiento.
29. La tecnología en la gestión del conocimiento.
30. Procesos claves para la gestión del conocimiento.
31. Obstáculos para la gestión del conocimiento.
32. Distribución y procesamiento del conocimiento.
33. Importancia de la detección de necesidades.
34. Grado de compromiso.
35. Planificación estratégica.
36. Necesidades de conocimiento.
b) Descripción de las variables:
Variable 1- Aspectos personales: En esta variable se definirá el nombre y apellidos, la
dirección particular, el correo electrónico y el teléfono del encuestado, estos datos se
recogerán en la pregunta 1 del cuestionario 1 y 2, anexos 4 y 5.
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Variable 2- Grado científico y/o académico: esta variable tendrá en cuenta si el encuestado es
master o doctor si es que pertenece a alguna institución académica o ha tenido alguna formación
de este tipo, estos datos se recogerán en la pregunta 7 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 3- Categoría docente aquí se tendrán en cuenta si son instructores, asistentes,
auxiliar, titulares o consultantes, de igual manera si pertenecen a alguna institución
académica. Estos datos se recogerán en la pregunta 9 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 4- La variable
temática principal recoge la información sobre las materias
fundamentales en las que centran sus investigaciones, trabajos, etc., de las cuales dependen
mayormente sus necesidades de información. Las temáticas están relacionadas con las
actividades que desarrolla el usuario, estos datos se recogerán en las preguntas 10, 11 y 12
del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 5- Conocimiento de la temática: Se tiene en cuenta los trabajos publicados en fuentes
nacionales e internacionales, si ha recibido premios o reconocimientos por su actividad, estos
datos se recogerán en las preguntas desde la 21 a la 24 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 6- Nombre de la actividad: Con esta variable se recoge información acerca del
nombre del proyecto en el cual está implicado el encuestado, estos datos se recogerán en
las preguntas 13, 14, 16 y 17 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 7- Tiempo de duración de la actividad: Tiempo para la ejecución de los proyectos
que define el tiempo que debe durar el servicio de información sobre los mismos, estos
datos se recogerán en las preguntas 15 y 18 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 8- Experiencia de trabajo: Se mide por la cantidad de años de trabajo, además de la
participación en eventos nacionales e internacionales y las investigaciones desarrolladas
teniendo en cuenta su línea investigativa, estos datos se recogerán en la pregunta 19 del
cuestionario 1, anexo 4.
Variable 9- La variable idioma que puede usar: permite valorar competencias y
disponibilidades de los recursos humanos,
y
valorar hasta qué punto pueden generar
conocimiento ya que posibilita diversificar la manera de gestionar el conocimiento al poder
incluir fuentes de información en diferentes idiomas, estos datos se recogerán en la pregunta
20 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 10- Localización de fuentes de conocimiento: Se busca información acerca de otras
personas, dentro de la institución, que trabajan su misma temática con el objetivo de identificar
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otros posibles colaboradores y para conformar el mapa de conocimientos dentro de la
organización, estos datos se recogerán en la pregunta 35 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 11- Utilización de fuentes de información se busca identificar las fuentes de
información que usualmente utilizan las personas para una mejor gestión del conocimiento,
entre ellas Internet, bibliotecas, otros sitios en la Intranet corporativa, otras universidades,
otros investigadores, otras organizaciones, etc., estos datos se recogerán en la pregunta 39
del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 12- Comunicación de los resultados de las investigaciones en esta variable se pregunta
si existe esta comunicación y cuáles son los mecanismos que se utilizan para llevarla a efecto,
estos datos se recogerán en las preguntas 29 y 30 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 13- Disposición para compartir conocimientos a partir de esta variable se conoce si
están o no dispuestos a compartir los conocimientos adquiridos. Estos datos se recogerán en
la pregunta 40 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 14- Generación y transferencia de conocimiento aquí se identificará los mecanismos
que utilizan para generar y transferir el conocimiento. Estos datos se recogerán en las
preguntas 41 y 42 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 15- Nivel de Instrucción esta variable tendrá en cuenta si el encuestado es Técnico
Medio, Licenciado e Ingeniero. Estos datos se recogerán en la pregunta 8 del cuestionario 1,
anexo 4.
Variable 16- Flujos de información esta variable recoge datos acerca de dónde proviene y a
dónde va la información que generan los investigadores, en qué formato está y dónde se
registra. Estos datos se recogerán en las preguntas desde la 43 a la 45 del cuestionario 1,
anexo 4.
Variable 17- Flujos de conocimientos esta variable dará como resultado quienes son las
personas más consultadas. Estos datos se recogerán en las preguntas 36 y 37 del
cuestionario 1, anexo 4.
Variable 18- Conocimientos perdidos esta variable recoge cuáles son los tipos de preguntas,
relacionadas con su línea de investigación o de trabajo, a las que no le encuentran
respuestas. Estos datos se recogerán en la pregunta 51 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 19- Actores claves dentro y fuera de la organzación: en esta variable se pretende
conocer cuáles son las personas que mayor información tienen y cuáles poseen un mayor
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caudal de conocimiento sobre las líneas de investigación o de trabajo, y que por ello pueden
ser considerados expertos dentro o fuera de la organización. Estos datos se recogerán en
las preguntas 31 y 32 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 20- Situación actual de la información. Esta variable permite conocer si actualmente
se tiene información en exceso, está dispersa u obsoleta. Estos datos se recogerán en las
preguntas 52, 53 y 54 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 21- Categorías de conocimientos. En esta variable, se identificará si conocen cuáles
son los tipos de conocimientos que existen. Estos datos se recogerán en las preguntas 3 y 4
del cuestionario 2, anexo 5.
Variable 22- Procesos claves. Esta variable identificará las actividades fundamentales que
realizan. Se recogerán en la pregunta 33 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 23- Liderazgo. Esta variable identifica a las personas que son vistas como líder en la
organización. Estos datos se recogerán en las preguntas 55 y 56 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 24- Uso de las TIC en la Gestión del conocimiento define como están siendo usadas
en la organización. Estos datos se recogerán en las preguntas 49 y 50 del cuestionario 1,
anexo 4.
Variable 25- Concepto de información y conocimiento esta variable recoge si conocen en qué
consiste la información y el conocimiento. Estos datos se recogerán en las preguntas 6 y 7
del cuestionario 2, anexo 5.
Variable 26- Importancia de información y conocimiento. Esta variable define la importancia
que le aportan a la información y el conocimiento en las organizaciones. Se recogerán en las
preguntas 8 y 9 del cuestionario 2, anexo 5.
Variable 27- Gestión de Información y Conocimiento. Esta variable recoge si conocen o no
qué es Gestión del Conocimiento. Estos datos se recogerán en las preguntas 10, 11 y 12 del
cuestionario 2, anexo 5.
Variable 28- Servicios de la Gestión del Conocimiento. Esta variable dará como resultado
cuáles son los servicios que le otorgan mayor importancia. Estos datos se recogerán en la
pregunta 17 del cuestionario 2, anexo 5.
Variable 29- La tecnología en la gestión del Conocimiento. Esta variable recoge el papel que
juegan las TIC en la Gestión del Conocimiento. Estos datos se recogerán en la pregunta 13
del cuestionario 2, anexo 5.
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Variable 30- Procesos Claves para la Gestión de Conocimiento. En esta variable se recogen
cuáles de esos procesos se deben realizar el la institución. Estos datos se recogerán en la
pregunta 14 del cuestionario 2, anexo 5.
Variable 31- Obstáculos para la Gestión del Conocimiento. Esta variable define los distintos
problemas que surgen a la hora de gestionar el conocimiento. Estos datos se recogerán en
la pregunta 15 del cuestionario 2, anexo 5.
Variable 32- Distribución y procesamiento del conocimiento. Esta variable evidencia cómo
consideran que funcionan estos procesos en la institución. Estos datos se recogerán en la
pregunta 16 del cuestionario 2, anexo 5.
Variable 33- Importancia de la detección de necesidades de conocimiento. Recoge las
diferentes opiniones de los encuestados acerca de la importancia que le ven a la detección de
necesidades. Estos datos se recogerán en las preguntas 2 y 3 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 34- Grado de compromiso. Se recoge el nivel de disposición que tienen de participar
en el proceso. Estos datos se recogerán en la pregunta 4 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 35- Proyección estratégica. En esta variable se define si conocen la misión, visión y
objetivos de la organización y si participaron en su confección. Estos datos se recogerán en
las preguntas 5 y 6 del cuestionario 1, anexo 4.
Variable 36-
. Esta variable recoge qué tipos de conocimientos son necesarios para que
puedan realizar sus investigaciones. Estos datos se recogerán en la pregunta 34 del
cuestionario 1, anexo 4.
III.2.1.4.2- Procedimiento metodológico utilizado en la detección de necesidades
En la detección de necesidades se consideran varios aspectos, que tienen como fin lograr
una comprensión de cómo el conocimiento es utilizado dentro de la organización, así como
desarrollar una representación de los distintos procesos basados en el conocimiento y ello
transita a través de: la preparación del escenario, el taller participativo, los criterios de
medición de los métodos y técnicas empleadas, la actividad interactiva entre los participantes
y el mapeo de conocimiento.
a) Preparación del escenario:
Primeramente se planifica una reunión con los directivos responsables de las áreas de
intereses, las personas que atienden Ciencia y Técnica en la organización, el director del
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CEETAM y responsables de las líneas de investigación (anexo 6) donde se debe hacer una
breve introducción del tema, con el objetivo de:
• Presentar el proyecto y lograr la aprobación, la familiarización necesaria y el apoyo al
proyecto,
• Lograr la interiorización por parte de ellos, de la importancia, objetivos y ventajas en
desarrollar una red de inteligencia.
• Dar a conocer las etapas que componen el proceso y lograr el compromiso por parte
de ellos partiendo de la percepción y necesidades que tienen acerca de este
proceso.
• Definir los niveles en que se realiza y las técnicas posibles a aplicar. Es un momento
emotivo y cognitivo, donde se determina intelectivamente la autopertinencia del
proceso que se inicia.
• Obtener la aprobación y el compromiso de apoyar el proceso.
• Plantear la necesidad de revisar toda la información con el objetivo de identificar a las
personas claves, los expertos, si esta no resulta suficiente, pues se deben realizar
visitas a las distintas áreas que forman parte del proceso.
Una vez conocidas las personas o actores claves se organizará otra reunión con ellos, estos
actores claves son los responsables de las líneas de investigación y los colaboradores del
CEETAM. Antes de la realización de la reunión con los actores claves, debe realizarse una
entrevista al director del centro de estudio (anexo 7). Un segundo momento será otra reunión
pero ya con los actores claves. Sus objetivos son similares a los de la reunión anterior: se
deben sensibilizar con la importancia que tiene el aporte de sus conocimientos a todo el
proceso (anexo 8).
Al terminar la reunión, se aplica el cuestionario 1 (anexo 4) con el objetivo de que estén
presentes todos los involucrados en este proceso y aclarar las dudas que puedan surgir. En
las reuniones a desarrollar deben considerarse diferentes momentos dirigidos a abarcar la
Introducción de la actividad, la clarificación de expectativas, el establecimiento de las normas
o reglas a seguir, la mecánica y metodología a utilizar en el desarrollo de las reuniones, la
iniciación y desarrollo de los puntos de la agenda, el mantenimiento del proceso y chequeo
de los procedimientos, el cierre formal y por último la evaluación de la reunión, de manera
que se pueda garantizar la efectividad de estas actividades como se establece en el anexo 9.
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b) Taller participativo:
Para la detección de las necesidades de la organización, se realiza un taller de participación
(anexo 10) en el cual debe lograrse que los involucrados se encuentren preparados y dispuestos
volitivamente para la participación activa y consciente en el proceso. Que sean capaces de
comprender la esencia de la realización de este proceso y su importancia para la organización.
Se recomienda en el transcurso de la actividad la aplicación del cuestionario 2 (anexo 5) con el
objetivo de hacer más organizado el trabajo y lograr la mayor participación a la hora de
responder las preguntas. Este cuestionario tiene que ver con la cultura informacional de los
involucrados entre otros aspectos, una vez respondidas las preguntas se recomienda debatir
sobre esos temas.
c) Criterios de medición de los métodos y técnicas empleadas:
Los criterios a medir están en correspondencia con las variables planteadas para las
encuestas reflejadas en los anexos 4 y 5.
En este proceso son codificadas las preguntas abiertas enunciadas en los instrumentos de
medición propuestos (cuestionario 1, anexo 4 y cuestionario 2, anexo 5). Esto va a posibilitar
determinar la frecuencia de las respuestas a las distintas preguntas realizadas en las
encuestas, así como su codificación. Todos estos datos van a brindar la posibilidad
posteriormente de confeccionar gráficos que demuestren los resultados obtenidos, así como
la elaboración de mapas, diagramas, grafos y sociogramas, entre otras representaciones del
conocimiento.
d) Actividad interactiva:
Para la configuración del escenario o detección de necesidades del contexto que se
estudiada fue aplicada la entrevista recogida en el anexo 11, a los miembros y colaboradores
de la Institución de manera individual y personalizada.
La actividad interactiva permite a los responsables de llevar a cabo la configuración del
escenario, interactuar con todos los involucrados, de manera que queden sentadas las bases
para una mejor comunicación entre estos.
e) Mapeo de conocimiento:
Para lograr esto y teniendo en cuenta que el conocimiento almacenado en las personas no
se puede observar directamente, fue necesario identificar todos aquellos conocimientos que
el individuo utiliza en el cumplimiento o ejecución de sus actividades diarias, esto se hizo
P á g i n a | 150
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posible mediante los cuestionarios, reuniones y entrevistas realizadas, pero además a través
de la observación de sucesos reales. Además, se utilizó el curriculum vitae de los actores
claves, con el objetivo de identificar los conocimientos y habilidades alcanzados durante un
determinado periodo.
En esta etapa se definieron los pasos a seguir para la realización de varios mapas de
conocimiento, se hacen distintas propuestas de software para la realización de estos, aunque
el autor del presente trabajo aclara que no son los únicos que pueden usarse, ya que existe
gran variedad de aplicaciones para la representación gráfica que también pueden ser
usadas. Una etapa previa a la realización de estos mapas es la recolección de los datos o
sea se tiene en cuenta los resultados obtenidos en las entrevistas y cuestionarios los cuales
fueron detallados en acápites anteriores, donde se deben procesar todos estos datos.
Pasos para la confección de un mapa que representa un sociograma:
Aquí se tienen en cuenta los datos recogidos sobre las relaciones existentes entre los
involucrados en el proceso. Estos datos relacionales se pueden obtener con las respuestas
dadas en la variables 17 que responde a las preguntas: a quien consultan y quienes lo
consultan. Estos son datos relacionales o medidas de los lazos existentes de una clase
determinada entre cada par de actores.
Esta información se puede recoger en una matriz en la cual se debe poner a los actores
claves en las filas y en las columnas. Se debe reflejar la existencia o no de una relación
mediante un 0 (casilla en blanco) o un 1 (existencia de relación). En este caso la diagonal se
deja en blanco (0) pues indica relación con un mismo elemento. Se trata de una matriz
asimétrica binaria de modo 1. Se llama asimétrica porque la diagonal no divide dos imágenes
iguales de la matriz, sino que reflejan valores diferentes y binaria porque se representa
mediante dos elementos (0 y 1), se dice modo 1 porque tienen en las filas y las columnas la
misma serie de actores claves. Pueden usarse para la confección de esta representación
programas como Excel, el Software AGNA, entre otros.
Pasos para la confección de un mapa que representa las fuentes de conocimientos:
Para hacer este tipo de mapa se debe tener en cuenta la variable 19 que recoge las personas
que más conocimientos tienen respecto a las líneas de trabajo o investigación de la
organización, ya sea fuera o dentro de la organización, la confección de este mapa puede ser
bastante fácil ya que se puede utilizar el Microsoft Word como herramienta.
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Con este mapa se pueden observar, ayudado por la construcción de un sociograma de
conocimientos, las relaciones sociales dentro y fuera de la institución que el sujeto ha
mantenido. Al mismo tiempo, el mapa permite la localización exacta de las fuentes de
conocimientos, en las distintas áreas y temáticas que se manejan en la organización.
Mapa temático de conocimiento:
Para la confección de este mapa se deben tener en cuenta indicadores que permitan identificar
los conocimientos sobre temáticas y líneas de trabajo e investigación que tributan a la
organización, algunos de ellos pueden ser: la actividad que realiza como actor clave de la
organización o como investigador según sea el caso, las temáticas fundamentales en las que
trabaja o investiga y la productividad de cada actor clave encuestado, y ver a qué línea de trabajo
o investigación están relacionado cada uno de esos aspectos.
Lo primero que se debe hacer es precisamente analizar la información contenida en las
preguntas del cuestionario 1 (anexo 4) y poner a que línea de trabajo o investigación
pertenece en cada caso.
Una vez hecho este paso se debe realizar una matriz asimétrica binaria de modo 2 en el
Excel, es decir tiene en las filas y en las columnas dos series diferentes de datos por lo que
se denomina matrices de modo 2 y tanto las binarias o ponderadas son asimétricas, esta
debe recoger los mismos datos anteriores, identificando a que persona corresponde y
llenarla con los valores 0 y 1.
Una vez realizada la matriz, se propone trabajar con un software que permita graficar de
acuerdo a una matriz dada, el uso del software Matemática para diseño asistido por
computadora (MathCAD), en el cual se introducen los datos de la matriz anterior, lo que da
como resultado un mapa que representa donde está la mayor concentración de
conocimientos, cuáles son la líneas de trabajo e investigación en las que más se trabajan y
qué conocimientos tienen los actores claves respecto a la línea que estudian.
También se puede hacer otro mapa pero teniendo en cuenta la cuantía. Es decir hacer una
matriz con los mismos datos que la anterior pero asimétrica ponderada de modo 2, la
diferencia es que en lugar de 0 y 1 serían numeraciones diferentes respondiendo a alguna
ponderación o sencillamente la asignación de valores que identifiquen cantidad, o sea, se
tiene en cuenta cuántas actividades como actor clave realizan, cuántas temáticas
fundamentales trabajan y cuántas publicaciones, divulgaciones, propagandas, publicidades,
entre otros, tanto nacionales como internacionales tienen. Como resultado se obtendrá cual
actor clave tiene una mayor relevancia en alguna línea de trabajo o investigación, o sea, va a
P á g i n a | 152
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representar quien tiene más actividades como actor clave o investigador, más temáticas o
más publicaciones, divulgaciones de productos en una línea determinada, lo cual pueden
conocerse las personas de mayor relevancia para la organización.
Para la confección de un mapa que represente a los investigadores por líneas de investigación, o
campo o área de conocimiento, se puede usar el software Aduna Clúster Map Viewer.
Primeramente se debe conformar el fichero XML donde a nivel de este lenguaje se deben definir
las jerarquías y los elementos que se desean representar como se observa en el esquema 1.
Esquema 1. Código (de ejemplo) en XML para el fichero que interpreta el software Aduna
Clúster Map Viewer.
Topografías de conocimientos: aquí se pueden identificar a las personas que poseen
habilidades y conocimientos sobre un tema específico. Esta herramienta permite
saber ¿Quién sabe qué?. Que por supuesto esto es posible con los resultados que
se obtendrán en el cuestionario y entrevistas realizadas.
III.2.1.5- Metodología utilizada para la creación del modelo de toma de decisiones
La teoría de las decisiones de manera muy general se traduce en saber escoger las
alternativas idóneas, a partir de su valoración individual o colectiva, poniendo de por medio la
información, el conocimiento y la experiencia, en la solución de problemas; para ello existen
disimiles métodos y técnicas. Este acápite pretende describir un patrón donde convergen
tecnologías vinculadas con la organización del conocimiento y la teoría de las decisiones,
transcurriendo por la representación de un modelo jerárquico de organización del
conocimiento para la toma de decisiones, su base matemática y el procedimiento
metodológico para su aplicación.
P á g i n a | 153
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III.2.1.5.1- El modelo jerárquico de organización del conocimiento para la toma de
decisiones
Los procesos de selección de alternativas con respecto a la prioridad de conocimiento en un
campo específico son procesos de decisión, donde la información que se maneja es tanto de
naturaleza cuantitativa como cualitativa.
El modelo elegido para desarrollar esta parte de la investigación fue el AHP por sus siglas en
inglés (Analytic Hierarchy Process) en español Proceso Analítico Jerárquico, desarrollado por
Thomas L. Saaty (The Analytic Hierarchy Process, 1980). Es un método diseñado para
resolver problemas complejos de criterios múltiples. El proceso requiere que quien toma las
decisiones proporcione evaluaciones subjetivas respecto a la importancia relativa de cada
uno de los criterios y que, después, especifique su preferencia con respecto a cada una de
las alternativas de decisión y para cada criterio. El resultado del AHP es una jerarquización
con prioridades que muestran la preferencia global para cada una de las alternativas de
decisión (Hurtado y Bruno, 2006).
Estos autores plantean que en un ambiente de certidumbre, el AHP proporciona la
posibilidad de incluir datos cuantitativos relativos a las alternativas de decisión. La ventaja
del AHP consiste en que adicionalmente permite incorporar aspectos cualitativos que suelen
quedarse fuera del análisis debido a su complejidad para ser medidos, pero que pueden ser
relevantes en algunos casos.
El AHP, mediante la construcción de un modelo jerárquico, permite de una manera eficiente
y gráfica organizar la información respecto de un problema, descomponerla y analizarla por
partes, visualizar los efectos de cambios en los niveles y sintetizar.
El AHP trata de desmenuzar un problema y luego unir todas las soluciones de los
subproblemas en una conclusión (Saaty, 1980).
El AHP se fundamenta en:
La estructuración del modelo jerárquico (representación del problema mediante
identificación de meta, criterios, subcriterios y alternativas).
Priorización de los elementos del modelo jerárquico.
Comparaciones entre los elementos.
Evaluación de los elementos mediante asignación de “pesos”.
Ranking de las alternativas de acuerdo con los pesos dados.
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Síntesis.
Análisis de Sensibilidad.
Algunas de las ventajas del AHP frente a otros métodos de Decisión Multicriterio son:
Presentar un sustento matemático.
Permitir desglosar y analizar un problema por partes.
Permitir medir criterios cuantitativos y cualitativos mediante una escala común.
Incluir la participación de diferentes personas o grupos de interés y generar un consenso.
Permitir verificar el índice de consistencia y hacer las correcciones, si es del caso.
Generar una síntesis y dar la posibilidad de realizar análisis de sensibilidad.
Es de fácil uso y permite que su solución se pueda complementar con métodos
matemáticos de optimización.
III.2.1.5.1.1- Base matemática del AHP
El AHP trata directamente con pares ordenados de prioridades de importancia, preferencia o
probabilidad de pares de elementos, en función de un atributo o criterio común representado en
la jerarquía de decisión. (Saaty, 1990).
El AHP hace posible la toma de decisiones grupal, mediante el agregado de opiniones, de tal
manera que satisfaga la relación recíproca al comparar dos elementos. Luego toma el
promedio geométrico de las opiniones. El grupo de participantes consiste en expertos, cada
uno elabora su propia jerarquía, y el AHP combina los resultados por el promedio
geométrico; esto por supuesto es a tono con la compartición de acciones encaminadas a
desarrollar inteligencia en la organización.
a) Establecimiento de las prioridades con el AHP:
El AHP establece que el encargado de tomar las decisiones, seleccione una preferencia o
prioridad con respecto a cada alternativa de decisión en términos de la medida en la que
contribuya a cada criterio. Teniendo la información sobre la importancia relativa y las
preferencias, se utiliza el proceso matemático denominado síntesis, para resumir la
información y para proporcionar una jerarquización de prioridades de las alternativas, en
términos de la preferencia global (Astigarraga, 2004; Cruz et al., 2003; Doménech y Romero,
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1999; Graupera, 2000; Hurtado y Bruno, 2006; Ishizaka y Lusti, 2004; Jacinto et al., 2005;
Nemesio et al., 2001; Proctor, 1999; Riff, 2003; Saaty, 1990).
b) Comparaciones pareadas:
El AHP utiliza una escala de ponderación con valores de 1 a 9 para distinguir las
preferencias relativas de dos elementos. Se muestran las apreciaciones numéricas que se
encomiendan para las preferencias verbales del decisor. Una escala como se muestra en la
tabla 7 es recomendada por varios autores (Cruz et al., 2003; Doménech y Romero, 1999;
Graupera, 2000; Hurtado y Bruno, 2006; Ishizaka y Lusti, 2004; Nemesio et al., 2001; Saaty,
1980, 1990).
Planteamiento verbal de la preferencia
Calificación Numérica
Extremadamente preferible
9
Entre muy fuertemente y extremadamente preferible
8
Muy fuertemente preferible
7
Entre fuertemente y muy fuertemente preferible
6
Fuertemente preferible
5
Entre moderadamente y fuertemente preferible
4
Moderadamente preferible
3
Entre igualmente y moderadamente preferible
2
Igualmente preferible
1
Tabla 7. Escala de ponderación. Fuente: (Saaty 1990).
Matriz de comparaciones pareadas:
Eta es una matriz cuadrada que recoge comparaciones pareadas de alternativas o criterios.
Sea A una matriz nxn, donde n sea aij el elemento (i, j) de A, para i = 1, 2,…n, y, j = 1, 2,…n.
Se dice que A es una matriz de comparaciones pareadas de n alternativas, si aij es la medida
de la preferencia de la alternativa en el renglón i cuando se le compara con la alternativa de
la columna j. Cuando i = j, el valor de aij será igual a 1, pues se está comparando la
alternativa consigo misma (Hurtado y Bruno, 2006).
Además se cumple que: aij.aji = 1; es decir:
P á g i n a | 156
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El AHP sustenta esto con los siguientes axiomas (Hurtado y Bruno, 2006):
Axioma No. 1: Referido a la condición de juicios recíprocos: Si A es una matriz de
comparaciones pareadas se cumple que aij = 1 / aji
Axioma No. 2: Referido a la condición de homogeneidad de los elementos: Los elementos
que se comparan son del mismo orden de magnitud, o jerarquía.
Axioma No. 3: Referido a la condición de estructura jerárquica o estructura dependiente: Existe
dependencia jerárquica en los elementos de dos niveles consecutivos.
Axioma No. 4: Referido a la condición de expectativas de orden de rango: Las expectativas
deben estar representadas en la estructura en términos de criterios y alternativas.
c) Síntesis:
Luego de la conformación de la matriz de comparaciones pareadas se calcula la prioridad de
cada uno de los elementos que se comparan, conociéndose esto como sintetización.
El procedimiento que recoge tres pasos fundamentales establece una aproximación de las
prioridades sintetizadas.
Procedimiento para la sintetización de los juicios:
1. Se suman los valores en cada columna de la matriz de comparaciones pareadas.
2. Se dividen los elementos de tal matriz entre la sumatoria total de su columna, lo que
resulta es una matriz que se le denomina matriz de comparaciones pareadas
normalizada.
3. Se calcula la media de los elementos de cada renglón de las prioridades relativas de
los elementos que se comparan.
Matriz de prioridades:
De esta manera son consideradas las prioridades de cada criterio con relación a la meta
global a alcanzar:
P á g i n a | 157
�TESIS DOCTORAL
Donde m es el número de criterios y P’i es la prioridad del criterio i con respecto a la meta
global, para i = 1, 2, …, m.
Se nombra matriz de prioridades a la que encierra las prioridades para cada alternativa con
relación a cada criterio.
Para m criterios y n alternativas se obtiene la siguiente matriz:
Donde Pij es la prioridad de la alternativa i con respecto al criterio j, para i = 1, 2, …, n; y j = 1,
2, …, m.
La prioridad global para las alternativas de decisión son recogidas en el vector columna que se
obtiene a partir del producto de la matriz de prioridades con el vector de prioridades de los
criterios.
Donde Pgi es la prioridad global (respecto a la meta global) de la alternativa i (i = 1, 2, … , n)
(Hurtado y Bruno, 2006).
d) Consistencia:
P á g i n a | 158
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El AHP establece una forma que permite medir el nivel de consistencia entre las opiniones
pareadas que provee el decisor. Si el nivel o grado de consistencia es aceptable, se puede
continuar con el proceso de decisión multicriterial. Si por lo contrario el grado de consistencia
no es aceptable, quien se encarga del proceso de toma de decisiones debe valorar y
probablemente modificar sus criterios sobre las comparaciones de a pares antes de darle
continuidad al proceso.
Se dice que una matriz de comparación A (nxn) es consistente si: aij.ajk = aik, para i, j, k = 1, 2,
…, n
Para determinar si un nivel de consistencia es o no razonable, se necesita desarrollar una
medida cuantificable para la matriz de comparación A nxn (donde n es el número de
alternativas comparadas). Se sabe que si la matriz A es perfectamente consistente produce
una matriz N nxn normalizada, de elementos wij (para i, j = 1, 2, …, n), tal que todas las
columnas son idénticas, es decir, w12 = w13 = … = w1n = w1; w21 = w23 = … = w2n = w2; wn1 =
wn2 = … = wnn = wn (Hurtado y Bruno, 2006).
Se concluye entonces que la matriz de comparación correspondiente A, se puede determinar
a partir de N, dividiendo los elementos de la columna i entre wi. Lo que resulta:
Según A, tenemos:
De lo cual se resume que A es consistente si y sólo si:
AW = nW
P á g i n a | 159
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Donde W es un vector columna de pesos relativos wi , (j = 1, 2, …, n) se aproxima con el
promedio de los n elementos del renglón en la matriz normalizada N. Resultando
el
estimado calculado, se puede mostrar que:
A
= nmax
Donde nmax ≥ n. En este caso, entre más cercana sea nmax a n, más consistente será la matriz
de comparación A. Como resultado, el AHP calcula la razón de consistencia (RC) como el
cociente entre el índice de consistencia de A y el índice de consistencia aleatorio (Hurtado y
Bruno, 2006).
Donde IC es el índice de consistencia de A y se determina de la siguiente manera:
El valor de nmax se determina de A
Dado que
= nmax
observando que la i-ésima ecuación es:
se obtiene:
Esto significa que el valor de nmax se determina al calcular primero el vector columna A y
después sumando sus elementos.
El índice de consistencia aleatoria (IA) de A, es el índice de consistencia de una matriz de
comparaciones pareadas que se genera de forma aleatoria. Se puede mostrar que el IA
depende del número de elementos que se comparan, y puede asumir los siguientes valores:
Elementos que se comparan
1 2
3
4
5
6
7
8
9
10
Índice aleatorio de consistencia (IA) 0 0 0.58 0.89 1.11 1.24 1.32 1.40 1.45 1.49
P á g i n a | 160
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Algunos autores
como (Hurtado y Bruno, 2006; Nemesio et al., 2001; Proctor, 1999)
sugieren la siguiente estimación para el IA:
Se calcula la razón de consistencia (RC). Esta razón o cociente está diseñado de manera que
los valores que exceden de 0.10 son señales de juicios inconsistentes; es probable que en estos
casos el tomador de decisiones desee reconsiderar y modificar los valores originales de la matriz
de comparaciones pareadas. Se considera que los valores de la razón de consistencia de 0.10 o
menos significa que hay existencia de un nivel razonable de consistencia en las comparaciones
pareadas (Doménech y Romero, 1999; Hurtado y Bruno, 2006; Ishizaka y Lusti, 2004; Proctor,
1999).
III.2.1.5.1.2- Procedimiento metodológico para la aplicación del AHP
Desde el surgimiento de este método desarrollado por Saaty, se precisa llevar a cabo una
seria y cuidadosa planeación por parte del grupo de trabajo encargado de la aplicación del
mismo. Aunque el problema a abordar sea diferente en cada caso particular, los aspectos
que se presentan a continuación, deben tenerse en cuenta de manera general, por aquellos
interesados en utilizar el AHP.
A. Definición de los participantes
Es preciso definir las personas encargadas de coordinar la aplicación del Proceso Analítico
Jerárquico. Los participantes involucrados en el proceso de decisión, deben ser cuidadosamente
seleccionados, ya que de estos depende la representatividad del resultado del modelo. Este
equipo de trabajo es el encargado de identificar y seleccionar muy cuidadosamente a los
expertos en el ámbito que se estudia y que deben participar en el proceso de toma de
decisiones. Este equipo de trabajo, pueden constituirlo especialistas en inteligencia, los que
toman decisiones y parte de los miembros de la organización o de su ambiente.
El AHP dispone como parte de su estructura, la selección de los expertos, pero vagamente hace
referencia a ésta de manera cuantitativa, sino más bien cualitativamente, respondiendo para ello
P á g i n a | 161
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de manera tendencial a muestras no probabilísticas. En esencia, su elección depende de causas
relacionadas con las características del investigador, es por ello que en la investigación se
concibe en este nivel lo que exige el método Delphi para selección de los participantes en el
proceso. El Método Delphi se define como la utilización sistemática del juicio intuitivo de un grupo
de expertos para obtener un consenso de opiniones informadas. El método Delphi es un método
de estructuración de un proceso de comunicación grupal que es efectivo a la hora de permitir a
un grupo de individuos, como un todo, tratar un problema complejo (Astigarraga, 2004; Nevo y
Chan, 2007). En tal sentido es usado este método para determinar el número de expertos y la
selección de los mismos. En la investigación se ha tratado de buscar que la representatividad
sea segura, por ello el número de expertos (M) puede determinarse mediante un método
probabilístico respondiendo a los modelos y métodos matemáticos, específicamente a los
Probabilísticos – Estadísticos, donde todas las variables independientes presentan algún grado
de aleatoriedad lo cual significa que bajo condiciones iguales los resultados de cualquier
experimento pueden ser diferentes a los resultados de cualquier otro experimento.
Particularmente todos los elementos que identifica la selección de una muestra tienen la misma
probabilidad de ser seleccionados.
Tomando esta premisa se plantea para el número de expertos la siguiente expresión:
(3.1)
Dónde:
•
e - es el nivel de precisión que se quiere alcanzar y que algunos autores como
(Legra-Lobaina y Silva-Diéguez, 2011) recomiendan entre 0.14 y 0.5.
•
P - es la proporción estimada del error (es un valor entre 0 y 1).
•
k - una constante cuyo valor está asociado al nivel de confianza 1-α seleccionado.
Pueden usarse los siguiente valores tomados de (Astigarraga, 2004; Legra-Lobaina y
Silva-Diéguez, 2011; Nevo y Chan, 2007)
Valores de k para algunos valores de 1-α.
1-α (%)
k
99
6.65
95
3.84
90
2.69
P á g i n a | 162
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I)
Selección de los Expertos:
Para seleccionar a los expertos se debe realizar un proceso de recogida de propuestas que
puede realizarse por el interesado o por personas relacionadas con el tema. Para cada
experto propuesto se deben evaluar varios aspectos con una escala tal como ALTO=1,
MEDIO=0.8 Y BAJO=0.5, como se muestra en la tabla 8.
Las evaluaciones deben ser realizadas por los candidatos y por otras personas afines al
tema. En ocasiones se ha utilizado la opción de que cada candidato evalúe a los demás
candidatos.
Fuentes de argumentación
Análisis teóricos realizados por usted
La experiencia obtenida
Trabajos de autores nacionales
Trabajos de autores extranjeros
Su propio conocimiento del estado del problema en el
extranjero
Su intuición
Totales (sumatoria de los puntos)
Grado de influencia de cada una
de las fuentes
A (alto) M(medio)
B (bajo)
0,3
0,2
0,1
0,5
0,4
0,2
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
1
0,05
0,8
0,05
0,5
Tabla 8. Tabla patrón de la fuentes de argumentación para la autovaloración. Fuente:
(Astigarraga, 2004; Legra-Lobaina & Silva-Diéguez, 2011).
Se procede a calcular para cada candidato el llamado Coeficiente de Competencia (K):
(3.2)
Dónde:
kc : coeficiente de conocimiento o información del experto, acerca del problema. Se calcula a
partir de la valoración ofrecida por el experto sobre su conocimiento de la problemática,
expresada en una escala de 0 – 10, asumiendo que “0” significa que el candidato no tiene
absolutamente ningún conocimiento de la problemática correspondiente, y “10” significa que
el experto tiene pleno conocimiento de la problemática tratada, este resultado luego se
multiplica por 0.1.
ka : coeficiente de argumentación del experto, que se calcula a partir de los puntos obtenidos
al sustituir las respuestas ofrecidas por el experto sobre la tabla patrón.
P á g i n a | 163
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Para determinar la competencia del candidato se usan los siguientes criterios:
•
•
•
Competencia ALTA
si
K ≥ 0.8
Competencia BAJA
si
K ≤ 0.5
Competencia MEDIA
si
0.5 < K < 0.8
B. Información requerida
Este constituye un aspecto elemental y básico para la toma de decisiones, en este sentido se
necesita identificar cuantitativa y cualitativamente la información que se requiere, así como
su calidad para el llevar a cabo el proceso. Esta información puede ser de carácter científico,
técnica, así como la suministrada por la experiencia y conocimiento de los participantes, a
partir también de la configuración del escenario y los métodos y técnicas empleadas en el
mismo. Además pueden aplicarse nuevamente técnicas como cuestionarios, entrevistas,
revisión documental, grupos focales, etc. Puede darse el caso de que en el proceso de
aplicación del AHP surjan nuevas necesidades o intereses por parte de los participantes. En
ese caso debe ser analizada pertinentemente, así como el tiempo y proceso requerido para
disponer de esa información adicional y poder continuar el proceso de jerarquización.
C. Estructuración del modelo jerárquico
Una de las partes más relevantes del AHP está identificada por la construcción jerárquica del
problema, momento en que el grupo decisor debe lograr desglosar el problema en sus
componentes relevantes.
La jerarquía básicamente se conforma por la meta u objetivo general, criterios y alternativas, los
pasos para su estructuración son:
I)
Identificación del Problema.
II) Definición del Objetivo.
III) Identificación de Criterios.
IV) Identificación de Alternativas.
V) Árbol de jerarquías.
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I)
Identificación del problema:
En esencia es la situación que se desea resolver mediante la selección de alternativas de las
que se dispone o la priorización de ellas. Las alternativas se comparan cada una con las
demás, mediante el proceso de evaluación de criterios establecidos, que permitirán vislumbrar
las debilidades y fortalezas de cada una de ellas y que han sido incorporadas.
Es normal que en este proceso de identificación del problema se invierta el tiempo necesario
para ello, debido a que el problema real y principal puede derivarse después de una serie de
análisis, en las que han podido ser listado muchos problemas con sus causales y efectos.
II) Definición del objetivo:
Un objetivo es el elemento dirigido a dar solución a un problema dado. El objetivo está
orientado de manera independiente, o sea sobre la base de la solución del problema
enunciado, el resto de los elementos jerárquicos que serán los criterios, subcriterios y
alternativas apuntan en su conjunto al cumplimiento del mismo.
Los objetivos pueden estar clasificados de acuerdo al tiempo que se invierta para su
cumplimiento, o sea existen objetivos a largo, mediano y corto plazo, así como defensivos,
ofensivos y de reconocimiento. Esta diferenciación influirá directamente en la construcción
del modelo jerárquico.
III) Identificación de los criterios:
Son los elementos relevantes que inciden significativamente en los objetivos y deben
expresar las preferencias de los implicados en el proceso de toma de decisiones.
En esta etapa es importante tener en cuenta en el proceso de toma de decisiones, la vital
inclusión de aspectos cuantitativos y cualitativos. Es normal encontrarse aspectos cualitativos
que influyen fuertemente en la decisión, pero que no son incorporados debido a su complejidad
para definirlos.
IV) Identificación de las alternativas:
Las alternativas constituyen propuestas viables mediante las cuales se podrá dar
cumplimiento al objetivo planteado. Cada una de las alternativas presenta características que
pueden extraerse a partir de los resultados de las técnicas empleadas en la configuración del
escenario o a partir de la aplicación de otras técnicas como tormentas de ideas, grupos
focales, etc.
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V) Árbol de jerarquías:
Radica en una representación gráfica, como se observa en la figura 17 del problema, se muestra
estructural y jerárquicamente la problemática en análisis sobre la base de la meta global, los
criterios y las alternativas. Esta representación es denominada Árbol de Jerarquías.
En este sentido el método está dirigido en lograr que el decisor participante especifique sus
juicios con respecto a la importancia relativa de cada uno de los criterios con relación al logro
de la meta global.
Figura 17. Árbol de jerarquías. Fuente: (Saaty, 1980).
D. Evaluación del modelo
En la evaluación son examinados cada elemento del problema de manera aislada por medio
de comparaciones pareadas. Las evaluaciones o juicios son emitidos por cada participante, o
sea el grupo de personas consideradas expertas y encargados de tomar decisiones en el
problema que se analiza. De esta forma, el éxito en esta etapa dependerá de la inclusión de
los grupos de interés o decisores que se verán representados en el modelo construido y
podrán evaluar el modelo consensuado de acuerdo con sus intereses y necesidades.
Para llevar a cabo esta etapa se deben seguir los pasos que guardan relación con el
establecimiento de prioridades y la emisión de juicios y evaluaciones.
Para el establecimiento de las prioridades el AHP utiliza comparaciones entre pares de
elementos para establecer medidas de prioridad de un elementos con respecto al otro, el
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análisis es realizado tanto para los criterios respondiendo a la meta global, como para las
alternativas respondiendo a cada criterio.
En la emisión de los juicios y evaluaciones los participantes que son en esencia el grupo de
expertos seleccionados, pueden estar guiados por la información pertinente y la dada por sus
experiencias y conocimientos, estas serán útiles para evaluar los diferentes componentes del
Modelo.
Cada persona expresa su preferencia asignando un valor numérico que mide su intensidad.
El AHP presenta una escala de ponderación establecida por el propio Saaty, dirigido a
ponderar los juicios emitidos por el grupo decisor (participantes) reflejado en la tabla de
ponderación descrita en las bases matemáticas del AHP.
E. Resultado final
Luego de realizar todas las comparaciones es arrojado el resultado final de manera
consensuada, o sea el ordenamiento de las alternativas. El resultado se basa principalmente
en las prioridades, la emisión de juicios y la evaluación realizada por los participantes en el
proceso, o sea por el grupo de expertos.
I)
Síntesis:
En este nivel del modelo jerárquico se logra combinar todos los juicios, opiniones o
prioridades en un todo, en el cual se establece un ordenamiento de las alternativas desde la
mejor hasta la peor, a partir de los pesos que reflejan las percepciones y valores propuestos
con mucha precisión por el grupo de expertos. Las prioridades concluidas para cada
perspectiva del complejo problema que se estudia, son sintetizadas para obtener prioridades
generales y una estructuración ordenada de las alternativas.
III.2.2- Creación de un sistema de gestión del conocimiento. Metodologías y soportes
tecnológicos
Como parte del modelo de Red de Inteligencia Compartida que se pretende que permita
potenciar la transferencia de conocimiento, se insertó un sistema de gestión de
conocimiento. Este permitirá estructurar las acciones de inteligencia de una forma más
eficaz, permitiendo establecer una distribución secuencial, que tributa en gran medida a las
actividades de inteligencia que se desarrollan en las organizaciones, estas precisan de
planificación, desarrollo, puesta en marcha y mantenimiento de sistemas que permitan
conseguir que los conocimientos que existen en la organización, se conviertan en activos
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que puedan ser compartidos y retroalimentados por el colectivo y de esta manera facilitar la
innovación continua. En este epígrafe se pretende establecer las bases metodológicas para
la creación de un sistema de gestión del conocimiento, así como los elementos de soporte
tecnológico necesarios en el mismo.
III.2.2.1- Bases metodológicas para la creación del sistema
Como se ha apreciado en acápites anteriores, existen varias metodologías para llevar a
cabo la implementación de sistemas de gestión del conocimiento, todas con importantes
apuntes a tener en cuenta. En el presente trabajo se ha optado por utilizar aspectos que se
relacionan en algunas de ellas, pero haciendo mayor énfasis en la de (Campos, 2007) que
se centra en la aplicación organizada, teniendo en consideración tres componentes
fundamentales:
organizacional,
humano
y
tecnológico.
Parte
de
cuatro
etapas
fundamentales y acciones distribuidas en todas estas fases; es una metodología concebida
en origen para la gestión del conocimiento en ciencias básicas biomédicas con el empleo
de las TIC, aplicada a los profesores de Embriología de la Facultad de Ciencias Médicas
de Matanzas, Cuba. El autor de este trabajo selecciona esta metodología por su claridad
estructural y porque ha sido avalada por sus resultados positivos.
Esta metodología se articula en las siguientes partes: objetivo general, fundamentación,
cuatros etapas relacionadas con la planificación, la organización, implementación y control
de los componentes organizacional, humano y tecnológico como se muestra en la figura 18,
además cuenta con la descripción de acciones orientadas a su aplicación.
Figura 18: Etapas de la metodología empleada. Fuente: (Campos, 2007).
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Estas etapas deben ser establecidas de manera secuencial, ya que existe precedencia entre
ellas. A cada una de ellas le es propio un conjunto de acciones algunas de las cuales son
posibles de adelantar, de elaborar al mismo tiempo y otras pueden ejecutarse en más de una
etapa. Estas acciones están agrupadas por componentes e incluye en cada una de ellas
acciones encaminadas a los componentes humano, organizacional y tecnológico como se
mencionaba anteriormente.
Objetivo general del Sistema de Gestión del Conocimiento (SGC):
Gestionar el conocimiento necesario en el contexto energético en el Centro de Estudio de la
Energía y Tecnología de Avanzada, de manera que se pueda explotar mejor el conocimiento
existente, su renovación y transformación en inteligencia, para ser empleado en la actividad
científica-investigativa a través su aplicación y compartición.
Fundamentación:
En las instituciones universitarias cubanas, hoy en día se trabaja para lograr aunar toda una
serie de acciones, encaminadas al desarrollo de información, conocimiento e inteligencia que
substancialmente impacten en su entorno.
Como parte de este proyecto se incorporan al proceso docente educativo y de investigación
científica de la energía y tecnología de avanzada nuevos universos de profesionales de
distintas modalidades de enseñanzas, como son la de pregrado y postgrado, la contribución
de los actores de este centro de estudio en la formación del profesional, así como de
investigación, requieren de una concepción amplia y correctamente estructurada para llevar
a cabo estos procesos, tomando como base fundamental, las premisas que describe la
Gestión del Conocimiento, por tanto una correcta y lógica estructura en este sentido,
tributaría en gran medida a llevarlos a cabo en el CEETAM.
La red de computadoras del ISMMM posibilita la difusión del conocimiento existente que se
puede recopilar entre los profesores de experiencia y de gran cantidad de información
disponible, siendo la cantidad de información muy vasta y no siempre se tiene una idea de
cuál es su fuente, lo que constituye una limitante. Es necesario conocer de gestión de la
información y del conocimiento para el uso adecuado de los recursos virtuales.
Es fundamental el desarrollo de acciones dirigidas a gestionar actividades con la finalidad de
crear y transmitir conocimientos necesarios a los profesores, estudiantes y demás
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profesionales del territorio de especialidades afines a las líneas identificadas por el CEETAM
para el mejor desarrollo del proceso de formación profesional,
investigación científica y
aplicación de inteligencia.
III.2.2.1.1- Etapa de planificación
El objetivo de esta etapa es disponer las condiciones en la organización para implementar el
sistema de Gestión del Conocimiento (GC).
A. Planificación componente humano
1º. Crear grupo gestor del conocimiento. Para la conformación del grupo se debe tener en
cuenta:
Años de experiencia en la organización
Categoría o labor que desempeña
Liderazgo dentro de la organización
Dominio de tecnologías informáticas que le facilite la búsqueda y manejo de
información en este soporte y la comunicación con otros miembros del grupo.
2º. Definir personas que van a implementar el conocimiento utilizando las TIC.
3º. Definir posibles líderes en el proceso. Debe tenerse en cuenta las características de
liderazgo de los participantes.
4º. Definir las funciones y responsabilidades de los gestores del conocimiento así como de
todos los implicados en el proceso, tales como:
Editor del sitio Web (Webmaster) que se responsabiliza con la edición de los
contenidos a ubicar en la red, será miembro del grupo gestor y se encargará de
generar estos contenidos de trabajos en eventos, publicaciones, confección de
materiales complementarios, etc.
Establecer incentivos por la consecución de objetivos comunes a un grupo. En este
aspecto se debe considerar la evaluación de la eficiencia y eficacia del actor dada su
función estimuladora:
Seguimiento del desarrollo de organizaciones que potencian y estimulan la actividad
del actor.
5º. Desarrollo de un sistema de propiedad intelectual en la organización.
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B. Planificación del componente organizacional
1º. Determinar las características de la organización. Para ello, se analizará la estructura de
la organización, composición y experiencia, extensión territorial, así como facilidades de
comunicación con éstas.
2º. Alinear con la planificación estratégica de la organización. Se analizará la misión, visión y
objetivos estratégicos de la organización, específicamente
las de las áreas de
resultados clave de las proyecciones estratégicas:
Gestión y formación de recursos humanos.
Gestión de la información y el conocimiento.
Trabajos e investigaciones realizadas.
3º. Preparar el cambio cultural de la organización. Un factor fundamental para iniciar un
proceso de GC lo constituye la existencia de un compromiso claro, nítidamente liderado
por la dirección de la organización, para asimilar la necesidad de gestionar este
importante recurso. Los directivos deben estar convencidos de la utilidad de gestionar el
conocimiento para el desarrollo de inteligencia organizacional como una clave para el
éxito y no como una formalidad para estar a tono con los nuevos métodos de dirección.
Se debe accionar en:
Diseñar los valores organizativos.
Valorar el rendimiento por los resultados en cuanto a la cooperación y compartir el
conocimiento.
C. Planificación del componente TIC
1º. Determinar las características de la red de computadoras. Incluye
nodos, redes,
terminales y posibilidades de acceso a éstas de los implicados en el proceso.
2º. Determinar aplicaciones informáticas en que se va a montar el sistema. Este será
fundamentalmente de los siguientes tipos:
Herramientas de búsqueda y recuperación de la información.
Herramientas de filtrado y personalización de la información.
Tecnologías de almacenamiento y organización de la información.
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Herramientas de análisis de información.
Sistemas de gestión de flujos y comunicación.
Herramientas de aprendizaje.
III.2.2.1.2- Etapa de organización
Esta etapa contiene la identificación de las necesidades de conocimiento necesarios a los
miembros de la organización, la localización de la información, creación del mapa de
conocimiento de la organización y definir métodos, formas, vías de obtención, almacenamiento y
distribución del conocimiento a emplear, es una etapa que puede nutrirse de los resultados
obtenidos en la configuración del escenario, pueden emplearse las mismas técnicas de colección
de los datos, o simplemente emplear estos resultados.
A. Organización del componente humano
1º. Definir los conocimientos necesarios a cada miembro de la organización.
2º. Identificar a aquellas personas que producen conocimientos necesarios a la organización.
3º. Elaborar programa de acciones formativas con los miembros de la organización. Se
desarrollarán acciones formativas como cursos, talleres, entrenamientos y capacitación
que incorporen:
Conocimientos de métodos y técnicas para el desempeño de su actividad en la
organización.
Conocimientos propios de la especialidad.
Elementos de GC y uso de herramientas para la GC.
Elementos de propiedad intelectual.
B. Organización del componente organizacional
1º. Identificar conocimientos deficitarios en la organización. Que no sean trabajados en
ningún área y que requieran de búsquedas para ponerlos en función de los implicados
en el proceso. Se realizarán, a partir de los resultados obtenidos, acciones donde se
recojan los conocimientos necesarios para cada miembro de la organización.
2º. Organizar los mapas de conocimiento de la organización (fuentes y redes de
experiencia). Se debe reflejar en un documento, preferentemente de forma gráfica,
las personas que trabajan un tema específico o tienen información sobre ese tema, lo
que permita un rápido acceso en caso necesario.
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C. Organización del componente TIC
1º. Localizar la información tanto impresa como en formato electrónico. Este aspecto es
trabajado fundamentalmente por el grupo gestor del conocimiento gestionándose
información tanto en el ámbito local como nacional e internacional, recopilándose
información impresa (la cual se llevará a formato electrónico) e información en formato
electrónico procedente fundamentalmente
de Internet y distintas revisiones y
resultados de trabajos confeccionados por los profesores.
2º. Definir métodos, formas y vías de obtención, almacenamiento y distribución del
conocimiento a emplear. Selección y diseño de los instrumentos y tecnología a utilizar:
Encuestas
Entrevistas
Confección de boletines electrónicos
Lista de discusión y distribución
Foros de discusión
Chat
Sitio Web
Bases de datos
III.2.2.1.3- Etapa de implementación
En esta etapa se pone en funcionamiento el sistema para la GC y para desarrollar la
inteligencia organizacional.
A. Implementación del componente humano
1º. Implementación de acciones formativas con los miembros de la organización.
Consiste en llevar a la práctica las acciones planificadas como resultado de la acción
(Organización del Componente Humano 3°).
B. Implementación del componente organizacional
1º. Implementar acciones para la protección de las diferentes modalidades de la propiedad
intelectual.
2º. Establecer el ambiente que garantice el aprendizaje y el enriquecimiento permanente
del sistema.
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3º. Fomentar espacios de intercambio, comunicación y socialización de conocimientos y
aprovechar mejor los existentes. Entre ellos:
Talleres y reuniones de tipo presencial.
Sesiones y actividades de intercambio.
Eventos presenciales o virtuales.
Sesiones de chat.
Listas de discusión.
Foros de discusión.
C. Implementación del componente TIC
1º. Establecimiento de métodos, formas y vías para obtener el conocimiento. Puede
utilizarse entre otros:
Mapas conceptuales.
Encuestas.
Entrevistas.
Solicitud de informes.
Búsquedas en Internet.
Adquisición de textos.
Filmación de videos.
2º. Establecimiento de métodos, formas y vías de representación y almacenamiento del
conocimiento. Pueden utilizarse entre otros:
Bases de datos.
Bases de conocimiento.
Mapas conceptuales.
Libros en formato papel o electrónicos.
Boletines y revistas periódicas.
Sitio y páginas Web.
Videos.
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Tesauros.
Ontologías.
Etc.
3º. Establecimiento de métodos, formas y vías de distribución del conocimiento. Pueden
utilizarse entre otros:
Bases de datos.
Libros en formato papel o electrónicos.
Boletines y revistas periódicas.
Sitio y páginas Web.
Videos.
Listas de distribución.
Microformatos, Metadatos, RDF, RSS.
Etc.
III.2.2.1.4- Etapa de control
Una vez en funcionamiento el sistema se requiere la evaluación y el mantenimiento del
mismo, al estar el proceso de GC vinculado a la preparación de la organización para
desarrollar inteligencia en la organización se deben utilizar los espacios establecidos para
su evaluación y análisis.
A. Control del componente humano
1º. Evaluación del impacto que ha tenido la aplicación del sistema de GC en los miembros
de la organización.
B. Control del componente organizacional
1º. Evaluación periódica del impacto que ha tenido la aplicación del sistema de GC en los
resultados generales de la organización. Se medirá a través de definición de
indicadores y evaluación de su variación al aplicar la metodología.
2º. Mantener el ambiente en función del conocimiento que garantice el enriquecimiento
permanente del sistema. Al tratarse en este caso de un sistema a implementar en una
organización, el ambiente está en función de la obtención del conocimiento y lo que se
requiere es mantener el propósito de compartirlo.
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3º. Publicar los resultados y recomendaciones que pueden ser transferidas a otras áreas u
organizaciones.
C. Control del componente TIC
1º. Evaluación del impacto que ha tenido la aplicación del sistema de GC en las TIC
disponibles por la organización.
2º. Garantizar la actualización permanente del sistema (bases de datos, de conocimiento,
etc.).
III.2.2.2- El perfil de usuarios y los soportes tecnológicos del sistema
Las TIC como se ha abordado en capítulos anteriores juegan un rol fundamental tanto en los
sistemas de gestión de la información como en la gestión del conocimiento, en ambos casos
existen innumerables campos de acción donde se ha investigado, con resultados muy
positivos.
Para la presente investigación, se toman las TIC como soporte tecnológico de interacción e
identificación de los actores, a través de un sistema automatizado que brindará varias
opciones como se muestran a continuación:
Creación del perfil de usuario.
Cálculo del coeficiente de competitividad a partir de un formulario de autovaloración.
Creación del curriculum vitae a partir de la información suministrada en el perfil de
usuario.
Recuperación de información.
Determinación de la similitud o proximidad con los demás usuarios.
Determinación de grupos de usuarios a partir de técnicas de clúster y Escalamiento
Multidimensional (Multidimensional Scaling, MDS).
Determinación del nivel de compatibilidad entre los usuarios del sistema.
Localización geográfica de usuarios en la región de estudio.
Se facilitará el conocimiento explícito entre los usuarios del sistema
Permitirá compartir conocimiento e información entre los usuarios del sistema.
Describirá los recursos de información en un formato de metadatos estándar como
establece el Doublin Core.
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Para el desarrollo de este sistema se tienen en consideración los siguientes objetivos:
1
Abordar los aspectos funcionales para el desarrollo del sistema, definir los procesos
fundamentales por medio de las historias de usuarios que den solución a la nueva
problemática, y realizar la planificación de culminación de los diferentes módulos que
conforman la aplicación.
2
Determinar o establecer los aspectos relacionados con el diseño e implementación del
sistema. Presentar las tareas de ingeniería de cada módulo del sistema.
3
Realizar las pruebas de funcionamiento del software, pruebas de aceptación. Las
pruebas se realizan por módulos para la aceptación de cada uno de forma
independiente.
III.2.2.2.1- Creación del perfil de usuario
Para la creación del perfil de usuario se toman las premisas descritas por Samper (2005) en
su tesis doctoral donde hace referencia a los perfiles de usuarios en un exhaustivo estudio
sobre los métodos existentes para los perfiles de usuarios. Este autor hace referencia a
distintos métodos de creación de perfiles. En la presente investigación, se toma como patrón
a seguir el método explícito debido a que se requiere que el perfil sea construido a partir del
propio análisis y valoración que haga el usuario de sí mismo, de acuerdo a sus intereses y
motivaciones.
A. Adquisición de los datos:
Para la adquisición de los datos y en correspondencia con el método de creación de perfiles
de usuarios se toma como referencia el método de Información Explícita debido a que en
este método según Samper (2005) los datos se podrán obtener mediante preguntas que le
realice el sistema a partir de cuestionarios con distintos campos opcionales y obligatorios. A
pesar de que como desventajas se tiene la dificultad del usuario para autoevaluarse, y la
motivación para responder preguntas o llenar listas con sus intereses y demás cuestiones
que serán recogidos en su perfil, es importante acentuar que la estrategia más obvia para
obtener información del usuario sería aquella en la que sea el propio usuario quien
proporcione los datos deseados. Existen descritas en epígrafes anteriores variadas técnicas,
campos y variables donde los resultados pueden ser útiles para la conformación del perfil.
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B. Representación del perfil:
A partir de los métodos de creación de perfil y de adquisición de los datos es necesaria una
representación del perfil del usuario, para que pueda ser utilizado por otros componentes del
sistema. Para el caso del sistema que se propone como soporte tecnológico, se utiliza el
método de razonamiento inductivo ya que en el razonamiento inductivo se progresará de lo
particular a lo general, por ello se monitorizará la interacción del usuario con el sistema, esto
permitirá reutilizar la información de su perfil con distintos propósitos, uno de ellos es
determinar la similitud, distancias, conglomerados o clúster y escalamiento multidimensional
(MDS) relacionando a los distintos usuarios, todo apoyándose en aproximaciones clásicas de
los modelos de sistemas de recuperación de información y específicamente el espacio
vectorial, el trabajo con algoritmos de clúster, y el MDS, que serán explicados más adelante.
C. Realimentación del usuario:
Se considerará el método de la realimentación explícita, debido a que ésta se obtiene según
Samper (2005) preguntando directamente al usuario. Se le puede solicitar que rellene un
cuestionario o que haga un juicio de valor con respecto a algo, o sencillamente modificar su
perfil agregando nuevos parámetros vinculados a sus intereses y actividades que constituyen
elementos fundamentales para su desempeño. En tal sentido y siguiendo la misma dirección
de los métodos seleccionados anteriormente para el perfil de usuario, la realimentación
seguirá el mismo patrón que el referido en los casos de creación del perfil, adquisición de los
datos y representación del perfil.
III.2.2.2.2- Campos del perfil de usuario
El sistema propuesto como soporte tiene en cuenta las necesidades de información y los
conocimientos necesarios de los distintos actores en la organización. Generar los perfiles de
usuarios de estos actores no requiere de grandes esfuerzos, pues la aplicación del modelo
jerárquico y la configuración del escenario, antes mencionados, develan los campos
necesarios para la conformación de estos perfiles.
A continuación se muestran los datos que definirán el perfil de usuario del sistema. Junto a
ellos es referido al conjunto de experiencias, laborales y educacionales, de una persona o
actor.
A. Datos Personales:
•
Nombre.
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•
Apellidos.
•
Dirección E-mail.
•
Sexo.
•
Ciudadanía.
•
Dirección Particular incluyendo su ubicación en un mapa de la región.
B. Datos profesionales:
•
Profesión Actual.
•
Grado Científico o Académico.
•
Categoría.
C. Formación Académica:
Para este apartado se especifica el nivel de estudios que presente el usuario, dígase
Licenciaturas e Ingenierías, fecha de finalización y centro donde se cursó.
D. Formación Complementaria:
Para este bloque se especifica el nivel de estudios que presente el usuario, dígase
Postgrados, Maestrías y Doctorados, fecha de finalización y centro donde se cursó.
E. Grado de competencia:
Al perfil de usuario se agregó el cálculo del Coeficiente de Competitividad según método
Delphi, el cual se calcula de acuerdo con la opinión del experto sobre su nivel de
conocimiento acerca de una temática determinada y con las fuentes que le permiten
argumentar sus criterios. El Coeficiente de Competitividad se determina en el sistema con el
objetivo de poder medir la competitividad de los usuarios del sistema y poder recomendar
posibles expertos en la solución de una problemática dada dentro de un área de
conocimiento.
F. Intereses Informativos del Usuario:
En este bloque se especifican las necesidades de información del usuario, para representar
estas se seleccionaron los siguientes datos básicos:
•
Temática de Interés.
•
Descriptores del Contenido Temático
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G. Contenidos de interés:
En este bloque se especifican los contenidos de documentos o artículos, propios o no, de
interés para el usuario. Para su representación, se seleccionaron los siguientes datos
básicos y en consonancia con algunos de los campos que describe el Dublin Core:
•
Título.
•
Autor.
•
Palabras Claves.
•
Resumen o Descripción.
•
Documento al que se hace referencia.
H. Investigaciones del Usuario:
En este bloque se especifican las investigaciones del usuario, para representarlas se
seleccionaron los siguientes datos básicos, de igual manera a como establece el Dublin
Core:
•
Título.
•
Autor.
•
Palabras Claves.
•
Resumen o Descripción.
•
Fecha.
•
Editor.
I. Publicaciones:
Este campo constituye uno de los más importantes, pues permite establecer el nivel de
relevancia del usuario de acuerdo con la fuente donde se hayan publicado Los datos son los
siguientes:
•
Título.
•
Nivel de Autoría (esto se refiere a si el usuario es el autor principal o se encuentra
como segundo o tercer autor de la publicación).
•
Palabras Claves.
•
Resumen o Descripción.
•
Fecha.
•
Revista o Editorial.
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J. Participación en eventos:
Este campo también constituye relevancia dentro del perfil, pues significa la visibilidad del
usuario en escenarios nacionales e internacionales. Los datos son los siguientes:
•
Título.
•
Nivel de Autoría (esto se refiere a si el usuario es el autor principal o se encuentra
como segundo o tercer autor de la publicación).
•
Palabras Claves.
•
Resumen o Descripción.
•
Fecha.
•
Nombre del Evento.
•
Nivel (se refiere a si es un evento nacional o internacional).
•
Lugar donde se efectuó el Evento.
III.2.2.2.3- Tecnologías utilizadas
Para llevar a cabo un proyecto de esta índole es necesario el uso combinado de varias
herramientas para una correcta concepción del sistema, como se verá en los siguientes
acápites.
A. PHP como Lenguaje de desarrollo:
Luego de hacer el análisis entre los lenguajes que implementan servicios web, se decide
utilizar el PHP embebido en el código HTML ya que:
1
Está soportado en la mayoría de las plataformas de Sistemas Operativos.
2
El PHP no tiene costo oculto, o sea que cuando se adquiere incluye un sin número de
bibliotecas que proporcionan el soporte para la mayoría de las aplicaciones Web, por
ejemplo e-mail, generación de ficheros PDF y otros. Las librerías se pueden encontrar
gratis en Internet.
3. PHP es rápido, gratuito y multiplataforma.
B. MySQL Como Gestor de Base de Datos:
Luego de analizadas las características y facilidades de los Sistemas de Gestión de Bases
de Datos (SGBD), y de la herramienta a desarrollar, se opta por usar el MySQL como SGBD,
por las siguientes razones:
No se necesitará de un manejo complejo de la información.
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El PHP maneja muy fácil al MySQL, debido a la gran cantidad de funciones que tiene
explícitas.
El MySQL tiene buen rendimiento y velocidad.
Excelentes utilidades de administración (backup, recuperación de errores, etc.).
No suele perder información ni corromper los datos.
No hay límites en el tamaño de los registros.
Buen control de acceso.
MySQL por su bajo consumo lo hace apto para ser ejecutado en una máquina con
escasos recursos sin ningún problema.
C. CodeIgniter Como FrameWork de Desarrollo:
Como framework de desarrollo se escoge CodeIgniter, puesto que se encuentra bajo la
licencia Open Source Apache/BSD-style.
Verdaderamente Liviano. El núcleo del sistema sólo requiere unas pocas pequeñas librerías.
Esto es un duro contraste a muchos entornos de trabajo que requieren significativamente
más recursos. Las librerías adicionales son cargadas dinámicamente a pedido, basado en
sus necesidades para un proceso dado, así que el sistema base es muy delgado y bastante
rápido. Usa el acercamiento Modelo-Vista-Controlador, que permite una buena separación
entre lógica y presentación. Esto es particularmente bueno para proyectos en los cuales los
diseñadores están trabajando con sus archivos de plantilla, ya que el código en esos
archivos será mínimo.
Las URL generadas por CodeIgniter son limpias y amigables a los motores de búsqueda.
Viene con un rango lleno de librerías que le permiten realizar las tareas de desarrollo web
más comúnmente necesarias, como acceder a una base de datos, mandar un email, validar
datos de un formulario, mantener sesiones, manipular imágenes, trabajando con datos XML
y mucho más.
El sistema puede ser fácilmente extendido a través del uso de plugins y librerías asistentes, o
a través de extensión de clases del sistema.
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Figura 19. Flujo de la Aplicación con Codeigniter. Fuente: (Cuza, 2010).
Cada elemento que se muestran en la figura 13 se describe a continuación:
1. El index.php sirve como controlador frontal, inicializando los recursos básicos
necesarios para correr CodeIgniter.
2. El Routing examina la petición HTTP para determinar que debe ser hecho con él.
3. Si un archivo de caché existe, es enviado directamente al explorador, sobrepasando el
sistema de ejecución normal.
4. Seguridad, antes que el controlador sea cargado, la petición HTTP y cualquier dato
suministrado por el usuario es filtrado por seguridad.
5. El controlador carga los modelos, librerías, plugins, asistentes y cualquier otro recurso
necesario para procesar la petición específica.
6. La Vista finalizada es presentada y enviada al explorador Web. Si el cacheo está
habilitado, la vista es cacheada primero para que las peticiones subsecuentes puedan
ser servidas.
D. SXP Como Metodología de Desarrollo:
Definidas las herramientas que darán soporte, es necesario definir la metodología de
ingeniería de software que guiará el proceso de automatización. En este caso se optó por
usar Scrum 3, para la planificación del proyecto, y como propuesta para llevar a cabo el
3
Está especialmente indicada para proyectos con un rápido cambio de requisitos. Sus principales
características se pueden resumir en dos. El desarrollo de software se realiza mediante iteraciones,
denominadas sprints, con una duración de 30 días. El resultado de cada sprint es un incremento
ejecutable que se muestra al cliente.
P á g i n a | 183
�TESIS DOCTORAL
proceso de desarrollo del proyecto, se tomará en cuenta las mejores prácticas de la
Metodología XP (Extreme Programming 4), procurando que el proceso sea efectivo y
eficiente.
Scrum es un proceso en el que se aplican de manera regular un conjunto de mejores
prácticas, para trabajar en equipo y obtener el mejor resultado posible de un proyecto. Estas
prácticas se apoyan unas a otras y su selección tiene origen en un estudio de la manera de
trabajar de equipos altamente productivos.
En Scrum se realizan entregas parciales y regulares del resultado final del proyecto,
priorizadas por el beneficio que aportan al receptor del proyecto. Por ello, Scrum está
especialmente indicado para proyectos en entornos complejos, donde se necesita obtener
resultados pronto, donde los requisitos son cambiantes o poco definidos, donde la
innovación, la competitividad y la productividad son fundamentales.
En Scrum un proyecto se ejecuta en bloques temporales cortos y fijos (iteraciones de un mes
natural y hasta de dos semanas, si así se necesita). Cada iteración tiene que proporcionar un
resultado completo, un incremento de producto final que sea susceptible de ser entregado
con el mínimo esfuerzo al cliente cuando lo solicite.
E. ExtJS
De acuerdo a la definición de la página web ExtJS es una librería Javascript que permite
construir aplicaciones complejas en Internet. Esta librería incluye:
•
Componentes de alto rendimiento y personalizables.
•
Modelo de componentes extensibles.
•
Un API fácil de usar.
•
Licencias Open Source y comerciales.
Antes de poder entrar a examinar ExtJS primero tenemos que hablar sobre RIA, acrónimo de
Rich Internet Applications (Aplicaciones Ricas en Internet). Lo que RIA intenta proveer es
aquello de lo que siempre ha adolecido la web, una experiencia de usuario muy parecida o igual
a la que se tiene en las aplicaciones de escritorio (Sánchez, 2012).
4
Es una metodología que se centra en potenciar las relaciones interpersonales como clave para el
éxito en desarrollo de software, promoviendo el trabajo en equipo, preocupándose por el aprendizaje
de los desarrolladores, y propiciando un buen clima de trabajo.
P á g i n a | 184
�TESIS DOCTORAL
Las aplicaciones web tradicionales tienen problemas como la recarga continua de las
páginas cada vez que el usuario pide nuevo contenido, o la poca capacidad multimedia,
para lo cual se han hecho necesarios plugins externos (Sánchez, 2012).
ExtJS encaja dentro de este esquema como un motor que permite crear aplicaciones RIA
mediante Javascript. Si se enmarca a ExtJS dentro del desarrollo RIA, éste sería el render
de la aplicación que controla el cliente y que se encarga de enviar y obtener información del
servicio (Sánchez, 2012).
III.2.2.2.4- Bases matemáticas del sistema
La concepción del sistema está soportado por diversos fundamentos matemáticos, dando así
respuesta a una integración consistente de diferentes métodos, con el objetivo de que los
usuarios puedan inferir posicionamiento y establecer relaciones a partir de los análisis que se
deriven de las representaciones que se obtienen en el mismo, siguiendo las premisas que
identifican el contexto TIC en la actualidad y la referencia a un nuevo paradigma de
representación y visualización referido en la Web 2.0 e Internet 2.0.
III.2.2.2.4.1- Bases de datos de los perfiles de usuarios
Un perfil de usuario es un conjunto de datos, principalmente de naturaleza textual, aunque la
evolución tecnológica ha propiciado incorporar al texto fotografías, ilustraciones gráficas, etc.
La variedad de información que recoge un perfil de usuario va en constante crecimiento, en
la investigación se hará referencia a la naturaleza textual que van a ser recogidos en los
perfiles de los usuarios.
Los perfiles de usuarios serán almacenados en la base de datos del sistema, o sea del perfil
son extraídos los términos que corresponden a cada campo especificado por el usuario.
Desde el punto de vista matemático, la base de datos es una tabla o matriz en la que cada
fila representa a un usuario y cada columna indica la presencia, o no, de un determinado
término en su perfil correspondiente.
Podemos considerar una base de Perfiles de Usuarios (U), compuesta por usuarios ui,
donde han sido ingresados un conjunto de términos (T), formado por n términos tj, en la que
cada usuario ui contiene un número de términos, como resultado de los campos suscritos en
el perfil. De esta forma, es posible representar a cada usuario como un vector perteneciente
a un espacio n-dimensional, siendo n el número de términos ingresados en el perfil que
forman el conjunto T:
P á g i n a | 185
�TESIS DOCTORAL
Donde cada uno de los elementos tij de este vector puede representar la presencia, ausencia
o relevancia del término tj en el usuario ui en su perfil.
El proceso de construcción de los vectores – usuarios en la base de datos de perfiles de
usuarios comprenderá un módulo que se encargará de generar automáticamente la
representación de los usuarios extrayendo los contenidos de información de los perfiles. La
tarea fundamental de este módulo estará dada por la asociación automática de la
representación de cada usuario en función de los contenidos de información de este, o sea,
determinar los pesos de cada término extraído de su perfil en el vector usuario ui. Su función
será:
La representación de cada vector-usuario tendrá n componentes, de los cuales los que estén
referenciados en el perfil tendrán un valor diferente de 0, mientras que los que no estén
referenciados tendrán un valor nulo o 0.
Para la confección de la matriz de términos serán usados los campos que describen el perfil
del usuario donde mayor relevancia exista, como son en la identificación de sus
conocimientos, necesidades de información o intereses del usuario, especialidades, etc.,
estos se relacionan a continuación:
•
Nombre de la formación académica.
•
Nombre de la formación complementaria.
•
Especialidades.
•
Temáticas de intereses y descriptores temáticos.
•
Palabras claves de investigaciones realizadas.
•
Palabras claves de artículos publicados.
•
Palabras claves de trabajos expuestos en eventos o congresos.
La frecuencia de aparición de un término en un perfil de cierta forma determina su importancia en
él, sugiriendo que dichas frecuencias pueden ser utilizadas para resumir el área de conocimiento
en que se mueve el usuario o los principales intereses del mismo.
P á g i n a | 186
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Siguiendo lo que describe el modelo espacio vectorial para Sistemas de Recuperación de
Información, y dando continuidad a los métodos usados para almacenar los términos
recogidos en el perfil de cada usuario, se continúa con el proceso de selección, a ello le
sigue determinar la importancia o peso de cada término en el vector-usuario. El cálculo de la
importancia o peso de cada término se conoce como ponderación del término.
Gerald Salton utiliza este concepto de peso en su modelo de recuperación basado en el
espacio vectorial. En dicho modelo, se forma una matriz término/documento que representa
la base de datos. Cada vector de la matriz representa un documento; cada elemento del
vector tendrá valor 0 (cero) si dicho documento no contiene el término; o el valor del peso del
término si lo contiene (Broncano, 2006; López-Herrera, 2006; Pérez et al., 2010; Salton,
1971, 1989; Salton y McGill, 1983; Salton et al., 1975; Samper, 2005).
Un primer enfoque se basa en contar las ocurrencias de cada término en un documento, medida
que se denomina frecuencia del término i-ésimo en el documento j-ésimo, y se nota como tfi,j .
Una segunda medida de la importancia del término es la conocida como frecuencia documental
inversa de un término en la colección, conocida normalmente por sus siglas en inglés: idf
(inverse document frequency), como reflejan (Baeza-Yates y Ribeiro-Neto, 1999; López-Herrera,
2006) y que responde a la siguiente expresión:
(3.3)
Donde N es el número de documentos de la colección, y ni el número de documentos donde
se menciona al término i-ésimo, si asociamos al caso de la presente investigación a N con U
como el número de usuarios de la base de datos de perfiles de usuarios, y ni como el
número de usuarios que contienen en su perfil el término i, entonces es posible determinar la
importancia o peso de cada término en el perfil de cada uno de los usuarios.
Finalmente se tendría una matriz de vectores-usuarios por términos como se muestra a
continuación en la tabla 9:
User1
User2
User3
t1 t2 t3 … tn
Usern
Tabla 9. Matriz de perfiles de usuarios.
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Luego del cálculo de la importancia o peso por medio de la ecuación (3.3) tendríamos una
matriz de peso relacionado con los términos obtenidos en cada uno de los perfiles de
usuarios como se muestra a continuación en la tabla 10:
User1
User2
User3
t1
t2
t3
…
tn
Usern
Tabla 10. Matriz del peso (W) de los términos en los perfiles de usuarios.
De esta manera queda establecida en la base de datos la matriz de los términos
correspondiente a cada uno de los usuarios partiendo de su perfil que representa las áreas
de conocimiento donde incursionan los usuarios del sistema. Otros aspectos son las
necesidades e intereses de estos usuarios que también representan ápices de
compatibilidad entre el espacio compuesto por los usuarios.
III.2.2.2.4.2- Similitud entre los usuarios del sistema
Se tiene en consideración el cálculo de similitud entre los vectores que componen la matriz
de peso, que en esencia son los vectores-usuarios. Salton, como se mencionó
anteriormente, establece un modelo matemático para la recuperación de información basado
en el cálculo del coeficiente de similaridad entre vectores (Salton, 1971, 1989; Salton y
McGill, 1983; Salton et al., 1975). Este modelo de cierta forma responde a las necesidades
del presente estudio, ya que para obtener el grado de relevancia de un usuario ui según su
perfil con respecto a los demás que componen la matriz, es posible establecer la similaridad
entre los vectores de esta matriz, o sea cada vector lo constituirá un usuario y será posible
determinar la similitud de cada usuario con respecto a los demás. El sistema toma un valor
real que será tanto mayor cuanto más similares sean los usuarios que se analizan.
El modelo vectorial hace la suposición básica de que la proximidad relativa entre dos vectores es
proporcional a la distancia semántica de los documentos (Baeza-Yates y Ribeiro-Neto, 1999;
Becker y Kuropka, 2003; Broncano, 2006; López-Herrera, 2006; D. Ramírez, 2007; Salazar,
1993; Salton et al., 1975; Samper, 2005). Existen diferentes funciones para medir la similitud
entre vectores, todas ellas están basadas en considerar a ambos como puntos en un espacio ndimensional como se describen a continuación:
P á g i n a | 188
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Producto escalar:
donde Aj y Bj son, respectivamente, los pesos asociados al término tj en la representación de
los usuarios A y B.
Función del coseno:
Índice de Dice (ID):
Índice de Jaccard (IJ):
Las funciones típicas de similitud generan valores entre 0, para documentos sin similitud, y 1
para documentos completamente iguales, para el caso de la presente investigación se toma para
el cálculo de la similitud la función del coseno como se aplica en (3.5).
Una matriz de similitud puede quedar representada simétricamente, donde cada elemento δij
de M representa la similaridad entre el estímulo i y el estímulo j como se muestra a
continuación:
P á g i n a | 189
�TESIS DOCTORAL
De esta manera queda determinada la matriz de similitud de los usuarios que integrarán el
sistema, de forma tal que pueden ser identificados los niveles de compatibilidad entre estos
usuarios partiendo de su perfil y específicamente niveles de intereses, áreas de
conocimientos que domine. Todo esto también brinda la posibilidad de establecer
conglomerados de usuarios, así como la posibilidad de ser representados en un
escalamiento multidimensional o por sus siglas en inglés Multidimensional Scaling (MDS),
análisis que serán representados en los siguientes epígrafes.
III.2.2.2.4.3- Escalamiento multidimensional para identificar comunidades colectivas de
conocimiento
El MDS es una técnica de representación espacial que trata de visualizar sobre un mapa un
conjunto de estímulos cuya posición relativa se desea analizar. El propósito del MDS es
transformar los juicios de similitud o preferencia llevados a cabo por una serie de individuos
sobre un conjunto de objetos o estímulos en distancias susceptibles de ser representadas en
un espacio multidimensional. El MDS está basado en la comparación de objetos o de
estímulos, de forma que si un individuo juzga a los objetos A y B como los más similares
entonces las técnicas de MDS colocarán a los objetos A y B en el gráfico de forma que la
distancia entre ellos sea más pequeña que la distancia entre cualquier otro par de objetos
(Guerrero-Casas y Ramírez-Hurtado, 2002).
En la actualidad, el MDS puede ser apto para gran cantidad de tipos diferentes de datos de
entrada (tablas de contingencia, matrices de proximidad, datos de perfil, correlaciones, etc.).
El MDS puede servir para determinar:
•
Qué dimensiones utilizan los encuestados a la hora de evaluar a los objetos.
•
Cuántas dimensiones utilizan.
•
La importancia relativa de cada dimensión.
•
Cómo se relacionan perceptualmente los objetos.
Para el caso de la presente investigación su objetivo estará centrado en obtener una
representación espacial o sea un mapa que visualice la relación perceptual entre los distintos
usuarios del sistema, de manera que se podrá observar qué usuarios se encuentran
cercanos o lejanos entre ellos a partir de su configuración en su perfil de usuario de acuerdo
a conocimientos necesarios o áreas de conocimientos de dominio, así como sus intereses,
formación etc., Esto es posible debido a la transformación de la similitud entre ellos en
distancias susceptibles de ser representadas en un espacio multidimensional.
P á g i n a | 190
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Como ya se mencionó anteriormente, una matriz de similitud puede quedar representada
simétricamente, donde cada elemento δij de M representa la similaridad entre el estímulo i y
el estímulo j como se muestra a continuación:
Para la introducción de técnicas de Escalamiento Multidimensional son precisos dos
requisitos esenciales estos son (Linares, 2001):
a) Partir de un conjunto de números, llamados proximidades o similaridades, que
expresan todas o la mayoría de las combinaciones de pares de similaridades dentro
de un grupo de objetos.
b) Contar con un algoritmo para llevar a cabo el análisis.
El procedimiento, en términos muy generales, sigue algunas ideas básicas en la mayoría de
las técnicas. El punto de partida es una matriz de similaridad entre n objetos, con el
elemento δij en la fila i y en la columna j, que representa la similaridad del objeto i al objeto
j. También se fija el número de dimensiones, p, para hacer el gráfico de los objetos en una
solución particular. Generalmente el camino que se sigue según (Assent et al., 2008; Borg y
Groenen, 1997; De Leeuw y Mair, 2008; Diaz et al., 1992; Guerrero-Casas y RamírezHurtado, 2002; Kruskal, 1964a, 1964b; Linares, 2001; López-González y Hidalgo-Sánchez,
2010; López y Herrero, 2006; O’Toole et al., 2005; Torguerson, 1952) es:
1) Arreglar los n objetos en una configuración inicial en p dimensiones, esto es, suponer
para cada objeto las coordenadas (x1, x2, ..., xp) en el espacio de p dimensiones.
2) Calcular las distancias euclidianas entre los objetos de esa configuración, esto es,
calcular las dij, que son las distancias entre el objeto i y el objeto j.
(3.8) (González, 2010).
Donde Oi y Oj son los objetos para los cuales se desea calcular la distancia, n es el
número de características de los objetos del espacio y xk(Oi), xk(Oj) es el valor del
atributo k-ésimo en los objetos Oi y Oj, respectivamente.
P á g i n a | 191
�TESIS DOCTORAL
De tal manera también debe verificarse los tres axiomas siguientes:
•
•
•
3) Hacer una regresión de dij sobre δij. Esta regresión puede ser lineal, polinomial o
monótona. Utilizando el método de los mínimos cuadrados se obtienen estimaciones
de los coeficientes a y b, y de ahí puede obtenerse lo que genéricamente se conoce
como una “disparidad”.
(3.9)
Si se supone una regresión monótona, no se ajusta una relación exacta entre dij y δij,
sino se supone simplemente que si δij crece, entonces dij crece o se mantiene
constante.
4) A través de algún estadístico conveniente, se mide la bondad de ajuste entre las
distancias de la configuración y las disparidades. Existen diferentes definiciones de
este estadístico, pero la mayoría surge de la definición del llamado índice de esfuerzo
(en inglés: STRESS).
Uno de los criterios más utilizados es el siguiente:
(3.10)
Todas las sumatorias sobre i y j van de 1 a p y las disparidades dependen del tipo de
regresión utilizado en el tercer paso del procedimiento.
El STRESS1 es la fórmula introducida por Kruskal quien ofreció la siguiente guía para su
interpretación en la tabla 11:
Tamaño del STRESS1 Interpretación
0.2
Pobre
0.1
Regular
0.05
Bueno
0.025
Excelente
0.00
Perfecto
Tabla 11. Interpretaciones del Stress. Fuente: Kruskal (1964).
P á g i n a | 192
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5) Las coordenadas (x1, x2, ..., xt) de cada objeto se cambian ligeramente de tal manera
que la medida de ajuste se reduzca.
Como resultado de todo el proceso son obtenidas la matriz de distancia (D), matriz de
coordenadas (X) de los estímulos en un espacio de n dimensiones (para el caso de la
presente investigación solo 2 dimensiones), como resultado se mostrará la relación
perceptual entre los usuarios del sistema a partir de su perfil de usuario.
III.2.2.2.4.4- Análisis de clúster para identificar conglomerados de usuarios
De manera general, el agrupamiento, conglomerado o clustering no es más que dividir el
conjunto de objetos en grupos de objetos similares llamados agrupaciones o clústeres, de
manera que elementos pertenecientes a un mismo grupo sean más similares que elementos
de otros grupos.
La cuestión dada en la formación de grupos a partir de un conjunto de datos proveniente del
perfil de los distintos usuarios del sistema, es muy importante para el conocimiento del
comportamiento de esta comunidad de N usuarios. Al estudiar el proceso de división en
clases, se evidencia que cada técnica está diseñada para realizar una clasificación de tal
modo que cada grupo sea lo más homogéneo y lo más diferente de los demás como sea
posible (Assent et al., 2008; González, 2010; Moore, 2001). El resultado de cada método de
agrupamiento dependerá del algoritmo en concreto, del valor de los parámetros y de la
medida de similaridad / disimilaridad adoptada (González, 2010).
Un problema de agrupamiento puede estar planteado de la siguiente forma según González
(2010): sea X =(x1, x2, …, xN) el conjunto de datos o, análogamente, objetos, ejemplos, casos,
patrones, puntos, donde xi = (xi1, xi 2 ,..., xin ) pertenece a un espacio de atributos, para cada i = 1,
…, N, y cada componente xij (j = 1, …, n) es un atributo (análogamente, rasgo, variable, dimensión
o componente) de modo tal que el conjunto de objetos forma una matriz Nxn empleada por la
mayoría de los algoritmos de agrupamiento.
P á g i n a | 193
�TESIS DOCTORAL
Los algoritmos de agrupamiento han sido empleados en reconocimiento del habla, en
segmentación de imágenes y visión por computador, en minería de datos para extraer
conocimiento en bases de datos, en recuperación de información y minería de textos, en
aplicaciones de bases de datos espaciales, en análisis de datos heterogéneos, en
aplicaciones Web, en biología computacional para el análisis de ADN y muchas otras
aplicaciones (Assent et al., 2008; González, 2010; Jain et al., 2000; Jain y Flynn, 1966;
Kessler, 2007; Moore, 2001; Salton, 1980).
En el caso de la presente investigación será usado como una alternativa de análisis y
representación de la compatibilidad entre los usuarios a partir de sus perfiles en el sistema, perfil
que como se ha venido mencionando recoge un grupo de campos relacionados con sus
intereses, formación, áreas de conocimientos en que incursiona el usuario entre otros. El clúster
podrá establecer la jerarquía en cuanto a grupos de usuarios, partiendo de las matrices
obtenidas de similitud y distancia. De esta manera, cada usuario podrá identificarse con el grupo
al que pertenece según cuan distante esté o similar sea, así mismo podrá valorar quienes son
las personas que son más compatibles con él.
Los algoritmos de agrupamiento pueden dividirse en varias categorías según el procedimiento
que utilizan para agrupar los objetos (González, 2010; Kessler, 2007; Moore, 2001):
1. Algoritmos jerárquicos, que pueden ser aglomerativos y divisivos.
2. Métodos por partición, entre ellos: algoritmos de reubicación, agrupamientos
probabilísticos, métodos de k-medoides y métodos k-Medias (kMeans).
3. Algoritmos basados en densidad, entre ellos los algoritmos de agrupamiento por
conectividad basados en densidad y los agrupamientos basados en funciones de
densidad.
4. Métodos basados en rejillas.
5. Métodos basados en coocurrencia de datos categóricos.
6. Algoritmos mixtos.
Los algoritmos jerárquicos, como su nombre indica, construyen una jerarquía de
agrupamientos, uniendo o dividiendo los grupos de acuerdo a una cierta función de
similaridad - distancia entre los grupos. En otras palabras, construyen un árbol de clústeres
P á g i n a | 194
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llamado dendrograma. Tal enfoque permite estudiar los datos con diferentes niveles de
granularidad.
A continuación se describe el funcionamiento de un algoritmo jerárquico aglomerativo
basado en distancia según González (2010):
1. Empezar con N clústeres (el número inicial de elementos) y una matriz N × N simétrica de
distancias.
2. Dentro de la matriz de distancias, buscar aquella entre los clústeres U y V que sea la
menor entre todas, duv.
3. Juntar los clústeres U y V en uno solo. Actualizar la matriz de distancias:
I.
II.
Borrando las filas y columnas de los clúster U y V.
Formando la fila y columna de las distancias del nuevo clúster (UV) y el resto de
los clústeres.
4. Repetir los pasos (2) y (3) un total de (N−1) veces, o sea si todos los puntos están en un
mismo clúster, terminar; sino, volver a los pasos (2) y (3).
A. Procedimientos para representar los usuarios del sistema a través del análisis de clúster
jerárquico (un ejemplo práctico):
Se parte de una matriz de distancia en el caso de la presente investigación se determina la
distancia euclídea desde la matriz de similitud, como resultado se obtendría una matriz (D)
simétrica como se describe a continuación:
Sean (a, b, c, e, t, v, w, x, y, z) distancias calculadas y (u1, u2, …u5) usuarios en el sistema.
u1
u
D= 2
u3
u4
u5
u1 u2 u3 u4 u5
Para llevar a cabo el análisis de clúster, existen varios métodos de aglomeración como se
relaciona a continuación (Assent et al., 2008; González, 2010; Jain et al., 2000; Jain y Flynn, 1966):
•
Mínima distancia o vecino más próximo.
•
Máxima distancia o vecino más lejano.
•
Distancia media.
P á g i n a | 195
�TESIS DOCTORAL
En este caso se hará el análisis por Mínima distancia.
Como punto de partida es considerado cada elemento de la matriz un clúster, por tanto se
busca el menor valor de D, considerando para el presente caso que se ejemplifica el menor
valor de D es (x), entonces se conforma el primer clúster, donde quedaría identificado como
u53, conformándose una nueva matriz con la unión del clúster compuesto por u5
y
u3
eliminando la filas y columnas que interceptan al elemento x como se muestra en D1.
u1
u2
D= u3
u4
u5
u1
0
a
b
c
e
u2
0
t
v
w
Se determinan la mínima distancia para (u53, u1):
u3
u4
u5
0
z
x
0
y
0
Asumiendo que e > b tenemos que:
Mínima distancia entre (u53, u2):
Asumiendo que w < t tenemos que:
Mínima distancia entre (u53, u4):
Asumiendo que y < z tenemos que:
P á g i n a | 196
�TESIS DOCTORAL
Luego se construye la nueva matriz (D1) como sigue:
D1 =
u53
u1
u2
u4
u53
0
b
w
y
u1
0
a
c
u2
u4
0
v
0
Asumiendo que en D1 el menor valor es (b) y comprobando que existen N elementos o sea se
cumple que existen N-1 elementos, se repite el proceso nuevamente como sigue:
Se conforma el clúster u531, se determina la mínima distancia, se eliminan filas y columnas
que interceptan a (b), y se conforma la nueva matriz D2.
Se determina la mínima distancia para (u531, u2):
Asumiendo que a < w tenemos que:
Mínima distancia entre (u531, u4):
Asumiendo que c < y tenemos que:
Luego se construye la nueva matriz (D2) como sigue:
u531 u2 u4
u531 0
D2 = u2
a
0
u4
c
v 0
Asumiendo que en D2 el menor valor es (a) y comprobando que existen N elementos o sea se
cumple que existen N-1 elementos, se repite el proceso nuevamente como sigue:
P á g i n a | 197
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Se conforma el clúster u5312, se determina la mínima distancia, se eliminan fila y columna que
interceptan a (a), y se conforma la nueva matriz D3.
Mínima distancia para (u5312, u4):
Asumiendo que c < v tenemos que:
Luego se construye la nueva matriz (D3) como sigue:
u5312
D3 = u
4
u5312 u4
0
c
0
Se comprueba la condición de N-1 elementos, o sea solo queda representada la distancia (c)
entre el clúster u5312 y u4.
Para construir el dendrograma (figura 14) que representa a los usuarios del sistema, se
resume que:
•
•
•
•
Para la distancia c se tiene (u5312 – u4).
Para la distancia a se tiene (u531 – u2).
Para la distancia b se tiene (u53 – u1).
Para la distancia x se tiene (u5 – u3).
c
a
b
x
u4
u2
u5
u3
u1
Figura 20. Dendrograma que representa a los usuarios del sistema a partir del análisis de
clúster jerárquico.
P á g i n a | 198
�TESIS DOCTORAL
B. Procedimientos para representar los usuarios del sistema a través del análisis de clúster
no jerárquico k-medias (un ejemplo práctico):
Mientras los algoritmos jerárquicos construyen grupos gradualmente, los algoritmos de partición
tratan de descubrir clúster reubicando iterativamente puntos entre subconjuntos.
El algoritmo k-medias (k-means) según (Chen et al., 1998; González, 2010; Hartigan y Wong,
1979; Queen y Some, 1967) es uno de los más simples y conocidos algoritmos de
agrupamiento. Está basado en la optimización del error cuadrático, que sigue una forma fácil
para dividir una base de datos dada en k grupos fijados a priori. La idea principal es definir k
centroides (uno para cada grupo) y, luego, ubicar los restantes puntos en la clase de su centroide
más cercano. El próximo paso es recalcular el centroide de cada clúster y reubicar nuevamente
los puntos en cada grupo. El proceso se repite hasta que no haya cambios en la distribución de
los puntos de una iteración a la siguiente.
Pasos:
1. Se toman al azar k clúster iniciales.
2. Para el conjunto de observaciones, se vuelve a calcular las distancias a los
centroides de los clúster y se reasignan a los que estén más próximos. Se vuelven a
recalcular los centroides de los k clústeres después de las reasignaciones de los
elementos.
3. Se repiten los dos pasos anteriores hasta que no se produzca ninguna reasignación,
es decir, hasta que los elementos se estabilicen en algún grupo.
Usualmente, se especifican k centroides iniciales y se procede al paso (2) y, en la práctica,
se observan la mayor parte de reasignaciones en las primeras iteraciones.
Supongamos dos variables que identifican las frecuencias de los términos t1 y t2 en el perfil
construido por el usuario y 4 usuarios: u1, u2, u3, u4 con la siguiente matriz:
u1
Q1 = u2
u3
u4
t1
5
1
2
1
t2
3
2
1
2
Se dividen estos elementos en k grupos para este ejemplo (k=2).
De modo arbitrario, se dividen los elementos en dos clústeres (u12) y (u34) y se calculan los
centroides (la media) de los dos clústeres.
P á g i n a | 199
�TESIS DOCTORAL
Clústeres (u12 y u34): Centroides (Media)
u12
t1
t2
u34
Luego se calculan las distancias euclídeas de cada observación al grupo de centroides y
reasignamos cada una al grupo más próximo. Si alguna observación se mueve de grupo, hay
que volver a calcular los centroides de los grupos. Dados dos objetos I1 y I2 medidos según
dos variables x1 y x2, la distancia euclídea entre ambos es:
(3.11)
Así, las distancias aplicando (3.11) son:
Como u1 está más próximo al clúster (u12) que al clúster (u34), no se reasigna.
Se hace lo mismo para el elemento u2:
Por lo cual, el elemento u2 se reasigna al clúster (u34) dando lugar al clúster (u234). A
continuación, se vuelven a calcular los centroides:
u1
u234
t1
t2
5
3
1.3333 1.6667
P á g i n a | 200
�TESIS DOCTORAL
Nuevamente, se vuelven a calcular las distancias para cada observación para ver si se
producen cambios con respecto a los nuevos centroides:
u1
u2
u3
u4
u1
0
17
13
17
u234
15.2222222
0.22222222
0.88888889
0.22222222
Como no se producen cambios, entonces la solución para k=2 clústeres es: u1 y u234, o sea
dos clústeres conformados por el usuarios u1 y el otro clúster conformado por los usuarios u2,
u3 y u4, por tanto entre estos usuarios existirá mayor compatibilidad entre ellos, no siendo así
para el caso del usuario u1, es decir que de acuerdo al perfil previamente establecido por los
usuarios del sistema se conformarán conglomerados que responderán de cierta manera a los
intereses comunes, y dominio en las distintas áreas de conocimientos establecidas por cada
uno de estos usuarios.
Como se ha podido apreciar los métodos empleados como el MDS y Clúster, permiten una
representación gráfica de los grupos de intereses, comunidades colectivas de conocimiento,
o sea de manera general la compatibilidad entre los usuarios del sistema que sirve de
soporte para la Red, de esta manera los usuarios pueden establecer puntos de referencias
en cuanto a intereses y áreas de conocimientos en que incursionan, esto permite un
intercambio de conocimiento, permite compartir la inteligencia o sea el conocimiento llevado
a la acción a través de eventos, artículos científicos, investigaciones realizadas, etc., estos
métodos permiten la construcción de mapas de una realidad abstracta. Mediante estos
métodos se reduce un espacio vectorial de n-dimensiones a otro de 2 o 3 dimensiones, lo
cual permite la representación gráfica de estos vectores que en esencia son usuarios en el
sistema y ver su posicionamiento en el espacio.
Los tres grupos metodológicos descritos como son la detección de las necesidades de la
organización, el modelo de toma de decisiones y el sistema de gestión del conocimiento,
constituyen base fundamental para lograr el proceso de transferencia del conocimiento
organizacional, ya que existe una elemental imbricación entre la detección de necesidades
como elemento de diagnóstico, y a partir de ello jerarquizar los conocimientos necesarios en
un dominio determinado, de esta manera será posible tomar decisiones acertadas en las
áreas de mayor relevancia, sustentando sus actividades sobre la base de un sistema de
gestión de conocimiento con el apoyo de las TIC. Todo ello propiciará reconocer, organizar,
aplicar y compartir inteligencia, creándose así un escenario colaborativo de trabajo en las
organizaciones.
P á g i n a | 201
�TESIS DOCTORAL
CAPÍTULO IV: RESULTADOS
Diagrama 4. Contenido estructural del capítulo IV.
Este capítulo es uno de los corolarios finales del proceso investigativo llevado a cabo, pues
pretende reflejar de manera explícita los resultados de los procedimientos metodológicos
descritos en el epígrafe de métodos, y que constituyen base estructural del Modelo de Red
de Inteligencia Compartida, analizando su impacto y relación en el caso específico del
CEETAM, por otro lado se muestra también la discusión de estos resultados demostrando
así un compendio general de la importancia y validez de la investigación realizada.
IV.1- Red de Inteligencia Compartida para el CEETAM
Se presentará el caso de estudio donde se muestran los resultados obtenidos tras la aplicación
de los distintos bloques metodológicos, descritos en el capítulo de Materiales y Métodos, en el
Centro de Estudio de la Energía y Tecnología de Avanzada de Moa (CEETAM), centro
perteneciente al Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Cuba (ISMMM).
Estos resultados serán la base para la constitución del patrón de validación para el sistema.
Por otro lado, se identificarán los activos de conocimiento, la jerarquización de conocimiento
y su gestión en el CEETAM. Asimismo, estos resultados desvelarán las principales premisas
de desarrollo de inteligencia dentro de esta organización y su ambiente, de manera que los
P á g i n a | 202
�TESIS DOCTORAL
actores claves de este centro de estudio puedan desarrollar y compartir la inteligencia a partir
de los elementos de carácter investigativo y científico, implícito en los individuos o actores
interno y externos del centro de estudio.
IV.1.1- Configuración del escenario o detección de necesidades del CEETAM.
a) Preparación del escenario:
Se celebraron dos reuniones a tal efecto, la primera de ellas (anexo 6) donde se contó con el
100% de asistencia de los que debían participar, en este caso el director del centro de estudio,
los responsables de las líneas de investigaciones, el responsable a nivel institucional de la
ciencia y la técnica, así como los jefes de departamentos que son colaboradores del CEETAM,
como lo son el Departamento de Ingeniería Mecánica, Ingeniería Eléctrica, Ingeniería en
Metalurgia e Ingeniería en Informática, donde se obtuvieron los siguientes elementos:
Referente a las expectativas de los dirigentes resultó que:
-
Todos los participantes estuvieron de acuerdo en que un proceso como el llevado a
cabo establecerían las políticas de persuasión con el objetivo de ganar ampliar las
acciones del centro de estudio en el territorio.
-
Todos coinciden en que los miembros y colaboradores tendrán puntos de partidas para
regirse e incrementar su cultura en un ambiente de trabajo colaborativo para propiciar
el intercambio entre ellos.
-
El 50% opinan que un proceso como el que se desarrolla eleva el nivel de motivación
de los miembros y colaboradores del CEETAM, evitando con ello el rechazo al
cumplimiento de las actividades curriculares y extracurriculares que les corresponde.
-
El otro 50% consideran que es imprescindible una reestructuración organizativa para
palear la desproporción de cargas curriculares y extracurriculares y así poder dedicar
mayor esfuerzo al cumplimiento de los objetivos del centro de estudio.
Referente a los procesos claves:
-
Fueron enumerados en la reunión los procesos claves, a partir del criterio consensuado
de todos los participantes en la actividad. Estos procesos basados en el conocimiento
lo constituyen los Proyectos de Investigación, Postgrados y Servicios Científicos
Técnicos.
Referente a las personas claves:
-
Se identificaron por parte de todos los participantes las personas claves, que resultaron
ser los miembros y colaboradores del centro de estudio. Asimismo, se identificaron
P á g i n a | 203
�TESIS DOCTORAL
preliminarmente a los expertos, que en este caso fueron los responsables de las líneas
de investigación del
centro de estudio y que fueron recogidos en el epígrafe de
materiales.
La segunda reunión (anexo 8), estuvo representada por el director del CEETAM, los
miembros y colaboradores del CEETAM, en total 20 actores para un 100% de asistencia,
donde se tuvieron los resultados siguientes:
Referente al grado de compromiso:
•
Se logró que el 90% de los participantes comprendieran, participaran voluntariamente
en el proceso y aceptaran los elementos que se evaluarían relacionados con:
-
La visión sobre el estado de las operaciones del conocimiento.
Las condiciones relacionadas con el conocimiento que requieren especial atención.
Los conocimientos que están presentes y su rol.
La identificación de los elementos o fragmentos de conocimiento.
El desarrollo de mapas de conocimiento.
La localización de áreas de conocimiento sensibles.
La identificación del uso del conocimiento en los propósitos de la organización y
determinar cómo puede ser mejorada.
- La identificación de detalles de trabajo intensivo del conocimiento y que rol juega este
para la entrega de productos de calidad.
- La visión general del intercambio, pérdidas o contribución a las tareas de los procesos
de la organización.
- El inventario de conocimiento.
- La naturaleza del conocimiento.
- La valoración del conocimiento.
- El flujo del conocimiento.
- El análisis de los procesos de gestión del conocimiento.
•
El 10 % se mantuvieron neutrales sin opinión al respecto.
Referente a procesos actuales:
•
Coincidentemente se identificaron por el 100% de los participantes en la reunión los
procesos claves basados en el conocimiento, corroborándose los ya mencionados en
la primera reunión.
Referente a las necesidades de información y conocimiento:
P á g i n a | 204
�TESIS DOCTORAL
•
De manera general los criterios del 100% de los participantes redundaron sobre la
necesidad de información en las áreas de conocimiento que encierran las distintas
líneas de investigación.
•
Un 85% opinaron que las informaciones necesarias por ellos no se suplen por falta de
efectividad en el acceso a Internet para poder obtenerlas actualizadas.
Referente a la formación que tienen:
•
El 40% son Ingenieros Mecánicos, el 25% son Ingenieros Eléctricos, el 10% son Ingenieros
Electromecánicos, el 5% es Ingeniero Metalúrgico, el 5% es Ingeniero en Minas, el 10% son
Ingenieros en Telecomunicaciones y el 5% es Licenciado en Matemática.
Referente a la formación que necesitan:
•
El 100% opinan que su formación debe estar centrada sobre la base de sus
necesidades a la hora de enfrentar un problema en sus investigaciones.
•
El 95% consideran que deben recibir acciones formativas en cuestiones vinculadas con
la metodología de desarrollo de proyectos CITMA.
•
El 70% refieren que la gestión del conocimiento es una temática en la cual se deben
tener mayores atenciones, para poder comprender su significado y obtener mejores
resultado en su aplicación.
Referente a la importancia de la detección de necesidades de conocimiento:
•
El 100% de los participantes consideran que es un proceso de vital importancia, pues
permite conocer donde se encuentran las fortalezas y debilidades, así como las
principales fuentes de consultas para poder desarrollar investigaciones y transferencia
de conocimiento con calidad.
Referente a la proyección estratégica del centro de estudio:
•
Solo el 25% pudieron describir en que consistieron las acciones de la planeación
estratégica del centro de estudio refiriéndose a los proyectos de investigación
científica, la innovación tecnológica y los servicios de ciencia y técnica para
incrementar la EEURE en los escenarios comprendidos en su radio de acción.
De la entrevista al director del CEETAM (anexo 7) resultó que:
Referente a la pregunta 1: ¿Tiene la proyección estratégica del área, o sea la misión,
visión y objetivos estratégicos de esta?:
•
Se obtuvo que la estrategia está concebida para dar cumplimiento a los objetivos del
centro de estudio y las distintas áreas de resultados claves, como lo son:
-
La formación del profesional.
P á g i n a | 205
�TESIS DOCTORAL
-
Postgrados y capacitación de cuadros.
-
Ciencia e innovación tecnológica.
-
Extensión universitaria.
-
Gestión integral de los recursos humanos.
-
Gestión económica y aseguramiento material.
• Se obtuvieron acciones concretas relacionadas con:
-
Continuar incrementando el apoyo a los departamentos con el trabajo
metodológico.
-
Mejorar el trabajo educativo con los estudiantes dirigidos al control del
cumplimiento de las tareas docentes, el estudio individual y la búsqueda de
estrategias adecuadas de aprendizaje.
-
Continuar perfeccionando el sistema de aseguramiento de la proyección doctoral.
-
Incrementar los cursos de superación para los profesionales del territorio y de la
Provincia, en materia energética.
-
Coordinar e impartir el curso de Gestión Energética a cuadros de la provincia.
-
Preparar el claustro para la impartición de posgrados de Eficiencia Energética y
Uso Racional de la Energía para cuadros de la provincia.
-
Sistematizar el control y la exigencia de las publicaciones científicas, para
cumplir con el plan de publicaciones del CEETAM.
-
Fortalecer
el
trabajo
investigativo
de
los
colectivos
ya
establecidos
(colaboradores) que permitan un eficiente cumplimiento de las producciones
científico – tecnológicas y el mejoramiento de la base material apoyados en
proyectos.
-
Trabajar en la organización de eventos en el contexto energético.
-
Fortalecer el trabajo extensionista del CEETAM con los departamentos,
fundamentalmente con el trabajo investigativo de los estudiantes.
-
Continuar
trabajando
con
los
jefes
de
departamentos
para
acordar
definitivamente el crecimiento en colaboradores para el CEETAM.
-
Aplicar las orientaciones para lograr cumplir con lo establecido en el control
interno en todos los aspectos.
-
Continuar gestionando más recursos para el trabajo de los colaboradores en el
CEETAM.
• De manera cualitativa el director del CEETAM refirió que tanto los miembros como los
colaboradores tuvieron activa participación en la confección de la proyección
P á g i n a | 206
�TESIS DOCTORAL
estratégica del CEETAM.
•
La divulgación de la información del Centro de estudio se realiza principalmente a
través de su página Web por medio de la Intranet de la Institución.
Referente a la pregunta 2: ¿Quiénes son sus principales clientes?:
•
El director manifiesta que los principales clientes que obtienen beneficios del Centro
de estudio son:
-
El ISMMM.
-
Las Industrias del Níquel.
-
Demás empresas del territorio, que se encuentran dentro de su radio de acción.
Referente a la pregunta 3: ¿Cómo los clientes le hacen la solicitud?:
•
Las instituciones hacen su solicitud de manera directa en conjunto con el Centro
Internacional de la Habana (CIH).
Referente a la pregunta 4: ¿Cómo los clientes le hacen saber el grado de satisfacción?:
•
Según el director del CEETAM comunican su grado de satisfacción a través de avales.
Referente a la pregunta 5: ¿Existen normas para la comunicación con el cliente?:
•
Aunque existen normas de comunicación con el cliente, no se cuenta con un manual
escrito para regirse.
Referente a la pregunta 6: ¿Existen políticas para atraer clientes?:
•
El director del centro de estudio manifiesta que no se cuenta con políticas bien
estructuradas para atraer a los clientes.
Referente a la pregunta 7: ¿Quiénes son sus principales competidores?:
•
Se obtiene como resultado que no existen competidores que hagan presión a la entidad.
Referente a la pregunta 8: ¿Cuáles son los procesos claves que utiliza?:
•
Los procesos claves que se desarrollan están enmarcados en:
-
Proyectos de Investigación.
-
Postgrados.
-
Servicios Científico - Técnicos.
Referente a la pregunta 9: ¿Existen otros procesos claves? ¿Cuáles?:
•
En esta pregunta el director del centro de estudio manifestó que el trabajo está
enmarcado en el cumplimiento de sus objetivos, tributando a cada uno de los
procesos claves mencionados anteriormente.
b) Participación colectiva o taller participativo:
Como resultados del taller se pueden citar los siguientes:
P á g i n a | 207
�TESIS DOCTORAL
•
Existe cierta resistencia para compartir el conocimiento y trabajar en equipo.
•
A partir del debate de los participantes se conoce que estos no le tributan mucha
importancia a los procesos vinculados al conocimiento, o sea ven de manera aislada
la gestión del conocimiento y las actividades diarias que realizan, ello puede estar
dado por falta de una cultura organizacional en gestión del conocimiento.
•
Se relacionaron por parte del director del centro de estudio los resultados de las acciones
realizadas por el CEETAM y su estrecha vinculación con la gestión del conocimiento en
el contexto energético, lo cual ayudó a comprender el proceso llevado a cabo.
•
El debate de los miembros y colaboradores del CEETAM arroja que es de vital
importancia fortalecer las proyecciones de estudios y posgrados en aras de tener una
activa participación en el ámbito energético en su radio de acción.
•
Se logra trazar la idea de establecer un escenario de manera que se pueda potenciar
la inteligencia colectiva, con el objetivo de situar al centro de estudio en niveles
superiores de gestión y competencia.
•
Se considera por parte de los participantes que existe un bajo nivel de información y
se deben trazar estrategias para mejorar la cultura informacional de manera que se
revierta en un mejor desempeño de sus actividades.
c) Criterios de medición de los métodos y técnicas:
A partir de la recolección de los datos obtenidos de las encuestas 1 y 2 se tuvieron como
resultados, importantes elementos que serán descritos en cada una de las variables
medidas, con las preguntas del cuestionario correspondiente y las respuestas obtenidas al
respecto.
La frecuencia de las respuestas de los miembros y colaboradores ante las preguntas
realizadas dieron los siguientes resultados:
Variable 1: Aspectos personales.
Se observa que el 10% de los actores tienen de 24 a 35 años, el 35% tiene de 36 a 45 años
y el 45% tiene más de 45 años.
P á g i n a | 208
�TESIS DOCTORAL
Variable 2: Grado científico y/o académico (gráfico 1).
•
En correspondencia con los materiales empleados en el caso de los miembros y
colaboradores, así como los datos recolectados en las encuestas aplicadas el 75 % son
doctores en ciencias técnicas y el 15 % son Master como se aprecia en el gráfico 1.
Gráfico 1. Grado científico y/o académico.
Variable 3: Categoría docente (gráfico 2).
•
El 5 % de los actores encuestados son instructores, otro 5 % asistentes, otro 45 %
son auxiliares y por último el otro 45 % son titulares.
Gráfico 2. Categoría docente.
Variable 4: Temática principal en la que trabaja (gráfico 3).
Referente a las preguntas 10, 11 y 12 del cuestionario1:
P á g i n a | 209
�TESIS DOCTORAL
10. ¿Cuáles son las actividades que está realizando actualmente vinculadas a la
organización?
1. Investigación, asesoría y colaboración de proyectos en Eficiencia Energética y Uso
Racional de la Energía.
2. Proyecto científico – técnico. Doctorado en Ciencia y Técnica. Impartición de cursos
de postgrado y elaboración de artículos científicos.
11.
¿Qué actividades desarrolla actualmente cómo investigador? Explique lo más
detallado posible.
1. Ahorro y Eficiencia Energética.
2. Energía Eólica.
3. Recursos Hidráulicos.
4. Conversión de la energía.
5. Perfeccionamiento de los procedimientos de cálculo y prueba de algoritmos en
experimentos con datos industriales, perfeccionamiento empresarial.
6. Desarrollo de nuevos materiales y tecnología vinculada al diseño mecánico.
7. Doctorado, maestría, publicaciones y eventos. Metodología de la Investigación
Científica.
8. Optimización energética en el diseño de transporte por banda y automotor
12.
¿Cuáles son las temáticas fundamentales en la que se centra su investigación?
Relaciónelas con las líneas de la organización.
1. Eficiencia Energética y Uso Racional de la Energía.
2. Fuentes Renovables de Energía.
3. Modelación y simulación de procesos tecnológicos y sistema de transporte.
4. Gestión integrada de procesos.
5. Desarrollo de nuevos materiales y tecnología vinculada al diseño mecánico.
6. Tecnología más limpia y uso de fuentes alternativas de Energía.
Se obtiene que:
•
El 50% de los encuestados participan en (1) investigación, asesoría y colaboración de
proyectos en Eficiencia Energética y Uso Racional de la Energía.
•
El 45% están inmersos en (2) Proyecto científico–técnico. Doctorado en Ciencia y
Técnica. Impartición de cursos de postgrado y elaboración de artículos científicos.
P á g i n a | 210
�TESIS DOCTORAL
Gráfico 3. Temática principal.
•
El 25% realizan actividades como investigador en (1) Ahorro y Eficiencia Energética.
•
El 5% en actividades vinculadas a la (2) Energía Eólica y (4) Conversión de la
energía.
•
El 10% investigan en el campo de (3) Recursos Hidráulicos, (6) desarrollo de nuevos
materiales y tecnología vinculada al diseño mecánico y (8) optimización energética en
el diseño de transporte por banda y automotor.
•
El 20% investigan sobre (5) perfeccionamiento de los procedimientos de cálculo y
prueba de algoritmos y el 40% están relacionadas con (7) doctorado, maestría,
publicaciones, eventos y Metodología de la Investigación Científica.
•
En esta misma variable podemos observar que el 55% tienen como temáticas
fundamentales (1) Eficiencia Energética y Uso Racional de la Energía.
•
El 15% están relacionadas con las (2) Fuentes Renovables de Energía.
•
El otro 25% sobre (3) modelación y simulación de procesos tecnológicos y sistema
de transporte.
•
Los que representan los 5% respectivamente enmarcan sus investigaciones sobre (4)
gestión integrada de procesos y (6) tecnología más limpia y uso de fuentes
alternativas de energía.
•
Por último el 20% con el (5) desarrollo de nuevos materiales y tecnología vinculada al
diseño mecánico.
Variable 5: Conocimiento de la temática.
Referente a las respuestas a las preguntas desde la 21 hasta la 24 del cuestionario 1 se
obtuvo que:
•
El 10% de los encuestados han publicado en fuentes nacionales y el 75% en fuentes
nacionales e internacionales.
P á g i n a | 211
�TESIS DOCTORAL
•
Las publicaciones tanto nacionales como internacionales están vinculadas con las
siguientes temáticas:
-
Productividad y eficiencia energética.
-
Comportamiento de la humedad durante el secado solar del mineral laterítico.
-
Modelo matemático multivariable para un proceso de enfriamiento industrial.
-
Respuestas a los algoritmos de control para hornos de reducción.
-
Reducción de amoníaco por vía de petróleo activo.
-
Fenómeno de cavitación en el flujo de hidromezclas.
-
Sistema de contenido de un Libro de Texto para la asignatura Metodología de la
Investigación Científica.
-
Conversión y conservación energética.
-
Electrónica.
-
Evaluación de mezclas de arcilla en la región Centro Moa.
-
Predicción del consumo de electricidad y gas LP en un Hotel mediante redes
neuronales artificiales.
-
Propiedades físicas y aerodinámicas del mineral laterítico para el uso en transporte
mecánico.
-
Experimento de enseñanza e investigación sobre el fenómeno de cavitación en
bombas centrífugas.
-
Cinética del secado solar del mineral laterítico. Energía y Medio Ambiente.
-
Eficiencia energética.
-
Movilidad de los minerales lateríticos.
-
Diseño de sistemas de supervisión y control de la Central hidroeléctrica San
Francisco.
-
Uso Racional de la Energía.
Variable 6: Nombre de la actividad (gráfico 4).
De las preguntas y respuestas codificadas siguientes, perteneciente al cuestionario 1:
13. ¿Está implicado actualmente en algún proyecto?
14. De ser positiva su respuesta, diga el nombre del proyecto.
1. Modelación, simulación y control de sistemas de climatización centralizado.
2. Eficiencia Energética.
3. Utilización de la Energía Solar.
4. Optimización de sistemas de control.
5. Explotación de la industria de materiales de construcción.
P á g i n a | 212
�TESIS DOCTORAL
6. Proyección de un sistema por el bombeo de las calas amoniacales de alta densidad
en la industria del Níquel.
16. ¿Participa en algún postgrado?
17. De ser positiva su respuesta, diga el nombre del postgrado.
1. Fuentes Renovables de Energía.
2. Utilización de la Energía Solar.
3. Doctorado y maestría en minería y electromecánica.
4. Soluciones numéricas a problemas de dinámica de fluido.
5. Eficiencia Energética.
6. Informática. Aplicaciones y exportaciones de software.
7. Electrónica industrial y accionamiento automatizado.
Se obtuvieron que:
Los resultados de esta variable se refieren a dos conceptos: a) investigadores implicados en
proyectos y b) implicados en docencia.
a) El 45% de los investigadores están implicados en proyectos y el 55% no. Los proyectos
en los que el 45% de los investigadores están implicados se distribuyen de la siguiente
manera:
•
El 10% estan implicados en (1) modelación, simulación y control de sistemas de
climatización centralizado.
•
El 20% en (2) Eficiencia Energética.
•
Los otros 5% los proyectos guardan relación con: (3) utilización de la energía solar,
(4) optimización de sistemas de control, (5) explotación de la industria de materiales
de construcción y (6) proyección de sistemas por el bombeo de las calas amoniacales
de alta densidad en la industria del Níquel.
b)
El 70% participa en postgrados y el 30% no. La relación de postgrados en la que están
implicados son las siguientes:
•
El 5% está implicado en (1) Fuentes Renovables de Energía, (4) Soluciones
numéricas a problemas de dinámica de fluido, (6) Informática, aplicaciones y
exportaciones de software, (7) electrónica industrial y accionamiento automatizado.
El 10% en (2) utilización de la energía solar, el 35% en (3) doctorado y maestría en
minería y electromecánica y el 15% en (5) Eficiencia Energética.
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�TESIS DOCTORAL
Gráfico 4. Nombre de la actividad.
Variable 7: Tiempo de duración de la actividad (gráfico 5).
De las preguntas siguientes perteneciente al cuestionario 1:
15. ¿Qué tiempo dura la ejecución de este proyecto?
18. ¿Qué tiempo ocupa para la realización de ese postgrado?
En cuanto a la duración de los proyectos y a su dedicación docente, se obtuvieron los
siguientes resultados:
•
El 10% de los investigadores tienen proyectos que duran dos y tres años, el 25%
muestra que sus proyectos duran un año y el 5% es de cinco años.
•
Otro 10% de los actores tienen postgrados que duran una semana y el otro 15% un
mes. El resto imparten posgrados en tiempos que varían desde 4 horas diarias,
prolongándose desde 6 meses hasta 4 años.
Gráfico 5. Tiempo de duración de la actividad.
P á g i n a | 214
�TESIS DOCTORAL
Variable 8: Experiencia de trabajo (gráfico 6).
De la pregunta del cuestionario 1 siguiente:
19. Experiencias de trabajo en años.
Se obtuvo:
•
Esta variable recoge los años de experiencia en el trabajo con los siguientes
resultados: (5%) 7 años, (5%) 11 años, (5%) 17 años, (5%) 16 años, (5%) 1 año, (5%)
mas de 15 años, el 15% tiene 15 años, el 20% 32 años, un 10% 20 años y el otro
10% 28 años, un 5% 32 años y el otro 5% tiene 21años.
Gráfico 6. Experiencia de trabajo.
Variable 9: Idioma (gráfico 7).
Respecto a la pregunta perteneciente al cuestionario 1:
20. Idiomas que domina.
Se obtuvo lo siguiente:
•
El 100% de los investigadores dominan nuestra lengua materna (epañol), el 90 % el
idioma inglés, un 10% conoce el francés, el 15 % conocen el portugués y el 40%
dominan el ruso.
P á g i n a | 215
�TESIS DOCTORAL
Gráfico 7. Conocimiento de idiomas.
Variable 10: Localización de fuentes de conocimiento.
Referente a la pregunta siguiente del cuestionario 1:
35. ¿Qué otras personas conoces que trabajan las líneas de investigación de la organización
y no son colaboradores?
Se obtuvieron las principales personas que son conocidas por los actores del CEETAM que
trabajan las líneas de investigación de la organización y no son colaboradores ellas son:
•
(CB) Especialista en sistemas de ingeniería.
•
(EP) Especialista en metalurgia no ferrosa.
•
(ZS) Especialista en tecnologías para accionamiento eléctrico.
•
(AC) Especialista en reconocimiento de patrones aplicado a la metalografía.
•
(AI) Especialista en aplicación de modelos sobre elementos finitos.
•
(MM) Especialista en modelación, diseño e ingeniería asistido por computadora.
•
(WC) Especialista en análisis de procesos termodinámicos avanzados.
•
(RTC) Especialista en matemática pura.
•
(AVR) Especialista en ciencia de los materiales.
•
(TF) Especialista en ciencia de los materiales y soldadura.
•
(APC) Especialista en medio ambiente.
•
(JBM) Especialista en geología (petróleo).
•
(FAM) Especialista en procesos de manufactura.
•
(PMT) Especialista en conformación de metales.
•
(DMO) Especialista en ciencia de la computación.
•
(MU) Especialista en economía minera.
P á g i n a | 216
�TESIS DOCTORAL
Variable 11: Fuentes de información (gráfico 8).
Referente a la pregunta siguiente del cuestionario 1:
39.
¿Qué fuentes de información usted utiliza para realizar su trabajo y tomar decisiones
relacionadas con su investigación?
Se obtuvo que:
• El 100% utiliza los libros para realizar su trabajo, el 95% se apoya en Internet y en
publicaciones, el 20% mediante reuniones, los que representan el 60% utilizan la
Intranet y Bases de Datos, los que representan el 70% utilizan la biblioteca del
ISMMM y de otras universidades, el 45% otras bibliotecas; un 85% se apoyan en
otros investigadores, el 35% en cursos, el 40% en CD, el otro 80% mediante eventos
y el 55% con otras personas. Ningunos ofrecieron datos sobre otras fuentes.
Gráfico 8. Utilización de fuentes de información.
Variable 12: Comunicación de los resultados de las investigaciones (gráfico 9).
Respecto a las preguntas pertenecientes al cuestionario 1:
29. ¿Usualmente los miembros y colaboradores se comunican los resultados de sus
investigaciones?
30. De ser positiva su respuesta. ¿Cómo lo hacen?
Se obtuvo que:
P á g i n a | 217
�TESIS DOCTORAL
•
Del 100% de los investigadores encuestados, solo el 95% respondieron y el 5% no
respondió. Del total el 85% plantean que los miembros y colaboradores si se comunican
los resultados de sus investigaciones, el 10% dicen que no y un 5% no respondió. De
manera que los que representan el 85% de los encuestados plantean que se comunican
los conocimientos mediante eventos y comunicación informal respectivamente, el 75%
mediante publicaciones, un 65% en Sesiones científicas y el otro 10% mediante docencia
de pregrado, postgrados, y a través del correo electrónico.
Gráfico 9. Comunicación de los resultados de las investigaciones.
Variable 13: Disposición para compartir conocimientos (gráfico 10).
Referente a la pregunta 40 del cuestionario 1:
40.
¿Está dispuesto a compartir sus conocimientos con otras personas?
Gráfico 10. Disposición para compartir conocimientos e información.
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�TESIS DOCTORAL
Se obtuvo que:
•
El 95 % de los actores están dispuestos a compartir los conocimientos adquiridos, el
5% no contesta. Esto demuestra que están sensibilizados con el proceso derivado de
la importancia que les revierte la aplicación de los resultados de las investigaciones.
Variable 14: Generación y transferencia de conocimiento (gráfico 11).
Referente a las preguntas del cuestionario 1:
41.
¿Qué mecanismos utiliza para transferir el conocimiento hacia otras personas en su
organización?
42.
¿Cómo usted genera conocimiento?
Gráfico 11. Generación y transferencia de conocimiento.
Se obtuvieron los siguientes resultados:
•
En cuanto a la transferencia del conocimiento, tenemos que el 100% utiliza el
mecanismo de persona a persona para transferir el conocimiento, de ese total un
60% también por medio de la intranet, el 95% también mediante Email, el 55% lo
hacen mediante reuniones y el 25% utiliza otras alternativas como son las sesiones
científicas, contactos personales, eventos y talleres (SCCPET).
•
En cuanto a la generación del conocimiento, se observa que el 30% de los
investigadores encuestados generan conocimiento a través de publicaciones, los que
representan los 10% mediante proyectos y tutorías de tesis respectivamente, los que
representan los 5% lo hacen a través de intercambio y de seminarios
respectivamente, el 60% a través de investigaciones propias y los otros 15% lo hacen
a través de eventos y postgrados respectivamente.
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�TESIS DOCTORAL
Variable 15: Nivel de Instrucción (gráfico 12).
Referente a la pregunta perteneciente al cuestionario 1:
8. Nivel de Instrucción.
Se obtuvo como resultado lo siguiente:
•
Esta variable muestra que el 5% de los investigadores encuestados es licenciado y
que el 90% son ingenieros, el otro 5% no respondió.
Gráfico 12. Nivel de Instrucción.
Variable 16: Flujos de información (gráfico 13).
Referente a las preguntas perteneciente al cuestionario 1:
43.
¿La información que usted genera, a quién se le entrega?
44.
¿De dónde proviene la información que usted recibe?
45.
¿En qué formato está esa información?
Se obtuvieron los siguientes resultados:
•
El 25% entrega la información que genera a estudiantes, los que representan los 15%
a investigadores y colegas respectivamente, el 20% a la Base de dato de la Biblioteca
(BDCI) del ISMMM, el 45% hace su entrega a las revistas donde publica, los que
representan los 5% la entregan a empresas, al Centro de Estudio y en convensiones
respectivamente, el 10% en ponencias para eventos y el otro 10% al departamento.
P á g i n a | 220
�TESIS DOCTORAL
Gráfico 13. Flujos de información.
•
El 60% recibe información de bibliografías, el 35% la información que recibe proviene
de investigaciones, los que representan los 10% la reciben mediante intercambio con
otras unversidades (IU) y eventos respectivamente, y por último el 45% la obtiene
mediante Internet.
•
El 100% de los encuestados plantea que la información está en formato digital y el
60% también conservan la información en formato impreso.
Variable 17: Flujos de conocimientos (gráfico 14 y 15).
Referente a las preguntas del cuestionario 1:
36. ¿Qué fuentes de conocimientos (personales) usted consulta para el desarrollo de sus
líneas de investigaciones?
1. (AI) Especialista en ciencias técnicas sobre procesos energéticos.
2. (AL) Especialista en modelación matemática, simulación y metodología de la
investigación.
3. (SM) Especialista en automática.
4. (RI) Especialista en mecánica de fluidos y máquinas de flujo.
5. (AT) Especialista en procesos hidráulicos industriales.
6. (ETT) Especialista en transferencia de calor y transporte neumático.
7. (CB) Especialista en ciencias técnicas sobre procesos metalúrgicos.
8. (EP) Especialista en ciencias técnicas sobre economía para procesos energéticos.
9. (IRR) Especialista en máquinas eléctricas.
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10. (IRG) Especialista en diseño mecánico.
37. ¿Qué personas o departamentos lo han contactado para gestionar el conocimiento, en
correspondencia con las temáticas que usted investiga?
1. (RM) Especialista en gestión total eficiente de la energía.
2. (EG) Especialista en termodinámica y climatización.
3. (JV) Especialista en física.
4. (FF) Especialista en ciencias técnicas sobre automatización de procesos.
5. (CS) Especialista en filología.
6. (SM) Especialista en automática.
7. (AL) Especialista en modelación matemática, simulación y metodología de la
investigación.
8. (RI) Especialista en mecánica de fluidos y máquinas de flujo.
9. (AT) Especialista en procesos hidráulicos industriales.
10. (ETT) Especialista en transferencia de calor y transporte neumático.
11. (ETM) Especialista en procesos mecánicos y energía eólica.
12. (HL) Especialista en estudios del petróleo.
13. (YR) Especialista en secado de mineral con el uso de energía solar térmica.
14. (AOC) Especialista en procesos energético industriales.
15. (TF) Especialista en ciencia de los materiales y soldadura.
16. (RM) Especialista en proyectos de ingeniería mecánica.
17. (YC) Especialista en laboratorios de beneficio del mineral.
18. (DPTOS) Departamentos de Mecánica, Eléctrica, Minas, Ciencia de Información.
19. (ATR) Especialista en gestión de información.
Gráfico 14. Flujos de conocimientos de (a).
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Gráfico 15. Flujos de conocimientos de (b).
Los resultados de esta variable están divididos en dos grupos que indican: a) el flujo de
conocimientos desde procedencias externas hacia el sujeto y b) el flujo de conocimientos
desde el sujeto a otras instancias.
Para el caso de a) las encuestas han sido respondidas por el 80% de los encuestados, el
20% restante no sabe/no contesta.
a) Para este grupo se tienen los siguientes resultados (gráfico 14):
•
El 5% consultan a los especialistas en (AI) ciencias técnicas sobre procesos
energéticos, mecánica de fluido y máquinas de flujos (RI), (AT) procesos hidráulicos
industriales, (CB) en ciencias técnicas sobre procesos metalúrgicos, (EP) en ciencias
técnicas sobre economía para procesos energéticos, al especialista en máquinas
eléctricas (IRR) y al especialista en diseño mecánico (IRG) respectivamente.
•
El 20% consulta al director del centro de estudio (AL), el 15% al especialista en
automática (SM), y el 10% al (ETT) Especialista en transferencia de calor y transporte
neumático.
b)
Para este grupo se encontraron los siguientes resultados (gráfico 15):
• El 15% es contactado por: los especialistas en termodinámica y climatización (EG),
director del centro de estudio (AL), especialista en transferencia de calor y
transporte neumático (ETT), especialista en estudios del petróleo (HL), al
P á g i n a | 223
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especialista en proyectos de ingeniería mecánica (RML) y los departamentos de
Mecánica, Eléctrica, Minas y Ciencia de la Información respectivamente (DPTOS).
• El 10% es consultado por el especialista en gestión total eficiente de la energía, (JV)
Especialista en física, al (SM) especialista en automática y al (AT) especialista en
procesos hidráulicos industriales.
• Los 5% distribuidos en el gráfico son consultados respectivamente por el especialista
en mecánica de fluidos y máquinas de flujo (RI), el especista en filología (CS), el
especialista en procesos mecánicos y energía eólica (ETM), el especialista en
secado de mineral con energía solar térmica (YR), al (FF) especialista en ciencias
técnicas sobre automatización de procesos, al (AOC) especialista en procesos
energético industriales, al especialista en laboratorios de beneficio del mineral (YC) ,
al especialista en ciencia de los materiales y soldadura (TF), y un especialista en
gestión de información (ATR).
Variable 18: Conocimientos perdidos.
Referente a la pregunta del cuestionario 1:
51.
¿Cuáles son los tipos de preguntas, relacionadas con su línea de investigación, a las
que no le encuentra respuestas?
Se obtuvo que:
•
Los investigadores del CEETAM consideran que las preguntas relacionadas con su
línea de investigación a las que no le encuentran respuestas guardan relación con:
-
Las técnicas novedosas de investigación.
-
Dependencia de la tensión de salida en reguladores alternos en función de la
frecuencia de modulación.
-
Limitación de licencias para obtener información mediante software.
-
Influencia sobre vibraciones producidas por el fenómeno de la cavitación.
-
Proyectos de estado y renovación.
-
Investigación de parámetros tecnológicos que determina el funcionamiento de los
equipos mineros de transporte.
-
Verificación experimental, aplicaciones prácticas y determinación del coeficiente
de solubilidad del amoniaco en las calas.
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Variable 19: Actores claves.
Referente a las preguntas del cuestionario 1:
31.
¿Cuáles son las personas que más conocimientos tienen sobre las líneas de
investigación de la organización, dentro de esta?
32. ¿Cuáles son las personas que más conocimientos tienen sobre las líneas de
investigación de la organización fuera de esta?
Se obtuvieron dos grupos a) personas que más conocimientos tienen sobre las líneas de
investigación dentro de la organización y b) personas de fuera de la organización que más
conocimientos tienen sobre las líneas de investigación de este Centro de Estudio
a) Las personas de este grupo son:
•
(YR) Especialista en secado de mineral con el uso de energía solar térmica.
•
(EG) Especialista en termodinámica y climatización.
•
(RM) Especialista en gestión total eficiente de la energía.
•
(ETT) Especialista en transferencia de calor y transporte neumático.
•
(RL) Especialista en procesos electromecánicos industriales.
•
(LR) Especialista en inteligencia artificial aplicado a los procesos industriales.
•
(LO) Especialista en telecomunicaciones.
•
(IRR) Especialista en máquinas eléctricas.
•
(RI) Especialista en mecánica de fluidos y máquinas de flujo.
•
(AOC) Especialista en procesos energéticos industriales.
•
(HL) Especialista en estudios del petróleo.
•
(RS) Especialista en transporte industrial.
•
(JR) Especialista en mantenimiento y análisis de fluidos.
•
(DM) Especialista en telecomunicaciones y algoritmos.
•
(WA) Especialista en procesos eléctricos y energía eólica.
•
(ETM) Especialista en procesos mecánicos y energía eólica.
•
(RG) Especialista en modelación matemática a procesos mineros.
•
(AL) Especialista en modelación matemática, simulación y metodología de la
investigación.
•
(ATB) Especialista en procesos hidráulicos industriales.
•
(IR) Especialista en diseño mecánico.
•
(AC) Especialista en beneficio del mineral.
P á g i n a | 225
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•
(GH) Especialista en diagnóstico energético.
•
(IRP) Especialista en generación y cogeneración de energía.
•
(SM) Especialista en automática.
b) Los que conforman este otro grupo son:
•
(RT) Especialista en sistemas de gestión energética.
•
(ML) Especialista en energía de sistemas de suministro eléctrico.
•
(AT) Especialista análisis de oportunidades de ahorro de energía en sistemas
termomecánicos.
•
(JM) Especialista en sistemas de supervisión energética.
•
(LLL) Especialista en energía de sistemas de vapor.
•
(JF) Especialista en procesos mineros-metalúrgicos.
•
(RP) Especialista en calidad de la energía en los sistemas eléctricos.
•
(FF) Especialista en ciencias técnicas sobre automatización de procesos.
•
(GR) Especialista en control de la demanda máxima y del consumo de energía.
•
(SH) Especialista en modelación de flujos.
•
(FS) Especialista en evaluación de propiedades termodinámicas.
•
(GA) Especialista en energía solar fotovoltaica.
•
(FO) Especialista en evaluación de proyectos de cogeneración.
•
(LO) Especialista en modelos matemáticos para la ingeniería.
•
(GRY) Especialista en difracción de rayos – X.
Variable 20: Situación actual de la información (gráfico 16).
Referente a las preguntas pertenecientes al cuestionario 1:
52.
¿Qué información está en exceso?
1. Información básica y complementaria.
2. No existe información en exceso.
3. Internet.
4. Caracterización geométrica del equipamiento de transporte y proceso.
5. Depende del uso que se les quiera dar.
53.
¿Qué información está dispersa?
1. Publicaciones en revistas referenciadas a las que no se tiene acceso.
P á g i n a | 226
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2. Temáticas que se imparten en las maestrías, doctorados y tesis.
3. Eficiencia energética y electromecánica.
4. No existe información dispersa.
5. Internet.
6. Fechas y temáticas de eventos internacionales en Cuba.
7. Energía térmica de motores y de material que se transporta y procesa.
8. Vibraciones y cavitación.
9. La mayoría.
54.
¿Qué información está obsoleta?
1. Siempre son válidas según el tiempo y el momento. No existe información obsoleta.
2. La que ha sido superada tecnológicamente.
3. Relacionada con los procedimientos de cálculo.
4. Principios de funcionamiento de bombas centrífugas.
5. Relacionada con el uso de la información aplicada a la conversión de energía.
Se obtuvieron los siguientes resultados:
Del total de los encuestados solo respondieron a la pregunta 52 y 53 el 55%, el resto
compuesto por el 45% no sabe/no contesta. De los que respondieron se tiene que:
•
El 35% consideran que (2) no existe información en exceso, el resto que representan
respectivamente los 5% consideran que si y tienen relación con (1) la información
básica y complementaria, (3) la básica y ruidosa proveniente de Internet y (4)
caracterización geométrica del equipamiento de transporte y procesos. Existe un 5%
que considera que la información estará en exceso (5) dependiendo del uso que se le
quiera dar.
• Por otro lado el 15% en la pregunta 53 considera que (4) no existe información
dispersa y los otros que representan los 5% distribuidos respectivamente consideran
que solo aquellas informaciones relacionadas con (1) publicaciones en revistas
referenciadas a las que no se tiene acceso, (2) temáticas que se imparten en las
maestrías, doctorados y tesis, (3) eficiencia energética y electromecánica, (5) a la
básica y ruidosa que proviene de internet, las que guardan relación con las (6) fechas
y temáticas de eventos internacionales en Cuba, de (7) energía térmica de motores y
de material que se transporta, (8) de vibraciones y cavitación, y procesa y por último
un 5% expresó que la mayoría.
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Gráfico 16. Situación actual de la información.
En el caso de la pregunta 54 solo respondieron el 45%, el resto compuesto por el 55%
no sabe/no contesta. De los que respondieron se tiene que:
•
El 25% considera que no existe información obsoleta, que siempre son válidas según
el tiempo y el momento, pero el resto que representan los 5% distribuidos
respectivamente consideran que está obsoleta la información, (2) que ha sido
superada tecnológicamente, (3) la relacionada con los procedimientos de cálculos, las
que guardan relación con (4) los principios de funcionamiento de bombas centrífugas
y la (5) relacionada con el uso de la información aplicada a la conversión de energía.
Variable 21: Categorías de conocimientos (gráfico 17).
Referente a las preguntas del cuestionario 2:
3. ¿Conoce en qué consiste el conocimiento tácito y el conocimiento explícito?
4. A continuación se mencionan dos definiciones, identifique a qué tipo de conocimiento
(Tácito o Explícito) se refiere cada una.
Se obtuvieron los siguientes resultados:
En la pregunta 3, del 100% de los encuestados, solos respondieron el 90%, el resto
identificado por el 10% no sabe/no contesta, en el caso de la pregunta 4 respondieron el
95% y el 5% no sabe/no contesta. De los que respondieron se tiene que:
•
El 60% de los investigadores conoce en que consiste el conocimiento tácito y el
explícito, pero el 30% no, aunque hay que destacar que el 95% de los investigadores
escogieron el concepto correctamente.
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Gráfico 17. Categorías de conocimientos.
Variable 22: Procesos claves (gráfico 18).
Referente a las preguntas 33 del cuestionario 1:
33. ¿Cuáles son los procesos claves que se desarrollan en su organización?
Se obtuvo:
•
El 85% identifican como procesos claves del Centro de Estudio los postgrados, el
90% las investigaciones, el 70% los proyectos, un 65% identifican los servicios
científicos-técnicos y sólo un 5% piensan que la asesoría metodológica representa
otro proceso clave.
Gráfico 18. Procesos claves.
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Variable 23: Liderazgo (gráfico 19).
Referente a las preguntas 55 y 56 del cuestionario 1:
55.
¿En su centro de estudio cuando se inicia algún proyecto que persona preferiría que
dirigiera el mismo?
•
(AL)
Especialista en modelación matemática, simulación y metodología de la
investigación.
•
(SM)
Especialista en automática.
•
(RM)
Especialista en gestión total eficiente de la energía.
•
(EG)
Especialista en termodinámica y climatización.
•
(ETT) Especialista en transferencia de calor y transporte neumático.
•
(RT)
Especialista en matemática pura.
•
(AT)
Especialista en procesos hidráulicos industriales.
•
(RI)
Especialista en mecánica de fluidos y máquinas de flujo.
56.
¿Con que personas le gustaría emprender una tarea u obtener la solución a un
problema?
•
(AL) Especialista en modelación matemática, simulación y metodología de la
investigación.
•
(EG) Especialista en termodinámica y climatización.
•
(RM) Especialista en gestión total eficiente de la energía.
•
(SM) Especialista en automática.
•
(RT) Especialista en matemática pura.
•
(ADM) Especialista de las ciencias de la información.
•
(AT) Especialista en procesos hidráulicos industriales.
•
(RI) Especialista en mecánica de fluidos y máquinas de flujo.
•
(ETT) Especialista en transferencia de calor y transporte neumático.
•
(AC) Especialista en beneficio del mineral.
Se obtuvieron los siguientes resultados:
•
La variable demuestra que existe afinidad por el director del Centro de estudio (ALespecialista en modelación matemática, simulación y metodología de la investigación
científica) para dirigir o emprender tareas encaminadas a solución de problemas en el
campo científico, por lo que el 50% de todos los encuestados lo prefieren para la
P á g i n a | 230
�TESIS DOCTORAL
dirección de proyectos, el 15% prefieren al (SM) especialista en automática, el 10%
prefieren al (ETT) especialista en transferencia de calor y transporte neumático y el resto
consideran que pueden ser: el (RM) especialista en gestión total de la energía, el (EG)
especialista en termodinámica y climatización, el (RT) especialista en matemática pura o
el (RI) especialista en mecánica de fluido y máquinas de flujo respectivamente.
•
Por otro lado al 45% les gustaría emprender tareas u obtener soluciones a problemas
con el director del Centro de estudio (AL) especialista en modelación matemática,
simulación y metodología de la investigación, los que representan un 5% con el (EG)
especialista en termodinámica y climatización, el (AD) especialista en ciencia de la
información, el (AT) especialista en procesos hidráulicos industriales y el (AC)
especialista en beneficio del mineral respectivamente; al 10% con el (RM) especialista en
gestión total de la energía, al 25% con el (SM) especialista en automática y a los otros
que representan los 15% distribuidos respectivamente con el (RT) especialista en
matemática pura, el (RI) especialista en mecánica de fluidos y máquinas de flujo y con el
(ETT) especialista en transferencia de calor y transporte neumático.
Gráfico 19. Liderazgo.
Variable 24: Uso de las TIC en la Gestión del conocimiento (gráfico 20).
Referente a las preguntas 49 y 50 del cuestionario 1:
49. ¿Las tecnologías de la información están siendo usadas justamente para la gestión del
conocimiento en su organización?
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50.
¿Las tecnologías de la información están siendo usadas para gestionar
conocimientos para su investigación?
Se obtuvieron los siguientes resultados:
•
El 75% considera que las tecnologías de información están siendo usadas justamente en
la GC en su organización, mientras que el 25% plantea que no. El 100% plantea que las
tecnologías de información son usadas para gestionar conocimiento en su investigación.
Gráfico 20. Uso de las TIC en la Gestión del conocimiento.
Variable 25: Concepto de información y conocimiento (gráfico 21).
Referente a las preguntas 6 y 7 del cuestionario 2:
6. Puede explicar claramente que es:
a) información.
b) conocimiento.
7. A continuación se mencionan dos definiciones, marque con (I) el concepto que defina que
es información y con (C) el concepto que defina que es conocimiento.
Se obtuvieron como resultado los siguientes:
Del total de los encuestados solo respondieron a la pregunta 6 el 90%, el resto
representado por el 10% no sabe/no contesta, de igual manera en la pregunta 7
respondieron el 95%, solo un 5% no contestó. De los que respondieron se tiene que:
•
El 75% puede explicar claramente que es información y el 70% puede explicar que es
conocimiento, mientras que en ambos casos el 15 % no, aunque el 95% identificaron
correctamente los conceptos de conocimiento e información.
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�TESIS DOCTORAL
Gráfico 21. Concepto de información y conocimiento.
Variable 26: Importancia de información y conocimiento (gráfico 22).
Referente a las preguntas 8 y 9 del cuestionario 2:
8. ¿Sabe por qué la información y el conocimiento son valiosos para las organizaciones?
9. Evalúe utilizando una escala del 1 al 7 de forma ascendente el orden de importancia que
para usted tienen la información y el conocimiento en una organización
(1) Tomar decisiones.
(2) Mejorar la productividad de las organizaciones.
(3) Garantizar la efectividad de los servicios.
(4) Aumentar la competitividad individual.
(5) Agregarle valor a los productos.
(6) Aumentar la competitividad organizacional.
(7) Perfeccionar las tareas individuales.
Se obtuvo que:
Del 100% de los encuestados para el caso de la pregunta 8 respondieron el 90% y para el
caso de la pregunta 9 respondieron el 95%, el resto en ambas preguntas no saben/no
respondieron.
•
Por tanto los resultados fueron los siguientes: el 90% consideran que tanto la
información como el conocimiento son valiosos para ésta, y el 95% consideran que son
P á g i n a | 233
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elementos vitales para (1) tomar decisiones y (7) perfeccionar las tareas individuales,
en el caso de los que representan el 90% respectivamente consideran que la
información y el conocimiento son elementales para (2) mejorar la productividad en las
organizaciones, para (3) garantizar la efectividad de los servicios, (4) aumentar la
competitividad individual, (5) agregarle valor a los productos y (6) aumentan la
competitividad organizacional.
Gráfico 22. Importancia de la información y el conocimiento.
Variable 27: Gestión de Información y Conocimiento (gráfico 23).
Referente a las preguntas 11 y 12 del cuestionario 2:
10. ¿Entiende qué es Gestión de Información (GI)?
11. ¿Entiende qué es Gestión del Conocimiento (GC)?:
12. A continuación se mencionan dos definiciones, marque con (GI) el concepto que defina
que es Gestión de información y con (GC) el concepto que defina que es Gestión del
conocimiento.
Se obtuvieron los siguientes resultados:
Del 100% de los encuestados solo respondieron a las preguntas el 95%, quedando un
5% sin dar respuesta a ellas.
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Gráfico 23. Gestión de información y conocimiento.
•
En esta variable, se observa que el 90% entienden lo que es desarrollar procesos de
gestión de información y conocimiento respectivamente y solo un 5% no conoce
sobre ello, por otro lado el 95% identificaron correctamente los conceptos de gestión
de información y conocimiento.
Variable 28: Servicios de la Gestión del Conocimiento (gráfico 24).
Referente a la pregunta 16 del cuestionario 2:
17. Otorgue una calificación en una escala del 1 al 5 (1, más importante y 5, menos importante) a
aquellos servicios que usted prefiera y considere útil para una mejor gestión del conocimiento.
(1) Consulta y préstamo de documentos.
(2) Acceso a otras bases de datos específicas de la actividad investigativa que realiza.
(3) Posibilidad de publicar resultados y experiencias propias de su investigación.
(4) Búsqueda de información relevante en Internet.
(5) Otros.
Se obtuvieron como resultado que:
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�TESIS DOCTORAL
Gráfico 24. Servicios útiles para la Gestión del Conocimiento.
•
El 85 % de los encuestados consideran que la (3) publicación de resultados de
investigaciones a partir de sus experiencias es de gran utilidad para llevar a cabo una
mejor gestión de conocimiento, por otro lado el 70 % en segunda instancia señalan
(2) el acceso a bases de datos específicas de la actividad investigativa que realiza es
también muy útil para el proceso de gestión de conocimiento, como tercer instancia el
55 % identifica la (4) búsqueda de información relevante en Internet y por último el
30% la menos importante la (1) consulta y préstamo de documentos.
Variable 29: La tecnología en la gestión del Conocimiento (gráfico 25).
Referente a la pregunta 13 del cuestionario 2:
13. ¿Qué papel juega la tecnología en la gestión del conocimiento?
1. Importante y definitoria.
2. Es de vital importancia en la (GC), la hace más eficiente.
3. Es fundamental, pues agiliza notablemente la localización y el acceso de la
información que se busca, así como su ciclo.
4. Es fundamental en el uso de las TIC.
5. Es imprescindible.
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�TESIS DOCTORAL
Gráfico 25. La tecnología en la gestión del Conocimiento.
•
En el gráfico se recogen los criterios sobre el papel que juega la tecnología en la
gestión del conocimiento, para el 45% es (1) importante y definitoria, el 25% opina
que es (2) de vital importancia en la gestión del conocimiento, la hace más eficiente y
para el resto que representan los 10% respectivamente es (3) fundamental, pues
agiliza notablemente la localización y el acceso a la información que se necesita, así
como su ciclo, (4) es fundamental e (5) imprescindible su uso.
Variable 30: Procesos Claves para la Gestión de Conocimiento (gráfico 26).
Con relación a la pregunta 14 del cuestionario 2:
14. A continuación se brindan algunos procesos claves para las organizaciones. Señale los
que usted considera que son propios de la gestión del conocimiento (GC) y deberían
realizarse.
1. Identificación del conocimiento.
2. Adquisición del conocimiento.
3. Almacenamiento de información importante para la organización.
4. Retención del conocimiento.
5. Distribución del conocimiento que usted posee.
6. Utilización de la GC para la creación de productos y servicios de valor agregado.
7. Evaluación sistemática del conocimiento organizacional.
Se obtuvo como resultado que:
P á g i n a | 237
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Gráfico 26. Procesos Claves para la Gestión de Conocimiento.
•
Los 80% distribuidos respectivamente consideran que la (1) identificación y la (2)
adquisición del conocimiento son los procesos claves para las organizaciones, que
son propios de la gestión del conocimiento y que por ende debe realizarse, para el
65% estos procesos son el (3) almacenamiento de información y constituye un
proceso importante para la organización, para el 10% es la (4) retención del
conocimiento, los que representan el 75% respectivamente consideran que son la (5)
distribución del conocimiento que se posee y la (7) evaluación sistemática del
conocimiento organizacional y por último el 85% considera que es la (6) utilización del
mismo para la creación de productos y servicios de valor agregado.
Variable 31: Obstáculos para la Gestión del Conocimiento (gráfico 27).
Referidos a la pregunta 15 del cuestionario 2:
15. Indique los principales obstáculos que enfrenta su organización al aplicar la gestión del
conocimiento.
1. Resistencia al cambio por parte de los miembros de la organización.
2. Desconocimiento del significado de la gestión del conocimiento.
3. Carencia de recursos financieros.
4. Falta de infraestructura de Tecnologías de Información.
5. Se ve como una moda más.
P á g i n a | 238
�TESIS DOCTORAL
6. Existencia de una cultura organizacional inadecuada para asimilar la gestión del
conocimiento.
7. Falta de motivación por parte de los trabajadores.
8. Falta de cultura de trabajo en equipo.
9. Falta de información imprescindible para realizar las tareas.
10. No existe una comunicación adecuada entre los miembros de la organización.
11. Falta de recursos para implementar experimentos prácticos.
Se obtuvieron como resultados los siguientes aspectos:
Gráfico 27. Obstáculos para la Gestión del Conocimiento.
•
El 70% considera que es la (1) resistencia al cambio por parte de los miembros de la
organización.
•
El 60% opina que es el (2) desconocimiento del significado de la gestión del
conocimiento.
•
Para el 75% es la (3) carencia de recursos financieros.
•
Los que representan los 35% opinan que es la (4) falta de infraestructura de
tecnologías de información y la (10) falta de comunicación adecuada entre los
miembros de la organización respectivamente.
•
El 10% opina que es porque (5) se ve como una moda más.
•
Para los que representan el 20% es por la (6) existencia de una cultura organizacional
inadecuada para asimilar la gestión del conocimiento y por la (9) falta de información
imprescindible para realizar las tareas.
•
El 40% considera que es por la (7) falta de motivación por parte de los trabajadores,
para el 65% es también por la (8) falta de cultura de trabajo en equipo.
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•
Para el 5% la (11) falta de recursos para implementar experimentos prácticos.
Variable 32: Distribución y procesamiento del conocimiento (gráfico 28).
Referente a la pregunta 16 del cuestionario 2:
16. ¿Cómo considera usted la distribución y procesamiento del conocimiento en la
organización?
Se obtuvo que:
Gráfico 28. Distribución y procesamiento del conocimiento.
•
El 70 % de los encuestados consideran que la distribución y procesamiento del
conocimiento en la organización es bueno, el 15% lo consideran regular y el otro 15%
opinan que es malo.
Variable 33: Importancia de la detección de necesidades de conocimiento (gráfico 29).
Referente a
las preguntas 2 y 3 del cuestionario 2:
2. ¿Considera importante la detección de necesidades de Conocimiento?
3. ¿Por qué?
1) Permite conocer el estado del conocimiento, quienes lo tienen para sistematizarlo y
compartirlo.
2) Sentaría las bases del procedimiento para establecer los rasgos y requerimientos de
las investigaciones, además de racionalizar el tiempo durante el desarrollo de las
mismas.
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3) Permite disponer organizadamente de los medios, RH, la inteligencia y el
conocimiento para alcanzar un mayor desarrollo.
4) Permite corregir los procedimientos, controles y registros de la información científica
para mejorar la eficiencia del proceso de organización y gestión del conocimiento.
5) Sirve de instrumento para valorar el desarrollo de cada miembro de la organización y
su área de conocimiento.
6) Para conocer la salud de la organización y elevar la competitividad.
Obteniéndose como resultado lo siguiente:
En la pregunta 3 solo respondieron el 85% de los encuestados, quedando sin
responderla el 15%.
•
El 100% de los investigadores consideran importante la detección de necesidades de
conocimiento.
•
El 25% lo consideran importante porque (1) permite conocer el estado del
conocimiento, quienes lo tienen para sistematizarlo y compartirlo.
•
Los que representan los 10% respectivamente porque (2) sentarían las bases del
procedimiento para establecer los rasgos y requerimientos de las investigaciones,
además de racionalizar el tiempo durante el desarrollo de las mismas y para (6)
conocer la salud de la organización y elevar la competitividad.
•
El 5% opina que (3) permite disponer organizadamente de los medios, recursos
humanos, la inteligencia y el conocimiento para alcanzar un mayor desarrollo.
•
El 20% porque (4) permite corregir los procedimientos, controles y registros de la
información científica para mejorar la eficiencia del proceso de gestión del
conocimiento (GC).
•
El otro 15% porque (5) sirve de instrumento de control para evaluar el desarrollo de
cada miembro de la organización de su área de conocimiento.
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�TESIS DOCTORAL
Gráfico 29. Importancia de la detección de necesidades de conocimiento.
Variable 34: Grado de compromiso (gráfico 30).
Referente a la pregunta 4 del cuestionario 1:
4- ¿Está dispuesto a participar en un proceso como este?
Se obtuvo como resultado lo siguiente:
Gráfico 30. Grado de compromiso.
•
Que el 100% de los encuestados están dispuestos a participar en el proceso de
detección de necesidades del conocimiento.
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�TESIS DOCTORAL
Variable 35: Proyección estratégica (gráfico 31).
Referente a las preguntas 5 y 6 del cuestionario 1:
5. ¿Conocen la planificación estratégica de la organización?
6. ¿Participaron en la confección de la planificación estratégica?
Se obtiene que:
•
El 65% de los investigadores conocen la planificación estratégica del centro de
estudio.
•
El otro 35% desconoce de la misma.
•
Solo el 65% participó en su confección.
•
El 35% no participó.
Gráfico 31. Proyección estratégica.
Variable 36: Necesidades de conocimiento.
Referente a la pregunta 34 del cuestionario 1:
34. ¿Qué tipos de conocimientos son necesarios para su investigación?
Se obtuvo como resultados los siguientes aspectos:
•
Se recogieron los conocimientos necesarios para llevar a cabo procesos de
investigación científica, estos son:
-
Eficiencia Energética.
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�TESIS DOCTORAL
-
Termodinámica.
-
Matemática.
-
Física.
-
Lógica.
-
Cibernética.
-
Automática.
-
Informática.
-
Fuentes Renovables de Energía.
-
Metodología de la Investigación Científica.
-
Recursos Hidráulicos.
-
Transferencia de calor, fluido y masa.
-
Inteligencia Artificial.
d) Actividad interactiva:
Como resultado más notorios de la aplicación de la entrevista del anexo 11 a los miembros y
colaboradores del CEETAM de manera individual se obtuvo:
•
Deficiencia en el conocimiento hacia la elaboración y control de propuestas de premios
CITMA.
•
Deficiencia en la diseminación del conocimiento a través de publicaciones en revistas de
Bases de Datos Internacionales.
•
Deficiencia en la incidencia directa en la transferencia de conocimiento en la tutoría a
investigaciones estudiantiles.
•
Deficiencia en el apoyo metodológico hacia los departamentos con los que se colabora.
•
La gestión del conocimiento hacia los profesionales del territorio aún no se encuentra en
un nivel significativo.
•
La información científica vía internet es deficiente lo cual constituye una barrera muy
negativa en el desempeño de los actores y ello influye en la obtención de los resultados
investigativos.
•
Poco dominio de gestores bibliográficos para desarrollar investigaciones.
•
Las principales fuentes de consultas se encuentran en idioma inglés.
•
Presentan exceso y diversidad de tareas curriculares y extracurriculares que atentan con
el tiempo para dedicarle a las actividades investigativas.
•
El acceso a Internet es altamente deficiente y restrictivo derivado de políticas paradójicas.
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�TESIS DOCTORAL
e) Mapeo del conocimiento:
Mapa que representa un sociograma de conocimiento.
Tras la realización de entrevistas a los actores de Centro de Estudio, concretamente del
procesamiento de las preguntas 36 y 37 del cuestionario 1 correspondientes a las preguntas
a quién consultan y quiénes los consultan, como se observa en la tabla 12.
Pregunta
36
(cuestionario 1)
37
(cuestionario 1)
Respuestas
1. Especialista en ciencias técnicas sobre procesos energéticos.
2. Especialista en modelación matemática, simulación y metodología
de la investigación.
3. Especialista en automática.
4. Especialista en mecánica de fluidos y máquinas de flujo.
5. Especialista en procesos hidráulicos industriales.
6. Especialista en transferencia de calor y transporte neumático.
7. Especialista en ciencias técnicas sobre procesos metalúrgicos.
8. Especialista en ciencias técnicas sobre economía para procesos
energéticos.
9. Especialista en máquinas eléctricas.
10. Especialista en diseño mecánico.
1. Especialista en gestión total eficiente de la energía.
2. Especialista en termodinámica y climatización.
3. Especialista en física.
4. Especialista en ciencias técnicas sobre automatización de
procesos.
5. Especialista en filología.
6. Especialista en automática.
7. Especialista en modelación matemática, simulación y metodología
de la investigación.
8. Especialista en mecánica de fluidos y máquinas de flujo.
9. Especialista en procesos hidráulicos industriales.
10. Especialista en transferencia de calor y transporte neumático.
11. Especialista en procesos mecánicos y energía eólica.
12. Especialista en estudios del petróleo.
13. Especialista en secado de mineral con el uso de energía solar
térmica.
14. Especialista en procesos mecánicos industriales.
15. Especialista en ciencia de los materiales y soldadura.
16. Especialista en procesos mecánicos.
17. Especialista en procesos metalúrgicos.
18. Departamentos de Mecánica, Eléctrica, Minas, Ciencia de
Información.
19. Especialista en gestión de información.
Tabla 12. Respuestas a las preguntas 36 y 37 del cuestionario 1.
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�TESIS DOCTORAL
De sus CV, así como de la identificación de cada encuestado con respecto a las respuestas
suministradas por ellos permitió la elaboración de una matriz que se muestra en la tabla 13.
A partir de estos resultados, pudo elaborarse la tabla 14 donde se identifican a los actores y
su codificación.
YR EG RM ET WA RL LR LO RG JR DM RS AL IR GH RI AOC ALC AT HL AI SM CB EP IR JV FF CS ET YO TF RM YC AT DM DE DMI DCI
YR
EG
RM
ETT
WA
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LR
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0
0
0
0
0
0
0
Tabla 13. Matriz asimétrica binaria para sociograma de conocimiento.
P á g i n a | 246
�TESIS DOCTORAL
Todos estos elementos hicieron posible, como resultado final, la confección de un mapa que
representa un sociograma de conocimiento que se muestra en la figura 21.
YR
EG
RM
ETT
WA
RL
LR
LO
RG
JR
DM
RS
AL
IRR
GH
RI
AOC
AC
AT
HL
AI
SM
CB
EP
IR
JV
FF
CS
ETM
YO
TF
RM
YC
AT
DM
DE
DMI
DCI
Especialista en secado de mineral con el uso de energía solar térmica
Especialista en termodinámica y climatización
Especialista en gestión total eficiente de la energía
Especialista en transferencia de calor y transporte neumático
Especialista en procesos eléctricos y energía eólica
Especialista en procesos electromecánicos industriales
Especialista en inteligencia artificial aplicado a los procesos industriales
Especialista en telecomunicaciones
Especialista en modelación matemática a procesos mineros
Especialista en mantenimiento y análisis de fluidos
Especialista en telecomunicaciones y algoritmos
Especialista en transporte industrial
Especialista en modelación matemática, simulación y metodología de la investigación
Especialista en máquinas eléctricas
Especialista en diagnóstico energético
Especialista en mecánica de fluidos y máquinas de flujo
Especialista en procesos energéticos industriales
Especialista en beneficio del mineral
Especialista en procesos hidráulicos industriales
Especialista en estudios del petróleo
Especialista en ciencias técnicas sobre procesos energéticos
Especialista en automática
Especialista en ciencias técnicas sobre procesos metalúrgicos
Especialista en ciencias técnicas sobre economía para procesos energéticos
Especialista en diseño mecánico
Especialista en física
Especialista en ciencias técnicas sobre automatización de procesos
Especialista en filología
Especialista en procesos mecánicos y energía eólica
Especialista en Intercambiabilidad y mediciones técnicas
Especialista en ciencia de los materiales
Especialista en proyectos de ingeniería mecánica
Especialista en laboratorio de beneficios del mineral
Especialista en ciencia de la información
Dpto. Mecánica
Dpto. Eléctrica
Dpto. Minas
Dpto. Ciencia de la Información
Tabla 14. Código y actores recogidos en la matriz para sociograma de conocimiento.
P á g i n a | 247
�TESIS DOCTORAL
Figura 21. Sociograma de conocimiento de los actores del CEETAM.
En este sociograma de conocimiento (figura 21) se puede observar que existe una
interrelación social entre los que, de una manera u otra, constituyen fuentes de consultas, o
sea aquellos actores que conocen y estudian el campo de la EEURE. En las zonas
representadas por (A) se aprecian las personas que mayoritariamente son consultadas por
los demás actores, dentro de ellas se encuentran el especialista en procesos energéticos
industriales, el especialista en transporte industrial y el especialista en mantenimiento y
análisis de fluidos. Por otro lado, los que están representados por (B) son aquellos actores
que no consultan a ningún actor, y tampoco los consultan a ellos. Estos son el especialista
en procesos eléctricos y energía eólica, el especialista en telecomunicaciones y el
especialista en modelación matemática a procesos mineros.
P á g i n a | 248
�TESIS DOCTORAL
Confección del mapa que representa las fuentes de conocimiento.
El resultado de las preguntas 31, 32 y 35 de la variable 19 permitió identificar a las personas
que más conocimientos tienen respecto a las líneas de investigación del Centro de estudio,
ya sea dentro o fuera de la organización, así como a las que trabajan las líneas de
investigación de la organización y no son colaboradores, ellos se relacionan en la tabla 15.
Preguntas
31
cuestionario 1
32
cuestionario 1
Resultados
•
(YR) Especialista en secado de mineral con el uso de energía solar térmica
•
(EG) Especialista en termodinámica y climatización
•
(RM) Especialista en gestión total eficiente de la energía
•
(ETT) Especialista en transferencia de calor y transporte neumático
•
(RL) Especialista en procesos electromecánicos industriales
•
(LR) Especialista en inteligencia artificial aplicado a los procesos
industriales
•
(LO) Especialista en telecomunicaciones
•
(IRR) Especialista en máquinas eléctricas
•
(RI) Especialista en mecánica de fluidos y máquinas de flujo
•
(AOC) Especialista en procesos energéticos industriales
•
(HL) Especialista en estudios del petróleo
•
(RS) Especialista en transporte industrial
•
(JR) Especialista en mantenimiento y análisis de fluidos
•
(DM) Especialista en telecomunicaciones y algoritmos
•
(WA) Especialista en procesos eléctricos y energía eólica
•
(ETM) Especialista en procesos mecánicos y energía eólica
•
(RG) Especialista en modelación matemática a procesos mineros
•
(AL) Especialista en modelación
metodología de la investigación
•
(ATB) Especialista en procesos hidráulicos industriales
•
(IR) Especialista en diseño mecánico
•
(AC) Especialista en beneficio del mineral
•
(GH) Especialista en diagnóstico energético
matemática,
simulación
y
•
(RT) Especialista en sistemas de gestión energética.
•
(ML) Especialista en energía de sistemas de suministro eléctrico.
•
(AT) Especialista análisis de oportunidades de ahorro de energía en
sistemas termomecánicos.
•
(JM) Especialista en sistemas de supervisión energética.
•
(LLL) Especialista en energía de sistemas de vapor.
•
(JF) Especialista en procesos mineros-metalúrgicos.
P á g i n a | 249
�TESIS DOCTORAL
35
cuestionario 1
•
(RP) Especialista en calidad de la energía en los sistemas eléctricos.
•
(FF) Especialista en ciencias técnicas sobre automatización de
procesos.
•
(GR) Especialista en control de la demanda máxima y del consumo
de energía.
•
(SH) Especialista en modelación de flujos.
•
(FS) Especialista en evaluación de propiedades termodinámicas.
•
(GA) Especialista en energía solar fotovoltaica.
•
(FO) Especialista en evaluación de proyectos de cogeneración.
•
(LO) Especialista en modelos matemáticos para la ingeniería.
•
(GRY) Especialista en difracción de rayos – X.
•
(CB) Especialista en eficiencia energética para el procesamiento del
mineral laterítico.
•
(EP) Especialista en ciencias técnicas sobre economía para
procesos metalúrgicos.
•
(ZS) Especialista en gestión energética para las industrias.
•
(ACR) Especialista en procesos de eficiencia energética en hornos.
•
(AI) Especialista en resistencia de los materiales.
•
(MM) Especialista en teoría de los mecanismos y máquinas.
•
(WC) Especialista en tratamiento de residuales
•
(RTC) Especialista en matemática pura
•
(AVR) Especialista en ciencia de los materiales
•
(TF) Especialista en ciencia de los materiales y soldadura
•
(APC) Especialista en medio ambiente
•
(JBM) Especialista en geología (petróleo)
•
(FAM) Especialista en procesos de manufactura
•
(PMT) Especialista en conformación de metales
•
(DMO) Especialista en ciencia de la computación
•
(MU) Especialista en economía minera
Tabla 15. Personas que constituyen fuentes de conocimiento.
En el mapa, que se muestra en la figura 22, se observan las relaciones dentro y fuera de la
organización que los investigadores mantienen en su proceso investigativo, el núcleo del
mapa lo constituyen los miembros del Centro de estudio, en el nivel descrito por ISMMM lo
constituyen en su gran mayoría los colaboradores y el ambiente lo componen especialistas
de otras instituciones del territorio, así como de otras universidades o centros académicos
P á g i n a | 250
�TESIS DOCTORAL
nacionales. Este mapa permite conocer las fuentes de conocimiento del CEETAM, por donde
los investigadores pueden guiarse para ser consultada.
Figura 22. Fuentes de conocimiento del CEETAM.
Mapa temático de conocimiento.
La confección de este mapa fue posible a partir de la variables 4 y 5 con indicadores que
reflejan las actividades desarrolladas como investigador (AI), temáticas fundamentales en las
que investiga (TF) y la producción científica de cada investigador encuestado (PC) referente
al período 2009-2012.
La relación de estas variables en correspondencia con las líneas de investigación dio unos
resultados que hicieron posible desarrollar una matriz asimétrica binaria, como se observa en
la tabla 16.
1
Actores AI
0
1-YR
0
2-EG
0
3-RM
Li1
2
TF
0
1
0
3
PC
0
0
1
4
AI
0
0
0
Li2
5
TF
0
1
0
6
PC
0
1
0
7
AI
0
0
1
Li3
8
TF
1
1
1
9
PC
1
1
1
10
AI
0
0
0
Li4
11
TF
0
0
0
12
PC
1
1
1
13
AI
1
1
0
Li5
14
TF
0
0
0
15
PC
0
1
1
16
AI
0
0
0
Li6
17
TF
0
1
0
18
PC
0
0
0
19
AI
0
0
1
Li7
20
TF
1
1
1
21
PC
1
1
1
22
AI
0
0
0
Li8
23
TF
0
0
0
24
PC
0
0
0
P á g i n a | 251
�TESIS DOCTORAL
4-ETT
5-ETM
6-RL
7-LR
8-LO
9-RG
10-JR
11-DM
12-RS
13-AL
14-IRR
15-GH
16-RI
17-AOC
18-AC
19-AT
20-HL
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
0
1
0
Tabla 16. Matriz asimétrica binaria.
El procesamiento de esta matriz con el Software MathCAD dio como resultado un mapa
(figura 23) que representa dónde está la mayor concentración de conocimiento (color rojo),
cuáles son las líneas de investigación (LI) en las que más se investiga, mostrándose mayor
acentuación en los casos de las LI 3 y 7 (Eficiencia energética y uso racional de la energía y
Calidad de energía y fiabilidad de suministros eléctricos respectivamente), le sigue con
menos acentuación las LI 4 y 5 (Tecnologías más limpias y el uso de fuentes alternativas de
energía y Diversificación de productos y aprovechamiento integral de los recursos minerales
en la industria metalúrgica respectivamente). Se muestra que los miembros y colaboradores
se inclinan mucho más por las temáticas subordinadas a estas LI que las demás.
Cada una de las temáticas que a continuación se describen, muestran los resultados de las
acciones de los actores miembros y colaboradores del CEETAM y que son reflejadas en el
mapa temático de conocimiento.
Temáticas:
• Ahorro y Eficiencia Energética (AEE).
• Proceso de enfriamiento industrial (PEI)
• Energía Eólica (EO).
• Control de hornos de reducción (CHR).
• Recursos Hidráulicos (RH).
• Conversión de la energía (CE).
• Reducción de amoniaco por vía de petróleo
activo (RAPA).
• Perfeccionamiento Empresarial (PE).
• Cavitación en flujos de hidromezclas (CFH).
• Tecnología del diseño mecánico (TDM).
• Conversión y conservación de la energía
• Metodología de la Investigación Científica
P á g i n a | 252
�TESIS DOCTORAL
(MIC).
(CCE).
• Optimización energética (OE).
• Electrónica (E).
• Eficiencia energética y Uso Racional de la
Energía (EEUR).
• Uso Racional de la Energía (URE).
• Fuentes Renovables de Energía (FRE).
• Procesos tecnológicos
transporte (PTST).
y
sistemas
de
• Evaluación de mezclas de arcilla (EMA).
• Consumo de electricidad y Gas (CEG).
• Transporte mecánico de mineral (TMM).
• Gestión integrada de procesos (GIP).
• Cavitación de bombas centrífugas (CBC).
• Tecnología de diseño mecánico (TDM).
• Cinética del secado solar (CSS).
• Fuentes alternativas de energía (FAE).
• Productividad y Eficiencia Energética (PEE).
• Secado solar del mineral laterítico (SSML).
• Movilidad del mineral laterítico (MML).
• Supervisión y control
hidroeléctricas (SSC).
de
centrales
Figura 23. Mapa temático de conocimiento del CEETAM.
Topografía de conocimiento del CEETAM.
Otro de los resultados obtenidos fue la posibilidad de elaborar una Topografía del
Conocimiento teniendo en cuenta los conocimientos que poseen los investigadores
encuestados, relacionados con las líneas de investigación del CEETAM. O sea, se
representaron las temáticas en las que se especializan, las publicaciones que tienen y las
P á g i n a | 253
�TESIS DOCTORAL
actividades como investigador, representando la ubicación de las acciones que tienen en
cada caso como se puede observar en la tabla 17.
Actores
Li 1
AI
TF
Li 2
PC
AI
TF
Li 3
PC
AI
TF
Li 4
PC
AI
TF
Li 5
PC
AI
TF
Li 6
PC
AI
TF
Li 7
PC
AI
TF
Li 8
PC
AI
TF
PC
YR
EG
RM
ETT
ETM
RL
LR
LO
RG
JR
DM
RS
AL
IRR
GH
RI
AOC
AC
ATB
HL
Leyenda
Símbolo
Siglas
Li
AI
Significado
Líneas de Investigación
Actividad como Investigador
TF
Temáticas Fundamentales
PC
Producción Científica
Tabla 17. Topografía de conocimiento de los actores del CEETAM.
Otros resultados derivados de las variables 4 y 5 de las encuestas permitió elaborar un mapa
de los distintos actores enlazados a sus Líneas de Investigación, tras utilizar el programa
Aduna Clúster Map Viewer para la realización del mismo, como se muestra en la figura 24.
Los resultados de la variable 23 permitieron realizar un diagrama que representa el
liderazgo, así se puede observar en la figura 25, que mayoritariamente identifican al director
del CEETAM como un líder a seguir en procesos vinculados con investigaciones y desarrollo
de proyectos.
P á g i n a | 254
�TESIS DOCTORAL
Figura 24. Mapa de actores en relación con sus Líneas de Investigación.
Figura 25. Diagrama que representa a los actores considerados líderes.
P á g i n a | 255
�TESIS DOCTORAL
Principales áreas de conocimiento de los actores del CEETAM.
Teniendo en consideración también los resultados de las variables 4 y 5, referentes a las
actividades desarrolladas como investigador (AI), temáticas fundamentales en las que
investigan (TF) y su producción científica (PC), se obtuvieron las principales áreas de
conocimiento donde incursionan de manera general estos actores que son:
•
Ahorro y eficiencia energética.
•
Perfeccionamiento de los procedimientos de cálculo y prueba de algoritmos en
experimentos con datos industriales, perfeccionamiento empresarial.
•
Modelación, simulación y control de sistemas de climatización centralizado.
•
Modelo matemático multivariable para un proceso de enfriamiento industrial.
•
Propiedades físicas y aerodinámicas del mineral laterítico para el uso en transporte
mecánico.
•
Experimento de enseñanza e investigación sobre el fenómeno de cavitación en bombas
centrífugas.
•
Eficiencia Energética y Uso Racional de la Energía.
•
Productividad y eficiencia energética.
•
Conversión y conservación energética.
•
Electrónica.
•
Predicción del consumo de electricidad y gas LP en un Hotel mediante redes neuronales
artificiales.
•
Optimización energética en el diseño de transporte por banda y automotor.
•
Fuentes Renovables de Energía.
•
Comportamiento de la humedad durante el secado solar del mineral laterítico.
•
Reducción de amoníaco por vía de petróleo activo.
•
Fenómeno de cavitación en el flujo de hidromezclas.
•
Doctorado, maestría, publicaciones y eventos. Metodología de la Investigación Científica
en el campo de la EEURE.
•
Gestión integrada de procesos.
•
Evaluación de mezclas de arcilla en la región Centro Moa.
•
Cinética del secado solar del mineral laterítico. Energía y Medio Ambiente.
•
Movilidad de los minerales lateríticos.
•
Recursos Hidráulicos.
•
Desarrollo de nuevos materiales y tecnología vinculada al diseño mecánico.
•
Modelación y simulación de procesos tecnológicos y sistema de transporte.
P á g i n a | 256
�TESIS DOCTORAL
•
Sistema de contenido de un Libro de Texto para la asignatura Metodología de la
Investigación Científica.
•
Optimización energética en el diseño de transporte por banda y automotor.
•
Respuestas a los algoritmos de control para hornos de reducción.
IV.1.2- Jerarquización del conocimiento
Una vez obtenidos los resultados necesarios para la configuración del escenario, el paso
siguiente para la elaboración de la Red de Inteligencia Compartida es conseguir la organización
de los distintos conocimientos que se engloban en la Eficiencia Energética y Uso Racional de la
Energía (EEURE) como dominio de análisis en el CEETAM. Los resultados de los métodos
indicados en el capítulo de Materiales y Métodos para llevar a cabo este proceso van a ser
enumerados a continuación siguiendo los distintos apartados del proceso necesarios para llegar
a la propuesta de organización del conocimiento.
a)
Definición de los participantes.
Siguiendo lo descrito en el epígrafe de procedimiento metodológico para la aplicación del
AHP para la organización del conocimiento en el caso de estudio, los resultados para el
primer paso en este proceso, que era la definición de los participantes, fueron los siguientes:
Se seleccionaron a 11 expertos en el área de Eficiencia y Uso Racional de la Energía
(EEURE) para participar en el proyecto ya que fueron los que mostraron un coeficiente de
competitividad idóneo. Esta decisión se basó en los cálculos realizados sobre el coeficiente
de competitividad que arrojaron los resultados siguientes:
Exp1 Exp2 Exp3 Exp4 Exp5 Exp6 Exp7 Exp8 Exp9 Exp10 Exp11
K
0,7
0,85
0,8
0,7
0,9
0,9
0,9
0,85
0,8
0,85
0,95
Del cálculo del coeficiente de competitividad se obtiene, como resultado, que el 81.8 % de
los expertos poseen un coeficiente de competitividad alto y el 18.1 % poseen un coeficiente
de competitividad medio, lo cual corrobora la selección de los expertos analizados. El gráfico
32 muestra el coeficiente de competitividad de los expertos, donde i = al número de expertos
y k = K_Ei
P á g i n a | 257
�TESIS DOCTORAL
Gráfico 32. Coeficiente de competitividad de los expertos (K_E).
La selección de los expertos estuvo también condicionada por los resultados obtenidos en la
configuración del escenario de acuerdo con las variables 4 y 5 (actividades desarrolladas
como investigador AI, temáticas fundamentales en las que investiga TF y la producción
científica de cada investigador encuestado PC) que reflejan sus experiencias en el trabajo
con en el área de conocimiento EEURE. Todos los expertos seleccionados presentan más
de 15 años de experiencia en el trabajo como investigadores y docencia. En la tabla 18 se
relacionan estos expertos que son graduados en ingeniería eléctrica, ingeniería mecánica e
ingeniería electromecánica, la mayoría de ellos son doctores en ciencias en temas relacionados
con la energía y la inteligencia artificial aplicada a ello.
No.
E1
E2
E3
E4
Expertos
(Dr. C.) Especialista en transporte industrial
(Dr. C.) Especialista en inteligencia artificial aplicado a los procesos industriales
(Dr. C.) Especialista en procesos electromecánicos industriales
(Dr. C.) Especialista en modelación matemática, simulación y metodología de la
investigación
E5 (Dr. C.) Especialista en máquinas eléctricas
E6 (Dr. C.) Especialista en gestión total eficiente de la energía
E7 (Dr. C.) Especialista en secado de mineral con el uso de energía solar térmica
E8 (MSc.) Especialista en procesos mecánicos y energía eólica
E9 (Dr. C.) Especialista en diseño mecánico
E10 (Dr. C.) Especialista en termodinámica y climatización
E11 (Dr. C.) Especialista en transferencia de calor y transporte neumático
Tabla 18. Relación de expertos.
P á g i n a | 258
�TESIS DOCTORAL
b)
Información requerida.
Una vez seleccionados los expertos según su grado de competitividad, el segundo paso del
Método Saaty era la identificación de la información requerida en el área de conocimiento
EEURE, para determinar los conocimientos necesarios en este ámbito. Para ello, fueron
usados los resultados obtenidos en la etapa de configuración del escenario donde se
relaciona una serie de conocimientos necesarios en la EEURE, así como la valoración del
grupo de expertos sobre las mismas.
Los
resultados
obtenidos
indicaron
las
siguientes
áreas
de
conocimientos
que
mayoritariamente inciden en la Eficiencia Energética y Uso Racional de la Energía, como se
observa en la tabla 19:
Código
(GEE)
(MFMF)
(MAP+L)
(SEI)
(T)
(TC)
(GA)
(CGV)
(FR)
(RC)
(GDC)
(UEET)
(UFEE)
(IAEE)
(ATTN)
Conocimientos
Gestión y Economía Energética Empresarial
Mecánica de los Fluidos y Máquinas de Flujo
Medio Ambiente y Producciones Más Limpias
Sistemas Eléctricos Industriales
Termodinámica
Transferencia de Calor
Gestión del Agua
Combustión y Generación de Vapor
Fuentes Renovables
Refrigeración y climatización
Generación Descentralizada y Cogeneración
Uso Eficiente de la Energía en el Transporte
Uso Final de la Energía Eléctrica
Inteligencia Artificial en la Conversión, Supervisión y Control de la Energía
Automatización
Tabla 19. Conocimientos necesarios en el estudio de la EEURE.
c)
Estructuración del modelo jerárquico.
El tercer paso del método seguido para la estructuración del conocimiento de EEURE fue la
estructuración del modelo jerárquico es sí mismo que es una de las partes más relevantes del
AHP. Esta etapa, a su vez, estuvo marcada por los pasos siguientes:
1. Identificación del problema.
2. Definición del objetivo.
3. Identificación de criterios para el modelo jerárquico.
4. Identificación de alternativas para el modelo jerárquico.
5. Construcción del árbol jerárquico.
P á g i n a | 259
�TESIS DOCTORAL
Los resultados de cada una de ellas se relacionan a continuación
1. Identificación del Problema.
Ante la pregunta inicial de cómo estructurar el conocimiento en el caso de estudio de manera
que también sirviera como base para la posterior toma de decisiones, se vio la necesidad de
identificar o etiquetar por orden de prioridad los conocimientos que definen el dominio de la
EEURE puesto que así quedarían establecidas las pautas más importantes para tomar
decisiones estratégicas en dicho dominio. Estos resultados llevaron asimismo a la definición
del objetivo (paso 2) del método: ordenar el conocimiento por orden de prioridad, lo que va a
permitir establecer el nivel de importancia de un conocimiento de forma consensuada por los
expertos.
3. Identificación de criterios para el modelo jerárquico.
Los criterios utilizados para establecer qué prioridades debían tenerse en cuenta para la
jerarquización del conocimiento fueron identificados en los resultados previos obtenidos,
referidos a la configuración del escenario (detección de necesidades). Allí se reconocieron
15 áreas de conocimiento de interés para la EEURE, así como la valoración del grupo de
expertos sobre las mismas. Para facilitar la lectura se vuelven a relacionar a continuación:
i.
Gestión y Economía Energética Empresarial.
ii. Mecánica de los Fluidos y Máquinas de Flujo.
iii. Medio Ambiente y Producciones Más Limpias.
iv. Sistemas Eléctricos Industriales.
v. Termodinámica.
vi. Transferencia de calor.
vii. Gestión del agua.
viii. Combustión y generación de vapor.
ix. Fuentes renovables de energía.
x. Refrigeración y climatización.
xi. Generación descentralizada y cogeneración.
xii. Uso eficiente de la energía en el transporte.
xiii. Uso final de la energía eléctrica.
xiv. Inteligencia artificial en la conversión, supervisión y control de la energía.
xv. Automatización.
P á g i n a | 260
�TESIS DOCTORAL
Asimismo, fueron determinados por el grupo de expertos los objetivos de cada una de ellas
que se describen a en el anexo 13.
4. Identificación de alternativas para modelo jerárquico.
De igual manera como resultado de las acciones de los expertos y los resultados obtenidos
en la etapa de configuración del escenario, se obtuvieron las alternativas para el modelo
jerárquico de organización del conocimiento para la toma de decisiones, que, a su vez, están
identificadas por los conocimientos que se necesitan dentro cada una de las áreas de
conocimiento
anteriormente
mencionadas.
Estos
conocimientos
necesarios
están
relacionados a continuación desde la tabla 20 hasta la tabla 34:
Código
EEMA
EECE
SGE
EEPAE
GTI
Conocimiento
Eficiencia Energética y medio ambiente.
Eficiencia Energética y competitividad empresarial.
Sistemas de Gestión Energética.
Evaluación Económica de Proyectos de Ahorro de Energía.
Gestión Total Industrial.
Tabla 20. GEE: Gestión y economía energética empresarial.
Código
EBF
FFRCC
TGMF
SMF
EMF
Conocimiento
Ecuaciones Básicas de la Fluidodinámica
Flujo de un fluido real en conductos y canales.
Teoría General de las Máquinas de Flujo.
Selección de las máquinas de flujo
Explotación de las máquinas de flujo
Tabla 21. MFMF: Mecánica de los Fluidos y Máquinas de Flujo
Código
ODP+L
PP+L
TCP+L
MGEP+L
Conocimiento
Origen y desarrollo de las producciones más limpias
Programas de P+L
Técnicas comunes de P+L
El método genérico de EP+L. Planeamiento y organización. Evaluación
preliminar.
MGEP+LED El método genérico de EP+L. Estudio detallado.
MGEP+LAFAS El método genérico de EP+L. Análisis de factibilidad. Aplicación y supervisión
Tabla 22. MAP+L: Medio Ambiente y Producciones Más Limpias.
Código
AGSEI
CESE
CDMCE
CPR
Conocimiento
Aspectos generales
Calidad de la energía en los sistemas eléctricos
Control de la demanda máxima y del consumo de energía
Compensación de potencia reactiva
Tabla 23. SEI: Sistemas Eléctricos Industriales.
P á g i n a | 261
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Código
PFT
EPT
MAT
MTE
Conocimiento
Principios Fundamentales de la Termodinámica
Evaluación de Propiedades Termodinámicas
Métodos de Análisis Termodinámico de Procesos
Métodos Termoeconómicos
Tabla 24. T: Termodinámica.
Código
ITC
TES
TEC
TEDVI
TTE
TEI
TER
Conocimiento
Introducción
Transporte de energía en sólidos
Transporte de energía convectivo
Transporte de energía con dos variables independientes
Transporte turbulento de energía
Transporte de energía de interface
Transporte de energía radiante
Tabla 25. TC: Transferencia de Calor.
Código
GGA
CDDA
EBSAP
TACHI
TAR
Conocimiento
Generalidades.
Conducción, depósito y distribución del agua.
Estaciones de bombeo para el suministro de agua potable.
Tratamiento del agua de consumo humano e industrial.
Tratamiento de las aguas residuales.
Tabla 26. GA: Gestión del Agua.
Código
FFQC
CCSLG
HQ
CC
APC
CVTTM
ETCV
AECV
ECV
IAAOHC
Conocimiento
Fundamentos Físico-Químicos de la Combustión
Características de los combustibles Sólidos, Líquidos y Gaseosos.
Hornos y Quemadores.
Cálculos de Combustión.
Aerodinámica del Proceso de Combustión.
Calderas de vapor. Tipos. Tendencias Modernas.
Eficiencia Térmica de las Calderas de Vapor.
Ahorro de Energía en las Calderas de Vapor.
Explotación de las Calderas de Vapor.
Impacto Ambiental asociado a la Operación de Hornos y Calderas.
Tabla 27. CGV: Combustión y Generación de Vapor.
Código
ESF
EST
EE
B
EH
Conocimiento
Energía Solar Fotovoltaica
Energía Solar Térmica
Energía Eólica
Biomasa
Energía hidráulica
Tabla 28. FR. Fuentes Renovables.
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Código
IRC
CRCV
CT
RIC
C
Conocimiento
Introducción a la RC
Ciclo de refrigeración por compresión de vapor
Cargas Térmicas
Refrigeración industrial y comercial
Climatización
Tabla 29. RC: Refrigeración y climatización.
Código
CBGDC
FAC
ATSC
EFSCEP
GD
Conocimiento
Conceptos Básicos
Fundamentos y alternativas para la cogeneración
Análisis termodinámico de los sistemas de cogeneración
Estudio de factibilidad de sistemas de cogeneración. Evaluación de proyectos
Generación Distribuida
Tabla 30. GDC: Generación Descentralizada y Cogeneración.
Código
GUEET
IDMA
MSTA
PRV
ECIAGE
CTE
MEMAT
Conocimiento
Generalidades
Introducción a la dinámica de las máquinas automotrices
Metodología de selección técnica del autotransporte
Política de renovación vehicular.
Economía de consumo e impacto ambiental de los gases de escape.
Conducción técnico-económica.
Métodos económico-matemáticos aplicados al transporte
Tabla 31. UEET: Uso Eficiente de la Energía en el Transporte.
Código
MAE
SM
AE
ST
MEESI
Conocimiento
Motores de alta eficiencia
Selección de motores
Accionamientos eficientes
Selección de transformadores
Mejora de la efectividad y eficiencia de los sistemas de iluminación
Tabla 32. UFEE: Uso Final de la Energía Eléctrica.
Código
AAOAE
OAEI
SAEI
LDIMI
LDC
LDCP
Conocimiento
Algoritmo adaptivo de optimización de accionamientos eléctricos de bombas
Optimización de Accionamientos de bombas
Supervisión de accionamientos eléctricos industriales
Lógica difusa para la identificación de motores de inducción
Lógica difusa para control de eficiencia de accionamiento de bombas centrífugas
Lógica difusa para el control de pérdidas
Tabla 33. IAEE: Inteligencia artificial en la conversión, supervisión y control de la energía.
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Código
IPA
LBCTCA
AP
AEA
Conocimiento
Introducción a los principios de automatización
Leyes básicas del control y tipos de controles automatizados
Automatización de procesos
Accionamiento eléctrico automatizado
Tabla 34. ITTN: Automatización.
5. Construcción del árbol jerárquico.
La figura 26 muestra el resultado último del proceso de jerarquización del conocimiento. En
este árbol jerárquico, referente al caso que compete a la presente investigación, se muestran
algunos criterios y sus alternativas. El análisis fue realizado para todos los casos, según
corresponde a los conocimientos que se relacionan en las tablas desde la 20 hasta 34, se
observa en el anexo 17.
Figura 26. Árbol jerárquico referente al caso de estudio.
P á g i n a | 264
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d)
Evaluación del modelo jerárquico.
Luego de la estructuración jerárquica de los criterios y alternativas mostrados en las tablas
desde la 20 hasta 34 y su procesamiento con el Expert Choice (figura 27) son alcanzados
importantes aspectos como los que se describen a continuación:
1. Se obtuvieron las matrices de comparación pareada de los criterios combinados de los
expertos a través del promedio geométrico establecido por el AHP, siguiendo la escala
de ponderación que establece Satty (1990) descritas en el epígrafe bases matemáticas
del AHP. En la tabla 35 se observa la matriz de comparación pareada para el caso de
los criterios respondiendo a la meta global, como resultado se obtienen valores mayores,
menores e igual que 1, para los casos en que:
a) Valores < 1: Las variables que encabezan las columnas resultan ser más importantes
que las variables que encabezan las filas.
b) Valores > 1: Las variables que encabezan las filas resultan ser más importantes que
las variables que encabezan las columnas.
c) Valores = 1: Las variables que encabezan las filas resultan ser de igual importancia
que las variables que encabezan las columnas.
Siguiendo el criterio a) y del juicio combinado de los expertos se exponen algunos
resultados como es para el caso específico de la gestión y economía energética
empresarial (GEE) dando que:
•
La transferencia de calor (TC) es más importante que la GEE con un valor de 0.9050.
•
El criterio refrigeración y climatización (RC) es mucho más importante que la GEE con
un valor de 0.6650.
•
Las fuentes renovables de energía (FR) son más importante que la GEE con un valor
de 0.7998.
•
El criterio uso eficiente de la energía en el transporte (UEET) es más importante que
la GEE con un valor de 0.7998.
•
El criterio automatización (ATTN) es más importante según los expertos que la GEE
con un valor de 0.7075
P á g i n a | 265
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Siguiendo el criterio b) y del juicio combinado de los expertos algunos de los resultados
para el caso específico de la refrigeración y la climatización (RC) son:
•
La RC es más importante que la generación descentralizada y cogeneración (GDC)
con un valor de 1.2211.
•
La RC es más importante que la UEET con un valor de 3.2690.
•
La RC es más importante que el uso final de la energía eléctrica (UFEE) con un valor
de 1.3709.
•
La RC es más importante que la inteligencia artificial en la conversión, supervisión y
control de la energía (IAEE) con un valor de 4.8013.
•
La RC es más importante que la ATTN con un valor de 2.5155.
Siguiendo el criterio c) y del juicio combinado de los expertos para el caso específico de
la gestión descentralizada y cogeneración (GDC) se obtuvieron los siguientes
resultados:
•
La GDC es igualmente importante a la termodinámica (T) con valor de 1.000.
•
La GDC es igualmente importante a la combustión y generación de vapor con un
valor de 1.000.
Figura 27. Criterios en el software Expert Choice.
P á g i n a | 266
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Tabla 35. Matriz de comparación pareada de los criterios.
Como resultado del proceso de sintetización para el caso de los criterios se obtuvo como
resultado el vector peso (W), con el valor establecido para cada uno de los criterios
como se observa a continuación:
"Criterio"
"(GEE)"
"(MFMF)"
"(MAP+L)"
"(SEI)"
"(T)"
"(TC)"
"(GA)"
W =
"(CGV)"
"(FR)"
"(RC)"
"(GDC)"
"(UEET)"
"(UFEE)"
"(IAEE)"
"(ATTN)"
0.088
0.055
0.117
0.085
0.078
0.037
0.068
0.047
0.074
0.079
0.052
0.06
0.028
0.036
"W"
0.094
2. Se obtuvieron de igual manera que los criterios, las matrices de comparación pareada de
las alternativas. En las tabla desde la 35 hasta la 50 se observan las matrices de
comparaciones pareadas de cada una de las alternativas, así como el peso (W)
calculado para ellas, tal y como en el caso de los criterios en las comparaciones
pareadas se obtienen valores mayores, menores e iguales que 1.
P á g i n a | 267
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Matriz de comparación pareada para: (GEE) Gestión y Economía Energética
Empresarial
(EEMA)
(EECE)
(SGE)
(EEPAE)
(GTI)
Peso (W)
(EEMA)
1
0.863886
0.869951
0.994154
0.488845
0.162
(EECE)
1
1.40001
1.16569
0.999251
0.224
(SGE)
1
1.00445
0.777738
0.180
(EEPAE)
1
0.683892
0.176
(GTI)
1
0.259
Tabla 36. Matriz comparación pareada para (GEE).
Matriz de comparación pareada para: (MFMF) Mecánica de los Fluidos y Máquinas de
Flujo
(EBF)
(FFRCC)
(TGMF)
(SMF)
(EMF)
Peso (W)
(EBF)
1
1.63619
1.66354
1.02311
0.947266
0.238
(FFRCC)
1
1.71397
0.858834
0.719295
0.182
(TGMF)
1
0.938932
0.883853
0.155
(SMF)
1
1.44723
0.221
(EMF)
1
0.203
Tabla 37. Matriz comparación pareada para (MFMF).
Matriz de comparación pareada para: (MAP+L) Medio Ambiente y Producciones Más
Limpias
(ODP+L) (PP+L)
(TCP+L) (MGEP+L) (EP+LED) (P+LAFAS) Peso (W)
(ODP+L)
1 0.857861 1.09812 0.954627 0.929982 0.8162332
0.155
(PP+L)
1 0.766959 0.741098 0.954627
1.00000
0.153
(TCP+L)
1 0.923497 0.841588
1.40363
0.175
(MGEP+L)
1
1.34935 0.7410976
0.178
(EP+LED)
1 0.7763252
0.159
(P+LAFAS)
1
0.180
Tabla 38. Matriz comparación pareada para (MAP+L).
Matriz de comparación pareada para: (SEI) Sistemas Eléctricos Industriales
(AGSEI)
(CESE)
(CDMCE)
(CPR)
Peso (W)
(AGSEI)
1
0.292346
0.260398
0.252553
0.082
(CESE)
1
1.3087
1.27914
0.340
(CDMCE)
1
0.947966
0.283
(CPR)
1
0.295
Tabla 39. Matriz comparación pareada para (SEI).
Matriz de comparación pareada para: (T) Termodinámica
(PFT) (EPT)
(MAT)
(MTE)
Peso (W)
(PFT)
1 0.844374 0.51208 0.436234
0.149
(EPT)
1 0.42528 0.351368
0.147
(MAT)
1 0.570262
0.288
(MTE)
1
0.416
Tabla 40. Matriz comparación pareada para (T).
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Matriz de comparación pareada para: (TC) Transferencia de Calor
(ITC)
(TES)
(TEC)
(TEDVI)
(TTE)
(TEI)
(TER)
(ITC) (TES)
(TEC)
1 0.51606 0.570262
1 0.933062
1
(TEDVI) (TTE)
(TEI)
0.527986 0.441248 0.4323876
0.844374 1.08007
1.39126
0.640225 0.81894
1.19351
1 1.38156
1.39126
1
1.08007
1
(TER)
0.630159
0.899297
0.802491
0.844374
1.22109
1.04753
1
Peso
(W)
0.079
0.154
0.138
0.179
0.157
0.139
0.155
Tabla 41. Matriz comparación pareada para (TC).
Matriz de comparación pareada para: (GA) Gestión del Agua
(GGA) (CDDA) (EBSAP) (TACHI) (TAR)
Peso (W)
(GGA)
1 0.46667 0.303542 0.532286 0.611176
0.101
(CDDA)
1 0.429054 0.287534 0.757662
0.129
(EBSAP)
1 0.397542 0.730786
0.214
(TACHI)
1 2.24057
0.371
(TAR)
1
0.185
Tabla 42. Matriz comparación pareada para (GA).
Matriz de comparación pareada para: (CGV) Combustión y Generación de Vapor
(FFQC)
(CCSLG)
(HQ)
(CC)
(APC)
(CVTTM)
(ETCV)
(AECV)
(ECV)
(IAAOHC)
(FFQC) (CCSLG) (HQ)
1 1.221 0.954
1 1.105
1
(CC)
0.883
1.423
1.105
1
(APC) (CVTTM) (ETCV) (AECV) (ECV) (IAAOHC) Peso (W)
1.157
0.786 0.400 0.406 0.532
0.734
0.071
1.413
0.954 0.583 0.584 0.770
1.217
0.089
1.647
1.997 0.639 0.578 0.735
1.849
0.099
1.561
1.547 0.812 0.508 0.588
1.647
0.091
1
1.370 0.640 0.254 0.495
1.249
0.068
1 0.781 0.629 0.623
1.054
0.076
1 1.403 2.328
2.174
0.155
1 2.677
1.908
0.172
1
1.308
0.109
1
0.070
Tabla 43. Matriz comparación pareada para (CGV).
Matriz de comparación pareada para: (FR) Fuentes Renovables
(ESF) (EST)
(EE)
(B)
(EH)
Peso (W)
(ESF)
1 0.904953 0.432388 0.425588 0.332837
0.100
(EST)
1 0.553082 0.474471 0.323292
0.112
(EE)
1 1.61046 1.00777
0.265
(B)
1 0.442709
0.192
(EH)
1
0.331
Tabla 44. Matriz comparación pareada para (FR).
P á g i n a | 269
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Matriz de comparación pareada para: (RC) Refrigeración y climatización
(IRC) (CRCV)
(CT)
(RIC)
(C)
Peso (W)
(IRC)
1 0.781775 0.485435 0.335424 0.419361
0.104
(CRCV)
1 0.824688 0.596926 0.883853
0.167
(CT)
1 0.574904 0.617753
0.183
(RIC)
1
1.52667
0.313
(C)
1
0.232
Tabla 45. Matriz comparación pareada para (RC).
Matriz de comparación pareada para: (GDC) Generación Descentralizada y
Cogeneración
(CBGDC)
(FAC)
(ATSC)
(EFSCEP)
(GD)
Peso (W)
(CBGDC)
1
0.620941
0.351368
0.394476
0.301425
0.087
(FAC)
1
0.519308
0.449448
0.574904
0.134
(ATSC)
1
0.702015
0.606461
0.216
(EFSCEP)
1
0.766096
0.261
(GD)
1
0.301
Tabla 46. Matriz comparación pareada para (GDC).
Matriz de comparación pareada para: (UEET) Uso Eficiente de la Energía en el
Transporte
(GUEET)
(GUEET)
(IDMA)
(MSTA)
(PRV)
(ECIAGE)
(CTE)
(MEMAT)
(IDMA)
1
0.7689
1
(MSTA)
0.4729
0.7582
1
(PRV)
0.9741
0.8415
1.6361
1
(ECIAGE)
0.8189
1.0231
1.2678
0.6753
1
(CTE)
0.7515
0.5786
1.1562
0.8638
1.1226
1
(MEMAT)
0.5886
0.4494
0.6252
0.5081
1.2210
0.7703
1
Peso (W)
0.103
0.113
0.170
0.111
0.155
0.147
0.202
Tabla 47. Matriz comparación pareada para (UEET).
Matriz de comparación pareada para: (UFEE) Uso Final de la Energía Eléctrica
(MAE) (SM)
(AE)
(ST)
(MEESI)
Peso (W)
(MAE)
1
4.71874
0.911303
2.93224
2.65353
0.356
(SM)
1
0.620941
1.27914
0.64472
0.115
(AE)
1
3.00224
2.27637
0.290
(ST)
1
1.05489
0.108
(MEESI)
1
0.131
Tabla 48. Matriz comparación pareada para (UFEE).
Matriz de comparación pareada para: (IAEE) Inteligencia Artificial en la Conversión,
Supervisión y Control de la Energía
(AAOAE) (OAEI)
(SAEI)
(LDIMI) (LDC)
(LDCP)
Peso (W)
(AAOAE)
1 1.56195
1.726 1.13853 0.969876 0.7942686
0.188
(OAEI)
1 1.98402 1.44723
0.79984 0.6352877
0.166
(SAEI)
1 1.06427
1.24931 0.7703389
0.135
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(LDIMI)
(LDC)
(LDCP)
1
1.71397
1
0.7866954
0.58863
1
0.157
0.140
0.214
Tabla 49. Matriz comparación pareada para (IAEE).
Matriz de comparación pareada para: (ATTN) Automatización
(IPA) (LBCTCA) (AP)
(AEA)
Peso (W)
(IPA)
1
1.08007 0.441567 0.422306
0.161
(LBCTCA)
1 0.769485 0.63975
0.197
(AP)
1 0.88451
0.303
(AEA)
1
0.339
Tabla 50. Matriz comparación pareada para (ATTN).
e) Resultados del procedimiento metodológico para el modelo jerárquico.
En el gráfico 33 se puede observar el orden de prioridad de los criterios, donde los
(SEI) Sistemas Eléctricos Industriales tienen la mayor prioridad con 0.117, la segunda
prioridad la tiene el criterio (GEE) Gestión y Economía Energética Empresarial con
0.094, y como tercera prioridad tenemos el criterio (MFMF) Mecánica de los Fluidos y
Máquinas de Flujo con 0.088. De manera general se muestra una inconsistencia de
0.07 en el caso de los criterios, considerándose que, para una buena decisión, es
necesaria una inconsistencia razonablemente baja, es decir menor de 0.10, por tanto
en este caso es aceptable.
Gráfico 33. Orden de prioridad respecto al objetivo general.
En los gráficos 34, 35, 36 y 37, se muestra el peso (W) correspondiente para las cuatros
áreas de conocimientos de mayor importancia. En estos se visualizan los conocimientos
que a partir del juicio emitido por los expertos son los más importantes.
P á g i n a | 271
�TESIS DOCTORAL
Gráfico 34. Prioridad de conocimiento en GEE.
Gráfico 35. Prioridad de conocimiento en MFMF.
Gráfico 36. Prioridad de conocimiento en SEI.
P á g i n a | 272
�TESIS DOCTORAL
Gráfico 37. Prioridad de conocimiento en Termodinámica (T).
En la figura 28 se muestra el árbol de jerarquías con el peso establecido (W) para
cada criterio y alternativa de forma ordenada, cada alternativa de conocimiento con
respecto a los criterios y estos con respecto a la meta global, por la extensión del
mismo solo se muestran las más importantes según criterio de los expertos.
Figura 28. Árbol jerárquico con el peso de las prioridades finales.
P á g i n a | 273
�TESIS DOCTORAL
f)
Conocimiento organizado.
En los gráficos desde 38 hasta el 53 se muestra la organización del conocimiento necesario en
el contexto de la Eficiencia Energética y Uso Racional de la Energía por orden de prioridad.
Incluye la importancia de todos los criterios y alternativas analizadas. Es decir, las jerarquías
recogen tanto los conocimientos requeridos como las alternativas, distribuidos uniformemente de
acuerdo a las valoraciones de los expertos.
Los resultados obtenidos a partir del conocimiento organizado evidencian que las áreas de
conocimiento de mayor peso para EEURE son los Sistemas Eléctricos Industriales (SEI) con
un peso 0.117, luego la Gestión y Economía Energética Empresarial (GEE) con un peso de
0.094, le sigue la Mecánica de Fluido y Máquinas de Flujo (MFMF) con un peso de 0.088, y
por último la Termodinámica (T) con un peso de 0.085, como se observa en el gráfico 38.
Gráfico 38. Áreas de conocimientos organizadas por orden de prioridad.
Las prioridades de conocimiento por áreas pueden verse en los gráficos desde el 39 hasta el
53, donde se observan los siguientes resultados:
•
El conocimiento más necesario para el caso de los Sistemas Eléctricos Industriales es la
calidad de la energía en los sistemas eléctricos.
•
En la Gestión y Economía Energética Empresarial, el más importante es la gestión total
industrial.
•
En la Mecánica de Fluido y Máquinas de Flujo, el conocimiento de mayor peso son las
ecuaciones básicas de la fluidodinámica.
•
En la Termodinámica, los conocimientos más importantes son los métodos
termoeconómicos.
•
Para la Generación Descentralizada y Cogeneración, lo es la generación distribuida.
P á g i n a | 274
�TESIS DOCTORAL
•
Para la Transferencia de Calor, el mayor peso lo tiene el transporte de energía con dos
variables independientes.
•
Para la Refrigeración y Climatización, el de mayor importancia lo es la refrigeración
industrial y comercial.
•
En la Combustión y Generación de Vapor, el ahorro de energía en las calderas de
vapor es el de mayor peso.
•
Para el Uso Final de la Energía Eléctrica, el más importante lo constituyen los motores
de alta eficiencia.
•
En el Medio Ambiente y Producciones más Limpias, el método genérico de energía y
producciones más Limpias, análisis de factibilidad y aplicación de supervisión
constituyen los más prioritarios.
•
En el Uso Eficiente de la Energía en el Transporte, los conocimientos más importantes
son los que guardan relación con los métodos económico-matemáticos aplicados al
transporte.
•
En las Fuentes Renovables de Energía, el de mayor significación lo tiene la energía
hidráulica.
•
En la Gestión del Agua, el tratamiento del agua de consumo humano e industrial.
•
En Automatización, lo constituye el accionamiento eléctrico automatizado.
•
En la Inteligencia Artificial en la Conversión, Supervisión y Control de la Energía, el
conocimiento de mayor importancia lo tiene la lógica difusa para el control de pérdidas.
Gráfico 39. Conocimientos organizados para los SEI.
Gráfico 40. Conocimientos organizados para GEE.
P á g i n a | 275
�TESIS DOCTORAL
Gráfico 41. Conocimientos organizados para MFMF.
Gráfico 42. Conocimientos organizados para T.
Gráfico 43. Conocimientos organizados para GDC.
Gráfico 44. Conocimientos organizados para TC.
Gráfico 45. Conocimientos organizados para RC.
Gráfico 46. Conocimientos organizados para CGV.
Gráfico 47. Conocimientos organizados para UFEE.
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�TESIS DOCTORAL
Gráfico 48. Conocimientos organizados para MAP+L.
Gráfico 49. Conocimientos organizados para UEET.
Gráfico 50. Conocimientos organizados para FR.
Gráfico 51. Conocimientos organizados para GA.
Gráfico 52. Conocimientos organizados para ATTN.
Gráfico 53. Conocimientos organizados para IAEE.
Otros resultados obtenidos a partir de la aplicación del método Saaty fueron:
•
La obtención de estructuras conceptuales o mapas de conocimiento que reflejan los
conocimientos que intervienen en el proceso y conocimientos de la EEURE. El
esquema 2 muestra la estructura que hizo posible un mapa conceptual para el caso
de los SEI como área de mayor importancia dentro de la EEURE, los conceptos son
los conocimientos necesarios dentro de los SEI.
P á g i n a | 277
�TESIS DOCTORAL
Esquema 2. Estructura de conocimientos necesarios en los SEI dentro de la EEURE.
-
La figura 29 muestra el mapa derivado de la previa organización realizada a partir de la
aplicación del AHP. En este caso se hace alusión sólo a los SEI por ser el área de mayor
peso, lo cual demuestra que es posible realizarlo en los demás casos. Se evidencia que
es posible reutilizar los resultados de esta etapa para representar y organizar
conocimiento como entes de vital importancia para el desempeño de la inteligencia
colectiva o compartida.
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�Figura 29. Mapa conceptual sobre los Sistemas Eléctricos Industriales.
P á g i n a | 279
�TESIS DOCTORAL
•
Asimismo, la aplicación del método Saaty hizo posible la obtención de otros resultados
relacionados con las investigaciones científicas del Centro, tales como:
a) Solución de problemas detectados en las áreas de conocimiento más importantes: Los
Sistemas Eléctricos Industriales (w=0.117), La Gestión y Economía Energética
Empresarial (w=0.094), Mecánica de Fluido y Máquinas de Flujo (w=0.088) y La
Termodinámica (w=0.085).
b) Creación de grupos de trabajo para atender a las áreas de mayor prioridad. Los grupos
estuvieron compuestos por 8 responsables de proyectos vinculados a las temáticas
más importantes, ya mencionadas. Todos son doctores en ciencias técnicas en el
campo de la EEURE con vasta experiencia, los demás miembros son master e
ingenieros vinculados a empresas altas consumidoras de energía. En cuanto al género
de estas personas fueron: 39 de sexo masculino y 11 de sexo femenino. El objetivo de
estos grupos estuvo centrado en identificar las principales problemáticas dentro de las
4 áreas de mayor prioridad, lo cual trajo como resultado diversas investigaciones
tendentes a solucionar las problemáticas detectadas que se enumeran a continuación:
1. Aplicación de la Tecnología de la Gestión Total Eficiente de la Energía en el sector
turístico del nordeste Holguinero.
2. Caracterización Energética de la Batería de Grupos Electrógenos Diesel Nicaro,
Mayarí, Holguín, Cuba.
3. Aplicación de la Tecnología de la Gestión Total Eficiente de la Energía en Centrales
azucareros.
4. Propuesta de instrumentación y automatización de la planta de Lixiviación y Lavado
de la Empresa “Rene Ramos Latour”, Nicaro, Mayarí, Holguín, Cuba.
6. Ahorro de petróleo con la aplicación de secado solar al mineral.
7. Balance Energético del Economizador de las Calderas de la Central Termo Eléctrica
de Felton, Mayarí, Holguín, Cuba.
8. Determinación de los Parámetros Tecnológicos actuales de los Transportadores de
Bandas de la Mina Pinares perteneciente a la Empresa René Ramos Latour. Nicaro,
Mayarí, Holguín, Cuba.
6. Bases para la creación de un sistema experto de ayuda a la operación en el Sistema
de Vacío de la Central Termo Eléctrica de Felton, Mayarí, Holguín, Cuba.
7. Aplicación de la Gestión Total Eficiente de la Energía para el análisis de la
información energética de las Empresas de productos plásticos.
P á g i n a | 280
�TESIS DOCTORAL
8. Bases para la Modelación Matemática del Comportamiento Operacional de la Turbina
de Vapor y los Calentadores de Agua.
9. Caudal variable en la impulsión del agua fría de la climatización centralizada.
10. Gestión Energética en la Ingeniería Eléctrica: una experiencia en la formación
curricular de los estudiantes de esta especialidad.
11. Modelación, Simulación y Control de los Circuitos de impulsión de Agua Fría y Agua
Caliente en Hoteles para las condiciones de explotación en Cuba.
12. Soluciones y Herramientas para la Gestión Energética en el sector de los servicios.
13. Propiedades Reológicas de Emulsiones de Petróleo Pesado en Agua.
14. Comportamiento de la potencia reactiva bajo criterios múltiples.
15. Optimización del régimen de explotación de los grupos electrógenos.
16. Programas de puestos claves para industria del níquel y para el ISMMM.
17. Eficiencia energética en la molienda del mineral laterítico.
18. Eficiencia energética en los sistemas de bombeo de la industria del níquel.
19. Rendimiento de los motores de inducción.
20. Modelación de las enfriadoras rotatorias de la planta de Hornos de Reducción, en la
Empresa Comandante Ernesto Ché Guevara.
IV.1.3- Sistema de Gestión del Conocimiento
Como resultado del desarrollo de los dos niveles anteriores del modelo, donde se aplicaron
una serie métodos y técnicas con importantes resultados ya referidos, se llega al desarrollo
de esta etapa que se construye en gran medida sobre los resultados antes mencionados. De
esta manera, todo queda estructuralmente establecido en un Sistema de Gestión del
Conocimiento (SGC) para potenciar la inteligencia compartida o colectiva como resultado
final y que se logre un impacto positivo en toda la región.
A partir de los objetivos pretendidos por el sistema de gestión del conocimiento, descritos en
el apartado de Materiales y Métodos, se obtuvieron los siguientes resultados:
1.
Resultados referidos a la planificación en relación con el componente humano:
a) Se identificaron los componentes del grupo gestor del sistema en el contexto energético,
que reunían más de cinco años de experiencia, tenían una categoría docente de profesor
titular o auxiliar, capacidad de liderazgo y dominio de las tecnologías, resultando el listado
que figura en la tabla 51, esta selección parte de los resultados obtenidos en la
configuración del escenario, específicamente del diagrama que representa liderazgo de
la figura 25 (pág. 257), estos miembros del grupo gestor del conocimiento con excepción
P á g i n a | 281
�TESIS DOCTORAL
del especialista en beneficio del mineral y el webmaster fueron identificados como líderes
por varios de los actores del CEETAM.
Cargo
Director del Centro de Estudio (CE)
Especialista en transferencia de calor
y transporte neumático
Especialista en beneficio del mineral
Especialista en gestión total eficiente
de la energía
Especialista en termodinámica y
climatización
Webmaster (Especialista en
Telecomunicaciones)
Grado o Categoría
Científica o
Especialidad
Doctor en Ciencias
Categoría Docente
Profesor Auxiliar
Doctor en Ciencias
Profesor Titular
Doctor en Ciencias
Profesor Titular
Doctor en Ciencias
Profesor Auxiliar
Doctor en ciencias
Profesor Auxiliar
Ingeniero
Adiestrado
Tabla 51. Miembros del grupo gestor de conocimiento.
b) Se pudieron definir las funciones y responsabilidades asignadas a los miembros del
grupo gestor del conocimiento, así como de todos los implicados en el proceso, a
partir de los resultados obtenidos de la aplicación de la metodología utilizada para el
SGC, así como de la configuración del escenario y la jerarquización del conocimiento
resultando ser las siguientes:
•
Búsqueda del conocimiento explícito (CE) (Especialista en termodinámica y
climatización), esta selección estuvo sustentada en los resultados obtenidos en las
variables 4, 5 y 19, así como los mapas obtenidos en las figuras 21 (pág. 250), 22
(pág. 253), 23 (pág. 255), 24 (pág. 257), 25 (pág. 257) y la tabla 17 (pág. 256).
•
Evaluación de la calidad del CE y de su adecuación a las necesidades del CEETAM
(Especialista en beneficio del mineral), este actor presenta vasta experiencia, es
miembro y responsable de una de las líneas de investigación, conoce plenamente
los procesos de la institución, en su CV refleja la responsabilidad de haber fungido
como directivo en varias áreas claves de la institución.
•
Procesamiento
del
CE
confeccionando
presentaciones
o
materiales
complementarios (Webmaster), la selección de este especialista está dada por el
conocimiento en el campo de las TIC, así como su desempeño en el centro de
estudio como técnico de estas tecnologías, además de su propia formación como
Ingeniero en Telecomunicaciones, o sea presenta los conocimientos y
habilidades necesarias para viabilizar la visualización y procesamiento del
conocimiento en soporte TIC.
P á g i n a | 282
�TESIS DOCTORAL
•
Diseminación de la información ubicándola en herramienta de soporte para la
Red de Inteligencia Compartida (S2RIC) y distribuyéndola a través de los
distintos sistemas de las TIC que se explicarán más adelante (Webmaster).
•
Actualización de la herramienta S2RIC (Webmaster).
•
A partir de los resultados obtenidos en las variables 4, 5 y 19, así como los
mapas obtenidos se selecciona para la coordinación de la impartición de
postgrado al especialista en transferencia de calor y transporte neumático.
•
Emisión y recolección de criterios acerca de los nuevos materiales (Webmaster).
c) Se nombró como moderador de la lista de discusión al especialista en gestión total
eficiente de la energía, miembro del centro de estudio, esta selección estuvo
sustentada primeramente porque es miembro permanente del centro de estudio, por
otro lado tiene acciones en varias líneas de investigación según lo que resultó de la
topografía de conocimiento y el mapa temático de conocimiento, forma parte del
núcleo de actores que se representan en el mapa de la figura 24 (pág. 257) sobre
actores por líneas de investigación, también a partir de los resultados obtenidos en
las variables 4, 5 y 19, este actor puede facilitar por sus conocimientos las temáticas
de intereses en la lista de discusión.
d) Se definieron los posibles líderes a partir de los resultados obtenidos en el proceso de
configuración del escenario y de la elección de expertos llevados a cabo en el
proceso de jerarquización del conocimiento. Las elecciones recayeron en:
•
El director del CEETAM, Doctor en Ciencias, profesor auxiliar y especialista en
modelación matemática, simulación y metodología de la investigación, además
constituyó el actor que mayoritariamente fue identificado por los demás para
dirigir proyectos e investigación.
•
El especialista en termodinámica y climatización, Doctor en Ciencias, profesor
auxiliar, miembro del centro de estudio y responsable de líneas de investigación,
fue identificado de igual manera para emprender proyectos e investigación,
aunque en menor cuantía.
•
El especialista en gestión total eficiente de la energía Doctor en Ciencias,
profesor auxiliar, miembro del centro de estudio y responsable de líneas de
investigación, fue identificado de igual manera que los dos anteriores para
desarrollar proyectos e investigación.
P á g i n a | 283
�TESIS DOCTORAL
e) Se nombró al director del centro de estudio como gestor de propiedad intelectual,
para que fuera encargado de coordinar con el representante a nivel institucional de la
Vice Rectoría de Investigación y Postgrado. La selección estuvo motivada por el nivel
jerárquico que ocupa y de esta manera poder viabilizar las acciones de propiedad
intelectual a nivel institucional.
2.
Resultados referidos a la Planificación del componente organizacional:
a) Los resultados obtenidos a partir del estudio de la configuración del escenario en el
capítulo de Materiales y Métodos indican que existen insuficiencias tales como:
•
La estructura organizacional no responde a sus necesidades y objetivos debido que
está compuesta por un administrativo (director del centro de estudio), cuatros
especialistas que son responsables cada uno de ellos de dos líneas de investigación
(LI), lo cual no es suficiente para abarcar los dominios de conocimientos de cada LI y
por último un especialista en telecomunicaciones, técnico en TIC para el CEETAM.
Todos constituyen miembros permanentes del centro de estudio.
•
No existe correspondencia entre las categorías docentes de los profesores auxiliares
con la experticia y tiempo de experiencia en esta actividad.
•
No existen acciones encaminadas para extender al CEETAM en un territorio más
amplio, solo se enmarcan en su radio de acción identificado por 4 municipios de la
provincia de Holguín, Cuba, lo que resulta contradictorio con su misión, así como
limitado al referirse solamente al sector productivo.
•
No cuentan con políticas bien estructuradas para atraer a los clientes.
•
El primer objetivo del centro de estudio de forma contextual se encuentra muy
acotado, haciendo referencia solamente a las industrias del níquel.
•
No tienen concretamente bien identificados los procesos claves del centro de estudio.
•
Falta de comunicación adecuada entre los miembros de la organización.
•
Existe falta de motivación por parte de los actores del centro de estudio.
•
Existe cierta resistencia para compartir el conocimiento y la cultura del trabajo en
equipo.
•
Resistencia al cambio por parte de los miembros de la organización.
•
Los actores ven de manera aislada la gestión del conocimiento con las actividades
diarias que realizan.
•
La existencia de una cultura organizacional inadecuada para asimilar la gestión del
conocimiento.
P á g i n a | 284
�TESIS DOCTORAL
•
Presentan exceso y diversidad de tareas curriculares y extracurriculares que atentan
con el tiempo para dedicarle a las actividades investigativas.
•
Deficiencia en el conocimiento hacia la elaboración y control de propuestas de
premios CITMA.
•
Deficiencia en la diseminación del conocimiento a través de publicaciones en revistas
de Bases de Datos Internacionales.
•
Deficiencia en la incidencia directa de la transferencia del conocimiento en tutorías a
investigaciones estudiantiles.
•
Deficiencia en el apoyo metodológico hacia los departamentos con los que se
colabora.
•
Deficiencia en la protección de la propiedad intelectual.
•
La gestión del conocimiento hacia los profesionales del territorio aún no se encuentra
en un nivel significativo.
•
La información científica vía internet es deficiente, lo cual constituye una barrera muy
negativa en el desempeño de los actores y ello influye en la obtención de los
resultados investigativos.
•
El acceso a Internet es altamente deficiente y restrictivo derivado de políticas
paradójicas.
•
Presentan bajo nivel de información y esta no se encuentra al acceso de todos.
•
Limitación de licencias para obtener información mediante software, así como la
aplicación de estos para sus actividades investigativas.
•
Poco dominio de gestores bibliográficos, así como herramientas del www para
desarrollar investigaciones.
•
Carencia de recursos financieros.
•
Falta de infraestructura de tecnologías de información.
•
Falta de recursos para implementar experimentos prácticos.
b) Por tales razones y atendiendo las insuficiencias anteriores se emprendieron acciones
para contribuir a un mejor desempeño del centro de estudio, como se relacionan a
continuación:
•
Modificar la misión del centro de estudio de manera que cubra tanto el sector
productivo como el residencial y de los servicios, por tanto, la misión queda
enunciada de la siguiente forma: Desarrollar la investigación científica, la gestión del
conocimiento y la innovación para contribuir al desarrollo tecnológico y a la eficiencia
P á g i n a | 285
�TESIS DOCTORAL
energética del sector residencial, productivo y de los servicios del nordeste
Holguinero, en Cuba.
•
De igual manera replantear el primer objetivo del centro de estudio quedando como
sigue: Ejecutar proyectos de investigación científica, desarrollo experimental e
innovación tecnológica, así como servicio de ciencia y técnica para elevar la eficiencia
energética y tecnológica, y el desarrollo de nuevos productos en el sector residencial,
industrial y de los servicios del nordeste Holguinero, en Cuba.
•
Proponer a la dirección de la institución una nueva estructura organizativa que
abarque al menos un miembro por línea de investigación.
•
Elevar el nivel de exigencia para el cambio de categoría docente de acuerdo al tiempo
correspondiente y nivel de competencia de los miembros involucrados.
•
Fortalecer las proyecciones de estudios y posgrados, en aras de tener una activa
participación en el ámbito energético.
•
Potenciar la inteligencia colectiva, con el objetivo de situar al centro de estudio en
niveles superiores de gestión y competencia.
•
Trazar estrategias para mejorar la cultura informacional de manera que se revierta en
un mejor desempeño de sus actividades.
•
Involucrar a todos los miembros y colaboradores en la planificación estratégica del
centro de estudio.
•
Realizar mayor divulgación de la planeación estratégica del centro de estudio.
•
Desarrollar el sistema interno de propiedad intelectual, llevando a cabo:
-
Entrenamiento en propiedad intelectual.
-
Talleres de Propiedad intelectual y derechos de autor.
-
Control y supervisión de una correcta actividad de propiedad intelectual.
-
Desarrollo de inteligencia competitiva, vigilancia tecnológica e inteligencia
organizacional.
•
Tomar acciones para un cambio cultural organizacional dirigido a fomentar una
correcta gestión del conocimiento como factor clave hacia el éxito. Las acciones
llevadas a cabo en la configuración del escenario, la jerarquización y la propia
concepción del SGC constituyen bases y puntos de referencias a tomar en
consideración para el cambio cultural del CEETAM.
•
Motivar en los actores una actitud con un sentido consiente sobre
procesos
vinculados con el conocimiento a partir de los espacios como son:
P á g i n a | 286
�TESIS DOCTORAL
-
Escenario donde los individuos con conocimientos compartan saberes,
emociones, experiencias, y modelos mentales, lo cual permitirá eliminar
barreras que puedan existir entre ellos y presupone el tratamiento simultáneo
de problemas entre, a través y más allá de las fronteras disciplinares.
-
Escenario en el cual los actores con diferentes conocimientos compartan y
mezclen sus capacidades (inteligencia colectiva) para el cumplimiento de un
objetivo común. Su asociación guarda relación con el nivel de conexión
existente en un grupo de trabajo multidisciplinario.
-
Escenario de interacciones virtuales apoyadas en las TIC. Este escenario
estará definido de acuerdo a las políticas y posibilidades tecnológicas
existentes en la actualidad y en las posibles de implementar.
-
Escenario asociado al aprendizaje sobre la base de la experiencia práctica. El
objetivo es fortalecer los conocimientos tácitos de los actores.
3.
Resultados referidos a la planificación del componente TIC:
a) Como resultado de la acción relacionada con el estudio para determinar las
características de la red de computadoras que pudiera servir de apoyo al SGC se
obtuvo:
•
Que la institución cuenta con una intranet corporativa enlazada en sus principales
áreas a través de fibra óptica así mismo para los demás locales con cableado
estructurado UTP.
•
Que existen 500 computadoras soportadas en sistemas operativos Windows y Unix
(Linux).
•
Que la infraestructura de la red cubre alrededor del 97% de todas las áreas de la
Universidad, incluyendo los Centros Universitarios Municipales, a las cuales se les
mantiene de forma estable su conectividad a través de líneas arrendadas.
•
Que la Red de la institución presta varios servicios básicos a los miembros de la
comunidad universitaria a partir de sus servidores como son:
-
Servicio de acceso a Internet.
-
Navegación por las Web de la Intranet.
-
Descarga de archivos por FTP.
-
Correo electrónico.
-
SIGENU (Sistema de Gestión de la Nueva Universidad)
P á g i n a | 287
�TESIS DOCTORAL
-
Biblioteca Virtual.
-
Acceso Remoto (RAS).
-
Navegación por la Intranet Universitaria del MES.
b) Como resultado del estudio realizado para determinar los software que servirán de
apoyo al Sistema de Gestión del Conocimiento (SGC) se obtuvieron los siguientes:
Como herramientas de búsqueda y recuperación de la información:
Motores de búsqueda generales y directorios de materias:
o
Google.
o
Google Académico.
o
Altavista.
o
Yahoo.
o
ALLTHEWEB.
o
Sistema JaCy para la Intranet Universitaria: esta herramienta constituye un
nuevo servicio para el CEETAM y la institución, permite la búsqueda y
recuperación de la información a partir de conexiones P2P.
Como buscadores de información en energía:
o
Bireme (Biblioteca de Recursos Electrónicos del MES).
o
Biblioteca
Digital
de
Energía
Renovable
del
CEETAM:
herramienta
desarrollada e implementada como nuevo servicio a partir de acciones propias
del CEETAM.
o
Sitio de Conocimientos Priorizados del CEETAM: como parte de los
resultados de la jerarquización, se desarrolló e implementó un sitio web con la
jerarquía de conocimiento establecida por orden de prioridad.
o
Base de datos SCIELO.
o
Biblioteca Virtual del ISMMM: biblioteca perteneciente a la institución con
variedades de materias que responden a las especialidades que se estudian
en la universidad, dentro de ellas las Ingenierías Eléctricas y Mecánicas.
o
Base de Datos del Ministerio de la Educación Superior (MES).
P á g i n a | 288
�TESIS DOCTORAL
REDENERG. Portal de la Red del Sistema Nacional de Información de la
o
Energía en Cuba.
Centro de Gestión de la Información y Desarrollo de la Energía en Cuba
o
(CUBAENERGIA-CITMA).
CUBASOLAR (Red de Energía Solar).
o
Como herramientas de filtrado y personalización de la información:
o
Sistema de alertas de Google Académico o de las Bases de Datos de
Artículos Científicos de Acceso Abierto.
o
Sistema de Soporte para la Red de Inteligencia Compartida (S2RIC): como
parte de los resultados que se derivan de la investigación se tiene una acción
tecnológica donde se desarrolla e implementa el S2RIC.
Como tecnologías de almacenamiento y organización de la información:
o
SIGENU.
o
Biblioteca Digital Personalizada del CEETAM.
o
Servidores de Bases de datos de la Institución en los gestores PostgreSQL y
MySQL.
Como sistemas de gestión de flujos y comunicación resultaron los siguientes:
Localizador geográfico en la ciudad de Moa de los poseedores de conocimientos a
través del S2RIC.
Agrupador de usuarios por distancia y similitud en cuanto a áreas de conocimientos a
partir del S2RIC.
Compatibilidad entre usuarios a partir de perfiles previamente establecidos con el
S2RIC.
Servicio de mapas conceptuales con WinCmapTools para su creación y CmapServer
para su publicación.
Portal Web:
o
Publicación de Blogs de Fuentes de Energías Renovables.
o
Sistemas de Gestión de Contenidos, por sus siglas en inglés (CMS): Joomla y
Drupal.
P á g i n a | 289
�TESIS DOCTORAL
o
Sistema para el apoyo a la gestión documental: Alfresco.
o
Sistema para Repositorio de Conocimiento: Fedora.
Para la limpieza, confección y maquillado de imágenes resultaron:
o
El Adobe Photoshop CS.
o
El Micrografx Windows Draw.
o
El LivePIX.
Para visualización de documentos y presentaciones resultaron los siguientes:
o
Microsoft Office Word 2003, 2007, 2010.
o
Microsoft Office Power Point 2003, 2007, 2010.
o
Adobe Acrobat.
o
Adobe Professional.
o
Foxit Reader.
o
Openoffice.
o
TextMaker, PlanMaker y Presentation.
Para visualización de animaciones y videos:
o
El Reproductor de Windows Media Player.
o
El QuickTime.
o
Macromedia Flash Professional.
o
El MKplayer.
Como herramientas de comunicación y colaboración grupal se obtuvieron como
resultado los siguientes:
o
Lista de discusión y distribución, nuevo servicio para el CEETAM.
o
Boletines de información a partir de componentes de los CMS.
o
Los foros como herramienta asincrónica.
o
Mensajería Instantánea con el Jabber, como herramienta sincrónica.
o
Sistema de Soporte para la Red de Inteligencia Compartida.
P á g i n a | 290
�TESIS DOCTORAL
o
Sistema virtual interactivo (http://comunidad.ismm.edu.cu): plataforma de
intercambios, debates, reflexiones y opiniones sobre temas relacionados
(científicos, políticos, culturales, informativos y otros de interés) con el ámbito
y el quehacer diario de la comunidad universitaria.
Como Herramientas de aprendizaje en línea se obtuvieron los siguientes:
Sistemas de e-Learning (Moodle y Claroline), implementado como nuevo servicio
para el CEETAM.
Herramientas para la creación de contenidos educativos como el NeoBook.
Encuestas Online (http://encuestas.ismm.edu.cu) implementado como nuevo servicio
para el CEETAM: un sistema capaz de crear todo tipo de encuestas de forma online,
de manera que los usuarios puedan responder desde cualquier PC. El sistema
permite realizar las estadísticas a partir de las respuestas dadas en cada encuesta y
brinda la posibilidad de exportarlas a los formatos conocidos para su posterior
análisis.
MediaONLINE (http://mediaonline.ismm.edu.cu) implementado como nuevo servicio
para el centro de estudio: plataforma donde se comparten y se alojan archivos
multimedia en diversas categorías, potencia de manera general, el concepto de red
social entre los usuarios registrados.
Compartir (http://compartir.ismm.edu.cu), implementado como nuevo servicio para el
CEETAM: plataforma de acceso libre donde los usuarios tienen la posibilidad de subir
y compartir archivos entre ellos, funciona como Disco Virtual.
EnerWiki, nuevo servicio colaborativo para el CEETAM: proyecto de enciclopedia
docente para gestionar el conocimiento colectivo y contribuir al desarrollo de la
ciencia y el posgrado para el centro de estudio.
4.
Resultados relativos a la Organización del Sistema:
a) Organización del componente humano: los resultados obtenidos a partir del estudio del
escenario y de la jerarquización han permitido definir los conocimientos necesarios en
el campo de la Eficiencia Energética y Uso Racional de la Energía (EEURE) que la
organización debe tener, así como identificar a las personas que los poseen.
Fueron definidas las áreas de conocimientos necesarias en la EEURE, estas fueron:
-
Gestión y Economía Energética Empresarial.
P á g i n a | 291
�TESIS DOCTORAL
-
Mecánica de los Fluidos y Máquinas de Flujo.
-
Medio Ambiente y Producciones Más Limpias.
-
Sistemas Eléctricos Industriales.
-
Termodinámica.
-
Transferencia de Calor.
-
Gestión del Agua.
-
Combustión y Generación de Vapor.
-
Fuentes Renovables.
-
Refrigeración y climatización.
-
Generación Descentralizada y Cogeneración.
-
Uso Eficiente de la Energía en el Transporte.
-
Uso Final de la Energía Eléctrica.
-
Inteligencia Artificial en la Conversión, Supervisión y Control de la Energía.
-
Automatización.
Otros conocimientos necesarios para el Centro de Estudio en el contexto energético y
que constituyen parte de las áreas descritas anteriormente, son los siguientes:
-
Eficiencia energética y medio ambiente.
-
Eficiencia energética y competitividad empresarial.
-
Sistemas de gestión energética.
-
Evaluación económica de proyectos de ahorro de energía.
-
Gestión total industrial.
-
Ecuaciones básicas de la fluidodinámica.
-
Flujo de un fluido real en conductos y canales.
-
Teoría general de las máquinas de flujo.
-
Selección de las máquinas de flujo.
-
Explotación de las máquinas de flujo.
-
Origen y desarrollo de las producciones más limpias.
-
Programas de producciones más limpias.
-
Técnicas comunes de producciones más limpias.
-
Planeamiento, organización y evaluación preliminar con el método genérico de
energía y producciones más limpias.
-
Estudio detallado con el método genérico de energía y producciones más limpias.
-
Análisis de factibilidad, aplicación y supervisión con el método genérico de
energía y producciones más limpias.
-
Calidad de la energía en los sistemas eléctricos.
P á g i n a | 292
�TESIS DOCTORAL
-
Control de la demanda máxima y del consumo de energía.
-
Compensación de potencia reactiva.
-
Principios fundamentales de la termodinámica.
-
Evaluación de propiedades termodinámicas.
-
Métodos de análisis termodinámico de procesos.
-
Métodos termoeconómicos.
-
Transporte de energía en sólidos.
-
Transporte de energía convectivo.
-
Transporte de energía con dos variables independientes.
-
Transporte turbulento de energía.
-
Transporte de energía de interface.
-
Transporte de energía radiante.
-
Conducción, depósito y distribución del agua.
-
Estaciones de bombeo para el suministro de agua potable.
-
Tratamiento del agua de consumo humano e industrial.
-
Tratamiento de las aguas residuales.
-
Fundamentos físico-químicos de la combustión.
-
Características de los combustibles sólidos, líquidos y gaseosos.
-
Hornos y quemadores.
-
Cálculos de combustión.
-
Aerodinámica del proceso de combustión.
-
Calderas de vapor. Tipos. Tendencias modernas.
-
Eficiencia térmica de las calderas de vapor.
-
Ahorro de energía en las calderas de vapor.
-
Explotación de las calderas de vapor.
-
Impacto ambiental asociado a la operación de hornos y calderas.
-
Energía solar fotovoltaica.
-
Energía solar térmica.
-
Energía eólica.
-
Biomasa.
-
Energía hidráulica.
-
Ciclo de refrigeración por compresión de vapor.
-
Cargas térmicas.
-
Refrigeración industrial y comercial.
-
Climatización.
-
Conceptos básicos sobre refrigeración y climatización.
-
Fundamentos y alternativas para la cogeneración.
P á g i n a | 293
�TESIS DOCTORAL
-
Análisis termodinámico de los sistemas de cogeneración.
-
Estudio de factibilidad de sistemas de cogeneración. Evaluación de proyectos.
-
Generación distribuida.
-
Introducción a la dinámica de las máquinas automotrices.
-
Metodología de selección técnica del autotransporte.
-
Política de renovación vehicular.
-
Economía de consumo e impacto ambiental de los gases de escape.
-
Conducción técnico-económica.
-
Métodos económico-matemáticos aplicados al transporte.
-
Motores eléctricos de alta eficiencia.
-
Selección de motores eléctricos.
-
Accionamientos eficientes.
-
Selección de transformadores.
-
Mejora de la efectividad y eficiencia de los sistemas de iluminación.
-
Algoritmo adaptivo de optimización de accionamientos eléctricos de bombas.
-
Optimización de accionamientos de bombas.
-
Supervisión de accionamientos eléctricos industriales.
-
Lógica difusa para la identificación de motores de inducción.
-
Lógica difusa para control de eficiencia de accionamiento de bombas centrífugas.
-
Lógica difusa para el control de pérdidas.
-
Introducción a los principios de automatización.
-
Leyes básicas del control y tipos de controles automatizados.
-
Automatización de procesos.
-
Accionamiento eléctrico automatizado.
-
Ahorro y Eficiencia Energética.
-
Conversión de la energía.
-
Perfeccionamiento de los procedimientos de cálculo y prueba de algoritmos en
experimentos con datos industriales.
-
Perfeccionamiento empresarial.
-
Desarrollo de nuevos materiales y tecnología vinculada al diseño mecánico.
-
Optimización energética en el diseño de transporte por banda y automotor.
-
Modelación y simulación de procesos tecnológicos y sistema de transporte.
-
Gestión integrada de procesos.
-
Modelación, simulación y control de sistemas de climatización centralizado.
-
Optimización de sistemas de control.
-
Explotación de la industria de materiales de construcción.
P á g i n a | 294
�TESIS DOCTORAL
-
Proyección de un sistema por el bombeo de las calas amoniacales de alta
densidad en la industria del Níquel.
-
Soluciones numéricas a problemas de dinámica de fluido.
-
Electrónica industrial y accionamiento automatizado.
-
Productividad y eficiencia energética.
-
Comportamiento de la humedad durante el secado solar del mineral laterítico.
-
Modelo matemático multivariable para procesos de enfriamiento industrial.
-
Respuestas a los algoritmos de control para hornos de reducción.
-
Reducción de amoníaco por vía de petróleo activo.
-
Fenómeno de cavitación en el flujo de hidromezclas.
-
Metodología de la Investigación Científica.
-
Conversión y conservación energética.
-
Electrónica.
-
Evaluación de mezclas de arcilla en la región Centro Moa.
-
Predicción del consumo de electricidad y gas LP en Hoteles mediante redes
neuronales artificiales.
-
Propiedades físicas y aerodinámicas del mineral laterítico para el uso en
transporte mecánico.
-
Experimento de enseñanza e investigación sobre el fenómeno de cavitación en
bombas centrífugas.
-
Molivilidad de los minerales lateríticos.
-
Informática.
-
Máquinas y accionamientos eléctricos.
-
Método numérico.
Se identificaron a las personas que producen conocimientos necesarios para la
organización. Concretamente y, a nivel de centro de estudio las personas que
producen conocimientos de energía, como puede observarse en la figura 30, así
como el listado siguiente:
-
(YR) Especialista en secado de mineral con el uso de energía solar térmica.
(EG) Especialista en termodinámica y climatización.
(RM) Especialista en gestión total eficiente de la energía.
(ETT) Especialista en transferencia de calor y transporte neumático.
(RL) Especialista en procesos electromecánicos industriales.
(LR) Especialista en inteligencia artificial aplicado a los procesos industriales.
(LO) Especialista en telecomunicaciones.
P á g i n a | 295
�TESIS DOCTORAL
-
(IRR) Especialista en máquinas eléctricas.
(RI) Especialista en mecánica de fluidos y máquinas de flujo.
(AOC) Especialista en procesos energéticos industriales.
(HL) Especialista en estudios del petróleo.
(RS) Especialista en transporte industrial.
(JR) Especialista en mantenimiento y análisis de fluidos.
(DM) Especialista en telecomunicaciones y algoritmos.
(WA) Especialista en procesos eléctricos y energía eólica.
(ETM) Especialista en procesos mecánicos y energía eólica.
(RG) Especialista en modelación matemática a procesos mineros.
(AL) Especialista en modelación matemática, simulación y metodología de la
investigación.
(ATB) Especialista en procesos hidráulicos industriales.
(IR) Especialista en diseño mecánico.
(AC) Especialista en beneficio del mineral.
(GH) Especialista en diagnóstico energético.
Figura 30. Personas que producen conocimientos por línea de investigación.
Se vio la necesidad de emprender acciones formativas para los miembros,
colaboradores y actores de otros departamentos de la institución de acuerdo a sus
necesidades, según los resultados obtenidos. Para ello se elaboró el siguiente
programa:
P á g i n a | 296
�TESIS DOCTORAL
1. Cursos de posgrado en programas de:
-
Metalurgia y Pedagogía.
-
En Minería.
-
En Geología.
-
Metodología de la Investigación.
-
Matemáticas.
-
Temas Tecnológicos vinculados con la Energía.
-
Gestión de proyectos.
2. Especialización en reconocimiento de patrones.
3. Maestrías:
-
Eficiencia Energética.
-
Electromecánica.
-
Gestión Energética.
4. Doctorados:
Doctorado de Electromecánica.
5. Eventos:
-
VI Conferencia Internacional de Energía Renovable. Ahorro de Energía y
Educación Energética Ciudad de La Habana.
-
ENERMOA (Congreso nacional).
-
CINAREM (Congreso Internacional).
6. Actividades de interacción a través de la lista de discusión y foros.
7. Asignaturas de pregrado que se imparten en los distintos departamentos que
tributan al CEETAM.
b) Organización componente organizacional: tomando como referencia el estudio de la
configuración del escenario se obtuvieron los siguientes resultados:
Fueron identificados los conocimientos deficitarios en la organización como son:
-
Eficiencia Energética.
P á g i n a | 297
�TESIS DOCTORAL
-
Conocimiento de Termodinámica.
-
Matemática
-
Física.
-
Lógica.
-
Cibernética.
-
Automática.
-
Informática.
-
Fuentes Renovables de Energía.
-
Metodología de la Investigación Científica.
-
Recursos Hidráulicos.
-
Transferencia de calor, fluido y masa.
-
Inteligencia Artificial.
-
Conocimiento hacia la elaboración y control de propuestas de premios CITMA.
-
Conocimiento para usar los gestores bibliográficos.
Se asumieron los mapas obtenidos como resultados de la configuración del escenario
como son:
-
Sociograma de conocimiento de los actores del CEETAM (figura 21, pág. 250).
-
Fuentes de conocimiento del CEETAM (figura 22, pág. 253).
-
Mapa temático de conocimiento (figura 23, pág. 255).
-
Topografía de conocimiento (tabla 17, pág. 256).
-
Mapa de actores por línea de investigación (figura 24, pág. 257).
c) Organización componente TIC: partiendo de acciones directas con los miembros y
colaboradores, así como el grupo gestor de conocimiento definido en la planificación
del componente humano, se obtuvieron como resultados los siguientes:
El proceso de localización del conocimiento explícito es realizado principalmente a
partir de las distintas herramientas informáticas existentes, apoyándose en los
distintos servicios telemáticos, la navegación por la intranet e Internet, el acceso a las
Bases de Datos Remotas y Locales de la Institución descritas anteriormente; por otro
lado la información impresa, aunque en menor cuantía, es obtenida a partir de
diferentes fuentes con que cuenta el CEETAM como son:
-
Libros.
-
Catálogos.
-
Revistas.
P á g i n a | 298
�TESIS DOCTORAL
-
Artículos científicos.
-
Tesis de maestrías y doctorados.
Fueron definidos los métodos, formas y vías de obtención, almacenamiento y
distribución del conocimiento explícito siempre respondiendo a las temáticas de
intereses vinculadas con las líneas de investigación, áreas de conocimientos y
conocimientos necesarios obtenidos en la configuración del escenario y la
jerarquización.
Se obtuvo la información de los miembros y colaboradores del CEETAM mediante la
solicitud directa, personal o utilizando el correo electrónico.
Fueron utilizados distintos programas informáticos para las búsquedas en la Web,
fundamentalmente buscadores de energía, además buscadores generales.
Se determinó como forma de almacenar el conocimiento explícito a través de
documentos en formato PDF, WORD, presentaciones en POWER POINT, videos en
formato MPG, FLV y AVI para ser interpretados por el MKplayer o Windows Media
Player, por la difusión de estos programas y la disponibilidad en casi todas las
máquinas de la institución.
Se determinaron bases léxico-semánticas vinculadas con la EEURE como resultado
de la Visualización del Sistema de Inteligencia Compartida para el CEETAM.
El almacenamiento se realizó en servidores ubicados en el nodo central de la Red del
ISMMM gestionándose con PostgreSQL y MySQL.
5.
Resultados relativos a la Implementación del Sistema:
a) Implementación componente humano: como resultado de las acciones llevadas a cabo
en la sección de planificación referida al componente humano se llevaron a cabo
acciones con los miembros y colaboradores del CEETAM en la formación profesional
interna y externa como son los siguientes programas:
Doctorado de Electromecánica (Cuba y Venezuela).
Maestrías en Eficiencia Energética (Cuba).
Maestría en Electromecánica (Cuba y Venezuela).
Maestría en Gestión Energética (Cuba y Ecuador).
Celebración y preparación del congreso CINAREM en Noviembre del 2011 y en Mayo
del 2013 respectivamente.
Cursos de posgrado y capacitación que se le imparten a las empresas del Níquel en
el radio de acción del centro de estudio como son:
P á g i n a | 299
�TESIS DOCTORAL
-
Metodología de la Investigación.
-
Análisis numérico.
-
Temas tecnológicos sobre energía.
-
Modelación matemática.
-
Simulación de procesos.
b) Implementación componente organizacional: como resultado de la planificación y
organización del componente organizacional concebido sobre la protección de las
diferentes modalidades de la propiedad intelectual y el aprendizaje y enriquecimiento
permanente del sistema se obtuvieron:
Como medida reglamentaria que los productos derivados de investigaciones de los
miembros y colaboradores del CEETAM queden protegidos. Quedaron registrados 8
software de cálculos y sistemas de gestión, así como materiales de investigación y un
libro de metodología de la investigación.
En caso de reproducción el contenido no puede ser modificado y se debe incluir el
copyright.
Los que se divulguen en la red de inteligencia compartida para el CEETAM estarán
sujetos a las políticas de diseminación de información del sistema.
Serán dirigidas las acciones de propiedad intelectual por el responsable nombrado en
el CEETAM y la Institución.
Se
fomentan
espacios
de
intercambio,
comunicación
y
socialización
de
conocimientos, logrando que los miembros y colaboradores del CEETAM se reúnan
semanalmente y participen en:
-
Actividades de superación.
-
Colectivos de especialidades que respondan a las líneas de investigación.
-
Reuniones metodológicas.
-
Talleres científicos.
-
Reuniones del departamento.
-
Actividades de acciones prácticas.
-
Conferencias magistrales.
-
Intercambio de experiencia.
P á g i n a | 300
�TESIS DOCTORAL
-
Sesiones científicas.
-
Consejos Científicos.
-
Otras que surjan con la dinámica de necesidades de los actores del CEETAM.
A estas actividades como forma de intercambio se le sumaron la lista de discusión y
otras tecnologías sincrónicas y asincrónicas, donde además se distribuyen distintos
documentos, presentaciones y otras formas en que se presenta el conocimiento.
Para los casos que los contactos no puedan ser frecuentes fueron creados otras vías
como las listas de discusión, foros de discusión, sesiones de chat, S2RIC, entre otros.
Se mantienen en constante actualización las distintas acciones de manera que
posibilitan enriquecer el Sistema de Gestión de Conocimiento a partir de su
retroalimentación.
c) Implementación componente TIC: a partir de la planificación y organización del
componente TIC se obtiene como resultado el establecimiento de métodos, formas y
vías para la obtención, almacenamiento y distribución del conocimiento resultan:
Informes de investigación y de reelaboraciones de contenidos de energía.
Mapas conceptuales y taxonomías de los contenidos.
Información sobre temáticas relacionadas con el desarrollo energético en el mundo y
el país.
Imágenes, animaciones y videos sobre producción de energía.
Sistema de archivos digitales de imágenes usadas en investigaciones de maestrías y
doctorados en el campo de la energía.
Libros digitales.
Conocimiento compartido a través de S2RIC.
Bases de Datos Relacionales y Bases de Datos Documentales para la visualización a
través de CMS, Biblioteca Digital, sitios Web, S2RIC, entre otros.
Mapas conceptuales a través del entorno virtual para mapas conceptuales.
Implementación del sistema de soporte para la Red de Inteligencia Compartida a
través de la dirección (http://raico.ismm.edu.cu).
6.
Resultados referidos al control del sistema:
a) Como resultado del funcionamiento del SGC se requiere la evaluación y el
mantenimiento de este, al estar el proceso de gestión del conocimiento vinculado a la
EEURE en el centro de estudio y el territorio son utilizados espacios establecidos para su
P á g i n a | 301
�TESIS DOCTORAL
evaluación y análisis. Como resultado de ello se realizó una evaluación para determinar
el nivel de impacto o aceptación del SGC en los miembros y colaboradores del CEETAM,
a partir de la aplicación de una encuesta (anexo 16) se obtuvo la tabla 52.
Evalúe con una (X) a través de una escala del 1 al 5 el orden de importancia que para usted
tienen la información y el conocimiento en su organización.
Muy en
En
De
Muy de
Afirmaciones
Neutral
desacuerdo desacuerdo
acuerdo acuerdo
ICM- Cantidad y calidad de
1
2
3
4
5
materiales
ICM1- Existe precisión en la
información concerniente a la
11
5
4
energía que el centro de estudio
suministra
%
55%
25%
20%
ICM2- La información es fiable
-
%
ICM3- Existe gran diversidad de
materiales para realizar los
principales procesos y prácticas
de su labor
%
ECE- Explotación del conocimiento existente
ECE1- La asociación entre
acciones y resultados de los
procesos y práctica en su
actividad son debido al
conocimiento al que tiene acceso
%
ECE2- Las actividades de
formación que desempeña se
desarrollan con mayor calidad a
partir de los conocimientos que
adquiere
%
ECE3- Los actuales procesos y
prácticas claves en sus
16
actividades han sido gracias a
prueba y error
%
80%
RC- Renovación del conocimiento
RC1- Existe actualidad en los
conocimientos explícitos a los
que accede
%
RC2- En general, los
conocimientos que obtiene son
relevantes para llevar a cabo las
investigaciones
-
1
10
9
-
5%
50%
45%
-
-
15
5
-
-
75%
25%
3
4
1
12
15%
20%
5%
60%
1
8
8
3
5%
40%
40%
15%
4
-
-
-
20%
-
-
-
1
12
7
-
5%
60%
35%
-
-
3
17
-
P á g i n a | 302
�TESIS DOCTORAL
%
15%
RC3- El Centro de Estudio se
considera una organización que
7
aprende
%
35%
TCE- Transformación del conocimiento en capital estructural
TCE1- El Centro de Estudio ha
adquirido nuevos e importante
3
conocimientos en los últimos tres
años
%
15%
TCE2- Los miembros y
colaboradores han mejorado sus
6
capacidades y habilidades en los
últimos tres años
%
30%
TCE3- La mejora del centro de
estudio ha estado influida por una
nueva cultura organizacional
1
vinculada con la gestión del
conocimiento en los últimos tres
años
%
5%
85%
-
12
1
60%
5%
16
1
80%
5%
12
2
60%
10%
8
11
40%
55%
Tabla 52. Resultados del cuestionario de valoración del impacto del SGC en los miembros y
colaboradores del CEETAM.
Como resultado de esta valoración, se puede apreciar de manera cuantitativa que existe
una tendencia favorable de los miembros y colaboradores a estar de acuerdo y muy de
acuerdo con las afirmaciones establecidas en el cuestionario, aunque hay que destacar
que aún persisten inseguridades en baja cuantía al mantenerse algunos actores neutros.
Este resultado permite valorar cualitativamente de manera general el SGC, las
valoraciones de la encuesta aplicada indican de manera general que:
-
Se dispone de un número mayor y con más calidad de materiales para el estudio de la
EEURAE.
-
Se ha logrado un mayor aprovechamiento del conocimiento existente al lograr que en la
preparación de esos materiales haya participación colectiva de los actores del CEETAM.
-
Los actores perciben que se promueve compartir el conocimiento.
-
Se han desarrollado procesos de aprendizaje por los actores del centro de estudio.
P á g i n a | 303
�TESIS DOCTORAL
-
Se ha logrado transformar el conocimiento en capital estructural de la organización al
disponerse de conocimientos que permiten su uso en diferentes organizaciones y países,
por profesores con una nueva cultura de trabajo.
b) Resultados referentes al control del componente organizacional: se mantiene el
ambiente en función del conocimiento, donde se garantiza el enriquecimiento
permanente del sistema. Los miembros y colaboradores del CEETAM han logrado
mantener el ambiente en función del conocimiento, con un incremento en el aporte de
nuevos conocimientos al sistema, así como el cumplimiento de las acciones que
establece el SGC y con plena participación de ellos. Se mantienen inventariadas las
brechas de conocimiento teniendo como patrón la tabla 53, ello permitirá establecer los
Dominio: _________________________
objetivos estratégicos sobre lo que se definirán y actualizarán nuevas acciones.
Conocimiento existente
Conocimiento que se necesita Brecha de conocimiento
Tabla 53. Modelo para inventariar brechas de conocimiento.
Fueron
definidos
indicadores
que
miden
aspectos
concretos
cuantificables
relacionados con el cumplimiento del objetivo propuesto por el SGC, a partir de la
interacción directa del grupo gestor de conocimiento con los miembros y
colaboradores del centro de estudio referidos al tema sobre indicadores que debían
medirse para conocer sobre la funcionalidad del SGC se obtuvieron los siguientes:
•
Indicadores de disponibilidad del conocimiento:
P á g i n a | 304
�TESIS DOCTORAL
-
Libros de textos: en este período quedó publicado el libro titulado “La
Investigación Científica: Conceptos y Reflexiones” del especialista en
modelación matemática, simulación y metodología de la investigación, Editorial
Felix Varela, La Habana, 2011.
-
Materiales complementarios: fueron publicados diversos materiales en los
sistemas informáticos disponibles en la Intranet, algunos de estos materiales lo
constituyen folletos, monografías, compendio de ejercicios, entre otros.
-
Orientaciones metodológicas y guías de estudio: en el sistema de teleformación
establecido para el CEETAM se depositan todas las estructuras metodológicas
de los cursos que oferta el centro de estudio y que apoyan la formación
semipresencial o a distancia, constituyendo un importante repositorio de objetos
de aprendizaje.
-
Videoconferencias: a partir de la coordinación de los informáticos de la
institución fueron realizadas 10 videoconferencias a través de la red
universitaria del Ministerio de educación Superior con varias universidades
como son la Universidad Central de Las Villas, Universidad de Pinar del Río,
Instituto Superior Politécnico José Antonio Echevarría, Universidad de oriente y
Universidad de las Tunas.
-
Videos y animaciones: en coordinación con el laboratorio de tecnología
educativa de la institución fueron grabados videos y animaciones que
constituyen materiales de apoyo a los posgrados.
-
Glosario de términos energéticos: Se identificaron 2467 términos que componen
el glosario, de manera que queda disponible para ser usado en diversas
actividades del CEETAM, así como para su enriquecimiento.
-
Se establece comunicación frecuente con profesores de otras universidades.
-
Preguntas de autoevaluación: estas preguntas fueron creadas con la aplicación
HotPotatoes, los ejercicios constituyen elementos didácticos de apoyo para los
posgrados y el autoaprendizaje.
•
Indicadores de renovación del conocimiento:
-
Profesionales que recibieron cursos de posgrados en Moa, Cuba: en total hasta
la fecha se han superado 757 profesionales de las industrias del níquel, de ellos
103 son cuadros administrativos, comparado con dos años anteriores (20082010) del SGC, donde habían sido superados 458 profesionales se logra un
ligero aumento 299 profesionales.
P á g i n a | 305
�TESIS DOCTORAL
-
Profesionales en maestrías: solo en Venezuela y Ecuador existen 367
profesionales que se están superando con el claustro de profesores
perteneciente a los miembros y colaboradores del CEETAM.
-
Profesionales en doctorados: existen en Cuba y Venezuela 82 profesionales
formándose como doctores en ciencias electromecánicas con el claustro del
CEETAM.
-
Participación en congresos nacionales: han sido celebrados varios eventos, en
los que los miembros y colaboradores han tenido participación, entre ellos la IV
conferencia especial de energía “ENERMOA”; VII Conferencia Regional de
Gestión y Desarrollo Energético; Seminario Nacional “La Gestión del
Conocimiento en el Ámbito Energético”; Evento de Energía y Desarrollo Local y
Forum Científico Nacional de Estudiantes de Ciencias Técnicas.
-
Participación en evento internacional: los miembros y colaboradores tienen
participación activas en congresos tales como la Conferencia Internacional
CINAREM-2012; IV Conferencia Internacional de ECOMATERIALES; Simposio
Internacional de Seguridad en la Industria Eléctrica; Conferencia Internacional
Ciencia y Tecnología por un Desarrollo Sostenible; Convención Científica
Internacional de la Universidad de Matanzas; Congreso Internacional de
Ingeniería Hidráulica y la Conferencia Internacional de Energía Renovable,
Ahorro de Energía y Educación Energética.
•
Indicadores de transformación del conocimiento en capital estructural de la
organización:
-
Como resultado de la comunicación por la vía de correo electrónico,
videoconferencia, eventos, lista de discusión, CMS, blogs, Foros, Chat, entre
otros se ha podido establecer un espacio de intercambio con varias
universidades, donde se les sede y se obtienen materiales, desde y hacia:
Universidad de Holguín.
Universidad Central de las Villas.
Instituto Superior Politécnico José Antonio Echevarría.
Universidad de Granma.
Universidad de Oriente.
Universidad de Pinar del Río.
Universidad de las Tunas.
Universidad de Sancti Spiritus.
P á g i n a | 306
�TESIS DOCTORAL
Universidad de Camagüey.
-
Fueron desarrollados convenios de trabajo colaborativo con el centro de Estudio
de Pedagogía, específicamente con el Laboratorio de Tecnología Educativa
para la creación de alrededor de 981 videos instructivos, así como superación a
través de 6 postgrados para la creación de recursos didácticos con diversas
herramientas de autor.
-
A partir de la colaboración del departamento de informática se incorporaron 20
estudiantes de cursos terminales, para el desarrollo de trabajos de diplomas en
la solución de necesidades informáticas del centro de estudio, vinculado con la
confección y puesta en marcha de los sistemas informáticos relacionados con
sitios Web, blogs, foros, wiki, biblioteca digital, entre otros; de igual manera para
la confección de alrededor de 569 animaciones en flash, Repositorio de
Archivos de Imágenes Digitales con alrededor de 3457 imágenes, diagramas,
esquemas, fotografías y planos. Por otro lado de igual forma en colaboración
con 26 estudiantes de la especialidad de Ingeniería Eléctrica, se desarrollaron
803 recursos electrónicos para laboratorios virtuales para aplicaciones como el
MATLAB, LabView, EAGLES respectivamente.
c) Resultados referentes al control del componente TIC: a partir de las distintas acciones
llevadas a cabo en la planificación, organización e implementación permite un análisis
del impacto de las TIC en el SGC, así como su actualización periódica de los cuales se
obtiene:
Como resultado del inventariado de las tecnologías con que cuenta la institución se
apreció un ligero crecimiento, de 500 computadoras inicialmente se sumaron 232
para un total de 732 computadoras en la institución, de ellas 299 pertenecen al
CEETAM y los departamentos que son colaboradores, existen 2 servidores
profesionales destinados al CEETAM.
Como resultado del análisis realizado se obtuvo la implementación de diversos
sistemas informáticos como son:
-
Sistema de búsqueda y recuperación P2P a través de JaCy.
-
Biblioteca Digital de Energía del CEETAM a través de la herramienta libre
GREENSTONE.
-
Sistema de Soporte para la Red de Inteligencia Compartida con posibilidades de
compartir conocimiento, comunicación asincrónica entre usuarios, localización
P á g i n a | 307
�TESIS DOCTORAL
geográfica
de
los
usuarios,
conglomerados
de
actores,
escalamiento
multidimensional de los actores, compatibilidad entre actores, repositorio de
conocimiento, entre otros.
-
Repositorio de Bibliotecas Digitales Personalizadas para el Gestor Bibliográfico
EndNote en temas de energía.
-
Servicio de publicación de mapas conceptuales de temáticas vinculadas con la
energía.
-
Blogs de energía.
-
Portal del CEETAM con el CMS joomla.
-
Sistema para el apoyo a la gestión documental con el sistema ALFRESCO.
-
Sistema para Repositorio de Conocimiento con FEDORA.
-
Sistema Informatizado de Diseminación Selectiva de Información sobre Energía.
-
Sistema de teleformación con la herramienta claroline.
-
Desarrollo virtual de encuestas (on-line).
-
Sistema de divulgación de archivos multimedia denominado MediaOnline.
-
Sistema de compartición de recursos electrónicos.
-
Sistema colaborativo de energía denominado EnerWiki.
-
Sistema de intercambio y debate (Comunidad Energética).
-
La Escalinata, blog resumen con el objetivo de difundir las informaciones
generales.
IV.1.4- Visualización del Sistema de Inteligencia Compartida para el CEETAM
De manera general esta fase de visualización apoyada en las TIC, constituyen un eslabón
fundamental para accionar sobre la base de la inteligencia colectiva o compartida, esta etapa
se nutre de los resultados de las demás, o sea de manera sistemática todas las etapas de
los procedimientos metodológicos aplicados en el caso de estudio, permiten ir concatenando
y articulando una red de inteligencia entre los distintos actores en estudio. Las TIC eliminan
barreras espacios temporales, al permitir interacciones directas entre los usuarios del
sistema.
Los resultados obtenidos a partir de la configuración del escenario, la jerarquización, así
como parte del propio Sistema de Gestión del Conocimiento han permitido llegar a la última
etapa del desarrollo del sistema que es la visualización del mismo con apoyo de las
herramientas tecnológicas descritas en Materiales.
P á g i n a | 308
�TESIS DOCTORAL
De esta manera, se ha podido mostrar el enlace de cada uno de los participantes, a través
del sistema, que brinda la posibilidad de compartir conocimientos, información y exponer las
experiencias, constituyéndose así en una forma de diseminar el conocimiento llevado a la
acción por los distintos actores en la Red de Inteligencia Compartida.
En la figura 31 se muestra una visión
general del Sistema de Soporte para la Red de
Inteligencia Compartida (S2RIC), donde puede observarse que el usuario (actor) simplemente
podrá contribuir al repositorio de conocimiento a partir de la confección de su perfil a través de
los distintos campos que se le solicita rellenar para su creación. Este servirá para determinar la
compatibilidad entre los actores del sistema, recuperar información, determinar grupos
similares, de acuerdo con sus intereses, conocimientos y demás contenidos de los distintos
campos tratados en su perfil, como parte de la visualización.
Los resultados obtenidos del estudio de la detección de necesidades o configuración del
escenario, así como de la jerarquización del conocimiento han permitido enriquecer la
representación de los usuarios en el domino de la EEURE como caso de estudio. Sus
necesidades así como los conocimientos más prioritarios en este ámbito son plasmados en el
perfil construido por el propio actor o por la persona encargada de la administración del
sistema.
Figura 31. Vista general del sistema de soporte tecnológico para representación de los perfiles
de usuarios.
Como se ha mencionado en el epígrafe “campos del perfil del usuario” en materiales y
métodos, son varios los criterios que se han tenido en cuenta para representar la similitud de
P á g i n a | 309
�TESIS DOCTORAL
los usuarios, a partir de todos los términos definidos en estos campos. Como resultados de la
implementación del sistema, son registrados varios usuarios, muchos de ellos miembros y
colaboradores del centro de estudio; para un mejor entendimiento y comprensión, han sido
considerados solamente algunos actores del sistema que responden al CEETAM, de manera
que se pueda visualizar de forma más legible lo que se pretende exponer.
Como resultado del almacenamiento de los datos a través del gestor de bases de datos
MySQL se obtiene la tabla 54 donde se muestran algunos campos de varios usuarios en el
sistema. El ID (identificador numérico en la base de datos) no representa la consecución,
debido a que estos son sólo una muestra intencional con el objetivo de revelar la
funcionalidad del sistema en cuanto la cantidad de términos y demás elementos, que
constituyen procedimientos de cálculos de similitud y distancia descrito en los procedimientos
metodológicos.
id
39
40
41
42
Username
egongora
rmontero
iromero
alegra
Especialidad
Especialista en termodinámica y climatización
Especialista en gestión total eficiente de la energía
Especialista en máquinas eléctricas
Especialista en modelación matemática, simulación y metodología de la
investigación
43
lrpuron
Especialista en inteligencia artificial aplicado a los procesos industriales
44
yretirado
Especialista en secado del mineral con el uso de energía solar térmica
47 grbarcenas Especialista en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones en los
Procesos
49 yaguilera Especialista en Redes de Computadoras y Comunicaciones
50 dgonzalezr Especialista en informática 1
51
eromero
Especialista en informática 2
Tabla 54. Algunos de los usuarios del sistema.
A. Resultados referente a la determinación de la similitud y distancia entre los actores:
A partir de la selección de los campos tomados en cuenta en los 10 usuarios
seleccionados anteriormente en la tabla 54, se obtuvieron un total de 470 elementos
léxicos-semánticos,
entre
términos
y
frases
compuestas
que
identifican,
especialidades, dominios de conocimientos, palabras claves, entre otros, como se
muestran en el anexo 15, en este se encuentran por orden alfabético todos los
términos, que resultaron de su extracción en los perfiles de los 10 usuarios
seleccionados de la base de datos de los perfiles.
P á g i n a | 310
�TESIS DOCTORAL
Como resultado del conteo de las ocurrencias de cada término en los perfiles de los
usuarios seleccionados, es obtenida la matriz de frecuencia de los términos en estos
perfiles, anexo 14.
Se observa en el anexo 15 que los elementos léxicos-semánticos en un significativo
porcentaje guardan estrecha relación con la EEURE.
Muchos de los elementos léxicos responden a la Actividad Investigativa, la Tarea
Fundamental y la Producción Científica de estos actores seleccionados en el sistema,
pertenecientes al centro de estudio, esto es uno de los elementos que articula las
etapas de configuración del escenario, jerarquización del conocimiento y el sistema
de gestión del conocimiento con su visualización.
Como resultado de la expresión (3.3) asumiendo que el número de usuarios
seleccionados (N) es igual a 10, se obtuvo la matriz de peso (W) de los elementos
léxicos recogidos en los perfiles de los usuarios del sistema como se muestra en la
tabla 55, por dimensiones de la tabla solo se muestran varios de estos pesos.
id
Username
Especialista
No.
39
Matriz de peso (W) de los elementos léxicos en los perfiles de los usuarios
40
41
42
43
44
47
49
egongora rmontero iromero
EG
RM
IRR
alegra
AL
lrpuron yretirado grbarcenas
LR
YR
GRB
50
51
yaguilera
YA
dgonzalezr
DGR
eromero
ERC
Términos
1 Acceso Remoto
2 Accionamiento
Adherencia en
menas
3
lateríticas
4 Agrupamiento
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
2.000
0.000 0.000
0.000 0.000
0.000
0.000
0.796
0.000
0.796
0.000
0.398
0.000
0.398
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
1.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
5
Agua
6
Agua Caliente
1.000
0.000
1.000
1.000
7
Agua caliente
sanitaria
0.000
1.000
0.000
0.000 0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
1.000 0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.398
1.000 0.000
0.398 0.000
0.000
0.000
0.000
0.796
0.000
0.796
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000 0.000
0.000
0.796
0.796
0.398
0.398
0.000
1.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000 0.000
0.000 0.000
0.000
0.000
1.046
0.000
1.046
0.000
0.523
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000 0.000
0.000
1.000
0.000
0.000
0.000
8
9
10
11
12
13
14
Ajuste de
Curvas
Algoritmo
Iterativo
Algoritmos
Alojamiento de
videos
Ambientes
virtuales
Aparatos
Aparatos e
Instalaciones
Térmicas
P á g i n a | 311
�TESIS DOCTORAL
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Apertura
integral
Aplicaciones
web
Aprendizaje
Aprendizaje
desarrollador
Metodología
de la
investigación
científica
Asimetría de
tensiones
Audio visual
Auditoría de
conocimiento
AutoCAD
24 Automatización
Balance
25
energético
Barra de
26
potencia
Base de
27 conocimiento
Biblioteca
28
Biblioteca
29
digital
Biblioteca
30
virtual
Bibliotecología
y Ciencia de la
31
Información
Biogás
32
33
Biomasa
34
Blogs
35
CAD
…
…
…
…
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
Utilidad del
error de
estimación
Valores de una
variable
Vapor
Variabilidad
Variogramas
adaptativos
Variogramas
dinámicos
Velocidad del
viento
Ventilación
Video
conferencia
Virtualización
Volúmenes de
Sólidos
Minerales
Irregulares
0.000
0.000
0.000
1.000 0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000 0.000
0.000 0.000
0.000
0.000
1.194
0.699
0.796
0.699
0.398
0.000
0.398
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000 0.000
0.000
1.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
1.000 0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
1.000
0.000
0.000 0.000
0.000 0.000
0.000
0.000
0.000
0.523
0.000
0.523
0.000
0.523
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.398
0.000
0.000
0.398
0.000 0.000
0.000 0.000
0.398 0.398
0.000
0.000
0.000
1.000
1.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
2.097
0.000
0.000
0.000 0.000
0.699
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.523
1.569
0.000 0.523
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000 0.000
0.000 0.000
0.000
0.000
1.000
1.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000 0.000
0.000
0.699
0.699
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000 0.000
0.000
1.398
1.398
0.000
0.000
0.000
1.000
1.000
0.000
0.000
…
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
…
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
…
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
…
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
…
1.000
0.000
0.000
0.398
1.000
…
0.000
0.000
0.000
0.398
0.000
…
0.000
0.000
0.000
0.398
0.000
…
0.000
0.000
0.000
0.398
0.000
…
…
…
…
…
…
…
…
…
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
…
…
…
0.000
0.000
0.000
1.000 0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.699
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
1.000 0.000
0.000 0.000
1.000 0.000
0.000
0.699
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
1.000 0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
1.000 0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.699
0.000
0.000
0.000
0.000
1.398 0.000
0.000 0.000
0.000
0.699
0.699
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000 0.000
0.000 0.000
0.000
0.000
0.523
0.398
0.523
0.398
0.523
0.398
0.000
0.398
0.000
0.000
0.000
1.000 0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
P á g i n a | 312
�TESIS DOCTORAL
460
Volúmenes
geólogo mineros
Voz sobre IP
461
Web
462
Web 2.0
459
463
Wikis
464
Yacimiento
Yacimiento
Merceditas
Yacimiento
Punta Gorda
Yacimientos
Lateríticos
Yacimientos
lateríticos
cubanos
Yacimientos
lateríticos de Ni
Zimbra
465
466
467
468
469
470
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
1.000
0.000
0.000
0.000
0.000
3.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.523
0.398
0.398
0.398
0.000
0.000
0.523
0.398
0.398
0.398
0.000
0.000
0.523
1.194
0.398
0.398
0.000
0.000
0.000
0.796
0.398
0.398
0.000
0.000
0.000
0.000
1.000 0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
3.000 0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
2.000 0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
1.000 0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
1.000 0.000
0.000 0.000
0.000
0.000
0.000
0.523
0.000
0.523
0.000
0.523
0.000
0.000
Tabla 55. Matriz de peso (W) de los elementos léxicos en los perfiles de los usuarios.
A partir de la aplicación de la función del coseno en la expresión (3.5) y los valores
del peso de la tabla 55, se obtiene como resultados una matriz simétrica de
similitudes entre usuarios, como se observa en la tabla 56.
Matriz de Similitud Usando la Función del Coseno
39
40
41
42
43
44
47
49
egongora
39
40
41
42
43
44
47
49
50
51
egongora
rmontero
iromero
alegra
lrpuron
yretirado
grbarcenas
yaguilera
dgonzalezr
eromero
rmontero
iromero
alegra
0.085 0.062
0.142 0.016
1 0.011
0.011
1
0.158 0.012
0.018 0.003
0.006 0.016
0.014 0.013
lrpuron
yretirado
grbarcenas
yaguilera
50
51
dgonzalezr
eromero
1
0.081
0.085
0.062
0.023
0.158
0.010
0.002
0.081
1
0.142
0.016
0.432
0.078
0.011
0.019
0.023
0.432
0.158
0.012
1
0.063
0.038
0.023
0.158
0.078
0.018
0.003
0.063
1
0.037
0.005
0.010
0.011
0.006
0.016
0.038
0.037
1
0.259
0.002
0.019
0.014
0.013
0.023
0.005
0.259
1
0.000
0.000
0.001
0.012
0.000
0.000
0.219
0.647
0.001
0.000
0.001
0.008
0.000
0.000
0.175
0.391
0.000
0.001
0.000 0.001 0.012 0.000
0.000 0.001 0.008 0.000
0.000
0.000
0.219
0.175
0.647
0.391
1 0.690
0.690
1
Tabla 56. Matriz de similitud usando la función del coseno.
A partir de lo obtenido en la tabla 56 y de valoraciones empíricas realizadas por el
autor, totalmente intencionales, se plantea un nivel de compatibilidad entre los
usuarios del sistema, como se muestra en la tabla 57.
P á g i n a | 313
�TESIS DOCTORAL
Relación de variables y etiquetas lingüísticas para la compatibilidad
(S=Similitud)
Valor de
Variables lingüística de
Etiqueta lingüística
intervalo
Compatibilidad
S=0
Incompatibles
I
0 < S < 0.1
Compatibilidad Extremadamente Baja
CEB
0.1 ≤ S < 0.25
Compatibilidad Muy Baja
CMuyB
0.25 ≤ S < 0.5
Compatibilidad Moderadamente Baja
CmoderadamtB
S = 0.5
Medianamente Compatibles
MC
0.5 < S < 0.75
Compatibilidad Moderadamente Alta
CmoderadamtA
0.75 ≤ S ≤ 0.99
Compatibilidad Muy Alta
CmuyA
S=1
Totalmente Compatibles
C
Tabla 57. Variables y etiquetas lingüísticas para la compatibilidad.
La tabla 58 muestra el resultado de la interpolación de las etiquetas lingüísticas
establecidas en la tabla 57, mostrando así el nivel de compatibilidad entre los usuarios
seleccionados del sistema. Se aprecia de manera general los siguientes aspectos:
-
Las compatibilidades son muy bajas (CMuyB): entre los usuarios egongora
(especialista en refrigeración y climatización) y yretirado (especialista en secado de
mineral con el uso de energía solar térmica); entre rmontero (especialista en gestión
total eficiente de la energía) e iromero (especialista en máquinas eléctricas); entre
iromero y lrpuron (especialista en inteligencia artificial aplicado a los procesos
industriales); entre dgonzalezr (especialista en informática 1) y grbarcenas
(especialista en TIC y gestión del conocimiento) y entre iromero (especialista en
informática 2) y grbarcenas.
-
Compatibilidad extremadamente baja (CEB): entre el usuario egongora y los demás
usuarios exceptuando a yretirado; entre rmontero y alegra (especialista en
modelación matemática, simulación y metodología de la investigación), yretirado,
grbarcenas y yaguilera (especialista en redes de computadoras); entre iromero y los
demás usuarios con excepción de lrpuron; entre alegra y los demás usuarios; entre
lrpuron y yretirado, grbarcenas y yaguilera y entre yretirado y yaguilera.
-
Incompatibilidad (I): entre los usuarios rmontero, lrpuron y yretirado con dgonzalesr y
eromero.
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�TESIS DOCTORAL
-
Compatibilidades moderadamente bajas (CmoderadamtB): entre los usuarios
rmontero y lrpuron; entre grbarcenas y yaguilera; entre yaguilera y eromero.
-
Compatibilidad moderadamente alta (CmoderadamtA): entre los usuarios yaguilera y
dgonzalezr y entre los usuarios dgonzalezr y eromero.
Otro resultado obtenido es la existencia de que varios de los actores seleccionados son
graduados de las mismas especialidades, pero representan a dominios de conocimientos
algo distantes, ejemplo de ello lo constituyen los usuarios yaguilera y rmontero ambos
son graduados de Ingeniería Eléctrica respectivamente, sin embargo rmontero
representa el dominio de la EEURE y yaguilera el dominio de los Sistemas Telemáticos,
solo los une su formación y por ende su compatibilidad extremadamente baja con una
similitud de 0.019, otros casos los constituyen el usuario grbarcenas con respecto a
egongora y yretirado, los tres son graduados de Ingeniería Mecánica con una similitud de
0.010 y 0.037 respectivamente, grbarcenas con respecto a ellos representa un dominio
de conocimiento diferente, sin embargo entre egongora y yretirado existe una similitud de
0.158 representando ambos dominios de conocimientos similares.
39
40
41
42
43
44
47
49
50
51
39
40
egongora
rmontero
41
Compatibilidad
42
43
44
iromero alegra lrpuron yretirado
47
49
50
51
grbarcenas
yaguilera
dgonzalezr
eromero
egongora
rmontero
CEB
iromero
CEB
alegra
CEB
CEB
CEB
lrpuron
CEB
CModerdamtB
CMuyB
CEB
yretirado
CMuyB
CEB
CEB
CEB
grbarcenas
CEB
CEB
CEB
CEB
CEB
CEB
yaguilera
CEB
CEB
CEB
CEB
CEB
CEB
CModerdamtB
dgonzalezr
CEB
I
CEB
CEB
I
I
CMuyB
CModerdamtA
eromero
CEB
I
CEB
CEB
I
I
CMuyB
CModerdamtB CModerdamtA
CMuyB
CEB
Tabla 58. Nivel de compatibilidad entre los usuarios seleccionados del sistema.
En la figura 32 se aprecia la visualización del nivel de compatibilidad para el usuario
(grbarcenas) con los usuarios de mayor similitud (yaguilera, dgonzalez y eromero), el
resto de los demás presentan una Compatibilidad Extremadamente Baja, o sea una
similitud por debajo de 0.100. Este nivel de compatibilidad refleja la relación existente
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entre los conocimientos e intereses que poseen los actores que a fin de cuenta estos
constituyen los usuarios del sistema.
Figura 32. Nivel de compatibilidad para el usuario grbarcenas.
B. Resultados referidos al Escalamiento Multidimensional (MDS) para los actores del
sistema:
A partir de los procedimientos metodológicos para el MDS se obtuvo su visualización
como se muestra en la figura 33, obteniéndose dos grupos fundamentalmente, uno
(A- el de la izquierda) conformado por dgonzalezr, eromero, yaguilera y grbarcenas,
representando una comunidad colectiva de conocimiento vinculada con las TIC y su
aplicación; el otro grupo compuesto por el resto (B), representan una comunidad
colectiva de conocimiento vinculada con la EEURE, en ambos grupos se visualizan
dos usuarios que de cierta manera constituyen fronteras, estos son grbarcenas y
alegra, esto es resultado de la heterogeneidad de campos de conocimientos en que
ambos incursionan. Esta sección proporciona la posibilidad de conocer quienes
circundan los dominios de conocimientos de los distintos usuarios y representar
sencillamente cuales pueden constituir fuentes de conocimientos y así poder
consultar a esos poseedores de conocimientos en un dominio determinado, en este
caso particular la EEURE.
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Figura 33. Representación por MDS de los usuarios escogidos del sistema.
El resultado de las pruebas del sistema en comparación con el software profesional
SPSS, se obtiene la matriz de distancia entre los actores seleccionados (tabla 59), a
partir de esta y de los procedimientos metodológicos para este caso en materiales y
métodos, se obtienen las coordenadas en dos dimensiones (tabla 60), dando como
resultado la representación del gráfico 54, de esta manera comparándolo con el
obtenido por el sistema se percibe que presentan similar distribución y ubicación en el
plano compuesto por las dos dimensiones establecidas.
Matriz de distancia euclidiana
egongora rmontero iromero alegra lrpuron yretirado grbarcenas
egongora
0
1.368
rmontero
1.368
iromero
alegra
1.31
yaguilera dgonzalezr eromero
1.34 1.432
1.195
1.461
1.631
1.725
1.641
0
1.245 1.462 0.806
1.363
1.508
1.659
1.77
1.691
1.31
1.245
0 1.413 1.228
1.396
1.467
1.618
1.724
1.642
1.34
1.462
1.413
1.416
1.44
1.601
1.693
1.613
lrpuron
1.432
0.806
1.228 1.467
0
1.386
1.479
1.651
1.765
1.687
yretirado
1.195
1.363
1.396 1.416 1.386
0
1.423
1.621
1.719
1.637
grbarcenas
1.461
1.508
1.467
1.44 1.479
1.423
0
1.153
1.28
1.266
yaguilera
1.631
1.659
1.618 1.601 1.651
1.621
1.153
0
0.585
0.867
dgonzalezr
1.725
1.77
1.724 1.693 1.765
1.719
1.28
0.585
0
0.51
eromero
1.641
1.691
1.642 1.613 1.687
1.637
1.266
0.867
0.51
0
0 1.467
Tabla 59. Matriz de distancia euclidiana entre los actores.
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Coordenadas de los estímulos
Dimensión
Actor
1
2
egongora
0.9866 -0.6119
rmontero
1.3264
0.4978
iromero
1.0421
0.1517
alegra
0.6250 -1.2414
lrpuron
1.2008
0.9497
yretirado
0.9863
0.0060
grbarcenas
-0.8449 -0.0180
yaguilera
-1.6258
0.0074
dgonzalezr
-2.0146
0.1956
eromero
-1.6820
0.0632
Tabla 60. Coordenadas de los estímulos de cada actor en dos dimensiones.
Gráfico 54. Configuración de estímulos derivada en dos dimensiones.
C. Resultados referente al análisis de clúster para los usuarios del sistema:
A partir de los procedimientos metodológicos en el epígrafe de métodos vinculado con
el análisis de clúster jerárquico se obtiene un dendrograma en la figura 34, donde se
puede evidenciar y de cierta manera corroborar el resultado que se obtuvo en el
MDS, se observa un clúster más acentuado en cuanto a distancia entre dgonzalezr,
eromero y yaguilera y estos enlazado a grbarcenas; de igual manera el enlace de
alegra con los clústeres conformados por egongora, yretirado, rmontero, lrpuron e
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iromero, se observa jerárquicamente el enlace entre todos estos usuarios con
distintos niveles de compatibilidad. Se ha mostrado como resultado de la
visualización la interrelación y compatibilidad entre las personas que forman parte de
la red de inteligencia, apoyados en las TIC, identificado por cada uno de los usuarios
seleccionados del sistema.
Figura 34. Representación de un dendrograma de los usuarios seleccionados del sistema a
partir del análisis de clúster jerárquico.
D. Otros resultados de interés en la visualización:
Otro de los elementos que caracteriza esta fase está en obtener la ubicación de los
usuarios en un mapa como se aprecia en la figura 36, de esta derivación se obtiene la
localización de la dirección postal de donde reside y a su repositorio de conocimiento, así
como la opción de localizarlos por área de conocimiento e intereses como se observa en la
figura 35, esto favorece la gestión del conocimiento tácito, debido a que es más complejo
de codificar, por tanto con esta herramienta es posible codificar a los poseedores de esos
conocimientos, determinando su ubicación y varios aspectos de interés como son la
similitud, distancia, formación, así como el acceso al perfil de un actor determinado.
Por otro lado toda la información contenida en cada uno de los perfiles de usuario que
guarda relación con las configuración del escenario responden a la actividad
investigadora que desempeñan los actores, las tareas fundamentales que realizan y
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�TESIS DOCTORAL
la producción científica constituyen una rica base de información y conocimientos, el
resultado de estas acciones se podrán apreciar en las secciones de eventos en los
que el usuario ha participado, así como las investigaciones y publicaciones realizadas
por el actor (figura 37 y 38), cada una de estas secciones brindan la posibilidad de
adjuntar el documento, conocimiento explicitado al cual podrán tener acceso los
demás actores en el sistema, de manera que el producto de las acciones inteligentes
de los usuarios podrá estar a la disposición de los demás como repositorio de
conocimiento individual y colectivo.
Figura 35. Panel de búsqueda de usuarios por área de conocimiento.
Figura 36. Localización geográfica en la ciudad de Moa de los usuarios del sistema.
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Figura 37. Sección del perfil, donde se introducen los datos de las investigaciones realizadas.
Figura 38. Sección del perfil, donde se introducen los datos de las publicaciones.
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�TESIS DOCTORAL
Como se puede apreciar en la figura 39 a partir de la explotación del sistema se
obtiene como otros de los resultados, la visualización de las temáticas de enlaces
entre los actores, o sea permite visualizar cuales campos de su perfil identificado por
sus términos constituyen canales de conexión con un usuario determinado, si es a
través de alguna palabra clave en una publicación, en una actividad investigativa o a
partir de sus necesidades, entre otros.
Figura 39. Campos compatibles de enlace con un usuario determinado.
A partir de un formulario de autovaloración (figura 40) se obtiene el coeficiente de
competitividad, donde se conoce el nivel de competencia de los actores compatibles,
permitiendo seleccionar una o varias personas partiendo de su nivel de experiencia
en un área de conocimiento determinada, o sea de cierta forma el sistema muestra
los datos necesarios para determinar grupos de expertos para ser usados en nuevas
jerarquías de conocimiento o solución de problemas.
Como otro de los resultados de la acción tecnológica también se tiene la interface
administrativa del S2RIC (figura 41), dando lugar a la gestión de usuarios,
especialidades, búsquedas y procesamiento de datos, cada opción permitirá el
desempeño del rol del administrador del sistema, o sea en este caso el webmaster.
Lo que se obtiene de la opción usuarios es una sección donde muestra todos los
usuarios registrados en el sistema como se observa en la figura 42, son presentados
los nombres de los usuarios, nombres y el apellidos de los actores, así como la
dirección electrónica y el rol que desempeña en el sistema, que pueden ser de
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administrador o usuario del mismo. Los botones de agregar un nuevo usuario
permanece activo, no siendo así para los casos de modificar y borrar que solo serán
activados cuando se haga la selección de algún actor, en la modificación aparecerán
todos los datos que permitirán realizar cambios en su perfil y el botón de borrar
simplemente elimina totalmente al usuario del sistema.
Figura 40. Formulario de autovaloración como establece el método Delphi.
Figura 41. Interface de administración del sistema.
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Figura 42. Formulario de administración de los usuarios del sistema.
En la figura 43 se puede apreciar dentro de la interface administrativa la opción de
gestionar los parámetros de búsqueda y recuperación de los actores del sistema, esta
interface insertada en el S2RIC perteneciente al Sphider brinda variados resultados
como lo son las estadísticas de cantidad de términos, vínculos, sitios indexados,
búsqueda más popular, registros de búsquedas y registros de sucesos del Sphider. Por
otro lado existen otras opciones de vital importancia como lo es el indexado, ello
presenta los campos de la dirección del sitio a indexar, el nivel del indexado o el
reindexado, con estas opciones se obtienen el filtrado de la información concerniente a
los intereses de los actores, de manera que la búsqueda se efectúa solo en aquellos
sitios indexados. El sistema como resultado de los algoritmos de extracción de términos
toma como patrón la configuración de la cantidad de veces que aparece el término en
el documento, así como su longitud, también presenta otras opciones como son la
posibilidad de indexado de números, de todo este proceso se obtiene una base de
datos de elementos terminológicos para su búsqueda por parte de los actores.
Figura 43. Interface administrativa para búsqueda de información con el Sphider.
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Los actores del sistema tendrán resultados relevantes en sus acciones de búsqueda
de información. Como resultado de la interface de recuperación mostrada en la figura
44, donde se visualizan los términos recogidos en su perfil, con la posibilidad de ser
agregados y con este criterio buscar la información concerniente a sus intereses,
dentro de la base de datos de elementos y sitios indexados como se puede apreciar
en la figura 45 que muestra el resultado de la recuperación del criterio
“fenomenológico” en este caso particular en el sitio http://revista.ismm.edu.cu.
Figura 44. Interface de recuperación en el perfil del usuario.
Figura 45. Recuperación de acuerdo al término fenomenológico.
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Otro de los resultados que se puede visualizar es la compartición de conocimientos a
través de la opción contenidos de interés figura 46, donde solo serán compartidos
aquellos materiales que el usuario decida, y será realizado con los usuarios que son
compatibles, en la figura 47 se muestra la forma en que se visualizan los contenidos
en los casos específicos de los actores compatibles con grbarcenas, se muestran los
recursos suministrados por Yoander Aguilera Arias, Dabiel González Ramos y Edisvel
Romero Cuza, son presentados vario materiales a los cuales se podrá tener acceso
solo con hacer clic en sus vínculos.
Figura 46. Sección de compartición de contenidos de interés.
Figura 47. Sección de recursos compartidos por usuarios compatibles.
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�TESIS DOCTORAL
IV.2- Discusión de los resultados
Como ya se ha dicho el modelo de Red de Inteligencia Compartida pretende ser un esquema
de integración, partiendo de la configuración de un escenario de diagnóstico que permite
detectar necesidades de los actores en estudio, y priorizar estos conocimientos necesarios
para tomar decisiones acertadas sobre la base de un sistema de gestión del conocimiento.
La visualización se soporta en la Tecnologías de la Información y las Comunicaciones,
permitiendo con ello integrar conjuntos de datos, información, conocimientos e inteligencia
provenientes de diferentes fuentes.
IV.2.1- La configuración del escenario en la Red de Inteligencia Compartida para el CEETAM
Como ya se ha dicho la configuración del escenario o detección de necesidades constituye
una herramienta esencial, debido a que con ella se descubre, verifica y valida los estados de
los activos de conocimientos, devela las necesidades de conocimientos, las tipologías, así
como las estructuras taxonómicas y terminológicas que no solo beneficia a la gestión del
conocimiento, sino que potencia una interactividad entre las fronteras disciplinares como
caso particular del resultado de la aplicación de un método híbrido para llevar a cabo esta
etapa. Esta es una de las fases más importantes del proceso de creación de la Red de
Inteligencia Compartida del CEETAM porque, a partir de ella, se generó una información
esencial para este propósito como se relaciona a continuación:
•
La detección de necesidades contribuye con la identificación del conocimiento
necesario
sobre
el
contexto
energético,
que
permiten
apoyar
las
metas
organizacionales e individuales, así como la potenciación de las actividades grupales
como elemento significativo de inteligencia colectiva o compartida, garantizándose con
ello la transferencia del conocimiento científico y tecnológico entre los actores del
Centro de Estudio de la Energía y Tecnología de Avanzada de Moa.
•
Los resultados obtenidos constituyen aportaciones de evidencias tangibles del alcance
de la gestión del conocimiento en el centro de estudio, materializado a través de la
ubicación de los conocimientos expertos, la interrelación entre sus poseedores, las
personas que trabajan temáticas específicas y sus resultados en ellas.
•
Por otro lado la evidencia de la resistencia al cambio de los actores del CEETAM y el nivel
cultural sobre la actuación en procesos vinculados con la gestión del conocimiento
indicaron los requerimientos para los cambios tanto organizacionales, como individuales.
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�TESIS DOCTORAL
•
Esta etapa de configuración del escenario evidencia la capacidad intelectual y
existencia del conocimiento organizacional, su generación proveniente de sus
actividades investigativas, las temáticas fundamentales en las que incursionan y sus
producciones científicas, evalúan la forma en que ocurre la transferencia del
conocimiento científico y tecnológico, así como su uso.
•
En este nivel se facilita una cartografía que muestra las redes de comunicación y
socialización del conocimiento, revelando los actores que constituyen importantes fuentes.
•
Se revelan la existencia de potencialidades que contribuyeron a la concepción de
nuevos proyectos de crecimiento para el centro de estudio.
•
Brinda un inventario de activos del conocimiento vinculados con la Eficiencia
Energética y Uso Racional de la Energía (EEURE), lográndose mayor visibilidad y
contribución al comportamiento organizacional.
•
Se adquieren las informaciones indispensables sobre el campo de la energía para
desarrollar acciones que constituyen iniciativas de gestión del conocimiento, y así
satisfacer las necesidades de la organización y su visión en el desempeño de su rol en
el territorio y su ambiente.
•
Se facilitan varios mapas de conocimiento de la organización como son mapa temático,
sociograma, topografía, mapa de actores por línea de investigación y diagrama de
liderazgo, ellos representan gráficamente el conocimiento disponible de la organización.
Los elementos aportados anteriormente brindan las posibilidades de mejoras y oportunidades
en aras del crecimiento cultural y de las mejores prácticas en los actores del CEETAM,
constituyendo fuentes fundamentales para organizar sus activos de manera que la transmisión
del conocimiento se haga más efectiva a lo largo del tiempo y a la vez se traduzca en soluciones
enfocadas a problemáticas del entorno, sobre la base de análisis actualizados de dominios de
conocimientos, específicamente el de la EEURE.
En esta etapa de configuración del escenario se obtienen elementos que constituyen bases, que
de manera representativa armoniza con investigaciones realizadas por Hylton (2002); Stevens
(2000); Cheung, Shek, Lee, y Tsang (2007) vinculadas con la forma de ordenar el conocimiento
y su utilidad en el descubrimiento de aspectos relacionados con el número y categoría de actores
del conocimiento, su localización, formación profesional, habilidades claves, experiencias,
entrenamientos, aprendizaje, desarrollo futuro, entre otros que identifican los activos de
conocimientos existentes en la organización, como así también lo apuntan en sus
P á g i n a | 328
�TESIS DOCTORAL
investigaciones autores como (Burnett et al., 2004; Choy et al., 2004; Debenham y Clark, 1994;
González-Guitián, 2009; Leung et al., 2010; Liebowitz et al., 2000; Pérez Soltero, 2008; Roberts,
2008; Tiwana, 2000), y que en esencia ello permite conocer a quien puede ser asignada una
tarea, quienes son los líderes de conocimiento y las direcciones en que se pueden apuntar las
acciones vinculadas con la gestión del conocimiento.
La configuración del escenario determina y potencia la inteligencia colectiva, en parte por el
descubrimiento del nivel de tacisidad y explicites que presentan los conocimientos de la
organización, en este caso particular el CEETAM, así como por la generación de ventajas
competitivas derivadas de la capacidad de acceso e interrelación al conocimiento generado
entre sus actores.
IV.2.2- La jerarquización del conocimiento en la Red de Inteligencia Compartida para el
CEETAM
La jerarquización del conocimiento como elemento de significativa importancia en el modelo
de toma de decisiones, ha develado en el caso presentado que permite de una forma
estructurada organizar el conocimiento derivado previamente de la detección de necesidades
y en este caso particular referente al dominio de la EEURE.
Como resultado se puede manifestar la gran gama de aplicación en el sentido de conocer
cuál es el conocimiento necesario de mayor relevancia, de manera que es posible dirigir las
acciones de cualquier índole hacia el área de conocimiento de mayor prioridad.
Uno de las aportaciones puede estar en la recuperación o filtrado de información, donde ésta
puede realizarse con mejor contextualización de las temáticas a recuperar o filtrar. El hecho de que
el método empleado trabaja con un sistema de pesos previamente determinados por el proceso de
evaluación y resultado final, hace que estos pesos pueden entrelazarse con el modelo de
recuperación de información Espacio Vectorial, donde normalmente también se trabaja con pesos,
que representan la importancia de los términos en el documento y en la colección. Si un término
aparece mucho en un documento, se supone que son importantes en ese documento, de esta
manera los términos recogidos en las áreas de conocimientos representados por su nivel de
importancia, pueden ser usados para obtener información relevante a los conocimientos
organizados por orden de prioridad. Como se muestra en el gráfico 36 referente a los SEI (pág.
275) el área de mayor peso en la jerarquización, el conocimiento necesario y más prioritario por el
peso establecido es “Calidad de la energía en los sistemas eléctricos”; este mismo describiría el
vector con los criterios de recuperación en un sistema que utilice el modelo Espacio Vectorial. Todo
ello llevado a acciones concretas en un sistema de gestión del conocimiento, viabilizan y agilizan
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su transferencia en un espacio de representaciones soportadas en TIC, y de esta manera puedan
ser utilizados, ya sea por medio de bases de datos, así como otras formas visuales identificado por
mapas conceptuales o redes semánticas.
Como ya se ha referido la toma de decisión constituye un proceso de vital importancia en todas
las esferas de la vida cotidiana, tanto empresarial, gubernamental, organizacional e institucional.
En la jerarquización del conocimiento no es sencillamente buscar una solución oculta al
conocimiento prioritario, sino contribuir con los actores a manejar los datos involucrados en la
solución de problemas y así avanzar hacia una toma de decisión, que a su vez sea enfocada en
el problema de análisis, como ha sido demostrado por autores tales como (Cruz et al., 2003;
Doménech y Romero, 1999; Hurtado y Bruno, 2006; Nemesio et al., 2001; Proctor, 1999) que de
manera similar han usado el AHP, pero en contextos relacionados con la selección de
proveedores, la ponderación de los factores determinantes del problema de la distribución en
planta, la selección de la mejor ubicación de inmobiliarios, planificación forestal en Australia y la
valoración de los ecosistemas naturales de la comunidad valenciana.
El dominio de representación que permite la valoración de los participantes en el proceso de
jerarquización del conocimiento, depende de su naturaleza referido a los conocimientos y
experiencias de los aspectos que fueron valorados. El intercambio colaborativo que en
esencia forma parte de la inteligencia colectiva, asume que los individuos que participan en
un proceso de este tipo, expresan sus preferencias sobre el conjunto de alternativas y para
ellos debe existir un escenario de intercambio de conocimientos, experiencias y actitudes,
manifestado en este caso particular por los actores del CEETAM, a la hora de expresar sus
criterios en este proceso, así como en el enfrentamiento a las problemáticas concernientes a
las áreas de conocimientos de mayor prioridad.
La inteligencia compartida se expresa normalmente involucrando la comunicación,
socialización y discusión entre los actores en este caso particular del CEETAM. La presencia
de varios individuos en un proceso como el llevado en la jerarquización del conocimiento,
donde se toman decisiones ante problemas reales energéticos del contexto, hacen que su
análisis no solo se realice entre las fronteras disciplinares, sino más allá de estas, y por ende
cada actor aporta sus propios conocimientos, experiencia y creatividad, evidentemente
proporcionando con ellos una solución de mayor calidad.
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�TESIS DOCTORAL
IV.2.3- El Sistema de Gestión del Conocimiento en la Red de Inteligencia Compartida
para el CEETAM
Al tener la gestión del conocimiento la función de planificar, implementar, operar y gestionar
actividades relacionadas con el conocimiento y las acciones requeridas para la gestión
efectiva del capital intelectual en el caso particular del CEETAM, se hace evidente el ejercicio
dinámico de los recursos que se poseen, desde las dimensiones establecidas por los
componentes humano, organizacional y tecnológico, mostrando así la potenciación de los
mecanismos de retroalimentación dentro de este.
El Sistema de Gestión del Conocimiento en el CEETAM centra su capacidad en crear valor a
partir de la riqueza intelectual de este, de manera que se generan nuevos conocimientos con
el objetivo de escalar la capacidad innovadora de los actores en virtud de un mejor
desempeño de la organización.
El Sistema de Gestión del Conocimiento (SGC) intrínsecamente contempla el desarrollo de
inteligencia colectiva. Como ya se ha dicho la inteligencia es la capacidad de resolver exitosamente
problemas mediante el aprovechamiento del conocimiento al que se tiene o se puede tener acceso
y por ende su impacto dependerá de su calidad, pues cuanto mejor es el conocimiento, mayor será
la capacidad de acceso al mismo, de manera que la compartición del conocimiento dentro del
CEETAM como una de las acciones del SGC, constituye la base para el tratamiento eficaz de los
problemas en el dominio de la EEURE en el territorio de su radio de acción.
Tomando en consideración la gradual competitividad que genera la compartición inteligente del
conocimiento, como parte de la inteligencia colectiva entre los actores del CEETAM, a partir de
la adecuación de la gestión del conocimiento, son logrados los objetivos indispensables y con
ello se atenúan las vulnerabilidades estratégicas de este centro de estudio.
IV.2.4- Observaciones en la visualización del sistema de inteligencia compartida para
el CEETAM
En esta sección, se presentó una herramienta para la visualización de relaciones entre los
actores del CEETAM, sus conocimientos, comunidades colectivas de conocimientos, los
cuales se utilizan de una manera intuitiva, para ayudar a los usuarios a comprender
fácilmente su estado actual con respecto a los demás, así como acceder a sus
conocimientos explícitos y a su nivel de competitividad. Esta herramienta está basada en
medidas de distancia y similitud, y junto con la aplicación de algoritmos de clustering y MDS
se identifican y representan los diferentes grupos de personas con características similares.
P á g i n a | 331
�TESIS DOCTORAL
El proceso de compatibilización implica la extracción terminológica de los perfiles para la
relación entre los distintos actores del CEETAM. Por tanto, automatizar totalmente este
proceso constituyó una tarea compleja debido al alto número de interacciones necesarias.
Sin embargo hay que destacar que estas acciones hacen uso de las TIC, principalmente las
que describen el World Wide Web, para visualizar a partir de similitud y distancias niveles de
compatibilidad entre actores, respondiendo a las nuevas tendencias sobre entornos virtuales
en este ámbito, lo cual facilita conocer las redes informales de actores en la organización,
como lo refieren (Marteleto y Braz, 2004; Sacaan, 2009) en sus trabajos vinculados con las
redes sociales, la inteligencia colectiva y el capital social.
Es importante destacar que con la adopción de tecnologías de comunicación como lo
constituyen la mensajería instantánea, el correo electrónico, etc., los actores del CEETAM
presentaban dificultades para discutir y colaborar entre ellos a la hora de dar soluciones a los
problemas y poder tomar decisiones acertadas. Por tanto la vinculación de las funciones de
inteligencia colectiva a las TIC, a través de la representación de los elementos relacionados
con los activos del conocimiento a través de su socialización en el centro de estudio,
favorecen en gran medida las deficiencias anteriormente mencionadas.
IV.2.5- Observaciones generales sobre la Red de Inteligencia Compartida para el CEETAM
Uno de las principales acciones de la investigación ha sido el desarrollo del modelo de Red
de Inteligencia Compartida, no sólo desde la perspectiva de un análisis del escenario
competitivo que proyecta un entorno determinado y así aprovechar sus oportunidades, sino
más bien desde una dimensión en la que se simboliza la inteligencia como la capacidad
humana de dar soluciones y enfrentar problemas, teniendo como bases fundamentales los
conocimientos y las experiencias; o sea se trata de compartir capacidades para solucionar
problemas. En esta perspectiva es que se ha enunciado la investigación y por ello se han
obtenido importantes resultados.
Existen diversas investigaciones que han aportado al campo de la información, el
conocimiento y la inteligencia, en estas convergen diversas tecnologías, generando con ello
nuevas necesidades y aproximaciones entre las fronteras disciplinares. En el caso de la
presente investigación, se ha podido plasmar una versión integrada y progresiva, aplicada a
un caso real, que se identifica con la configuración del escenario, la jerarquización, el
Sistema de Gestión del Conocimiento y su visualización.
La inteligencia es abordada por numerosos autores que plantean su estudio en estrecha
relación con el desarrollo competitivo de las actividades innovadoras en las organizaciones y
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su ambiente. El estudio de nuevas oportunidades conlleva a la identificación de las
necesidades y su respectiva traducción a los productos y procesos productivos de las
organizaciones y su entorno. En la investigación llevada a cabo, el autor refleja el papel de la
inteligencia organizacional como la integración de capacidades para compartir experiencias y
discernimientos, a través de los escenarios de detección de necesidades, jerarquización, así
como su sistematización a partir de acciones concretas de gestión del conocimiento y un
espacio de socialización, dirigidas a solucionar problemas y tomar decisiones acertadas.
Por otro lado la inteligencia colectiva se aborda en gran medida desde el campo de la
psicología y la pedagogía, partiendo de la premisa de que el conocimiento que se adquiere
procede de su transmisión en las acciones conjuntas de individuos en un espacio
determinado. En este caso, se ha adaptado este concepto al contexto de la recuperación de
la información y de la toma de decisiones.
Desde la perspectiva de la presente investigación y como resultado de la convergencia de
diferentes tecnologías como se hacía alusión anteriormente, la inteligencia compartida no
trata de manera aislada los campos que guardan relación con el diagnóstico de los procesos
vinculados al conocimiento, el modelo de toma de decisiones o jerarquización del
conocimiento, o con el sistema de gestión del conocimiento y su visualización como suceden
en otros muchos estudios consultados por el autor de la investigación. En el caso de la
presente investigación, por el contrario, se integran todos estos aspectos para modelar la
transferencia del conocimiento científico y tecnológico en las organizaciones, y que esta sea
conceptualizada y planificada como condición indispensable para lograr un nivel adecuado
de eficacia que, a su vez, constituya el modo general de actuación en dichas organizaciones
y así sus actores puedan: capitalizar sus experiencias; compartir conocimientos y obtener
información que satisfagan sus necesidades.
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CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUTOS
Diagrama 5. Contenido estructural del capítulo V
En el presente capítulo se refleja, cuáles han sido las principales propuestas y los resultados a
modo de conclusión obtenidos a lo largo de la memoria escrita de la presente tesis doctoral, donde
el principal objetivo de la investigación estuvo centrado en desarrollar un modelo de transferencia
del conocimiento científico y tecnológico que permita obtener una adecuada eficacia en la toma de
decisiones en las organizaciones, potenciando con ello una Red de Inteligencia Compartida
Organizacional como soporte a la toma de decisiones, aplicándose al caso específico del Centro
de Estudio de Energía y Tecnología de Avanzada de Moa (CEETAM).
V.1- Conclusiones generales
Debido a la naturaleza del trabajo, se irán dando las conclusiones referidas a cada una de
las principales partes del trabajo: la configuración del escenario, la jerarquización del
conocimiento, el sistema de gestión del conocimiento, la visualización en soporte TIC y el
modelo de Red de Inteligencia Compartida.
V.1.1- Sobre la configuración del escenario
1. Se detectaron las principales aristas de trabajo de los miembros y colaboradores del
CEETAM, así como las relaciones sociales existentes entre los mismos.
2. Se identificó al actor líder para llevar a cabo proyectos vinculados con las
investigaciones científicas y tecnológicas.
3. Se constató que no existía un Sistema de Gestión de Conocimiento bien estructurado,
que permitiera dar respuesta en función de los procesos claves de este Centro de
Estudio.
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4. Se pudo descubrir, verificar, validar y desvelar las necesidades de conocimiento del
CEETAM, sus tipologías y estructuras conceptuales, lo que ha permitido tener una base
instrumental para asegurar e implementar:
•
El cumplimiento de los objetivos del Centro de Estudio en relación con el dominio de la
Eficiencia Energética y Uso Racional de la Energía.
•
El desarrollo de la capacidad intelectual y del conocimiento organizacional.
•
La transferencia del conocimiento científico y tecnológico, así como su uso a través de
la comunicación y la socialización entre los actores del CEETAM.
•
El uso de potencialidades para la concepción de proyectos de crecimiento
organizacional.
•
El proceso para inventariar los activos del conocimiento en el CEETAM vinculados con
el dominio de la Eficiencia Energética y Uso Racional de la Energía (EEURE).
V.1.2- Sobre el modelo jerárquico para la toma de decisiones
1. Se pudo diseñar un Modelo Jerárquico para la toma de decisiones que establece
estructuralmente un orden de prioridad de conocimientos en la EEURE. Es, asimismo,
aplicable a otras especialidades.
2. Se demuestra que la organización del conocimiento por orden de prioridad potencia la
posibilidad de tomar decisiones acertadas, constituyendo la base para el desarrollo de la
inteligencia compartida.
3. Se ha podido detectar, tras la aplicación del AHP en el CEETAM, un impacto
socioeconómico positivo en la región al hacer posible:
•
El establecimiento de un plan de uso eficiente de la energía,
•
La potenciación de las investigaciones en las áreas más relevantes,
•
La obtención de una alta eficiencia en los sistemas de generación, transmisión y uso
final de la electricidad y
•
Una alta cultura energética ambiental acorde a los principios del desarrollo energético
sostenible en toda la región.
4. Se pudieron identificar los aspectos que condicionaron la posición competitiva de los que
toman decisiones en el Centro de Estudio para abordar los problemas de su entorno,
que se contrarrestaron con:
•
La creación de grupos de trabajo para atender las cuatros áreas de mayor prioridad en
el campo de la EEURE.
P á g i n a | 335
�TESIS DOCTORAL
•
El fomento de proyectos de investigación vinculados con estas áreas, como fueron:
Aplicación de la Tecnología de la Gestión Total Eficiente de la Energía en el sector
turístico del nordeste Holguinero; Caracterización Energética de la Batería de Grupos
Electrógenos Diesel Nicaro, Mayarí, Holguín; Rendimiento de los Motores de
Inducción, entre otros.
•
La elaboración de un mapa conceptual sobre los Sistemas Eléctricos Industriales
derivado de la previa organización realizada a partir de la aplicación del AHP en la
Organización del Conocimiento.
V.1.3- Sobre el Sistema de Gestión del Conocimiento
1. Se pudo crear un Sistema de Gestión del Conocimiento que mejora la utilización del
conocimiento, su renovación y transferencia, tributando en gran medida a la formación
profesional, a la investigación científica y así poder constituir la Red de Inteligencia
Compartida para el CEETAM.
2. Se logró la conformación de varios roles fundamentales como son la formación de un
grupo gestor del conocimiento, la definición del papel protagónico de cada miembro en
éste, así como las pautas tecnológicas a utilizar, insertándose en ello el Sistema de
Soporte Tecnológico para la Red de Inteligencia Compartida.
3. Se pudieron reutilizar e integrar los resultados de la configuración del escenario y del
modelo jerárquico para la toma de decisiones en el Sistema de Gestión del
Conocimiento, y a partir de su implementación en el componente humano, tecnológico y
organizacional se logró un cambio cultural y de desarrollo en el Centro de Estudio.
4. La etapa de control demostró de manera puntual y específica un impacto positivo y
favorable de desarrollo, en el Centro de Estudio a partir de indicadores de disponibilidad,
renovación y transformación del conocimiento en capital estructural.
V.1.4- Sobre la visualización de la Red de Inteligencia Compartida en soporte TIC
1. Se desarrolló una herramienta como resultado de la conjugación de aspectos teóricos y
tecnológicos que permite el vínculo entre la transferencia de conocimiento y la
inteligencia colectiva o compartida, tributando en gran medida a la satisfacción de los
conocimientos necesarios previamente identificados y organizados en el contexto de la
EEURE en el CEETAM, pudiéndose aplicar en cualquier dominio de conocimiento.
2. El modelo espacio vectorial, los análisis de clústeres y el escalamiento multidimensional,
son métodos que pueden ser integrados a las TIC con el objetivo de obtener la similitud,
distancia, conglomerados, compatibilidad, mapa de relación perceptual entre los distintos
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usuarios del Sistema de Soporte Tecnológico para la Red de inteligencia Compartida,
como se demostró en el caso del CEETAM.
3. El Sistema de Soporte Tecnológico para la Red de Inteligencia Compartida en el
CEETAM, resultó ser enriquecido con las contribuciones referidas a la identificación de
las principales áreas de conocimientos, y a los conocimientos necesarios dentro de
estas áreas.
V.1.5- Sobre el Modelo de Red de Inteligencia Compartida
1. Se ha elaborado un Modelo de Red de Inteligencia Compartida.
2. Sus bases teóricas y conceptuales han permitido constatar que los sistemas vinculados
al conocimiento, su gestión y organización constituyen bases puntuales para el
desarrollo de la inteligencia individual y colectiva dentro de las organizaciones,
sustentada en el reconocimiento a partir de la actividad, la comunicación y las relaciones
interdisciplinares y transdisciplinares.
3. El modelo desarrollado ha sido principalmente pensado para el entorno de las
organizaciones, vinculado con la generación de valor y disposición del recurso
conocimiento, para obtener ventajas competitivas sustentables.
4. El modelo constituye una solución explícita a la problemática planteada en la
investigación, su estructura útil y simple lo establece como valioso en el ámbito que se
considere su uso.
5. EL modelo propuesto constituye una herramienta de gran utilidad, en el cual se integran
varias disciplinas, implicadas en los procesos de recolección, análisis, interpretación y
diseminación como rasgos de inteligencia, enmarcado sobre la base de la configuración
del escenario a través del diagnóstico, así como la organización y gestión del
conocimiento, soportados por la Tecnologías de la Información y las Comunicaciones.
En tal sentido fue necesaria la disponibilidad total de los miembros y colaboradores del
CEETAM para su implantación.
V.2- Trabajos futuros
Las opciones de investigación futuras apuntan tanto a cuestiones de gestión como
tecnológicas, lo cual centra las pautas para realizar estudios que deban incorporar
integralmente las dos dimensiones de manera cooperativa y no excluyente.
Mantener en constante estudio y actualización los distintos aspectos que se recogen en el
modelo para centrar acciones de retroalimentación que permitan crear una espiral
ascendente en el desarrollo de conocimiento e inteligencia.
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Implementar el modelo propuesto en otros contextos de manera que se pueda obtener un
espectro amplio de valoración de sus funcionalidades y aportaciones, con el objetivo de su
perfeccionamiento continuo.
Es posible exponer varios escenarios en la investigación relacionada con la aplicación del
Modelo Jerárquico para la Toma de Decisiones, a partir de las diversas conclusiones
arrojadas y que constituyen nuevas líneas de investigación que extienden el alcance del
presente estudio, lo que indica hacia donde deben estar dirigidos los esfuerzos de futuras
investigaciones. Algunas de ellas son el tratamiento de nuevos dominios de conocimiento a
partir del método expuesto en la investigación y realizar análisis comparativos donde se
incluyan técnicas de inteligencia artificial como la que describe el AHP difuso. Por otro lado el
resultado léxico, semántico, lingüístico, y conceptual del dominio en estudio, pueden ser
representados a través de mapas conceptuales y ontologías, brindando la visualización
gráfica de la estructura que lo conforma. Esto, sin lugar a dudas, es otra interesante arista de
investigación a seguir.
Enriquecer el sistema de soporte tecnológico para la Red de Inteligencia Compartida donde
se incluyan aspectos tales como:
Tratamiento de problemas a partir de métodos de expertos e incluir técnicas de
inteligencia artificial como la lógica difusa.
Recomendación de grupos de expertos para la solución a los problemas previamente
planteados.
Recomendación de información.
Sistema de Diseminación Selectiva de Información.
Recomendación de posibles soluciones a problemas a partir de técnicas de inteligencia
artificial como es el Razonamiento Basado en Casos.
Realizar estudios utilizando criterios de experto para delimitar el nivel de compatibilidad a
través de la lingüística y lógica difusa.
Continuar los estudios sobre los distintos indicadores y parámetros de conformación de los
perfiles de usuarios, de manera que pueda determinarse con más exactitud la compatibilidad
entre los usuarios.
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P á g i n a | 352
�ANEXOS
I
�ANEXO 1: Ventajas y desventajas en la toma de decisiones grupales.
Ventajas de la toma de
decisiones grupales
Proporciona información más
completa
Genera más alternativas
Incrementa la aceptación de
la posible solución
Aumenta su legitimidad
El grupo podría tomar
decisiones que cualquier
persona
por
sí
sola,
incluyendo al gerente.
El grupo puede ser más
efectivo posteriormente, en la
instrumentación
de
decisiones si los miembros
participaron en la TD.
La participación en el proceso
de decisión puede ser una
técnica útil para capacitar y
desarrollar subordinados
Mayor experiencia y variedad
de opiniones acerca de la
solución.
Extensión de la autoridad
cuando no se desea delegar
mucha autoridad en una sola
persona.
Aporte de los grupos de
interés
especiales
para
apoyar las decisiones que se
tomen.
Mayor coordinación de las
acciones tanto para la
planeación como para la
ejecución requerida como
resultado de la toma de
decisión.
Mayor
intercambio
de
información.
Se
limita
autoridad
involucradas en la toma de
decisiones.
Mayor motivación por parte
de los empleados en tomar
decisiones.
Desventajas de la toma de decisiones grupales
Consumen mucho más tiempo que las individuales
Se pueden producir situaciones de dominio por
parte de una minoría
Se pueden producir presiones para conformarse con
una línea de pensamiento y no ofrecer las propias.
La responsabilidad de los integrantes queda diluida.
Los grupos tienden a consumir más tiempo personal
en tomar una decisión, que un individuo.
Los grupos a veces toman decisiones que no están
de acuerdo con las metas de los altos niveles de la
organización.
Los miembros de la organización pueden esperar que
se les haga participar en todas las decisiones, por lo
que resistirán a las decisiones que de tomen de forma
apropiada pero unilateralmente por lo altos niveles de
la organización.
Los desacuerdos entre los miembros pueden
ocasionar que el grupo sea incapaz de tomar una
decisión, con lo cual se demora el progreso en la
solución del problema y se producen malos
entendidos entre los miembros del grupo.
Costos relacionados con las horas de trabajo y
costos logísticos en el proceso de toma de
decisiones grupales.
Un proceso muy dinámico exige muchos puntos de
vista y criterios, lo que puede dificultar la toma de
una decisión (decisiones acordadas)
Fracaso por la imposibilidad de llegar a un curso de
acción.
La responsabilidad del comité hace que en muchas
ocasiones no exista una persona totalmente
responsable para llevar la decisión a cabo.
Una minoría fuerte puede atentar contra el proceso
de toma de decisiones, más si es guiada por un
líder.
Reemplazo de la gerencia y de la responsabilidad
que tienen los gerentes.
Pueden surgir temas triviales que desvirtúen la toma
de decisiones.
Las investigaciones del grupo pueden atentar contra
el proceso de toma de decisiones.
La autoridad en el grupo puede atentar contra el
proceso decisorio.
Fuente: modificado de Cruz, Y. R. (2009)
II
�ANEXO 2: Análisis realizado por Nevo donde se concibe los DSS en las distintas
revistas con su volumen y número. Fuente: Nevo, D. y Y. E. Chan (2007).
We examined the information systems (IS) literature to identify the types of systems that are
studied as KM by a review of 10 leading IS journals using the ABI/Inform database. The
search was conducted in January 2007, using only the keyword ‘‘Knowledge Management.’’
The 10 journals reviewed were: Communications of the ACM; Decision Sciences; Decision
Support Systems; European Journal of Information Systems; Information & Management;
Information Systems Research; Journal of MIS; Journal of the AIS; Management Science;
and MIS Quarterly (http://www.isworld.org/csaunders/rankings.htm).
The search produced a list of 481 publications which where screened to identify whether a
specific technology was discussed and its type. Overall we found 114 specific tools discussed
in the 481 papers, as listed below (Nevo y Chan, 2007).
III
�ANEXO 3: Preguntas propuesta por Liebowitz et al (2000).
Liebowitz et al (2000) ofrece dos tipos de cuestionarios a utilizar en el proceso de AC, el
primero encaminado a identificar el conocimiento existente en la organización y el segundo
dirigido a identificar el conocimiento perdido. A continuación se muestra una síntesis de las
principales cuestiones a indagar que proponen estos autores.
•
Identificación del conocimiento existente en la organización: categorías de conocimiento
necesarias para su trabajo y disponibilidad de estas.
•
•
•
Fuentes para obtener conocimiento.
Otras personas que pueden necesitar este conocimiento y cuán a menudo.
Usuarios potenciales del conocimiento y quienes no podrían obtener el conocimiento
ahora.
Los procesos claves que utiliza para obtener conocimiento y cómo usa estos
conocimientos para producir beneficios de valor añadido a su organización.
Influencias externas que impactan el conocimiento.
¿Qué lo ayudaría a identificar, usar o transformar más efectivamente el conocimiento?
Conocimientos que están en exceso/abundancia, dispersos y obsoletos.
Método más efectivo para la entrega del conocimiento.
Expertos en la organización que poseen los conocimientos que necesita y formato en
que están recogidos estos conocimientos.
Fuentes externas y los documentos claves que usa o necesitaría para facilitar su trabajo.
•
•
•
•
•
•
•
•
Identificación de las pérdidas de conocimiento: categorías de conocimiento necesarios
para realizar mejor su trabajo y cuáles reutiliza.
•
¿Cómo podría mejorar su nivel de desempeño teniendo acceso a todos los
conocimientos citados?
Fuentes potenciales de estos conocimientos.
Tipos de preguntas a las cuales no les encuentra respuestas.
De los conocimientos perdidos. ¿Cuáles están relacionados con el desempeño del
puesto de trabajo?
¿Qué conocimiento considera como: esencial para el desempeño de los negocios, para
las ventajas competitivas de la organización, importante para liderar las innovaciones y
las nuevas áreas de negocio en el futuro?
¿Qué Mecanismos usa para compartir y transferir conocimiento en su organización?
¿Qué barreras existen para la gestión del conocimiento?
•
•
•
•
•
•
IV
�ANEXO 4: Cuestionario 1
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
El siguiente cuestionario está dirigido a los miembros y colaboradores de la organización que
se va a estudiar con el objetivo de conocer el grado de participación en la elaboración de la
proyección estratégica de esta e identificar las necesidades e intereses de información de
cada uno y proporcionales servicios de información a la medida e identificar los
conocimientos potenciales de los mismos. Además está dirigido a identificar los
conocimientos claves para el desarrollo de los procesos organizacionales en función de sus
objetivos y metas, quienes son sus principales portadores o líderes de conocimiento, a
identificar el conocimiento perdido y los actores claves dentro de la organización. Lea
cuidadosamente cada una de las interrogantes que aparecen y respóndala en función de
las circunstancias y no en como desearía que fuera. GRACIAS POR SU COLABORACION.
1.
Responda según corresponda a sus características personales.
a) Nombre y apellidos___________________________________________
b) Dirección particular___________________________________________
c) Correo electrónico____________________________________________
d) Teléfono___________________
2.
Considera importante la detección de necesidades de Conocimiento.
_____Si (1)
_____ No (2)
3. ¿Por qué?
__________________________________________________________________________
______________________________________________________________________|____
4. ¿Está dispuesto a participar en un proceso como este?
____Si (1)
____No (2)
5. ¿Conocen la planificación estratégica de la organización?
____ Si (1)
____ No (2)
6. ¿Participaron en la confección de la planificación estratégica?
____ Sí (1)
____ No (2)
7. Grado científico y/o académico
___Doctorado (1)
V
�___Maestría (2)
8. Nivel de Instrucción.
____ Técnico Medio (1)
____ Licenciado (2)
____ Ingeniero (3)
9. Categoría docente.
___Instructor (1)
___Asistente (2)
___Auxiliar (3)
___Titular (4)
___Consultante (5)
10. ¿Cuáles son las actividades que está realizando actualmente vinculadas a la
organización?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
11.
¿Qué actividades desarrolla actualmente cómo investigador? Explique lo más
detallado posible.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
12.
¿Cuáles son las temáticas fundamentales en la que se centra su investigación?
Relaciónelas con las líneas de la organización.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
13. ¿Está implicado actualmente en algún proyecto?
____ Sí (1)
____ No (2)
14. De ser positiva su respuesta, diga el nombre del proyecto.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
15. ¿Qué tiempo dura la ejecución de este proyecto?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
16. ¿Participa en algún postgrado?
VI
�____ Sí (1)
____ No (2)
17. De ser positiva su respuesta, diga el nombre del postgrado.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
18.
¿Qué
tiempo
ocupa
para
la
realización
de
ese
postgrado?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
19. Experiencias de trabajo en años.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
20. Idiomas que domina.
__________________________________________________________________________
21. ¿Ha publicado trabajos en fuentes nacionales?
___Si (1)
___No (2)
22. De ser positiva su respuesta diga cuáles.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
23. ¿Ha publicado trabajos en fuentes internacionales?
___Si (1)
___No (2)
24. De ser positiva su respuesta diga cuáles.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
25. ¿Ha impartido cursos de postgrado?
____Si (1)
____No (2)
26. De ser positiva su respuesta diga cuáles.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
27.
¿Ha recibido premios o reconocimientos por su actividad científica?
____Si (1)
____No (2)
28. De ser positiva su respuesta diga cuáles.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
VII
�29. ¿Usualmente los miembros y colaboradores se comunican los resultados de sus
investigaciones?
___Si (1)
___No (2)
30. De ser positiva su respuesta. ¿Cómo lo hacen?
____ Eventos (1)
____ Publicaciones (2)
____ Sesiones científicas del ISMM (3)
____ Comunicación informal (4)
____ Otras ¿Cuáles? (5)
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
31.
¿Cuáles son las personas que más conocimientos tienen sobre las líneas de
investigación de la organización, dentro de esta?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
32. ¿Cuáles son las personas que más conocimientos tienen sobre las líneas de
investigación de la organización fuera de esta?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
33. ¿Cuáles son los procesos claves que se desarrollan en su organización?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
34.
¿Qué tipos de conocimientos son necesarios para su investigación?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
35. ¿Qué otras personas conoces que trabajan las líneas de investigación de la organización
y no son colaboradores?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
36. ¿Qué fuentes de conocimientos (personales) usted consulta para el desarrollo de sus
líneas de investigaciones?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
VIII
�37. ¿Qué personas o departamentos lo han contactado para gestionar el conocimiento, en
correspondencia con las temáticas que usted investiga?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
38. ¿A quiénes usted acude con más frecuencia para pedir o consultar información para su
gestión del conocimiento?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
39.
¿Qué fuentes de información usted utiliza para realizar su trabajo y tomar decisiones
relacionadas con su investigación?
___Libros (1) ___Internet (2) ___Reuniones (3) ___Intranet (4) ___Biblioteca de la
organización (5) ___Bases de Datos (6) ___Otras Bibliotecas (7) ___Otros Investigadores
(8) ___Publicaciones (9) ___Cursos (10) ___CDS (11) ___Eventos (12) ___Personas (13)
___Otras Universidades (14) Otras fuentes____ ¿Cuáles? (15)
__________________________________________________________________________
40.
¿Está dispuesto a compartir sus conocimientos con otras personas?
____ Sí (1)
_____No (2)
41.
¿Qué mecanismos utiliza para transferir el conocimiento hacia otras personas en su
organización?
(1) Persona a Persona_____
Otros ___ (Cuáles)
(2) Intranet___
(3) Email ___
(4) Reuniones _____ (5)
__________________________________________________________________________
42.
¿Cómo usted genera conocimiento?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
43.
La información que usted genera, a quién se le entrega.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
44.
¿De dónde proviene la información que usted recibe?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
45.
¿En qué formato está esa información?
___ Digital (1)
___ Impreso (2)
IX
�46. ¿Dónde se registra esa información?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
47. ¿El comportamiento de estos flujos de información, obstaculizan o fomentan la
innovación?
__________________________________________________________________________
48.
¿Por qué?
__________________________________________________________________________
49. ¿Las tecnologías de la información están siendo usadas justamente para la gestión del
conocimiento en su organización?
___Sí (1)
____No (2)
50.
¿Las tecnologías de la información están siendo usadas para gestionar
conocimientos para su investigación?
___Si (1)
____ No (2)
51.
¿Cuáles son los tipos de preguntas, relacionadas con su línea de investigación, a las
que no le encuentra respuestas?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
52.
¿Qué información está en exceso?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
53.
¿Qué información está dispersa?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
54.
¿Qué información está obsoleta?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
55.
¿En su centro de estudio cuando se inicia algún proyecto que persona preferiría que
dirigiera el mismo?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
56.
¿Con que personas le gustaría emprender una tarea u obtener la solución a un
problema?
__________________________________________________________________________
X
�ANEXO 5: Cuestionario 2
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
El siguiente cuestionario está dirigido a los miembros y colaboradores de la organización con
el objetivo de evaluar el estado de comprensión de información, conocimiento, la gestión del
conocimiento en una organización. Lea cuidadosamente cada una de las interrogantes que
aparecen y respóndala en función de las circunstancias y no en como desearía que fuera.
GRACIAS POR SU COLABORACION.
1- Por favor, seleccione en cada caso la respuesta que corresponda según sus
características personales.
a) Nombre y apellidos______________________________________________
b) Dirección particular______________________________________________
c) Correo electrónico_______________________________________________
d) Teléfono___________________
1.1 Edad en años:
____ Menos de 25 (1).
____ 25 a 35 años (2).
____ 36 a 45 años (3).
____ Más de 46 (4).
2. Años de experiencia en la labor que desempeña.
____1 a 5 años (1).
____6 a 10 años (2).
____11 a 20 años (3).
____más de 20 (4).
3. Conoce en qué consiste el conocimiento tácito y el conocimiento explícito.
(1) Si ____
(2) No ____
4. A continuación se mencionan dos definiciones, identifique a qué tipo de conocimiento
(Tácito o Explícito) se refiere cada una.
__________ (1) Es el conocimiento que se encuentra en la mente de las personas, es
producto de la experiencia, la sabiduría, la creatividad, y resulta difícil de expresar,
formalizar y transmitir.
XI
�__________ (2) Es el conocimiento que puede ser expresado o transmisible en el proceso
de comunicación. Se puede expresar mediante libros, bases de datos, textos,
procedimientos, políticas, fórmulas, reglas, máquinas, en este sentido resulta fácil de
transmitir mediante el lenguaje formal.
5. ¿Qué tipo de conocimiento necesita la organización para apoyar su investigación?
____ Tácito (1).
____ Explícito (2).
____ Ambos (3).
6. Puede explicar claramente que es:
a) información
(1) Si___
(2) No___
b) conocimiento
(1) Si___
(2) No___
7. A continuación se mencionan dos definiciones, marque con (I) el concepto que defina que
es información y con (C) el concepto que defina que es conocimiento.
____ (1) Conjunto de cogniciones y habilidades con los cuales los individuos suelen
solucionar problemas. Comprende tanto la teoría como la práctica, las reglas
cotidianas al igual que las instrucciones para la acción. Forma parte integral de los
individuos y representa las creencias de éstos acerca de las relaciones causales.
____ (2) Mensaje, generalmente en forma de un documento o de una comunicación audible
o visible. Tiene un emisor y un receptor. Puede cambiar la manera en que el receptor
percibe algo, puede modificar su criterio y su conducta. Debe informar; son datos
significativos. Por tanto, el receptor, y no el emisor, decide si el mensaje que recibe
lo informa.
8. ¿Sabe por qué la información y el conocimiento son valiosos para las organizaciones?
(1) Si___
(2) No___
9. Evalúe utilizando una escala del 1 al 7 de forma ascendente el orden de importancia que
para usted tienen la información y el conocimiento en una organización
____ (1) Tomar decisiones.
____ (2) Mejorar la productividad de las organizaciones.
____ (3) Garantizar la efectividad de los servicios.
XII
�____ (4) Aumentar la competitividad individual.
____ (5) Agregarle valor a los productos.
____ (6) Aumentar la competitividad organizacional.
____ (7) Perfeccionar las tareas individuales.
10. ¿Entiende qué es Gestión de Información?
(1) Si___
(2) No___
11. ¿Entiende qué es Gestión del Conocimiento?:
(1) Si___
(2) No___
12. A continuación se mencionan dos definiciones, marque con (GI) el concepto que defina
que es Gestión de información y con (GC) el concepto que defina que es Gestión del
conocimiento.
____ (1) Proceso mediante el cual se obtienen, despliegan o utilizan recursos básicos
(económicos, físicos, humanos, materiales) para manejar información dentro y para la
sociedad a la que sirve. Tiene como elemento básico la gestión del ciclo de vida de
este recurso y se desarrolla en cualquier organización. En particular, también se
desarrolla en unidades especializadas que manejan este recurso en forma intensiva,
llamadas unidades de información.
___ (2) Proceso específico, sistemático y organizativo de adquirir, organizar y comunicar
tanto conocimiento explícito como tácito de los empleados para que otros empleados
puedan hacer uso de él para ser más efectivos y productivos en su trabajo”.
13. ¿Qué papel juega la tecnología en la gestión del conocimiento?
__________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
14. A continuación se brindan algunos procesos claves para las organizaciones. Señale los
que usted considera que son propios de la gestión del conocimiento y deberían realizarse.
____ (1) Identificación del conocimiento.
____ (2) Adquisición del conocimiento.
____ (3) Almacenamiento de información importante para la organización.
____ (4) Retención del conocimiento.
____ (5) Distribución del conocimiento que usted posee.
____ (6) Utilización del mismo para la creación de productos y servicios de valor agregado.
____ (7) Evaluación sistemática del conocimiento organizacional.
XIII
�15. Indique los principales obstáculos que enfrenta su organización al aplicar la gestión del
conocimiento.
____ (1) Resistencia al cambio por parte de los miembros de la organización.
____ (2) Desconocimiento del significado de la gestión del conocimiento.
____ (3) Carencia de recursos financieros.
____ (4) Falta de infraestructura de Tecnologías de Información.
____ (5) Se ve como una moda más.
____ (6) Existencia de una cultura organizacional inadecuada para asimilar la gestión del
conocimiento.
____ (7) Falta de motivación por parte de los trabajadores.
____ (8) Falta de cultura de trabajo en equipo.
____ (9) Falta de información imprescindible para realizar las tareas.
____ (10) No existe una comunicación adecuada entre los miembros de la organización.
____ (11) Otros ¿Cuáles?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
16. ¿Cómo considera usted la distribución y procesamiento del conocimiento en la
organización?
___Bueno (1)
___Regular (2)
___Malo (3)
17. Otorgue una calificación en una escala del 1 al 5 (1, más importante y 5, menos
importante) a aquellos servicios que usted prefiera y considere útil para una mejor gestión del
conocimiento.
___ (1) Consulta y préstamo de documentos.
___ (2) Acceso a otras bases de datos específicas de la actividad investigativa que realiza.
___ (3) Posibilidad de publicar resultados y experiencias propias de su investigación.
___ (4) Búsqueda de información relevante en Internet.
___ (5) Otros que le interese.
_____________________________________________________________________
XIV
�ANEXO 6: Reunión con los directivos de la organización.
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Personas que deben estar presentes:
• Gerente.
• Directivos Responsables de las áreas de intereses.
• Las personas que atienden Ciencia y Técnica.
• Jefes de departamentos de investigación.
Objetivos
Lograr que los líderes de la organización comprendan y acepten los elementos que se han
considerado evaluar en la configuración del escenario. Realizar una breve introducción del
tema, exponer los objetivos de la configuración del escenario y los beneficios que se
obtendrían una vez terminada la misma.
Puntos a tratar:
1. Presentación de las ventajas, importancia, beneficios y objetivos de la detección de
necesidades de conocimiento.
2. Determinación de las expectativas de los dirigentes en relación con la actividad de
detección de necesidades.
3. Presentación de la información necesaria para conocer los procesos de la organización
que se va investigar. Lograr que estos proporcionen toda la información necesaria para
conocer los procesos de la organización.
4. Selección de los procesos claves a estudiar, o sea los procesos actuales basados en el
conocimiento.
5.
Identificar las personas claves, mediante la revisión de la documentación, entrevistas a
los directivos y a los miembros y colaboradores que estén desarrollando los procesos
claves en el lugar que se va a estudiar.
6. Conclusiones.
Variables
1. Expectativas de los dirigentes.
2. Selección de los procesos claves.
3. Personas claves.
XV
�ANEXO 7: Guía de la entrevista con el Jefe del Área.
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Consigna:
Estimado investigador:
Estamos realizando una investigación con vistas a determinar sobre qué áreas de
conocimiento interactúan, así como los puntos débiles en el proceso de interrelación
individual de la información y el conocimiento, el modo de actuación de la organización en
sus distintos procesos claves. La información obtenida de la entrevista puede convertirse en
conocimiento utilizado como referencia para la mejora y el control de las medidas existentes
en el enfoque que se adopte.
1. ¿Tienen la proyección estratégica del área, o sea la misión, visión y objetivos
estratégicos de esta?
2. ¿Quiénes son sus principales clientes?
3. ¿Cómo los clientes le hacen la solicitud?
4. ¿Cómo los clientes le hacen saber el grado de satisfacción?
5. ¿Existen normas para la comunicación con el cliente?
6. ¿Existen políticas para atraer clientes?
7. ¿Quiénes son sus principales competidores?
8. ¿Cuáles son los procesos claves que utiliza?
9. ¿Existen otros procesos claves? ¿Cuáles?
Cierre: Agradecimientos y despedida.
XVI
�ANEXO 8: Reunión con los responsables e integrantes del área que se va a estudiar.
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Personas que deben estar presentes:
Jefe del área que se va a estudiar.
Miembros y colaboradores del área u organización.
Objetivos:
Informar sobre los elementos considerado en el proceso de configuración del escenario.
Alcanzar la participación voluntaria de los involucrados en el proceso.
Puntos a tratar:
1. Explicar los objetivos de la configuración del escenario o detección de necesidades.
2. Explicar el carácter voluntario de este proceso, ya que los líderes de la organización son
los responsables de indicar quienes son lo que generan conocimiento, pero es potestad
de los involucrados participar o no.
3. Lograr el grado de compromiso de cada actor personal clave.
4. Identificar los procesos actuales basados en el conocimiento.
5. Conocer los objetivos estratégicos y prioridades para saber qué tipo de conocimiento utilizan
diariamente en la realización de cada uno de los procesos de trabajo.
6. Conocer sus necesidades, o sea que información, conocimiento y formación tienen y
necesitan para una mejor solución de los problemas.
Variables:
1. Grado de compromiso.
2. Procesos actuales.
3. Necesidades de información.
4. Necesidades de conocimiento.
5. Formación que tienen.
6. Formación que necesitan.
7. Importancia de la detección de necesidades de conocimiento.
8. Proyección estratégica.
XVII
�ANEXO 9: Pautas a seguir para el desarrollo de las reuniones y talleres
1. Introducción.
La fase introductoria es para informar a los asistentes sobre los antecedentes y ubicarlos en
el contexto requerido. La introducción la debe realizar el líder formal del proceso que se está
haciendo.
2. Clarificación de expectativas.
Aclarar el propósito u objetivo de la reunión, para evitar que los asistentes estén esperando
logros diferentes al propuesto inicialmente.
En la fase de clarificación de expectativas se debe dar respuesta a las siguientes preguntas:
¿Qué se espera lograr en esa reunión?
¿Qué se puede lograr realmente en la reunión?
¿Cuál es el objetivo?
Nota: Un objetivo claro animará a la gente a asistir porque comprenderán el propósito de la
reunión. Asimismo, sentará las bases de una reunión focalizada.
3. Normas o reglas del juego.
Definir la duración aproximada y acordar las reglas de interacción entre los miembros para el
mejor aprovechamiento del tiempo y del trabajo en grupo.
4. Mecánica y metodología a utilizar.
Definir los procedimientos para abordar las actividades previstas en la reunión y cómo se
realizara el control de las mismas. Las personas deben tener claro su rol y conocer la forma
como se irán incorporando sus ideas. Por ejemplo, informar si habrá sesión de preguntas y
respuestas al final o si es de libre participación.
En este punto se debe dar respuesta a posibles preguntas de los asistentes, tales como:
¿Quién va hacer o decir qué?
¿Métodos a utilizar?
¿Mecanismos para analizar problemas y tomar decisiones?
¿Mecanismos de retroinformación o control?
5. Iniciar el desarrollo de los puntos de la agenda.
Una vez aclarado lo anterior, se entra en materia y se comienza a trabajar de acuerdo a lo
pautado en agenda.
6. Mantenimiento del proceso y chequeo de los procedimientos.
El coordinador de la reunión debe estar atento para que la tarea no nos desvíe del objetivo,
y si esto se debe a problemas con los mecanismos o métodos de discusión, rectificar
modificar y seguir para el logro previsto inicialmente en la reunión, según la agenda.
7. Cierre formal y próximos pasos:
La reunión debe concluir con una breve exposición con el resumen de los acuerdos y la
definición de los pasos a seguir, en términos de actividades, responsables y tiempos de
ejecución. Se dará fecha tentativa de la próxima reunión.
8. Evaluación de la reunión:
Esta herramienta permite medir la productividad de las reuniones, verificar si lo previsto se
cumplió para los organizadores y los participantes.
XVIII
�ANEXO 10: Taller con carácter participativo
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Personas que deben estar presentes:
Gerente o Jefe del área que se estudia.
Miembros y colaboradores de la organización.
Objetivo:
Permitir al personal de cada área a estudiar una mejor comprensión de lo que se está
haciendo. Que entiendan y vean la importancia que tiene una buena gestión del
conocimiento. Promover la colaboración de los investigadores en el proceso de la
configuración del escenario.
Puntos a tratar:
1. Primeramente lograr un ambiente donde prime la confianza, para que el trabajador no
sienta que está perdiendo el tiempo, que comprenda la utilidad de lo que se está
realizando, su rol en la organización y aporte sin temor ni dudas su caudal de
conocimiento.
2. Debatir sobre la importancia de la detección de necesidades y de los procesos de la gestión
del conocimiento y sus beneficios potenciales, individuales para la organización como un
todo.
3. Demostrar como compartir el conocimiento no es una desventaja, todo lo contrario
contribuye a convertirse en expertos.
4. Brindar información sobre el reporte preliminar de la detección de necesidades a las
personas claves con el fin de obtener su apoyo y compromiso.
Conclusiones generales del taller
Cerrar el taller y despedida
XIX
�ANEXO 11: Entrevista a los miembros y colaboradores de la organización.
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Consigna:
Estimado investigador:
La entrevista es un medio para descubrir sobre qué áreas de conocimiento interactúan, así
como los puntos débiles en el proceso de interrelación individual de la información y el
conocimiento dentro de la organización. La información obtenida de la entrevista puede
convertirse en conocimiento utilizado como referencia para la mejora y el control de las
medidas existentes en el enfoque que se adopte.
1. ¿Cómo usted caracteriza su organización?
2. ¿Qué actividad desarrolla actualmente?
3. ¿Cuáles son sus principales líneas de investigación?
4. ¿Cuál es la temática que usted investiga?
5. ¿Cuáles son los principales aspectos de su investigación?
6. De esos aspectos ¿De cuáles necesitas información?
7. ¿Cuándo necesita información, de donde la obtiene?
8. ¿Qué tiempo tiene disponible para consultar información?
9. ¿En qué idiomas puedes consultar información?
10. ¿En qué soporte prefiere la información?
11. De sus años de trabajo, cuántos ha dedicado a la actividad investigativa.
12. ¿Cuáles son los problemas más frecuentes que se les presentan durante el desarrollo
de su actividad investigativa?
13. ¿Tiene publicaciones sobre el tema que investiga?
14. ¿Ha obtenido premios de algún tipo? ¿Cuáles?
15. ¿Ha participado en eventos que traten el tema?
16. ¿Sabes usar los gestores bibliográficos para conformar sus artículos?
17. ¿En qué aspectos considera usted que debe capacitarse para desempeñar mejor su
actividad y su investigación?
18. ¿Puedes facilitarnos su currículum vitae?
Cierre: Agradecimientos y despedida.
XX
�ANEXO 12: Cuestionario para determinar el grado de competencia de los expertos.
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
A: _________________________________
Al reconocer en usted, un experimentado y prestigioso especialistas en el campo de la
energía, profundo conocedor de la temática relacionada con la eficiencia energética y uso
racional de la energía, solicito su colaboración en calidad de posible experto para el
descubrimiento de necesidades de conocimientos en este contexto, y que a la vez permita
organizar por orden de prioridad estos conocimientos en el Centro de Estudio de la Energía y
Tecnología de Avanzada de Moa.
Si está Usted de acuerdo con ofrecerme su valiosa ayuda, se necesita antes de consultarlo
determinar su coeficiente de competencia en el tema, a los efectos de reforzar la validez del
resultado de la consulta.
Por esa razón, necesito responda las siguientes preguntas de la forma más objetiva que le
sea posible.
1. Marque con una cruz (X) en la tabla siguiente, el valor que se corresponde con el grado
de conocimiento que usted posee sobre el tema “Conocimientos Necesarios en el
Campo de la Eficiencia Energética y Uso Racional de la Energía” (considere la escala
presentada ascendente, es decir, el conocimiento sobre el tema va creciendo desde 0
hasta 10).
Escala
Grado de
conocimiento
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2. Realice una autovaloración del grado de influencia que cada una de las fuentes que le
presentamos a continuación ha tenido en su conocimiento y criterios sobre el tema
presentado.
XXI
�Para ello marque con una cruz (X) según corresponda en A (alto), M (medio) y B (bajo).
Fuentes de argumentación
Grado de influencia de cada una de
las fuentes
A (alto)
M(medio) B (bajo)
Análisis teóricos realizados por usted
La experiencia obtenida
Trabajos de autores nacionales
Trabajos de autores extranjeros
Su propio conocimiento del estado del
problema en el extranjero
Su intuición
Gracias por su colaboración
DATOS GENERALES DEL EXPERTO
Nombre y apellidos:
Centro de trabajo:
Producción y servicios:
Centro docente:
Centro de Investigación:
Carrera (s) universitaria (s) cursada (s):
Escriba su (s) nombre (s):
Título (s) de formación académica de postgrado obtenido (s):
Especialidad de postgrado:
Maestría:
Doctorado:
Años de experiencia como docente:
Años de experiencia en la producción:
Años de experiencia en investigaciones:
Trabajos publicados:
Cuántos de ellos acerca de la temática que se estudia:
XXII
�ANEXO 13: Áreas de conocimientos y sus objetivos asumidas como criterios en el
modelo jerárquico.
i.
Gestión y economía energética empresarial:
•
ii.
Su objetivo fundamental está en aplicar los principios fundamentales y los
procedimientos para la evaluación, el diagnóstico, la organización, la ejecución y la
supervisión de la gestión energética en las empresas, con la finalidad de reducir sus
costos energéticos, el impacto ambiental y elevar su competitividad.
Mecánica de los fluidos y máquinas de flujo:
•
iii.
Su objetivo es formar habilidades en la aplicación de los conceptos y ecuaciones
fundamentales de la dinámica de los fluidos y en la selección y explotación de las
máquinas de flujo con alta eficiencia energética y bajos costos.
Medio ambiente y producciones más limpias:
•
Ofrece una panorámica y perspectiva de los impactos que sobre el medio ambiente provoca
el Sector de Producción y Servicios y los métodos empleados para enfrentar dichos
impactos. Establece los principios y direcciones estratégicas del desarrollo sostenible
mediante el enfoque de las Producciones más Limpias en la gestión empresarial.
iv. Sistemas eléctricos industriales:
•
v.
Dentro de sus objetivos están: conocer distintos tipos, elementos y parámetros de un
sistema de suministro eléctrico para instalaciones industriales y de otros servicios.
Conocer los principales problemas de calidad de la energía eléctrica y sus efectos,
así como algunas de las medidas para reducir su impacto. Conocer las bases y los
elementos fundamentales de las tarifas eléctricas. Establecer las medidas de control
de la demanda y del consumo de energía que conduzcan al ahorro.
Termodinámica:
•
Sus objetivos fundamentales están centrados en: desarrollar capacidades para
describir e interpretar los conceptos básicos relacionados con las leyes y propiedades
de la termodinámica necesarios para la aplicación de nuevos métodos de evaluación
termodinámica de sistemas industriales de transformación de la sustancia y la
energía. Desarrollar capacidades para evaluar, a partir de métodos termodinámicos
avanzados, las propiedades termodinámicas de sustancias. Interpretar y aplicar las
ecuaciones, tablas, diagramas y software existentes para su determinación.
vi. Transferencia de calor:
•
Los objetivos están enmarcados en: conocer los factores que influyen en los
mecanismos de transferencia de calor por conducción, convección, radiación y con
cambios de fase. Determinar el intercambio de energía térmica por conducción,
convección, radiación y con cambios de fases, utilizando las técnicas más modernas
XXIII
�de análisis, como puede ser, entre otras, la simulación digital. Evaluar las pérdidas de
calor en diferentes sistemas térmicos industriales, mediante la propuesta y solución
de diferentes estudios de casos.
vii. Gestión del agua:
•
Sus objetivos son: conocer las herramientas necesarias para tomar decisiones sobre la
captación, transporte y tratamiento del agua con destino al uso humano, la industria, la
agricultura y otras aplicaciones como son: el mantenimiento de áreas verdes, limpieza
general y protección contra incendios. Determinar el consumo energético de los procesos
de bombeo, transporte y tratamientos del agua y otros fluidos y brindar las herramientas
necesarias para la optimización de dichos procesos. Tratamiento adecuado para la
reutilización de las aguas residuales y la preservación del medio ambiente.
viii. Combustión y generación de vapor:
•
Sus objetivos fundamentales son: Solucionar los problemas relacionados con la
obtención de una alta eficiencia energética en los sistemas combustión y generación
y uso del vapor. Aplicar medidas técnico-organizativas para lograr el ahorro y uso
racional de la energía en los hornos y las instalaciones de generación y uso del
vapor.
ix. Fuentes renovables de energía:
•
x.
Objetivos: Conocer distintos tipos, elementos y parámetros que caracterizan las formas
de energías renovables nacionales. Conocer los principales problemas en el uso de cada
forma de energía renovable nacional. Determinar la potencialidad de cada recurso
energético. Seleccionar la tecnología de conversión del recurso más idónea.
Refrigeración y climatización:
•
Dentro de sus objetivos se encuentran los siguientes: Ampliar los conocimientos
teórico-prácticos en relación a las técnicas de la Refrigeración y Acondicionamiento de
Aire, básicamente dirigido a los sectores industrial y comercial. Desarrollar actitudes
hacia el uso racional de los recursos energéticos en las instalaciones de refrigeración y
climatización, a partir del cálculo y comprobación de los indicadores energéticos de
trabajo de las instalaciones en cuestión. Interpretar el estado actual y el desarrollo
perspectivo de las instalaciones destinadas a la refrigeración y climatización.
xi. Generación descentralizada y cogeneración:
•
Objetivos: enriquecer el nivel de conocimientos teórico-prácticos en lo relativo a las
características tecnológicas de los sistemas de cogeneración y las posibilidades que
brinda la generación distribuida asociada a estos sistemas. Analizar mediante estudios
de casos, la implantación práctica de los sistemas de cogeneración, como medida de
aumento de la eficiencia energética en los sistemas industriales. Calcular y analizar de
XXIV
�forma independiente los sistemas de cogeneración en la búsqueda de soluciones
eficientes y creativas, haciendo uso de conceptos científicamente fundamentados y
apoyados en las técnicas modernas del análisis de sistemas industriales.
xii. Uso eficiente de la energía en el transporte:
•
Objetivos: determinar por vía teórica o experimental los indicadores fundamentales
que valoran el consumo de combustible en los vehículos de transporte. Elaborar, con
adecuados fundamentos técnicos, las metodologías de pruebas en condiciones de
explotación, para la determinación de los indicadores que valoran el consumo de
combustible en el parque vehicular. Aplicar en condiciones concretas, medidas
técnicas, tecnológicas u organizativas para el mejoramiento de los indicadores de
consumo de combustible y la reducción de las emisiones medioambientales.
xiii. Uso final de la energía eléctrica:
•
Sus objetivos están centrados en: conocer las técnicas para evaluar la eficiencia de las
máquinas asincrónicas. Saber las características técnico-económicas fundamentales de
los motores de alta eficiencia y comparar las ventajas y desventajas que presentan con
respecto a las máquinas estándar. Conocer los criterios para la especificación de los
motores asincrónicos y saber seleccionarlos en cuanto a potencia. Saber seleccionar
accionamientos eficientes, fundamentalmente los convertidores de frecuencia, para la
regulación del flujo. Conocer los elementos que determinan la eficiencia operacional de
los transformadores y cómo determinarlos.
xiv. Inteligencia artificial en la conversión, supervisión y control de la energía:
•
Sus objetivos están dirigidos a: exponer los fundamentos sobre la conversión de
energía en los principales procesos termodinámicos que tienen lugar en la industria.
Definir los recursos e interfaces que conforman un sistema supervisor, a partir de la
descripción física de los procesos industriales. Desarrollar las principales nociones
sobre la técnica de Lógica difusa aplicada a casos de estudios de procesos.
Desarrollar los aspectos principales sobre Redes Neuronales Artificiales enfocados a
identificación y supervisión de procesos industriales.
xv. Automatización:
•
Dotar a los profesionales de conocimientos genéricos de automatización de procesos
industriales utilizando, principalmente PLC, su configuración y programación en
diferentes lenguajes. Igualmente, se estudian las herramientas informáticas
involucradas en la programación de estos sistemas. Aplicar los conocimientos a la
resolución de problemas reales prácticos de baja y media complejidad.
XXV
�ANEXO 14: Matriz de frecuencia de los términos en los perfiles de los usuarios.
Matriz de tfi (frecuencia de los términos en los perfiles de los usuarios)
id
Username
Nombre
No.
Términos
1
Acceso Remoto
2
accionamiento
3
adherencia en
menas lateríticas
4
agrupamiento
5
agua
6
Agua Caliente
7
Agua caliente
sanitaria
8
Ajuste de Curvas
9
Algoritmo Iterativo
10
11
12
Algoritmos
alojamiento de
videos
ambientes
virtuales
13
Aparatos
14
Aparatos e
Instalaciones
Térmicas
15
Apertura integral
16
aplicaciones web
17
Aprendizaje
18
19
20
21
22
Aprendizaje
desarrollador
metodología de la
investigación
científica
asimetría de
tensiones
Audio visual
auditoría de
conocimiento
23
AutoCAD
24
Automatización
Balance
energético
25
26
27
barra de potencia
base de
conocimiento
39
40
41
42
egongora rmontero iromero
Ever
Reineris
43
alegra
44
47
49
50
51
lrpuron yretirado grbarcenas yaguilera dgonzalezr eromero
Ignacio
Aristides
Alejandro
Luis
Delfín
Yoalbys
Gustavo
Yoander
Dabiel
Edisvel
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
2
0
2
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
2
1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
2
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
3
1
0
0
2
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3
0
0
1
0
3
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
2
0
0
1
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
28
Biblioteca
29
biblioteca digital
30
Biblioteca virtual
0
0
0
0
31
Bibliotecología y
Ciencia de la
0
XXVI
�Información
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
32
biogás
33
Biomasa
34
blogs
35
CAD
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
448
449
utilidad del error
de estimación
valores de una
variable
450
Vapor
451
455
variabilidad
Variogramas
adaptativos
variogramas
dinámicos
velocidad del
viento
Ventilación
456
Video conferencia
457
Virtualización
Volúmenes de
Sólidos Minerales
Irregulares
volúmenes
geólogo - mineros
452
453
454
458
459
460
Voz sobre IP
461
Web
462
Web 2.0
463
wikis
464
Yacimiento
465
466
467
468
469
470
yacimiento
Merceditas
Yacimiento Punta
Gorda
Yacimientos
Lateríticos
yacimientos
lateríticos cubanos
yacimientos
lateríticos de Ni
Zimbra
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
1
3
1
1
0
0
0
2
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
XXVII
�ANEXO 15: Elementos léxicos extraídos del perfil de los 10 usuarios seleccionados
(ordenados alfabéticamente).
A
Acceso Remoto
Accionamiento
Adherencia en menas lateríticas
Agrupamiento
Agua
Agua Caliente
Agua caliente sanitaria
Ajuste de Curvas
Algoritmo Iterativo
Algoritmos
Alojamiento de videos
Ambientes virtuales
Aparatos
Aparatos e Instalaciones Térmicas
Apertura integral
Aplicaciones web
Aprendizaje
Aprendizaje desarrollador
Asignatura metodología de la investigación científica
Asimetría de tensiones
Audio visual
Auditoría de conocimiento
AutoCAD
Automatización
B
Balance energético
Barra de potencia
Base de conocimiento
Biblioteca
Biblioteca digital
Biblioteca virtual
Bibliotecología y Ciencia de la Información
Biogás
Biomasa
Blogs
C
CAD
CAI “Frank País García”
CAI. Argeo Martínez
Cálculo Automatizado
Cálculo de volúmenes
XXVIII
�Cálculos
Cálculos energéticos
Cálculos térmicos
Calderas
Calidad de la información
Calidad de productos
Calidad del mineral
Calor
Cámara frigorífica
Caminos mineros
Campo orientado
Cantarana
Canteras
Caracterización
Carreras de Ingeniería en Cuba
Cdte. Pedro Soto Alba
Centrales termosolares
Centro de Proyecto
Ciclos de refrigeración
Ciencia de la información
Ciencias técnicas
Ciencias Técnicas Eléctricas
Ciencias Técnicas Mineras
Cilindros horizontales
Cilindros horizontales rotatorios
Cilindros rotatorios
Cilindros rotatorios horizontales
Clasificación
Climatización
Clúster
CMS
Coeficiente de esponjamiento
Comandante Ernesto Che Guevara
Combinado lácteo
Combinado lácteo “El Vaquerito”
Combustión y Generación de Vapor
Completamiento automatizado
Componentes de un mineral
Comportamiento eléctrico
Computación
Concentración del Ni
Condiciones operacionales
Condiciones reales
Conocimiento
Conocimiento explícito
Conocimiento organizacional
Conocimiento tácito
Consideraciones sobre el Cálculo de Volúmenes
Consumo de energía en hoteles
XXIX
�Consumo energético
Contabilidad de costo
Control
Control de cálculo
Conversión y Conservación de la Energía
Costos
Criterios múltiples
Cuba
Currículo
Cursos
D
Datos nominales
Decision making methodology
Decision-making theory
Delimitación
Delphy
Deporte
Derivadas
Derretimiento de Azufre
Diagnóstico energético
Dibujo
Dirección del viento
Direccionamiento IP
Diseño
Diseño Asistido por Computadora
Diseño e implementación
Diseño experimental
Documentación e Información Científica
Dominio
Dominios geológicos
E
ECRIN
Ecuaciones diferenciales
Educación a distancia
Efecto pelicular
Eficiencia Energética
Eléctrica
Electricidad
Electromecánica
Elevadas frecuencias
Empresa Cdte. Pedro Soto Alba
Empresa Ernesto Che Guevara
Empresa niquelera
Empresa Niquelífera
Energía
Energía eléctrica
XXX
�Energía eólica
Energía solar
Enfriamiento
Enseñanza
Enseñanza asistida
Equipos industriales
Ernesto Che Guevara
Escombreras
Espartaquiadas del níquel
Estabilización
Estadísticas
Estimación
Estimación de Mediciones Geólogo - Mineras
Estimación espacial
Estudio energético
Evaluación
Evaluación energética
Evaluación térmica
Excavaciones Subterráneas Horizontales
Exploración
Explotación en el yacimiento
Extracciones en la mina
F
Fábrica de hielo
Factores
Factores influyentes
Felton
Ferroniquelífero
Filtrado de información
Firewall
Físico-Matemática
Flujo de mineral
Folleto
Forestal
Formación con web
Formas de tranferir el calor
Frontera de una región
Fuentes Renovables de Energía
G
Gasto de energía
Generación
Generación Descentralizada y Cogeneración
Generación, Transporte y Uso de Vapor
Generador de Vapor
Geoestadística
Geología
XXXI
�Geólogo
Geometría Descriptiva
Geostadística Lineal
Gestión de conocimiento
Gestión de información
Gestión de Información y Conocimiento
Gestión documental
Gestión Energética
Gestión Energética Empresarial
Gestión Total Eficiente
Gráfica
Guillermo Luis Fernández Hernández Vaquero
H
Habilidades Informacionales
Herramientas de autor
Hipermédia
Holguín
Hospital
Hospital Pediátrico de Moa
Hotel Miraflores
Hoteles
Humedad
I
Imán permanente
Impacto social
Impacto sociocultural
Indización
Industria
Industria cubana
Industrial
Información
Información virtual
Informática
Informatización
Infotecnología
Ingeniería Mecánica
Instalaciones Térmicas
Integral de Riemann-Stiegel
Integrales
Inteligencia artificial
Internet
Interpolación Lineal
Intranet
IP
IPv4
IPv6
XXXII
�ISMMM
K
K-means
Knowledge organization
Kriging
L
LDAP
Libro de texto
Licuado del metano
Linux
Localización geográfica
Lógica Difusa
M
Macizos Rocosos
Maestría de Electromecánica
Manipulación de azufre
Mantenimiento
Mapas conceptuales
Máquinas
Máquinas Asincrónicas
Máquinas de Corriente Directa
Máquinas de Inducción
Máquinas Eléctricas
Máquinas Sincrónicas
Masas Volumétricas
Matemática
Matemática Superior
Materiales de construcción
Matlab
Mecánica
Mediana capacidad
Medición
Mediciones
Mediciones geólogo - mineras
Medios de enseñanza
Metadatos
Metodología
Metodología de cálculo
Metodología de Investigación
Metodologías de gestión de conocimiento
Métodos
Métodos científicos
Métodos Clásicos
Métodos de optimización
XXXIII
�Métodos matemáticos
Métodos numéricos
Métricas aplicadas
Mezclas de arcilla
Microformatos
Minas
Mineral
Mineral laterítico
Minería
Minería del níquel en cuba
Mineros
Mínimos Cuadrados
Moa
Moa Oriental
Modelación
Modelación de una Superficie Topográfica
Modelación Matemática
Modelación y simulación
Modelo
Modelo boleano
Modelo espacio vectorial
Modelo geométrico
Modelo matemático
Modelo probabilístico
Modelos geoestadisticos
Monofásicos
Motor agregado
Motor sincrónico
Motores asincrónicos
Motores de inducción
Motores Eléctricos
Muestras
Multivariable
N
Níquel
Nuevas Tecnologías de la Información y las Comunicaciones para la Educación
O
Observador de velocidad
Ontologías
Optimización
Organización del conocimiento
Organización metodológica
P
Parámetros
XXXIV
�Pequeña capacidad
Perfeccionamiento
Perfeccionamiento metodológico
Pertenencia de un punto
Planificación
Plano
Planta
Planta Hornos
Plantas de H2 y H2S
Plataforma Interactiva
Polígono
Portadores energéticos
Potencial de ahorro
Práctica
Precipitación de Sulfuros
Preparación metodológica
Presión
Principios básicos
Problemas Ingenieriles
Proceso analítico jerárquico
Proceso de automatización
Proceso de enfriamiento
Proceso de enseñanza aprendizaje
Proceso de lavado
Proceso de lixiviación
Proceso de secado
Proceso docente educativo
Procesos industriales
Producción sostenida
Programación
Programación con Matlab
Programación de Métodos Numéricos
Propiedades del mineral
Protección
Protocolo
Provincia Guantánamo
Provincia Holguín
Proyección
Puerto
Puesto de ensayo
Punta Gorda
RAS
RDF
Reactivo
Recuperación de información
Recursos
Recursos organizativos
Recursos técnicos
Red de explotación
XXXV
�Redes racionales
Red rectangular
Red social
Redes Arbitrarias
Redes de Computadoras
Redes de Información
Redes de suministro eléctrico industriales
Redes neuronales
Reducción
Reducido
Refrigeración
Refrigeración y climatización
Refrigerante R22
Refrigerantes
Región de Centeno
Rendimiento
Representación del conocimiento
Resistencia Térmica
Rotor en jaula
RSS
Rumbo Óptimo
S
Saaty
Saaty’s Analytical Hierarchy method
Sanitaria
Secado del mineral
Secado solar
Sector CRIII-1
Seguridad Informática
Semiconductor
Series
Servicio combinado
Servicios telemáticos
Simulación
Simulación de procesos
Sistema de conocimiento
Sistema de contenidos
Sistema de información geográfica
Sistema de información virtual
Sistema de teleformación
Sistema Informático
Sistemas de gestión de conocimiento
Sistemas de información
Sistemas de recuperación de información
Sistemas eléctricos
Sistemas Eléctricos Industriales
Sistemas expertos
XXXVI
�Sistemas oprativos linux
Sitio Web
Situaciones especiales
Sociocultural
Software
Solar fotovoltaica
Solar térmica
Sólidos
Spline Cúbico
Spline cúbico natural
Superficies
T
Taxonomías
TCP/IP
Técnica matemática
Tecnología
Tecnología de Explotación
Tecnología de Información y las Comunicaciones
Telecomunicaciones
Telefonía IP
Teleformación
Teleinformática
Telemática
Temperatura
Teoría
Teoría de los Mecanismos
Teoría de los mecanismos y máquinas
Teoría del campo orientado
Terminologías
Termodinámica
Tesauros
TIC
Toma de decisiones
Topografía
Topología de red
Torre Colina Dos
Transferencia de Calor
Transformador de distribución
Transformadores
Transistores Bipolares
Transportación de azufre
Transportadores de banda
Transporte
Triangulización Óptima
Turbo pascal
XXXVII
�U
Unión del Níquel
Uso de computación
Uso del agua
Uso del Vapor
Uso Final de la Energía Eléctrica
Uso racional de la energía
Utilidad del error de estimación
V
Valores de una variable
Vapor
Variabilidad
Variogramas adaptativos
Variogramas dinámicos
Velocidad del viento
Ventilación
Video conferencia
Virtualización
Volúmenes de Sólidos Minerales Irregulares
Volúmenes geólogo - mineros
Voz sobre IP
W
Web
Web 2.0
Wikis
Yacimiento
Yacimiento Merceditas
Yacimiento Punta Gorda
Yacimientos Lateríticos
Yacimientos lateríticos cubanos
Yacimientos lateríticos de Ni
Z
Zimbra
XXXVIII
�ANEXO 16: Encuesta para evaluar el nivel de satisfacción sobre la información y
conocimiento en la organización.
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Encuesta para conocer el nivel de satisfacción referido a la información y el conocimiento en
la organización.
Necesitamos nuevamente de su colaboración, con el objetivo de seleccionar según su
criterio el nivel de satisfacción que usted tiene referente a las informaciones y conocimiento
que presenta su organización, de manera que se pueda valorar el impacto que ha tenido el
sistema de gestión del conocimiento llevado a cabo en su organización.
Evalúe con una (X) a través de una escala del 1 al 5 el orden de importancia que para usted
tienen la información y el conocimiento en su organización.
Afirmaciones
ICM- Cantidad y calidad de materiales
ICM1Existe precisión en la
información concerniente a la energía
que el centro de estudio suministra
En
De
Muy de
Muy en
Neutral
acuerdo acuerdo
desacuerdo desacuerdo
1
2
3
4
5
ICM2- La información es fiable
ICM3- Existe gran diversidad de
materiales para realizar los principales
procesos y prácticas de su labor
ECE- Explotación del conocimiento
existente
ECE1- La asociación entre acciones
y resultados de los procesos y práctica
en su actividad son debido al
conocimiento al que tiene acceso
ECE2- Las actividades de formación
que desempeña se desarrollan con
mayor calidad a partir de los
conocimientos que adquiere
ECE3Los actuales procesos y
prácticas claves en sus actividades
han sido gracias a prueba y error
RC- Renovación del conocimiento
XXXIX
�RC1Existe actualidad en los
conocimientos explícitos a los que
accede
RC2- En general, los conocimientos
que obtiene son relevantes para llevar
a cabo las investigaciones
RC3- El Centro de Estudio se considera
una organización que aprende
TCE- Transformación del conocimiento
en capital estructural
TCE1- El Centro de Estudio ha
adquirido
nuevos
e
importante
conocimientos en los últimos tres años
TCE2Los
miembros
y
colaboradores han mejorado sus
capacidades y habilidades en los
últimos tres años
TCE3- La mejora del centro de
estudio ha estado influida por una
nueva cultura organizacional vinculada
con la gestión del conocimiento en los
últimos tres años
XL
�ANEXO 17: Árbol del modelo jerárquico para la toma de decisiones.
XLI
�
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Tesis
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A name given to the resource
Red de Inteligencia Compartida Organizacional como soporte a la toma de decisiones
Creator
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Gustavo Rodríguez Bárcenas
Publisher
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Editorial Digital Universitaria de Moa
Type
The nature or genre of the resource
Tesis doctoral
Date
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2013
-
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2639a75288f32e73b2745dcc4d69e9c6
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FOLLETO
SELECCIÓN DE TEMAS PARA LA ASIGNATURA ECONOMÍA
POLÍTICA DE LA CONSTRUCCIÓN DEL SOCIALISMO
Dirigido a estudiantes universitarios de ramas no económicas
en el Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa
Lic. GUILLERMO PADILLA MARTÍNEZ
Lic. DANIA PAUMIER CORREA
Lic. YANELIS LEYVA ZALDÍVAR
�Selección de temas para la asignatura Economía Política de
la Construcción del Socialismo
(Dirigido a estudiantes universitarios de las ramas no económicas en el
Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa)
�Selección de temas para la asignatura Economía Política de
la Construcción del Socialismo
(Dirigido a estudiantes universitarios de las ramas no económicas en el
Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa)
Autores: Lic. Guillermo Padilla Martínez
Lic. Dania Paumier Correa
Lic. Yanelis Leyva Zaldívar
Editorial Digital Universitaria de Moa
�Página legal
Título de la obra. Selección de temas para la asignatura Economía Política de la
Constucción del Socialismo. 48 pp.
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2015 – ISBN: 978 – 959 – 16 – 2478 - 9
1. Autores: Lic. Guillermo Padilla Martínez
Lic. Dania Pumier Correa
Lic. Yanelis Leyva Zaldívar
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Edición: MS.c Niurbis La Ó Lobaina
Corrección: Lic.Yelenny Molina Jiménez
Institución del autor: ISMM “ Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Editorial Digital Universitaria Moa, año 2015
La Editorial Digital Universitaria Moa publica bajo licencia Creative Commons de tipo
Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y distribución
por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus autores, no haga
uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
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Cuba
e-mail: edum@ismm.edu.cu
Sitio Web: http://ismm.edum.edu.cu
Editorial Digital Universitaria de Moa
�Tabla de contenido
INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 2
TEMA I ............................................................................................................. 4
EL PERÍODO DE TRÁNSITO AL SOCIALISMO Y LAS RELACIONES
SOCIALISTAS DE PRODUCCIÓN EN LA TRANSICIÓN ........................................ 4
1.1. Rasgos fundamentales del socialismo .............................................................. 4
1.2. El período de tránsito del capitalismo al socialismo. Necesidad y
esencia .............................................................................................................. 9
1.3. La transición extraordinaria al socialismo desde el subdesarrollo ...................... 12
1.4. El proceso de socialización socialista de los medios fundamentales de
producción ....................................................................................................... 15
1.5. La propiedad socialista y su lugar en el sistema de relaciones socialistas de
producción ....................................................................................................... 19
1.6. Trabajo y planificación en la economía socialista ............................................ 22
1.7. Las Relaciones Monetario–Mercantiles en la transición al Socialismo ................ 25
1.8. Las relaciones de distribución en el sector socialista de la economía
multisectorial del Período de transición ............................................................... 27
TEMA II ............................................................................................................................................. 33
EL MECANISMO DE FUNCIONAMIENTO DE LA ECONOMÍA EN LA
CONSTRUCCIÓN DEL SOCIALISMO ............................................................................... 33
2.1. Esencia, estructura y funciones del mecanismo económico .............................. 33
2.2. La construcción del socialismo en Cuba. Momentos significativos ...................... 36
BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................... 48
1
�INTRODUCCIÓN
Este trabajo que se pone a disposición de los estudiantes que no estudian la
especialidad de economía en el Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa,
constituye un acercamiento a aspectos esenciales de la teoría de la construcción del
socialismo como base científica del conjunto de acciones y principios que se formulan
en la estrategia y política de la clase obrera en la edificación socialista.
Sin duda constituye un valioso material para que los estudiantes desde una
perspectiva marxista- leninista se acerquen al pensamiento creador de los líderes de
la Revolución cubana en la interpretación de los procesos económicos nacionales e
internacionales.
Desde el punto de vista estructural se abordan dos temas esenciales: Las
particularidades del Período de Tránsito del Capitalismo al Socialismo y las relaciones
socialistas de producción en sus aspectos estructurales más significativos, y un
segundo tema que trata el mecanismo de funcionamiento de la economía en la
construcción del socialismo como manifestación más externa de las relaciones
socialistas de producción, tomando como referencia la experiencia de la transición en
Cuba.
El análisis de los contenidos expuestos presupone una visión crítica por parte del
lector por cuanto se somete a su consideración aspectos que son reflejos de una
sociedad nueva, en construcción; aquí no hay verdades absolutas ni conocimiento
terminado, más que en cuestiones esenciales de lo que sería la sociedad socialista.
Por tanto, la reflexión, la valoración de criterios diferentes y contrapuestos a los que
se exponen será la mejor manera para realizar una lectura crítica y provechosa como
aporte al llamado hecho por el compañero Fidel Castro Ruz de que cada cubano y en
particular
los
jóvenes,
reflexionen,
piensen
por
sí
mismos
y
extraigan
sus
conclusiones.
En correspondencia con lo anterior hay varias ideas que son clave para entender la
lógica expositiva:
primera:
Se
exponen
las
características,
contradicciones
y
tendencias
más
significativas de la construcción del socialismo, pues se parte del criterio de que el
socialismo no se ha construido en ningún país.
segunda: La transición al socialismo, a diferencia de las ideas iniciales de los clásicos
del Marxismo, se está llevando a cabo en países subdesarrollados, lo cual ha implicado
cambios importantes en el contenido y tareas del Período de Transición.
tercera: Las leyes y categorías económicas que están presentes en la construcción
del socialismo se expondrán tomando en consideración el carácter heterogéneo de la
2
�economía
en
la
transición,
resultado
de
la
existencia
de
diferentes
tipos
socioeconómicos.
Aunque en la construcción del socialismo actúan leyes económicas que plantean la
necesidad de su utilización consciente no puede olvidarse que el hombre juega un
papel decisivo en este proceso. El socialismo solo podrá construirse por un hombre
con una motivación ideológica, que se sienta y sea dueño real de los medios de
producción. Precisamente, en la conjugación de ambas verdades (leyes económicas
objetivas y conciencia socialista) está el avance de la edificación socialista.
3
�TEMA I
EL PERÍODO DE TRÁNSITO AL SOCIALISMO Y LAS RELACIONES
SOCIALISTAS DE PRODUCCIÓN EN LA TRANSICIÓN
1.1. Rasgos fundamentales del socialismo
El avance de la sociedad en general hacia formas superiores de su desarrollo siempre
ha sido un proceso complejo, difícil y no exento de contradicciones y también de
retrocesos resultados del enfrentamiento de las clases sociales en pugna. El triunfo de
la Primera Revolución socialista en octubre de 1917 en Rusia, la posterior extensión
del socialismo a otros países de Europa, de Asia e incluso al continente americano con
la Revolución cubana el 1ro de enero de 1959 marcaron el inicio de la transición de la
sociedad a un sistema más avanzado, a tono con las nuevas exigencias del desarrollo
social.
El socialismo pasó de una utopía realizable a una realidad palpable, sin embargo, el
derrumbe del Socialismo en los años 90 del siglo XX en aquellos países que
marchaban en la delantera en su edificación, sirvió de abono a diversas concepciones
ideológicas que consideran el advenimiento del socialismo como un accidente social y
no como una realidad tangible y necesaria.
Las condiciones actuales de luchas contra el capitalismo a la vez que privilegian su
internacionalización como resultado de su propia expansión también plantean la
necesidad de repensar la construcción del socialismo a partir de las peculiaridades de
cada país que inicia dicho tránsito. De ahí que en el pensamiento socialista del siglo
XXI se hable, por ejemplo, de un socialismo chino, vietnamita, venezolano, cubano,
por citar algunos casos.
Cada uno de ellos con sus propias particularidades, por un camino propio, pero sin
negar o renunciar a las relaciones y objetivos que los distinguen del capitalismo. El
socialismo como sistema socioeconómico presenta rasgos que caracterizan su esencia
y que a pesar de los cambios que se han dado en el mundo desde que fueron
formulados por los clásicos del Marxismo continúan siendo fundamentales para
comprender su naturaleza y desarrollo histórico.
4
�¿Qué es el socialismo?
En uno de sus escritos Federico Engels señalaba:
El socialismo moderno es, en primer término, por su contenido, fruto del reflejo
en la inteligencia, por un lado, de los antagonismo de clases que imperan en la
moderna sociedad entre poseedores y desposeídos, capitalistas y obreros
asalariados, y, por otro lado, de la anarquía que reina en la producción. Pero por
su forma histórica, el socialismo empieza presentándose como una continuación,
más desarrollada y más consecuente, de los principios proclamados por los
grandes pensadores franceses del siglo XVIII. Como toda nueva teoría, el
socialismo, aunque tuviese sus raíces en los hechos materiales económicos, hubo
de empalmar, al nacer, con las ideas existentes 1.
La idea del socialismo surgió a la par del capitalismo en la misma medida que la
consigna de libertad que alentó a las revoluciones burguesas en su enfrentamiento
con el feudalismo puso en evidencia que esa libertad representaba un nuevo sistema
de opresión y explotación de los trabajadores.
Desde el siglo XVI con Tomás Moro (inglés, 1478 – 1535) Isla Utopia; Tomás
Campanella (italiano, 1568 – 1639); Gabriel Mably (francés, 1709 – 1785) hasta los
grandes socialistas
del siglo XIX: Claude Henri Saint Simon de Rouvroy (francés,
1760 – 1825); Charles Fourier (1772 - 1837) y Roberto Owen (inglés, 1771 – 1858)
están presentes las ideas de un socialismo primitivo y utópico que soñó con una
sociedad poscapitalista, pero imposibilitada históricamente de señalar el camino para
llegar a esa nueva sociedad, por cuanto, si bien criticaba a la sociedad capitalista, la
condenaba y soñaba con su destrucción, no sabía explicar la naturaleza de la
esclavitud asalariada bajo el capitalismo, ni descubrir las leyes de su desarrollo y por
tanto, tampoco encontrar la fuerza social capaz de emprender la creación de una
nueva sociedad.
Solo con la consolidación del capitalismo y con él la formación de un proletariado
industrial capaz de luchar de manera organizada y consciente por sus propios
intereses de clases, el socialismo dejó de ser una utopía para convertirse en una
posibilidad real.
Carlos Marx y Federico Engels tuvieron el mérito histórico de fundamentar
científicamente la inevitabilidad del tránsito del capitalismo al socialismo como paso
1
Federico Engels: Del Socialismo Utópico al Socialismo Científico. Obras Escogidas. Tomo III;
pág. 98 – 141.
5
�de la sociedad en general a un peldaño cualitativamente superior de su desarrollo
como resultado de las contradicciones inherentes al propio sistema, partiendo de su
contradicción económica fundamental.
Demostraron
que
el
propio
proceso
de
acumulación
capitalista
conduce
inevitablemente a un nivel de socialización de la producción y del trabajo, en tal
grado, que condiciona la necesidad del establecimiento de una regulación social de la
producción.
Al respecto en El Manifiesto Comunista señalan: «Así, el desarrollo de la gran industria
socava bajo los pies de la burguesía las bases sobre las que produce y se apropia lo
producido. La burguesía produce, ante todo, sus propios sepultureros. Su hundimiento
y la victoria del proletariado son igualmente inevitables 2».
Para ellos la inevitabilidad de la Revolución estaba determinada por la necesidad de
establecer relaciones de producción acordes con el carácter de las fuerzas productivas
altamente socializadas, por demás se trata de un sistema cuya fuerza propulsora es el
interés egoísta individual y la producción social se realiza a expensas de una creciente
enajenación y deshumanización del hombre.
Por ello, veían la nueva sociedad con una esencia profundamente humanista y
democrática, cuyo fin y objetivo supremo es el desarrollo integral del hombre... «en
sustitución de la antigua sociedad burguesa, con sus clases y sus antagonismos de
clase, surgirá una asociación en que el libre desenvolvimiento de cada uno será la
condición del libre desenvolvimiento de todos 3».
Las condiciones en las que se desarrollaba el capitalismo en aquellos tiempos los llevó
a considerar la posibilidad del triunfo simultáneo de la Revolución comunista en los
principales países capitalistas dado el carácter histórico – universal del modo de
producción capitalista.
Igualmente consideraban que el paso a la nueva sociedad no era un acto único, lo
veían como un proceso continuo de transformación revolucionaria que conduciría
primero al socialismo y luego al comunismo. De ahí que señalaran: «Para nosotros, el
comunismo no es un Estado que debe implantarse, un ideal al que haya de sujetarse
la realidad. Nosotros llamamos comunismo al movimiento real que anula y supera al
estado de cosa actual. Las condiciones de este movimiento se desprenden de la
premisa actualmente existente 4».
Marx y Engel entendían el socialismo como la fase inferior del modo de producción
comunista que por haber surgido de las ruinas del capitalismo lleva en muchos
2
C. Marx y F. Engels. Obras Escogidas en tres tomos. Tomo I, pág. 34.
C. Marx y F. Engels. Obras Escogidas en tres tomos. Tomo I, pág. 43.
4
Carlos Marx, Federico Engels: La Ideología Alemana. Tomo I, pág. 11 – 13.
3
6
�aspectos el sello de la vieja sociedad. Incluso el socialismo también fue visto como un
proceso, señalando la necesidad de que el paso del capitalismo al socialismo estuviese
precedido por un período de tránsito, cuyo punto de partida debía ser la conquista del
poder político por el proletariado.
Al considerar que la Revolución triunfaría de manera más o menos simultánea en los
países capitalistas más avanzados, pensaban que la transición al socialismo debía
abarcar un período relativamente corto, por cuanto, contaría con las premisas
materiales para el socialismo ya totalmente formado por el elevado nivel de
socialización del trabajo y la producción (la historia no confirmó esta expectativa).
El capitalismo que ellos estudiaron lejos de agotar sus posibilidades de desarrollo,
entró en una fase superior: el imperialismo, que a la vez que propició un impetuoso
avance de las fuerzas productivas agudizó aun más sus contradicciones.
Bajo esta nueva realidad correspondió a Vladimir I. Lenin exponer científicamente la
esencia del imperialismo y formular la teoría de la Revolución socialista en la nueva
situación histórica.
Como resultado del accionar de la Ley del Desarrollo Económico y Político Desigual del
Capitalismo en su fase imperialista, Lenin concluye que la Revolución Socialista no
podía tener un carácter simultáneo, sino que triunfaría inicialmente en países aislados,
con relativo atraso económico, a los cuales se sumarían sucesivamente otros países,
abarcando la transición toda una época histórica. La práctica demostró la justeza de
esta tesis de Lenin.
Bajo estas nuevas circunstancias las tareas y la duración del Período de tránsito
resultan modificadas. El tiempo de duración se hace muy prolongado y las tareas a
cumplir se complejizan, porque además de formar las nuevas relaciones de producción
socialistas y la superestructura hay que crear o completar las premisas materiales
necesarias en condiciones de lucha con el sistema capitalista mundial.
¿Cuáles son los rasgos más generales que caracterizan al sistema económico
socialista?
1. El dominio de la propiedad social sobre los medios fundamentales de producción
(PSS/MFP), como la esencia más profunda del sistema económico socialista;
2. Aparece un tipo cualitativamente nuevo de interés económico: El interés general de
toda la sociedad. Ello determina la necesidad y la posibilidad de la acción
concertada de los trabajadores asociados, dirigida a la consecución de sus fines
comunes mediante la utilización más racional de los recursos materiales y laborales
disponibles;
7
�3. El empleo consciente de las leyes económicas. En el Socialismo, la sociedad,
devenida sujeto económico de la propiedad y la gestión económica, tiene la
posibilidad de dirigir y regular conscientemente el desarrollo de la producción social
como proceso único, orientado a la realización de su finalidad suprema: el
desarrollo libre y universal del hombre;
4. La regulación planificada de la economía. Esta es la ventaja fundamental del
socialismo sobre el capitalismo, siendo el estado socialista, en representación de
toda la sociedad, quien organiza y dirige el desarrollo de la producción social en
correspondencia con la consecución del objetivo supremo de la nueva sociedad. El
alcance y el cómo de la planificación dependerá de las condiciones concretas de la
construcción socialista.
Las ventajas de la regulación planificada de la economía se manifiestan en todo
momento. La experiencia histórica de la construcción del socialismo en diferentes
países, incluyendo Cuba, así lo confirma, donde a pesar de las grandes limitaciones se
han alcanzado extraordinarios logros.
De todo cuanto se ha expuesto hasta aquí resaltan las siguientes ideas:
•
El ideal socialista fue, es y será reflejo de la justa aspiración de los hombres de
encontrar condiciones apropiadas para su libre e integral desarrollo;
•
C. Marx y F. Engels tuvieron el mérito histórico de demostrar científicamente la
inevitabilidad del tránsito del capitalismo al socialismo;
•
Los aportes de Lenin a la Teoría de la Revolución socialista constituyen la
continuación lógica del pensamiento de Marx y Engels en las condiciones del
Imperialismo;
•
En los momentos actuales y a pesar del aparente retroceso del socialismo como
resultado de la caída del antiguo campo socialista, el socialismo se convierte en la
única alternativa a la solución de los problemas que enfrenta la humanidad;
•
A pesar de la diversidad de caminos que puedan existir para llegar al socialismo,
existen rasgos generales comunes que identifican su esencia;
•
Pilar fundamental en la edificación socialista es el establecimiento de una adecuada
proporcionalidad entre el desarrollo económico y el desarrollo social.
8
�1.2. El período de tránsito del capitalismo al socialismo. Necesidad y
esencia
La sustitución del régimen capitalista de producción
por otro más avanzado en
correspondencia con el impetuoso avance de la socialización de la producción y del
trabajo, resulta inevitable. Sin embargo, cabe preguntarse, ¿es posible pasar
directamente del capitalismo a ese nuevo régimen que es el socialismo?, ¿Puede
surgir el socialismo en el seno del capitalismo?. Evidentemente entre el capitalismo y
el socialismo media un período de transformación revolucionaria del primero en el
segundo.
Si hay algo que está claro en el pensamiento Marxista-Leninista y el derrumbe del
socialismo, en un
conjunto de países, así lo confirma, es que la transición al
socialismo es un proceso largo y difícil, lleno de búsquedas, de alternativas y caminos
a las contradicciones y obstáculos que surgen.
También es cierto que los sucesos en Europa Oriental y la desaparecida Unión
Soviética dieron lugar a la aparición de determinadas concepciones sobre el desarrollo
económico-social que por su naturaleza niegan la esencia del socialismo.
Par unos, la única vía factible de desarrollo social está en el despliegue a gran escala
de las relaciones capitalistas de producción y para otros la proposición consiste en
desarrollar un amplio y profundo proceso de renovación del socialismo. En esencia tal
proceso de renovación socialista parte de la idea de la transformación evolutiva del
capitalismo. Este es el fundamento teórico del llamado socialismo democrático.
Esta corriente del pensamiento reformista reconoce al socialismo como grado superior
de la humanidad, pero a la vez lo ve como resultado de un proceso histórico-natural
del capitalismo actual que evoluciona hacia la realización práctica de muchos de los
principios que sustenta el socialismo democrático, lo que significa que las relaciones
socialistas se forman en el interior del capitalismo. ¿Puede ser esto posible?.
Desde su surgimiento hasta la actualidad en el capitalismo han ocurrido grandes
transformaciones, desde la formas de propiedad pasando por la organización de la
economía y la sociedad. Si embargo, ha mostrado una gran capacidad de
adaptabilidad a las cambiantes condiciones del mundo contemporáneo mediante la
utilización de un poderoso mecanismo económico que es capaz de debilitar los efectos
de las agudas contradicciones internas,
sobre todo en los principales centros
imperialistas.
Por otra parte el régimen capitalista dispone de una sólida base técnico material que
unido al alto nivel de socialización del capital y su internacionalización, así como otros
procesos de modernización de su economía le permite conservar las posibilidades para
9
�un desarrollo relativamente amplio de las fuerzas productivas. Por todo lo anterior
responder la pregunta inicial no es tan sencillo.
Sin embargo, aunque el capitalismo se desarrolla, evoluciona y cambia, hay algo que
queda en pie, que no se transforma y es su esencia explotadora
dada en la
realización de la ley económica fundamental que lo sustenta. Este sistema no puede
existir sin oprimir a la clase trabajadora y ahí está precisamente su esencia regresiva
y la necesidad de su desaparición histórica en correspondencia con las leyes que rigen
el desarrollo de la sociedad.
Pero existe una gran verdad: el capitalismo no entrega pacíficamente su poder, hay
que tomarlo por vía revolucionaria. De ahí que la revolución socialista se caracterice
por violentas conmociones económicas y políticas, de lucha de clases, de revoluciones
y contrarrevoluciones por cuanto hay que vencer a los explotadores y defender el
poder.
En las condiciones de las relaciones capitalistas de producción no pueden surgir las
nuevas relaciones sociales de producción, solo se forman
las premisas objetivas y
subjetivas para la transición al socialismo, que a su vez se convierten en factores de
la edificación socialista cuando triunfa la revolución y se lleva cabo la toma del poder
político. Por tanto, existe la necesidad histórica de un período de tránsito del
capitalismo al socialismo.
La esencia de período de tránsito se enmarca, por un lado, en el establecimiento de la
dictadura del proletariado y, por otro lado, en el establecimiento y desarrollo de las
relaciones socialistas de producción.
La realización de un conjunto de tareas vinculadas a la materialización de la esencia
del período de tránsito, constituyen su contenido:
¿Cuáles son estas tareas?
•
Destrucción de la vieja base económica y la eliminación de la explotación del
hombre por el hombre;
•
Establecimiento de la propiedad social socialista sobre los medios fundamentales
de producción;
•
Desarrollo planificado de la economía;
•
La transformación de la agricultura;
•
Formar al hombre nuevo y la conciencia de lo que gesta.
10
�Estas dos últimas tareas conducen a la creación de la Base Técnico Material del
Socialismo y al desarrollo de las fuerzas productivas.
No son solo estas tareas, aunque ellas definen las relaciones esenciales de la nueva
sociedad existen otras muchas que dependerán de las condiciones histórica concretas
de cada país al iniciar la transición.
Un momento importante que está presente en el análisis de la transición al socialismo
es la INEVITABILIDAD de este proceso.
El devenir histórico, resultado de las leyes objetivas que les son inherentes señalan
como tendencia general que las contradicciones económicas, sociales, políticas e
ideológicas del capitalismo conducen, como parte del progreso social de la humanidad,
hacia el socialismo. ¿Cuándo sucederá esto?
Sería sencillo responder que cuando se creen las premisas objetivas y subjetivas para
la transición al socialismo. Como ya conocemos la teoría de C. Marx y F. Engels acerca
de la Revolución Socialista, que no pudo ser confirmada en la práctica, consideraba la
posibilidad del triunfo del socialismo en todos los países, teniendo en cuenta que el
capitalismo del siglo XIX se desarrollaba de forma extensiva en los diferentes países y
con un desarrollo relativamente parejo.
En las condiciones del imperialismo, en virtud del desarrollo económico y político
desigual prevaleciente en el sistema, V. I. Lenin formuló su teoría del eslabón más
débil de la cadena imperialista, lo que significaba la posibilidad del triunfo de la
Revolución Socialista no en todos los países al mismo tiempo sino en uno o algunos de
ellos inicialmente, en correspondencia con la preparación de las premisas señaladas
anteriormente.
El triunfo de la Revolución Cubana viene a confirmar la Teoría Leninista acerca del
triunfo de la Revolución Socialista en el eslabón más débil de la cadena imperialista.
Por otra parte, por cuanto la transición al socialismo se materializa en países con un
desarrollo económico y político desigual, desigual será también el camino que lo
conducirá al socialismo, lo que no niega el carácter universal de las transformaciones
esenciales y principios fundamentales expuestos por el Marxismo-Leninismo.
Al respecto Lenin señalaba: «Todas las naciones llegarán al socialismo, esto es
inevitable, pero todas llegarán de un modo diferente, cada una aportará cierta
originalidad en tal o cual variedad de dictadura del proletariado, en tal cual ritmo en
las transformaciones socialistas de los diversos aspectos de la vida social5».
5
Vladimir I. Lenin: Sobre la caricatura del Marxismo y el economicismo imperialista. O C.
Tomo 30; pág. 129.
11
�Finalmente hay que señalar que la sociedad socialista es resultado de un largo
proceso histórico de gestación y maduración de las nuevas relaciones sociales. En la
creación de esta nueva sociedad aparecen contradicciones que son resultados de la
sustitución revolucionaria de
la propiedad capitalista por la socialista. Estas
contradicciones constituyen todo un sistema que promueve el automovimiento, a
saber:
Las contradicciones que se originan al interior del tipo socialista de economía;
Las contradicciones que surgen entre el tipo socialista y los diferentes tipos
socioeconómicos, de manera particular el tipo capitalista.
Precisamente las contradicciones entre el tipo socialista y el capitalista tienen un
carácter antagónico y en el proceso de la transición al socialismo constituye la
contradicción fundamental, donde su solución determina el avance o no hacia el
socialismo.
En el primer grupo existen contradicciones que se derivan de la realización económica
de la propiedad social socialista sobre los medios fundamentales de producción
(socialización formal y socialización real); entre la regulación planificada y las
Relaciones
Monetario
–
Mercantiles;
las
contradicciones
originadas
por
las
desigualdades en la distribución de los bienes de consumo; entre el desarrollo social y
el desarrollo económico; entre los diferentes intereses económicos y otras.
La complejidad en la solución de estas contradicciones no excluye la posibilidad de
incurrir en errores en determinadas etapas o momentos. De ahí que la rectificación no
sea un proceso ajeno a la construcción del socialismo. Al respecto ya en el 1964, en el
discurso por el VII Aniversario del asalto al Palacio Presidencial el compañero Fidel
señalaba: «En ese camino cuantas cosas tendremos que superar, cuantas estupideces
tendremos que abolir, cuántas concepciones equivocadas, cuantos métodos erróneos.
Ese camino es largo…. Debemos comprender filosóficamente, que el camino del
progreso está lleno de esa experiencia».
1.3. La transición extraordinaria al socialismo desde el subdesarrollo
Uno de los aspectos que ha cobrado vigencia y ha sido objeto de diversas
interpretaciones es acerca de la posibilidad o no del tránsito al socialismo respecto a
en cuáles países se haría posible la transición, sobre esto hay diversidad de criterios
12
�aunque la práctica está validando experiencias que se enmarcan dentro de la hoy
nombrada transición extraordinaria desde el subdesarrollo.
Como señalamos la transición al socialismo de los países subdesarrollados tiene
diferentes percepciones, para los clásicos del Marxismo esta no era posible pues
consideraban que al comunismo se arribaba a partir de un proceso revolucionario,
resultado del agotamiento del desarrollo contradictorio del sistema capitalista.
En otras palabras, veían el comunismo como resultado directo del desarrollo y no
como un modelo para alcanzar el desarrollo.
posibilidad de una
Cuando más llegaron a considerar la
revolución política que necesitaría finalmente una revolución
económica que no sería posible sin la participación de los centros hegemónicos del
capitalismo.
Por su parte, Lenin, en las condiciones específicas del triunfo de la
socialista en
revolución
Rusia, un país con un capitalismo monopolista de estado atrasado,
elaboró un modelo de desarrollo del socialismo alternativo a las consideraciones de
Marx y Engels. A través de este modelo cuyo contenido esencial aparece plasmado en
lo que se llamó la Nueva Política
Económica (NEP), se proponía como objetivo
alcanzar, precisamente, niveles de desarrollo económico correspondientes a un
capitalismo más desarrollado que sirviera de preámbulo a la edificación socialista.
¿Qué planteaba la NEP? (1922)
•
Reconocimiento del carácter heterogéneo de la economía de transición: socialista;
capitalista privado; capitalismo de Estado (mixto) y la pequeña producción
mercantil.
•
Reconocimiento de la necesidad del mercado y las Relaciones Monetario Mercantiles junto a la planificación como parte del mecanismo económico.
•
La cooperación como vía esencial para llegar a la socialización del trabajo y de la
producción.
Con posterioridad a esta experiencia iniciada por Lenin no se pensó ni trabajó en una
teoría de la transición al socialismo desde el subdesarrollo, las revoluciones que
sucedieron a la Revolución socialista de Octubre en lo esencial extrapolaron el modelo
eurosoviético.
En los momentos actuales de globalización neoliberal, de polarización de las riquezas
y la pobreza, de nuevos conflictos globales económicos, sociales, políticos y
ambientales la transición al socialismo desde el subdesarrollo se complejiza aun más.
Para los países subdesarrollados la necesidad de la transición al socialismo no es
13
�resultado del desarrollo, todo lo contrario, es consecuencia directa del subdesarrollo
capitalista endógeno.
Se presenta, por tanto, como un modelo particular para acceder al desarrollo,
escapando a la lógica del capital, pero sin negarlo absolutamente. Tratándose de
países con fuertes vínculos con el capital transnacional un primer paso indispensable
para alcanzar la liberación económica es la liberación nacional, que supone que los
enclaves nacionales y extranjeros fundamentales tienen que estar en concordancia
con los intereses nacionales.
La revolución en la agricultura es otro cambio estructural de significativa importancia
en muchos de estos países, entre otras cosas por un problema de justicia social con el
campesinado y también de promoción de la suficiencia alimentaria.
Llevar la liberación nacional hasta sus últimas consecuencias significa que a ella la
debe seguir la liberación social, es decir, la construcción del socialismo bajo el poder
real de los trabajadores en alianza con otros grupos y clases sociales. En realidad la
liberación social es por definición y práctica histórica una condición necesaria para
sostener y mantener la propia liberación nacional.
Por último, resulta indispensable alcanzar un nivel de igualdad y justicia al margen de
la raza, el sexo y la religión. Se trata del mejoramiento del nivel de vida material y
espiritual de la población mediante un desarrollo sostenido en educación, salud,
cultura y alimentación para todos.
A partir de la experiencia acumulada por la NEP, los aspectos positivos del modelo
eurosoviético y los imperativos de las reformas económicas promovidas en Viet Nam,
China y también en Cuba se definen un conjunto de rasgos que deben caracterizar el
desarrollo del modelo económico de la transición al socialismo desde los países
pequeños periféricos, a saber:
1) La formación de una economía mixta o heterogénea en virtud de la deformación
estructural que presentan. Aquí la propiedad estatal y el papel económico del
estado serán determinantes en la promoción del desarrollo.
2) La industrialización tendrá un carácter selectivo en función del progreso
científico–técnico, los recursos naturales disponibles y el desarrollo del mercado
interno.
3) Ayuda
y
financiamiento
externo
en
dimensiones
razonables
(el capital
extranjero es objetivamente necesario).
14
�4) Integración
a
mercados
más
amplios
desde
una
perspectiva
de
multidependencia, lo que significa alcanzar la autosustentabilidad del desarrollo
(¡la cooperación y ayuda Sur - Sur!).
5) La conjugación de la planificación y el mercado como parte del mecanismo
económico en correspondencia con el carácter heterogéneo de la economía. (la
dualidad funcional planificación – mercado tiene un carácter conflictivo y
contradictorio).
6) Establecimiento de una adecuada proporcionalidad entre la centralización y la
descentralización en la conducción de la economía y la regulación social del
desarrollo.
7) La solución a la asimetría entre la justicia social reclamada por las masas y la
eficiencia económica en toda una larga etapa de la transición extraordinaria.
8) El escenario internacional cataliza las posibilidades y limita el progreso pacífico,
normal de la transición extraordinaria.
1.4. El proceso de socialización socialista de los medios fundamentales de
producción
Por lo general, la transición desde el subdesarrollo está precedida por una etapa inicial
que no tiene un carácter socialista a partir de las medidas que se toman en ella, más
bien se enmarcan dentro de lo democrático popular o democrático – burgués.
Son tareas económicas, políticas y sociales que corresponderían al régimen burgués,
por ejemplo: la expropiación del capital extranjero y la nacionalización de las riquezas
naturales, todas ellas con la finalidad de lograr el desarrollo económico independiente
del país.
La historia ha confirmado que las tareas democrático–populares concluyen metidas de
lleno en la transición socialista por la razón de que esas transformaciones iniciales al
estar dirigidas a la solución radical del problema del desarrollo económico y social en
interés del país no pueden ser llevadas hasta el final sin el advenimiento de la etapa
socialista de desarrollo.
En este sentido, el proceso de socialización de los medios de producción comienza en
la etapa democrático–popular aunque no con un carácter socialista.
La prolongación de esta etapa está en dependencia de la amplitud y el tiempo que
requieren las transformaciones a realizar, así como del nivel de cooperación del sector
capitalista interno y la reacción externa frente a los cambios.
Hay que destacar que independientemente de la vía por la que el proletariado accede
al poder político tiene como tarea de primer orden el establecimiento del tipo
15
�socialista de economía, basado en la posesión de toda la sociedad de los medios
fundamentales de producción que estaban en manos de la burguesía y otras clases
explotadoras.
Con
el
establecimiento
de
la
propiedad
social
socialista
sobre
los
medios
fundamentales de producción (PSS/MFP) se inicia el proceso de establecimiento de las
relaciones socialistas de producción y comienza el proceso de socialización socialista.
La socialización socialista, en primer lugar, constituye un hecho político y también
jurídico, de apropiación de la propiedad privada capitalista y de otras formas de la
propiedad privada, como la terrateniente. En términos generales la construcción del
socialismo se inicia cuando el poder político pasa a la liquidación del gran capital
perteneciente a la burguesía nativa, a la vez que subordina la media y pequeña
burguesía al interés de la construcción socialista.
Al eliminar la burguesía nacional o minimizar su poder político y económico se
sobreentiende que el capital privado interno dejó de ser la alternativa histórica para el
desarrollo de las fuerzas productivas; que la explotación del hombre por el hombre
deja su lugar al control social de la gran mayoría.
Importante es destacar que la socialización socialista es impensable sin el apoyo y la
participación directa del pueblo. A lo anterior hay que añadir la voluntad política para
acometer la gran tarea de llevar adelante la construcción del socialismo si sabemos
que en las condiciones actuales además de enfrentar la resistencia de la burguesía
nacional hay que enfrentar al imperialismo.
¿Cuáles son las vías para el surgimiento de la propiedad socialista?
1. La nacionalización socialista: Significa la abolición revolucionaria de la propiedad de
las clases explotadoras y su transformación en propiedad estatal socialista.
Formas de la nacionalización socialista:
•
La confiscación sin indemnización o expropiación completa de los medios de
producción en manos de la burguesía nacional o extranjera.
•
La confiscación con indemnización de los medios expropiados y la compra (total o
parcial) por parte del estado de empresas en poder de los capitalistas.
2. La cooperación bajo diferentes variantes. Ej: empresas mixtas; concesiones
parciales de recursos, venta de materias primas a empresas capitalistas, etc y la
creación de diversos tipos
de cooperativas entre los productores privados
individuales en la esfera agrícola, comercial y otras.
16
�3. Socialización derivada: No constituye el núcleo de las transformaciones de las
transformaciones de las relaciones de propiedad. Ej: el control obrero y la
intervención estatal.
La aplicación de una u otra vía de socialización de los medios de producción depende
de las condiciones histórico-concretas y sociopolíticas de cada país cuando inicia la
construcción del socialismo.
Ahora bien, independientemente de ello, queda claro que la socialización socialista
transita de forma paulatina por diferentes etapas:
PRIMERO: Las grandes empresas, las riquezas naturales y los medios fundamentales
de transporte y comunicación.
SEGUNDO: Las medianas y pequeñas empresas capitalistas que resultan de interés
para el Estado; la parte fundamental del fondo de vivienda; construcciones
administrativas; establecimientos científicos, hospitales y otros.
Así se asegura la liquidación de la base económica de las clases explotadoras, a la vez
que se forman las bases para el paso de la economía al desarrollo socialista formando
con ello el potencial económico para el resto de las transformaciones sociales que
promueve la Revolución socialista.
Con la PSS/MFP, surgen, además de las nuevas relaciones sociales de producción,
nuevas formas organizativas de la producción social: cambia la forma de producción y
apropiación del excedente económico al igual que la distribución y circulación de la
riqueza social creada y el consumo. Finalmente la sociedad asume la labor de
coordinación, administración y control de las relaciones económicas y sociales.
Estos procesos son altamente contradictorios y de su solución depende el desarrollo
exitoso de la construcción socialista. Lo que no hizo el capitalismo tiene que hacerse
en la construcción socialista obviando los métodos capitalistas y esa gran tarea que es
el desarrollo económico hay que acompañarla con la formación de un hombre nuevo.
A la par de las transformaciones señaladas resulta inevitable la existencia de otros
tipos socioeconómicos, lo que le confiere un carácter heterogéneo a la estructura
socioeconómica de la transición al socialismo. Así podemos identificar los siguientes
tipos socioeconómicos:
•
Socialista
•
Capitalista privado
•
El capitalismo de Estado
•
La pequeña producción mercantil
17
�Esta heterogeneidad socioeconómica es la mejor confirmación de que la transición al
socialismo ha ocurrido en países atrasados del sistema capitalista mundial, y que esta
diversidad socioeconómica tiene una fundamentación objetiva y por tanto, resulta
inevitable su presencia hasta tanto resulten pivotes necesarios para el sostenimiento
del naciente socialismo.
En el proceso de consolidación y desarrollo del sector socialista de la economía de
transición es importante considerar su efecto transformador sobre la pequeña
producción mercantil (PPM). Este sector, conformado por productores individuales,
tiene un carácter dual y por tanto, requiere de una atención muy particular para su
transformación en socialista en el momento adecuado.
¿Por qué es necesario transformar la PPM?
•
La PPM no puede constituir la base económica de las nuevas relaciones sociales de
producción y por otra parte al concentrar campesinos, artesanos y pequeños
comerciantes su transformación es decisiva para el nuevo régimen social.
•
En condiciones económicas propicias la PPM puede generar relaciones capitalistas
de producción.
•
La PPM frena el desarrollo científico–técnico, por cuanto muchas veces las
tecnologías de avanzada no resulta factible aplicarlas a pequeñas extensiones de
tierra o producciones muy pequeñas.
La vía para llevar a cabo la transformación de la PPM es mediante la
cooperativización, que consiste en la agrupación de los productores individuales
para de forma colectiva organizar el proceso de trabajo, bajo los siguientes
principios:
•
Voluntariedad
•
El interés económico
•
La evolución paulatina de formas simples de cooperación (cooperación en el
consumo,
venta,
abastecimiento,
crédito,
etc)
a
formas
superiores
de
cooperación (medios de trabajo, tierras y el proceso de trabajo)
•
La ayuda por parte del Estado
•
La labor político-ideológica de esclarecimiento de las ventajas de la producción
colectiva
18
�El proceso de cooperativización es válido para la transformación socialista de la
PPM en cualquier sector de la economía donde exista, aunque históricamente ha
tomado mayor significado en el sector agropecuario.
1.5. La propiedad socialista y su lugar en el sistema de relaciones socialistas
de producción
Siendo las relaciones de propiedad socialista el núcleo del complejo sistema de
relaciones socialistas de producción que por demás se encuentran en formación y
desarrollo en la transición, resulta imprescindible partir de determinadas premisas
para lograr un acercamiento más pleno a la naturaleza y esencia de estas relaciones,
a saber:
1. Haremos abstracción del carácter multiforme de la economía de transición.
2. Estamos en presencia de un sistema de relaciones socialistas que se
encuentran en proceso
de
formación
y por tanto,
no
se
manifiestan
plenamente.
3. Las relaciones socialistas de producción no abarcan la totalidad de la economía
nacional.
¿Qué es la PSS/MFP, como categoría económica?
Expresa las relaciones que surgen entre los miembros de la sociedad con respecto a la
apropiación conjunta, la multiplicación y la utilización racional de las condiciones
materiales de la producción y de los resultados del trabajo, en función del desarrollo
libre y universal de la personalidad de cada uno.
De lo anterior se infiere que la propiedad social socialista es una relación compleja que
penetra todo el proceso de reproducción, donde un lugar decisivo corresponde a la
relación de unión directa de los productores con los medios de producción
socializados.
Esto significa que los trabajadores intervienen en la producción socializada como
propietarios colectivos, productores colectivos y directores colectivos. Las relaciones
de PSS/MFP constituyen la base o núcleo del sistema de relaciones socialistas de
producción, donde cada uno de los elementos del sistema aparece como un momento
necesario de la manifestación del contenido de la propiedad socialista.
La existencia de la propiedad socialista como una relación económica real no es
resultado automático de la apropiación de los medios fundamentales de producción
19
�por la sociedad, sino que es resultado del largo proceso de socialización efectiva de la
producción.
¿Qué papel desempeña la propiedad socialista en el sistema social?
1. Determina entre otras cosas:
•
El objetivo supremo de la producción;
•
El carácter directamente social de la producción;
•
El carácter planificado de la economía, etc.
2. Suprime el antagonismo de clases;
3. Unifica las diferentes fases de la reproducción en un proceso único con un
mismo contenido socialista;
4. Imprime un nuevo contenido a las Relaciones Monetario–Mercantiles;
5. Engendra la cooperación del trabajo a escala de toda la economía socializada.
Por otra parte, los desniveles existentes en la socialización de la producción
determinan que la propiedad social socialista tenga un carácter multiforme,
apareciendo bajo dos formas fundamentales:
•
La propiedad estatal socialista (empresas estatales)
•
La propiedad cooperativa (cooperativas)
Ambas son empresas socialistas aunque con diferentes niveles de socialización.
Estas formas de propiedad socialista se diferencian fundamentalmente por el nivel de
apropiación social. En las cooperativas la apropiación tiene un carácter limitado pues
solo se reduce a los miembros de la cooperativa.
Además de la propiedad social socialista existe la propiedad personal de los
ciudadanos como forma derivada de la primera. También hay que considerar la
propiedad mixta como una forma transicional a la propiedad socialista. Esta forma de
propiedad bajo determinadas condiciones juega un papel importante en la aceleración
del desarrollo económico.
En las condiciones actuales de Cuba, entiéndase Período Especial en Tiempo de Paz,
debemos considerar también la propiedad privada individual que ha dado lugar al
trabajo por cuenta propia, que de hecho tiene un carácter contradictorio.
20
�Dentro de todo este sistema de propiedad existente en la transición y de manera
particular dentro de las formas socialistas, la propiedad estatal desempeña un papel
rector y no solo porque la inmensa mayoría de los medios de producción se hayan en
manos del estado, sino también por su propia naturaleza.
¿Qué estructura presentan las relaciones de propiedades de Cuba en la actualidad?
•
La propiedad estatal
•
La propiedad cooperativa
•
La propiedad mixta
•
La propiedad privada individual
Si profundizamos un poco en las relaciones de propiedad socialista nos damos cuenta
que cuando hablamos de la sociedad como sujeto único de apropiación tenemos que
considerar que ese sujeto único no es un todo homogéneo sino un todo complejo
compuesto por diferentes eslabones estructurales y como consecuencia de esa
complejidad la propiedad socialista tiene un carácter contradictorio.
En cualquier sociedad, incluyendo la socialista, la situación de los productores en el
sistema de relaciones de producción se refleja en la conciencia bajo la forma de
aspiraciones y deseos que actúan como incentivos de su actividad, es decir, aparecen
como intereses económicos (para mucho constituyen la necesidad hecha conciencia).
En este sentido los intereses económicos tienen un carácter objetivo, por lo que no
pueden ser suprimidos o modificados a voluntad, ellos solo pueden cambiar cuando
cambien las relaciones de producción en las que ellos se manifiestan.
Es cierto que la propiedad social socialista sobre los medios fundamentales de
producción genera un interés económico de nuevo tipo: el interés general de toda la
sociedad, sin embargo, ello no puede evitar que en los tres niveles fundamentales de
la gestión económica socialista: el Estado, las uniones de empresas y empresas
existan intereses específicos, donde a cada nivel corresponde un tipo de interés:
Estado: ___________________________
intereses sociales.
Uniones de empresas y empresas _______ intereses colectivos.
Trabajadores ________________________ intereses individuales.
La interacción de estos intereses económicos da lugar a numerosas contradicciones,
que si bien no tienen un carácter antagónico si no son atendidas a tiempo pueden
provocar deformaciones en el funcionamiento de la economía socialista.
21
�No obstante, estos intereses constituyen un sistema, dentro del cual el papel rector
corresponde al interés social. Así y todo, la realización de uno de ellos solo es posible
mediante la realización de los demás, por cuanto se trata de intereses en tres niveles
de un mismo sujeto, el trabajador: como miembro de la sociedad, del colectivo y
como individuo.
Aunque se trata de un mismo sujeto si no existe una adecuada correlación entre los
diferentes tipos de intereses surgen contradicciones que si no son atendidas a tiempo
pueden socavar las bases del sistema socialista.
1.6. Trabajo y planificación en la economía socialista
Para comprender las peculiaridades del trabajo en el sector socialista de la economía
resulta necesario un acercamiento a la naturaleza socioeconómica del proceso de
producción. En el tomo II de El Capital, pág. 38, C. Marx afirmaba:
Cualquiera que sean las formas sociales de producción, sus factores son siempre dos: Los
medios de producción y los obreros. Pero tanto unos como otros son solamente, mientras
se hallan separados, factores potenciales de producción. Para poder producir en realidad,
tienen que combinarse. Sus distintas combinaciones distinguen las diversas épocas
económicas de la estructura social.
En la economía socialista, por cuanto existe la propiedad social socialista sobre los
medios fundamentales de producción (PSS/MFP) el productor directo y el propietario
de los medios de producción son la misma persona, por tanto la vinculación de los
trabajadores con los medios de producción tiene un carácter directo e inmediato, con
la particularidad de que no se trata de productores individuales sino de trabajadores
asociados y de medios de producción socializados. A medida que se avanza en la
construcción del socialismo se hace más evidente este vínculo.
Bajo estas nuevas condiciones los factores de la producción asumen una nueva forma
socioeconómica: los medios de producción dejan de ser capital para convertirse en
fondos productivos de la sociedad y la fuerza de trabajo deja de ser mercancía para
actuar en su forma natural de fuerza de trabajo asociada. Bajo estas nuevas formas
ambos actúan como trabajo global de la sociedad que tiene como finalidad la
satisfacción de las necesidades de todos sus miembros.
En la medida que la vinculación de la fuerza de trabajo con los medios de producción
se haga más directa como manifestación de la realización real y efectiva de la
22
�propiedad social socialista sobre los medios fundamentales de producción así se
transformará el carácter del trabajo en el sector socialista de la economía:
1. Como tendencia adquirirá un carácter libre y creador. Ej: Movimiento de
innovadores y racionalizadores, la emulación socialista.
2. También manifestará un carácter universal, que significa el derecho de todos a
obtener un empleo acorde a su capacidad y nivel de calificación, a la vez que
todos los ciudadanos aptos tienen el deber de realizar su aporte laboral en la
medida de sus posibilidades.
Reiteramos que estos rasgos solo se manifiestan como tendencia como resultado del
accionar de factores objetivos:
a) Bajo nivel de desarrollo de las fuerzas productivas por lo que no todo trabajo es
creador.
b) Limitaciones en la participación de los trabajadores en la dirección.
c) Factores internos y externos que no permiten la posibilidad de garantizar un
trabajo al nivel de calificación de cada ciudadano, incluso puede haber
desempleo (fuerza laboral de reserva).
d) Carácter directamente social. El trabajo siempre ha tenido un carácter social,
incluso en el capitalismo, aunque tiene un carácter directamente privado, su
carácter social se manifiesta indirectamente a través del mercado.
Bajo las condiciones de la PSS/MFP por cuanto la organización planificada de la
producción permite la posibilidad de vincular directamente la producción con las
necesidades sociales en el proceso mismo de la producción, el trabajo adquiere un
carácter directamente social. No es necesaria la intervención del mercado para
evidenciar el carácter social del trabajo.
Sin embargo, los desniveles existentes en la socialización real de la producción, visible
en la diversidad de la propiedad socialista; las diferencias socioeconómicas en el
trabajo y de desigualdades en las condiciones técnicas de producción de las empresas
socialistas, determinan la necesidad de utilizar relaciones económicas indirectas
(Relaciones Monetario – Mercantiles) como única vía posible de realización de los
intereses económicos.
Lo anterior pone de manifiesto que en la economía de la transición está presente una
profunda contradicción entre el carácter directamente social del trabajo y la necesidad
23
�de vínculos indirectos entre los productores por medio del mercado. De hecho
estamos hablando, por un lado del carácter planificado de la economía y por el otro
lado de su carácter mercantil.
A pesar de ello hay que tomar en consideración lo siguiente: el establecimiento de la
PSS/MFP y la formación del sector socialista de la economía determina el surgimiento
de un nuevo modo de regulación social de la economía: La regulación planificada,
donde lo cualitativamente nuevo es que esa regulación se realiza por la sociedad y en
interés de todos sus miembros.
Al convertirse la sociedad en sujeto único de la propiedad sobre los medios
fundamentales de producción surge la posibilidad y la necesidad de la regulación
planificada de la economía por la sociedad y en interés de todos.
¿Qué entender por regulación planificada de la economía?
Es la regulación por toda la sociedad, como propietaria de los medios fundamentales
de producción, de la producción social sobre la base de la organización del trabajo y
de sus resultados en beneficio de todos.
La peculiaridad más importante y decisiva de la regulación planificada radica en su
tendencia a la superación de la espontaneidad en la producción y su sometimiento
creciente al dominio, dirección y control directos por la sociedad en pleno. No obstante
en la transición al socialismo la regulación planificada tiene sus limitaciones objetivas.
Así y todo destacamos que el desarrollo planificado es la forma más general del
funcionamiento de las relaciones de propiedad de todo el pueblo y se manifiesta como
una ley: LEY DE LA REGULACIÓN PLANIFICADA DE LA ECONOMÍA SOCIALISTA.
Su esencia radica en la necesidad del establecimiento y el mantenimiento consciente
de la proporcionalidad entre las distintas esferas y ramas de la economía.
Esta proporcionalidad constituye una ley natural, general del desarrollo social. En este
sentido la ley de la regulación planificada es la forma particular en que la ley general
de la proporcionalidad actúa en las condiciones de la economía socialista.
Las proporciones de la economía socialista no son fijas e inmutables, constituyen un
sistema que se modifica bajo la influencia del desarrollo de las fuerzas productivas, Ej:
proporciones intrarramales, territoriales y generales (proporciones entre la producción
y el consumo; entre la acumulación y el consumo).
En la transición
extraordinaria al socialismo están presentes desproporciones que
obstaculizan el desarrollo autosostenido de la economía, de ahí que resulta necesaria
la superación de esas desproporciones mediante el proceso de industrialización.
24
�1.7. Las Relaciones Monetario–Mercantiles en la transición al Socialismo
Acerca del papel y lugar de las RMM en la economía socialista existen diversas
posiciones tanto en la teoría como en la práctica de la construcción del socialismo.
Por un lado, están aquellos que niegan estas relaciones y por tanto, las consideran
ajenas y opuestas al socialismo y por otro lado, están los que la consideran como el
regulador principal de la economía socialista. ¿De qué lado está la razón?
Los primeros parten del criterio de que el establecimiento de la PSS/MFP condiciona la
existencia de relaciones directamente sociales y por tanto, incompatibles con las
Relaciones Monetario–Mercantiles (RMM), las cuales mediatizan estas relaciones por lo
que su empleo se interpreta como una copia mecánica de los métodos burgueses de
dirección. En la práctica esta posición significa la negación de la necesidad de estas
relaciones en el desarrollo de la economía socialista.
El segundo punto de vista parte de la realidad de la existencia de las RMM en la
economía socialista y su utilización, llegando a la conclusión de que si estas relaciones
existen entonces el reconocimiento social del trabajo y de sus resultados no pueden
efectuarse directamente de antemano, sino por mediación de las RMM. En este caso
se absolutizan los elementos positivos que se contienen en su uso. La expresión más
elevada de este enfoque es el llamado socialismo de mercado.
Lo cierto es que en ambas posiciones la contradicción se resuelve desde el punto de
vista lógico – formal, eliminando uno de los contrarios y en consecuencia la
contradicción. El caso es que no existe, desde el punto de vista dialéctico la unidad
“no contradictoria”.
¿Por qué las RMM tienen una existencia objetiva en el sector socialista de la
economía?. ¿Por qué surgen las RMM?
Su base material es la división social del trabajo (DST), que conlleva a la
especialización de los productores.
La causa principal es el aislamiento económico de los productores.
¿Están presentes en el sector socialista de la economía esas condiciones?
Veamos:
La DST no solo existe sino que se profundiza y desarrolla, Ej:
•
La aparición de nuevas empresas y ramas de la economía.
•
La especialización de los productores.
25
�Sin embargo, esto no es suficiente. ¿Qué sucede con el aislamiento económico de los
productores?, ¿desaparece?. No!!... asume
un carácter relativo en virtud de la
existencia de la PSS/MFP. Este aislamiento debe su existencia al insuficiente grado de
desarrollo de la propiedad social y del trabajo directamente social.
Lo primero se manifiesta en la existencia de dos formas de PSS/MFP. Incluso, la
estatal, que es la más desarrollada no garantiza la socialización plena de la producción
socialista, lo que se manifiesta, por ejemplo, en que no logra la identificación plena de
los intereses económicos, ni elimina las diferencias socioeconómicas del trabajo (físico
- intelectual; industrial – agrícola; calificado – no calificado)
Por otra parte cada empresa posee determinado nivel y estructura de su equipamiento
técnico productivo, así como habilidades y calificación de sus obreros lo cual propicia
diferentes niveles de productividad del trabajo y por tanto, la necesidad de encontrar
un denominador común para intercambiar sus productos y este es el valor.
Todo lo anterior sustenta la necesidad objetiva de las RMM en el sector socialista de la
economía de transición, conformando una unidad contradictoria.
Sin embargo, es necesario hacer una reflexión importante, la producción mercantil
tiene su propio contenido, que se refleja en categorías económicas tales como: valor,
precio, costo, ganancia, etc. Este contenido se ve permeado por el carácter de las
relaciones de producción dominantes. Así en el capitalismo a las categorías anteriores
se suman otras como: capital, plusvalía, superpoblación relativa, etc.
Al pasar al socialismo, las RMM se despojan de ese contenido capitalista y asumen un
nuevo contenido:
•
Actúan en los marcos de la PSS/MFP, por lo que no sirven de medio de
explotación.
•
No tienen un carácter general (no todo asume la forma de mercancía).
•
Tienen un carácter estable por cuanto actúan en una economía planificada.
•
Se subordinan a las leyes económicas del socialismo.
La existencia de las RMM presupone la existencia y la acción de la ley del valor
como ley económica objetiva de la estructura socialista. Esto presupone que el
intercambio de los productos se realice sobre la base del valor, es decir, en
correspondencia con los gastos de trabajo socialmente necesario (GTSN), los
cuales se forman bajo la acción reguladora del Estado.
26
�En este sentido la ley del valor cumple determinadas funciones:
•
Determinar los GTSN aún antes de la realización del producto.
•
Estimular el desarrollo y la aplicación del progreso científico técnico a la
producción.
•
Diferenciación de los ingresos de las empresas en correspondencia con sus
gastos individuales y los GTSN.
Con respecto a los demás tipos socioeconómicos presentes en la transición estos
desarrollan su actividad sobre la base de las RMM, solo que la presencia del sector
socialista limita la espontaneidad de estas relaciones por cuanto el Estado regula las
actividades que se realizan en estos sectores, subordinándolos a las relaciones
socialistas de producción, fuerza motriz del desarrollo. Entonces la alternativa es
demostrar la necesidad objetiva de la existencia de la unidad de dos contrarios: las
relaciones directamente sociales y las RMM.
1.8. Las relaciones de distribución en el sector socialista de la economía
multisectorial del Período de transición
El análisis de las relaciones de distribución en el sector socialista de la economía de la
multisectorial del período de tránsito requiere la consideración de varios aspectos muy
importantes para fijar los límites del análisis, a saber:
•
En el sector socialista de la economía se puede identificar la presencia de todo un
sistema de relaciones de distribución: la distribución de los medios de producción y
la fuerza de trabajo entre las distintas ramas de la economía; La distribución de los
medios de producción entre los diferentes individuos; La distribución del fondo de
bienes de consumo creado por la sociedad.
•
Las relaciones de distribución aunque dependen de la producción ejerce una
influencia activa sobre esta, aunque no llega a asumir una existencia
independiente.
•
El carácter multisectorial de la economía de transición determina la existencia
de diversas formas de distribución, incluyendo formas no socialistas.
•
Las relaciones de distribución socialistas se van formando en el tránsito,
sustentada en la PSS/MFP y deben conllevar paulatinamente a la reducción del
grado de diferenciación en los niveles de vida de los trabajadores.
27
�De lo anterior se desprende que a cada modo de producción corresponde una
forma específica de distribución, resultado del carácter de las relaciones de
producción existentes.
La existencia de la PSS/MFP implica que toda la producción es patrimonio de la
sociedad por tanto se destina a la satisfacción de las necesidades de sus miembros,
lo anterior presupone que las relaciones de distribución socialistas cumplen
determinadas funciones, a saber:
•
Lograr la participación de todos los miembros de la sociedad con capacidad
laboral en la producción social.
•
Desarrollar el máximo de interés social, colectivo y personal por los resultados
del trabajo.
•
Garantizar la reproducción de la fuerza de trabajo con la calificación general
necesaria.
•
Sostenimiento
de
los
miembros
de
la
sociedad
incapacitados
total
o
parcialmente para el trabajo.
En correspondencia con estas funciones generales y el nivel de desarrollo
alcanzado por las fuerzas productivas y las relaciones socialistas de producción
existen dos formas de distribución:
•
La distribución con arreglo al trabajo (DAT)
•
La distribución mediante los fondos sociales de consumo (FSC)
Veamos cada una de ellas.
La Distribución con Arreglo al Trabajo:
La existencia de la PSS/MFP determina que entre los productores socialistas exista
igualdad en cuanto a la apropiación de los resultados de la producción, lo anterior
presupone, entonces, que la distribución se haga en correspondencia con las
necesidades de cada individuo. Pero …. ¿Sucede realmente así?
Lo cierto es que ni en la construcción del socialismo, ni en la fase socialista de
desarrollo de la sociedad esto será posible. Carlos Marx en su trabajo “Crítica al
Programa de Gotha” y posteriormente Lenin el “El Estado y la Revolución”
argumentaron científicamente porqué tanto en la transición como en el socialismo
la forma fundamental de distribución debe ser con arreglo al trabajo aportado por
28
�cada miembro de la sociedad y no en correspondencia con las necesidades de cada
individuo.
¿Por qué la necesidad objetiva de la DAT?
1. El nivel relativamente bajo de desarrollo de las fuerzas productivas, que
se
manifiesta en:
•
El volumen de la producción y los servicios disponibles no permite un
nivel de consumo igual y elevado para todos los miembros de la sociedad.
•
Las diferencias técnico – productivas de las entidades económicas unidas
a las diferencias en las capacidades de los trabajadores se traduce
también en un aporte diferenciado.
2. Las diferencias socioeconómicas del trabajo y el hecho de que este no
constituye la necesidad vital para la mayoría de los individuos exige su
estimulación.
¿Qué podría suceder si no se toman en consideración estas realidades?
Inevitablemente se produciría un desestímulo a la elevación de las capacidades
laborales y al propio aporte en el proceso de la producción, constituyéndose en un
freno al desarrollo de las fuerzas productivas y por tanto a una disminución de la
producción y finalmente se estanca el desarrollo.
La DAT no es una alternativa a elección voluntaria por los hombres sino que
objetivamente está determinado por el propio desarrollo, manifestándose como ley
económica específica del socialismo: La distribución con arreglo a la cantidad y
calidad del trabajo aportado.
Por cantidad de trabajo se entiende el tiempo de trabajo y la intensidad del mismo.
La calidad del trabajo se mide por: la complejidad del trabajo; el nivel de
calificación de la fuerza de trabajo, las condiciones en que se realiza el mismo y su
importancia social.
El contenido de esta ley radica en que la medida del trabajo aportado en la
producción se presenta a la vez como medida de la distribución de la parte básica
del fondo de consumo, negando por su naturaleza todo ingreso que no provenga
del trabajo. Por tanto, la manifestación de la ley será más plena en la medida que
el nivel de consumo de cada cual se corresponda con el aporte individual de trabajo
y este último se materialice en resultados concretos.
29
�Otro momento importante es que la ley de la DAT como mediadora entre la
producción y el consumo, pierde todo sentido si el mercado no garantiza los medios
de consumo que permitan la correspondencia entre la medida de trabajo y la
medida de consumo.
Lo anterior presupone que en la DAT no solo es necesario considerar la medida de
trabajo (cantidad y calidad del trabajo) sino también la medida de valor dado en el
resultado final del trabajo, en un producto listo para el consumo.
De lo que se trata es de lograr una combinación acertada entre cantidad, calidad y
resultado final del trabajo.
El principio de la DAT se materializa a través de un sistema de formas económicas
que constituyen el pago por el trabajo. Esas formas son: el salario; las primas; los
premios, así como la remuneración por el trabajo en las cooperativas, de ellas la
forma principal es el salario, pero, ¿Qué es el salario?
En el sector socialista de la economía representa la expresión monetaria de la parte
del producto social que se destina al consumo personal de los trabajadores
ocupados en la esfera de la producción material, en correspondencia con la
cantidad, calidad y resultado final del trabajo aportado.
En este sentido el salario está llamado a cumplir las siguientes funciones:
•
Reproductiva
•
Estimulativa
•
Valorativa
•
Social
Resulta evidente que la DAT por sí sola no puede cumplir con todas las funciones
de las relaciones de distribución en el socialismo, por lo que resulta necesario
acudir a otra vía, a través de los Fondos Sociales de Consumo (FSC), que
constituyen aquella parte del producto social que el estado socialista destina a
satisfacer las necesidades de los miembros de la sociedad en forma gratuita o
ventajosa.
La fuente fundamental para el financiamiento de los FSC es el presupuesto del
estado y están integrados por el conjunto de gastos en: educación, salud, deporte
y cultura física; seguridad social y asistencia social; servicios comunales y algunos
gastos en la cultura; etc.
30
�A su vez lo FSC asumen diversas formas:
•
Servicios gratuitos a la población;
•
Monetaria (seguridad social; estipendio estudiantil; algunos elementos de la
asistencia social y otros);
•
Especie (viviendas y artículos del hogar a desamparados; medicamentos
gratuitos, etc.);
•
Subvenciones
estatales
(pagos
en
condiciones
ventajosas,
ej:
círculos
infantiles).
De lo anterior se infiere que los FSC no se distribuyen en lo fundamental en
dependencia del trabajo aportado, o sea, no lo reciben en condición de trabajador,
sino como miembro de la sociedad.
Por tanto, su esencia radica en su aporte a la eliminación de las diferencias
socioeconómicas entre los trabajadores, resultado de la utilización desigual de los
medios de producción y por las diversas situaciones familiares.
Por otra parte la existencia de otros tipos socioeconómicos y en consecuencia otras
formas de distribución, realzan el papel de los FSC por lo que permiten frenar la
incidencia negativa de esas formas no socialistas.
Lo anterior no niega que en el desarrollo de los FSC existan contradicciones, a
saber:
•
Contradicciones objetivas entre los FSC y la DAT: se manifiesta cuando no se
establece la necesaria correspondencia entre ambas.
•
Contradicciones al interior de los FSC: se generan por el desarrollo no armónico
de los elementos que lo integran, lo que afecta el nivel de vida de la población,
por otra parte, por todo un conjunto de factores objetivos y subjetivos que
hacen que la distribución y uso de estos fondos sea desigual entre diferentes
grupos sociales y regiones del país.
A pesar de ello y en sentido general los FSC cumplen dos funciones fundamentales:
•
Ayudar al alcance de la correlación óptima entre la medida del trabajo y la
medida del consumo.
31
�•
Aportar a la eliminación de las diferencias socioeconómicas entre los grupos
sociales y entre las regiones y territorios del país.
La distribución en el socialismo no solo se lleva a cabo a través de la ley de la DAT,
sino también por medio de la ley de la distribución de aquellos bienes y servicios cuya
satisfacción no es efectiva, ni en lo económico, ni en lo social, hacerla depender del
trabajo aportado.
32
�TEMA II
EL MECANISMO DE FUNCIONAMIENTO DE LA ECONOMÍA EN LA
CONSTRUCCIÓN DEL SOCIALISMO
El proceso de conformación y desarrollo de las nuevas relaciones socialistas de
producción implica organizar y dirigir conscientemente la economía a través del
mecanismo económico.
Ese mecanismo económico en la transición está conformado por las formas, normas,
instituciones y palancas económicas en la dirección, planificación, estimulación y
organización de la producción social capaz de materializar las transformaciones
económicas del Período de Tránsito.
2.1. Esencia, estructura y funciones del mecanismo económico
Al analizar los diferentes momentos, estructuras y relaciones que están presentes en
la construcción del socialismo quedó establecido que aunque este proceso está regido
por leyes económicas objetivas resulta imprescindible la acción consciente del factor
subjetivo (los individuos), lo cual presupone la existencia de un mecanismo mediante
el cual se materializa el accionar del factor subjetivo.
Para tener una clara comprensión del contenido del mecanismo económico es
necesario
distinguir
en
el
sistema
de
relaciones
de
producción
dos
niveles
fundamentales:
•
Las relaciones socioeconómicas (relaciones esenciales de un primer nivel); ej: Las
relaciones de PSS/MFP.
•
Las relaciones económico–organizativas (son relaciones de un segundo nivel y
tienen una manifestación más concreta); ej: las relaciones de planificación.
Estas últimas relaciones conforman el mecanismo económico (ME).
33
�En el ME no solo confluyen las relaciones antes mencionadas, también están aquellas
relaciones superestructurales que sirven a la organización y funcionamiento de la vida
económica, ej: relaciones jurídicas, políticas, ideológicas y socio psicológicas.
Por otra parte, el ME en la construcción del socialismo incluye también las relaciones
económico–organizativas y superestructurales que corresponden a los demás tipos
socioeconómicos presentes en la transición. Por tanto, la categoría ME integra
orgánicamente en un único sistema de relaciones los distintos tipos socioeconómicos
y los aspectos de orden objetivo y subjetivo.
Este sistema de relaciones constituye el modo de organización de la vida económica,
de regulación del proceso de producción, lo que a su vez permite la consolidación de
las relaciones de producción socialistas y la coordinación de los intereses económicos
con la primacía del interés social.
El ME en la construcción del socialismo como categoría económica representa el
sistema de relaciones sociales de producción y de la superestructura que aparecen
como formas y métodos por medio de las cuales se lleva a cabo la organización,
regulación y funcionamiento planificado de la producción con el objetivo de asegurar
el afianzamiento de las relaciones socialistas de producción.
Todos los elementos señalados anteriormente que constituyen el contenido del ME
determinan su estructura, dando lugar a un sistema orgánico constituido por
diferentes bloques o subsistemas estrechamente vinculados entre sí, los que a su vez
contienen otros elementos.
34
�ESTRUCTURA DEL MECANISMO ECONÓMICO
Relaciones económico-organizativas
Relaciones de la superestructura
La planificación
Relaciones políticas
La dirección de la economía nacional y sus
Relaciones jurídicas
métodos
Las
formas
de
organización
de
la
Relaciones ideológicas
producción a nivel de la economía nacional
y sus eslabones
El
sistema
mercantil
y
de
precio,
monetaria,
la
el
circulación
sistema
Relaciones sociopsicológicas
de
finanzas y de créditos
El
conjunto
de
palancas
y
estímulos
Otras relaciones
económicos
De esos elementos la planificación es el eslabón central del ME. Precisamente en la
planificación se pone de manifiesto, de un modo claro, la naturaleza directamente
social de la producción socialista.
La dirección abarca toda la estructura heterogénea que existe en la construcción del
socialismo y en ese sentido amplio se define como la influencia consciente de los
sujetos sobre la economía.
Siendo la unidad de los diversos aspectos que confluyen en el desarrollo de la
sociedad socialista, el ME está llamado a cumplir determinada funciones:
Asegurar la correspondencia dinámica entre el nivel de desarrollo de las fuerzas
productivas y el carácter y nivel de las relaciones de producción.
Asegurar el desarrollo incesante de la producción y la utilización efectiva del
progreso científico–técnico.
Garantizar adecuadamente la realización socioeconómica de la PSS/MFP y con
ello el triunfo del sector socialista de la economía.
Lograr la utilización consciente y efectiva de las leyes económicas objetivas del
socialismo, que permita la conjugación eficaz del sistema de intereses
económicos.
35
� Posibilitar la consecución de los objetivos y la realización de las tareas
planteadas por la política económica del partido.
Aquí se pone de manifiesto la interrelación que se establece entre la economía y la
política.
Siempre se ha dicho que la economía es primaria respecto a la política, pero esto es
desde el punto de vista de su génesis, ya que desde el punto de vista de su
funcionamiento la política tiene primacía sobre la economía.
Entre todas estas funciones existe una estrecha unidad y en la práctica se condicionan
mutuamente.
El ME en la construcción del socialismo ejerce su influencia transformadora sobre los
demás tipos socioeconómicos presentes en la transición, pero esto solamente es
posible mediante su perfeccionamiento sistemático y continuo, incluyendo sus
eslabones estructurales.
2.2. La construcción del socialismo en Cuba. Momentos significativos
Aunque no existe un criterio único en cuanto a identificar las etapas por la que ha
transitado la construcción del socialismo en Cuba y diferentes autores distinguen
etapas diferentes, lo cierto es que todas ellas resaltan los momentos más distintivos
de este proceso desde 1959 hasta la actualidad.
Convencionalmente algunos autores identifican tres etapas en el proceso de la
construcción del socialismo en Cuba a partir del momento en que se considera que
como resultado de la nacionalización de la propiedad sobre los medios fundamentales
de producción la Revolución ha transitado por una etapa de supervivencia y se
encuentra apta para concebir un proyecto integral para avanzar hacia el socialismo:
Primera Etapa (1961 – 1970): El primer proyecto de desarrollo integral.
Segunda Etapa (1975 – 1990): Institucionalización y Rectificación.
Tercera Etapa (1990 – Actualidad): Resistencia y Perfeccionamiento
36
�Veamos cada una de esas etapas:
PRIMERA ETAPA (1961 – 1970): EL PRIMER PROYECTO DE DESARROLLO
INTEGRAL
Principales rasgos:
•
Sistemáticas agresiones económicas, políticas, militares, diplomáticas y culturales
del imperialismo.
•
Poca experiencia de la dirección del país para asumir la conducción económica.
•
Negación del uso de las RMM en la estrategia económica.
•
Prevalencia de concepciones idealistas en la construcción del socialismo.
•
Tendencias voluntaristas al desconocer las leyes económicas objetivas en la
construcción del socialismo. Ej: La ofensiva revolucionaria de 1968, mediante la
cual fue socializada la PPM con el objetivo principal de eliminar las raíces
económicas e ideológicas del sistema mercantil.
•
Como aspectos positivos a destacar, la presencia de conceptos importantes de la
dirección de la economía en el socialismo tales como: La PSS/MFP; la necesidad de
la dirección científica de la sociedad; la necesidad de la planificación y del papel del
estado en la dirección económica.
En cuanto a la dirección de la economía
entre 1961 y 1965 funcionaron dos
sistemas: El Finaciamiento Presupuestario en la Industria y el Cálculo Económico
en la Agricultura. El primero se basaba en una alta centralización de la economía,
lo que facilitaba, en aquellas condiciones, una mayor racionalización en la
utilización de los recursos disponibles y de los pocos especialistas existentes, la
creación
de
grandes
empresas, desarrollar
un
mejor
control del proceso
inversionista, la superación de la fuerza de trabajo, un mejor y más rápido
desarrollo de la cooperación y combinación del trabajo social y la producción, un
mejor control y utilización del sector externo de la economía.
Por su parte el cálculo económico resultaba un sistema menos centralizado,
brindaba más libertad de acción a las empresas agrícolas a la vez que estimulaba
el uso de resortes económicos en la gestión de las entidades que lo aplicaban. Las
diferencias entre ambos sistemas estaban relacionadas con:
1. Papel de la ley del valor en el Socialismo
2. Las funciones y espacios económicos entre el mercado y la planificación
37
�3. La ganancia o el costo de producción para medir la eficiencia económica
4. La mayor o menor autonomía empresarial y si debían existir o no relaciones
mercantiles entre las empresas
5. Papel de los estímulos materiales y morales
La zafra de los 10 millones de toneladas métricas de azúcar en 1970 y su fracaso
marcó el fin de esta etapa y el inicio de un período de rectificación y reflexión que
tuvo su punto culminante en el I Congreso del PCC en el1975, dando inicio a la
segunda etapa.
Entre los años 1970-1975, se produce el proceso de preparación de condiciones para
implantar el Sistema de Dirección y Planificación de la Economía (SDPE), este formaba
parte, junto a la nueva División Política Administrativa y la creación de los Órganos del
Poder Popular, del proceso de institucionalización del país, elementos que en sí
mismos representan momentos de radical descentralización de funciones, facultades y
responsabilidades.
2DA ETAPA (1975 – 1990) INSTITUCIONALIZACIÓN Y RECTIFICACIÓN:
Dentro de los rasgos distintivos de esta etapa están:
•
Se
introducen
medidas
organizativas
para
promover
conscientemente
la
construcción del socialismo dejando a un lado el idealismo y el voluntarismo
precedentes.
•
Se adoptó una concepción sistemática para la construcción del socialismo, que
partía de un sistema integral de funcionamiento económico, político y social.
•
Se introduce un nuevo sistema de dirección y planificación de la economía y otras
medidas
tomadas
de
las
experiencias
de
los
países
socialistas,
que
en
determinados casos no fueron objeto de una asimilación crítica.
•
Reconocimiento del uso de las RMM y demás categorías económicas y mercantiles.
Entre otras cosas se aplicó la Reforma General de Salarios; se incentivó la
actividad económica individual y se estableció el mercado libre campesino.
•
Se alcanzaron resultados importantes en la economía. En el período 1975 – 1985
se duplicó el Producto Social Global; creció el sector industrial.
•
Se aplicó una nueva división político–administrativa.
•
Se aprobó una nueva Constitución para el país.
38
�Negativos:
•
No se consolidaron las bases para el desarrollo futuro.
•
Se produjo un déficit crónico de divisas.
•
Burocratización de las estructuras económicas.
•
Desarrollo de tendencias negativas en la labor administrativa y de dirección.
•
Uso inadecuado de la estimulación material y monetaria.
•
Aparición del intermediario en el mercado libre campesino.
•
Incremento de la actividad económica delictiva.
•
Absolutización del papel de los mecanismos económicos en la construcción de la
nueva sociedad.
Las deficiencias en la elaboración concreta de las medidas económicas, jurídicas y
•
políticas para desarrollar el proceso de institucionalización.
Estos dos últimos aspectos fueron factores básicos para el desarrollo en todas las
esferas de las tendencias negativas (en lo económico, lo social y lo político–
ideológico).
La complejidad de los errores y tendencias negativas necesitaron de un tiempo
relativamente prolongado para solucionar los problemas acumulados.
Período 1986 – 1990: Rectificación de errores y tendencias negativas
La rectificación en su esencia más profunda significó una ruptura con el modelo de
dirección económica que se copió de otros países socialistas, pero al mismo tiempo
fue una alternativa socialista a las dificultades que se presentaron en la construcción
del socialismo.
La rectificación tuvo que enfrentar al mismo tiempo cuestiones importantes:
•
Desmontar el mecanismo de dirección existente en el Sistema de Dirección y
Planificación de la Economía (SDPE).
•
El nuevo mecanismo económico en gestación por su contenido socialista tenía
definiciones diferentes con respecto a la rectificación realizada en otros países
socialistas.
•
La necesidad de crear y poner en práctica un nuevo sistema de dirección capaz de
sustituir al antiguo SDPE.
39
�En este período se incorporaron un grupo de medidas dirigidas a introducir
modificaciones en el sistema empresarial, nuevas formas de organización del trabajo y
la producción: los contingentes, reaparición de las microbrigadas y las experiencias
desarrolladas en las empresas de las FAR.
Los cambios económicos introducidos no lograron subvertir la disminución de los
niveles de eficiencia. La reducción de los ritmos de crecimiento económico estuvo
vinculada al agotamiento del modelo extensivo del SDPE, que acumuló sus efectos y
los
proyectó
hacia
años
posteriores.
Se
adicionó
la
desfavorable
coyuntura
internacional, que limitó el acceso a la divisa.
El hecho de avanzar por camino no trillado y a cuenta de la experiencia propia planteó
la necesidad de rectificar errores en la propia rectificación por lo que el accionar del
factor subjetivo es vital y las transformaciones al nivel de conciencia no se presenta
de una vez y para siempre, sino que requiere un proceso de asimilación de lo nuevo
para luego actuar con arreglos a esos cambios.
Si tomamos como elemento central del modelo de desarrollo la PSS/MFP entonces en
estas dos etapas analizadas identificamos un único modelo que se caracterizó, entre
otras cosas, por:
Una propiedad estatal mayormente monopólica. El 90 % de los MP estaban
en manos del estado e igual proporción de la ocupación estaba en el sector
estatal.
La planificación se encontraba altamente centralizada y funcionaba a base
de balances materiales y la organización uniforme de ramas y empresas.
Un consumo personal uniforme y proveniente, en lo fundamental, de
medidas redistributivas.
Desempeño pasivo de las RMM.
TERCERA ETAPA (1990 – ACTUALIDAD): RESISTENCIA Y
PERFECCIONAMIENTO
1990 – 1993. Inicio del Período Especial en tiempo de paz. Causas y
estrategia para su solución
A partir del año 1986 el país
entró en un proceso de perfeccionamiento de la
sociedad, con énfasis en la economía y en el sistema
de dirección económica en
40
�particular, como resultado de los errores cometidos y las tendencias negativas que
estaban tomando fuerza.
No se trataba solo del aspecto subjetivo, además de esas dificultades la situación
existente era reflejo del agotamiento del modelo de desarrollo socioeconómico
implementado y su
manifestación más clara era el bajo ritmo de crecimiento
económico.
Precisamente en la búsqueda de solución a estos problemas internos sobrevienen los
acontecimientos que a partir del año 1989 comienzan a desarrollarse en el
desaparecido campo Socialista de Europa Oriental y la Unión Soviética, originando con
ello una situación mucho más compleja para el país dando inicio a una crisis muy
particular que identificamos como Período Especial en tiempo de paz.
La ruptura del Período Especial con la rectificación se expresa, en que las causas que
le dieron origen a ambos procesos son distintas. La rectificación estuvo determinada
fundamentalmente por problemas subjetivos en la sociedad que con las fuerzas
internas se provocó un viraje con respecto al modelo anterior. La causa del periodo
especial es, por su esencia, objetiva, no dependió del país, se produjo fuera de su
entorno.
¿Cuáles fueron las causas?
•
Paralización del comercio con los países de Europa oriental. En enero de 1992 no
había a quién vender más de cuatro millones de toneladas de azúcar. Tampoco
compradores para más de 30 mil toneladas de níquel.
•
Reducción de la capacidad de compra en la URSS, reducción de los créditos de ese
país. Si en el año 1991 el país recibió crédito por valor de 1000 millones de
dólares, ya en 1992 no recibió ningún crédito.
•
Reducción del 50 % de las importaciones. El país no contaba con proveedores de
combustibles, alimentos, maquinarias, equipos de transporte, piezas de repuesto y
otros materiales.
En 1993 el Producto Interno Bruto (PIB) de Cuba había descendido hasta 12 776
millones de pesos, que significó una caída del 35 % con respecto a 1989.
A partir del último trimestre de 1990 se asume la primera fase del Período Especial.
¿Cuál fue la estrategia?
Concentrar los esfuerzos y recursos disponibles en un conjunto de programas de
máxima prioridad e inevitablemente restringir de forma organizada y justa los niveles
de consumo de la población y de actividad de la economía en esferas muy diversas.
41
�Objetivo supremo: salvar la Patria, la Revolución y el Socialismo, continuar
avanzando en el proceso de rectificación en las condiciones del período especial,
alcanzar la independencia económica y seguir adelante en la construcción de la
sociedad socialista sobre la base de concepciones autóctonas y respuestas acorde a
las realidades cubanas.
Las principales direcciones o programas para enfrentar el período especial fueron
plasmadas en la Resolución Económica del IV Congreso Del PCC, celebrado en 1992
en Santiago de Cuba.
¿Cuáles fueron esos programas?
•
El programa alimentario
•
Potenciar la industria médico-farmacéutica
•
Desarrollo del turismo
•
Desarrollo científico-tecnológico en función de la producción, la defensa y los
servicios
•
Diversificación de las exportaciones y reducción de las importaciones
•
Estímulo a la inversión extranjera
•
Lograr la costeabilidad conjuntamente con el autofinanciamiento en divisas
convertibles
•
Cooperación entre empresas y entidades
•
Uso racional óptimo programado de los recursos
•
Adecuada política informativa
•
Atención priorizada al hombre
•
Enfrentamiento a la indisciplina laboral
•
Promover nuevos mecanismos de dirección económica
•
La planificación como instrumento esencial de la dirección económica del país
•
El saneamiento de la economía interna
•
El reordenamiento del comercio exterior
•
Soluciones a la deuda externa del país.
•
Reorganización de los aparatos de la administración central del estado y de la
administración territorial.
Esta estrategia planteada en el IV congreso del PCC fue enriquecida por los debates
del V Congreso del PCC en 1997, mostrando con ello su carácter flexible, adecuándose
a la situación del entorno internacional, la intensificación del bloqueo, de la situación
política y social internas. Los Lineamientos de la Política Económica y Social aprobada
42
�por el VI Congreso del PCC, celebrado en 2011, marcaron un nuevo ritmo
transformaciones en el proceso de ajustes al modelo de desarrollo que permita
alcanzar en un plazo prudencial las condiciones de un socialismo próspero y
sostenible.
El Sistema de Perfeccionamiento Empresarial Cubano. Rasgos y principios
La teoría y la práctica de la construcción del socialismo en Cuba ponen en evidencia
que desde sus inicios este proceso se ha caracterizado por la búsqueda sistemática de
los métodos adecuados para alcanzar el fin supremo de la Revolución.
Uno de los aspectos más sensibles está relacionado con los sistemas y métodos de
dirección económica.
El inicio del Período Especial planteó la necesidad de realizar todo un conjunto de
transformaciones en la esfera económica que permitiera al país resistir, frenar la caída
de la economía nacional y comenzar un proceso de recuperación que hiciera que las
empresas, apoyándose fundamentalmente en sus propios esfuerzos y en condiciones
de eficiencia y competitividad, lograran la reinserción en la economía mundial
manteniendo su esencia socialista.
Es en este contexto donde el sistema empresarial cubano fue modificando su
funcionamiento hasta llegar a tener un carácter sistémico. El perfeccionamiento
empresarial es el cambio más trascendental en el ámbito de la economía promovido
por el gobierno cubano.
¿Qué es el Sistema de Perfeccionamiento Empresarial?
Es el conjunto de principios, normas, procedimientos y acciones de carácter técnico–
administrativo, económico y político–ideológico para la gestión eficiente de la empresa
estatal socialista, sobre la base de otorgarle las facultades administrativas y lograr el
desarrollo de la iniciativa, la creatividad y la responsabilidad de todos los jefes y
trabajadores en interés de la empresa y de la sociedad.
¿Cuál es el objetivo del sistema?
Incrementar al máximo la eficiencia y competitividad de la empresa en busca de un
mayor aporte a la sociedad. Al respecto en la Resolución Económica del V Congreso
del PCC, se vierten algunos conceptos que resultan esenciales para comprender estos
cambios. «…se deberá continuar el completamiento de las transformaciones de
manera sistémica, mediante el reordenamiento organizativo y de las facultades que
progresivamente se otorguen a las empresas y teniendo como definición que su
principal misión es incrementar el aporte a la sociedad». (Resolución Económica del V
Congreso del PCC. Editora Política, La Habana, 1997, pág. 28)
43
�Más adelante se plantea: «...los cambios estarán encaminados a mantener la
preeminencia de la propiedad estatal socialista sobre la base de llevar la empresa
estatal a un nivel de eficiencia superior en comparación con otras formas de
propiedad, como elemento consustancial al socialismo». Ibidem, pág. 28.
Finalmente se puntualiza que «como parte de los fundamentos de la política
económica se reitera el principio de que los intereses de la nación, expresados en las
leyes y en las decisiones de los órganos superiores del Partido y el Gobierno, tendrán
que estar siempre por encima de cualquier interés empresarial, sectorial o territorial».
De las ideas recogidas en la Resolución Económica del V Congreso del PCC se infiere
que el Sistema de Perfeccionamiento Empresarial presenta los siguientes rasgos:
•
Conjugación
de
aspectos
técnico-administrativos,
económicos
y
político–
ideológicos.
•
Llevar la empresa estatal a un nivel de eficiencia superior en comparación con
otras formas de propiedad.
•
Delegación
de
las
facultades
de
administración
al
nivel
empresarial
que
corresponda la toma de decisiones.
•
Estimulación al desarrollo de la creatividad e iniciativa en las organizaciones
económicas.
•
Conservación de la política de principios en la construcción del socialismo.
Las bases generales del Perfeccionamiento Empresarial asumen un carácter de ley
para su aplicación en la economía estatal nacional a partir de 1998 con la
promulgación, por parte del Consejo de Estado, del Decreto – Ley No 187 / 98.
En este Decreto – Ley se señala que las bases generales del perfeccionamiento
empresarial «constituyen la guía y el instrumento de dirección para que las
organizaciones
empresariales
puedan,
de
forma
ordenada,
realizar
las
transformaciones necesarias con el objetivo de lograr la máxima eficiencia y eficacia
de su gestión». Por otra parte, se definen los principios a tener en cuenta en la
gestión económico–financiera del sistema empresarial estatal, a saber:
Principios de carácter político–ideológicos:
•
Mantener como premisa que la empresa estatal es el eslabón fundamental de la
economía.
•
Fortalecer las relaciones Administración – Sindicato – PCC – UJC de la empresa,
sobre la base del respeto mutuo.
44
�Principios de carácter técnico–administrativos:
•
Combinar adecuada y oportunamente las decisiones que deben ser tomadas en los
diferentes niveles de dirección.
•
A cada entidad se le diseña un sistema como traje a la medida.
•
Integralidad en las medidas organizativas que se puedan adoptar en la empresa.
•
Los Cuadros de Dirección juegan un papel fundamental en la consecución de los
objetivos en el proceso de implantación del sistema de gestión empresarial.
•
El gobierno, en la instancia que corresponda, nombra a la dirección de la empresa.
•
El proceso de la toma de decisiones debe utilizar el análisis y la discusión colectiva
de los asuntos que se seleccionen, con amplia información y nivel de comunicación
adecuada.
•
La dirección empresarial administra, los recursos financieros y materiales, así como
la fuerza de trabajo.
•
La atención al hombre y su motivación constituyen la base que sustenta el sistema.
•
La innovación tecnológica y su gestión son elementos esenciales para la dirección
de la empresa.
•
El perfeccionamiento empresarial es un proceso de mejora continua de la gestión
interna de la empresa.
Principios de carácter económicos:
•
El perfeccionamiento se fundamenta en el autofinanciamiento empresarial.
•
Las organizaciones empresariales elaboran los planes anuales y perspectivos de la
empresa y los aprueba la instancia correspondiente del gobierno.
•
La remuneración se lleva a cabo según el principio socialista «de cada cual según
su capacidad, a cada cual, según su trabajo».
•
La estimulación colectiva se realizará en correspondencia con la eficiencia de la
empresa y su aporte a la economía nacional. Se premiarán los resultados y no los
esfuerzos.
•
Las utilidades después de los impuestos de la empresa se distribuyen por la
instancia correspondiente del gobierno.
El Perfeccionamiento Empresarial, en su esencia socio-económica, constituye el
sistema de dirección para las empresas estatales cubanas y resultado de la
45
�combinación de un conjunto de principios y aspectos que expresan la concepción
cubana del desarrollo integral, o sea, desarrollo en término de crecimiento económico,
de beneficio social y de desarrollo cultural.
A pesar de los avances obtenidos en la economía como resultado de la aplicación del
perfeccionamiento empresarial comenzaron a manifestarse problemas estructurales
reflejados en:
•
Expansión de los servicios, mientras que la agricultura y la industria se mantienen
rezagadas.
•
Poca diversidad del comercio exterior.
•
La exportación de servicios y en especial de servicios profesionales no genera
encadenamiento interno de la economía.
•
Baja productividad en el sector empresarial.
Los Lineamientos Económicos y Sociales aprobados por el VI Congreso del PCC
recogen los cambios a implementar en el modelo de desarrollo de la economía cubana
en función de su perfeccionamiento, entre ellos se destacan:
•
Mayor nivel de descentralización en la utilización de los recursos materiales
laborales y financieros.
•
Desarrollar una más eficiente utilización de la relación propiedad y gestión en la
dirección de los procesos socioeconómicos.
•
Promover en todas sus expresiones el desarrollo territorial. (local)
•
La necesidad de reconocer la existencia de diferentes formas económicas o formas
de propiedad que existen en la transición socialista como son: la empresa mixta, la
propiedad cooperativa, los usufructuarios de tierras, el pequeño productor, los
trabajadores por cuenta propia, entre otros. Si bien estas formas de propiedad
existen en la sociedad cubana, no siempre han sido utilizadas de forma integrada
en la economía.
•
La planificación se ocupa, no solo del sistema empresarial estatal y las empresas
cubanas de capital mixto, sino que regule también las otras formas de economía
que existen lo que implica una transformación del sistema de planificación hacia
nuevos métodos de elaboración del plan y del control del estado sobre la
economía.
•
En la esfera empresarial está previsto que se incremente los niveles de
descentralización a partir de que se definirán claramente las facultades y los
46
�instrumentos financieros a utilizar para dirigir, organizar y realizar la producción de
bienes y servicios , en lugar de mecanismos administrativos
•
Las empresas, a partir de sus utilidades después de pagados impuestos y otros
compromisos con el Estado, podrán crear fondos propios para diferentes
actividades como son: el desarrollo, las inversiones y la estimulación a los
trabajadores.
•
El ingreso de los trabajadores de las empresas estatales estará vinculado a los
resultados finales de la producción y los servicios.
•
La empresa estatal es una pieza clave en toda la labor de perfeccionamiento que
se realice del modelo económico, de la capacidad, eficiencia y resultados
alcanzados de la empresa socialista depende en gran medida el éxito del modelo
económico.
•
Las cooperativas no solo funcionarán en la actividad agrícola, sino en otras esferas
de la vida económica de la sociedad.
•
Se realiza una adecuada interrelación entre la política monetaria, cambiaria, fiscal
y de precios. Al respecto se insiste en la necesidad de garantizar el equilibrio entre
el crecimiento de la cantidad de dinero en la circulación y la circulación mercantil
minorista.
•
El principio de distribución socialista está asociado directamente con el salario que
reciben los trabajadores. En el éxito del reordenamiento económico que nos hemos
propuesto, está la clave para incrementar el salario
•
Se reclama la necesidad de que la política fiscal contribuya al incremento sostenido
de la eficiencia económica y que los estímulos fiscales constituyan un importante
instrumento para la expansión económica del país.
•
Se continúa la política de atraer la inversión extranjera como complemento al
proceso inversionista del país, bajo el principio de que dichas inversiones siempre
están destinadas al desarrollo económico y social del país.
En las propuestas que se realizan en la política agroindustrial es donde de forma más
evidente
se
expresan
los
cambios
orientados
a
un
mayor
proceso
de
descentralización, en la utilización de formas no estatales en la economía y una
utilización más activa de las relaciones monetario mercantiles.
El perfeccionamiento del modelo de desarrollo económico implementado en Cuba no
concluye con la implementación de los lineamientos aprobados por el VI Congreso del
PCC pues su vitalidad está en la sistemática adecuación a las cambiantes condiciones
tanto internas como externas en la que se desenvuelve la economía cubana.
47
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49
�
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Selección de temas para la asignatura Economía Política de
la Construcción del Socialismo
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Guillermo Padilla Martínez
Dania Paumier Correa
Yanelis Leyva Zaldívar
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Editorial Digital Universitaria de Moa
Type
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Folleto
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2015
-
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88a85166093b1ddbe6324729cc3acf12
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Tesis doctoral
CRITERIOS PARA EL DISEñO DE VOLADURAS EN EL LABOREO
DE EXCAVACIONES SUBTERRÁNEAS
Gilberto Sargentón Romero
�Tesis Doctoral
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO DE MOA
“DR. ANTONIO NÚÑEZ JIMÉNEZ”
FACULTAD DE GEOLOGÍA - MINERÍA
DEPARTAMENTO DE MINERÍA
CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE VOLADURAS EN EL LABOREO DE
EXCAVACIONES SUBTERRÁNEAS
Tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Técnicas
GILBERTO SARGENTÓN ROMERO
MOA, 2008
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
1
�Tesis Doctoral
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO DE MOA
“DR. ANTONIO NÚÑEZ JIMÉNEZ”
FACULTAD DE GEOLOGÍA - MINERÍA
DEPARTAMENTO DE MINERÍA
CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE VOLADURAS EN EL LABOREO DE
EXCAVACIONES SUBTERRÁNEAS
Tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Técnicas
Autor: MSc. GILBERTO SARGENTÓN ROMERO
Tutor: Pof. Tit., Ing. José A. Otaño Noguel, Dr.C.
MOA, 2008
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
2
�Tesis Doctoral
AGRADECIMIENTOS
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
3
�Tesis Doctoral
El trabajo presentado en esta disertación no hubiera sido posible sin el apoyo
y la
interacción con numerosas personas.
Deseo expresar mi agradecimiento al tutor José Otaño Noguel por su paciente guía y
sugerencias útiles en estos cinco años, durante ese tiempo supo intercambiar sus vastos
conocimientos de la mecánica de fragmentación de las rocas por voladura y participar
conjuntamente en las investigaciones lo que constituyó para mí un alto honor.
Deseo también agradecer a Israel Sierra Cruz por las recomendaciones y por el apoyo
continuo en la aplicación de los resultados de estas investigaciones en el laboreo de los
túneles del Trasvase Caney-Gilbert.
Se debe resaltar el sostenido apoyo concedido por Emilio Vidal Pérez Hernández y
Ricardo Macdonal Bron, los cuales depositaron plena confianza en mi al aceptar la
aplicación de los resultados de esta tesis, me dieron la oportunidad de realizar los
experimentos en los tramos de túneles de Yagrumal-Guaro y Manacal –Castellanos y me
asignaron la tarea de emboquillar los mismos empleando los criterios que se proponen.
Mis sinceros reconocimientos a todo el personal del Dpto. de Minas del Instituto Superior
Minero-Metalúrgico de Moa “Dr.Antonio Nuñez Jiménez”
Ha sido un honor disponer de las oponencias de Juan Rams Veranes y Roberto
Watson Quesada por lo que deseo expresar mi gratitud por sus críticas y
recomendaciones.
Considero imprescindible expresar además que la realización de esta tesis no hubiera sido
posible sin el constante apoyo de Arturo Leyva, Ileana Abesada Lobaina, Elsy Pérez
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
4
�Tesis Doctoral
Serrano y los técnicos Lisandra Guerrero y Karel Negreira Fuentes, todos ellos
trabajadores de la Vice-Rectoria de Investigación y Postgrado, de los profesores Arenas
y Alkaid Benitez Pérez del Dpto de Ingeniería Civil y el decano William Paneque de la
Universidad de Holguín.
Deseo expresar gratitud a mis amigos: Maria Josefa Zamora Quiala, Orlando Belete
Fuentes, Ricardo Acosta Betancourt, Gilberto Palacios, Ricardo Ricardo Avila, Eloy
Marrero Concepción, por todo el apoyo brindado y por alentarme en todo estos años de
arduo y difícil bregar científico.
Mis agradecimientos a todos los doctorantes de los gabinetes doctorales de la
Universidad de Holguìn y del ISMM de Moa por sus opiniones y debates críticos y por
el intercambio de sus experiencias durante la preparación de la tesis doctoral.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
5
�Tesis Doctoral
DEDICATORIA
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
6
�Tesis Doctoral
En memoria de mis eternos e imprescindibles gigantes:
Virgemina Guzmán de Sargentón
Pierre Sargenton Despagne
Arcadio Romero Prometa.
A Nery Romero Legrá y Gilberto Sargentón Guzmán adalides de mis ideas y de mis
convicciones
A Marlon Sargentón Soffi, Maikel Sargentón Novoa y Mayelín Sargentón Novoa por
los cuales tengo fe y creo en la vida
A mi tia Edith Sargentón Guzmán
A todos mis hermanos y familiares
A los mineros y tuneleros del mundo que día a día entregan todo lo de mejor de sí por un
mundo mejor y constituyen la savia imprescindible del conocimiento minero.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
7
�Tesis Doctoral
SÍNTESIS
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
8
�Tesis Doctoral
SÍNTESIS
En el presente trabajo de investigación, se proponen nuevos criterios para el diseño y la
ejecución de las voladuras en el laboreo de excavaciones subterráneas de mediana y
pequeña sección transversal, los mismos consideran las propiedades de las rocas, las
características mecánico-estructurales del macizo, las propiedades de las sustancias
explosivas y la acción de la explosión de éstas sobre el medio rocoso.
Para validar los criterios que se proponen, se realizó la modelación y la determinación del
campo tenso-deformacional utilizando cargas compactas y desacopladas con espacio radial
de aire en las litologías por las que se laborean las excavaciones subterráneas en las minas
y trasvases en investigación.
Debido a que en estas minas y trasvases en investigación no se alcanzaban los indicadores
de efectividad de las voladuras previstos en los proyectos, se realizaron investigaciones de
las propiedades másicas ,las características de resistencia ,las propiedades acústicas y
elásticas de las rocas y del agrietamiento del macizo con el objetivo de proponer nuevos
criterios para diseñar los pasaportes de voladuras y así disminuir la sobreexcavación ,
obtener contornos menos rugosos y más regulares al igual
que elevar el coeficiente de
aprovechamiento de los barrenos.
A partir de estas investigaciones y los resultados de los trabajos experimentales se
elaboraron los criterios para el diseño más racional de las voladuras, se calcularon los
parámetros principales de las mismas y se diseñaron los pasaportes de perforación y
voladura los cuales se comprobaron experimentalmente.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
9
�Tesis Doctoral
INDICE
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
10
�Tesis Doctoral
INDICE
Pág.
INTRODUCCIÓN
1
CAPITULO I. ANTECEDENTES Y ACTUALIDAD DEL PROBLEMA
7
I.1
7
Antecedentes y actualidad del problema
I.1.1 Desarrollo histórico.
8
I.1.2 Modelos de cálculo de los investigadores franceses (siglos XVII-XVIII)
8
I.1.3 Modelos de los investigadores rusos (siglo XIX)
10
I.1.4 Modelos de los investigadores del siglo XX
10
I.1.5 Modelos de la teoría de la explosión
22
I.1.6
23
Investigaciones relacionadas con la clasificación de las rocas
I.1.7 Modelos para la determinación de la onda refractada
25
I.1.8
27
Modelación de la onda de tensiones
I.1.9 Resumen del contenido del capítulo I
31
CAPITULO II. CONDICIONES INGENIERO-GEOLÓGICAS Y
33
TECNOLÓGICAS DE LOS MACIZOS OBJETO DE ESTUDIO
II.1
Condiciones ingeniero-geológicas de los macizos rocosos objeto de
33
investigación.
II.1.1 Mina Mercedita
35
II.1.2 Mina Amores
37
II.1.3 Mina El Cobre
38
II.1.4 Trasvase Caney-Gilbert
39
II. 1.5 Trasvase Este-Oeste.
41
II 1.6 Trasvase Sabanalamar – Pozo Azul.
44
II.2 Condiciones ingeniero-tecnológicas de laboreo de las excavaciones subterráneas
45
II.2.1 Comportamiento de los principales indicadores de efectividad de los trabajos de
46
perforación y voladura.
II.3
Resumen del capítulo II.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
47
11
�Tesis Doctoral
48
CAPITULO III. ESTADO TENSO-DEFORMACIONAL DE LAS ROCAS
ALREDEDOR
DE
LA
CÁMARA
DE
CARGA
INMEDIATAMENTE DESPUÉS DE LA VOLADURA.
III.1
Investigación teórica.
48
III.2
Descripción del modelo matemático
49
III.2.1
Descripción del campo tensional
49
III.2.1.1 .Parámetros de la onda de choque en cargas aisladas compactas
49
III.2.1.2 Parámetro de la onda de tensiones
50
III.2.1.3 Parámetros de la onda de tensiones por la acción de cargas aisladas
51
desacopladas con espacio anular de aire.
III.2.1.4 Parámetros de la onda de tensiones con cargas desacopladas
54
III.3
Descripción del campo deformacional
54
III.3.1
Condiciones de fragmentación con cargas aisladas
54
III.3.1.1 Criterio de trituración
55
III.3.1.2 Criterio de agrietamiento para una carga aislada
55
III.3.1.3 Criterio de descostramiento
55
III.4
Criterio de fragmentación para las cargas que se explosionan al unísono
56
III.4.1
Criterio de trituración
56
III.4.2
Criterio de agrietamiento
56
III.4.3
Criterio de descostramiento
56
III.5
Mecanismos de rotura de las rocas en los cueles
58
III.5.1 Cueles rectos cilíndricos
59
III.6
63
Mecanismo de rotura de las rocas por la acción de cargas que actúan al
unísono.
III.6.1
Mecanismo de rotura de los cueles rectos en ranura
64
III.7
Modelación de las discontinuidades del macizo rocoso
64
III.8
Criterios para el diseño y el cálculo de las voladuras en el laboreo de
67
excavaciones subterráneas.
III.8.1
Principios generales
67
III.8.2
Criterios para el diseño y el cálculo de los barrenos de cuele
68
III.8.2.1 Criterios para el cálculo de los principales parámetros de la estructura de los
69
cueles rectos o triturantes
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
12
�Tesis Doctoral
III.8.2.2 Cuele recto cilíndrico con dos taladros vacíos de compensación
71
III.8.2.3 Cuele en ranura o de cremallera
72
III.8.2.4 Criterios para el cálculo de los parámetros de la estructura del cuele en cuña
72
vertical.
III.8.4
Criterios para el diseño de los barrenos de arranque
74
III.8.5
Criterios para el diseño de los barrenos de contorno
74
III.9
Resumen del capítulo III
76
77
CAPITULO IV. VALIDACIÓN DE LOS CRITERIOS PROPUESTOS DE
DISEÑO , CÁLCULO Y EJECUCIÓN DE LAS VOLADURAS.
IV.1
Trabajos de laboratorio.
77
IV.2
Trabajos de campo
77
IV.3
Muestreo de rocas
78
IV.4
Trabajos de medición de la sección transversal de las excavaciones
78
IV.5
Voladuras experimentales
81
IV.5.1
Planificación de las voladuras experimentales
82
IV.5.1.1 Diseño de los experimentos.
82
IV.5.2 Metodología para el diseño y planificación de los experimentos
83
IV.5.2.1 Diseño de los experimentos en los barrenos de cuele
83
IV.5.2.2 Diseño de las voladuras experimentales de los barrenos de contorno
85
IV.5.2.3 Diseño de las voladuras experimentales de los barrenos de arranque
86
IV.5.3
87
Análisis estadístico de los resultados de las voladuras experimentales
IV.5.3.1 Modelo matemático de la ecuación de enlace
87
IV.5.4
Evaluación de los impactos producidos por la investigación.
89
IV.6
Resumen del capítulo IV.
90
CONCLUSIONES.
91
RECOMENDACIONES.
92
PRODUCCIÓN CIENTÍFICA DEL AUTOR ASOCIADO AL TEMA DE
93
TESIS.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
ANEXOS.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
13
�Tesis Doctoral
INTRODUCCIÓN
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
14
�Tesis Doctoral
Introducción.
El Estado cubano ha establecido como su principal estrategia lograr la invulnerabilidad
económica en los próximos años, lo que le permitirá al país salir del período especial y
alcanzar niveles de desarrollo en lo social, económico, político y cultural, superiores a los
obtenidos en períodos precedentes.
Para ello se ha previsto un volumen considerable de inversiones en las ramas energética,
minera, de construcción industrial, turística, en la vivienda, en el transporte, en obras
hidrotécnicas, las que están estrechamente vinculadas al desarrollo de la industria
extractiva de recursos minerales.
Se prevé también un considerable impulso a la construcción de obras hidráulicas con el
propósito de encontrarle solución a corto, mediano y largo plazo a los efectos de las
intensas sequías que han afectado y afectan a la economía con mayor intensidad en la
región oriental del país.
Se reinicia la construcción del Trasvase Este-Oeste , obra de ingeniería iniciada en los años
90 y propuesta en aquel entonces como obra más importante de la ingeniería cubana del
siglo XX , que contempla la construcción de gran cantidad de canales y presas , el laboreo
de túneles con el objetivo de trasvasar el agua existente en la zona noreste de la región
oriental ,donde son mas abundantes las precipitaciones y los ríos presentan un balance
hídrico más favorable , hacia
el oeste , zona afectada por la sequía más intensa de los
últimos 100 años.
Con esos mismos propósitos fue construido ya en los años 90 en la zona sureste de la
región oriental el Trasvase Caney –Gilbert, de menores dimensiones pero de gran valor
económico, pues permitió enfrentar con éxito la sequía que en ese período afectaba a la
ciudad de Santiago de Cuba.
Fueron laboreadas excavaciones subterráneas en la minería, principalmente en las
empresas minero-extractivas de cromo y cobre, aunque ya estas minas no están en
explotación.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
15
�Tesis Doctoral
La explotación de minerales de cromo se realizó durante un siglo en la región oriental,
período en el que se acumuló experiencias y es posible generalizar y consolidar los
conocimientos alcanzados.
La explotación en la mina El Cobre comenzó en el siglo XVI y se extendió, alternando con
períodos de inactividad, hasta hace una década cuando su explotación coincide con la etapa
más difícil del período especial, y la escasez de recursos y el precio del cobre en el
mercado internacional determinaron el cierre de la mina.
Vinculado a la situación de la sequía, en este caso en la provincia Guantánamo fue
realizada la investigación elaborado el Proyecto del Trasvase Sabanalamar – Pozo Azul,
que permitirá el abastecimiento de agua más efectivo al Valle de Caujerí, zona que reporta
elevados rendimientos agrícolas debido a las particularidades del microclima que allí se
presenta y a la fertilidad de sus suelos.
El proyecto en cuestión incluye el laboreo de dos túneles hidrotécnicos para el
abastecimiento de agua y permite una mayor racionalidad energética ya que el agua se
suministrará por gravedad al Valle de Caujerí, eliminando los elevados consumos
energéticos que actualmente se producen por el rebombeo hacia la presa Pozo Azul desde
la presa Sabanalamar.
Se prevé pero a más largo plazo la construcción del Trasvase Toa –Yateras para enfrentar
las afectaciones de la sequía en el Valle de Guantánamo.
La situación existente plantea ante la construcción subterránea, como rama de las ciencias
mineras, una de las tareas más importantes que consiste en asegurar tanto la racionalidad
del arranque de las rocas como la estabilidad de las excavaciones subterráneas.
Determinación del problema, objeto y objetivos.
Diversos autores han propuesto metodologías para el diseño y la ejecución de las voladuras
en el laboreo de obras subterráneas.
Langefors y Kilstrem (1976) y Gustafsson (1977) plantean expresiones obtenidas por vía
experimental y a partir de la generalización de la práctica , las cuales son válidas cuando
son utilizadas en condiciones análogas a las condiciones en que fueron obtenidas, razón
por lo cual no se ajustan a las condiciones ingeniero-geológicas y minero-tecnológicas de
los macizos rocosos cubanos.
Investigadores rusos como, Pokrovsky (1957,1980 ), Mindely (1974), Kutusov
(1967,1972,1973,1980,1981,1983,1994) , Mosiniets (1976), Matveichuk et al (2002) ,
Paramonov et al (2004a,2004b), también han propuesto metodologías para el diseño de
voladuras en el laboreo de excavaciones subterráneas , pero adolecen al igual que la
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
16
�Tesis Doctoral
metodología de Langefors de la modelación matemática de la acción de la explosión sobre
el medio para la determinación de los parámetros fundamentales de diseño de estos
trabajos.
Esa misma tendencia se aprecia en la propuesta de López Jimeno et al (1986,1994,
2000,2003), que aunque plantea la existencia de al menos ocho mecanismos de rotura de
las rocas en la voladura, sólo realiza una breve descripción cualitativa de cada uno de ellos
y las expresiones de cálculo que señala no permiten un diseño científicamente
fundamentado y más racional de las voladuras en el laboreo de las excavaciones
subterráneas.
En Cuba Otaño (1984,1998) inició las investigaciones relacionadas con la temática
aplicadas al corte del mármol por voladura y bajo su tutoría se ha extendido a las canteras
de la industria de materiales de la construcción (Palacios, 1997; Pedro Alexandre ,2006;
Seidu ,2007) y al laboreo de excavaciones subterráneas (Sargentón, 1997).
Problema Científico:
Necesidad de elaborar criterios que se fundamenten en la modelación de la acción de la
explosión sobre el medio rocoso y que permitan el diseño más racional de las voladuras en
el laboreo de excavaciones subterráneas.
Objeto de estudio
La voladura como fenómeno físico de la acción de la explosión del conjunto de barrenos
sobre el macizo de rocas en el frente de laboreo de las excavaciones subterráneas.
Campo de acción.
La acción física de la explosión de las cargas de sustancia explosiva de cada grupo del
conjunto de barrenos sobre el medio rocoso.
Hipótesis:
Si se conocen las propiedades de las rocas y las características mecánico-estructurales de
los macizos por los que se laborean las excavaciones subterráneas, las propiedades de las
sustancias explosivas y la acción física de la explosión del conjunto de barrenos sobre el
medio rocoso, es posible la elaboración de criterios para el diseño más racional de las
voladuras en el laboreo de excavaciones subterráneas.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
17
�Tesis Doctoral
Objetivo general:
Elaborar criterios para el diseño y la ejecución de las voladuras en el laboreo de
excavaciones subterráneas que se fundamenten en la modelación de la acción de la
explosión sobre el medio rocoso.
Objetivos específicos:
•
Determinar las propiedades másicas y mecánicas y los parámetros minerotecnológicos especiales de las rocas e investigar las características mecánicoestructurales de los macizos rocosos donde se realizan las investigaciones.
•
Investigar analíticamente el campo tenso-deformacional alrededor de la cámara de
carga para cada grupo del conjunto de barrenos.
•
Diseñar y realizar voladuras experimentales a escala de polígono e industriales para
investigar la acción de las cargas en el macizo rocoso de los tres grupos del
conjunto de barrenos.
•
Elaborar criterios para el diseño y la ejecución de las voladuras en el laboreo de
excavaciones subterráneas que se fundamenten en la modelación de la acción de la
explosión sobre el medio rocoso.
Estructura de la tesis.
La tesis presenta la siguiente estructura: introducción, cuatro capítulos, conclusiones,
recomendaciones, referencias bibliográficas y anexos.
En la introducción se establece el problema, el objeto de estudio, la hipótesis y los
objetivos generales y específicos y se señalan la novedad científica y el flujograma de las
investigaciones.
En el primer capítulo se realiza el análisis de los antecedentes y la actualidad del
problema tanto en Cuba como a nivel internacional.
En el segundo capítulo se realiza una evaluación de las condiciones ingeniero-geológicas y
minero-tecnológicas de laboreo de las excavaciones subterráneas en las minas y trasvases
donde se realizaron las investigaciones y la determinación de las propiedades másicas, las
características de resistencia, las propiedades acústicas y elásticas y los parámetros minerotecnológicos de las rocas en los macizos que se investigan.
En el tercer capítulo se realiza la modelación teórica de los campos tenso-deformacionales
que surgen en el barreno y en el medio rocoso alrededor de la carga explosiva
inmediatamente después de la voladura, en sus dos variantes compacta y desacoplada y se
argumentan y exponen nuevos criterios para el diseño de las voladuras en el laboreo de
excavaciones subterráneas.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
18
�Tesis Doctoral
En el cuarto capítulo se realiza el diseño, la planificación y se exponen los resultados de las
voladuras experimentales y su análisis estadístico de varianza, correlación y regresión.
Además se realiza una evaluación de los impactos tecnológicos, económicos, sociales y
medioambientales de la investigación.
Novedad científica.
•
Se elaboran nuevos criterios para el diseño y la ejecución de voladuras en el
laboreo de excavaciones subterráneas que se fundamentan en la acción de la
explosión de cada grupo del conjunto de barrenos sobre el medio rocoso.
•
Se elabora una metodología para el diseño, la planificación y realización de
voladuras experimentales y de ajuste de los pasaportes de perforación y voladura.
PROCESO DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA.
Para cumplimentar la investigación se establece el proceso de investigación científica que
consta de trabajos analíticos y experimentales, de gabinete, de laboratorio y de campo.
Todos estos trabajos se realizan en una determinada secuencia la cual constituye el
procedimiento para la realización de la investigación. Este procedimiento se refleja en el
flujograma del proceso de investigación que se muestra en la figura 1.
El proceso de investigación comprende cinco etapas, que son las siguientes:
Primera Etapa:
Comprende el diseño de la investigación y la investigación bibliográfica del tema
Segunda Etapa:
En la misma se realizan trabajos en los laboratorios de Mecánica de Rocas y de Física de
las rocas del ISMM “Dr. Antonio Núñez Jiménez” y de la empresa de Investigación y
Proyectos de Obras Hidráulicas “Raudales“de Holguín. Estos trabajos incluyen las
siguientes tareas:
•
Determinación de las propiedades másicas de las rocas en los macizos donde se
realizaron las investigaciones.
•
Determinación de las propiedades acústicas de las litologías presentes en los
macizos rocosos de las minas y trasvases donde se realizaron las investigaciones.
•
Determinación de las características de resistencia de las rocas.
•
Determinación de las propiedades elásticas de las rocas (se determinan en el
laboratorio o por cálculo a partir de las propiedades acústicas y másicas).
Los trabajos de campo se realizaron en los Trasvases
Este-Oeste, Caney –Gilbert,
Sabanalamar –Pozo Azul y las minas Mercedita, Amores y El Cobre.
Los mismos consistieron en:
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
19
�Tesis Doctoral
•
La descripción petrográfica de las rocas presentes en los macizos rocosos.
•
Análisis de la tectónica.
•
El estudio del agrietamiento.
El estudio del agrietamiento comprendió las etapas siguientes:
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
20
�Tesis Doctoral
FLUJOGRAMA DEL PROCESO DE INVESTIGACIÓN CIENTIFICA
1ª Etapa
2aEtapa
a
{
3 Etapa
Trabajos de campo
Condiciones
ingenierogeológicas de los macizos
Revisión bibliográfica , recopilación
y procesamiento de la información
Trabajos de Laboratorio
Condiciones minerotecnológicas de las
xcavaciones
Propiedades de las rocas
Estudio del
agrietamiento
acústica
másicas
elástic
de resistencia
Modelación del campo tenso-deformacional
{
a
4 Etapa
5aEtapa
{
Diseño de la Investigación
{
Parámetros de la
onda refractada
{
Criterios para el
diseño de las
voladuras
Parámetros de la
onda de tensiones
Radios de trituración ,
agrietamiento y
descostramiento
Voladuras Experimentales
Elaboración del modelo teórico
Trabajos experimentales
Análisis estadístico de los
experimentos
Criterios para
elevar la efectividad
de las voladuras
Elaboración de las normas
de consumo de la sustancia
explosiva y los medios de
explosión
Elaboración del
modelo
de
cálculo
Propuesta
de
metodología para el
ajuste de los pasaportes
Figura 1 FLUJOGRAMA DEL PROCESO DE INVESTIGACIÓN CIENTIFICA.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
1
�Tesis Doctoral
I. Análisis de la documentación geológica e ingeniero-técnica de la región donde
están enclavados los túneles ó del yacimiento mineral por donde se laborean las
excavaciones mineras.
II. Mediciones de campo de los parámetros de agrietamiento de los macizos de rocas.
III. Elaboración en el gabinete de los resultados de las mediciones y su análisis; el
procesamiento de esta información se realizó con el software DIPS Versión 5.103
(RockScience,2004), que permite elaborar la rosa de agrietamiento y establecer los
sistemas de grietas.
Tercera Etapa:
En la misma se realizan trabajos de gabinete que incluyen las siguientes tareas:
•
Cálculo de los parámetros de la onda refractada.
•
Cálculo de los parámetros de la onda de tensiones.
•
Determinación del campo de deformación (radios de trituración, agrietamiento y
descostramiento).
•
Elaboración del modelo teórico.
•
Diseño y planificación de los experimentos.
Cuarta Etapa:
Es la etapa experimental, y comprende la realización de las voladuras experimentales en
los trasvases y minas donde se realizaron las investigaciones. Fueron realizadas voladuras
de polígono (semindustriales) e industriales y después de realizadas las voladuras
experimentales se procedió al análisis estadístico de los resultados de las mismas.
Quinta Etapa:
Es una etapa que se realiza en gabinete e incluye las siguientes tareas:
•
Elaboración de los criterios para el diseño y la ejecución de los trabajos de
perforación y voladura en el laboreo de excavaciones subterráneas.
•
Elaboración de criterios para elevar la efectividad de estas voladuras.
•
Elaboración del modelo de cálculo.
•
Elaboración de la propuesta de procedimiento de cálculo.
•
Elaboración de las normas de consumo de sustancia explosiva y los medios de
explosión en las minas y obras donde se realizan las investigaciones.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
1
�Tesis Doctoral
CAPÍTULO I
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
2
�Tesis Doctoral
CAPÍTULO I ANTECEDENTES Y ACTUALIDAD DEL PROBLEMA
I.1Antecedentes y actualidad del problema a nivel mundial
Como se señaló en la introducción ante el laboreo de excavaciones subterránea como rama
de las ciencias mineras surge una de las tareas más importantes a resolver tanto a nivel
nacional como internacional la cual consiste en asegurar la racionalidad del arranque de
las rocas y la estabilidad de las excavaciones subterráneas. Esto sólo es posible si se
utilizan métodos de diseño y ejecución tanto de las voladuras como de laboreo de
excavaciones subterráneas perfeccionados y científicamente fundamentados que permitan
un uso más racional de los recursos utilizados.
Actualmente, a los proyectistas y constructores, no les satisface la utilización del método
de la analogía para realizar el proyecto de excavaciones subterráneas, pues los problemas
existentes no se resuelven por la vía de aplicar solamente la experiencia adquirida en
excavaciones laboreadas acertadamente con anterioridad.
Además las condiciones cada vez más complicadas en las que se laborean las excavaciones
subterráneas (efecto sísmico, elevado agrietamiento tectónico y no tectónico, etc.) y el
laboreo de excavaciones únicas por su tipo dejan cada vez menos posibilidades al diseño
de proyectos por analogía.
Al mismo tiempo se elevan sustancialmente las exigencias que se la plantean a los métodos
de cálculo de las voladuras subterráneas, respecto al basamento
científico y
correspondencia de estos con la representación física de los fenómenos.
En opinión de autores como: Hamdi (2003); Karpienko et al (2004); Rouabhi
(2004);Krising y Novinsky (2006);Semeniak (2006), Vinogradof (2006) y Sargentón
(2005 , 2007) es más racional la utilización de los métodos analíticos y numéricos de la
mecánica de los medios continuos y del cuerpo sólido deformable y los principios y
regularidades de la mecánica de la fragmentación de rocas, en comparación con las
expresiones empíricas, al resolver tareas concretas de diseño de voladuras en ingeniería .
La amplia difusión de la técnica moderna de computación y de las nuevas técnicas de la
información ha traído consigo que la práctica ya no sea impotente ante un aparato
matemático complejo.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
3
�Tesis Doctoral
I.1.1 Desarrollo histórico.
La teoría de la voladura comienza en el siglo XVII como resultado de la generalización de
las voladuras experimentales y las observaciones elaboradas por investigadores de la
ciencia militar. De esta forma aparecen los primeros modelos matemáticos, expresiones de
cálculo sencillas obtenidas netamente por vía experimental.
Son los ingenieros investigadores militares
franceses, los primeros en establecer las
ecuaciones de cálculo de las cargas de pólvora para el minado de los muros de las
fortalezas en asedio, pero además la información acumulada permite a estos investigadores
formular en su tiempo toda una teoría relacionada con la acción de la explosión sobre el
medio.
I.1.2 Modelos de cálculo de los ingenieros investigadores militares franceses
(siglos XVII-XVIII).
En 1628 Deuville, citado por Arsentiev (2004), Ivolguin (1975) y Bobk (1979) , enuncia
la hipótesis de que la magnitud de la carga Q debe de ser linealmente proporcional a su
profundidad de colocación W por lo que establece para la mina normal la expresión
siguiente:
Q = mW
(1)
El modelo de Deuville presenta como limitación principal la dependencia lineal entre el
peso de la carga y la fragmentación producida. Posteriormente Vauban, citado por
Langefors (1976) y Arcentiev (2004), formula en 1669 la hipótesis, de que el peso de
las cargas, es proporcional al volumen, y por consiguiente, también al peso del terreno,
expulsado por la voladura del cráter de la explosión y la expresión cúbica:
Qm = W 3
ó
Q=
1 3
W
m
(2)
El modelo de Vauban supera la dependencia lineal del modelo de Deuville, pero sólo
reconocía la carga normal, la formación de un cono geométricamente regular y una única
resistencia a vencer: la fuerza de gravedad.
Belidor, citado por Ivolguín(1975) y Vobk (1979) plantea un modelo que se deduce en
base a la hipótesis principal siguiente : el peso de las cargas es proporcional al cubo de los
radios de fragmentación.
El modelo de Belidor tiene como limitación su elevado empirismo y no considera las
particularidades del terreno a volar, las propiedades de la sustancia explosiva y los valores
reales del índice de acción de la explosión.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
4
�Tesis Doctoral
Fueron también aportes significativos de este autor el planteamiento y demostración de la
existencia de las esferas de acción de la explosión (compresión, fragmentación
(o rotura) y vibración) y la deducción de la primera dependencia entre los elementos del
cráter de la mina de lanzamiento normal y la introducción de un nuevo concepto: el índice
de acción de la explosión (n).
Por ello introdujo en su modelo de cálculo este nuevo concepto y estableció los valores de
este índice para el lanzamiento reforzado ( n〉1 ), normal ( n = 1 ) y disminuido ( n〈1 ).
Así en los siglos XVII y XVIII comenzó la elaboración científica de la teoría de la
voladura prácticamente sobre la base de un fuerte componente experimental y de la
observación científica, métodos sobre los que se apoya en la actualidad en gran medida el
trabajo experimental en la Física de la Explosión y en la Fragmentación de rocas por
voladura.
Sin embargo en la segunda , que es una dirección mas profunda y que consiste en la
creación de los fundamentos físicos de la teoría de la explosión , aún no se habían
descubierto ni la química ni la esencia física de la explosión y los investigadores no
sobrepasaron el nivel de razonamiento de los alquimistas de la Edad Media.
En el siglo XIX con la consolidación e intensificación de la Revolución Industrial, las dos
direcciones fundamentales de la Teoría de la Explosión continuaron su desarrollo.
El auge de la industria química y de la química como ciencia, posibilitó a su vez el
descubrimiento de un gran surtido de sustancias explosivas, con características energéticas
superiores a la pólvora, en 1845 el químico ruso Fadiev descubrió la piroxilina, un año
más tarde en 1846, el químico italiano Sobrero, la nitroglicerina. Estos nitrocompuestos
permitieron la aparición de otras sustancias explosivas con mayor poder rompedor como:
el trotil , o TNT, que fue descubierto por Belbrand en 1863, la dinamita patentada por
Alfred Nobel en 1867, las amonitas descubiertas por los noruegos Olson y Norvin en
1867 , el TEN (1891) , el nitruro de plomo (1890) y el exógeno (1898).
Simultáneamente en el siglo XIX se realizaron numerosos experimentos para la
determinación de la función del índice de acción de la explosión.
I.1.3 Modelos de los ingenieros investigadores rusos (siglo XIX).
El siguiente aporte en el desarrollo de la teoría y la práctica del minado pertenece a los
ingenieros investigadores militares rusos Frolov y Borieskov.
A partir del ulterior desarrollo del modelo de Belidor se llegó a la expresión de cálculo
siguiente:
Q = f (n )qW 3
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
(3)
5
�Tesis Doctoral
Posteriormente continuaron las investigaciones con el objetivo de determinar la función del
índice de acción de la explosión f (n ) .
Frolov en 1868 enunció la siguiente hipótesis :“..la resistencia total , que presentan los
medios sólidos debe de ser expresada no por el cubo de la línea de la explosión sino por
dos miembros , el primero que consiste en el cubo , y el segundo el cuadrado de la línea de
la explosión” (citado por Mielnikov , 1962). Frolov plantea determinar la carga de la
mina normal por la ecuación:
Q = aW 3 + bW 2
(4)
En esta expresión los coeficientes a y b para diferentes rocas se determinan por vía
experimental.
Al explicar el mecanismo de fragmentación de los medios en la voladura Frolov
distinguió las siguientes fuerzas de resistencia : el peso de la masa que es expulsada, las
fuerzas de inercia, las fuerzas de cohesión de las partículas dentro de esta masa
y las
fuerzas de cohesión en la superficie del cráter.
Aunque el modelo de Frolov valora más integralmente las fuerzas de resistencia en el
medio que se oponen a la voladura no tiene en cuenta las propiedades de los explosivos y
la del medio que se pretende volar.
Borieskov, en 1876 planteó la expresión para el cálculo de una carga de sustancia
explosiva de la forma siguiente:
Q = qW 3 (0,4 + 0,6n 3 )
La fórmula de Borieskov
(5)
tiene como limitación que no sobrepasa el principio de
semejanza geométrica en el cálculo de la magnitud de las cargas para rocas resistentes y
no analiza la naturaleza de las fuerzas que surgen al formarse el cráter (en particular la
influencia de la fuerza de gravedad de la roca lanzada).
I.1.4 Modelos de los Investigadores del siglo XX.
La idea de Frolov fue desarrollada en la URSS en la década 1940-1950 por el profesor
Sujanov y en la década de 1960-1970 por el investigador sueco Langefors.
Sujanov (1958,1967), plantea en su modelo la hipótesis de que el peso total de la carga de
mullido se determina por una expresión, que considera los gastos de energía en superar las
fuerzas de gravedad, las fuerzas de cohesión en la superficie lateral y en la fragmentación
de la roca.
Q = f (d )[q1 S c + q 2V ]
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
(6)
6
�Tesis Doctoral
Donde f (d ) – es un coeficiente que considera el grado de fragmentación de la roca en
dependencia del índice de acción de la explosión
q1 - gasto de sustancia explosiva por m2 de área de ruptura de la roca del
macizo, kg/m2
S c – área de la superficie lateral del cráter de explosión, m2
q 2 – consumo de sustancia explosiva para superar las fuerzas de gravedad
(inercia) por m3 de volumen a fragmentar de roca, kg/m3
V - volumen de roca a fragmentar, m3
La limitación de este modelo reside en la dificultad para determinar los factores
f (d ), q1 y q 2 .
Langefors (1968,1973) propuso ecuación algo diferente
Q = aW
2
+ bW
3
+ cW
4
(7)
,
donde W – Línea de menor resistencia (LMR),
a, b, c – coeficientes obtenidos por vía empírica
Los coeficientes a y b dependen de las propiedades elástico-plásticas de las rocas y c del
peso de esta.
Indica la expresión para las rocas de Suecia:
Q = 0,10 W 2 + 0,40 W 3 + 0,004 W 4
(8)
Este investigador considera, que esta fórmula “resulta fundamental en la mecánica de
fragmentación de las rocas y su aplicabilidad fue verificada en amplias investigaciones
con variación de la magnitud W en el rango desde 0,01 hasta 10 m , y además la magnitud
de las cargas varió en la relación desde 1 hasta 50 000 000”.
Langefors investigó el mecanismo de fragmentación de las rocas en los cueles rectos
cilíndricos y a partir del análisis de las voladuras realizadas en el laboreo de excavaciones
subterráneas con diversos destinos plantea expresiones para el diseño de las voladuras en
estas excavaciones.
Expone las siguientes ecuaciones para el cálculo de las cargas (condición de rotura) de los
cueles rectos:
Con salida a un orificio circular:
Con salida a un orificio rectangular:
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
lc
D tal ⎞
⎛
0 , 55 ⎜ A −
⎟
2 ⎠
⎝
=
(sen υ )3 / 2
lr =
0,35V
(senυ )3 / 2
(9)
(10)
7
�Tesis Doctoral
Además la condición de expulsión o limpieza del cuele:
Voladura limpia
A〈1,5 D tal
(11)
Rotura
1,5 Dtal ≤ A〈 2,1 Dtal
(12)
Deformación
plástica A〉 2,1 Dtal
(13)
Donde: A-distancia entre los centros del barreno cargado y el taladro vacío, m
Dtal – diámetro del taladro vacío, m
V- distancia a la cara libre, m
lc - carga por metro para una salida estrecha circular, kg/m
lr - carga por metro para una salida rectangular, kg/m
υ - mitad del ángulo de salida, grados
Este propio autor cita a Steidle (1960) que plantea a su vez una dependencia entre la
distancia más adecuada entre los centros A y la clase de rocas.
A pesar de sustentar su teoría tanto en trabajos experimentales de campo (voladuras de
polígono, semindustriales e industriales) , como en la descripción cualitativa del modelo
que explica los mecanismos de fragmentación de las rocas y que se fundamenta en gran
medida en la mecánica de los medios sólidos continuos, presenta como
principal
limitación el mismo empirismo que la sustenta.
La expresión para el cálculo de la distancia entre el barreno cargado y el taladro vacío no
tiene en cuenta ni las características de las rocas voladas ni del explosivo utilizado y por
tanto el campo tenso-deformacional que se crea alrededor de la carga explosiva.
Sus aportes en la voladura de rocas en túneles y en particular de la voladura de contorno
han sido tomados como soporte teórico en estas investigaciones.
De las expresiones de cálculo de Florov, Sujanov y Langefors se deduce que el valor del
consumo específico de sustancia explosiva (SE) no se mantiene constante al variar la línea
de menor resistencia (LMR), es decir resulta variable.
Pokrovsky (1957,1977 ,1980), citado por, Egorov et al (2000) , en su teoría asume a los
procesos ondulatorios como agentes determinantes de la fragmentación y señala que el
volumen principal de fragmentación está condicionado por la acción de las ondas
reflejadas (fenómenos de descostramiento en la superficie libre).
En su modelo plantea las expresiones de cálculo del consumo específico de sustancia
explosiva ( qSE ) y de la cantidad de barrenos (N) siguientes:
q SE = q1 f1v1e
(14)
q1 = 0,1 f
(15)
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
8
�Tesis Doctoral
Para una superficie libre :
v1 =
v1 = 1,2 − 1,5 ;
Para dos superficies libres :
e1 =
N=
380
CTSE
(16)
6 ,5
Sp
;
1,27 q SE S p
k ll ρ SE d c2
(17)
;
(18)
Donde: q1- es el coeficiente de volabilidad de las rocas
f1- coeficiente de estructura de las rocas;
v1-coeficiente de confinamiento que considera la profundidad de los
barrenos lb y el área de proyecto de la excavación Sp.
e – coeficiente de capacidad de trabajo;
q SE - consumo específico de sustancia explosiva (SE), kg/m3
CTSE – capacidad de trabajo de la sustancia explosiva, cm3
Kll- coeficiente de llenado de los barrenos;
dc – diámetro de la carga de sustancia explosiva, m.
ρ SE – densidad de la sustancia explosiva, kg/m3
f – índice de fortaleza de las rocas
Aunque estas expresiones son utilizadas hoy en día, por que representan el mayor
acercamiento
a
los
resultados
de
la
práctica
,
autores
como
Matbeichuk
(2004),Paramonov (2004a,2004b.),Lukianov(1999) ,Egorov et al (2000) y Sargentón
(1997,2005,2007a,2007d ) consideran que los resultados que se obtienen con ellas tanto
en el laboreo de excavaciones de pequeña como de mediana sección transversal, aún no
permiten el diseño más racional de los trabajos de voladura.
El autor de esta tesis doctoral considera que no es precisa la determinación de los
coeficientes de estructura de las rocas (f1) y de llenado de los barrenos (kll), la misma en el
primer caso es muy ambigua y solo limitan su valor a un número reducido de litologías
(tres) y en el segundo se determina a partir de valores tabulados en función de la fortaleza
de las rocas y del diámetro de las cargas en rangos de valores muy amplios.
Las expresiones propuestas para determinar la influencia del confinamiento no dan
respuesta a esta problemática.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
9
�Tesis Doctoral
Los valores obtenidos al calcular por las fórmulas para determinar el consumo de sustancia
explosiva ( q SE ) y la cantidad de barrenos (N), son muy elevados en el primer caso e
insuficientes en el segundo.
Taranov (1964) plantea correcciones a la expresión propuesta por Pokrovsky (1957)
para
determinar la influencia del confinamiento
e incluye un segundo factor, la
profundidad de los barrenos lb :
v1 =
3lb
Sp
(19)
Esta expresión supera en parte las limitaciones de la ecuación propuesta por Pokrovsky,
pero aún no da respuesta a las interrogantes relacionadas con el confinamiento de las
cargas en el laboreo de excavaciones subterráneas. Al valorar el método de determinación
de la magnitud del gasto específico de sustancia explosiva, considera que las expresiones
existentes no tienen en cuenta toda la diversidad de condiciones naturales y de factores de
orden técnico, que influyen sobre su magnitud, por lo que a partir de ella se obtienen
valores lo suficientemente precisos en unos casos y en otros valores que se desvían
considerablemente de la magnitud necesaria.
Es por ello que recomienda asumirlos como valores de orientación que luego deben de ser
precisados con voladuras experimentales en los frentes de laboreo de las excavaciones
subterráneas.
Dolgy y Silantiev (2003) y Lukianov y Gromov (1999) confirman el planteamiento de
Pokrovsky (1980) de que el cálculo del consumo específico por fórmulas empíricas da
resultados muy poco precisos y recomiendan establecer este importante indicador por vía
experimental o asumir su valor a partir de valores tabulados en base a voladuras
experimentales realizadas en las condiciones minero-geológicas concretas de laboreo de las
excavaciones. Al pronunciarse respecto al coeficiente de utilización de los barrenos
señalan que este indicador depende de las propiedades físico-mecánicas de las rocas, del
esquema de disposición de los barrenos, del consumo de sustancia explosiva y del
coeficiente de llenado de los barrenos, pero destacan que la influencia de estos factores ha
sido estudiada aún insuficientemente.
Mielnikov (1974) demuestra mediante el tratamiento estadístico de datos obtenidos de
más de 200 frentes de excavación (Sp>20 m2) la dependencia entre el consumo específico
de sustancia explosiva y el área de la sección transversal.
La dependencia q SE = f ( S p ) es no lineal y fue obtenida de la práctica de los trabajos de
voladura en Rusia, EEUU y Suecia. Además introduce en la fórmula de Pokrovsky, la
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
10
�Tesis Doctoral
densidad de carga promedio en el frente, a partir de considerar que la densidad de carga de
los barrenos de contorno sea inferior a la densidad de carga de los barrenos de cuele y de
arranque.
Basándose en la relación de la cantidad de barrenos de contorno Ncont respecto a la
cantidad total de barrenos obtenida en el laboreo de excavaciones subterráneas en la central
hidroeléctrica de Chirskeisk
N cont = 0,34 N
(20)
Obtuvo la expresión para el cálculo de la densidad media de carga:
γ = 0,34γ 1 + 0,66γ 2
(21)
Donde: γ 1 - es la densidad de carga de los barrenos de contorno
γ 2 - densidad de carga de los barrenos de cuele y de arranque.
Según este investigador el coeficiente de carga influye sobre el coeficiente de
aprovechamiento de los barrenos (CAB) solamente hasta la magnitud 0,75 y añade que un
aumento posterior de la longitud de carga solo mejora la fragmentación de las rocas, es por
ello que introduce k=0,7 en la fórmula de Pokrovsky que quedaría en la siguiente forma:
N = 1,75
qS p
d (0,34γ 1 + 0,66γ 2 )
2
(22)
Los resultados obtenidos con esta fórmula, a pesar de las correcciones introducidas, den
con la práctica y no ha tenido amplia utilización.
Mostkov (1963,1974) propone determinar la línea de menor resistencia (LMR), W de la
ecuación cúbica siguiente:
W 3 + a1W 2 + a 2W = a3
(23)
donde: a1 , a 2 , a3 - son coeficientes, que consideran el gasto específico de SE, la
profundidad de los barrenos, el tipo de sustancia explosiva, el diámetro de los
barrenos:
a1 =
0,07
+ 0,835 l m
qo
(24)
ho
;
qo
(25)
a 2 = b ´ `+0,583
a3 = l m b´
eo Δ ⎛ d ⎞
b =
⎜ ⎟
0,6q o m ⎝ 32 ⎠
´
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(26)
2
(27)
11
�Tesis Doctoral
donde:
q o - índice de volabilidad , kg/m3
eo - coeficiente que considera el tipo de sustancia explosiva (SE);
m - distancia relativa entre barrenos;
l m - profundidad promedio de los barrenos en el conjunto, m;
d - diámetro del cartucho de Sustancia explosiva, mm
Plantea además una dependencia no lineal entre N y la sección transversal de la excavación
Sp y una ecuación para el cálculo preliminar (con una exactitud de hasta el 10%) de la
cantidad de barrenos:
N=
Sp
(kWc )
2
+
Pe
0,8 Wc
(28)
donde : Pe - perímetro de la excavación ,m;
Wc - línea de menor resistencia (LMR) de cálculo, m
k - coeficiente de corrección, determinado por datos del tratamiento estadístico
de los parámetros de los trabajos de perforación y voladura en la práctica.
Ziber, citado por Mostkov (1974) plantea una ecuación que considera la volabilidad de las
rocas para determinar la cantidad de barrenos (N)
N = α1 + α 2 S p
(29)
donde: α1,α 2 - son coeficientes , determinados en dependencia de la
volabilidad de las rocas.
Mindely (1960,1966, 1974) considera que el consumo específico de sustancia explosiva
(qSE) es función de los siguientes parámetros:
qSE = ϕ ( S p , f , lb , d , Δ, H ,η )
(30)
En sus investigaciones obtuvo las siguientes ecuaciones de correlación de algunos de estos
factores:
q SE = 0,48 l b + 0,096 l b2
(31)
q SE = 0,00008H + 0,0000003H 2
(32)
Y la ecuación final de correlación múltiple
5,4
⎛
⎞
− 0,004d − 2,22η − 0,48lb + 0,096lb2 + 0,00008H + 0,0000003H 2 ⎟
qSE = e⎜ 2,92 + 0,135f +
S
⎝
⎠
(33)
Noskov et al (1982) recomienda un criterio para el cálculo del espesor del tabique entre el
barreno cargado y el taladro vacío:
A ≈ 1,8Dtal
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
(34)
12
�Tesis Doctoral
Y la concentración lineal de carga de sustancia explosiva por metro de barreno por la
expresión:
q o = 130 Dtal * d b , kg/m
(35)
En el caso de rocas blandas recomienda aumentar el espesor del tabique a 2-3 veces el
diámetro del taladro vacío.
Bubok (1981) recomienda que la distancia entre los centros del taladro vacío y el barreno
cargado A sea igual a:
A = (2 ÷ 3) Dtal
(36)
Doronin (1983) recomienda seleccionar la cantidad de barrenos (mediante valores
tabulados) y la distancia entre los centros del taladro vacío y el barreno cargado (A) en
función del coeficiente de fortaleza (f) por las expresiones:
Para f ≥ 10 ; A = 2 Dtal
(37)
Para f 〈 10 ;
(38)
La expresión
A = 3Dtal
A ≤ 1,5 Dtal
propuesta por Langefors es explicada por Gredeniuk et al
(1983) a partir del criterio de que el volumen de la cavidad de cuele formada después de la
voladura sobrepase el volumen volado en 1,25 veces y más, es decir:
kcomp =
Vvolado + Vcavcomp
Vvolado
≥ 1,25
(39)
donde: kcomp – es el coeficiente de compensación ;
Vvolado - volumen volado, m 3
Vcavidad
comp.
- volumen de la cavidad de compensación, m3
Y la expresión para determinar la distancia A entre los centros del barreno cargado y el
taladro vacío de la forma siguiente:
A=
(k comp + 1) D 2 + (k comp − 1) d 2
0,758
(k comp − 1)(D + d )
(40)
Este autor parte desde la misma óptica que Langefors para plantear su criterio, es decir,
permitir el desplazamiento de las rocas trituradas en el cuele, pero no contempla la acción
de la explosión sobre las rocas
a partir de las propiedades de estas últimas y las
características del explosivo.
Boev y Shapiro (1980) establecen los siguientes criterios para el diseño de los cueles
cilíndricos:
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
13
�Tesis Doctoral
⎛ η lb ⎞
⎜
⎟
⎝ A ⎠
No =
V0
3
(41)
N o - cantidad de barrenos de compensación
donde :
A- coeficiente de escala que se obtiene por vía experimental , A=9,35
Vo – volumen del barreno vacío, cm3
Y conociendo No se asume la estructura correspondiente del cuele (cantidad de barrenos
cargados y total)
Shejurdin (1985) recomienda las siguientes expresiones para calcular los parámetros
principales de las voladuras en el laboreo de excavaciones:
W=
donde :
p
q SE m
,
a = mW ;
p=
π d 2 ρ SE
4
(42)
p- es la cantidad de carga de sustancia explosiva por metro de barreno, kg/m.
d- diámetro del cartucho de sustancia explosiva ó diámetro del barreno para
sustancias explosivas no encartuchadas, m.
Xanukaev (1963,1974) estudió la influencia de las condiciones del medio sobre el
mecanismo de rotura de las rocas y formuló la hipótesis, de que este mecanismo ocurre
bajo la acción de ondas elásticas y depende de la rigidez acústica (resistencia acústica) de
las rocas. La clasificación de las rocas según la rigidez acústica en tres grandes grupos,
propuesta por Xanukaev, tiene valor en el orden metodológico, pero limitaciones en su
aplicación práctica ya que señala ese solo factor como determinante en la formación del
campo tenso-deformacional producido por una carga en el macizo rocoso alrededor del
barreno.
Mielnikov y Marchenko (1963,1964) presentaron la hipótesis de la posibilidad de
aumentar la zona de fragmentación y mejorar su calidad mediante la redistribución de la
energía de la explosión de forma tal, que cerca de la carga no ocurriera la fuerte
sobretrituración y recalentamiento de la roca, a cambio de que a lugares más alejados
llegará mayor energía de la onda de choque para lo cual proponen la utilización de cargas
desacopladas con espacios de aire axiales y radiales. Este método de regulación de los
parámetros de las ondas de choque, que surgen por la acción de la explosión, da la
posibilidad de resolver una serie de problemas tecnológicos entre los que se destacan las
voladuras de contorno de precorte y recorte.
Ivanov y Miloradov (1980) plantean las siguientes expresiones de cálculo para la
proyección de las voladuras en las excavaciones subterráneas:
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
14
�Tesis Doctoral
N = N int + N cont
(43)
La cantidad de barrenos interiores
N int = n S int
(44)
donde : n - es la cantidad de barrenos interiores , que corresponden a 1 m2 de área del
frente de avance, unid/m2
n=
qint
γ SE
;
(45)
S int - área del frente de avance, fragmentada por los barrenos interiores, m2.
qint − consumo de sustancia explosiva en los barrenos interiores( cantidad en
peso de sustancia explosiva ,necesaria para el mullido y el lanzamiento de 1
m3 de roca en las condiciones planteadas).
qint = qo K ag vconf eSE K c , kg/m3
(46)
qo − consumo específico de una sustancia explosiva con una capacidad de
trabajo de 420 cm3 ,cuyo valor numérico se determina por la
expresión:
3
q o = 0,1 f ,kg/m
(47)
Kag – coeficiente que considera el agrietamiento y el carácter de la
estratificación de las rocas (valor tabulado).
vconf - coeficiente de confinamiento , que considera el área del frente de
avance (S), la longitud del barreno (lb) , la cantidad de superficies
denudadas y el lugar de ubicación del cuele.
e SE − coeficiente de capacidad de trabajo de la sustancia explosiva,
eSE =
420
;
CTSE
(48)
K c - coeficiente que considera la influencia del diámetro del cartucho de la
sustancia explosiva utilizada (valor tabulado)
Y para determinar la masa de sustancia explosiva, que se coloca en 1m lineal de barreno la
expresión:
γ SE = 0,08 d c2 ρ SE K comp K ll
donde:
(49)
dc – diámetro del cartucho de la sustancia explosiva, cm;
ρ SE − densidad de la sustancia explosiva, g/cm3
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
15
�Tesis Doctoral
Kcomp – coeficiente de compactación de la sustancia explosiva
en el
proceso de carga, se toma igual a 1,1 para las encartuchadas y 1,0
para las no encartuchadas.
Kll – coeficiente de llenado del barreno, valor tabulado que se
toma en
función de índice de fortaleza ( f ) y del diámetro del cartucho (dc).
Estos autores consideran para calcular el consumo específico de explosivo otros factores
(agrietamiento y diámetro de los cartuchos) además de los propuestos por Pokrovsky.
Y el área del frente de excavación ( S int ), fragmentado por los barrenos interiores
2
S int = S − S K , m
Donde:
(50)
S - área total del frente de avance de la excavación, m2
Sk – área del frente, fragmentada por los barrenos de contorno, m2
S cont = Pexc (Wcont + C ) , m
2
Donde:
(51)
Pexc - perímetro del contorno de la excavación, m
Wcont - longitud de la línea de menor resistencia (LMR) de los barrenos de
contorno, m.
Kutusov (1973,1974, 2000) realiza un análisis de los principios de cálculo de los
parámetros de la voladura para el laboreo de excavaciones subterráneas y señala que el
consumo específico de cálculo de la sustancia explosiva es la información inicial
fundamental.
En opinión de este autor este indicador depende de muchos factores (las propiedades
físico-mecánicas de las rocas, la sección transversal, la profundidad y el diámetro de los
barrenos, el tipo de explosivo, etc.) lo que hace compleja su determinación, por el hecho
de que los factores señalados influyen de forma conjunta y diferente sobre la magnitud de
la carga, por lo que concluye que no es posible su determinación por vía teórica.
Recomienda su determinación a partir de tablas especiales, confeccionadas sobre la base
del procesamiento de una gran cantidad de voladuras de producción.
Cuando se utilizan otras sustancias explosivas propone introducir
coeficientes de
corrección que son inversamente proporcionales a las características energéticas de las
mismas. Los restantes parámetros de los trabajos de voladura recomienda calcularlos por
las siguientes expresiones:
Q = q SE lb S p
Qc =
2 π d2
ρ SE
lb
3
4
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
(52)
(53)
16
�Tesis Doctoral
N=
Q
Qc
(54)
q c = 1,2 Qc ; q a = (0,8 − 0,9) Qc
(55)
Mielnikov (1988) considera que tanto el consumo total como el específico varían en
amplios rangos y que ambos dependen de muchos factores (propiedades de la sustancia
explosiva, propiedades físico-mecánicas de las rocas , sección transversal , calidad de la
carga y el atraque de los barrenos , existencia de superficies libres complementarias en el
frente de avance, profundidad de la pega ,entre otros),estima también que no es posible
determinar el valor de la magnitud de la carga hasta ese momento por la vía teórica.
Por ello recomienda que el valor del consumo específico de cálculo de la sustancia
explosiva sea asumido en base al análisis y la generalización de una gran cantidad de datos
de la práctica y de observaciones y experimentos para diferentes sustancias explosivas y
fortaleza de las rocas. Al valorar la ecuación de Pokrovsky, le da gran significado a la
selección correcta del coeficiente de
llenado en la determinación de la cantidad de
barrenos.
Los criterios de Langefors y Kihlström (1976),Bubok (1981),Noskov et al
(1982),Doronin (1983) y Gredeniuk et al (1983) para el diseño de los cueles rectos son
reanalizados , perfeccionados y relanzados por Lukianov y Gromov (1999) ,Egorov et al
(2000),Dolgy y Silantiev (2003),López Jimeno (1994,2000,2003) bajo el mismo principio
geométrico y sin considerar la acción de la explosión sobre el medio.
I.1.5 Modelos de la Teoría de la Explosión.
El siglo XIX no solo implicó un avance tecnológico y científico en relación a las sustancias
explosivas, los medios de explosión y los modelos de cálculo. Se produjeron significativos
avances también en la creación de los fundamentos físicos de la explosión como
consecuencia del impetuoso desarrollo promovido por la primera y luego por la segunda
Revolución Industrial, se desarrolló también la teoría de las ondas de choque, en una
primera aproximación, en la segunda mitad de este siglo.
El desarrollo de la teoría de la explosión comienza con la introducción del concepto de
ondas de choques planas por Riman en 1860. Más tarde Rankan en 1870 y Hugoniot en
1887 deducen la ecuación de las ondas de choque (adiabática de Hugoniot).
Estos adelantos conjuntamente con los aportes de Berto en 1883 sobre el poder de las
sustancias explosivas y el concepto de la onda de detonación sentaron las bases para que
Mijelson en 1883 elaborara los principales aspectos de la teoría matemática de la
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
17
�Tesis Doctoral
detonación. Este a su vez de conjunto con D.L.Chapman en 1899 y E Jouguet en 1904 es
considerado también el fundador de la teoría termodinámica de la detonación.
Sobre la base de esta teoría se han desarrollado las teorías modernas de la fragmentación
de rocas a partir de las cuales es posible modelar el campo tenso-deformacional que se
forma en el macizo rocoso alrededor de la cámara de carga después de la voladura de la
misma.
I.1.6 Investigaciones relacionadas con la clasificación de las rocas Otro aspecto medular
en este marco teórico, se relaciona con la evolución de la clasificación de las rocas
vinculado al método de arranque por voladura.
Izatis en 1843, citado por Arsentiev (2004), plantea una de las primeras clasificaciones de
las rocas, (a su vez antecedido por Agrícola en 1550) según el grado de extracción, para
ello dividió a las rocas en 5 grupos: Sueltas o mullidas, blandas ,quebradizas(o
frágiles),cohesivas (o resistentes) y muy cohesivas.
A partir de esta clasificación dividió a los trabajos mineros (aplicable a cada grupo) en los
siguientes tipos: a pala, a pico, a cincel, a cuña, mediante fuego y por voladura. Esta
clasificación es el primer intento de agrupar los métodos de arranque de las rocas tanto
para la explotación minera como para la excavación de obras subterráneas y en ella ya
aparece el método de voladura como tecnología, todo ello a consecuencia de la
introducción de los explosivos en la minería y la aplicación de los conocimientos de la
fragmentación de rocas por voladura existentes hasta ese momento. Por las razones
expuestas en este siglo se produce una intensificación inusitada de las investigaciones en
las tres direcciones expuestas en este trabajo: los métodos de cálculo de las voladuras, las
teorías de acción de la explosión sobre el medio, la tecnología de los explosivos y los
medios de explosión y en general el desarrollo de la minería como ciencia.
A comienzos del siglo XX se produce un aporte importante, relacionado con la
clasificación de las rocas, principalmente por su relevancia práctica en la ejecución de los
trabajos mineros desde el punto de vista de la selección del equipamiento de perforación,
los métodos de los trabajos de voladura , en la determinación de las normas de laboreo y el
gasto de instrumentos y materiales.
M.M.Protodiaconov en 1911, propone una nueva clasificación de las rocas, basado en la
hipótesis de que cualquier resistencia a la voladura de la roca es proporcional a su
resistencia a la compresión. Este criterio simplificó los cálculos y redujo en cierta medida
la cantidad de voladuras de prueba.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
18
�Tesis Doctoral
Es importante significar, que hasta ese momento se utilizaba el método de voladuras de
prueba para determinar el aumento necesario de la carga al pasar a otros terrenos o rocas,
pero con el tiempo esta metodología resultaba ser cada vez más engorrosa, pesada,
abrumadora.
Protodiaconov, además en 1908 introdujo el concepto de fortaleza de las rocas en las
ciencias mineras, y define este concepto “como su resistencia a los esfuerzos externos, que
depende en cada caso concreto de las combinaciones de las resistencias elementales de las
rocas a la tracción, compresión, al cizallamiento”.
Su principal aporte se centra en el coeficiente de fortaleza, que propone
como la
centésima parte de la resistencia de un testigo de roca a la compresión axial expresado en
kg/cm2:
f =
donde:
σc
(56)
100
σ c - es la resistencia del testigo a la compresión axial, kg/cm2
Protodiaconov consideraba que el valor del coeficiente de fortaleza caracterizaba a la roca
en todos los procesos productivos, a partir de la hipótesis señalada anteriormente.
La clasificación de las rocas de Protodiaconov presenta como ventajas su basamento
científico, carácter lógico, sencillez en su utilización práctica y amplio alcance (contempla
una gran gama de litologías); pero su principal limitación radica en que la hipótesis
fundamental asumida por el autor, no siempre se cumple. Debido a ello su utilización en
el diseño de las voladuras ya no es lo suficientemente racional en la etapa actual de
desarrollo de la teoría de la fragmentación de rocas. Además de los aportes señalados y a
partir de trabajos experimentales y la generalización de la práctica Protodiaconov plantea
para el cálculo del consumo específico de sustancia explosiva ( qSE ) y la cantidad de
barrenos (N) en las voladuras de rocas en excavaciones subterráneas las expresiones
siguientes:
⎛
q = 0,4 * ⎜
⎝
n = 2 ,7
donde:
1 ⎞
0,2 f +
⎟
S ⎠
2
f
; N = nS
S
(57)
(58)
q – es el consumo específico de sustancia explosiva (SE),kg/m3;
f – coeficiente de fortaleza de las rocas según M.M.Protodiaconov
S – sección trasversal de proyecto de la excavación, m2
n – cantidad de barrenos por m2 de área del frente de laboreo;
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
19
�Tesis Doctoral
N – cantidad total de los barrenos en el frente de laboreo.
La utilización práctica de estas expresiones , realizadas tanto por el autor de esta tesis en
Cuba (Sargentón,1993, 1994,1997,2005), así como las referencias que hacen autores
rusos (Matveichuk y Chursalov,2002 y Paramonov et al , 2004) , sólo ha permitido un
cálculo muy aproximado de estos dos parámetros , pues en el caso del indicador consumo
específico de sustancia explosiva (q) , se obtienen valores muy elevados y los valores del
parámetro cantidad de barrenos (N) no son los suficientes para lograr los objetivos de la
voladura. Como recomiendan los autores a los que se hace referencia, los valores que se
obtienen solo sirven como orientación
y deben ser precisados con voladuras
experimentales.
I.1.6 Modelos para la determinación de la onda refractada.
Pero si importante fue la modelación de la onda de detonación y su aplicación con fines
pacíficos, en particular en la minería para el arranque (separación y fragmentación) de las
rocas, se necesitaba modelar la presión que se refractaba a la roca desde una cámara de
carga (barreno, taladro).
S.V.Ismailov (1965) dio solución a este problema de reflexión –refracción de una onda de
choque con frente plano desde un obstáculo plano.
Los parámetros de la onda de choque en el limite carga –roca se determinan de la
condición de refracción de las ondas de detonación a la roca a través de la pared de la
cámara de carga, considerando la adiabática de las rocas propuesta por Gogoliev (1965).
Pr
ρ o (V po )2
1 ⎡⎛ ρ
= ⎢⎜⎜ r
A ⎢⎝ ρ o
⎣
m
⎤
⎞
⎟⎟ − 1⎥
⎥⎦
⎠
(59)
A y m – son constantes.
Y son necesarias las inecuaciones de enlace siguientes:
Si
Pr
ρ o (VLO )2
Si 0,1 ≤
〈 0,1
entonces A=3 y m= 3
Pr
≤ 35 entonces A= 5,5 y m = 5
ρ o (VLD )
(60)
(61)
En el caso de cargas compactas, la máxima presión en la onda refractada Pr se calcula en
dependencia de la relación entre la impedancia de la sustancia explosiva, y la resistencia de
onda de la roca (acople de impedancias) a partir de dos condiciones cuando
ρ oVLD ≥ ρ SEVd y cuando ρ oVLD 〈 ρ SEVd .
De las ecuaciones (67) y (68) se obtiene
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
20
�Tesis Doctoral
Si ρ oVLD ≥ ρ SEVd
⎧
⎫
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
1
2k (Pr − P1 )
Pr ⎪
= V1 −
⎨1 −
1
1 ⎬
ρo ⎪ ⎛
{[ρ SE (k + 1)] [Pr (k + 1) − P1 (k − 1)]}2
⎜ APr
⎞m ⎪
⎪ ⎜
+ 1⎟⎟ ⎪
2
⎪ ⎜ ρ oVLD ⎠ ⎪
⎭
⎩ ⎝
( )
(62)
Si ρ oVLD 〈 ρ SEVd .
⎧
⎫
⎪
⎪
k −1
⎡
⎤
⎪
⎪
Pr ⎪
1
2kVd ⎢ ⎛ Pr ⎞ k ⎥
⎪
⎜
⎟
= V1 + 2
1−
⎨1 −
1 ⎬
k − 1 ⎢ ⎜⎝ P1 ⎟⎠ ⎥
ρo ⎪
⎪
⎢⎣
⎥⎦
⎞m
⎛ APr
⎟
⎪ ⎜
⎪
1
+
2
⎟ ⎪
⎪⎩ ⎜⎝ ρ oVLD
⎠ ⎭
(63)
donde:
k –es el índice de la adiabática de los productos de la explosión
Vd – velocidad de detonación de la sustancia explosiva (SE). m/s
VLD – velocidad de propagación de las ondas longitudinales en las rocas, m/s
ρo – densidad de las rocas, kg/m3
P1- presión en el frente de la onda de detonación de la sustancia explosiva, Pa
La solución de estas ecuaciones se puede obtener por alguno de los métodos matemáticos
de aproximación o gráficamente.
De esta forma se obtiene Pr, la presión refractada a la roca.
Al refractarse la onda de presión surge la onda de choque en las rocas, que se manifiesta en
una zona de pequeñas dimensiones, en la que se disipa gran cantidad de energía y se
transforma en una onda de tensión. La disipación de la energía en esta onda no solo está
determinada por la magnitud de la rigidez del medio sino además por las características de
resistencia de la roca que generalmente son tres ordenes menores que dicha magnitud.
I.1.8 Modelación de la onda de tensiones
Para analizar el estado tenso-deformacional de las rocas alrededor de la cámara de carga se
precisa también la modelación matemática de las tensiones y las deformaciones que se
producen en las tres zonas: la cercana, la media y la lejana.
Para la modelación de la onda de tensiones era necesario el descubrimiento, en la teoría de
la física del campo ondulatorio, de una de las principales leyes para la modelación de estas
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
21
�Tesis Doctoral
ondas, realizado por los científicos soviéticos Sadovsky (1945, 1952,1974) ,Sedov(1976),
Staniukovich (1975) y el inglés J.Taylor .
Estos investigadores lograron establecer que la sobrepresión en el frente de las ondas de
choque obedece a la ley de semejanza, y señalaron que su magnitud depende solamente
de la relación de la distancia desde el frente hasta el centro de la carga respecto al radio de
esta (la distancia relativa) , la energía específica de la explosión y la presión del aire.
Sadovsky (1945,1952) plantea la hipótesis de que cualquier volumen del medio bajo la
acción de una carga explosiva experimenta deformaciones que dependen de la distancia a
la fuente de la explosión y su energía., y a partir de ella la relación de dependencia entre la
magnitud de las tensiones que surgen a una distancia R de una carga de sustancia explosiva
con un radio ro a la que denominó ley de semejanza geométrica:
⎛ ro ⎞
⎟
⎝R⎠
σR = f ⎜
(64)
donde f - es una función que se determina experimentalmente.
Esta ley de semejanza geométrica presenta como limitación que solo se cumple para cargas
de sustancias explosivas de igual densidad.
En el caso general de una carga de forma esférica ro = 3 Q al sustituir en la expresión
anterior, se obtiene la ley generalizada de semejanza.
R1 3 Q1
=
R2 3 Q2
Esta ley no contempla la dependencia entre el trabajo mecánico
(65)
y la energía en la
transformación explosiva.
Para superar esta limitación los académicos Sedov (1976) y Sadovsky (1974) elaboraron la
variante más general de la ley de semejanza, la ley de la semejanza energética de la
explosión, en la cual la masa de la carga Q es reemplazada por la energía total:
⎛3 E ⎞
⎟
σ R = f ⎜⎜
⎟
R
⎝
⎠
(66)
Con posterioridad a la formulación y generalización de la ley de semejanza se han
publicado una gran cantidad de dependencias empíricas que se refieren a la zona elástica.
Las dependencias existentes en la actualidad se fundamentan en el principio de la
semejanza o en las leyes de la dispersión de la energía y su absorción a cuenta de los
procesos inelásticos. Debido a la complejidad y a la configuración no simétrica de las
cargas o del sistema de cargas y también a la complejidad de las superficies libres en el
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
22
�Tesis Doctoral
macizo la función de dispersión geométrica de la energía se selecciona con bastante
aproximación. A pesar de esto la función de extinción seleccionada de esta forma a cuenta
de la dispersión geométrica satisface completamente las exigencias de la práctica. La
mayor dificultad se presenta en la búsqueda de los índices de extinción a cuenta de la
absorción de la energía.
La ecuación de cálculo de las tensiones plantea una proporcionalidad entre éstas y las
distancias relativas lo que se expresa de forma general por la expresión:
n
⎛r⎞
σ V = K σ ,v ⎜ ⎟ ,
⎝ x⎠
(67)
Donde : K σ ,v - coeficiente de proporcionalidad ;
r - radio de carga;
x - distancia;
σ - tensión;
n - índice.
Sadovsky (1974) plantea para distancia cercanas n =2, para lejanas n =1,5.
Shemiakin (1963,2006) plantea un modelo para la rotura de las rocas con fricción interna
que permite el cálculo de las componentes radiales y tangenciales del tensor de tensiones:
σr =
σo
r
n1
, σ θ = ασ r ,
α=
μ
(1 − μ )
(68)
Donde σ r , σ θ - son las componentes radiales y tangenciales del tensor de tensiones.
σ o - presión inicial en la cámara de carga.
n1 - coeficiente de extinción
r - distancia relativa.
μ − coeficiente de Poisson.
Y le asigna un valor a n1 de 1,5 en la zona de trituración y de 1 − α 2 en la zona de
agrietamiento. El modelo de Shemiakin tiene como limitación que el cálculo de las
componentes tangenciales se realiza en función sólo del coeficiente de Poisson, es decir
que depende solo de esta propiedad elástica de las rocas.
Borovikov y Vaniagin (1970,1974,1975,1985,1995) plantean expresiones diferentes para
cada una de las tres zonas:
Para la zona cercana r ≤ 12
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
σ r max =
Pr
r 1, 4
(69)
23
�Tesis Doctoral
σ r max =
Para la zona mediana 12 ≤ r ≤ 100
σ r max =
Para la zona lejana 100〈r ≤ 200
Pr
r 1,1
(70)
Pr
r 1,5
(71)
Donde r es la distancia relativa desde el eje de la carga, y es igual a la relación entre la
distancia absoluta r y el radio de carga Rce , equivalente por su energía a la explosión a una
carga de pentrita con densidad 1500 kg/m3 y calor de la explosión 5950 kj/kg, es decir:
r
Rce
r=
(72)
El radio de carga equivalente es:
⎛ρ Q
R = Rc ⎜⎜ se se
⎝ ρ pQp
e
c
Donde:
λ=
⎞
⎟
⎟
⎠
λ
(73)
1
- para cargas cilíndricas, y λ = 1 para cargas
2
3
esféricas.
QSE - es el calor de la explosión de la sustancia explosiva utilizada
ρ pentrita , Q pentrita - es la densidad y el calor de la explosión de la pentrita.
La onda de compresión que se forma en la roca como resultado de la refracción de la onda
de detonación y la acción de los productos de la explosión en su difusión posterior desde el
eje (centro de la carga) por la roca, se extingue fuertemente debido a las pérdidas intensas
por disipación en las zonas cercanas a la carga. En dichas zonas la amplitud máxima de la
onda, en su inicio cae aproximadamente según una ley exponencial , y tiende
asintóticamente a un valor a distancias aproximadamente iguales a 12 Rc (radio de carga).
Otros autores,(citado por Otaño,1998) consideran que en el caso de las cargas compactas
la diferencia en la difusión de las ondas de tensión entre cargas esféricas y cilíndricas se da
solo en la zona cercana a la carga y que en lo adelante la máxima amplitud de las tensiones
decrece según la dependencia:
σ r max =
Pr
(74)
(r )
1, 08
Ahora bien, la máxima amplitud de la componente tangencial de las ondas de tensión será:
Para cargas esféricas (concentradas):
σ t max
⎡
⎛v
⎢
⎜
= ⎢1− 2⎜ t
⎢
⎜v
⎝ L
⎢⎣
⎞
⎟
⎟
⎟
⎠
2⎤
⎥
⎥σ
⎥ r max
⎥⎦
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
=
μ
σ
1− μ r max
(75)
24
�Tesis Doctoral
Para cargas cilíndricas:
σ t max = ⎛⎜ C1 + C2 r ⎞⎟σ r max
⎝
2
(76)
⎠
C1 ,C 2 - son magnitudes adimensionales que dependen de la resistencia acústica de las
rocas
C 1 = 0 ,09 + 0 , 228 * 10 − 7 ρ o v L
(
)
C 2 = 0 ,07 − 0 , 224 * 10 − 7 ρ o v L * 10 − 2
(77)
El modelo de Borovikov se ajusta con suficiente exactitud a los macizos rocosos
investigados en esta tesis y constituye uno de sus soportes teóricos.
I.1.9 Resumen del contenido del capítulo I.
¾ Los modelos y las metodologías analizadas propuestas por los diferentes autores se
fundamentan en los siguientes principios:
•
La proporcionalidad entre la energía de la explosión y el volumen de roca a
fragmentar;
•
La consideración de diferentes tipos de resistencia del medio (rocas) a la acción de
la explosión (al aplastamiento, a la tracción, al cortante, al descostramiento).
•
La proporcionalidad entre las dimensiones de la zona de fragmentación y las
dimensiones de la carga;
•
La consideración de los parámetros de las ondas de tensiones como principal factor
de fragmentación en la voladura de rocas que poseen considerable rigidez acústica ;
•
La proporcionalidad entre el trabajo específico de rotura (considerando el grado de
fragmentación) y la energía de las sustancias explosivas (SE).
¾
Según autores como Mielnikov (1988) y Matveichuk (2002), no es posible el
cálculo analítico del consumo especifico de sustancia explosiva, ya que es
extremadamente compleja la descripción matemática de las características anisótropas y
físico-técnicas de las rocas, que influyen sobre la resistencia de éstas a la voladura.
¾
Conjuntamente con esto, numerosas observaciones y la experiencia productiva
señalan la posibilidad de la valoración relativa de la resistencia de las rocas a la
voladura.
¾
Por lo general los modelos
del mecanismo de fragmentación de las rocas son
cualitativos.
¾
El cálculo, el diseño y la proyección de las voladuras se realiza sobre la base de la
generalización de datos prácticos obtenidos en la ejecución de voladuras en condiciones
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
25
�Tesis Doctoral
de producción, que luego son tabulados y por analogía se extienden a las condiciones en
que se proyecta.
¾
Los datos prácticos obtenidos en voladuras experimentales y de producción en países
como Suecia se refieren a macizos monolíticos, relativamente homogéneos y mucho más
antiguos que los cubanos.
¾
Las características de las litologías presentes en el archipiélago cubano, mucho más
jóvenes y con tectónica y agrietamiento más complicados obligan a considerar estos
factores en la proyección de estas voladuras.
¾ Los principales parámetros de las voladuras para el laboreo de excavaciones
subterráneas se seleccionan fundamentalmente en función del índice o coeficiente de
fortaleza de las rocas (f) que a su vez sólo depende de la resistencia a compresión.
¾
Por lo general se hace limitada referencia a las demás características de resistencia y
a las propiedades elásticas y acústicas de las rocas.
¾
Un indicador clave como el coeficiente de llenado de los barrenos se selecciona en
función del índice de fortaleza de las rocas y el diámetro de los barrenos, pero sin un
adecuado basamento científico.
¾ No existen modelos cuantitativos de representación del mecanismo de rotura de las rocas
del conjunto de barrenos a partir de la valoración de la acción de la explosión sobre el
medio.
¾
Existen contradicciones entre los resultados que se obtienen por vía experimental y
los teóricos.
¾
Es necesaria la elaboración de nuevos criterios de diseño y ejecución de las voladuras
en el laboreo de excavaciones subterráneas que consideren tanto las características
mecánico-estructurales de los macizos rocosos, sus propiedades másicas, las
características de resistencia, sus propiedades acústicas y elásticas, así como las
características de los explosivos y la acción de la explosión sobre el medio.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
26
�Tesis Doctoral
CAPITULO II
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
27
�Tesis Doctoral
CAPÍTULO
II
CONDICIONES
INGENIERO
–
GEOLÓGICAS
Y
TECNOLÓGICAS DE LOS MACIZOS OBJETO DE ESTUDIO
Introducción.
Debido a que la efectividad del arranque de las rocas y de su fragmentación depende de las
condiciones ingeniero-geológicas e ingeniero- tecnológicas de los macizos rocosos dónde
se laborean las excavaciones subterráneas es preciso como primera etapa de las
investigaciones el estudio de dichas condiciones.
Las investigaciones para el estudio del mecanismo de fragmentación de las rocas fueron
realizadas en las excavaciones subterráneas de los macizos rocosos de los yacimientos
mineros Mercedita, Amores y El Cobre y de los macizos rocosos de los Trasvases EsteOeste, Caney –Gilbert y Sabanalamar – Pozo Azul. La distribución geográfica de estos
macizos se aprecia en el mapa de la figura 2.
En este capitulo se realiza una valoración de dichas condiciones teniendo en cuenta su
diversidad con el propósito de comprobar la aplicabilidad de los diferentes criterios para el
diseño de las voladuras que se proponen como novedad en esta tesis.
II.1 Condiciones ingeniero-geológicas de los macizos rocosos donde se realizaron las
investigaciones
La evaluación de las condiciones ingeniero-geológicas comprende el estudio de los
siguientes aspectos:
-Características petrográficas, tectónica y agrietamiento
-Propiedades de las rocas :
Másicas : densidad , masa volumétrica y porosidad
Características de resistencia : resistencia a compresión , tracción y al cizallamiento
•
Elásticas: módulo de Young, coeficiente de Poisoon y módulo de
•
Acústicas : velocidad de las ondas longitudinales y transversales
Parámetros tecnológicos especiales de las rocas: fragilidad, triturabilidad, fortaleza,
cizallamiento.
volabilidad.
En el Laboratorio de Física de las Rocas del ISMMM “Dr. Antonio Núñez Jiménez” se
determinó por el método de ultrasonido la velocidad de propagación de las ondas
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
28
�Tesis Doctoral
Este -Oeste
Mercedita
Amores
Caney-Gilbert
El Cobre
Sabanalamar –Pozo Azul
Figura 2 Mapa con la distribución geográfica de los macizos rocosos en investigación
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
1
�Tesis Doctoral
longitudinales tanto en testigos regulares cilíndricos (diámetro:32 y 55 mm, altura: 90 y
165mm ) como en varillas finas de rocas.
Se determinó también por el método directo la masa volumétrica de las rocas.
Los resultados del estudio de las propiedades y de los parámetros tecnológicos especiales
de las litologías donde se realizaron las investigaciones en los tramos de túneles del
Trasvase Este – Oste se muestran en las tablas 1,2, 3 y 4. y en el ANEXO 1 ( tablas 1,2,3 y
4), se muestran los valores de estas propiedades en las otras litologías principales de las
minas y trasvases en investigación.
Para que la descripción de las litologías que se investigan sea lógica, precisa y acorde con
el objetivo que se necesita alcanzar se describen al menos las características siguientes:
color, composición mineralógica, estructura, textura.(Dolibo-Dobrovolsky,2003)
El estudio del agrietamiento se realizó a partir de las etapas propuestas por
(Kazikaev,1981 y Hoek,2007a,2007b,2007c;2008). La elaboración de las mediciones y su
análisis, que incluye su tratamiento y representación se realizó mediante el programa
informático profesional DIP versión V.103 ( Rockscience , 2004).
Como resultado del estudio de agrietamiento se establecen las características de la fractura
estructural de las rocas, que son necesarias posteriormente en la investigación del
mecanismo de fragmentación de las rocas por voladura, siguientes: orientación de las
grietas en el espacio (ángulo de buzamiento y azimut del buzamiento);intensidad del
agrietamiento: incluye abertura y distancia entre las grietas en los sistemas (fractura del
macizo) y extensión de las grietas (su persistencia);indicadores de calidad del
agrietamiento: material de relleno, carácter de la superficie de las grietas (ondulada o recta,
rugosa o lisa), presencia de agua (seca, húmeda, inundada en forma de goteo o en chorro) ,
etc.);tipo de red de grietas (sistémica, continua o discontinua , caótica , poligonal) y
volumen total de la cavidad de las grietas.(Bukrinsky,1985 y Kalinchenko et al, 2000).
En el anexo 2 se muestran los diagramas con los principales planos de agrietamiento, la
rosa de agrietamiento y los histogramas del comportamiento de los principales parámetros
de las grietas en los macizos rocosos de las minas Mercedita, Amores y El Cobre y del
Trasvase Caney –Gilbert..
Yacimientos cromíferos de la región Moa – Baracoa.
En esta región se realizaron trabajos investigativos de campo, experimentales y de gabinete
en las minas de cromo Mercedita y Amores.
II.1.1Mina Mercedita.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
1
�Tesis Doctoral
Valores de las propiedades de las litologías objeto de estudio en el Trasvase
Este-Oeste.
Tabla 1 Propiedades másicas
Nº
Litología
1 Gabro (Ojo de Agua)
2 Basalto (Manacal)
3 Caliza Masiva
4 Caliza , blanco crema masiva
5 Serpentinita pardo –verdosa
6 Aleurolitas
Densidad,kg/m³ Masa volumétrica,kg/m³
Valor A.%
Valor
A,%
2830
2830
2710
2700
2860
1950
10,70
3,89
7,93
12,30
4,24
5,98
4,95
2720
2710
2590
5,41
4,43
6,53
6,02
2460
6,33
8,89
8,90
13,16
2815
10,70
1,57
5,98
4,73
1900
6,93
2,56
9,50
11,04
13,16
Tabla 2 Características de resistencia
Características de resistencia estática
σ ec ,MPa
σ et ,MPa
σ ecor ,MPa
Nº Litología
1 Gabro (Ojo de Agua)
2 Basalto (Manacal)
3 Caliza Masiva
4 Caliza , blanco crema masiva
5 Serpentinita pardo –verdosa
6 Aleurolitas
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Porosidad Total,%
Valor
A,%
[ ]
[ ]
[ ]
Características de resistencia dinámica
σ dc ,MPa
σ dt ,MPa
σ dcor ,MPa
Valor A.%
Valor A,%
Valor A,%
Valor
97,40
81,94
60,92
50,14
23,40
23,30
[ ]
A.%
[ ]
[ ]
Valor A,%
Valor
3,84 24,50 11,17 23,90 1543,22 23,30 12,75 24,50
A,%
Dinamicidad
Comp Tracción
k dc
k dt
78,16 23,90 15,84
3,32
21,50 10,04 22,32 16,56 21,91 1298,54 21,50 22,67 22,32 115,92 21,91 15,85
2,26
17,95
3,94 23,03
8,95 20,49
944,68 17,95
5,91 23,03
62,63 20,49 15,51
1,50
21,30
4,77 23,96
8,93 22,63
784,37 21,30
8,62 23,96
62,50 22,63 15,64
1,81
21,50
18,18 14,71
2,85 24,50
1,80 19,51
4,71 23,00
3,30 17,11
374,91 21,50
292,34 14,71
7,54 24,50
4,99 19,51
33,00 23,00 16,02
23,12 17,11 16,08
2,64
2,77
1
�Tesis Doctoral
Tabla 3 Propiedades acústicas
Litología
Nº
1 Gabro
2 Basalto
3 Caliza Masiva
4 Caliza , blanco crema masiva
5 Serpentinita pardo –verdosa
6 Aleurolitas
Velocidad de las ondas,m/s Rigidez Acústica
Vl
A.% Vt
A,%
J, m/s kg/m3 A,%
4587 15,6 3700
15,6
1,298.107
15,6
4570 14,8 3560
14,8
1,293.107
14,8
5983 15,0 3700
15,0
1,621.107
15,0
5500 12,0 3940
12,0
1,485.107
12,0
7
3730 12,6 2190
12,6
1,067.10
12,6
4134 12,3 2100
12,3
8,060.106
12,3
Tabla 4 Parámetros minero-tecnológicos
Fortaleza, f
Nº
Litología
fB**
fP*
1 Gabro (Ojo de Agua)
2 Basalto (Manacal)
3 Caliza Masiva
4 Caliza , blanco crema masiva
5 Serpentinita pardo –verdosa
10
8
6
5
2
2
6 Aleurolitas
Nota:
fP*- índice de fortaleza según Protodiaconov
fB**-índice de fortaleza según Barón
qP***-volabilidad según Pokrovsky
Datos de Triturabilidad :Fuente Noa (2003)
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
E,MPa
μ
Valor A,%
Valor A,%
92600
15,6 0,25
15,6
70000
14,8 0,27
14,8
73100
15,0 0,30
15,0
70000
12,0 0,33
12,0
10800
12,6 0,29
12,6
33319
12,3 0,25
12,3
G,MPa
Valor A,%
38743
15,6
35866
14,8
37100
15,0
41914
12,0
13717
12,6
8600
12,3
Triturabilidad,Vmax Volabilidad,qP***,kg/m³ Fragilidad
Valor
A,%
Valor
A,%
Valor A.%
9
1,70
21,07
0,97
23,30 25,36 23,90
8
0,90
20,20
0,82
21,50
7
4,00
18,54
0,61
17,95 15,45 20,49
6
3,20
21,32
0,50
21,30 10,51 22,63
4
2,00
19,18
0,23
21,50
3
3,10
21,32
0,18
14,71 10,10 17,11
8,16 21,91
8,21 23,00
2
�Tesis Doctoral
-Localización del macizo rocoso
El macizo rocoso del yacimiento cromífero Mecedita se encuentra ubicado dentro de lo
límites del gran macizo de ultrabasitas de Cuba Oriental, el cual está formado por
rocas del complejo ofiolítico, fundamentalmente. Los macizos rocosos de ofiolitas
presentan
una gran variabilidad de sus propiedades ingeniero-geológicas y minero-
técnicas (Marinos et al,2006).
-Composición petrográfica
El
estudio
de
la
columna
litológica
(Iturralde-Vinent
,1990;
Colectivo,
1996;Colectivo,2006a) permite señalar de forma general los tipos de rocas de la
asociación estudiada , particularmente , en la zona de estudio donde se presentan : dunitas
, peridotitas (harzburgitas) , peridotitas serpentinizadas , gabros y cromitas , como rocas
más importantes ; por las que se han excavado las diferentes obras mineras subterráneas.
Dunitas: son las que, por lo general le sirven de envoltura a los cuerpos minerales además
aparecen de forma aislada en forma de vetas que cruzan los cuerpos minerales o en forma
de nidos, su color varia desde verde hasta pardo rojizo, microscópicamente los granos son
compactos y finos uniformes, la textura es masiva, con grietas rellenas de kerolita y/o
serpofita o carbonatos y por lo general con alto grado de serpentinización (Cartaya,2000).
Serpentinitas: se observan a lo largo del contacto de las rocas ultrabásicas y los gabros ,
tienen color verde oscuro y raras veces gris, el brillo es resinoso mate , graso o céreo.
Estructura concoide, compacta, masiva.
Peridotitas: en el macizo en su mayoría del grupo de las harzburgitas .Microscópicamente
de color oscuro, a veces con matiz verdoso, generalmente su estructura es de grano medio,
textura masiva. Su estructura más típica es la paquiolítica, condicionada por la inclusión de
granos de olivino en los cristales de piroxeno.
Gabros: en estado fresco de color gris oscuro o casi negro, como resultado de alteraciones
secundarias adquieren un color gris claro y gris verdoso. Su estructura característica es la
granular uniforme, de grano medio y de grano grande. La textura es masiva
Cromitas: de color negro oscuro, fractura concoidea y textura compacta.
-Tectónica.
Las dislocaciones , que presenta la región son muy complejas y en las secuencias más
antiguas se hace imposible el desciframiento de las mesoestructuras plegadas, dada la
monotonía litológica que presenta ; no obstante los estudios realizados permiten afirmar
que en las secuencias antiguas (rocas metamórficas y volcánicas) existen tres direcciones
principales de plegamiento: noroeste –sureste, noroeste-sureste, sureste-noreste.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
1
�Tesis Doctoral
El yacimiento Mercedita se encuentra en una zona de gran actividad tectónica postmineral
y las dislocaciones están representadas por zonas de fragmentación y agrietamiento abierto,
tanto en las rocas de caja , como en el cuerpo mineral.
-Agrietamiento.
La valoración del agrietamiento se realizó mediante datos obtenidos por mediciones de
grietas realizadas por diferentes autores Noa (2003), Cartaya (2001) ,Modejar (2001) ;
Ugalde (2000) ; González (1995).
De esta valoración se puede concluir que existe un alto grado de afectación del macizo por
este factor, y la existencia de grietas en todas las direcciones, predominando las
direcciones : ángulo de buzamiento/dirección del buzamiento: 26º/315-320º y 40º/40-45º.
La caracterización general del agrietamiento se puede resumir de la forma siguiente:
El espaciamiento mínimo entre grietas y sistemas de grietas oscila entre 0,20-0,25m. y el
máximo desde 0,4-0,5m, con predominio porcentual del espaciamiento en los rangos 0,250,30 y 0,35-0,40m.Además son más frecuentes las grietas onduladas rugosas y planas
lisas, con una abertura que oscila en el rango 1-10 mm , con predominio del intervalo 3,54,5mm y prevalecen las grietas con paredes sanas y alteradas.
En las grietas es más abundante el relleno de gabro y gabropegmatita. La presencia de
agua en las grietas, por lo general es poca , logrando solo humedecer las paredes de estas ,
y aumenta en época de lluvia , en la que se puede producir un goteo constante.
-Propiedades de las rocas.
Para el estudio de las propiedades además de las determinaciones realizadas por el autor se
utilizó información de investigaciones realizadas por los autores Noa (2003) y Cartaya
(2001).
II.1.2 Mina Amores.
-Localización del macizo rocoso
El área de estudio de la mina de cromo Amores, se encuentra en el municipio Baracoa a
seis kilómetros del litoral del Océano Atlántico en el curso superior del río Báez y a 50 km
del poblado de Punta Gorda, municipio Moa.
-Composición petrográfica del macizo.
Particularmente, en la zona de estudio se encuentran: harzburgitas, dunitas, peridotitas y
cromitas , como rocas más importantes ; por las que se han excavado las diferentes obras
mineras subterráneas.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
2
�Tesis Doctoral
En el yacimiento predominan fundamentalmente tres tipos de rocas:, harzburgitas, dunitas
y peridotitas , clasificadas éstas como rocas resistentes y semiresistentes, agrietadas y
suficientemente estables.
Las cromitas se presentan en forma masiva pero con bajo contenido de Cr2 O 3
Dunitas: presentan de color verde oscuro, casi negro, su estructura es de grano fino
uniforme y la textura es masiva.
Peridotitas: presentan color negro, a veces con matiz verdoso con estructura de grano
medio su textura al igual que las dunitas es masiva, se distinguen claramente los cristales
de piroxeno.
-Tectónica.
La zona donde se realizan los trabajos mineros, presenta poco grado de actividad tectónica
, el cual se manifiesta en las características del agrietamiento y el grado de fragmentación
de las rocas y de los cuerpos minerales.
Dentro de los límites del yacimiento se observan dislocaciones tectónicas que provocan
desplazamiento de las menas y rocas de caja y la división del yacimiento en bloques.
-Agrietamiento.
Para el estudio del agrietamiento fueron utilizados informes de mediciones de otros
investigadores: Noa (2003). Mondejar (2001),Cartaya (2001) y Falero (1996).
Además de estas mediciones en esta investigación se realizaron mediciones en la boca del
Socavón A-2 situado a nivel del río Báez y en el Socavón A– 1, que confirmaron y
ampliaron las conclusiones de los investigadores precedentes.
En Amores predominan tres sistemas de grietas con direcciones N 15 E, N 50 E y N 50 W
y respectivamente ángulos de buzamiento de 18º,48º y 18º.
El espaciamiento oscila en el rango 0,1-0,35m con predominio del intervalo 0,22-0,25.m
La abertura de las grietas fluctúa entre 1 y 10mm, con mayor frecuencia del intervalo 46mm.Son más frecuentes las grietas planas lisas y onduladas lisas y paredes sanas y
algunos casos alteradas. Es más abundante el relleno de las grietas con gabro y
gabropegmatitas.
II.1.3 Mina El Cobre.
-Ubicación del macizo rocoso.
La Mina El Cobre se encuentra ubicada al oeste del municipio de Santiago de Cuba a una
distancia de 23 km de la Ciudad de Santiago de Cuba, a 0,5 km del poblado de ese mismo
nombre. En esta mina la explotación se realizó en por tres sectores diferentes: Mina
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
3
�Tesis Doctoral
Grande, Gitanilla y Mina Blanca. Las investigaciones relacionadas con esta tesis se
realizaron en el sector Mina Grande.
-Composición petrográfica del macizo.(Colectivo de autores,2006a).
Las litologías más comunes son: tobas de composición andesíticas y andesíto - dacíticas,
porfiritas andesíticas y areniscas tobáceas.
Tobas: presentan granulometrías diversas predominando las gruesas y medias y
composición andesíticas y andesíto – dacíticas y aglomerática ( Barrabí, 1994.).Las tobas
andesíticas presentan color gris verdoso y tienen granos medios.
Porfiritas andesíticas: presentan un color gris , gris oscuro o gris amarillento. Su estructura
es porfirítica y la textura es masiva.
Areniscas tobáceas: se presentan de color gris o gris oscuro, con granos de granulometría
media y textura estratificada.
-Tectónica (Barrabí,1994;Colectivo de autores,2006a).
Geográficamente el campo metalífero El Cobre, está situado en la Sierra Maestra y
pertenece a una zona de tensiones tectónicas, que se encuentra entre la plataforma de las
Bahamas al Norte y las grandes fosas del mar Caribe al Sur. El yacimiento está relacionado
con la falla regional El Cobre, la cual se extiende en dirección latitudinal y se limita al sur
y norte por dos fajas de fractura de rocas.
El yacimiento también está atravesado por fallas de segundo orden y dirección
submeridional, que desarrollan complementariamente la estructura de una serie de bloques.
El propio macizo de rocas de caja tiene una serie de fallas pequeñas, producto de las
cuales, en él se forma una red de grietas y pliegues con direcciones caóticas.
Otro sistema importante, son las fallas secundarias que se pueden identificar como fallas
preminerales, con direcciones bien definidas (de 55 - 65 grados) al norte del yacimiento.
El tercer sistema, son las fallas transversales al nordeste que presenta buzamiento abrupto
de 60 a 70 grados, que afectan y deforman las estructuras minerales. Estos sistemas están
muy desarrollados en todo el yacimiento, lo mismo en Gitanilla que hacia la zona de la
cantera.
-Agrietamiento
Para el análisis de este macizo rocoso fue estudiado todo el sector de la mina El Cobre, a
partir de las mediciones realizadas por otros autores Mondejar (2001); Cartaya (2001) y
Joao (1998) y mediciones realizadas por el autor de esta tesis en la galería principal y en
galerías de subnivel y de ventilación del nivel +30.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
4
�Tesis Doctoral
En estas excavaciones predominan tres sistemas de grietas con las direcciones: N 25 E; N
75º E y N 80º W y ángulos de buzamientos respectivos de 59º,24º y 53º.
El espaciamiento entre grietas oscila entre 0,1 y 0,35m con predomino del intervalo 0,200,25 m, las grietas con más frecuencia son continuas, planas y rugosas y sus paredes en la
mayoría de los casos son sanas o alteradas, la abertura de las grietas está en el rango de 2 a
5 mm y las mismas están rellenas con material arcilloso poco consolidado, la humedad es
baja y sólo logra humedecer las paredes, aunque en algunos tramos aislados se manifiesta
en forma de goteo constante.
II.1.4 Trasvase Caney –Gilbert.
-Ubicación del macizo rocoso.
El Trasvase Caney –Gilbert incluye diferentes obras hidrotécnicas , conductoras , canales
y túneles que se construyeron con el objetivo de trasvasar agua desde la presa Carlos
Manuel de Céspedes hacia la presa Gilbert y está situado aproximadamente a 3 km al norte
del poblado de Ramón de Guaninao, en Palma Soriano.
Las obras hidrotécnicas subterráneas del Trasvase Caney –Gilbert la conforman tres
túneles: el túnel principal y dos túneles inclinados (rampas).
-Litología.
En el perfil geológico se presentan las siguientes cuatro capas: material aluvial, areniscas,
tobas y aglomerados
Capa 1. Corteza de intemperismo a partir de la alteración de las areniscas, tobas y
aglomerados incluido en esta el material aluvial, con una coloración generalmente pardo
crema, deleznable y una potencia que oscila entre 1 y 15 metros predominando espesores
de 8-10 metros, sin textura definida.
Capa 2. Se corresponde con las intercalaciones de areniscas, tobas y aglomerados con
diferentes grado de alteración que subyace a la corteza de intemperismo
con una
coloración desde pardo crema hasta gris oscuro, su yacencia es suave dispuesta en forma
de estratos monoclinales presentando generalmente una textura estratificada, su
granulometría es de fina a media, la potencia oscila desde 3-40 m, predominan los
espesores desde 0 – 20m en la capa más agrietada.
La Capa 3. Se corresponde con los aglomerados con mayor o menor grado de conservación
-Composición petrográfica del macizo.
Tobas: se presentan en una amplia gama de colores que varían desde el gris, gris verdoso,
gris azul, pardo, pardo grisáceo hasta el gris amarillento. Se encuentran estratificadas en
capas de 5-10 m, en ocasiones se presentan masivas, los ángulos de buzamiento son suaves
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
5
�Tesis Doctoral
hasta 150 pudiendo llegar a 300, la granulometría es de fina a media, por lo general están
muy tectonizadas e intemperizadas, con diferentes grados de meteorización y
agrietamiento, aunque se mantienen generalmente compactas cuando no han sido
meteorizadas o afectadas por el agua.
Areniscas tobáceas: son de color gris carmelita - parduzco, estratificadas en capas de 2-6
cm. La granulometría es de media a fina. Por lo general se presentan formando
interestratificación con las tobas y más bien pudieran hasta considerarse como un producto
de la meteorización de éstas.
Aglomerados: en los mismos predominan los colores gris parduzco - carmelita a gris
verdoso, los clástos tienen diámetros de 3-12 cm. y más, lo constituyen rocas andesíticas,
andesito - basálticas, riolíticas, dioríticas y hasta tobas, aparecen dos tipos fundamentales,
los aglomerados de granos finos, con tamaño de 2 – 5 cm. que se encuentran generalmente
en capas gruesas de hasta 1,5 m y los aglomerados de grano grueso con fragmentos
mayores de 5cm.En ellos se destaca claramente un agrietamiento casi perpendicular en dos
direcciones.
-Agrietamiento.(Cartaya,2003)
El intenso agrietamiento de las rocas en la zona, fundamentalmente en la secuencia de las
tobas, está asociado a las fallas presentes en la zona. Tanto en los aglomerados como en las
tobas, juega un papel importante la fractura que coincide con la estratificación. Al analizar
los histogramas de distribución porcentual de las características de grietas se aprecia que
en los aglomerados predominan las grietas onduladas – rugosas, con ligera alteración, con
un espaciamiento promedio entre grietas de 0,2 a 0,6 m, generalmente abiertas, mientras
que en las tobas predominan las grietas onduladas – lisas, con ligera alteración y en
ocasiones con alteración arcillosa. La afluencia de agua varía de media con lavado de
algunas grietas a afluencia importante por grietas limpias.
II.1.5 Trasvase Este-Oeste. Primera etapa: Melones –Sabanilla.
-Ubicación del macizo rocoso.
El Trasvase Melones – Sabanilla se encuentra ubicado en la Sierra de Nipe – Cristal, desde
el río Mayarí hasta la Presa Sabanilla y constituye la primera etapa del Trasvase EsteOeste.
-Litología.
El macizo esta constituido por dos grandes complejos bien diferenciados: el complejo
clástico – carbonatado y el ultramáfico - serpentinizado.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
6
�Tesis Doctoral
El primero constituido por calizas, margas , conglomerados , brecha basal , etc. ; se
extiende hacia el norte y oeste del macizo. En las partes más elevadas y en contacto con el
complejo ultramáfico , ocupa la parte superior. La base esta constituida por conglomerado
y brecha, compuesto por clástos de rocas ígneas y sedimentarias con cemento calcáreo.
El complejo de rocas ultramáfico - serpentinizado esta representado por las serpentinitas
brechosas y los gabroides.
Estas rocas debido a los grandes esfuerzos a que se han visto sometidas están muy
alteradas y meteorizadas.
Estos continuos eventos tectónicos han provocado un agrietamiento muy intenso en todas
direcciones, reconociéndose hasta cinco sistemas e incluso con grietas acompañantes, estas
generalmente se encuentran rellenas con carbonatos y serpofitas.
Los trabajos experimentales a escala productiva y de polígono fueron realizados en los
tramos: Esperanza-Enmedio, túnel de Toma y Yagrumal –Guaro donde las rocas presentan
las siguientes características petrográficas, litológicas y de agrietamiento.
Túnel Yagrumal –Guaro.
Constituye el quinto tramo de túnel a partir de la presa Seboruquito de los siete que existen
hasta la presa Sabanilla, debido al relieve topográfico existente en su trazado se hace
necesario subdividir al mismo en la intersección con la cañada de Serones y en Ojo de
Agua , quedando dividido en tres tramos : tramo “Yagrumal – Ojo de Agua” , tramo “Ojo
de Agua – Serones” y tramo “Serones –Guaro”.
Mediante las calicatas intermedias se realizó la ejecución del túnel por seis frentes de
trabajo.
-Litología.
En la zona de estudio, desde el punto de vista geológico-estratigráfico , se definieron dos
complejos de rocas bien diferenciados: el complejo carbonatado y el complejo de gabros y
basaltos.
El complejo carbonatado esta compuesto por las formaciones Charco –Redondo, Sagua de
Tánamo , Bitirí y Camazán. En todos predominan las rocas carbonatadas.
El complejo de gabro-basaltos se compone de rocas de granos gruesos (gabros) y de granos
finos (basaltos), así como las brechas con clástos de ambos tipos y cemento carbonatado.
El macizo de rocas carbonatadas tiene forma tabular en su primera parte (formación Bitirí)
y masiva en la segunda (formación Camazán).Los gabros se presentan en forma maciza , y
forman un conjunto de diques paralelos. En general todas las rocas clasifican como
agrietadas.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
7
�Tesis Doctoral
Desde el punto de vista ingeniero-geológico, el macizo se dividió en dos complejos que
coinciden con los litológicos. A su vez estos complejos se subdividieron en los cinco tipos
siguientes: arcillas , arenas y gravas, calizas, aleurolitas calcáreas, brechas y gabros.
La excavación del túnel se realizó
por los dos complejos, casi en su totalidad en
condiciones desfavorables, incluso en las rocas clasificadas como buenas. Los gabros se
caracterizaron por una elevada abrasividad y un alto grado de fractura.
En las calizas masivas se presentó el carso desarrollado, y las calizas y aleurolitas
presentaron una estratificación poco inclinada de los estratos.
El tramo se encuentra altamente tectonizado y esta cruzado por 32 fallas de las cuales 29
inciden directamente sobre el trazado del túnel. (Trincado et al, 2005).
Los ensayos de las propiedades másicas y las de resistencias a la compresión y tracción de
las de las rocas fueron realizadas en el laboratorio de la Empresa de Investigación y
Proyectos Hidráulicos de Holguín (Trincado et al ,2005).
-Tectónica.
El macizo ha sido afectado por grandes movimientos tectónicos. Para su estudio se
dividió en los siguientes megabloques:
Bloque I .Compuesto por serpentinitas, brechas serpentiníticas con tabloides de gabros de
contenido variable. En el se incluyen el túnel de Toma y parte del de Seboruquito Esperanza.
Bloque II. Compuesto por serpentinitas con tabloides de gabro encajados, con dirección
SE – SO. En el se incluyen el túnel de Desvío y Levisa - Melones.
Bloque III. Lo conforman gabros con casquetes de calizas, discordantemente emplazadas
sobre éstos. En el se incluyen parte del tramo Yagrumal - Guaro y Guaro - Manacal.
Bloque IV. Secuencia de carbonatado - terrígeno terminando en el conglomerado basal y
en ocasiones en la brecha serpentinítica. En el se incluyen el mayor volumen de túneles,
son ellos: parte del túnel Seboruquito - Esperanza, Esperanza - Enmedio, Enmedio Guayabo y Guayabo - Pontezuelo. (Colectivo, 1991 y Colectivo, 1992).
-Agrietamiento.
Para el estudio del agrietamiento se utilizó la información recopilada por otros autores Noa
(2003) ,Cartaya (2001) , y además de las mediciones complementarias realizadas por el
autor de esta tesis en los frentes de excavación Ojo de Agua –Serones, Serones-Ojo de
Agua, Ojo de Agua –Yagrumal y Serones –Guaro que precisaron y ampliaron dicha
información.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
8
�Tesis Doctoral
En los frentes Ojo de Agua –Serones y Serones-Ojo de Agua se realizaron 42 mediciones
de los elementos de yacencia de las grietas, con ellos se construyeron los diagramas de los
planos principales, las rosas de agrietamiento y los histogramas de las parámetros
principales de las grietas. (Figuras 3, 4, 5,6, 7 y 8).
La representación gráfica de los resultados de las investigaciones del agrietamiento en las
minas y trasvases restantes aparece en los ANEXOS 2.1-2.4...
En el tramo se presentan 4 sistemas de grietas con las orientaciones siguientes:
( ángulo de buzamiento/azimut del buzamiento): 69/221;58/240;63/076 y 59/163.
-Características de las grietas.
Mayormente son grietas onduladas rugosas y planas lisas con paredes sanas y con relleno
carbonatado y serpentinítico que presentan una abertura de 5mm y espaciamiento de
0,25m.
Túnel Esperanza-En medio.
La excavación del túnel se realiza por el complejo de ultramafitas serpentinizadas,
cuyas rocas fundamentales son: serpentinitas, brechas de serpentinitas y gabro – basalto,
estas ultimas en forma de diques y de bloques.
El tramo se encuentra altamente tectonizado y esta cruzado por once fallas, nueve de ellas
inciden de forma directa sobre el trazado del túnel. Asociados a estas fallas aparecen los
diques de gabro.
Mayormente son grietas planas lisas y onduladas lisas con una abertura entre 0-6 mm y
predominio del espaciamiento en el rango 0,22-0,25 m con relleno predominantemente
carbonatado aunque aparece pero con menos frecuencia también el arcilloso y paredes sanas
o ligeramente alteradas.
II.1.6 Trasvase Sabanalamar-Pozo Azul
-Ubicación del macizo rocoso
La zona objeto de estudio se encuentra situada a unos 15.5 km, al Norte de San Antonio
del Sur y a 3 km. aproximadamente, al Sur del poblado de Puriales de Caujerí.
-Litología. (Leyva ,2005).
En el trazado de los túneles se presentan las seis capas ingeniero- geológicas siguientes:
eluvio-deluvio de esquisto, esquisto meteorizado, brecha de esquisto, esquisto fresco poco
meteorizado, caliza arcillosa y argilita carbonatada.
-Descripción de las capas.
Capa 1. Compuesta por eluvio de esquisto clorítico, de color pardo amarillento.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
9
�Tesis Doctoral
Figura 3 Principales planos de agrietamiento en el tramo Serones-Ojo de Agua.
Figura 4 Rosa de agrietamiento de las rocas en el tramo Ojo de Agua-Serones.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
10
�Tesis Doctoral
Figura 5 Distribución porcentual de las grietas según su abertura en el tramo Agua de
Agua-Serones.
Figura 6 Comportamiento del espaciamiento entre grietas
Tramo Ojo de Agua- Serones.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
.
11
�Tesis Doctoral
Figura 7 .Distribución estadística del tipo de relleno de las grietas en el tramo Ojo de
Agua-Serones.
Figura 8 Distribución estadística del tipo de grietas en el tramo Ojo de AguaSerones.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
12
�Tesis Doctoral
Figura 9 Comportamiento estadístico de la alteración de las paredes de las grietas en el
tramo Ojo de Agua- Serones.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
13
�Tesis Doctoral
Capa 2. Representada por esquisto clorítico algo meteorizado y agrietado, de color pardoamarillento, con tonalidades grisáceas y verdosas.
Capa 3.- Constituida por la variedad fresca del esquisto clorítico, de color verde a verde
grisáceo, posee planos de esquistosidad o exfoliación muy visibles.
Capa 4.- Esta capa está constituida por brechas de esquisto.
Capa 5 Esta está compuesta por caliza arcillosa estratificada compacta, de colores blanco a
blanco grisáceo.
Capa 6 Está representada por argilita carbonatada estratificada, de color gris oscuro.
-Agrietamiento. (Sargentón ,2005).
El agrietamiento afecta moderadamente a toda la litología presente en el tramo
investigado, siendo más intenso en las capas 3, 4 y 8.
La capa 4 de esquisto fresco presenta tres planos de agrietamiento con los siguientes
elementos de yacencia: 9º/113º; 79º/103º y 9º/ 196º.
Son mayoritariamente grietas planas lisas y onduladas lisas con paredes sanas y a veces
alteradas con relleno cuarcífero o cerradas, con rango predominante de abertura 3-5mm y
de espaciamiento 0,25-0,35m y 0,15-0,25m.
Las calizas de la capa 8 presentan grietas abiertas y selladas, generalmente abruptas. El
sello de las mismas es de composición carbonatado-terrígeno (argilítico).Los sistemas de
grietas presentes en esta litología tienen los siguientes elementos de yacencia: 90º/130145º; 90º/90-110º y 90º/70-75º.
II.2 .Condiciones ingeniero-tecnológicas de laboreo de las excavaciones subterráneas.
Además de las condiciones ingeniero-geológicas fueron valorados los factores tecnológico
siguientes : el destino o utilización de las excavaciones , sus características técnicas
(dimensiones , área de la sección transversal : útil , de proyecto y de excavación, longitud
(extensión) , formas de la sección transversal , profundidad de ubicación , carácter del
frente (homogéneo, heterogéneo, por estéril , por mineral (por la mena) , velocidad de
excavación , orientación de los ejes longitudinales respecto a las fallas y sistemas de
grietas , plazo de servicio.
-Características de las excavaciones investigadas.
Los tipos de excavaciones, su denominación así como las dimensiones principales de
proyecto, útiles y de laboreo, sus formas y parámetros geométricos así como sus
principales parámetros minero-tecnológicos se resumen en las tablas 1, 2,3 y 4 del
ANEXO 3.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
14
�Tesis Doctoral
II.2.1 Comportamiento de los principales indicadores de efectividad de los trabajos de
perforación y voladura.
El objetivo de este acápite de la tesis es realizar una valoración de los indicadores
principales de los trabajos de perforación y voladura de las voladuras base (de producción)
para comparar los mismos con los resultados de las voladuras experimentales.
En estas investigaciones, se tomaron como indicadores fundamentales para valorar la
tecnología de arranque por voladura los siguientes: avance del frente en un ciclo de
excavación, aprovechamiento de los barrenos, sub o sobre excavación, rugosidad del
contorneado, velocidad mensual de avance, productividad del trabajo, consumo de
sustancia explosiva y de medios de explosión y el metraje de perforación.
Se comparó el comportamiento de los indicadores de efectividad de los trabajos de
perforación y voladura tanto en las voladuras de producción (base) en cada una de las
minas y trasvases como los de las voladuras experimentales con el objetivo de validar los
criterios que se defienden.
En las minas y trasvases se valoró el comportamiento de
estos indicadores en las
investigaciones siguientes: Sargentón, Martínez y Soffí (1985); Sargentón y Batista
(1988); Sargentón y López (1988); Sargentón y Jiménez (1989); Sargentón, Tesfaye y
Alemahu (1990); Cruz (1990) y Hernández (1990);
Sargentón y Cabrera (1991); Sargentón
et al (1987,1994); Sargentón (1994);
Sargentón y Quiroga (1994).
El comportamiento de los indicadores de las voladuras de producción en el tramo Ojo de
Agua-Serones se aprecia en la tablas 5 ,en ese propio anexo se muestra también el
comportamiento de estos mismos indicadores en las restantes minas y trasvases (tablas
1,2,3y 4).A partir de los datos contenidos en dichas tablas se elaboraron los diagramas de
distribución estadística que se muestran en las figuras 1,2,3,4,5,6 y 7 del anexo 6.3.
Además en la tabla 6 del anexo 5 se resume el comportamiento los principales indicadores
técnico-económicos del laboreo de las excavaciones en las que se realizaron las
investigaciones...
El comportamiento de las velocidades mensuales de avance se muestra en las figuras 1, 2,
3, 4,5 y 6 del ANEXO 7.
II.3 Resumen del contenido del Capítulo II.
•
El análisis de las condiciones ingeniero-geológicas y minero-tecnológicas de
laboreo de las excavaciones comprende dos regiones mineras: la región cromífera
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
15
�Tesis Doctoral
Moa-Baracoa situada al noreste de la región oriental en rocas del complejo
ofiolítico y la región cuprífera El Cobre donde prevalecen rocas vulcanógenosedimentarias, ello significa cierta diversidad litológica y de las propiedades físicomecánicas de las rocas.
•
En ambas regiones las condiciones minero-tecnológicas de laboreo presentan
similitud.
De igual modo ocurre en el caso de los Trasvases. Los túneles del trasvase Caney –Gilbert
se laborearon por rocas vulcanógeno-sedimentarias de la formación El Cobre al suroeste
de la provincia y el trasvase Este-Oeste por rocas del complejo ofiolítico y
rocas
sedimentarias con un gran contraste de propiedades. Sin embargo los túneles del trasvase
Sabanalamar –Pozo Azul se laborean por rocas sedimentarias y metamórficas, con la
particularidad que presentan los esquistos cloríticos respecto a la tecnología de
fragmentación y voladura, al mismo tiempo se aprecia similitud en las condiciones minerotecnológicas de laboreo de estos túneles.
Es obligado el análisis de la influencia del agrietamiento sobre la tecnología de laboreo de
las excavaciones y en particular sobre la de fragmentación de las rocas, factor que debe de
considerarse en la modelación del campo tenso- deformacional.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero
16
�Tesis Doctoral
CAPÍTULO III
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
CAPÍTULO
III ESTADO TENSO-DEFORMACIONAL DE LAS ROCAS
ALREDEDOR DE LA CÁMARA DE CARGA INMEDIATAMENTE
DESPUÉS DE LA EXPLOSIÓN
Introducción.
El análisis del campo tenso – deformacional de las rocas alrededor de la cámara de
carga inmediatamente después de la voladura considera tanto la valoración en
estrecha interrelación de los campos tensional y deformacional como el análisis de
los mecanismos de rotura por voladura de las rocas de los diferentes grupos que
integran el conjunto de barrenos para el laboreo de excavaciones subterráneas.
El objetivo de este capitulo es la modelación teórica del proceso de fragmentación
de las rocas por voladura en la
excavación de obras subterráneas y mediante
voladuras experimentales realizar las correcciones pertinentes, descubrir las
regularidades que rigen el mecanismo de rotura de las rocas en los diferentes grupos
que integran el conjunto de barrenos y establecer las ecuaciones teóricas, empíricas
o semiempíricas para el diseño y la ejecución de las mismas.
Para la investigación del campo tenso-deformacional se utilizaron métodos teóricos y
experimentales.
III.1 Investigación teórica.
El primer paso en la investigación teórica de los campos tensional y deformacional es
la elección del modelo de comportamiento del macizo rocoso.
En la investigación se estudian macizos de rocas resistentes y semiresistentes con
modelos de comportamiento frágil o seudo-frágil.
Los macizos con comportamiento plástico no son objeto de estudio en estas
investigaciones.
El estudio del mecanismo de rotura de las rocas no es posible sin la modelación de
este campo tenso – deformacional, con comportamiento ondulatorio que tiene un
carácter dinámico principalmente en la cercanía a la cámara de carga.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
45
�Tesis Doctoral
Este campo que no es uniforme, ni espacialmente, ni en el tiempo, cerca de la cámara
de carga es una onda de choque, que se transforma en una onda elástico-plástica con
un frente relativamente más suave que la primera y luego pasa a una onda elástica.
De todo lo antes expuesto se desprende la necesidad de determinar la presión dentro
de la cámara de carga y la presión refractada a la roca.
La determinación de la onda refractada se realiza a partir del principio de refracción
de ondas y depende del acople de la impedancia de la sustancia explosiva con la
rigidez acústica de la roca.
En la investigación realizada se efectúa la valoración del estado tenso-deformacional
alrededor de la cámara de carga de los diferentes tipos de barrenos presentes en el
frente de avance de las excavaciones subterráneas, es decir los barrenos de cuele o
corte en los que se utilizan cargas compactas al igual que en los barrenos ayudantes
de cuele, de arranque y de piso.
En los barrenos de contorno se realiza la determinación del estado tensodeformacional considerando la utilización de cargas desacopladas con espacio radial
de aire.
En los barrenos de cuele en cuña para el análisis del estado tenso –deformacional se
parte de la condición de que se explosionan al unísono, lo que presupone la
cooperación de las cargas de los barrenos de cuele situados en una misma fila, esta
misma condición se establece en los barrenos de contorno, que se explosionan al
mismo tiempo.
III.2 Descripción del modelo matemático.
La descripción cualitativo- cuantitativa del modelo matemático se ha realizado a
partir de la descripción de los campos tensional y deformacional
III.2.1 Descripción del campo tensional.
III.2.1.1Parámetros de la onda de choque en cargas aisladas compactas.
El análisis del campo tensional a partir de los modelos de comportamiento de los
macizos señalados comprende inicialmente la determinación de los parámetros de la
onda de choque en el limite carga – roca que se determinan de la condición de
refracción de las ondas de detonación a la roca a través de una pared plana, es decir
de la condición de correspondencia dinámica en los frentes de las ondas reflejadas y
refractadas y considerando la adiabática de las rocas propuesta por Gogoliev (1965)
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
46
�Tesis Doctoral
mediante las expresiones (59),(60),(61),(62) y (63) ya analizadas y valoradas en el
capítulo I.
Los restantes parámetros de la onda refractada densidad, velocidad de las partículas
y velocidad del frente se calculan por las expresiones:
⎡
APr ⎤
ρ f = ρ o ⎢1 +
2 ⎥
⎣ ρ 0VLD ⎦
⎛ 1
1/ m
,
(78)
1 ⎞
υ 2f = Pr ⎜⎜ − ⎟⎟
⎝ ρo ρ f ⎠
(79)
⎛
⎜
Pf
Pr ⎜ 1
=
Nf =
ρ oυ f ρ o ⎜ 1 − ρ o
⎜
⎝ ρf
⎞
⎟
⎟,
⎟
⎟
⎠
(80)
III.2.1.2 Parámetros de la onda de tensiones
Para la modelación físico – matemática de los campos de tensión y de deformación
se valoró el modelo de Shemiakin (1963,2006) propuesto para la rotura de rocas
con fricción interna y que permite el cálculo de las componentes radiales y
tangenciales del tensor de tensiones:
σr =
σo
r
n1
, σ θ = ασ r , α =
μ
(1 − μ )
(81)
Donde σ r , σ θ - son las componentes radiales y tangenciales del tensor de tensiones.
σ o - presión inicial en la cámara de carga.
n1 - coeficiente de extinción
r - distancia relativa.
r=
r
Rce
⎛ ρ Q
Rce = Rc ⎜⎜ SE SE
⎝ ρ TEN QTEN
(82)
⎞
⎟⎟
⎠
1/ 2
(83)
donde : QSE - Calor de explosión del explosivo utilizado; KJ/kg
QTEN - Calor de explosión del TEN, KJ/kg
ρTEN - densidad del TEN, kg/m3
Rc - radio de carga utilizado, m
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
47
�Tesis Doctoral
r - distancia desde el punto analizado al centro de la carga, m
Shemiakin asigna los siguientes valores a n1 :
n 1 = 1,5
para la zona de trituración
n1 = 1 −
α
para la zona de agrietamiento.
2
Este modelo tiene como limitación que solo considera el coeficiente de Poisson
como factor determinante en el cálculo de la componente tangencial del tensor de
tensiones y del índice de extinción de las tensiones,
Borovikov y Vaniagin
(1970,1976, 1995) plantean una propuesta que excluye esta limitación.
En su modelo perfeccionado plantea tres expresiones diferentes para el cálculo de la
componente radial del tensor de tensiones (69), (70) y (71).
Las componentes tangenciales de la onda de tensiones fueron determinadas por la
expresión (76) y las constantes C1 y C2 por la expresión (77).
Los esfuerzos al cortante se determinan por la expresión
σ cort max =
σ r max − σ y max
2
(84)
La determinación de cada uno de los componentes del tensor de tensiones, es decir
σ r max , σ τ max y σ cort max permite el análisis y la evaluación del campo tensional y a su
vez condiciona conjuntamente con la acción de burbuja de los gases de la explosión
el campo deformacional de las rocas alrededor de la cámara de carga.
El modelo de Borovikov se adecua más a las condiciones de los macizos rocosos de
la región donde se realizaron las investigaciones.
III.2.1.3 Parámetros de la onda de choque por la acción de cargas aisladas
desacopladas con espacio radial de aire.
La presión en el frente de la onda aérea de una carga desacoplada alargada se
determina por la dependencia experimental (Borovikov y Vaniaguin,1974, 1975)
⎛ 0,812 ⎞⎛ 6588 326 ⎞
ΔPmax = ⎜1 −
+ 3/ 4 ⎟
⎟⎜
R ⎠⎝ R 2
R ⎠
⎝
(85)
La cual se cumple para R ≥ 1,8
Donde: R - es la distancia relativa del centro de la carga a la pared del barreno
R=
Rb
Rc
;
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
(86)
48
�Tesis Doctoral
Expresando la distancia en número de radios de carga
Rb - radio del barreno
Rc - radio de la carga
La expresión empírica (85) se obtiene por la vía experimental con carga de trotil
.Por ello cuando se utilizan otros explosivos hay que afectar la expresión por un
coeficiente de recálculo:
⎛
0 , 812
Δ Pmax = k recal ⎜⎜ 1 −
Re
⎝
⎞ ⎛ 6588
326
⎟⎟ ⎜
⎜ R 2 + R 3/4
⎠⎝
e
e
⎞
⎟ . 1, 01 . 10
⎟
⎠
ρ eVd2
=
;
ρ T VdT2
k recal
5
;
(87)
(88)
Donde : ρ e - densidad del explosivo utilizado , kg/m3
Vd - Velocidad de detonación del explosivo utilizado, m/s
ρ T - densidad del trotil fundido, kg/m3
VdT - Velocidad de detonación del trotil fundido, m/s
Re =
Rb
;
Rce
⎛ρ Q
Rce = Rc ⎜⎜ e e
⎝ ρ T QT
(89)
⎞
⎟⎟
⎠
1/ 2
;
(90)
donde : Qe - Calor de explosión del explosivo utilizado; KJ/kg
QT - Calor de explosión del trotil, KJ/kg
Rc - radio de carga utilizado, m
La presión máxima en la onda reflejada se determina de la condición de reflexión de
la onda aérea sobre un obstáculo rígido, es decir por la conocida ecuación de
Ismailov (Gurin et al,1983):
χ +1 2
ΔP
χ − 1 max
;
Pf = ΔPref = 2Δ +
2χ
ΔPmax +
P
χ −1 o
(91)
Donde : χ = 1,41 – es el índice de la adiabática del aire , en el gas diatómico más
representativo;
Po - es la presión atmosférica (1,01.105 Pa.)
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
49
�Tesis Doctoral
La expresión anterior fue obtenida al investigar la presión que ejerce la onda área
cuando se desplaza por excavaciones mineras subterráneas e impacta obstáculos
planos.
Las expresiones planteadas por Ismailov para la onda refractada se fundamentan en
la suposición de que la pared del barreno (cámara de carga) es rígida, es decir no se
deforma, cuestión que no concuerda con la experiencia práctica.
Además no considera las características del medio rocoso en la refracción de la onda
y los valores que se obtienen de la presión refractada al modelar distintas litologías
difieren muy poco unos de otros.
Por ello se modeló utilizando las expresiones de cálculo propuestas inicialmente por
Azarcovich
et al (1984) y Azarkovich (1996,1997) y perfeccionadas
posteriormente por Matveichuk y Chursalov (2002).
La presión en el frente de la onda de detonación según la teoría hidrodinámica:
Ponda det
⎛ Vd2 ρ SE
= ⎜⎜
⎝ n +1
⎞
⎟⎟ , Pa
⎠
(92)
La presión promedio de los productos de la detonación:
Pprod det =
Ponda det
, Pa
2
(93)
Conocidas las magnitudes de estas presiones, la presión en la cámara de carga:
γ
Pcamarac arg a
⎛ d2 ⎞
= ⎜⎜ c2 ⎟⎟ Pprod det , Pa
⎝ db ⎠
(94)
donde: γ − es el índice de la adiabática (isentrópica) de los gases de la
explosión.
Shuifer y Azarcovich (1982,1997) asignan valores al índice de la isentrópica en
función de la presión de los productos de la explosión, cuando dicha presión es
mayor de 200 MPa recomiendan un valor de este índice igual a 3, cuando es menor
entonces el valor de dicho índice será igual a 1,25.Estos autores utilizan en su
investigación de la voladura de contorno con taladros un valor del índice de la
isentrópica igual a 1,5.
Y la presión refractada a la roca a partir de la presión en la cámara de carga:
Prefract = Pcamac arg a k ref , Pa
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
(95)
50
�Tesis Doctoral
donde : k ref - coeficiente de refracción de la onda de presión de los productos de la
explosión desde la cámara de carga a la roca.
k ref =
2 C LD ρ roca
(C LD ρ roca + V pd ρ pd )
(96)
Los restantes parámetros de la onda refractada, se determinan por las expresiones
(78),(79) y (80) anteriormente señaladas, a partir de las cuales se obtienen los
valores de las magnitudes Pf , Vr y ρ r .
III.2.1.4 Parámetros de la onda de tensiones con cargas desacopladas.
Para el cálculo de la onda de tensiones con cargas con espacio anular de aire se
utilizan las siguientes expresiones:
Las componentes radiales de la onda de tensiones se determinan por la expresión:
σ r max
R⋅ =
⎛ R ⋅⎞
= Pf ⎜⎜ ⎟⎟
⎝ r ⎠
(97)
Rb
Rce
⎛ρQ
Rce = Rc ⎜⎜ e e
⎝ ρT QT
r=
1,1
(98)
1/ 2
⎞
⎟⎟
⎠
r
Rce
(99)
(100)
Las componentes tangenciales se calculan por las expresiones (76) y (77).
Los esfuerzos al cortante de determinan por la expresión (84).
III.3 Descripción del campo deformacional.
A consecuencia de la acción del campo tensional y del efecto de burbuja de los gases
se producen deformaciones en el macizo de rocas que rodea a la carga tanto en la
zona cercana, como en la media y la lejana.
En esta investigación solo son objeto de estudio las deformaciones destructivas, es
decir aquellas que están relacionadas directamente con la fragmentación de las rocas,
las deformaciones que solo producen deformaciones elásticas o plásticas no
destructivas no se analizan en esta investigación.
La modelación de las deformaciones destructivas se realiza a partir de los valores
obtenidos del campo tensional.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
51
�Tesis Doctoral
II.3.1 Condiciones de fragmentación para cargas aisladas.
En la zona cercana a la cámara de carga, en el caso de cargas compactas aisladas,
debido a las elevadas presiones refractadas a la roca se produce la trituración o el
aplastamiento y la trituración en dependencia del modelo de comportamiento del
macizo rocoso.
En macizos con modelos de comportamiento elástico-rígido o frágil prevalece la
trituración de las rocas, en modelos elástico-plásticos tanto la trituración como el
aplastamiento. Esta zona surge a consecuencia de los esfuerzos al cortante (figura 10)
Y se determina a partir del siguiente criterio:
III.3.1.1 Criterio de trituración:
σ cirt max =
σ r max − σ τ max
2
[ ]
d
≥ σ cort
(101)
donde : [σ dcort ]- es el límite de resistencia dinámico al cortante ,MPa
El
[σ ]se
d
cort
obtiene de forma indirecta por cálculo o a partir de ensayos en
laboratorios especializados, además existen diferentes fórmulas de correlación a
partir de los límites de resistencia a la compresión y tracción estáticos, como las
siguientes (Nurmujamedov, 1973):
e
⎡⎣σ cort
⎤⎦ =
⎡σ e
⎤ ⎡σ e ⎤
⎣⎢ comp ⎦⎥ ⎣ trac ⎦
3
[σ ] ≈ 7σ
d
cort
(102)
(103)
e
cort
En la zona media se extiende la zona de agrietamiento cuyo límite se puede
determinar a partir del criterio o condición de resistencia siguiente:
III.3.1.2 Criterio Agrietamiento para una carga aislada.
d
]
σ τ max ≥ [σ tracción
(104)
A partir de esta condición se determina el radio de agrietamiento.
El campo deformacional destructivo para la onda directa se extiende hasta el límite
de esta zona pero cuando la onda directa encuentra una superficie libre tiene lugar la
refracción – reflexión de la misma, la onda directa de compresión se transforma en
onda reflejada de tracción y se pueden producir fenómenos de descostramiento.
Este criterio es posible enunciarlo de la forma siguiente:
III.3.1.3 Criterio de descostramiento.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
σ r max ≥ [σ dtracción ]
(105)
52
�Tesis Doctoral
º
Figura 10.Esfuerzos al cortante en la zona cercana a la cámara de carga que determinan la zona de trituración.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
En la investigación realizada se efectúa la valoración del estado tenso-deformacional
en los diferentes grupos del conjunto de barrenos presentes en el frente de avance de
las excavaciones subterráneas, es decir los barrenos de cuele o corte en los que se
utilizan cargas compactas al igual que en los barrenos ayudantes de cuele , de
arranque y de piso.
En los barrenos de contorno se realiza la determinación del estado tensodeformacional considerando la utilización de cargas con espacio radial de aire.
En los barrenos de cuele en cuña para el análisis del estado tenso –deformacional se
parte de la condición de que se explosionan al unísono, lo que presupone la
cooperación de las cargas de los barrenos de cuele situados en una misma fila , esta
misma condición se establece en los barrenos de contorno , que se explosionan al
mismo tiempo.
El estado deformacional se calcula a partir de los siguientes criterios de
fragmentación.
III.4 Criterios de fragmentación para las cargas que se explosionan al unísono
De los barrenos de cuele con barrenos de compensación
III.4.1. Criterio de trituración:
σ r max − σ τ max
[ ]
d
≥ σ cort
2
(106)
Este criterio permite determinar el radio de trituración Rtrit de la carga compacta en el
barreno de cuele cargado y con él la distancia entre el centro de este propio barreno y
el centro del taladro de compensación , como se explica más adelante en este propio
capítulo.
III.4.2 Criterio Agrietamiento
σ τ max ≥
[σ
d
tracción
]
2
(107)
A partir de este criterio se determina el radio de agrietamiento para el diseño de los
cueles en cuña y la distancia entre los barrenos de contorno.
Se considera la acción cooperadas de las cargas que se explosionan al unísono, razón
por la cual la tensión tangencial en la distancia media entre las cargas es igual a la
suma de las magnitudes de estas tensiones.
III.4.3 Criterio de Descostramiento.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
σ r max ≥ [σ dtracción ]
(108)
Este criterio se plantea a partir de la acción de la onda reflejada en la superficie libre
, en la que la onda directa de compresión se transforma en onda reflejada de tracción.
En este caso el radio de descostramiento representa el radio de la carga virtual
(figura 11).
El cual sería igual a : Rdes cos t + Ragrietam = 2W
W =
Por lo que
Rdes cos t + Ragriet
(110)
2
Ragrietam + b = W
Además:
(111)
b = W − Ragrietam
Por lo que:
(109)
(112)
A partir de estos criterios de resistencia se elaboran los criterios para la proyección
de los trabajos de perforación y voladura en la excavación de obras subterráneas. En
los cálculos se emplean las características de resistencia dinámica de las rocas , es
decir, [σ dtracción ] y [σ dcort ] .
Estas características pueden ser determinadas mediante ensayos de laboratorio o
determinadas por cálculo a partir de las de las ecuaciones propuestas por Ionov
(1975) , citado por (Vorobikov y Vaniaguin,1985,1995):
[σ
d
tracción
]= K
d
tracción
[σ
e
tracción
]
d
2
K tracción
= 4,81 − 0,97.10 −11 ρ oV LD
(113)
(114)
Fueron modeladas las litologías presentes en los tramos investigados de los
Trasvases: Este-Oeste , Caney –Gilbert y en el Proyecto del Trasvase Sabanalamar –
Pozo Azul y en las minas Mercedita y Amores y El Cobre.
Para la determinación de la presión de las ondas de choque tanto con cargas
compactas como desacopladas con espacio anular de aire , así como de los restantes
parámetro de esta onda en las litologías señaladas , fueron elaborados los programas
informáticos OnchoCompacta y OnchoDesacoplada en Excel sobre Windows XP
Professional (Sargentón ,2007b).
Los parámetros principales de la onda de choque refractada en las litologías
presentes en los macizos rocosos de las minas y trasvases en investigación utilizando
cargas compactas se muestran en la tabla 5.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
45
�Tesis Doctoral
Figura 11. Representación de la acción de la onda reflejada en la superficie libre.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
Tabla 5 Parámetros de la onda de choque ,en una carga compacta ,refractada en las diferentes litologías en investigación.
Parámetros de la onda refractada a la roca
Litologías
Obra,Mina
Tramo,excavación
Pb, MPa. Pr, MPa. Kref ρr,kg/m3 Vroca,m/s Vfrente,m/s
Cromita
Mercedita
Galeria de corte
5577
8819 1,58
4084
1523
5781
Serpentinita.
Mercedita
Socavón M-1
6491
8819 1,58
2984
1806
1815
Peridotita.
Mercedita
Socavón M-1
6101
8176 1,34
2871
1801
5149
Dunita
Mercedita
Galería nivel principal
6101
8226 1,39
2966
1762
5395
Gabro
Mercedita
Galería nivel principal
5757
8306 1,44
3178
1701
5468
Dunitas
Amores
Socavón A-1
6757
8328 1,23
2900
1853
4581
Harzburgita
Amores
Socavón A-1
6596
8357 1,27
3161
1773
4451
Serpentinita
Amores
Socavón A-1
5945
8292 1,39
3224
1703
5063
Cromita
Amores
Socavón A-1
5558
8916 1,60
4222
1502
5918
Porfirita andesiticas
El Cobre
Galería principal nivel +30
5840
8206 1,41
4337
1790
2797
Tobas andesíticas
El Cobre
Galería principal nivel +30
5826
8225 1,41
4381
1779
2790
Areniscas tobaceas
El Cobre
Galería principal nivel +30
5754
8464 1,44
4362
1755
2834
Tobas
Trasvase Caney –Gilbert
Frente 1
3852
5820 1,51
3177
1414
4874
Aglomerados
Trasvase Caney –Gilbert
Frente 1
4080
5635 1,38
3284
1409
3830
Gabro
Trasvase Este-Oeste
Yagrumal –Guaro
5903
8274 1,40
3129
1722
5229
Basalto
Trasvase Este-Oeste
Manacal-Castellanos
5894
8288 1,41
3173
1711
5206
Caliza masiva
Trasvase Este-Oeste
Yagrumal –Guaro
5636
8432 1,50
2928
1764
6470
Caliza blanco crema masiva Trasvase Este-Oeste
Yagrumal –Guaro
5695
8327 1,46
2951
1756
6020
Serpentinita pardo-verdosa
Trasvase Este-Oeste
Guaro-Manacal
6300
8334 1,32
3334
1707
4528
Aleurolitas
Trasvase Este-Oeste
Castellanos –Monacal
6613
7883 1,19
2332
2011
4970
Aleurolitas
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl Tunel 2
6606
8188 1,24
3363
1729
3181
Esquistos verdes
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl Túnel 1
5649
8366 1,48
2944
1757
4017
Calizas arcillosas
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl Túnel 1
6166
8254 1,34
3115
1745
4838
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
De manera análoga se muestran en la tabla 6 los principales parámetros de la onda
de presión refractada en las litologías en investigación utilizando cargas
desacopladas con espacio radial de aire.
Obtenidos los parámetros principales de la onda refractada a la roca se realizó la
modelación del campo tenso-deformacional producido por la voladura de la carga
(compacta y desacoplada) en el macizo rocoso alrededor del barreno para todas las
litologías en estudio. Para ello también se elaboraron los programas informáticos
CamTensCompacta y CamTensDesacoplada en Excel sobre Windows XP
(Sargentón , 2007c).
En las tabla 7 se presentan los valores de los esfuerzos de comprensión ,tracción y al
cortante obtenidos mediante la modelación del campo tenso-deformacional en gabro
con cargas compactas de
tectron 100 de 42 mm de diámetro a partir de las
características de esta sustancia explosiva (ULAEX S.A.,1999 y ULAEX S.A.,2003)
y en el ANEXO 9A, tablas 1,2,3 y 4, se exponen los resultados de los cálculos de la
modelación de dicho campo con cargas compactas en las otras litologías que se
investigan. En las figuras 12 y 13 se muestran los gráficos de las curvas de
extinción de las tensiones radiales, al cortante y tangenciales para el caso de cargas
compactas
en los gabros y las calizas masivas del tramo de túnel Ojo de Agua-
Serones .
En la tabla 1 del ANEXO 10 aparecen los parámetros del
campo tenso-
deformacional (radio de trituración Rt , radio de agrietamiento R g y radio de
descostramiento Rd , línea de menor resistencia W ) generado por cargas compactas
en barrenos de 42 mm de diámetro en todas las litologías en estudio.
Además se modeló el campo tenso-deformacional producido por cargas desacopladas
de tectron 100 de 32 mm en gabro, los valores de los esfuerzos a compresión,
tracción y al cortante se muestran en la tabla 8 , y en el ANEXO 9B, tablas 1,2,3,4 y
5 los resultados de los cálculos de la modelación de dicho campo con cargas
desacopladas en las otras litologías que se investigan, la representación de las
curvas de extinción de las tensiones radiales, al cortante y tangenciales con cargas
desacopladas en los gabros y las calizas masivas se muestran en las figuras 14 y15.
En las figuras 1 y 2 del ANEXO 9 se muestran los gráficos de las curvas de
extinción de las tensiones radiales, al cortante y tangenciales para el caso de cargas
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
bla 6 Parámetros de la onda de presión, producida por una carga desacoplada en las diferentes litologías presentes en las minas y trasvases en investigación
Parámetros de la onda refractada a la roca
Tramo,excavación
Mina, Trasvase
Litologías
Nº
3
Pb, MPa.
Pr, MPa.
Kref ρr,kg/m
Vroca,m/s
Vfrente,m/s
I.1
Cromita
Mercedita
Galeria de corte
415
672
1,62
3832
44
5242
I.2
Serpentinita.
Mercedita
Socavón M-1
415
543
1,31
2583
76
3721
I.3
Peridotito
Mercedita
Socavón M-1
415
592
1,43
2903
63
4293
I.4
Dunita
Mercedita
Galería nivel principal
415
672
1,62
2687
63
4622
I.5
Gabro
Mercedita
Galería nivel principal
415
611
1,47
2905
58
4788
II.1
Dunitas
Amores
Socavón A-1
415
588
1,45
2827
61
4619
II.2
Harzburgita
Amores
Socavón A-1
415
553
1,33
2848
73
3559
II.3
Serpentinita
Amores
Socavón A-1
415
592
1,43
2903
63
4293
II.4
Cromita
Amores
Socavón A-1
415
675
1,63
3981
42
5406
III.1
Porfirita andesiticas
El Cobre
Galería principal nivel +30
415
809
1,50
2779
56
5346
III.2
Tobas andesíticas
El Cobre
Galería principal nivel +30
415
598
1,46
2723
60
4896
III.3
Areniscas tobaceas
El Cobre
Galería principal nivel +30
415
622
1,47
2722
59
5065
IV.1
Tobas
Trasvase Caney –Gilbert
Frente 1
415
614
1,48
2947
59
4665
IV.2
Aglomerados
Trasvase Caney –Gilbert
Frente 1
415
639
1,30
2908
76
3261
V.1
Gabro
Trasvase Este-Oeste
Yagrumal –Guaro
415
830
2,00
2870
62
4467
V.2
Basalto
Trasvase Este-Oeste
Manacal-Castellanos
415
596
1,44
2870
62
4451
V.3
Caliza masiva
Trasvase Este-Oeste
Yagrumal –Guaro
415
830
2,00
2735
53
5784
V.4
Caliza blanco crema masiva
Trasvase Este-Oeste
Yagrumal –Guaro
415
619
1,49
2726
54
5612
V.5
Serpentinita pardo-verdosa
Trasvase Este-Oeste
Guaro-Manacal
415
830
2,00
2916
71
3662
V.6
Aleurolitas
Trasvase Este-Oeste
Castellanos -Manacal
415
510
1,23
1991
84
4068
VI.1
Aleurolitas
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl
Tunel 2
415
530
1,28
2819
79
3217
VI.2
Esquistos cloríticos
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl
Túnel 1
415
626
1,51
2737
55
5564
VI.3
Calizas arcillosas
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl
Túnel 1
415
569
1,37
2758
69
3992
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
Tabla 7 Modelación de los campos tenso-deformacional
Cargas compactas de tectron 100.Compactada a un diámetro de 42 mm
Trasvase Este –Oeste. Primera Etapa :Melones-Sabanilla
Túnel :Yagrumal _Guaro
Frente: Ojo de Agua –Serones
Datos iniciales
Litologia
Gabro
3
ρo
2830 Kg/m
Kdt
3,32
VLD
[σ ]
[σ ]
e
comp
e
trac
4587 m/s
97,4 MPa
[σ ]
[σ ]
[σ ]
d
tracc
12,75 MPa
e
cort
11,17 MPa
d
cort
3,84 MPa
78,16
1150 Kg/m3
Campo deformacional
4400 m/s
Rtrit
0,1603
740 Kcal/kg
0,8270
Rg
Rdesc
0,042 m.
2,0133
0,042 m.
W
1,4202
1650 Kg/m3
1360 Kcal/kg
8270,03 MPa
RCE
0,01293
C1
0,38597
C2
-0,00221
Cálculo del campo-tenso deformacional
σcmax,MPa
σtmax,MPa
σcortmax,MPa
r,m
r
0,1035
8,00
450
166
142
0,1164
9,00
382
140
121
0,1244
9,62
348
127
110
0,1293
10,00
329
120
105
0,1603
12,40
244
87
78,16
0,2586
20,00
125
43
41
0,3880
30,00
71
23
24
0,5173
40,00
47
14
17
0,5481
42,38
44
12,75
15
0,8270
63,95
40
10
15
0,9053
70,00
37
8
14
1,0346
80,00
32
7
13
1,1639
90,00
28
5
11
1,2932
100,00
25
4
10
1,5519
120,00
19
2
8
1,8105
140,00
15
1
7
2,0133
155,68
12,75
1
6
ρSE
Vd
QSE
dc
db
ρTEN
QTEN
Pr
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
MPa
m.
m.
m.
m.
44
�Tesis Doctoral
Curvas de extinción de las componentes radiales,tangenciales y al cortante del campo
tensional
240
1- Tensión radial
2- Tensión tangencial
3- Tensión al cortante
4- Límite de resistencia dinámica al cortante
5- Límite de resistencia dinámica a la tracción
220
200
Tensión,MPa
180
160
140
1
2
4
120
100
80
3
60
40
5
20
0
0
15
30
45
60
75
90
Distancia relativa,r
Curvas de extinción de las componentes radiales y tangenciales del campo de
tensiones
150
1 Tensión radial
2 Tensión tangencial
3 Límite de resistencia dinámica a la tracción
135
Tensión,MPa
120
105
90
1
75
60
2
45
30
3
15
0
0
20
40
60
80
100
Distancia relativa,r
Curvas de extinción de las componentes radiales y al cortante del campo de tensiones
1 Tensión radial
2 Tensión al cortante
3 Límite de resistencia dinámica al cortante
160
140
Tensión,MPa
120
100
80
60
40
20
0
0
20
40
60
80
100
120
140
Distancia relativa,r
Figura 12 Curvas de extinción del campo tensional producido por una carga
compacta de tectrón 100.Litología: Gabro. Frente: Ojo de Agua-Serones.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
Curvas de extinción de las componentes radiales y al cortante.
300
270
240
1- Tensión radial
2- Tensión al cortante
3- Límite de resistencia dinámica al cortante
Tensión,MPa
210
180
150
120
90
1
60
30
0
3
2
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
Distancia relativ a
Curv as de extinción de las componentes radial y tangencial del campo de tensiones
195
180
165
1- Tensión radial
2- Tensión tangencial
3- Límite de resistencia dinámica a la tracción
Tensión,MPa
150
135
120
105
90
75
60
45
3
15
0
1
2
30
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Distancia relativa
Curv as de extinción de las componentes del campo tensional
250
1
2
3
4
5
225
200
175
150
Tensión radial
Tensión tangencial
Tensión al cortante
Límite de resistencia dinámica al cortante
Límite de resistencia dinámica a la tracción
125
100
3
1
2
75
4
50
25
0
5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Distancia relativ a
Figura 13 Curvas de extinción del campo tensional producido por una carga compacta de
tectrón 100. Litología: caliza masiva. Frente: Ojo de Agua-Yagrumal.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
45
�Tesis Doctoral
Tabla 8 Modelación del campo tenso-deformacional
Trasvase Este –Oeste
Sustancia explosiva :Tectron 100 Ǿ 32 mm
Tramo :
Yagrumal – Guaro
Datos
Cargas desacopladas con espacio radial de aire
Litologia
Gabro
ρo
2830 Kg/m3
Kdt
3,32
VLD
4587 m/s
[σ ]
[σ ]
e
comp
97,40 MPa
e
trac
3,84
1150
4400
740
0,032
0,042
1500
1010
6700
0,149
3
2,00
0,386
-0,0022
0,016
0,012
0,021
1,75
5566
2783
415
830
ρSE
Vd
QSE
dc
db
ρTrotil
QTrotil
VTrotil
(Vc/Vb)γ
N
Kref
C1
C2
Rc
Rce
Rb
R⋅
Pfrente onda
Pprod explos
Pcamcarg
Pr
r, m
r
0,024
0,043
0,048
0,063
0,072
0,084
0,096
0,108
0,120
0,180
0,240
0,336
0,388
0,480
0,558
0,600
0,935
2,0
3,6
4,0
5,2
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
15,0
20,0
28,0
32,3
40,0
46,5
50,0
78,0
MPa
Kg/m3
m/s
Kcal/kg
m.
m.
Kg/m3
Kcal/kg
m/s
[σ ]
[σ ]
[σ ]
d
trac
12,75 MPa
e
cort
11,17 MPa
d
cort
78,16 MPa
Rtrit
Rgu
Rga
Rd
Wcalc
Γ
0,063
0,558
0,336
0,935
0,746
m.
m.
m.
m.
m.
3,5
m.
m.
MPa
MPa
MPa
MPa
Ρr
Vr
Vf
2872 Kg/m3
66 m/s
4472 m/s
σrmax,MPa
σtmax,MPa
σcortmax,MPa
717
273
222
377
143
117
334
126
104
250
94
78,16
214
80
67
181
67
57
156
57
49
137
50
43
122
44
39
78
28
25
57
19
19
39
13
13
34
10,57
12
27
6
8
23
6,38
8
21
5,73
8
12,75
3
5
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
46
�Tesis Doctoral
Curvas de extinción de las componentes radiales, al cortante y tangenciales del
campo de tensiones
200
1
2
3
4
5
180
160
140
120
100
Tensión radial,MPa
Tensión tangencial,MPa
Tensión al cortante,MPa
Límite de resistencia dinámica al cortante,MPa
Límite de resistencia dinámica a la tracción,MPa
1
80
4
60
2
40
3
20
0
5
0
10
20
30
40
50
60
Distancia relativ a, r
Curvas de extinción de las componentes radiales y tangenciales del campo de
tensiones
120
1 Tensión radial,MPa
2 Tensión tangencial,MPa
3 Límite de resistencia dinámica a la tracción,MPa
100
80
1
60
2
40
20
3
0
0
10
20
30
40
50
60
Distancia relativ a, r
Curvas de extinción de las componentes radiales y al cortante del campo de
tensiones
200
1 Tensión radial,MPa
3 Tensión al cortante,MPa
4 Límite de resistencia dinámica al cortante,MPa
180
160
140
120
100
1
3
80
60
2
40
20
0
0
10
20
30
40
50
60
Distancia relativ a, r
Figura 14 Curvas de extinción del campo tensional producido por una carga desacoplada de
tectrón 100. Litología: gabro. Frente: Ojo de Agua-Serones.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
47
�Tesis Doctoral
Curvas de extinciaón de las componentes radiales ,tangenciales y al cortante del
campo de tensiones
150
135
Tensión , MPa
120
2
105
1
90
1
2
3
4
5
Tensión radial,MPa
Tensión tangencial,MPa
Tensión al cortante,MPa
Límite de resistencia dinámica al cortante ,MPa
Límite de resistencia dinámica a la tracción,MPa
75
4
60
45
3
30
15
0
5
0
10
20
30
40
50
60
70
Distancia relativa,r
Curvas de extinciaón de las componentes radiales ,tangenciales y al cortante del
campo de tensiones
150
135
1 Tensión radial,MPa
2 Tensión al cortante,MPa
120
3 Límite de resistencia dinámica al cortante ,MPa
Tensión , MPa
105
1
90
75
3
60
45
2
30
15
0
0
10
20
30
40
50
60
70
Distancia relativa,r
Curvas de extinciaón de las componentes radiales ,tangenciales y al cortante del
campo de tensiones
1 Tensión radial
2 Tensión tangencial
3 Límite de resistencia dinámica a la tracción
90
Tensión , MPa
75
2
1
60
45
30
3
15
0
0
10
20
30
40
50
60
70
Distancia relativa,r
Figura 15 Curvas de extinción del campo tensional producido por una carga desacoplada de
tectron 100. Litología: Caliza masiva. Frente: Ojo de Agua-Yagrumal.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
48
�Tesis Doctoral
compactas en basaltos , serpentinitas pardo-verdosa y calizas masivas del tramo de
túnel Manacal-Castellanos.
En la tabla 2 del ANEXO 10 se presentan los parámetros del campo tensodeformacional al modelar este tipo de cargas en las litologías en estudio.
III.5 Mecanismo de rotura de las rocas en los cueles.
Análisis teórico.
Los criterios utilizados para el diseño y la ejecución de estos cueles se han basado
fundamentalmente en la generalización de la experiencia práctica, en los métodos de
analogía y en diferentes clasificaciones, entre las que cabe destacar la clasificación
del profesor M.M.Protodiaconov.
Sin embargo, dada la complejidad de las excavaciones subterráneas y las condiciones
ingeniero-geológicas en que se laborean las mismas en la actualidad no es posible la
elaboración de proyectos utilizando solamente los métodos y criterios señalados.
La efectividad alcanzada actualmente en el diseño y ejecución de los trabajos de
perforación y voladura puede ser mejorada por la vía de la aplicación de otros
métodos que se fundamenten más en la teoría de la física de la fragmentación de
rocas por voladura y en la modelación de los fenómenos y procesos que en la misma
se producen.
A partir de estas premisas en este acápite se exponen criterios más avanzados para el
diseño, el cálculo y la ejecución de las voladuras en el laboreo de excavaciones
subterráneas de sección transversal pequeña y mediana.
La investigación realizada parte de la concepción de modelar teóricamente el proceso
de arranque de las rocas para el laboreo de excavaciones subterráneas con las
secciones señaladas y mediante voladuras experimentales realizar las correcciones
pertinentes, descubrir las regularidades que rigen el mecanismos de rotura de las
rocas en los cueles rectos triturantes con barrenos de compensación y establecer las
ecuaciones teóricas , empíricas o semiempíricas para el diseño y la ejecución de
estas voladuras.
III.5.1 Cueles rectos cilíndricos.
Diferentes autores han investigado el proceso de rotura de las rocas mediante
voladura en los cueles rectos o triturantes (Janukaev,1962;
Shemiakin,
1963,2006;Drukovany et al,1964; Lijin et al, 1973; Mindely, 1974; Langefors et
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
49
�Tesis Doctoral
al ,1976; Shapiro ,1985,1987,1988,1989; Lukianov y Gromov 1999; Egorov et al,
2000 ;Hoek y Brown, 1980;Hoek, 2007a entre otros).
Sin embargo aun no existe una metodología que describa este proceso, lo cual se
confirma con el hecho de que no se considera posible la modelación de los macizos
agrietados por el incipiente desarrollo de la teoría de la física de los medios
discontinuos o discretos y por ello se estima que ninguna de las teorías existentes es
capaz de dar el tratamiento adecuado a la rotura de las rocas en el cuele recto o
triturante con barreno de compensación.
Es evidente que el incremento de la efectividad de los trabajos de voladura se
relaciona en gran medida con el fundamento teórico - experimental del mecanismo
de rotura de las rocas en este tipo de cuele.
Sin embargo, las expresiones de cálculo existentes son empíricas o semiempíricas
por lo que dependen mucho de las condiciones en que fueron deducidas.
Los criterios existentes elaborados en base a la generalización de los resultados de la
práctica productiva y de experimentos de polígono y a escala productiva se sintetizan
a continuación.
Lijin et al (1973) señala que la distancia entre los centros de los ejes del barreno y el
taladro no debe ser mayor de
a = (0,7 ÷ 0,8)Dtaladro
(115)
Pero nunca debe de ser mayor que el diámetro del taladro Dtaladro
Langefors et al (1973) al explicar el mecanismo de rotura de las rocas en los cueles
paralelos (rectos o triturantes) expone las condiciones generales de ejecución de estos
cueles, pero además señala que la apertura del cuele es realizada de tal forma, que
cuando las cargas del primero, segundo y siguientes barrenos detonan, la roca
arrancada sea lanzada fuera del cuele.
Como se aprecia este investigador plantea al menos dos condiciones necesarias y
suficientes: la rotura de los tabiques que separan a los barrenos cargados del taladro
vacío de forma progresiva y la limpieza de la cavidad de cuele y como condición
fundamental la expresión (11) señalada en el capítulo I.
Cuando se cumple esta condición se produce una voladura limpia, cuando no se
cumple la misma o se produce sólo rotura o deformación plástica.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
50
�Tesis Doctoral
La otra condición que establece es la magnitud de la carga para una rotura completa
expresión (9).
Noskov et al (1982) al explicar el papel que cumple el espacio de compensación para
el desplazamiento de la roca triturada por la voladura de la carga de sustancia
explosiva en el barreno contiguo señala que el espesor del tabique de roca depende
de la fortaleza de esta y su magnitud debe ser igual al diámetro del taladro o barreno
vacío, si este es un taladro la distancia entre los ejes se determina por la expresión
(34)
Y la concentración de sustancia explosiva por metro de barreno se determina por la
expresión (35). En rocas blandas recomienda además aumentar el espesor del tabique
hasta 2-3 diámetros de la perforación vacía.
Kutuzov et al (1988,2000) considera que la principal desventaja del cuele recto
cilíndrico es que se alcanza una expulsión de la roca de la cavidad de cuele en el
rango del (40-60)% y recomienda una distancia entre los barrenos de cuele igual a
10-20 cm.
Bubok et al (1981) distingue como una de las desventajas del cuele recto cilíndrico
la limpieza incompleta de la cavidad de cuele recomienda asumir la distancia entre
los barrenos igual a dos o tres diámetros de los mismos. Además plantea como
criterio para determinar la cantidad de barrenos el coeficiente de fortaleza de
Protodiáconov .
Doronin (1983) realiza las siguientes recomendaciones: seleccionar la cantidad de
barrenos de cuele en función de la fortaleza de las rocas y a partir de este coeficiente
plantea asumir la distancia entre el barreno cargado y el taladro vacío en dependencia
las condiciones (37) y (38).
Gredeniuk et al (1983) al explicar la voladura de taladros en el laboreo de
contrapozos señala que el trabajo de la primera carga ocurre en condiciones muy
difíciles, y que la distancia entre los centros del barreno de cuele y el taladro vacío
depende de sus diámetros respectivos.
Considera que con la voladura del primer barreno de cuele una gran parte de la roca
fragmentada de la cavidad de cuele se desplaza en dirección al taladro de
compensación y es recomprimida y que después de la voladura de la carga del
segundo barreno de cuele el aplastamiento (recompresión) no es eliminado, e incluso
aumenta algo, llenando toda la cavidad que se formó con la voladura del primer
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
51
�Tesis Doctoral
barreno de cuele. La cavidad de cuele creada después de la voladura del segundo
barreno adquiere la forma claramente definida de un triángulo.
La voladura del tercer barreno de cuele, aumenta el área y el volumen de rocas
fragmentada pero tampoco elimina el aplastamiento.
En opinión de este autor la redescompresión de la masa rocosa comienza con la
voladura de la carga del cuarto barreno de cuele. El paso del arranque con
aplastamiento a la voladura limpia con un aumento de la distancia entre los barrenos
ocurre en forma de salto. Los recortes ocurren solamente cuando el volumen de la
cavidad que se forma después de la voladura sobrepasa el volumen volado en 1,25 y
más veces y se determinan a partir de la condición (39).
Señala que la distancias entre los primeros barrenos de cuele sea determinada por la
expresión (40).
El análisis de las consideraciones de los diferentes autores permite plantear que no se
efectúa hasta el nivel de ingeniería la determinación de los parámetros de las
voladuras en los frentes de avance, a partir de la valoración físico-matemática del
estado tenso-deformacional de las rocas alrededor de la cámara de la carga.
Las
investigaciones
realizadas
por
el
autor
de
esta
tesis
(Sargentón,
1994,1997,2004) , permitieron la determinación, a partir de la esencia física de la
acción de la explosión sobre el medio y la modelación físico – matemática de los
parámetros de la onda de choque y de los campos de tensiones y de deformaciones
que ella genera en el macizo rocoso y utilizando diferentes explosivos , de los
parámetros principales para el diseño del cuele en cuña: distancia entre los pares de
barrenos de cuele ac , la línea de menor resistencia (LMR) W y la distancia mínima
entre los extremos de los barrenos por el fondo bc .
Las mismas sirvieron de premisas para las investigaciones relacionadas con los
cueles paralelos o rectos, a los que se denomina en este trabajo cueles triturantes, en
virtud de que se toma como criterio fundamental de diseño, la acción de trituración
que realizan sobre el tabique de rocas situado entre los barrenos cargados y el taladro
vacío, que prácticamente coincide con la zona o cilindro de trituración.
Lo señalado se relaciona estrechamente con las principales peculiaridades de la
voladura de estos cueles al laborear excavaciones subterráneas: la perpendicularidad
de los barrenos respecto
al frente de excavación, el
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
paralelismo tanto de los
52
�Tesis Doctoral
barrenos cargados del cuele entre sí como respecto al taladro de compensación vacío
y la proximidad entre ellos.
El mecanismo de rotura de este tipo de cuele se explica al menos a partir de los
principios de utilizar el taladro vacío cercano como cara o cavidad libre y triturar el
tabique de separación entre este y el barreno cargado.
Pero los principios señalados en el párrafo anterior representan la condición
necesaria pero no suficiente, se precisa de una segunda condición, que la roca
triturada sea expulsada, es decir los gases de la explosión limpien el cuele.
Por lo tanto son necesarios los dos agentes fundamentales: la onda de tensiones de
compresión –tracción y al cortante y la acción de burbuja de los gases.
Las dimensiones geométricas del área de trituración de los cueles rectos cilíndricos
con un taladro de compensación se muestran en la figura 16. y el tabique de rocas a
triturar se representa en la figura 17.
Para el caso del cuele cilíndrico con dos taladros de compensación la representación
geométrica del mecanismo de rotura se muestra en la figura 18.
La descripción de su mecanismo se asemeja al del cuele cilíndrico con un taladro de
compensación, pero también presenta sus particularidades.
En este caso no solo se precisa de la rotura del tabique de rocas que se encuentra
entre el barreno cargado y los taladros vacíos, si no también de la rotura del tabique
entre los taladros vacíos. Y se dispone de mayor área para el desplazamiento de la
roca triturada hacia la cavidad de compensación.
III.6 Mecanismo de rotura de las rocas por la acción de cargas que actúan al
unísono.
El valor optimo de la distancia entre los ejes de las cargas contiguas en una fila de
cargas a op se determina de la condición de obtención de un corte continuo entre las
cargas vecinas en las filas como resultado de la superposición de las componentes
tangenciales de las ondas de tensión , provocadas por la explosión de estas cargas.
Aquí el límite de resistencia dinámica a la tracción debe ser superado por el valor
suma de las amplitudes de las componentes tangenciales de las ondas en toda la
longitud entre los ejes de las cargas vecinas:
2
∑σ
ti
[ ]
= σ t 1 (r , t ) + σ t 2 (a − r , t ) ≥ σ td
(116)
i =1
Donde t – tiempo transcurrido desde el momento de la explosión.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
53
�Tesis Doctoral
Figura 16 Representación geométrica del área de trituración de las rocas en el cuele recto o de trituración.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
Figura17. Tabique de rocas a triturar entre el barreno cargado y el taladro de compensación.
Caso : Litología – gabro. Sustancia explosiva Tectron 100.Túnel Ojo de Agua –Serones
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
45
�Tesis Doctoral
Figura 18 Representación del mecanismo de fragmentación de las rocas en el cuele
cilíndrico con dos taladros de compensación.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
El máximo valor de la distancia entre los ejes de las cargas vecinas se obtiene de la
[ ]
condición de igualdad entre el límite de resistencia dinámica a tracción σ td y la
magnitud suma de la máxima amplitud de las componentes tangenciales de las ondas
de tensión que se encuentran en el centro entre las cargas vecinas
2
∑σ
i =1
t max
[ ]
⎛a ⎞
= 2σ t max ⎜ max ⎟ = σ td
⎝ 2 ⎠
(117)
Con ello se supone que la explosión de las cargas en la fila ocurre al unísono y no se
tiene en cuenta la influencia de otras ondas que puedan actuar.
El cálculo de la distancia racional ap se realiza por uno de los métodos de
aproximaciones
sucesivas
o
grafoanalíticamente
tomando
como
primera
[1]
= amax , por la fórmula (120). Para este valor a [ap1] = a max se
aproximación aap
comprueba la condición de corte entre las cargas vecinas (121) para una distancia
a
r* ( ≤ r* < a) por la línea de cargas, a la cual el valor suma
2
2
∑σ
t
es mínimo, pero
i =1
sobrepasa el límite de resistencia a tracción dinámica (Otaño,1983) (figuras 19 y
20), es decir:
[ ]
⎞
⎛ 2
⎜ ∑ σ t ⎟ ≥ σ td
⎝ i =1 ⎠ min
(118)
Con esta condición se logra el corte por la línea de unión de las cargas de tal forma
que el contorno obtenido sea lo más cercano posible al proyectado y se obtenga un
mínimo de sobre excavación.
III.6.1 Mecanismo de rotura de los cueles rectos en ranura (cremallera)
Un caso particular de mecanismo de rotura de cargas que actúan simultáneamente
son los cueles rectos en ranura, los cuales pueden presentarse en dos variantes: con
taladros vacíos de compensación y con barrenos vacíos de compensación.
En la primera variante la ranura se forma mediante la rotura (trituración) del tabique
entre el barreno cargado y los taladros vacíos contiguos, el desplazamiento de las
rocas hacia las cavidades de compensación (taladros vacíos) y su expulsión de la
cavidad de cuele por el empuje de los gases de la explosión.(figura 21).
En el segundo caso , es decir con barrenos de compensación , la cavidad de
compensación de estos es muy limitada y por lo tanto la roca triturada en su totalidad
no se puede desplazar hacia la cavidad de compensación ,es por ello que el criterio
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
45
�Tesis Doctoral
Figura 19. Determinación de la distancia racional entre cargas en la voladura de contorno
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
Figura 20a Gráfico esquemático para determinar la distancia r*
Campo tensional generado por dos cargas aisladas y la accióon conjunta de ellas.trasv ase esteOeste.Túnel Ojo de Agua-Serones.Litología:Gabro.
160
1- Tensión generada por la carga 1
2- Tensión generada por la carga 2
140
3- Campo tensional generado por ambas cargas,MPa
4- Límite de resistencia dinámica a la tracción,MPa
120
100
80
60
40
20
3
2
0
0,0
d
4
st
1
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
Distancia al centro de la carga,m
Figura 20b Gráfico para determinar la distancia r* en el caso de la litología gabro
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
95
�Tesis Doctoral
que considera el desplazamiento de las rocas hacia esta cavidad no se cumple , es
por ello que los barrenos de compensación solo cumplen la función de barrenos
guías en la formación de la ranura de corte que se crea por la línea de unión de los
centros de los mismos.
La distancia entre los centros de los barrenos cargados y vacíos está determinada por
el radio de trituración.(figura 22).
III.7 Modelación de las discontinuidades del macizo rocoso (agrietamiento)
Las expresiones para modelar el campo tensional alrededor de la carga explosiva se
conciben a partir de considerar al medio rocoso como homogéneo, isótropo y
continuo.
Sin embargo hay que tener en cuenta las características geo-estructurales del macizo
rocoso, en particular el agrietamiento.
Las investigaciones realizadas al respecto por Seinov (1964,1974) establecen la
influencia de la dimensión de las gritas y las propiedades de su relleno sobre el grado
de fragmentación del medio rocoso detrás del plano de grietas.
En el caso de grietas abiertas cuya abertura sobrepase el valor de la amplitud de
desplazamiento del medio la onda prácticamente se refleja en su totalidad desde la
superficie libre , en este caso desde la grieta.
En aquellos casos en que la abertura de las grietas es menor que la amplitud de
desplazamiento del medio ocurre una caída de la energía de la onda a consecuencia
de la perdida en la reflexión y la dispersión, la que está determinada
por los
parámetros de las grietas, y la orientación de éstas respecto a la dirección de la
explosión.
Seinov establece un modelo lineal de dependencia entre la abertura de las grietas y la
perdida de energía.
Turuta et al (1974) investigó las particularidades de la transmisión de la energía de
la explosión en rocas agrietadas y estableció que al pasar a través de una grieta la
velocidad de desplazamiento en la onda de tensiones pasante varía según la
dependencia:
r
i
V pasante
= V2 K l
Donde:
(119)
V2- velocidad de desplazamiento en un medio monolítico;
r- distancia recorrida por la onda;
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
96
�Tesis Doctoral
Figura 21. Mecanismo de rotura del cuele de ranura con taladros de compensación.
Figura 22. Mecanismo de rotura del cuele de ranura con barrenos de compensación.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
97
�Tesis Doctoral
l- tamaño del bloque (disyunción);
K- coeficiente, que considera la caída de tensión a consecuencia de la
diferencia de rigidez acústica del material del bloque y del relleno de la
grieta, se determina por la fórmula:
Vrelleno ρ relleno
VLD ρ o
K=
⎛V
⎞
ρ
1 + ⎜⎜ relleno relleno ⎟⎟
⎝ VLD ρ o ⎠
4
donde : Vrelleno , ρ relleno y VLD , ρ o -
(120)
representan la rigidez acústica respectivamente
del relleno de las grietas y del material del bloque
Por otro lado, Azarkovich et al (1984), plantean ciertas insuficiencias de las
clasificaciones de los macizos rocosos según su agrietamiento, la principal de ellas
es que no considera la abertura de las grietas, de cuyo parámetro depende la
extensión de los esfuerzos generados por la voladura y la resistencia del macizo a los
esfuerzos externos, además de que no considera la orientación del sistema de grietas
predominante respecto a la orientación de los esfuerzos generados por la voladura.
Respecto a esta problemática Riats y Chernishev (1970) proponen una clasificación
de los macizos por el grado de agrietamiento, que considera simultáneamente la
densidad de la red de grietas (blocosidad) y la oquedad de las grietas en el macizo,
que evidentemente
da un enfoque equivalente a considerar simultáneamente la
distancia entre grietas y su abertura.
Shuifer y Azarkovich (1982) proponen una dependencia entre la velocidad de
propagación de las ondas elásticas en el macizo (Cm) y en testigos (CLt) y la oquedad
de las grietas en el macizo
Cm
=
C Lt
1
(1 − nl )
;
(121)
n
1 + 400 l
1 − nl
donde : nl – oquedad lineal de grietas en el macizo
La magnitud del coeficiente nl puede ser determinada por la expresión
nl =
Δe
(122)
de
donde : Δe – abertura de la grieta
de – distancia media entre grietas
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
Baron y Kliuchnikov (1967) para modelar el agrietamiento proponen el coeficiente
monolítico relativo Kmon , que para las rocas monolíticas toma el valor de 1 , para las
fuertemente agrietadas el valor de 0 y para el valor intermedio 0,5, a partir de este
coeficiente y el espaciamiento entre grietas clasifican a las rocas en tres grupos.
Esta clasificación establece rangos de variación del espaciamiento muy amplios por
lo que también el valor del coeficiente está restringido a estos valores.
Además proponen tres casos de disposición relativa de la superficie libre, la
superficie de las grietas y la dirección de la onda de tensiones , es decir cuando γ = 020º; γ = 20º-70º y cuando γ = 70º-90º.Las mejores condiciones para el contorneado se
producen en el último caso y las peores en el segundo. Esta clasificación también es
muy restringida.
En ambos casos y a partir de los estudios de agrietamiento y de la valoración de las
características mecánico-estructurales de los macizos rocosos cubanos más jóvenes
que los europeos, con tectónica más compleja y agrietamiento más intenso, se
propone ampliar la cantidad de rangos y establecer coeficientes que tengan en cuenta
tanto el espaciamiento de las grietas como la dirección de la onda de choque respecto
a la superficie libre. Ambas clasificaciones de establecen en las tablas 15 y 16 del
subacápite III.8.5 y se representan en la figura 23.
III.8 Criterios para el diseño, el cálculo y la ejecución de las voladuras en el
laboreo de excavaciones subterráneas.
Introducción.
En este acápite se exponen los criterios para el diseño, el cálculo y la ejecución de los
trabajos de perforación y voladura en el laboreo de excavaciones subterráneas
mineras e hidrotécnicas de pequeña y mediana sección transversal.
Los mismos fueron elaborados a partir de los resultados alcanzados tanto por la
modelación matemática del proceso físico de la fragmentación de las rocas por
voladura y de su validación mediante trabajos experimentales en diferentes
excavaciones subterráneas, y también mediante la generalización de la experiencia
acumulada en el laboreo de este tipo de excavaciones.
Los criterios se establecen para el conjunto de barrenos en el frente, que incluye los
tipos de barrenos por sus funciones: de cuele, ayudantes de cuele, de arranque,
ayudantes de contorno y contorno.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
45
�Tesis Doctoral
Tabla 9 Coeficiente de agrietamiento relativo del macizo Kg
Nº
Clasificación
Espaciamiento,m Kg
1
Muy poco agrietado
1-1,5
1,0
2
Poco agrietado
0,8 -1,0
0,95
3
Agrietamiento medio
0,6-0,8
0,90
4
Muy agrietado
0,4-0,6
0,85
5
Fuertemente agrietado
0,2-0,4
0,80
6
Extraordinariamente agrietado
0,1-0,2
0,70
Tabla 10 Coeficiente de influencia de la orientación del sistema de agrietamiento
principal respecto a la superficie libre y a la dirección de la onda de
choque.(Koch).
Nº
Ángulo γ
Koch
1
0-10
0,45
2
10-25
0,55
3
25-50
0,70
4
50-75
0,85
5
75-90
1,00
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
Figura 23 Casos de disposición relativa de la superficie libre (S.L.) , la superficie de las grietas (S.G.)y la dirección de la onda de presión (D.O.P.)
a) 0 ≤ γ 〈10 b) 10 ≤ γ 〈 25 c) 25 ≤ γ 〈50 d) 50 ≤ γ 〈75 y e) 75 ≤ γ ≤ 90
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
Debido a la amplia utilización de los cueles rectos cilíndricos con barrenos de
compensación se plantean los principios de cálculo de este cuele en sus dos
variantes: con uno y dos taladros de compensación, además se describe el mecanismo
de rotura de las rocas en ese tipo de cuele tomando como base teórica la acción de la
explosión sobre el medio rocoso.
III.8.1 Principios generales.
El primer principio es concebir el diseño de cada grupo del conjunto de barrenos en
dependencia de su función y de las condiciones en la que se producirá la acción de la
explosión sobre el medio rocoso.
En base a ello se puede señalar que la función de cada grupo de barrenos es decisiva.
Si con la voladura de los barrenos de cuele se alcanzan las dimensiones adecuadas de
la cavidad de cuele se crearán las condiciones suficientes y necesarias para lograr el
máximo avance dada la incidencia directa de este grupo de barrenos sobre este
indicador.
Por sus particularidades la caracterización del mecanismo de fragmentación de las
rocas en el cuele tiene connotación fundamental.
A diferencia de los criterios existentes para el diseño de los trabajos de perforación y
voladura en el laboreo de excavaciones subterráneas de sección transversal pequeña
y media, que se han fundamentado en la generalización de los resultados obtenidos
de la práctica y de voladuras experimentales, la nueva concepción que se expone en
esta tesis consiste en el diseño de los parámetros de los grupos del conjunto de
barrenos sobre la base de la acción de la explosión sobre el medio rocoso.
III.8.2 Criterios para el diseño y el cálculo de los parámetros de los barrenos de
cuele.
Debido a la particularidad de este grupo de barrenos, como se señaló anteriormente,
es necesario antes de presentar los criterios para el diseño de los mismos precisar los
aspectos fundamentales de su mecanismo de rotura.
A partir de la clasificación general principal de los cueles reconocida por los
diferentes investigadores de la temática: cueles inclinados, cueles rectos y cueles
combinados, el autor de esta tesis doctoral plantea una nueva clasificación de los
cueles en base a la acción de la explosión sobre el medio rocoso.
Es por ello que se plantea que los cueles inclinados, en el que se toma como caso
clásico el cuele en cuña vertical, se diseña a partir de considerarlo como un cuele
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
101
�Tesis Doctoral
separante o fragmentante, por lo que su mecanismo de rotura se fundamenta
principalmente en la fragmentación de las rocas que se encuentran en la cavidad de
cuele.
En los cueles rectos, en los cuales se presentan como casos clásicos los cueles
cilíndricos, el mecanismo de rotura tiene como fundamento la trituración del tabique
que está situado entre el barreno cargado y el taladro vacío o de compensación, por
lo que se consideran cueles triturantes.
En los cueles combinados, como su nombre lo indica se combina tanto la acción
fragmentante como triturante, por lo que se puede señalar que son cueles triturantefragmentantes.
Para el cálculo de la estructura de los cueles se utilizó un enfoque metodológico
único, en correspondencia con el cual el cuele es un esquema tecnológico tal de
disposición de los barrenos y taladros, que con un desarrollo sucesivo de la voladura
se garantiza la formación de una segunda superficie libre con una dimensión no
menor de 1m, necesaria y suficiente para el posterior trabajo de los barrenos de
arranque con línea de menor resistencia (LMR) constante (Wo). El esquema de
desarrollo de la cavidad de cuele al aumentar el denudamiento desde una dimensión
inicial H1 hasta la dimensión final Hk ≥1m, se ofrece en la figura 24a.
Se observa que el coeficiente de proporcionalidad n entre la superficie libre Hi y el
valor de la línea de menor resistencia (LMR) Wi caracteriza la volabilidad de las
rocas, debido a que para la condición Hk = 1m es igual numéricamente a la línea de
menor resistencia de los barrenos de arranque, por cuya magnitud, respecto al
diámetro del barreno d, se valora la resistencia real del macizo a la acción de
fragmentación de la explosión.
En las figuras 24 b y 24c se muestran respectivamente el desarrollo del cuele recto
triturante (cilíndrico) y el desarrollo del cuele en cuña, los cuales fueron diseñados
y experimentados en gabros y tobas.
III.8.2.1 Criterios para el cálculo de los principales parámetros de la estructura
de los cueles rectos o triturantes.
Los resultados de las investigaciones plantean al menos tres principios para el diseño
de estos cueles, los cuales son los siguientes:
•
La trituración del tabique rocoso entre el barreno cargado y el taladro vacío o
de compensación;
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
102
�Tesis Doctoral
24a- Desarrollo teórico
24b- Desarrollo del cuele cilíndrico
24 c.-Desarrollo del cuele en cuña
Litología :gabro
Litología :tobas
Sustancia explosiva tectron 100 .
Sustancia explosiva amonal.
Figura 24 Desarrollo de la cavidad de cuele.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
103
�Tesis Doctoral
•
El desplazamiento de la roca triturada hacía el taladro de compensación;
•
La limpieza o expulsión de las rocas trituradas fuera de la cavidad de cuele.
En la primera fase juega un papel fundamental la onda de tensiones, que es la
encargada de la trituración del tabique rocoso.
En las fases restantes el rol fundamental lo realiza el efecto de burbuja de la
explosión, es decir la presión de los gases que permiten la evacuación de la roca
triturada.
Esta descripción cualitativa del mecanismo de rotura, permite establecer el primer
criterio de proyección de las dimensiones de estos cueles que es el siguiente:
Primer Criterio.
B = Rtriturac +
Dtaladro
2
(123)
Esta expresión se expresa geométricamente en las figuras 16 y 17.
Segundo Criterio.
El volumen de la cavidad de cuele a formar debe de ser tal, que quepa en ella la roca
triturada mullida. Es decir, la relación entre el volumen de la cavidad de cuele y el
volumen de roca triturado sea igual al coeficiente de compensación, que a su vez
puede ser considerado al coeficiente de esponjamiento de las rocas pero con cierto
nivel de compactación, la mayoría de los investigadores sitúa el valor de este
coeficiente en 1,25 a partir de la condición (39).
En el caso del cuele recto con un barreno de compensación el volumen de trituración
se determina según la figura 25.
A partir de los parámetros: d b , Dtaladro y B por las expresiones siguientes
Cos β =
Rtaladro − Rb
B
h = B senβ ; α = 180 − β
⎡⎛ R
+ Rb ⎞
πR 2 β πR 2α ⎤
Atrituración = 2 ⎢⎜ taladro
⎟h − taladro − b ⎥
2
360
360 ⎦
⎠
⎣⎝
Vtrituracion = Atrituraciónlbη
2
Vtaladro = πRtaladro
l taladro
(124)
(125)
(126)
(127)
(128)
Entonces el volumen necesario de la cavidad de compensación será:
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
Figura 25 Determinación del volumen del área de trituración
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
Vcavcomp = (K mullido − 1)Vtrituración
(129)
Con este principio se garantiza el desplazamiento de las rocas trituradas hacia la
cavidad de cuele formada por la voladura de este primer barreno cargado.
Tercer Criterio.
Consiste en garantizar la expulsión de la roca triturada y aplastada dentro de la
cavidad de cuele.
En este tipo de cuele la cavidad de cuele final se alcanza con el ensanchamiento
paulatino de esta cavidad mediante la voladura consecutiva de los restantes barrenos
de cuele con el retardo adecuado.
Los parámetros principales que caracterizan el cuele recto con un taladro de
compensación vacío son: la dimensión necesaria de la cavidad de cuele H, la
cantidad de barrenos cargados N c arg ados , la cantidad de barrenos de compensación
N comp y el volumen de la cavidad de cuele Vcuele.
La cantidad de taladros de compensación en el cuele recto se determina por la
expresión:
⎛ Vcavcomp ⎞
recto
Ncomp
= ENT ⎜
⎟ +1
2
⎝ 0,785Dtaladrol ⎠
(130)
(Donde ENT- es la parte entera de la relación calculada
La relación de iteración para los cueles rectos y las dependencias
para la
determinación de sus parámetros son las siguientes:
H i +1 = 2
N
recto
c arg
(N
recto
comp −1
)/ 2
B(1 + 2n )
i
recto
⎧⎪4(k + 1), N comp
= 1 ,2 ⎫⎪
=⎨
⎬
recto
⎪⎩2(2k + 3), N comp = 3 ⎪⎭
recto
Vcavcuele
= H k2 .l.η
(131)
(132)
(133)
donde: i = 1,2,......, k
k − es el paso final de la iteración
n - es el índice de acción de la explosión
El ciclo se repite hasta que H i +1 ≥1m
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
III.8.2.2 Cuele recto cilíndrico con dos taladros vacíos de compensación
Se mantienen los mismos principios que se enunciaron para el cuele cilíndrico con un
taladro vacío de compensación, pero la existencia de dos taladros vacíos de
compensación facilita el desplazamiento de las rocas trituradas hacia la cavidad de
compensación.
La distancia desde el centro del barreno cargado hasta el centro de uno de los
taladros vacíos se determina por la expresión (123).
Sin embargo es necesario determinar también el otro parámetro decisivo que es la
distancia entre los centros de los taladros vacíos htal , lo que significa el
reconocimiento de la necesidad de triturar el segundo tabique de rocas el cual
se encuentra entre los taladros vacíos. Es por ello que aquí además del criterio
enunciado para el cuele cilíndrico con un taladro de compensación son necesarios
otros criterios adicionales. Es decir la distancia entre el eje del barreno cargado y el
eje de unión de los centros de los taladros vacíos será:
Rtrit = ht
(134)
Y la distancia entre los centros de los taladros vacíos:
htal = 2
2
Dtal
− 4 Rtrit Dtal
2
= Dtal
− 4 Rtrit Dtal
4
(135)
Con ello se garantiza la trituración del tabique existente entre los taladros vacíos
(figura 18), además se debe de cumplir el principio del desplazamiento de la roca
triturada hacia las cavidades de compensación es decir según la expresión (39) y la
expulsión por los gases de la roca triturada y comprimida dentro de la cavidad de
cuele formada.
III.8.2.3 Cueles en ranura o de cremallera
Se puede presentar en dos variantes con taladros o barrenos de compensación
En la primera variante la distancia entre los centros del barreno cargado y el taladro
vacío se determinará por la expresión (123) (figura 21).Expresión similar a la que se
propone para proyectar distancia entre el centro del barreno cargado y el taladro
vacío en el cuele cilíndrico. En la segunda variante la cavidad de compensación no es
suficiente para permitir el desplazamiento de la roca triturada hacia ella y se requiere
de un esfuerzo adicional para lograr el desplazamiento de las paredes de la ranura
creada con el cuele, cavidad adicional que favorece este desplazamiento (figura 22).
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
45
�Tesis Doctoral
Hi =
2
Rtrit
+ 4B 2
(136)
III.8.3 Criterios para el cálculo de los principales parámetros de la estructura
del cuele en cuña vertical.
A partir de la generalización de investigaciones experimentales sobre el mecanismo
de rotura de las rocas en los cueles en cuña (figura 26) en diferentes condiciones
ingeniero-geológicas y de investigaciones realizadas por el autor (Sargentón,1997,
2005) se pueden plantear los principios de diseño de este cuele siguientes :
•
Se debe lograr la rotura de las rocas por el fondo de los barrenos (del cuele)
•
Debe lograrse el corte por la línea de unión de los pares de barrenos , de
forma tal que se conformen las superficies laterales del cuele
•
Se debe fragmentar la masa rocosa dentro del cuele , con la granulometría
adecuada que permita su expulsión de la cavidad del mismo
•
La limpieza de la cavidad de cuele, es decir que quede la cavidad de cuele lo
más limpia posible, con lo cual quedaría formada la segunda superficie libre.
Las dimensiones de este cuele son las siguientes:
•
Distancia entre fila de los pares de barrenos, a cuña
•
Distancia por el fondo entre los barrenos en la fila , bcuña
•
Distancia entre las bocas de los barrenos en la fila, Wcuña
Las mismas se representan en la figura 27
Y se determinan por las expresiones:
bcuña = 2rtrituración KagrietKsolape
(137)
a cuña = 2ragrietamiento K agriet K solape
(138)
Wcuña =
2(acuña − bcuña )
+ bcuña
kll
α cuña = arccos
(Wcuña − bcuña )
2l b
(139)
(140)
Donde: K agriet − Coeficiente que tiene en cuenta el agrietamiento del macizo rocoso
K solape − el mismo tiene en cuenta el solape de las zonas de trituración y
de agrietamiento del par de barrenos en el primer caso y de los
barrenos situados en dos filas contiguas en el segundo caso ( ver
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
46
�Tesis Doctoral
Figura 26 Mecanismo de rotura del cuele en cuña por la acción de la explosión.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
Figura27 Esquema de disposición de los barrenos en el cuele en cuña.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
figura 26). Se asume para la zona de trituración igual a 0,9 y para la zona de
agrietamiento igual a 0,5
k ll - coeficiente de llenado del barreno de cuele
lbarreno - longitud del barreno de cuele, m
Los parámetros principales que caracterizan la estructura del cuele son:
•
La dimensión necesaria de la cavidad de cuele según el principio del
desarrollo de la cavidad de cuele y la figura anteriormente planteada se
determina mediante la relación de iteración:
H i = acuña .i
(141)
Donde : i – es el paso de iteración.
El paso final de iteración se determina de la condición
i = k ; H k = a cuña .k ≥ 1
(142)
Y el sistema de ecuaciones para la determinación de los restantes parámetros de la
estructura del cuele en cuña sería:
N c arg ados = 2k
N comp. = 0
(143)
⎛W + b ⎞
Vcuele = ⎜ cuña cuña ⎟acuña (k − 1).lηsenα cuña
2
⎝
⎠
En la tabla 1 del ANEXO 13 aparecen los parámetros teóricos y prácticos del cuele
en cuña vertical para todas las litologías en estudio.
III.8.4 Criterios para el diseño de los parámetros de los barrenos de arranque.
Como se señaló en los epígrafes anteriores, a consecuencia de la voladura de los
barrenos de cuele, se debe crear una cavidad suficiente y necesaria, que permita la
formación de la segunda superficie libre, además una dimensión lineal de esta
cavidad no menor de 1m, creadas estas condiciones, el diseño y el cálculo de los
parámetros de los barrenos de arranque se realiza considerando la existencia de esa
superficie libre y a semejanza con la voladura en un banco. En el caso de las
excavaciones de sección transversal media y pequeña la voladura de los barrenos de
arranque puede producirse con fondo libre y con fondo cerrado. La experiencia
acumulada en la excavación de excavaciones subterráneas con frente adelantado
confirma la obtención de ángulos de rotura del cráter de voladura de 90 grados y de
135 grados en la parte inferior (ver figura 28).
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
45
�Tesis Doctoral
Figura28 Mecanismo de rotura de los barrenos de arranque con fondo libre.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
46
�Tesis Doctoral
Diversos autores señalan la necesidad de que los barrenos de arranque sean al menos
un 10% menor que los de cuele, pero no argumentan el fundamento teórico de este
criterio.
En este trabajo se fundamenta teóricamente el principio, en virtud del cual se logra
aumentar la efectividad del arranque de estos barrenos si se explosionan con fondo
libre y consecuentemente se alcanza un mayor aprovechamiento de los mismos.
La línea de menor resistencia se determina a partir de la expresión (110) mediante el
término:
Warr = Wmax K g K oc
(144)
III.8.5 Criterios para el diseño de los parámetros de los barrenos de contorno.
El desarrollo alcanzado por la tecnología de los trabajos de perforación y voladura en
la actualidad obliga a la utilización de la voladura de contorno o lisa.
Por ello el diseño de los parámetros de este grupo del conjunto de barrenos se debe
realizar sobre la base de utilizar cargas desacopladas con espacios radiales de aire ,
esta tecnología es imprescindible para lograr contornos rocosos más lisos y menos
agrietados , con los cuales es mayor la estabilidad de las excavaciones , disminuyen
los riesgos de accidentes y las superficies denudadas de las excavaciones ofrecen
menos resistencia aerodinámica al paso del aire y del agua por la excavación.
En este caso los parámetros principales son : la distancia entre los barrenos de
contorno a , la línea de menor resistencia (LMR), la distancia del eje del barreno de
contorno al contorno proyectado de la excavación y el coeficiente de aproximación
de las cargas m.
La determinación de la distancia entre los barrenos de contorno se realiza bajo el
principio de que los esfuerzos de tracción producidos por el campo tensional
favorezcan el corte por la línea de unión de los barrenos, por lo que el parámetro a se
calcula por la expresión:
acontorno = 2 rg k g k och
(145)
Donde: rg - radio de agrietamiento que se produce entre dos cargas que explosionan
al unísono.
k g − coeficiente de agrietamiento que tiene en cuenta el grado de
agrietamiento de las rocas;
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44
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k och - coeficiente que tiene en cuenta la orientación de las grietas respecto a
la dirección de la onda de tensiones.
El coeficiente de agrietamiento se establece como se explicó en el acápite III.7 a
partir del perfeccionamiento de la clasificación de las rocas propuesta por Barón et
al (1967), los valores del mismo se muestran en la tabla 9 .De igual forma el
coeficiente que tiene en cuenta la dirección de la onda de choque respecto a la
superficie libre se pueden apreciar en la tabla 10. La línea de menor resistencia
(LMR) W, se determina para la voladura de recorte a partir del coeficiente de
aproximación de las cargas ( m ) mediante la relación m =
a
= (0,8 ÷ 1,2) (Baron y
W
Kliuchnikov, 1967).Aunque Wolf (1999) y Walter (2001) proponen un rango de
variación de este coeficiente algo más estrecho m = 1 ÷ 1,5 pero cercano al valor
anterior, en las condiciones de la investigación el valor más adecuado es:
W=
a
a
=
m (0,8 ÷ 1,2)
(146)
La distancia del eje del barreno de contorno al contorno proyectado de la excavación
(figura 29 ) se determina por la expresión:
c ≥ Rtrit
(147)
Con los criterios que se señalan se logra alcanzar un contorno lo más cercano
posible al contorno proyectado con una sobre excavación mínima , pero además de
este objetivo la voladura de contorno permite la obtención de superficies estables en
los lados y el techo de la excavación.
La estabilidad del contorno obtenido después de la voladura se alcanza con la
condición (Shuifer et al ,1982 y Azarcovich et al,1984,1996,1997 ):
⎛d ⎞
h=⎜ b ⎟
⎝ 6 ⎠
(148)
Donde : h – dimensión promedio (altura) de la irregularidad del contorno.
db- tamaño del bloque natural de rocas en el macizo.
Esta condición se fundamenta en considerar la existencia de bloques de diferentes
tamaños en dependencia del agrietamiento en los macizos rocosos y en que la
estabilidad de los contornos obtenidos, extiéndase lados y techos, está relacionada
con el grado de confinamiento de los bloques en los mismos – cuanto menos
sobresalgan los bloques del contorno de la pared esta será más estable. Por ello para
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
45
�Tesis Doctoral
Figura 29.Representación de la distancia del centro del barreno de contorno al contorno de proyecto de la excavación
1.Línea de ubicación de los barrenos de contorno. 2.Barreno de contorno. 3 Contorno de proyecto.
H p - altura de proyecto de la excavación Ap -Ancho de proyecto de la excavación. l p - profundidad de los barrenos
Rc -Radio de curvatura de la bóveda. Rtrit radio de trituración producido por la carga desacoplada de SE.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
prevenir la caída de los bloques de la pared, estos no deben sobresalir más de la
mitad o con cierta reserva un tercio de su tamaño.
III.9 Resumen del capítulo.
Se realiza la modelación de la onda de detonación, de la onda de choque y de la onda
de presión a partir del modelo matemático propuesto por Ismailov (Gogoliev,1965
y Staniukovich ,1971) y del campo tenso-deformacional mediante el modelo de
Borovikov y Vaniagin (1995) para cargas compactas sobre la base de la acción de la
explosión sobre el medio rocoso. De igual forma se modeló la onda de presión
mediante el modelo de Azarcovich et al (1997) y Matveichuk y Chursalov (2002)
y el campo tenso deformacional por el modelo de Bovovikov y Vaniagin (1995).
Después de esta modelación y a partir de los criterios de fragmentación se explican
los mecanismos de rotura de las rocas en los diferentes grupos del conjunto de
barrenos y se presentan los criterios para el diseño y la ejecución de las voladuras en
el laboreo de excavaciones subterráneas.
Además se analizan los principios para la modelación matemática del agrietamiento
y se adecuan los valores del coeficiente monolítico relativo propuesto por Barón et
al (1987) para modelar el agrietamiento a los macizos rocosos cubanos.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
CAPÍTULO IV
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
45
�Tesis Doctoral
CAPÍTULO IV VALIDACIÓN DE LOS CRITERIOS PROPUESTOS DE
DISEÑO Y EJECUCIÓN DE LAS VOLADURAS
Introducción.
La validación de los criterios que se proponen se realizó mediante trabajos
experimentales orientados en tres vertientes:
•
Trabajos de laboratorio.
•
Trabajos de campo
•
Voladuras experimentales
IV.1Trabajos de laboratorio.
Estos trabajos fueron realizados en los laboratorios de Mecánica de rocas y de
Física de las rocas del ISMM “Dr. Antonio Núñez Jiménez” y de las empresas de
Investigación y Proyectos de Recursos Hidráulicos de Holguín.
Los tipos de ensayos y de determinaciones ya fueron explicados en el capítulo II.
IV.2 Trabajos de campo.
Los trabajos de campo fueron realizados en los trasvases y las minas donde se
realizaron las investigaciones:
•
Los Trasvases: Este-Oeste, Caney –Gilbert y Sabanalamar –Pozo Azul
•
Las minas Mercedita, Amores y El Cobre.
Los trabajos de campo consistieron en:
a. El estudio de las características estructurales y tectónicas de los macizos
investigados e incluye la descripción petrográfica (tratadas en el capítulo II).
b. El estudio del agrietamiento. (desarrollado en el Capítulo II).
c. La toma de muestras para la determinación de las propiedades másicas, de
resistencia y acústica fundamentalmente.
d. La medición de las dimensiones de la excavación, su sección trasversal y la
calidad del contorneado de las excavaciones.
e. La medición y determinación de los indicadores de efectividad de las
voladuras en la excavación de las obras subterráneas siguientes: avance del
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
46
�Tesis Doctoral
frente de excavación en la voladura, coeficiente de aprovechamiento de los
barrenos, dimensiones de la excavación, determinación de la
sobre o
subexcavación, consumo de sustancia explosivas y de medios de explosión,
metraje de barrenación y calidad del contorneado.
f. Observación científica de los resultados de las voladuras.
a. Influencia del agrietamiento en el mecanismo de rotura de las rocas en
el cuele.
b. Influencia del agrietamiento en la calidad del contorneado y en la
sobre excavación.
c. Granulometría de la roca volada.
IV.3 Muestreo de rocas.
La toma de muestra comprendió tanto muestras regulares (cilíndricas con 42 y 56
mm de diámetro) como irregulares (monolitos) de rocas en las obras y minas
investigadas para la determinación de las propiedades anteriormente señaladas.
IV.4 Trabajos de medición de la sección transversal.
Se realizó la medición de las dimensiones de las excavaciones subterráneas (ancho,
alto, perímetro activo y área de la sección transversal) y el cálculo de las
características del contorneado (rugosidad y sobreexcavación) tanto en las voladuras
experimentales como de producción.
Fueron medidos los principales parámetros de los trabajos de perforación y
voladura: distancia entre los barrenos de cuele, contorno y arranque, profundidad de
los barrenos; línea de menor resistencia y avance del frente de excavación.
Para el levantamiento de la sección transversal se utilizó el método topográfico,
mediante coordenadas polares, es decir, la medición del ángulo ϕ i y los radios
vectores ρ i .
A partir de los mismos se determinó el área de la sección transversal como la
sumatoria de los triángulos que se forman por la expresión:
[(
)(
)(
)(
)(
)(
)]
1
S = x −x
y + y + x −x
y +y
+ x −x y + y
i 2 i i +1 i i +1 i +1 i +2 i +1 i +2 i +2 i −1 i +2 i −1
n −1
S p = ∑ Si
(149)
(150)
i
donde:
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
47
�Tesis Doctoral
xi = ρ i cos ϕ i
(151)
y i = ρ i senϕ i
(152)
El perímetro activo como la sumatoria de los segmentos de recta que se obtienen al
trazar el contorno
n −1
Pa = ∑ Pai
1
(153)
(
) (
)
2
2
Pai = ⎛⎜ xi +1 − xi + yi +1 − yi
⎝
a=
Pa
2(n − 1)
(154)
(155)
Las coordenadas de los puntos de la línea media serían:
x mi =
y mi =
( xi + xi +1 )
2
( yi + yi +1 )
2
(156)
(157)
La longitud de la línea media
n−2
Lmedia = ∑ l mi
1
l mi =
l=
(x
i
m
− x mi +1 ) 2 + ( y mi − y mi +1 ) 2
Lmedia
n−2
(158)
(159)
(160)
Estos elementos se pueden apreciar en la figura 30.
A partir de la medición de la sección de laboreo de la excavación en coordenadas
polares, se determinó también el perímetro activo específico p ′ (Barón y
Kliuchnikov, 1967) mediante la relación:
p′ =
Pa
,ml/m3
Sp
(161)
Para valorar la calidad del contorneado se realizó un estudio de la rugosidad del
contorno de la excavación, por lo cual se determinó también la longitud total de la
línea media Pm.
La medición de las irregularidades a partir de la línea media del perfil rugoso es
posible ya que un aumento de la longitud de la línea media trae consigo un aumento
de la rugosidad.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
48
�Tesis Doctoral
Figura 30. Elementos de la rugosidad
h-altura ; l – base; a-lado; α-ángulo de inclinación; H-amplitud de la rugosidad; λ- paso de la rugosidad;
L.M. -línea media; C.R.-contorno Real.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
Para todas las superficies rugosas se cumple la desigualdad:
Pr 〉 Pm
(162)
Cuando Pr = Pm la superficie es lisa
La diferencia Pr − Pm = ΔP , muestra el aumento de la longitud de la línea del
contorno real en comparación con la longitud de la línea media.
El índice de rugosidad se determina mediante la expresión:
ρ=
ΔP Pr
=
−1
Pm Pm
(163)
Los demás parámetros de la rugosidad se determinan por las expresiones siguientes.
La altura de la rugosidad:
⎛l⎞
h = a−⎜ ⎟
⎝2⎠
2
(164)
El paso de la rugosidad
(165)
λ = 2l
La amplitud de la rugosidad
(166)
H = 2h
Bondarenko (1981), propone otra expresión para determinar la sobreexcavación
lineal promedio
h=
(S l − S p )
(167)
Pl
Expresión que es válida en caso de que no haya subexcavación.
En la tesis se propone una expresión que perfecciona la propuesta de Bondarenko
h=
(S l − S p ) 2(S l − S p )
(Pl + Pp ) = (Pl + Pp )
(168)
2
La que puede ser aplicada en los casos de sobre y sub excavación.
Para el cálculo de las dimensiones de la sección transversal de las excavaciones y las
características de su contorneado se utilizó el programa informático en Excel sobre
Windows XT CalSecTranv (Sargentón,2007c) . Los resultados de las mediciones
del área de las secciones transversales alcanzadas con las voladuras de producción
en el frente Ojo de Agua –Serones
y Ojo de Agua- Yagrumal se muestran
respectivamente en las tablas 11 y 13 y los de las voladuras experimentales en los
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
44
�Tesis Doctoral
tramos Ojo de Agua-Yagrumal y Ojo de Agua-Serones se muestran en las tablas 12
y 14. respectivamente.
Registro fotográfico de los experimentos.
Se tomaron fotografías de los experimentos realizados las mismas tenían los
objetivos de:
•
Registrar la cavidad de cuele obtenida por la voladura del cuele cilíndrico
con un taladro de compensación.
•
Registrar el contorneado de las paredes y el techo obtenido con la voladura de
contorno a partir de la proyección mediante los criterios de cálculo
propuestos.
•
Registrar las grietas inducidas por la voladura de una carga compacta en las
litologías objeto de estudio.
IV.5 Voladuras experimentales.
Las voladuras experimentales se realizaron en tres modalidades: voladuras de
polígono, voladuras semindustriales y voladuras industriales.
Las voladuras de polígono fueron realizadas en monolitos de rocas, en paramentos o
en las paredes y los frentes de avances para estudiar los campos deformacionales
destructivos (formación de grietas en barrenos aislados, entre dos o más barrenos,
formación de la zona de trituración, la rotura del tabique en los cueles rectos
cilíndricos con uno o dos taladros vacíos, conformación de la superficie entre dos
barrenos con carga con espacio anular de aire entre otros).
Las voladuras semindustriales comprendieron principalmente la voladura de forma
independiente de los cueles rectos cilíndricos y de cuña tanto en los frentes de
excavación como en los paramentos de los taludes.
Las voladuras industriales se realizaron directamente en los frentes en condiciones de
producción y en dos variantes explosionando todas las cargas con el retardo
establecido y explosionando las cargas de forma secuencial para poder estudiar el
efecto de los diferentes grupos de barrenos. Se realizaron voladuras experimentales
en las minas: Mercedita, Amores, El Cobre y en los Trasvases: Caney-Gilbert y EsteOeste.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
45
�Tesis Doctoral
Tabla 11 Levantamiento de la Sección transversal de la Excavación. Voladuras de Producción. Trasvase Este-Oeste. Tramo:Yagrumal –Guaro. Ojo de Agua-Serones
Seccion
Ancho,m Altura,m Sl ,m2
Sp,m2 Kse Pexc Proy. Llmedia a
L
λ
h
H
ρ
tang
Grados
I
7,40
6,45
36,21
30,89 1,17 16,27 14,91
15,14
0,45
0,89 1,78 0,08 0,15
0,0745
0,3932
21
II
7,10
6,50
35,68
30,89 1,15 16,28 14,91
15,13
0,45
0,89 1,78 0,08 0,16
0,0766
0,3987
22
III
7,70
6,55
36,71
30,89 1,19 16,35 14,91
15,22
0,45
0,90 1,79 0,08 0,15
0,0741
0,3921
21
IV
7,85
6,65
37,31
30,89 1,21 17,20 14,91
15,94
0,48
0,94 1,87 0,09 0,19
0,0794
0,4063
22
V
7,20
6,50
35,42
30,89 1,15 16,52 14,91
15,14
0,46
0,89 1,78 0,11 0,22
0,0906
0,4352
24
VI
7,70
6,50
36,41
30,89 1,18 16,36 14,91
15,19
0,45
0,89 1,79 0,08 0,17
0,0769
0,3997
22
VII
7,50
6,64
35,42
30,89 1,15 17,10 14,91
15,61
0,48
0,92 1,84 0,12 0,24
0,0952
0,4466
24
VIII
7,50
6,50
36,49
30,89 1,18 16,38 14,91
15,22
0,45
0,90 1,79 0,08 0,16
0,0763
0,3979
22
IX
7,66
6,61
37,01
30,89 1,20 16,82 14,91
15,34
0,47
0,90 1,80 0,12 0,24
0,0963
0,4492
24
X
7,60
6,60
36,33
30,89 1,18 17,09 14,91
15,73
0,47
0,93 1,85 0,11 0,21
0,0864
0,4246
23
XI
6,95
6,54
37,24
30,89 1,21 18,74 14,91
16,19
0,52
0,95 1,90 0,21 0,42
0,1575
0,5830
30
XII
7,70
6,15
35,71
30,89 1,16 16,07 14,91
14,92
0,45
0,88 1,76 0,08 0,16
0,0770
0,3999
22
Promedio
7,49
6,52
36,33
30,89 1,18 16,77 14,91
15,40
0,47
0,91 1,81 0,10 0,21
0,09
0,43
23,09
Tabla 12 Levantamiento de la sección transversal. Voladuras Experimentales. Tramo Yagrumal –GuaroFrenteOjo de Agua-Serones
Sección Ancho ,m Altura,m Sl ,m2 Sp,m2 Kse Pexc,m Proy.,m Llmedia,m a, m L, m λ,m
H ,m H , m ρ
I
6,75
6,00 32,34 30,89 1,05
15,18
14,91
14,28 0,42 0,84
1,68 0,04 0,08 0,0634
II
7,20
6,05 33,21 30,89 1,08
15,55
14,91
14,46 0,43 0,85
1,70 0,82 1,65 0,0756
III
6,94
6,10 33,00 30,89 1,07
15,41
14,91
14,47 0,43 0,85
1,70 0,82 1,65 0,0650
IV
6,75
6,15 33,36 30,89 1,08
15,90
14,91
14,57 0,44 0,86
1,71 0,83 1,66 0,0911
V
6,94
6,00 33,41 30,89 1,08
15,56
14,91
14,50 0,43 0,85
1,71 0,83 1,65 0,0730
VI
7,30
6,05 33,23 30,89 1,08
15,46
14,91
14,50 0,43 0,85
1,71 0,83 1,65 0,0662
VII
7,18
6,08 33,21 30,89 1,08
15,87
14,91
14,67 0,44 0,86
1,73 0,83 1,67 0,0817
VIII
6,91
5,99 32,08 30,89 1,04
15,19
14,91
14,27 0,42 0,84
1,68 0,81 1,62 0,0648
IX
7,24
6,14 32,51 30,89 1,05
15,50
14,91
14,45 0,43 0,85
1,70 0,82 1,64 0,0728
X
7,19
5,97 31,96 30,89 1,03
15,31
14,91
14,31 0,43 0,84
1,68 0,81 1,63 0,0696
XI
7,26
6,03 33,19 30,89 1,07
15,34
14,91
14,53 0,43 0,85
1,71 0,83 1,65 0,0559
XII
6,04 33,48 30,89 1,08
15,53
14,91
14,53 0,43 0,85
1,71 0,83 1,65 0,0683
Prom
7,09
6,05 32,92 30,89 1,07
15,48
14,91
14,46 0,43 0,85
1,70 0,76 1,52 0,0706
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
Tang Grados hcalc,m
0,3618
20
0,10
0,3961
22
0,15
0,3663
20
0,14
0,4365
24
0,16
0,3889
21
0,16
0,3699
20
0,15
0,4124
22
0,15
0,3657
20
0,08
0,3883
21
0,10
0,3794
21
0,07
0,3392
19
0,15
0,3760
21
0,17
0,3817
21
0,13
46
�Tesis Doctoral
Tabla 13 Levantamiento de la sección transversal. Voladuras de producción .Tramo: Yagrumal-Guaro. Frente: Ojo de Agua-Yagrumal.
Sección Ancho ,m Altura,m Sl ,m2 Sp,m2 Kse Pécs,m Pproy.,m Llmedia,m a, m l, m λ,m H ,m H , m ρ
tang
Grados Hcalc,m
I
6,85
6,35 36,05 30,89 1,17 16,60
14,91
15,31 0,46 0,90 1,80 0,10 0,20 0,084 0,419
23
0,31
II
7,45
6,30 35,96 30,89 1,16 23,54
14,91
18,12 0,65 1,07 2,13 0,38 0,76 0,299 0,830
40
0,22
III
7,05
6,20 36,08 30,89 1,17 16,95
14,91
15,29 0,47 0,90 1,80 0,14 0,28 0,109 0,479
26
0,31
IV
7,00
6,28 36,34 30,89 1,18 16,68
14,91
15,26 0,46 0,90 1,80 0,12 0,23 0,093 0,441
24
0,33
V
7,52
6,28 37,16 30,89 1,20 17,62
14,91
15,49 0,49 0,91 1,82 0,18 0,36 0,137 0,541
28
0,36
VI
6,85
6,20 35,45 30,89 1,15 17,92
14,91
15,65 0,50 0,92 1,84 0,19 0,38 0,145 0,558
29
0,25
VII
7,40
6,25 36,71 30,89 1,19 17,55
14,91
15,42 0,49 0,91 1,81 0,18 0,36 0,138 0,543
28
0,33
VIII
7,47
6,25 36,90 30,89 1,19 17,52
14,91
15,44 0,49 0,91 1,82 0,17 0,35 0,134 0,536
28
0,34
IX
7,37
6,25 36,91 30,89 1,19 17,62
14,91
15,49 0,49 0,91 1,82 0,18 0,36 0,138 0,543
29
0,34
X
7,41
6,25 36,79 30,89 1,19 17,51
14,91
15,42 0,49 0,91 1,81 0,18 0,35 0,135 0,537
28
0,34
XI
7,37
6,25 36,93 30,89 1,20 17,67
14,91
15,48 0,49 0,91 1,82 0,18 0,37 0,141 0,550
29
0,34
XII
7,40
6,25 36,71 30,89 1,19 17,55
14,91
15,42 0,49 0,91 1,81 0,18 0,36 0,138 0,543
28
0,33
Promedio
7,26
6,26 36,50 30,89 1,18 17,89
14,91
15,65 0,50 0,92 1,84 0,18 0,36 0,141
0,54
28
0,32
Tabla 14 Levantamiento de la sección transversal. Voladuras Experimentales. Tramo Yagrumal –GuaroFrenteOjo de Agua-Yagrumal
Sección Ancho ,m Altura,m Sl ,m2 Sp,m2 Kse
Pexc,m Proy.,m Llmedia,m a, m L, m λ,m
H ,m H , m ρ
I
6,80
6,10 32,57 30,89 1,05 15,37
14,91
14,37 0,43 0,85
1,69 0,06 0,12 0,069
II
5,05
6,10 31,56 30,89 1,02 17,58
14,91
15,83 0,88 1,76
3,52 1,70 3,41 0,111
III
4,80
6,00 31,74 30,89 1,03 17,76
14,91
15,71 0,89 1,75
3,49 1,69 3,38 0,131
IV
4,75
6,30 32,00 30,89 1,04 17,92
14,91
15,75 0,90 1,75
3,50 1,69 3,38 0,138
V
5,20
6,00 31,84 30,89 1,03 17,63
14,91
15,90 0,88 1,77
3,53 1,71 3,42 0,109
VI
5,35
6,05 32,27 30,89 1,04 17,74
14,91
15,82 0,89 1,76
3,51 1,70 3,40 0,122
VII
5,10
6,25 33,29 30,89 1,08 18,17
14,91
16,07 0,91 1,79
3,57 1,73 3,45 0,131
VIII
5,05
6,25 31,93 30,89 1,03 18,11
14,91
15,98 0,91 1,78
3,55 1,72 3,43 0,133
IX
5,35
6,20 32,36 30,89 1,05 17,93
14,91
15,94 0,90 1,77
3,54 1,71 3,43 0,125
X
4,85
6,10 31,72 30,89 1,03 17,87
14,91
15,82 0,89 1,76
3,54 1,70 3,40 0,130
XI
4,95
6,35 32,05 30,89 1,04 17,90
14,91
15,93 0,89 1,77
3,54 1,71 3,43 0,123
XII
4,90
6,15 32,46 30,89 1,05 18,01
14,91
15,87 0,90 1,76
3,53 1,70 3,41 0,135
Prom
5,18
6,15 32,15 30,89 1,04 17,67
14,91
15,75 0,85 1,69
3,38 1,57 3,14 0,121
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
Tang Grados hcalc,m
0,378
21
0,11
0,483
26
0,04
0,527
28
0,05
0,544
29
0,06
0,478
26
0,05
0,508
27
0,08
0,528
28
0,13
0,533
28
0,06
0,515
27
0,08
0,526
28
0,05
0,512
27
0,06
0,537
28
0,09
0,506
27
0,07
47
�Tesis Doctoral
IV.5.1 Planificación de las voladuras experimentales.
Introducción.
En el marco teórico de esta tesis se ha expuesto el basamento experimental que ha
caracterizado a la ciencia de la fragmentación de rocas, su desarrollo actual se orienta a
sostener esta tendencia, por lo cual fue preciso emprender acciones en esta dirección no
solo con el objetivo único de validar el modelo teórico que se expone, sino como una
herramienta fundamental para enriquecer el propio modelo teórico.
El fundamento científico del diseño y de la planificación experimental es la teoría
matemática del experimento tratada por diversos autores de las ciencias mineras
Mindely (1974), Mitrofanov et al (1982),Gusiev y Sheremiet (2005), Porotov (2006)
y de las ciencias matemáticas, Blaisdell,(1993); Guerra Bustillo
et al (2003)
y
Skobelina ,Liubek y Katisheva (2005).
El diseño y la planificación experimental que se exponen en la tesis se fundamentan en
los principios que exponen estos autores y los principios surgidos en el proceso mismo
de los experimentos realizados que se adecuan a las particularidades de las voladuras
experimentales en el laboreo de excavaciones subterráneas.
Los experimentos se realizaron con los objetivos siguientes:
•
Confirmar la validez de los cálculos de las cargas con espacio anular de aire
en la voladura de contorno y conjuntamente con ello establecer la relación
adecuada del índice de aproximación de las cargas como parámetro
fundamental de este método de voladura en las condiciones de investigación.
•
Corroborar el modelo teórico de calculo de los parámetros de los cueles de
cuña y recto, este último en sus dos versiones con uno o dos taladros de
compensación.
•
Precisar el cálculo de la línea de menor resistencia como parámetro clave de
los barrenos de arranque.
IV.5.1.1 Diseño de los experimentos.
Para el cumplimiento de los tres principios fundamentales del diseño de la
experimentación (repetición, aleatoriedad y control local) (Guerra Bustillo et al ,2003)
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
48
�Tesis Doctoral
se replicó al menos una vez los experimentos con el objetivo de realizar una correcta
evaluación de la varianza.
Para lograr voladuras aleatorias las mismas se realizaron en los siguientes frentes: Ojo
de Agua – Yagrumal, Ojo de Agua – Serones, Serones – Ojo de Agua y Guaro-Serones.
La valoración de la información planteada por los autores más arriba señalados permitió
seleccionar el método más adecuado de diseño, dentro del propio método estadístico que
consistió en la experimentación factorial.
Se planificaron, diseñaron y realizaron voladuras experimentales para el conjunto de
barrenos (cuele y ayudantes de cuele, arranque y contorno), y especialmente los cueles
en cuña y cueles rectos cilíndricos con uno y dos taladros de compensación.
IV.5.2 Metodología para el diseño y planificación de los experimentos.
La metodología para el diseño y la planificación de las voladuras experimentales de
cada grupo del conjunto de barrenos es la siguiente:
IV.5.2.1 Diseño de los experimentos en los barrenos de cuele.
Cuele cilíndrico con un taladro de compensación.
El experimento se planifica para validar la distancia racional entre los centros del
barreno cargado y el taladro vacío B con un coeficiente de llenado del mismo kll que
permita el máximo aprovechamiento del barreno.
Es por ello que la función de respuesta es el aprovechamiento de los barrenos η y
reformula una tarea de optimización.
Los dos factores de los que depende la función de respuesta son:
X1- distancia entre el barreno y el taladro de compensación, B en m
X2 – coeficiente de llenado del barreno, kll.
La zona de definición de los factores
El factor X1 tiene dos niveles de variación: , X 1i , X 1s
Nivel principal: se establece a partir del valor teórico de este parámetro que se determina
según el modelo matemático de cálculo en este caso se determina por la expresión
(127).
Para el gabro presente en el tramo Yagrumal –Guaro: Rtrit = 124 mm
Por lo que B=175 mm.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
49
�Tesis Doctoral
El intervalo de variación de este factor es ΔX 1 =
d barreno
= 21 mm
2
Nivel Superior: X 1s = X 10 + ΔX 1 = 175 + 21 ≈ 195 mm
Nivel Inferior : X 1i = X 10 − ΔX 1 = 175 − 21 ≈ 155 mm.
El factor X2 tiene también dos niveles de variación: X 2s , X 2i
Por la particularidad de este factor fue establecido a partir del criterio del resultado de
una voladura normal con los siguientes valores:
Nivel principal: X 20 = 0,85 ; Nivel superior: X 2s = 0,90 ;Nivel inferior: X 2i = 0,80
La cantidad de ensayos o pruebas se determinó por la expresión (Mitrofanov et al,1974;
Mindely,1974; Blaisdell (1993); Gusiev y Sheremiet (2005) y Porotov (2006):
N = nP k
(169)
Donde: N- es la cantidad de ensayos o pruebas
n – es la cantidad de réplicas
P – es la cantidad de niveles de variación
K – es la cantidad de factores
Para esta planificación se obtiene: N=8
En las tablas 15 y 16 se muestra la matriz de planificación y codificación de los
experimentos del cuele cilíndrico con un taladro de compensación.
Cuele cilíndrico con dos taladros de compensación.
El experimento se planifica para validar la distancia racional entre los centros del
barreno cargado y el taladro vacío B y la distancia entre los centros de los taladros de
compensación htaladro a partir de un coeficiente de llenado del barreno kll que permita el
máximo aprovechamiento del mismo.
Es por ello que la función de respuesta es el aprovechamiento de los barrenos η y
plantea la tarea de optimización de maximizar este indicador.
Los tres factores de los que depende la función de respuesta son:
X1- distancia entre el barreno y el taladro de compensación, B en mm
X2 – coeficiente de llenado del barreno, kll.
X3 - distancia entre los centros de los taladros de compensación, htaladro, mm
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
50
�Tesis Doctoral
Matriz de planificación y codificación de los experimentos
Diseño de la experimentación del cuele recto con un taladro de compensación
Tabla 15 Descripción de los factores y sus intervalos de variación.
Factor
Denominación
Unidad de Nivel
medida
principal
Intervalo Nivel
de
Superior
variación (+1)
Distancia entre X1
mm
175
21
el barrenos y el
taladro , B
Coeficiente
de X2
_
0,90
0,05
carga
del
barreno, kll
Tabla 16 Niveles de los factores e intervalos de variación.
Niveles de factores y número de ensayos
X1
X2
Nivel principal Xi = 0
Intervalo de variación ΔX
Nivel superior (Xi =+1)
Nivel inferior (Xi =-1)
Nº del ensayo
1
2
3
4
5
6
7
8
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
175
21
195
155
0,85
0,05
0,90
0,80
-1
-1
+1
+1
-1
-1
+1
+1
-1
+1
-1
+1
-1
+1
-1
+1
Nivel
Inferior
(-1)
195
154
0,95
0,85
51
�Tesis Doctoral
La zona de definición de los factores
El factor X1 tiene dos niveles de variación: , X 1i , X 1s
Nivel principal: se establece a partir del valor teórico de este parámetro que se determina
según el modelo matemático de cálculo en este caso se determina por la expresión
(127).
Para las calizas masivas del tramo Yagrumal –Guaro, frente Ojo de Agua-Yagrumal:
Rtrit = 177 mm y entonces B=228 mm
El intervalo de variación de este factor es ΔX 1 =
d barreno
= 21 mm
2
Nivel Superior: X 1s = X 10 + ΔX 1 = 228 + 21 ≈ 250 mm
Nivel Inferior: X 1i = X 10 − ΔX 1 = 228 − 21 ≈ 205 mm.
El factor X2 tiene también dos niveles de variación: X 2s , X 2i
Por la particularidad de este factor fue establecido a partir del criterio del resultado de
una voladura normal con los siguientes valores:
Nivel principal: X 20 = 0,85 ;Nivel superior: X 2s = 0,90 ;Nivel inferior: X 2i = 0,80
El factor X3 tiene también dos niveles de variación: X 3s , X 3i
Por la particularidad de este factor fue establecido a partir del criterio la rotura del
tabique central entre los taladros de compensación con los siguientes valores:
Nivel principal: X 30 = 145 ;Nivel superior: X 3s = 165 ;Nivel inferior: X 3i = 125
La cantidad de ensayos o pruebas será: N = 2.3 2 = 16
En la tablas 17 y 18 se muestra la matriz de planificación del experimento del cuele
recto con dos taladro de compensación.
IV.5.2.2 Diseño de las voladuras experimentales de los barrenos de contorno.
El experimento se planifica para validar la distancia racional entre los centros de los
barrenos de contorno acontorno, para lo cual se concibe la carga de los barrenos de
contorno como una carga con espacio anular de aire, con un coeficiente de llenado del
mismo kll que permita obtener la sobreexcavación y rugosidad permisibles y alcanzar la
condición de estabilidad del contorno por desprendimiento de pedazos.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
52
�Tesis Doctoral
Diseño de los experimentos del cuele recto con dos taladros de compensación.
Tabla 17 Descripción de los factores y sus intervalos de variación.
Factor
Denominación Unidad Nivel
de
principal
medida
Distancia entre el X1
mm. 175
barreno y el taladro de
compensación , B
Coeficiente de llenado X2
0,85
del barreno ,kll
Distancia entre los X3
mm. 145
taladros
de
compensación , htaladro
Tabla 18 Niveles de los factores e intervalos de variación.
X1
X2
Nivel principal Xi = 0
Intervalo de variación ΔX
Nivel superior (Xi =+1)
Nivel inferior (Xi =-1)
Nº del ensayo
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
175
20
195
155
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
0,85
0,05
0,90
0,80
+
+
+
+
+
+
+
Intervalo
de
variación
20
Nivel
superior
(+)
195
Nivel
Inferior
(-)
155
0,05
0,90
0,80
20
165
125
X3
145
20
165
125
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
53
�Tesis Doctoral
Es por ello que la función de respuesta es la sobreexcavación μ
Los dos factores de los que depende la función son:
X1- distancia entre barrenos, acontorno.
X2 – coeficiente de aproximación de las cargas
La zona de definición de los factores
El factor X1 tiene dos niveles de variación: X 1s , X 1i
Diseño de los experimentos del cuele recto con dos taladros de compensación.
Nivel principal: se establece a partir del valor teórico de este parámetro que se determina
según el modelo matemático de cálculo en este caso se determina por la expresión
(145).
Para los gabros del tramo Yagrumal –Guaro, frente Ojo de Agua –Serones este valor es
X 10 = 620 mm
El intervalo de variación de este factor es ΔX 1 = d c arg a = 32 mm
Nivel Superior: X 1s = X 10 + ΔX 1 = 620 + 32 ≈ 650 mm
Nivel superior: X 1i = X 10 − ΔX 1 = 620 − 32 ≈ 590 mm.
El factor X2 tiene también dos niveles de variación: X 21 , X 2−1
Por la particularidad de este factor fue establecido a partir de valores de la práctica de las
voladuras de contorno con los siguientes valores:
Nivel principal: X 20 = 1,0 ;Nivel superior: X 2s = 1,2 ;Nivel inferior: X 2i = 0,80
Y la cantidad de ensayos o pruebas es N = 2.2 2 = 8 .
En las tablas 19 y 20 se ofrece la matriz de planificación y codificación de los
experimentos en los barrenos de contorno.
IV.5.2.3 Diseño de las voladuras experimentales de los barrenos de arranque
El experimento se planifica para validar la distancia racional entre el centro del barreno
de arranque y la superficie libre creada por los barrenos de cuele W0 , se utiliza carga
compacta en estos barrenos, con un coeficiente de llenado del mismo kll que permita
obtener el cráter de lanzamiento normal (n = 1) .
Es por ello que la función de respuesta es el coeficiente de aprovechamiento de los
barrenos.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
54
�Tesis Doctoral
Diseño de los experimentos de los barrenos de contorno.
Tabla 19 Descripción de los factores y sus intervalos de variación.
Factor
Código
Unidad
de
medida
mm.
Nivel
principal
Intervalo
de
variación
32
Distancia
entre
los X1
620
centros de los barrenos
de contorno , a contorno
Coeficiente
de X2
--1
0,2
aproximación de las
cargas
mcontorno
Tabla 20 Matriz de planificación y codificación de los ensayos.
X1
X2
Nivel principal Xi = 0
Intervalo de variación ΔX
Nivel superior (Xi =+1)
Nivel inferior (Xi =-1)
Nº del ensayo
1
2
3
4
5
6
7
8
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
620
32
650
590
Nivel
superior
(+)
650
Nivel
inferior
(-)
590
1,2
0,8
1
0,2
0,80
1,20
-1
-1
+1
+1
-1
-1
+1
+1
-1
+1
-1
+1
-1
+1
-1
+1
55
�Tesis Doctoral
Los dos factores de los que depende la función son:
El factor X1 tiene dos niveles de variación: X 1s , X 1i
Nivel principal: se establece a partir del valor teórico de este parámetro que se determina
según el modelo matemático de cálculo en este caso se determina por las expresiones
(116) y (147).
X1- línea de menor resistencia de los barrenos de arranque, Wo
X2 – coeficiente de llenado del barreno, k llenado
La zona de definición de los factores:
Para los gabros este valor es X 10 = 950 mm
El intervalo de variación de este factor es ΔX 1 = 2d barreno = 80 mm
Nivel Superior: X 1s = X 10 + ΔX 1 = 950 + 80 = 1030 mm
Nivel superior: X 1i = X 10 − ΔX 1 = 950 − 80 = 870 mm.
El factor X2 tiene también dos niveles de variación: X 2s , X 2i
Por la particularidad de este factor fue establecido a priori con los siguientes valores:
Nivel principal: X 20 = 0,85 ;Nivel superior: X 2s = 0,90 ;Nivel inferior: X 2i = 0,80 .
Para lo que la cantidad de ensayos o pruebas es: N = 2.2 2 = 8
En las tablas 21 y 22 se muestra la matriz de planificación de las voladuras
experimentales realizadas en los barrenos de arranque.
Las matrices de planificación y codificación de los restantes experimentos aparecen en
el anexo
IV.5.3 Análisis estadístico de los resultados de las voladuras experimentales.
Los resultados de los principales indicadores de las voladuras experimentales realizadas
en los tramos de túneles Ojo de Agua-Serones y Ojo de Agua –Yagrumal del trasvase
Este-Oeste fueron tabulados y se presentan en las tablas 23 y 24.
Los resultados de estos cálculos para todas las voladuras experimentales realizadas en
las restantes excavaciones en investigación en las minas y trasvases restantes se
muestran en las tablas 1, 2, 3,4 y 5 del ANEXO 11.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
56
�Tesis Doctoral
Tabla 21 Matriz de planificación y codificación de los experimentos de los barrenos de
arranque con cargas compactas.
Factor
Código
Unidad Nivel
de
principal
medida
mm
950
Intervalo Nivel
de
superior
variación (+)
80
1030
Línea
de
menor X1
resistencia
de
los
barrenos de arranque,
Warr
Coeficiente de llenado X2
--0,85
0,05
del barreno k ll
Tabla 22 Matriz de planificación y codificación de los ensayos.
X1
X2
Nivel principal Xi = 0
Intervalo de variación ΔX
Nivel superior (Xi =+1)
Nivel inferior (Xi =-1)
Nº del ensayo
1
2
3
4
5
6
7
8
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
950
80
1030
870
0,90
Nivel
inferior
(-)
870
0.80
0,85
0,05
0,90
0,80
-1
-1
+1
+1
-1
-1
+1
+1
-1
+1
-1
+1
-1
+1
-1
+1
57
�Tesis Doctoral
Tabla 23 Principales indicadores de las voladuras experimentales
Trasvase
Este-Oeste.
Nº Parámetros Principales
1 Avance del frente
Longitud de los barrenos
Cantidad Total de Barrenos
De cuele
Ayudantes de cuele
De cuele vacío (taladro de 102mm de Ø)
De arranque
De contorno
De piso
Carga barrenos de cuele
Carga barrenos ayudantes de cuele
Carga barrenos de arranque
Carga barrenos de contorno
Carga barrenos de piso
2 Extensión del montón de rocas
3 Gasto de SE
Gasto específco volumétrico de SE
4 Volumen de roca arrancada in situ
5 Coefic. Aprovechamiento de los barrenos
6 Area de laboreo de la excavación
Area de proyecto de la excavación
7 Coeficiente de sobreexcavación
8 Metraje de barrenación
Metraje específico de barrenación
9 Gasto de detonadores
Gasto específco de detonadores
Símbolo UM
La
m
Lb
m
Nb
Unid
Nc
Unid
Nac
Unid
Ncv
Unid
Na
Unid
Ncont
Unid
Np
Unid
Qbc
Kg
Qbac
Kg
Qba
Kg
Qbco
Kg
Qbp
Kg
Lm
m
Qse
Kg
Qvse
Kg/m3
Vr
m3
CAB
%
Sl
m2
Sp
m2
Ks
Mba
m
Mbev
m/m3
Qdet
Unid
Qdetl
Unid/m
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
1
2,80
3,35
67
6
9
2
20
21
9
3
3
2,5
1,5
3
9
153,5
1,68
54,82
91,20
0,84
32,57
30,89
1,05
224,5
80,16
2,46
Tramo :Yagrumal –Guaro
Voladuras Experimentales
2
3
4
5
2,70 2,75 2,85 2,84
3,35 3,35 3,35 3,35
67
67
68
68
6
6
6
6
9
9
9
9
2
2
2
2
20
20
20
20
21
21
22
22
9
9
9
9
3
3
3
3
3
3
3
3
2,5
2,5
3
3
1,5
1,5
2
2
3
3
3
3
6,4
7,5
10
8,2
153,5 153,5
176
176
1,80 1,76 1,93 1,95
56,85 55,82 61,75 61,97
85,21 87,29 91,21 90,42
0,81 0,82 0,85 0,85
31,56 31,74 32,00 31,84
30,89 30,89 30,89 30,89
1,02 1,03 1,04 1,03
224,5 224,5
228 227,8
83,13 81,62 79,93 80,21
2,63 2,57 2,50 2,52
Frente:Ojo de Agua -Yagrumal
6
2,73
3,35
68
6
9
2
20
22
9
3
3
3
2
3
9
176
2,00
64,47
88,10
0,81
32,27
30,89
1,04
227,8
83,44
2,59
7
2,83
3,35
66
6
9
2
20
20
9
4
3
3
2
3
8,4
178
1,89
62,90
94,20
0,84
33,29
30,89
1,08
221
78,13
2,35
8
2,87
3,35
66
6
9
2
20
20
9
4
3
3
2
3
9,2
178
1,94
62,02
91,63
0,86
31,93
30,89
1,03
221,1
77,04
2,41
9
10
11
2,90 2,89 2,91
3,35 3,35 3,35
66
68
68
6
6
6
9
9
9
2
2
2
20
20
20
20
22
22
9
9
9
4
4
4
3
3
3
3
3
3
2
2
2
3
3,5
3,5
9,4
9,7
9,5
178 186,0 186,5
1,90 2,03 2,00
61,38 64,5 64,09
93,85 91,6 93,26
0,87 0,86 0,87
32,36 31,7 32,05
30,89 30,8 30,89
1,05 1,03 1,04
221,1 227,8 227,8
76,24 78,82 78,28
2,36 2,49 2,44
12
2,9
3,35
68
6
9
2
20
22
9
4
3
3
2
3,5
10
186,5
2,01
64,31
92,94
0,87
32,05
30,89
1,04
227,8
78,55
2,45
58
�Tesis Doctoral
Tabla 24 Principales indicadores de las voladuras experimentales
Trasvase
Este-Oeste.
Nº
1
2
4
5
6
7
8
9
Tramo :Yagrumal –Guaro
Frente:Ojo de Agua –Serones
Voladuras Experimentales
Parámetros Principales
Símbolo UM
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Avance del frente
la
m
2,85 2,75 2,87 2,89 2,90
2,91
2,94
2,89
2,95
Longitud de los barrenos
lb
m
3,35 3,35 3,35 3,35 3,35
3,35
3,35
3,35
3,35
Cantidad Total de Barrenos
Nb
Unid
71
71
71
71
71
71
71
71
71
De cuele
Nc
Unid
6
6
6
6
6
6
6
6
6
Ayudantes de cuele
Nac
Unid
9
9
9
9
9
9
9
9
9
De cuele vacío (taladro de 102mm de Ø) Ncv
Unid
2
2
2
2
2
2
2
2
2
De arranque
Na
Unid
24
24
24
24
24
24
24
24
24
De contorno
Ncont
Unid
23
23
23
23
23
23
23
23
23
De piso
Np
Unid
7
7
7
7
7
7
7
7
7
Carga barrenos de cuele
Qbc
Kg
3
3
3
3
3
3
4
4
4
Carga barrenos ayudantes de cuele
Qbac
Kg
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Carga barrenos de arranque
Qba
Kg
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
Carga barrenos de contorno
Qbco
Kg
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
Carga barrenos de piso
Qbp
Kg
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Gasto de Sustancia Explosiva
Qse
Kg
9,0
6,4
7,5 10,0
8,2
9,0
8,4
9,2
9,4
Gasto específco de sustancia explosiva
Qvse
Kg/m3 160,5 160,5 160,5
161
161 160,5 166,5 166,5 166,5
Volumen de roca arrancada in situ
Vr
m3
1,74 1,76 1,69 1,66 1,66
1,66
1,71
1,80
1,74
Coefic. Aprovechamiento de los barrenos CAB
%
56,32 58,36 55,92 55,54 55,34 55,15 56,63 57,61 56,44
Area de laboreo de la excavación
Sl
m2
92,17 91,33 94,71 96,41 96,89 96,70 97,64 92,71 95,90
Area de proyecto de la excavación
Sp
m2
0,85 0,82 0,86 0,86 0,87
0,87
0,88
0,86
0,88
Coeficiente de sobreexcavación
Ks
32,34 33,21 33,00 33,36 33,41 33,23 33,21 32,08 32,51
Metraje de barrenación
Mb
m
30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89
Metraje específico de barrenación
Mbe
m/m3
1,05 1,08 1,07 1,08 1,08
1,08
1,08
1,04
1,05
Gasto de detonadores
Qdet
Unid
237,9 237,9 237,9
238
238 237,85 237,85 237,85 237,85
Gasto específco de detonadores
Qdete
Unid/m 83,46 86,49 82,87 82,30 82,02 81,74 80,90 82,30 80,63
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
10
2,96
3,35
71
6
9
2
24
23
7
4
3
2,5
1,5
3
9,7
166,5
1,76
56,25
94,60
0,88
31,96
30,89
1,03
237,9
80,35
11
12
2,94
2,95
3,35
3,35
71
71
6
6
9
9
2
2
24
24
23
23
7
7
4
4
3
3
2,5
2,5
1,5
1,5
3
3
9,5
10,0
166,5 166,5
1,71
1,69
56,63 56,44
97,58 98,77
0,88
0,88
33,19 33,48
30,89 30,89
1,07
1,08
237,9 237,85
80,90 80,63
59
�Tesis Doctoral
La representación gráfica de los histogramas que muestran el comportamiento de los
principales indicadores de las voladuras experimentales se muestra en las figuras 1, 2, 3,
4,5 y 6 del ANEXO 12.
En las figuras 31 y 32 se muestran los registros fotográficos del contorneado obtenido
con voladuras experimentales en brechas de calizas y brechas de gabro respectivamente
en los frentes Ojo de Agua-Yagrumal y Ojo de Agua –Serones. Y en las figuras 1,2 y 3
del ANEXO 13 el registro del contorneado obtenido en las voladuras experimentales en
los emboquilles de los frentes Serones-Ojo de Agua y Serones-Guaro en brechas de
gabro y Manacal-Castellanos en serpentinitas pardo verdosas.
En la figura 33 se expone el plano del pasaporte de las voladuras experimentales
realizadas en el frente Ojo de Agua-Serones y en el ANEXO 14 en las figuras 1,2,3 y 4
los demás planos de los pasaportes de las voladuras experimentales en las minas y
trasvases en investigación.
IV.5.3.1 Modelo matemático de la ecuación de enlace
Se plantea la condición de obtener un modelo lineal de la ecuación de enlace
multidimensional o función de respuesta. . (Porotov, 2006).
La función desconocida de respuesta se representa como un polinomio de primer grado
de la forma: y = bo + b1 x1 + b2 x 2 + .......... + b j x j
(170)
Esta ecuación para los problemas que se resuelven en cada conjunto de barrenos
adquiere la forma específica siguiente:
En el cuele recto con un barreno de compensación: η = bo + b1 B + b2 k ll
(171)
En el cuele recto con dos taladros de compensación: η = bo + b1 htaladro + b2 k ll
(172)
En los barrenos de contorno: μ = b0 + b1 a cont + b2 mcont
(173)
En los barrenos de arranque: n = bo + b1Warr + b2 k ll
(174)
La determinación de los coeficientes se realiza por las ecuaciones:
N
bi =
∑y a
i =1
N
∑a
i =1
donde:
N-
i
ij
(175)
2
ij
es
la
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
cantidad
de
experimentos
60
�Tesis Doctoral
Figura 31 Registro fotográfico del contorneado obtenido con voladuras experimentales en brechas de calizas.
Frente:Ojo de Agua-Yagrumal.Túnel Yagrumal-Guaro.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
61
�Tesis Doctoral
Figura 32 Registro fotográfico del contorneado obtenido con voladuras experimentales en brechas de gabro.
Frente:Ojo de Agua-Serones.Túnel Yagrumal-Guaro.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
62
�Tesis Doctoral
yi – valor de la función objetivo
aji – valor del nivel del factor j en el experimento i; j = 0, 1,2,….., k.
Para el término libre boj = 0 y entonces:
N
bo =
∑y
i
i =0
(176)
N
En las tablas 25, 26,27 y 28 aparecen los resultados de los experimentos para cada
grupo del conjunto de barrenos, el tratamiento estadístico para obtener la ecuación de
regresión y la propia ecuación de regresión. En las figuras 30a, 30b, 30c y 30d se
muestran respectivamente los campos y las curvas de correlación entre la variable
objetivo y cada uno de los factores del cuele recto con dos taladros de compensación, el
cuele recto con un taladro de compensación, los barrenos de arranque y de contorno.
Para verificar la adecuación del modelo asumido se utiliza el criterio de Fisher (F)
(Mindely, 1975 y Gusiev y Sheremiet, 2005)) que se determina por la expresión:
F=
Sad2
S(2y )
(177)
donde: Sad2 - es la dispersión de la adecuación
N
S ad2 =
N
∑ Δq
i =1
(178)
f
∑ Δq
2
i
i =1
2
i
(179)
= Δq12 + Δq22 + .......... + ΔqN2 ;
donde:
N
∑ Δq - es la suma residual de cuadrados
i =1
2
i
(180)
Δqi2 = (qi − qˆï );
donde: qi - son los valores experimentales de la función de respuesta;
qˆï
- son los valores de cálculo de la función de respuesta según las
ecuaciones (171-174).
f
S(2y )
- es el número de grados de libertad para Sad2
-
es
la
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
dispersión
de
la
reproducibilidad;
63
�Tesis Doctoral
Tabla 25 Resultados del experimento y correlación
Diseño de la experimentación del cuele recto con dos taladros de compensación
Matriz de planificación y resultados de los experimentos
Factor
Parámetro de optimización
X1
Nivel principal Xi=0
Intervalo de variación ,ΔX
Nivel superior Xi = +1
Nivel inferior Xi = - 1
Nº del ensayo
1
2
3
4
5
6
7
8
X2
X3
0,175
0,02
0,195
0,155
0,85
0,05
0,90
0,80
0,145
0,02
0,165
0,125
-1
-1
1
1
-1
-1
1
1
-1
1
-1
1
-1
1
-1
1
-1
1
-1
1
-1
1
-1
1
Denominación
Y111
Y121
Y211
Y222
Y111
Y122
Y211
Y222
Valor
0,84
0,81
0,82
0,85
0,85
0,81
0,84
0,86
Ecuación de respuesta
y = 0,8350 + 0,0075B − 0,0025K ll − 0,0025htal
Litología :Caliza masivaFrente:Ojo de Agua-Yagrumal
Tabla 26 Resultados de los experimentos y correlación.
Diseño de la experimentación del cuele recto con un taladro de compensación
Matriz de planificación y resultados de los experimentos
Factor
Parámetro de optimización
X1
X2
Denominación
Valor
Nivel principal Xi=0
0,175
0,85
Intervalo de variación ,ΔX
0,02
0,05
Nivel superior Xi = +1
0,195
0,90
Nivel inferior Xi = - 1
0,155
0,80
Nº del ensayo
1
-1
-1
Y11
0,85
2
-1
1
Y12
0,82
3
1
-1
Y21
0,86
4
1
1
Y22
0,86
5
-1
-1
Y11
0,87
6
-1
1
Y12
0,87
7
1
-1
Y21
0,88
8
1
1
Y22
0,86
Ecuación de respuesta
y = 0,8588 + 0,00635B − 0,00125K ll
Litología :Gabro
Frente:Ojo de Agua –Serones.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
64
�Tesis Doctoral
Tabla 27.Resultados de los experimentos y correlación en la experimentación de los
barrenos de arranque.
Diseño de la experimentación de los barrenos de arranque
Matriz de planificación y resultados de los experimentos
Factor
X1
X2
Nivel principal Xi=0
0,950
Intervalo de variación ,ΔX
0,08
Nivel superior Xi = +1
1,030
Nivel inferior Xi = - 1
0,870
Nº del ensayo
1
-1
2
-1
3
1
4
1
5
-1
6
-1
7
1
8
1
1,00
0,2
1,20
0,80
-1
1
-1
1
-1
1
-1
1
Parámetro de optimización
Denominación
Valor
Y11
Y12
Y21
Y22
Y11
Y12
Y21
Y22
0,85
0,82
0,86
0,86
0,87
0,87
0,88
0,86
Ecuación de respuesta
y = 0,8588 + 0,00625Warr − 0,00625marr
Litología :Gabro
Frente:Ojo de Agua –Serones.
Tabla 28 Resultados de los experimentos y correlación de los barrenos de contorno.
Diseño de la experimentación de los barrenos de contorno
Matriz de planificación y resultados de los experimentos
Factor
X1
X2
Nivel principal Xi=0
0,620
Intervalo de variación ,ΔX
0,030
Nivel superior Xi = +1
0,650
Nivel inferior Xi = - 1
0,590
Nº del ensayo
1
-1
2
-1
3
1
4
1
5
-1
6
-1
7
1
8
1
1,00
0,20
1,20
0,80
-1
1
-1
1
-1
1
-1
1
Parámetro de optimización
Denominación
Valor
Y11
Y12
Y21
Y22
Y11
Y12
Y21
Y22
1,05
1,02
1,03
1,04
1,03
1,04
1,08
1,03
Ecuación de respuesta
y = 1,04 + 0,0050a cont − 0,0075marr Litología :Gabro.
Frente:Ojo de Agua –Yagrumal.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
65
�Tesis Doctoral
Experimentos cuele recto con dos taladros de compensación
Correlación entre el aprovechamiento y el coeficiente de llenado del barreno
Aprovechamiento de los barrenos = -0,1882+2,4513*x-1,4583*x^2
Experimentos en cuele recto con dos taladros de compensación
Correlación entre aprovechamiento de los barrenos y distancia entre el barreno y el taladro de compensación
0,845
Aprovechamiento de los barrenos = 0,5666+3,2023*x-9,2938*x^2
0,845
0,844
Aprovechamiento de los barrenos
0,844
Aprovechamiento de los barrenos
0,843
0,842
0,841
0,840
0,839
0,838
0,843
0,842
0,841
0,840
0,839
0,838
0,837
0,837
0,836
0,836
0,835
0,150
0,835
0,78
0,155
0,160
0,165
0,170
0,175
0,180
0,185
0,190
0,195
0,80
0,82
0,84
0,86
0,88
0,90
0,92
Coeficiente de llenado del barreno,Kll
0,200
Distancia entre el barreno y el taladro de compensación B,m
Gráfico
1
Gráfico 2
Experimentos en cuele con dos taladros de compensación.
Correlación entre el aprovechamiento de los barrenos y la distancia entre los taladros de
compensación
Aprov echamiento de los barrenos = 0,65+2,7248*x-9,6445*x^2
Aprovechamiento de los
barrenos
0,845
0,844
0,843
0,842
0,841
0,840
0,839
0,838
0,837
0,836
0,835
0,120
0,125
0,130
0,135
0,140
0,145
0,150
0,155
0,160
0,165
0,170
Distancia entre los taladros de compensación htaladro,m
Gráfico 3
Figura 34a. Campos y curvas de correlación de los experimentos en el cuele recto con dos taladros de compçensación.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
66
�Tesis Doctoral
0,861
0,860
Experimentos en cuele con un taladro de compensación.
Correlación entre el aprov echamiento del barreno y el coef iciente
de llenado.Túnel :Ojo de Agua-Serones.
Aprov echamiento de los barrenos = 1,1358-0,6321*x+0,3546*x^2
0,862
Aprovechamiento de los barrenos
Aprovechamiento de los barrenos
Experimentos en cuele recto con un taladro de compensación
Correlación entre el aprov echamiento del barreno y la distancia entre
barreno y el taladro de compensación Túnel Ojo de Agua-Serones
0,862
0,859
0,858
0,857
0,856
0,855
0,854
0,853
0,150
0,160
0,155
0,170
0,165
0,180
0,175
0,190
0,185
0,200
0,195
Distancia entre el barreno y el taladro de compensación B,m
Gráfico 4
0,861
0,860
0,859
0,858
0,857
0,856
0,855
0,854
0,853
0,78
0,80
0,82
0,84
0,86
0,88
0,90
0,92
1
Coef iciente de llenado de los barrenos Kll
Gráfico 5
Figura 34.b. Campo y curvas de correlación de los experimentos en el cuele recto con un taladro de compensación.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
67
�Tesis Doctoral
Experimentos en barrenos de arranque con carga compacta.Correlación: Aprov echamiento de
los barrenos v s Coef iciente de aproximación de las cargas.Túnel Ojo de Agua-Serones
0,8598
0,8596
0,8596
0,8594
0,8594
Aprovechamiento de los barrenos
Aprovechamiento de los barrenos
Experimentos en barrenos de arranque con carga compacta .Correlación aprov echamiento de los
barrrenos v ersus Linea de menor resistencia.Túnel Ojo de Agua-Serones
0,8598
0,8592
0,8590
0,8588
0,8586
0,8584
0,8582
0,8580
0,8578
0,8576
0,84
C AB v s W a:
0,86
0,88
y = 0,86268261 - 0,00421760391*x
0,90
0,92
0,94
0,96
0,8590
0,8588
0,8586
0,8584
0,8582
0,8580
0,8578
0,98
1,00
1,02
Linea de menor resistencia de los barrenos de arranque,W a
Gráfico 1 Correlación linea de menor resistencia versus
aprovechamiento del barreno
0,8592
1,04
0,8576
0,75
Correlación C AB v s m arr y = 0,862730913 - 0,0041991018*x
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
1,15
1,20
1,25
Coef iciente de aproximación de las cargas,m arr
Gráfico 2 Correlación aprovechamiento de los barrenos versus
coeficiente de aproximación de las cargas.
Figura 34.c. Campo y curvas de correlación de los experimentos en los barrenos de arranque.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
68
�Tesis Doctoral
Experimentos en barrrenos de contorno con cargas desacopladas.
Correlación entre el coef iciente de sobreexcav ación y el coef iciente de aproximación de las
cargas de los barrenos de contorno m cont
1,044
Correlación: μ v s m arr :
r = -0,4120; y = 1,04506353 - 0,00859022556*x
1,042
Coeficiente de Sobreexcavación
Coeficiente de Sobreexcavación
1,042
1,040
1,038
1,036
1,034
1,032
0,75
Experimentos en barrrenos de contorno con cargas desacopladas.
Correlación entre el coef iciente de sobreexcav ación y el coef iciente de aproximación de las
cargas de los barrenos de contorno m cont
1,044
Correlación: μ v s m arr :
r = -0,4120; y = 1,04506353 - 0,00859022556*x
1,040
1,038
1,036
1,034
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
1,15
1,20
Coef iciente de aproximación de las cargas
Gráfico 1 Correlación coeficiente de sobreexcavación versus
distancia entre barrenos de contorno
1,25
1,032
0,75
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
1,15
1,20
1,25
Coef iciente de aproximación de las cargas
Gráfico 2.Correlación coeficiente de sobreexcavación versus
coeficiente de aproximación de las cargas.
Figura 34 d. Campo y curvas de correlación del experimento de los barrenos de contorno.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
69
�Tesis Doctoral
N
S
2
( y)
=
∑S
i =1
N
2
i
∑f
i =1
(181)
i
Si2
- es la dispersión del valor de la función de respuesta en el experimento i
Si2 = (qi − qm ) 2
(182)
fi - es el número de grados de libertad en la voladura experimental i
f i = ni − 1
(183)
ni - cantidad de ensayos paralelos en la voladura experimental i
Al aplicar el criterio de Fisher se comprobó la adecuación del modelo con probabilidad
de confianza correspondiente por lo que no se rechaza la hipótesis estadística.
IV.5.4 Evaluación de los impactos producidos por la investigación
Tecnológicos: el diseño más racional de la voladura de contorno a partir de los criterios
que se proponen permite alcanzar contornos más estables debido a la reducción de las
deformaciones producidas por la voladura, además de reducir la sobreexcavación y los
consumos de hormigón lanzado y lograr una mejor aplicación de esta tecnología. Se
reduce la operación de saneo o perfilado del contorno al obtener contornos más regulares
(con menos entrantes y salientes) y techos y lados menos fisurados y fracturados.
Económicos: la evaluación del impacto económico producido por la aplicación de los
nuevos criterios de diseño de las voladuras que se proponen, se realizó considerando los
criterios de Lijin et al (1973),Utkina (2003),Fedchenko et al (2004),Iseeva(2003) y de
Mossakovsky (2004a,2004b), los cuales permitieron elaborar el procedimiento para
evaluar el impacto económico (ver anexo) que se adecua más a las condiciones de
Cuba. Los cálculos se realizaron con el programa informático EvalImpacEco en Excel
sobre Windows XP (Sargentón ,2007d) y se muestran en el procedimiento de cálculo
(tablas 1, 2, 3,4 y 5 del ANEXO 14), en total el impacto significa un ahorro económico
anual de $2 189 885 pesos, la distribución del mismo por las minas y trasvases se
muestra en las tablas 29,30 y 31 y se representa gráficamente en las figuras 31 y 32.
Sociales: mayor seguridad de los trabajadores al disminuir la probabilidad de accidentes
por desprendimientos de pedazos de rocas del techo y los lados de las excavaciones y
mayores niveles de higiene y seguridad en los frentes de avance de las excavaciones.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
70
�Tesis Doctoral
Tabla 29 Ahorros por reducción de la sobreexcavación y de los costos de sostenimiento con hormigón lanzado y con bulones
Ahorros por reducción de:
Costo en el
sostenimiento
Nº Mina,Trasvase
sobreexcavación
sobregasto en el
Total por obras
Avance anual Efecto anual
con hormigón
bulonado
%
Pesos/m
%
Pesos/m
%
Pesos/m
%
Pesos/m
m
Pesos
1 Mercedita
3,84
6,46 0,00
0,00
0,00
0,00
3,84
6,46
1368
8834
2 Amores
0,24
0,50 0,00
0,00
0,00
0,00
0,24
0,50
228
113
3 El Cobre
3,89
9,34 0,00
0,00
0,00
0,00
3,89
9,34
576
5379
4 Caney- Gilbert
4,54
31,32 4,61
31,79
2,86
19,71
12,00
82,82
1656
137149
5 Ojo de Agua-Yagrumal
4,45
41,18 4,31
39,91
2,56
23,70
11,32
104,79
540
56589
6 Ojo de Agua-Serones
3,97
36,75 3,69
34,14
1,94
17,93
9,59
88,82
720
63948
7 Esperanza-En medio
4,19
38,79 4,33
40,11
2,58
23,91
11,10
102,81
468
48116
8 Túnel de Toma
10,45
71,76 8,71
59,81
6,96
47,79
26,11
179,36
708
126984
Total
35,57
236,09 25,64
205,76 16,89
133,04
78,10
574,89
6264
447112
Tabla 30 Ahorros por incremento de avance.
Nº
Mina,Trasvase
1
2
3
4
5
6
7
8
Mercedita
Amores
El Cobre
Caney- Gilbert
Ojo de Agua-Yagrumal
Ojo de Agua-Serones
Esperanza-En medio
Túnel de Toma
Total
Ahorro por
Incremento de avance,m Efecto anual
por ciclo
Anual
Pesos
0,27
154
25951
0,20
113
29286
0,18
101
24294
1,05
603
416409
0,50
286
264466
0,54
309
286245
0,91
524
359768
0,85
490
336355
4,48
2580
1742773
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
71
�Tesis Doctoral
Tabla 31. Ahorros por reducción de la sobreexcavación , de los costos de sostenimiento y por el incremento del avance.
Nº
Mina,Trasvase
1
2
3
4
5
6
7
8
Mercedita
Amores
El Cobre
Caney- Gilbert
Ojo de Agua-Yagrumal
Ojo de Agua-Serones
Esperanza-En medio
Túnel de Toma
Total
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
Ahorro que se produce por la aplicación de los resultados de la investigación, pesos
Por reducción de
Sobregasto en
Sobreexcavación
Por incremento de avance
Hormigón lanzado
Bulonado
8834
0,00
0,00
25951
113
0,00
0,00
29286
5379
0,00
0,00
24294
51860
52643
32647
416409
22239
21550
12800
264466
26457
24579
12912
286245
18154
18773
11189
359768
50805
42345
33833
336355
183 841
159 890
103 380
1 742 773
Total
34785
29400
29672
553558
321054
350193
407884
463339
2 189 885
72
�Tesis Doctoral
Efecto económico por reducción de la sobreexcavación y de costos en el sostenimiento
160000
140000
Efecto económico,Pesos
120000
100000
80000
60000
40000
20000
0
Mercedita
Amores
El Cobre
Caney- Gilbert
Ojo de AguaYagrumal
Ojo de AguaSerones
Esperanza-En
medio
Túnel de Toma
Minas y trasvases
Figura 35 Ahorro anual por reducción de la sobre excavación y de los costos de sostenimiento.
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
73
�Tesis Doctoral
Ahorro económico anual por incremento del avance
Ahorro económico,pesos
450000
400000
350000
300000
250000
200000
150000
100000
50000
0
Mercedita
Amores
El Cobre
Caney- Gilbert
Ojo de AguaYagrumal
Ojo de AguaSerones
Esperanza-En
medio
Túnel de Toma
Minas y Trasvases
Figura 36 Ahorro anual por incremento del avance en los frentes de excavación
M.Sc. Gilberto Sargentón Romero
74
�Anexos
Tesis Doctoral
Medioambientales: La introducción de los nuevos criterios de diseño de las voladuras
implica: la reducción de las fisuras en el macizo rocoso que rodea a la excavación y la dism
instalaciones, viviendas y en general sobre la superficie terrestre y niveles más bajosinución de
los efectos sísmicos de las voladuras sobre edificaciones
contaminación de la atmósfera subterránea por gases tóxicos debido a menores gastos de
sustancias explosivas y de medios de explosión. [Sargentón y Terrero,2003; Sargentón ,
Hinojosa y Rigñack ,2004); Sargentón y Salazar (2005),Colectivo de autores ,2006a ;
Colectivo de autores ,2006 b , Rodríguez Córdoba , 2002).
IV.6 Conclusiones del capítulo.
Se realizaron trabajos de laboratorio para la determinación de las propiedades másicas y
mecánicas de las rocas, trabajos de campo que permitieron el estudio del agrietamiento de
estos macizos y su caracterización petrográfica y la medición de las dimensiones principales
de las excavaciones subterráneas en las minas y trasvases donde se realizaron las
investigaciones. El levantamiento de la sección transversal de las excavaciones subterráneas
permitió también la evaluación de la sobreexcavación y la rugosidad del contorno. Se
diseñaron voladuras experimentales tomando como basamento la teoría matemática del
experimento, estas voladuras se realizaron para cada grupo del conjunto de barrenos que
integran la voladura en el frente de avance de las excavaciones subterráneas. Los resultados de
las voladuras experimentales fueron sometidos a análisis estadístico y verificadas las hipótesis
estadísticas de Fisher, Kolmogorov y
producidos por la investigación.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Pearson. Por último, se explican los impactos
�Anexos
Tesis Doctoral
CONCLUSIONES
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
CONCLUSIONES.
1. A partir del estudio de las propiedades másicas y mecánicas de las rocas, las
características mecánico-estructurales de los macizos rocosos, la modelación del
campo tenso-deformacional y el diseño y la ejecución de voladuras experimentales a
escala de polígono e industriales se elaboran los criterios para el diseño de voladuras
en el laboreo de excavaciones subterráneas que se fundamentan en la modelación de la
acción de la explosión sobre el medio rocoso.
2. Tomando como base el diseño y la realización de las voladuras experimentales para
investigar la acción de las cargas de sustancia explosiva de los tres grupos del conjunto
de barrenos sobre el medio rocoso, se realizó la propuesta de una metodología para el
ajuste de los pasaportes de perforación y voladura en el laboreo de excavaciones
subterráneas de sección transversal media y pequeña.
3. Los resultados alcanzados con las voladuras experimentales, diseñadas y ejecutadas
según los criterios propuestos, permitieron comprobar que se ahorra un total de 2 189
885 pesos por reducción de la sobreexcavación, por reducción de los costos de
sostenimiento y por el incremento del avance.
4. La introducción de los nuevos criterios para el diseño de voladuras en el laboreo de
excavaciones subterráneas implica la reducción de las fisuras en el macizo rocoso que
rodea a la excavación y la disminución de los efectos sísmicos de las voladuras sobre
edificaciones ,instalaciones , viviendas y en general sobre la superficie terrestre y
niveles más bajos de la contaminación de la atmósfera subterránea por gases tóxicos
debido a menores gastos de sustancias explosivas y de medios de explosión.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
RECOMENDACIONES
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
RECOMENDACIONES.
1. Generalizar el empleo de los nuevos criterios para el diseño y la ejecución de
voladuras en el laboreo de excavaciones subterráneas con área de la sección transversal
pequeña y mediana y las metodologías que se proponen para el ajuste de los pasaportes
de perforación y voladura y la realización de las voladuras experimentales.
2. Es preciso continuar las investigaciones para determinar los consumos específicos
racionales de sustancia explosiva
en la construcción de obras subterráneas y la
influencia de las características del agrietamiento en la efectividad de las voladuras.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
PRODUCCIÓN CIENTÍFICA DEL AUTOR ASOCIADO AL TEMA DE TESIS.
Publicaciones sobre la temática:
1.
Algunas cuestiones sobre la construcción de depósitos de combustibles bajo tierra.
Coautor. Revista Minería y Geología. 1-86.
2.
Valoración de las características de resistencia de las rocas con el tiempo y bajo la
acción de diferentes líquidos. Coautor. Revista Minería y Geología 3-86.
2.
Manual de Proyecto de Excavaciones
Subterráneas Horizontales. MES. Ciudad
Habana.1990.Coautor.
3.
Manual de Proyecto de Excavaciones Subterráneas Verticales. MES. Ciudad
Habana.1991.Coautor.
4.
Sargentón,R.G. y López ,P.O.: Sistema computadorizado para el cálculo de las
fortificaciones de las excavaciones mineras subterráneas.Revista Minería y Geología.392.
5.
Sargentón, R.G. ,Martinez,G.F., Soffí,M.P.: Perfeccionamiento de la tecnología de los
trabajos de perforación y voladura en la Mina Mercedita. Revista Minería y Geología
.2- 1993.
6.
Sargentón, R.G. , Quiroga S. V. Selección efectiva de cueles al excavar túneles.
Memorias II Congreso Cubano de Geología y Minería .1994.
7.
Sargentón ,R.G., López P.O.: Producción de explosivos granulados a pie de obra.
Memorias X Forum de Ciencia y Técnica.1995.
8. Sargentón, RG., Batista,L.J.:Mecanismo de rotura de las rocas en el cuele en cuña.
Revista Minería y Geología ,V.21 n.4, 2005.ISNN 0258 5979.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
9.
Tesis Doctoral
Sargentón,R.G.:Proyecto de Construcción de los túneles del Trasvase SabanalamarPozo Azul. Empresa de Investigación y Proyectos Hidráulicos de Holguín
“Raudales”.Holguín.2005.
10. Sargentón,R.G.:Criterios para la proyección de voladuras en la excavación de obras
subterráneas.CD-ROOM. ISBN:978 959 1605436. III Conferencia Científica
Internacional de la Universidad de Holguín.2007.
11. Sargentón,R.G. y Otaño,N.J.:Criterios para la proyección , el cálculo y la ejecución de
los cueles rectos o triturantes con taladros de compensación. Minería y Geología V.23
n.4., 2007.ISSN 1993 8012.
Presentación de los principales resultados de las investigaciones en eventos y ponencias
presentadas en los mismos:
Eventos Internacionales.
• Primera Conferencia Internacional de Ingeniería Geológica y Minería. Moa.1990.
Ponencia: Perfeccionamiento de la tecnología de construcción de excavaciones horizontales
en las minas de cromo del nordeste de Holguín.
• XIII Congreso Mundial de Minería..Pekin.República Popular China.1990.
Ponencia; Study for the use of Exhausted Mines for Other Economic Objectives.
• II Simposio Internacional de Minería y Metalurgia. Ciudad Habana.1991.
Ponencia: Perfeccionamiento de la tecnología de construcción de las excavaciones
subterráneas en la mina “Mercedita”
• Segundo Congreso Cubano de Geología y Minería. Santiago de Cuba.1994.
Ponencia: Utilización de cueles combinados en la excavación de túneles de sección media.
Ponencia: Perfeccionamiento de la tecnología de construcción de las excavaciones de las
minas y obras subterráneas de Cuba.
• Conferencia Internacional de Ingeniería. CIIMEC-97.Universidad de
Holguín.1997.
Ponencia : Sistema automatizado para la proyección de obras subterráneas.(SAPOS)
• VI Conferencia Internacional de Software para Ingeniería. Universidad de Holguín.1997.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Ponencia: Sistema automatizado para el cálculo de los procesos tecnológicos de construcción
de obras subterráneas.
• Tercera Conferencia Internacional de Aprovechamiento de Recursos Minerales. CINAREM.
Moa.2002.
Ponencia : Fundamentación teórico-experimental del mecanismo de rotura de las rocas en
el cuele en cuña.
• III Conferencia Científica Internacional de la Universidad de Holguín “Oscar Lucero Moya”
Holguín.2007.
Ponencia: Criterios para la proyección de voladuras en la excavación de obras subterráneas.
Eventos Nacionales:
Primer Encuentro de técnicos mineros y salineros. Nuevitas, Camagüey.1974.
Ponencia : Optimización de los pasaportes de perforación y voladura en las minas Cromita y
Cayoguan.
Primer Forum Científico-Técnico del Níquel. ISMM. Moa.1981.
Ponencia: Perfeccionamiento de los pasaportes de perforación y voladura de las minas
Cromita y Cayoguan.
Segundo Fórum Científico-Técnico del Níquel.ISMM.Moa.1985.
III Conferencia Científico-Metodológica del ISMM.Moa.1983.
V Conferencia Científico-Metodológica del ISMM.Moa.1984.
Ponencia: Enfoque filosófico de la enseñanza de la construcción subterránea.
Primer Evento Provincial Científico-Técnico de la UNAICC.Holguín.1985.
• I Conferencia Científico-Técnica del CIPIMM. Ciudad Habana.1986.
Ponencia: Utilización de las minas abandonadas de región oriental en otros fines de la
economía nacional.
• VII Conferencia Científico-Metodológica del ISMM. Moa.1986.
Ponencia: Proyecto de ubicación de un frigorífico en la mina Cromita.
• VIII Conferencia Científico-Metodológica del ISMM. Moa.1987.
Ponencia: Proyecto de ubicación de un socavón docente en el ISMM como vía para
desarrollar la base material de estudio.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Primer
Tesis Doctoral
Encuentro
Científico-Técnico
“
La
Geología
y
la
Minería
en
la
Construcción”.Moa.1987.
Ponencia : Estudio de las minas abandonadas del nordeste de la provincia de Holguín para su
utilización en otros fines de la Economía Nacional.
Forum Nacional Estudiantil de Ciencias Técnicas. Cienfuegos.1989.
Ponencia: Sistema computadorizado para el cálculo de las fortificaciones de las excavaciones
mineras subterráneas.
IX Conferencia Científico-Metodológica del ISMM. Moa.1990.
Ponencia: Caracterización de la irregularidad de las excavaciones subterráneas en las
microcomputadoras.
II Conferencia Científico-Metodológica de Computación del ISMM. Moa.1990.
Ponencia: Software para la caracterización de la irregularidad de las excavaciones
subterráneas en las microcomputadoras.
Activo de Calidad de las Construcciones en la Región Oriental. UCM.1992.
Ponencia: Calidad de los trabajos de voladura en la excavación de túneles.
IX Forum de Ciencia y Técnica .ECM Nº2. Holguín.1994.
Ponencia : Selección efectiva de cueles en la excavación de túneles
IX Forum de Ciencia y Técnica. UCM. Ciudad Habana.1994.
Ponencia : Selección efectiva de cueles en la excavación de túneles
X Forum de Ciencia y Técnica .Estado Mayor Provincial. Holguín.1995.
Ponencia: Producción de explosivos granulados a pie de obra.
X Forum de Ciencia y Técnica. Ejército Oriental.1995.
Ponencia: Producción de explosivos granulados a pie de obra.
III Taller de Túneles y Construcción Subterránea. ISMM. Moa.1996.
Ponencia : Utilización del atraque en la excavación de túneles.
Jornada Científico-Técnica de la Región Oriental.UCM. Mayarí.2007.
Ponencia: Criterios para la proyección de voladuras en la excavación de obras subterráneas.
XVI Forum de Ciencia y Técnica. Universidad de Holguín. Abril 2008.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Ponencia: Nuevos criterios para la proyección de voladuras en la excavación de túneles
hidrotécnicos.
Tesis de Maestría en Voladura
Para la culminación de la Maestría en Voladura realizada en el Instituto Superior MineroMetalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” el autor presentó y defendió la siguiente tesis:
Perfeccionamiento de los trabajos de perforación y voladura en la excavación de túneles en
Cuba Oriental. Moa. 1997.
Trabajos premiados:
1. Investigación de la Explotación Subterránea de yacimientos minerales pequeños
cubanos. Premio al Mérito Científico –Técnico que otorga el ministro del MES.1985.
2. Sistema computadorizado para el cálculo de las fortificaciones de las excavaciones
mineras subterráneas. Premio especial del MINBAS.1989.
3. Selección efectiva de cueles al excavar túneles. XIV Forum de Ciencia y Técnica
1994.Unión de Construcciones Militares. Premio Destacado.
4. Propuesta de Tecnología de producción de explosivos granulados a pie de obra.
Empresa de Construcciones Militares Nº2. 1995.Premio Relevante.
5. Aplicación de una tecnología para la producción de explosivos granulados a pie de
obra. Unión de Construcciones Militares.1995.Premio Destacado.
6. Producción de explosivos granulados a pie de obra. XV Forum de Ciencia
y
Técnica.1995. Premio Relevante. Ejercito Oriental.
7. Criterios para la proyección de voladuras en la excavación de túneles hidortécnicos.
Premio Relevante Jornada Científico-Técnica de la Región Oriental. UCM.
Mayarí.2007.
8. Nuevos criterios para la proyección de voladuras en la excavación de obras
subterráneas. XVI Forum de Ciencia y Técnica. Universidad de Holguín 2008.Premio
Relevante.
Trabajos realizados a la producción y los servicios
1. Diseño, proyección y ejecución de voladuras especiales en los tanques de derretido de
la Planta de Azufre y Secadero. Fábrica de Níquel Pedro Sotto Alba. Moa. 1992.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
2. Perforación por voladura de las losas de hormigón de la sección T -26.Empresa de
Construcciones Militares.1993.
3. Propuesta de tecnología de excavación de túneles populares mediante voladura en el
municipio Moa.1992.
4. Consultoría sobre ejecución de voladura en roca caliza para la toma de muestra
tecnológica a la Empresa Cubana de Minería del Este.1997.
Tutor de Tesis de Maestría
Tema de tesis: Perfeccionamiento de la tecnología de perforación y voladura en la excavación
de túneles de sección media.2002.
Cursos de Postgrados impartidos.
Problemas actuales de la Mecánica de rocas y la Construcción Subterránea.1987.
Modelación con materiales equivalentes.1988.
Trabajos de laboratorio para la investigación de las propiedades físico-mecánicas de las
rocas.1989.
Tecnología de Construcción de Empresas Mineras.1989.
Fragmentación de rocas por voladura.2006.
Elaboración de Programas Informáticos.
Sistema Computadorizado para el cálculo de las fortificaciones de las obras subterráneas.
Moa.1987.
Programa informático para el cálculo de la rugosidad del contorno de las excavaciones
subterráneas laboreadas por voladura. ISMM.1988
Sistema Automatizado para la Proyección de Obras Subterráneas (SAPOS).Holguín.1998.
Paquete de programas informáticos para el cálculo de voladuras en obras subterráneas.
(PPIVOS).Universidad de Holguín.2007
Tutoría de Trabajos de Diplomas.
1. Experimentación de la voladura de contorno en le laboreo de excavaciones en la mina
Mercedita.ISMM. Moa.1986.
2. Estudio de la organización del trabajo del laboreo de excavaciones subterráneas
horizontales en las minas de cromo refractario del nordeste de la provincia de Holguín.
. ISMMM. Moa.1987.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
3. Estudio de la acción de diferentes líquidos y el tiempo sobre las características de
resistencia de las rocas en las minas de cromo de la región Moa-Baracoa.ISMM.
Moa.1988.
4. Elección del esquema
tecnológico más racional para el laboreo de excavaciones
horizontales de las minas de cromo refractario del norte de la provincia de Holguín.
ISMMM. Moa.1988.
5. Vías para aumentar la efectividad de la tecnología de laboreo de las excavaciones en la
mina Mercedita. ISMMM. Moa.1988.
6. Elaboración de los esquemas tecnológicos racionales de laboreo de las excavaciones
mineras horizontales de la mina El Cobre.ISMMM. Moa.1989.
7. Sistema computadorizado para el cálculo de las fortificaciones de las excavaciones
subterráneas horizontales. ISMM. Moa.1989.
8. Estudio de la tecnología de laboreo de contrapozos en la mina Mercedita. ISMM.
Moa.1991.
9. Perfeccionamiento de los trabajos de perforación y voladura en la construcción de
excavaciones horizontales en la mina “El Cobre”.ISMM. Moa.1990.
10. Propuesta de los esquemas tecnológicos de construcción de excavaciones horizontales
en la mina Mercedita. ISMMM. Moa.1991
11. Aplicación de la explosión lisa en los túneles del
Trasvase Este - Oeste. ISMM.
Moa.1992.
12. Perfeccionamiento de los trabajos de perforación y voladura
en los túneles del
Trasvase Melones - Sabanilla. ISMMM. Moa.1992.
13. Aplicación del hormigón lanzado mediante voladura en túneles de sección media.
ISPJAM. Santiago de Cuba.1994.
14. Perfeccionamiento de la tecnología de perforación y voladura en el emboquille de
túneles. ISMM. Moa.1998.
15. Repercusión de los impactos en el medio socioeconómico en la mina Mercedita.
Universidad de Holguín.2003.
16. Repercusión e impactos ambientales en mina Amores. Universidad de Holguín.2004.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Proyectos de Investigación.
Estudio de la estabilidad de las excavaciones subterráneas de las minas en Explotación del
nordeste de la provincia de Holguín.1986.
Perfeccionamiento de la Tecnología de Laboreo de excavaciones subterráneas de la mina
Mercedita.1990.
Evaluación de la efectividad del arranque de las rocas y del sostenimiento de los túneles en el
Trasvase este-Oeste. Empresa de Construcción de Obras Hidráulicas. UCM.2005.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
1.Arsentiev,A.I.: Diálogo sobre la ciencia minera. Segunda Edición. Edición CientíficoPopular. ISBN -5- 94211-147-2. Centro de Redacción y Edición. Instituto Estatal de Minas
de San Petersburgo.2004.
12. Azarkovich,A.E.;Shuifer, M.I. y Tijomirov, A.P.: Trabajos de voladura cerca de
objetos a proteger. Nedra. Moscú. 1984.
13. Azarkovich,A.V.:Characteristics of drilling and blasting operations when constructions
hydroelectric stations on rock foundations. Power technology and Engineering (formerly
Hidrotechnical Construction),Volume 30,Number 8/agosto de 1996.
14. Azarkovich, A.E. and Shuifer,M.I.:Evaluating the relative blasting efficiency of
different rock explosive. Journal of Mining Science.Volume 3, number 2.1997
15. Barrabí, D. H.: Informe para la exploración detallada de las reservas subterráneas del
yacimiento El Cobre. Empresa Minera de Cobre, Santiago de Cuba. Julio.1994.
16. Baron,L.I. y Kliuchnikov,A.V.:Explosión de contorno para el laboreo de excavaciones.
Nauka. Leningrado 1967.
17. Batista,P.J.:Elección del esquema
tecnológico más racional para el laboreo de
excavaciones horizontales de las minas de cromo refractario del norte de la provincia de
Holguín. Trabajo de diploma.ISMMM.1988.
18. Blaisdell, E.A.: Statistics in Practice. Saunders Collage Publishing. Orlando-Florida,
1993.
19. Blasov, O.E y Smirnov,C.A.: Fundamentos del cálculo de la fragmentación de las
rocas por la explosión. Editorial Academia de Ciencias de la URSS, 1962.
20. Bobk ,A.A.:La Conquista de la explosión.Naukova Dimka.Kiev,1979.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
21. Boev,A.B. y Shapiro,B.Y.:Perfeccionamiento de los cueles rectos al laborear
excavaciones utilizando equipamiento autopropulsado.Gorniy Journal.1980, Nº9.
22. Bondarenko,M.D.:Calidad del contorneado de las excavaciones en el laboreo de las obras
subterráneas de la Central hidroeléctrica de Nuresk. Construcción Hidrotécnica,1981.Nº6
.M.Nedra.
23. Borovikov ,V.A. y Biezmaternij, V.A.:Influencia del área de contacto de la carga
de SE
sobre la efectividad de la fragmentación de los pedazos fuera de tamaño. Trabajos de la
VIII Sesión de la utilización de la energía de la explosión en la economía nacional. Parte
2.Kiev.Naukova Dumka.1970.
24. Borovikov, V.A. y Vaniagin, I.F.: Física de la fragmentación explosiva. IML, 1974.
25. Borovikov, V.A. y otros.: Elección de la distancia entre los barrenos vecinos en la
explosión de contorno. TSNIEI UGUL No.3, 1975.
26. Borovikov, V.A.y Vaniagin, I.F.: Técnica y tecnología de los trabajos con explosivos.
Leningrado, 1985.
27. Borovikov, V.A. and Vanyagin, I.F.:Modellling the effects ob blasting on rock breakage.
Rotterdam.A.A.Balkema.1995.ISBN 90-541-0222-5.
28. Bubok, V.K.; Misnik, V.M. y Yurmanov, V.A.: Proyección de los Trabajos de Perforación
y Voladura
en la Explotación Subterránea de los Yacimientos Minerales. Material
Didáctico. Instituto de Minas de Leningrado “ G.P. Plejanov ”. Leningrado 1981.
29. Bukrinsky,V.A.:Geometría del subsuelo.M.Nedra.1985.
30. Cabrera,C.O.:Propuesta de los esquemas tecnológicos de construcción de excavaciones
horizontales en la mina Mercedita. Trabajo Diploma.ISMMM.1991.
31. Cartaya ,P.M.:Caracterización geomecánica de macizos rocosos de la Región Oriental de
Cuba. Tesis Doctoral .ISMMANJ.2001.
32. Colectivo de autores.:Informe ingeniero - geológico, Trasvase Este – oeste (Melones Sabanilla): Túnel Seboruquito – Esperanza. ENIA – Holguín, Junio, 1991.
33. Colectivo de autores.:Informe ingeniero - geológico, Trasvase Este – oeste (Melones Sabanilla): Túnel Guaro – Manacal. Empresa de Proyectos e Investigaciones del MINFAR
(E. C. M. No. 2). Holguín, 1992.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
34. Colectivo de autores.:Informe Ingeniero - Geológico. mina Las Merceditas. Moa. Cuba,
1996.
35. Colectivo de autores.:Ingeotúneles. Entorno Gráfico, Madrid, 1999.
36. Colectivo de autores.: Fundamentos de la ciencia moderna. Universidad para todos.
Academia.2004.
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175. Vinogradov,E.Y.:Investigación de la efectividad de la ranura de corte para disminuir la
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M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
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M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
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M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Tesis Doctoral
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXOS
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla de Anexos
Anexo 1
Valores de las características de resistencia y de las propiedades másicas, acústicas y elásticas
y de los parámetros minero-tecnológicos de las litologías objeto de estudio en los macizos
rocosos de las minas y trasvases objeto de investigación.
Anexo 2
Características del agrietamiento en los macizos objeto de estudio en las minas y trasvases
objeto de investigación.
Anexo 3
Características de las excavaciones objeto de estudio.
Anexo 4
Levantamiento de la sección transversal de las excavaciones subterráneas objeto de estudio
Anexo 5
Comportamiento de los indicadores de las voladuras de producción (base) en las minas y
trasvases objeto de investigación.
Anexo 6
Gráficos del comportamiento de los indicadores de las voladuras de producción (base) en las
minas y trasvases objeto de investigación.
Anexo 7
Gráfico del comportamiento de la velocidad mensual de avance.
Anexo 8
Parámetros principales de las ondas de choque y de presión en las litologías objeto de estudio
en los macizos en investigación.
Anexo 9.
Gráficos de los campos tensionales producidos por una carga compacta de tectrón en las
litologías donde están enclavadas las obras en investigación.
Anexo 9A
Determinación del campo tenso-deformacional con cargas compactas de sustancia explosiva
en las litologías objeto de estudio en las minas y trasvases.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Anexo 9B
Determinación
del campo tenso-deformacional
con cargas
desacopladas de sustancia
explosiva en las litologías objeto de estudio en las minas y trasvases.
Anexo 10
Parámetros del campo tenso-deformacional con cargas de sustancias explosivas compactas y
desacopladas en las litologías objeto de estudio y los macizos objeto de investigación
Anexo 11
Comportamiento de los principales indicadores de las voladuras experimentales
Anexo 12
Distribución estadística de los indicadores de las voladuras experimentales.
Anexo 13
Registro fotográfico de los contorneados de las excavaciones en los emboquilles.
Anexo 14
Pasaportes de las voladuras experimentales.
Anexo 15
Parámetros de los cueles
Anexo 16
Procedimiento de cálculo de los impactos económicos de la investigación
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 1
Valores de las características de resistencia y de las propiedades másicas, acústicas y elásticas y de los
parámetros minero-tecnológicos de las litologías presentes en los macizos rocosos de las minas y trasvases
en investigación.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 1 Valores de las propiedades másicas.
Nº
Litología
Densidad ,kg/m³
Masa volumétrica,kg/m³
Porosidad Total,%
Valor
A.%
Valor
A,%
Valor
A,%
Mina:Mercedita
1 Dunitas
2770
10,39
2660
4,70
3,97
2 Cromitas
3980
11,83
3920
4,02
1,51
3 Serpentinita.
2530
9,90
2460
1,98
2,77
4 Peridotita
2860
10,71
2830
10,95
1,05
5 Gabro
2870
9,65
2540
8,51
11,50
Mina :Amores
1 Dunitas
2790
11,45
2700
11,11
3,23
2 Harzburgitas
2790
10,71
2700
11,50
3,23
3 Serpentinitas
2860
10,82
2830
10,70
1,05
4 Cromitas
3950
10,57
3850
10,62
2,53
Mina:El Cobre
1 Porfirita andesiticas
2750
10,72
2560
10,87
6,91
2 Tobas andesíticas
2690
5,54
2570
10,54
4,46
3 Areniscas tobaceas
2910
9,68
2490
8,80
14,43
Trasvase :Caney-Gilbert
2910
10,8
2300
4,20
20,96
1 Tobas
2840
9,6
2210
3,90
22,18
2 Aglomerados
Trasvase:Sabanalamar-Pozo Azul
1 Aleurolitas
2750
11,8
2080
4,05
24,36
2 Esquistos verdes
2710
10,4
2600
3,90
4,06
3 Calizas arcillosas
2710
9,9
2330
4,20
14,02
Fuente: Noa (2003)
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
6,50
7,90
6,90
10,50
9,30
4,17
8,03
4,50
4,17
7,50
7,20
9,50
8,60
7,80
8,3
7,8
8,5
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 2 Valores de las características de resistencia de las litologías presentes en las minas y trasvases en investigación.
Características de resistencia estática
Nº Litología
Características de resistencia dinámica
[σ ], MPa
[σ ],MPa
[σ ] ,MPa [σ ] ,MPa
[σ ],MPa
Valor
Valor. A,%
Valor A,%
Valor . A,%
e
c
A.%
e
t
e
cor
d
c
Valor
d
t
A.%
[σ ] ,MPa
d
cor
Valor. A,%
Dinamicidad
Comp Tracción
k dc
k dt
Mina:Cromita
1
2
3
4
5
Dunitas
Cromitas
Serpentinita.
Peridotita
Gabro
43,34
67,70
29,43
31,25
43,22
27,25
23,63
23,96
26,76
29,73
4,65
7,00
4,14
4,51
4,57
24,20 8,20 25,50 687,26 27,25
26,82 12,57 24,52 1037,45 23,63
21,58 6,37 22,23 472,48 23,96
23,41 6,85 25,43 496,28 26,76
25,58 8,11 27,31 680,81 29,73
15,46
22,44
13,94
15,01
15,08
24,20
26,82
21,58
23,41
25,58
57,37
87,98
44,61
47,98
56,80
25,50
24,52
22,23
25,43
27,31
15,86
15,32
16,05
15,88
15,75
3,32
3,21
3,37
3,33
3,30
72,9
73,9
31,25
67,7
23,90
21,61
20,45
19,60
4,86
4,14
4,51
6,87
22,58 10,87 23,24 1156,29
25,20 10,10 23,41 1172,76
21,18 6,85 20,82 496,28
20,41 12,45 20,01 1066,43
16,19
13,94
15,01
21,93
22,58
25,20
21,18
20,41
76,07
70,69
47,98
87,16
23,24
23,41
20,82
20,01
15,86
15,87
15,88
15,75
3,33
3,37
3,33
3,19
18,30 19,29 46,98 17,265 15,63
62,43 21,43 146,36 22,98 15,77
12,76 14,52 71,77 15,19 15,67
3,44
3,44
3,44
20,98 19,65
10,94 18,93
Mina:Amores
1
2
3
4
Dunitas
Harzburgitas
Serpentinitas
Cromitas
23,90
21,61
20,45
19,60
Mina:El Cobre
1 Porfirita andesiticas
2 Tobas andesíticas
3 Areniscas tobaceas
25,40 15,24 5,32 19,29 6,71 17,27 396,90 15,24
72,26 24,53 18,15 21,43 20,91 22,98 1139,18 24,53
85,00 15,86 3,71 14,52 10,25 15,19 1331,64 15,86
Trasvase:Caney-Gilbert
1 Tobas
2 Aglomerados
25,60 24,45
40,00 20,05
6,10 19,65
3,18 18,93
7,21 22,05
6,51 19,49
419,33 24,45
655,20 20,05
50,50
45,58
24,45 16,38
20,05 16,38
3,44
3,44
25,5 22,39
24,3 107,23
22,6 34,20
24,05 16,12
23,1 15,57
21,6 15,97
2,86
1,65
2,54
Trasvase: Sabanalamar-Pozo Azul
1 Aleurolitas
2 Esquistos verdes
3 Calizas arcillosas
11,80
176,00
21,70
22,6
21,9
20,6
2,60
4,00
3,30
25,5 3,20 24,05 190,20
24,3 15,32 23,1 2740,95
22,6 4,89 21,6 346,64
22,6
21,9
20,6
7,43
6,59
8,38
Observación: Datos de las Características de resistencia estática de las rocas. Fuente: Noa (2003)
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 3 Valores de las propiedades acústicas de las rocas
Nº
Litología
Velocidad de las ondas,m/s
Rigidez Acústica
E,MPa
3
Vl
A.% Vt
A,%
J, m/s kg/m A,%
Valor
A,%
Mina:Mercedita
1 Dunitas
4578
9,8
2616
9,7
1,27.107
9,8 23841
9,7
7
2 Cromitas
5429 10,1
3016
9,9
2,16.10
10,1 46228
9,9
3 Serpentinita.
3783 12,3
2225
11,9
9,57.106
12,3 15475
11,9
4 Peridotita
4403
9,6
2380
9,4
1,26.107
9,6 20954
9,4
7
5 Gabro
4930
9,8
2595
9,2
1,41.10
9,8 25281
9,2
Mina:Amores
1 Dunitas
4411
12
2595
11,8
1,23.107
12 23206
12,0
7
2 Harzburgitas
3618 11,9
2067
11
1,01.10
11,9 14995
11,9
3 Serpentinitas
4403 10,6
2446
10,6
1,26.107
10,6 21847
10,6
4 Cromitas
5604
9,9
3029
9,5
2,21.107
9,9 46881
9,9
Mina:El Cobre
1 Porfirita andesititas
5520 15,5
2950
16,1
1,52.107
15,5 33600
12
2 Tobas andesíticas
5040 14,7
2800
15,9
1,36.107
14,7 68330
12,5
3 Areniscas tobaceas
5220 13,9
2900
14,7
1,52.107
13,9 32700
12,3
Trasvase:Caney-Gilbert
1 Tobas
4954
9,9
2477
12,5
1,44.107
9,9 23806
9,9
2 Aglomerados
3300 10,1
1810
13,1
9,37.106
10,1 11955
10,1
Trasvase:Sabanalamar-Pozo Azul
1 Aleurolitas
3250 12,3
1083
13,2
8,94.106
12,3 60000
15,3
2 Esquistos verdes
5750 11,8
3194
12,6
1,56.107
11,8 76000
12,8
7
3 Calizas arcillosas
4078 10,8
1359
13,2
1,11.10
10,8 73000
11,9
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
μ
Valor A,%
G,MPa
Valor
A,%
0,258
0,277
0,235
0,294
0,308
9,7
9,9
11,9
9,4
9,2
18958
36207
12526
16199
19322
9,7
9,9
11,9
9,4
9,2
0,24
0,26
0,28
0,29
11,9
11,5
10,6
9,7
18784
11923
17111
36240
23,90
21,61
20,45
19,60
0,30
0,28
0,28
11
11,9
12
23932
21090
24473
16,1
15,9
14,7
0,33
0,28
9,9
10,1
13103 21,61
8840 20,45
0,24
0,28
0,30
12,1 3,23.103
11,0 2,77.104
10,6 5,0.103
12,3
11,8
10,8
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 4 Valores de los parámetros minero-tecnológicos de las rocas
Nº
Índice de Fortaleza,
Litología
f
*
P
f
Triturabilidad, Vmax***
f
**
B
Valor
A,%
Volabilidad,q****,kg/m³
Valor
A,%
0,43
27,25
Índice de Fragilidad
Valor
A,%
Mina:Mercedita
1 Dunitas
2 Cromitas
3 Serpentinita.
4 Peridotita
5 Gabro
4
7
3
3
4
5
7,0
10,33
9,32
25,725
7
6,4
6,51
0,68
23,63
9,67
25,225
4
6,2
11,01
0,29
23,96
7,11
22,77
4
8,0
10,5
0,31
26,76
6,93
25,085
5
7,77
9,42
0,43
29,73
9,46
27,655
7
7
3
7
7
6,30
21,31
0,73
11,45
15,00
23,24
7
4,27
19,10
0,74
10,71
17,85
23,41
4
5,26
19,90
0,31
10,82
6,93
20,82
7
6,00
20,80
0,68
10,57
9,85
20,01
3
7
9
4
2,5
20,25
0,25
15,24
4,77
17,27
7
7,01
24,70
0,72
24,53
3,98
22,98
8
7,10
14,58
0,85
15,86
22,91
15,19
3
4
4
3,59
24,45
0,26
24,45
4,20
22,05
5
5,17
20,05
0,40
20,05
12,58
19,49
2
-
-
0,12
22,6
4,54
24,05
14
-
-
1,76
21,9
44,00
23,1
3
-
-
0,22
20,6
6,58
21,6
Mina:Amores
1 Dunitas
2 Harzburgitas
3 Serpentinitas
4 Cromitas
Mina : El Cobre
1 Porfirita andesiticas
2 Tobas andesíticas
3 Areniscas tobaceas
Trasvase:Caney-Gilbert
1 Tobas
2 Aglomerados
Trasvase:Sabanalamar-Pozo Azul
1 Aleurolitas
2 Esquistos verdes
3 Calizas arcillosas
Observación:
1
18
2
*
P - índice de fortaleza según
**
B -índice de fortaleza según
f
f
Protodiaconov:
Barón . Datos de Triturabilidad
q****-volabilidad según Pokrovsky.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
***
Vmax
:Fuente Noa (2003).
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 2
Características del agrietamiento en los macizos de las minas y trasvases donde se realizaron las investigaciones.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
ANEXO 2.1
Características del agrietamiento en mina Mercedita
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Tesis Doctoral
�Anexos
Gráfico 1 Principales planos de agrietamiento
Tesis Doctoral
Gráfico 2 Rosa de agrietamiento
Gráfico 3 Histograma de frecuencia de la abertura de las grietas.
Gráfico 4 Histograma de frecuencia del espaciamiento entre grietas. Gráfico 5 Histograma de frecuencia del tipo de grieta. Gráfico 6 Histograma de frecuencia del tipo de relleno.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
ANEXO 2.2
Estudio del agrietamiento en la mina Amores
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Tesis Doctoral
�Anexos
Gráfico 1 Principales planos de agrietamiento
Gráfico 5 Histograma de frecuencia del tipo de grieta.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Tesis Doctoral
Gráfico 2 Rosa de agrietamiento
Gráfico 3 Histograma de frecuencia de la abertura de las grietas.
Gráfico 4 Histograma de frecuencia del espaciamiento.
Gráfico 6 Histograma e frecuencia del tipo de relleno.
�Anexos
ANEXO 2.3
Estudio del agrietamiento en la mina El Cobre
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Tesis Doctoral
�Anexos
Tesis Doctoral
Gráfico 2 Rosa de agrietamiento
Gráfico 1 Principales planos de agrietamiento
Gráfico 4 Histograma de frecuencia del espaciamiento
Gráfico 3 Histograma de frecuencia de la abertura de las grietas.
Gráfico 6 Histograma e frecuencia del tipo de relleno.
.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Gráfico 5 Histograma de frecuencia del tipo de grieta
�Anexos
ANEXO .2.4.
Estudio del Agrietamiento en el Trasvase Caney - Gilbert
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Tesis Doctoral
�Anexos
Gráfico 1 Planos principales de agrietamiento Trasvase Caney-Gilbert
Gráfico 4Histograma de frecuencia del espaciamiento de las grietas
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Tesis Doctoral
Gráfico 2 Rosa de agrietamiento Caney-Gilbert.
Gráfico 3 Histograma de freucnecia de la Abertura de las grietas
Gráfico 5 Histograma de frecuencia del tipo de relleno de las grietas.
Gráfico 6 Histograma e frecuencia del tipo de grietas.
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 2.5
Estudio del agrietamiento en el Trasvase Este-Oeste. Etapa Melones-Sabanilla.
Túnel : Esperanza-En medio
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Gráfico 2 Rosa de agrietamiento
Gráfico 1 Principales planos de agrietamiento
Gráfico 3 Histograma de frecuencia de la abertura de las grietas.
Gráfico 4 Histograma de frecuencia del espaciamiento.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Gráfico 5 Histograma de frecuencia del tipo de grieta.
Gráfico 6 Histograma e frecuencia del tipo de relleno.
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 3
Características de las excavaciones en las minas y trasvases donde se realizaron las investigaciones.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 1 Dimensiones útiles, de proyecto y de laboreo de las excavaciones en investigación
Nº Obra subterránea
Dimensiones de proyecto
Sp, m2 Bp ,m Hp ,m Pp ,m
Dimensiones Útiles
Su , m2 Bu ,m Hu,m Pu,m
Dimensiones de laboreo
Sl,m2 Bl,m
Hl,m Pl,m
4,72
4,72
2,2
2,2
2,30
2,30
5,85
5,85
4,72
4,72
2,2
2,2
2,3
2,3
5,85
5,85
5,70
2,12
2,46
6,78
5,27
2,09
2,28
6,30
4,72
4,72
2,2
2,2
2,30
2,30
5,85
5,85
4,72
4,72
2,2
2,2
2,3
2,3
5,85
5,85
5,30
5,25
2,11
2,09
2,30
2,24
6,32
6,26
5,42
5,42
2,5
2,5
2,70
2,70
6,56
6,56
5,42
5,42
2,5
2,5
2,7
2,7
6,56
6,56
6,53
6,41
2,41
2,59
2,69
2,55
7,45
7,28
16,33 4,2
16,33 4,2
16,33 4,2
4,70
4,70
4,70
11,25
11,25
11,25
13,93
13,93
13,93
3,8
3,8
3,8
4,3
4,3
4,3
13,33 19,15 4,91
13,33 19,25 4,95
13,33 19,30 4,95
5,29
5,35
5,40
12,60
12,70
12,75
20,57
34,80
30,89
30,89
4,80
6,06
5,95
5,95
12,34
16,77
14,91
14,91
18,10
31,45
27,91
27,91
4,60
6,6
5,90
5,90
4,40
5,86
5,75
5,75
11,84
15,57
13,61
13,61
27,74
40,36
36,50
36,29
5,55
5,66
7,26
7,58
5,4
6,14
6,26
6,51
14,25
18,05
17,89
16,07
3,6
3,6
8,91
8,91
8,66
8,66
3,40
3,40
3,50
3,50
8,31
8,31
-
-
-
Mina:Mercedita
1
2
1
2
1
2
1
2
3
1
2
3
4
Socavón principal M-1
Galería principal de nivel
Mina: Amores
Socavón principal A-1
Galería de nivel E-1
Mina:Grande El Cobre
Galeria longitudinal nivel +0,0
Galería transversal nivel +30,0
Tasvase:Caney-Gilbert
Túnel principal
Túnel inclinado I
Túnel inclinado II
Trasvase:Melones –Sabanilla
Túnel toma
Túnel Esperanza-En medio
Túnel Ojo de Agua-Yagrumal
Túnel Ojo de Agua-Serones
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl
Túnel 1
Túnel 2
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
4,8
6,9
6,30
6,30
10,83 3,6
10,83 3,6
-
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 2 Principales parámetros minero-tecnológicos de las excavaciones en investigación.
Nº Obra subterránea
Extensión, m Pendiente Dirección,Grados
H ,m
γ*
Carácter del frente
Mina Mercedita
1
2
Socavón principal M-1
Galería principal de nivel
600
200-300
0,008
0,008
285
250
120-350
120-350
75
69
Homogéneo
Homogéneo
1
2
1
2
Socavón principal A-1
Galería de nivel E-1
Mina Grande El Cobre
Galeria longitudinal nivel +0
Galería transversal nivel +30
300
150
0,008
0,008
290
265
120-250
120-200
15
29
Homogéneo
860
250
0,008
0,008
200-400
200-400
82
4
Homogéneo
Homogéneo
1
2
Tasvase:Caney-Gilbert
Túnel principal
Túnel inclinado I
1915
240
140/160
160
100-200
100-200
50
-
Heterogéneo
Heterogéneo
3
Túnel inclinado II
280
0,0003
0,1760,212
0,1760,212
100-200
-
0,003
0,003
0,003
0,003
180
180
180
180
0,0006
0,0006
90
90
Mina Amores
1
2
3
4
1
2
Trasvase:Melones –Sabanilla
Túnel toma
358
Túnel Esperanza-En medio 707
Túnel Ojo de Agua-Yagrumal 1383
Túnel Ojo de Agua-Serones
330
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl
Túnel 1
1200
Túnel 2
200
30-50
30-90
30-84
30-84
155
30
31
35
27
Homogéneo
Idem
Idem
17
-
Homogéneo
Idem
Observación: γ * - ángulo de intersección entre el sistema de grietas principal y el eje de la excavación subterránea
H- profundidad de ubicación de la excavación subterránea
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Idem
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla.3. Forma y parámetros geométricos de la sección transversal de las excavaciones
Nº
Obra subterránea
Forma sección transversal
Parámetros geométricos de la sección transversal
R,m
r,m
hp,m
hb,m
α
Β
B/H
Bóveda reducida, paredes verticales
Bóveda reducida,paredes verticales
1,52
1,52
0,58
0,58
1,47
1,47
0,73
0,73
35
35
55
55
0,86
0,92
Bóveda reducida,paredes verticales
Bóveda reducida,paredes verticales
1,52
1,52
0,58
0,58
1,47
1,47
0,73
0,73
35
35
55
55
0,92
0,93
Bóveda reducida,paredes verticales
Bóveda reducida,paredes verticales
1,59
1,59
0,60
0,60
1,73
1,73
0,77
0,77
35
35
55
55
0,90
1,02
Bóveda ovoidal,paredes verticales
Bóveda ovoidal,paredes verticales
Bóveda ovoidal,paredes verticales
4,20
4,20
4,20
1,17
1,17
1,17
1,35
1,35
1,35
-
46
46
46
44
44
44
1,12
1,12
1,12
Bóveda semicircular,paredes verticales
Herradura ,paredes circulares
Bóveda ovoidal,paredes verticales
Bóveda ovoidal, paredes verticales
2,4
3,45
6,3
6,3
2,3
2,3
2,4
1,2
1,2
2,4
-
38
38
180
52
52
1,03
0,92
1,16
1,16
3,60
3,60
1,117 0,92
1,117 0,92
-
35
35
54
54
1,0
1,0
Mina Mercedita
1
2
Socavón principal M-1
Galería principal de nivel
Mina Amores
1
2
Socavón principal A-1
Galería de nivel E-1
Mina Grande El Cobre
1
2
1
2
3
Galeria longitudinal nivel +0
Galería transversal nivel +30
Trasvase Caney-Gilbert
Túnel principal
Túnel inclinado I
Túnel inclinado II
Trasvase:Melones –Sabanilla
Túnel toma
Túnel Esperanza-En medio
1
2
3
4
Túnel Ojo de Agua-Yagrumal
Túnel Ojo de Agua-Serones
1
2
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl
Túnel 1
Bóveda ovoidal, paredes verticales
Túnel 2
Bóveda ovoidal, paredes verticales
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 4 Tipos de excavaciones y su sostenimiento.
Nº
Excavación
Destino
Laboreada por
Sostenimiento
Dirección
Plazo de
servicio,años
Apertura
Apertura y exploración
Peridotita
Peridotita
Arcos metálicos
Sin fortificación
285º
112º
20
10
Mina Mercedita
1
2
Socavón M-1
Galería principal de nivel
Amores
3
Socavón A-1
Apertura
harzburgitas
Cuadros metálicos
295
15
4
Galería E-1
Preparación y exploración
Dunitas
Sin sostenimiento
112º
10
5
Galería E-2
Preparación y exploración
Dunitas
Sin sostenimiento
112º
10
El Cobre
6
Galerias transversales
Preparación
Porfiritas andesititas
Sin sostenimiento
315º
10
7
Galerías longitudinales
Preparación
Tobas andesíticas
Madera
45º
10
Trasvase Caney-Gilbert
8
Túnel principal
Hidrotécnico sin presión
Tobas
Hormigón gunitado
140º y 160º
Más de 20 años
9
Túnel I
Servicio
Tobas
Idem
220º
Idem
10
Túnel II
Servicio
Tobas
Idem
340º
Idem
Trasvase Este –Oeste
11
Yagrumal –Ojo de Agua
Hidrotécnico sin presión
Calizas y aleurolitas
Idem
275º
Idem
12
Ojo de Agua-Serones
Idem
gabrodiabasas
Idem
275º
Idem
13
14
Túnel de toma
Túnel Esperanza-Enmedio
Hidrotécnico a presión
hidrotécncio sin presión
Serpentinitas
Serpentinitas
Hormigón gunitado
Idem
275º
275º
Sabanalamar –Pozo Azúl
17
Túnel 1
hidrotécnico sin presión
Esquistos cloríticos
Idem
275º
18
Túnel 2
Idem
aleurolitas
Idem
275º
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 4
Levantamiento de la sección transversal de las excavaciones subterráneas en investigación en las minas y trasvases.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 1 Levantamiento de la sección transversal de la excavación en mina Mercedita. Voladuras de Producción.Socavón Principal
Seccion Ancho,m Altura,m
Sl,m2 Sp,m2 Kse Pexc,m Pproy, m Llmedia,m a,m
l, m λ, m
h ,m
H,m ρ
I
2,34
2,50 5,79 4,50 1,29
6,81
5,85
6,21 0,200 0,39
0,78
0,05 0,10 0,096
II
2,61
2,63 5,70 4,50 1,27
6,74
5,85
6,18 0,198 0,39
0,77
0,04 0,09 0,091
III
2,06
2,53 5,57 4,50 1,24
6,85
5,85
6,40 0,214 0,43
0,85
0,02 0,03 0,069
IV
2,07
2,36 6,14 4,50 1,36
7,90
5,85
7,16 0,198 0,38
0,75
0,06 0,12 0,104
V
2,11
2,24 5,31 4,50 1,18
6,23
5,85
5,92 0,156 0,31
0,62
0,00 0,01 0,052
VI
2,04
2,42 5,16 4,50 1,15
6,30
5,85
5,95 0,158 0,31
0,63
0,02 0,04 0,059
VII
1,94
2,48 6,74 4,50 1,50
6,74
5,85
6,36 0,211 0,42
0,85
0,02 0,05 0,060
VIII
1,94
2,48 5,37 4,50 1,19
6,71
5,85
6,33 0,210 0,42
0,84
0,02 0,05 0,060
IX
1,96
2,51 5,54 4,50 1,23
6,75
5,85
6,40 0,211 0,43
0,85
0,03 0,06 0,055
X
1,94
2,49 5,53 4,50 1,23
6,76
5,85
6,40 0,211 0,43
0,85
0,03 0,06 0,057
XI
2,00
2,53 5,76 4,50 1,28
6,87
5,85
6,51 0,215 0,43
0,87
0,03 0,06 0,056
XII
2,00
2,63 5,83 4,50 1,29
6,87
5,85
6,54 0,215 0,44
0,87
0,04 0,08 0,050
XIII
2,03
2,60 5,95 4,50 1,32
6,99
5,85
6,63 0,219 0,44
0,88
0,03 0,07 0,054
XIV
1,91
2,42 5,24 4,50 1,16
6,56
5,85
6,22 0,205 0,41
0,83
0,03 0,06 0,055
XV
1,99
2,57 5,91 4,50 1,31
6,98
5,85
6,62 0,218 0,44
0,88
0,03 0,07 0,054
Promedio
2,12
2,46 5,70 4,50 1,27
6,78
5,85
6,324 0,195 0,39
0,77
0,03 0,06 0,07
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Tang ρ Grados
0,4485
24
0,4358
24
0,3790
21
0,4669
25
0,3282
18
0,3497
19
0,3514
19
0,3509
19
0,3374
19
0,3411
19
0,3400
19
0,3187
18
0,3345
18
0,3361
19
0,3345
18
0,38
20,92
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 2 Levantamiento de la sección transversal de la excavación en mina Amores. Voladuras de Producción.Socavón A-1
Sección Ancho,m Altura,m
Sl, m2
Sp,m2 Kse Pexc,m Pproy,m Llmedia,m a,m
l, m
λ ,m h, m H,m
I
2,49
2,45
5,52
4,50 1,23
6,53
5,85
5,97 0,192 0,373 0,37 0,05 0,09
II
2,55
2,41
5,32
4,50 1,18
6,40
5,85
5,88 0,188 0,367 0,73 0,04 0,08
III
1,93
2,46
5,40
4,50 1,20
6,57
5,85
6,22 0,205 0,414 0,83 0,03 0,05
IV
1,99
2,31
5,84
4,50 1,30
7,63
5,85
6,99 0,191 0,368 0,74 0,05 0,10
V
2,04
2,24
4,99
4,50 1,11
6,01
5,85
5,74 0,150 0,302 0,58 0,01 0,03
VI
2,07
2,24
5,06
4,50 1,12
6,05
5,85
5,77 0,15 0,30 0,61 0,01 0,03
VII
2,02
2,24
5,18
4,50 1,15
6,04
5,85
5,78 0,15 0,30 0,61 0,02 0,04
VIII
2,01
2,23
5,18
4,50 1,15
6,03
5,85
5,77 0,15 0,30 0,61 0,02 0,04
IX
2,05
2,24
5,29
4,50 1,18
6,11
5,85
5,81 0,15 0,31 0,61 0,01 0,02
X
2,03
2,27
5,21
4,50 1,16
6,05
5,85
5,80 0,15 0,31 0,61 0,02 0,04
XI
2,05
2,24
5,29
4,50 1,18
6,11
5,85
5,81 0,15 0,31 0,61 0,01 0,02
Promedio
2,11
2,30
5,30
4,50 1,18
6,32
5,85
5,96 0,17 0,33 0,63 0,02 0,05
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
ρ
0,0937
0,0899
0,0573
0,0913
0,0485
0,0479
0,0450
0,0448
0,0506
0,0440
0,0506
0,0603
tang
Grados
0,4430
24
0,4334
23
0,3435
19
0,4369
24
0,3152
17
0,3132
17
0,3034
17
0,3027
17
0,3221
18
0,3000
17
0,3221
18
0,3487 19,17
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 3 Levantamiento de la sección transversal de las excavaciones. Mina El Cobre Voladuras de Producción .Mediciones realizadas en el nivel +0
Seccion Ancho,m Altura,m Sl,m2 Sp,m2 Kse Plab,m Proy.,m Llmedia,m a,m l ,m λ ,m h ,m H,m ρ ,m
tang ρ Grados
I
2,73
2,81 7,09
5,42 1,31
7,38
5,22
7,06 0,18 0,35 0,71 0,01 0,03 0,0464 0,3081
17
II
2,45
2,69 6,73
5,42 1,24
8,15
5,22
7,00 0,27 0,50 1,00 0,11 0,21 0,1644 0,5964
31
III
2,57
3,03 6,55
5,42 1,21
7,77
5,22
7,07 0,19 0,35 0,71 0,05 0,11 0,0994 0,4568
25
IV
1,68
1,12 5,06
5,42 0,93
6,82
5,22
5,82 0,15 0,28 0,56 0,05 0,09 0,1734 0,6139
32
V
2,44
2,49 6,01
5,42 1,11
6,94
5,22
6,15 0,15 0,29 0,58 0,04 0,08 0,1284 0,5227
28
VI
2,21
2,63 5,29
5,42 0,97
6,81
5,22
6,32 0,14 0,26 0,53 0,03 0,07 0,0768 0,3995
22
VII
2,60
3,00 6,52
5,42 1,20
7,22
5,22
6,79 0,16 0,32 0,65 0,03 0,06 0,0639 0,3633
20
VIII
2,92
2,74 7,45
5,42 1,37
8,03
5,22
7,38 0,18 0,35 0,70 0,05 0,10 0,0882 0,4291
23
IX
3,04
2,48 6,17
5,42 1,14
6,89
5,22
6,09 0,16 0,30 0,61 0,06 0,12 0,1314 0,5292
28
X
2,58
2,69 6,36
5,42 1,17
7,41
5,22
6,09 0,18 0,30 0,61 0,09 0,18 0,2160 0,6919
35
XI
2,43
2,49 5,64
5,42 1,04
7,06
5,22
6,62 0,16 0,33 0,66 0,17 0,34 0,0663 0,3701
20
XII
2,48
2,73 6,72
5,42 1,24
7,34
5,22
6,58 0,18 0,29 0,59 0,11 0,22 0,1156 0,4946
26
XIII
2,13
2,49 5,50
5,42 1,01
6,45
5,22
6,22 0,15 0,30 0,59 0,02 0,04 0,0379 0,2780
16
XIV
2,24
2,69 5,42
5,42 1,00
6,84
5,22
6,25 0,15 0,28 0,57 0,04 0,09 0,0943 0,4443
24
XV
2,35
2,47 6,18
5,42 1,14
7,80
5,22
6,93 0,19 0,35 0,69 0,07 0,13 0,1254 0,5162
27
XVI
2,04
2,32 4,70
5,42 0,87
6,56
5,22
5,58 0,16 0,29 0,59 0,07 0,15 0,1747 0,6164
32
XVII
2,99
3,10 6,95
5,42 1,28
7,57
5,22
7,18 0,18 0,36 0,72 0,02 0,04 0,0556 0,3380
19
XVIII
2,77
3,17 7,29
5,42 1,35
8,33
5,22
8,30 0,20 0,41 0,83 0,22 0,43 0,0042 0,0917
5
XIX
2,31
2,65 6,85
5,42 1,26
7,63
5,22
7,07 0,20 0,34 0,67 0,11 0,21 0,0795 0,4065
22
XX
2,00
2,77 7,11
5,42 1,31
8,08
5,22
7,56 0,19 0,36 0,72 0,07 0,14 0,0696 0,3795
21
XXI
2,42
2,98 8,38
5,42 1,54
7,99
5,22
7,84 0,19 0,37 0,75 0,04 0,07 0,0195 0,1983
11
XXII
2,14
2,68 5,54
5,42 1,02
7,07
5,22
6,47 0,17 0,31 0,62 0,07 0,60 0,0935 0,5955
31
XXIII
2,25
2,46 5,16
5,42 0,95
5,85
5,22
4,71 0,15 0,25 0,50 0,08 0,48 0,2433 0,4780
26
XXIV
2,23
2,53 6,30
5,42 1,16
8,07
5,22
7,24 0,18 0,34 0,69 0,06 0,67 0,1148 0,6665
34
XXV
2,34
3,04 9,94
5,42 1,83
9,59
5,22
9,13 0,23 0,46 0,91 0,23 0,88 0,0500 0,8766
41
XXVI
2,00
3,22 8,29
5,42 1,53
8,07
5,22
7,15 0,19 0,36 0,72 0,07 0,69 0,1283 0,6918
35
XXVII
2,52
2,72 6,38
5,42 1,18
7,32
5,22
6,72 0,17 0,34 0,67 0,05 0,65 0,0882 0,6507
33
XXVIII
2,37
2,97 6,52
5,42 1,20
7,40
5,22
6,35 0,17 0,30 0,60 0,07 0,59 0,1655 0,5844
30
XXIX
2,62
2,75 7,38
5,42 1,36
7,57
5,22
7,18 0,18 0,36 0,72 0,02 0,69 0,0556 0,6947
35
Prom
2,41
2,69 6,53
1,20
7,45
6,79 0,18 0,34 0,67 0,07 0,28
0,2791
16
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 4 Levantamiento de la Sección transversal de la Excavación.Trasvase Caney-Gilbert. Lugar de medición Frente Nº1. Voladuras de Producción
Seccion Ancho,m Altura,m Sl,m2
I
4,25
5,20 19,06
II
4,30
5,20 19,05
III
4,80
5,29 19,08
IV
4,91
5,35 19,49
V
4,88
5,05 18,87
VI
4,89
5,30 19,24
VII
4,86
5,38 19,07
VIII
4,90
5,35 19,54
IX
4,97
5,09 19,04
X
4,91
5,30 19,25
XI
5,01
5,38 19,27
XII
4,88
5,05 18,98
XIII
4,99
5,33 18,95
XIV
5,05
5,35 19,03
XV
5,16
5,33 19,06
XVI
5,05
5,38 19,36
XVII
5,06
5,35 19,10
XVIII
5,07
5,33 19,27
XIX
5,01
5,38 19,27
XX
4,99
5,33 18,95
XXI
5,01
5,38 19,27
XXII
5,10
5,38 19,15
Promedio
4,91
5,29 19,15
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Sp,m2 Kse Pexc,m Proy.,m Llmedia,m a,m l, m λ, m
h, m
H,m ρ
Tang ρ Grados
16,33 1,17
11,99
11,25
10,95 0,33 0,64
1,29
0,09
0,17 0,0952 0,4465
24
16,33 1,17
11,98
11,25
11,22 0,33 0,64
1,28
0,09
0,19 0,0679 0,3747
21
16,33 1,17
12,64
11,25
11,42 0,35 0,67
1,34
0,10
0,20 0,1067 0,4740
25
16,33 1,19
12,79
11,25
11,57 0,36 0,68
1,36
0,10
0,21 0,1059 0,4722
25
16,33 1,16
12,62
11,25
11,29 0,35 0,66
1,33
0,11
0,22 0,1179 0,4996
27
16,33 1,18
12,66
11,25
11,41 0,35 0,67
1,34
0,10
0,21 0,1089 0,4793
26
16,33 1,17
12,74
11,25
11,43 0,35 0,67
1,34
0,11
0,22 0,1150 0,4931
26
16,33 1,20
12,79
11,25
11,56 0,36 0,68
1,36
0,10
0,21 0,1059 0,4723
25
16,33 1,17
12,70
11,25
11,35 0,35 0,67
1,34
0,11
0,23 0,1187 0,5016
27
16,33 1,18
12,67
11,25
11,42 0,35 0,67
1,34
0,11
0,21 0,1093 0,4802
26
16,33 1,18
12,74
11,25
11,43 0,35 0,67
1,34
0,11
0,22 0,1153 0,4938
26
16,33 1,16
12,67
11,25
11,32 0,35 0,67
1,33
0,11
0,23 0,1188 0,5018
27
16,33 1,16
12,53
11,25
11,36 0,35 0,67
1,34
0,10
0,19 0,1025 0,4642
25
16,33 1,17
12,62
11,25
11,38 0,35 0,67
1,34
0,10
0,21 0,1092 0,4799
26
16,33 1,17
12,53
11,25
11,35 0,35 0,67
1,34
0,10
0,20 0,1041 0,4679
25
16,33 1,19
12,78
11,25
11,43 0,35 0,67
1,35
0,11
0,23 0,1176 0,4989
27
16,33 1,17
12,56
11,25
11,39 0,35 0,67
1,34
0,10
0,20 0,1029 0,4651
25
16,33 1,18
12,52
11,25
11,38 0,35 0,67
1,34
0,09
0,19 0,1000 0,4582
25
16,33 1,18
12,74
11,25
11,43 0,35 0,67
1,34
0,11
0,22 0,1153 0,4938
26
16,33 1,16
12,53
11,25
11,36 0,35 0,67
1,34
0,10
0,19 0,1025 0,4642
25
16,33 1,18
12,74
11,25
11,43 0,35 0,67
1,34
0,11
0,22 0,1153 0,4938
26
16,33 1,17
12,61
11,25
11,39 0,35 0,67
1,34
0,10
0,20 0,1068 0,4743
25
16,33 1,17
12,60
11,25
11,38 0,35 0,67
1,34
0,10
0,21
0,11
0,47 25,39
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 5
Comportamiento de los indicadores de las voladuras de producción (base) para el avance de excavaciones subterránea en las minas y
trasvases en investigación.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 1 Comportamiento de los Indicadores de las voladuras de producción en la mina Mercedita
Orden consecutivo de las voladuras
Nº
Parámetros Principales
Símbolo
UM
1
2
3
4
5
6
7
1 Avance del frente
la
m
1,01 0,98 0,95
1 1,05 1,03 0,99
Longitud de los barrenos
lb
m
1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65
Cantidad de Barrenos
Nb
Unid
12
12
12
12
12
12
12
De cuele
Nc
Unid
4
4
4
4
4
4
4
De arranque
Na
Unid
0
0
0
0
0
0
0
De contorno
Nco
Unid
5
5
5
5
5
5
5
De piso
Npiso
Unid
3
3
3
3
3
3
3
Carga barrenos de cuele
qc
Kg
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
Carga barrenos arranque
qa
Kg
0
0
0
0
0
0
0
Carga barrenos de piso
qpiso
Kg
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
Carga barrenos de contorno
qco
Kg
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
2 Extensión del montón de rocas
Lm
m
6
6
5 6,75
5,9
6
4
3 Gasto de SE
QSE
Kg
15,80 15,80 15,80 15,80 15,80 15,80 15,80
Gasto específco de SE
qSE
Kg/m3 2,70 2,83 2,98 2,57 2,83 2,97 2,37
4 Volumen de roca arrancada
Vr
m3
5,85 5,59 5,30 6,14 5,57 5,32 6,68
5 Aprovechamiento de los barrenos
CAB
%
0,61 0,59 0,58 0,61 0,64 0,62 0,60
6 Area de laboreo de la excavación
Sl
m2
5,79 5,70 5,57 6,14 5,31 5,16 6,74
Area de proyecto de la excavación
Sp
m2
4,50 4,50 4,50 4,50 4,50 4,50 4,50
7 Coeficiente de sobreexcavación
KS
1,29 1,27 1,24 1,36 1,18 1,15 1,50
8 Metraje de barrenación
Mb
m
19,8 19,8 19,8 19,8 19,8 19,8 19,8
Metraje específico de barrenación
Mel
m/m 19,60 20,20 20,84 19,80 18,86 19,22 20,00
Metraje específico de barrenación
Mev
m/m3
3,39 3,54 3,74 3,22 3,55 3,72 2,97
9 Gasto de detonadores
Qdet
Unid
12
12
12
12
12
12
12
Gasto específco de detonadores
qdet
unid/m 11,88 12,24 12,63 12,00 11,43 11,65 12,12
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
8
9
0,98 0,96
1,65 1,65
12
12
4
4
0
0
5
5
3
3
1,4
1,4
0
0
1,4
1,4
1,2
1,2
4,5
7
15,80 15,80
3,00 2,97
5,26 5,32
0,59 0,58
5,37 5,54
4,50 4,50
1,19 1,23
19,8 19,8
20,20 20,63
3,76 3,72
12
12
12,24 12,5
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 2 Comportamiento de los indicadores de las voladuras de producción en mina Amores.
Nº Parámetros Principales
Simbolo UM
Orden consecutivo de las voladuras.
1
2
3
4
5
6
7
8
1 Avance del frente
la
m
1,04 0,95 0,99 1,02 1,08
1,1 1,03 0,92
Longitud de los barrenos
lb
m
1,5 1,50
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
Cantidad de Barrenos
Nb
Unid
14
14
14
14
14
14
14
14
De cuele
Nc
Unid
4
4
4
4
4
4
4
4
De arranque
Na
Unid
0
0
0
0
0
0
0
0
De contorno
Nco
Unid
7
7
7
7
7
7
7
7
De piso
Npiso
Unid
3
3
3
3
3
3
3
3
Carga barrenos de cuele
qc
Kg
1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25
Carga barrenos arranque
qa
Kg
0
0
0
0
0
0
0
0
Carga barrenos de piso
qpiso
Kg
1
1
1
1
1
1
1
1
Carga barrenos de contorno
qco
Kg
0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75
2 Extensión del montón de rocas
Lm
m
9
7
5 6,75
5,9
6
4
4,5
3 Gasto de SE
QSE
Kg
13,25 13,25 13,25 13,25 13,25 13,25 13,25 13,25
Gasto específco de SE
qSE
Kg/m3 2,38 2,78 2,71 2,22 2,46 2,38 2,48 2,78
4 Volumen de roca arrancada
Vr
m3
5,56 4,76 4,88 5,96 5,39 5,57 5,34 4,77
5 Aprovechamiento de los barrenos
CAB
%
0,69 0,63 0,66 0,68 0,72 0,73 0,69 0,61
2
6 Area de laboreo de la excavación
Sl
m
5,35 5,01 4,93 5,84 4,99 5,06 5,18 5,18
Area de proyecto de la excavación
Sp
m2
4,50 4,50 4,50 4,50 4,50 4,50 4,50 4,50
7 Coeficiente de sobreexcavación
KS
1,19 1,11 1,10 1,30 1,11 1,12 1,15 1,15
8 Metraje de barrenación
Mb
m
21,00
21 21,00 21,00 21,00 21,00 21,00 21,00
Metraje específico de barrenación
Mel
m/m 20,19 22,11 21,21 20,59 19,44 19,09 20,39 22,83
Metraje específico de barrenación
Mev
m/m3
3,77 4,41 4,30 3,53 3,90 3,77 3,94 4,41
9 Gasto de detonadores
Qdet
Unid
14
14
14
14
14
14
14
14
Gasto específco de detonadores
qdet
unid/m 13,46 14,74 14,14 13,73 12,96 12,73 13,59 15,22
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
9
1,01
1,5
14
4
0
7
3
1,25
0
1
0,75
7
13,25
2,48
5,34
0,67
5,29
4,50
1,18
21,00
20,79
3,93
14
13,86
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 3 Comportamiento de los Indicadores de las voladuras de producción en mina El Cobre
Voladuras de Producción (Base)
Nº Parámetros Principales
Símbolo
UM
1
2
3
4
5
6
7
1 Avance del frente
la
m
1,30 1,10 1,20 1,20 1,35 1,12 1,00
Longitud de los barrenos
lb
m
1,5 1,50
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
Cantidad Total de Barrenos
Nb
unid
20
20
21
24
21
22
21
De cuele
Nc
unid
6
5
6
7
6
6
5
De arranque
Na
unid
0
2
0
0
0
0
0
De contorno
Nco
unid
11
10
12
14
12
13
13
De piso
Npiso
unid
3
3
3
3
3
3
3
Carga barrenos de cuele
qc
Kg
1
1
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
Carga barrenos arranque
qa
Kg
0
1,2
0
0
0
0
0
Carga barrenos de piso
qpiso
Kg
0,6
1
0,6
0,6
0,6
0,6
0,8
Carga barrenos de contorno
qco
Kg
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,8
2 Extensión del montón de rocas
Lm
m
4,6
2,9
3
3,2
8,6
6,1
8
3 Gasto de SE.
QSE
Kg
14,40 16,40 13,80 15,80 13,80 14,40 16,80
Gasto específico de SE.
qSE
kg/m3 1,43 2,01 1,54 1,55 1,33 1,75 3,70
4 Volumen de roca arrancada
Vr
m3
10,06 8,16 8,99 10,22 10,41 8,24 4,54
5 Aprovechamiento de los barrenos
CAB
0,87 0,73 0,80 0,80 0,90 0,75 0,67
6 Area de laboreo de la excavación
Sl
m2
7,74 7,42 7,49 8,52 7,71 7,36 4,54
Area de proyecto de la excavación
Sp
m2
6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34
7 Coeficiente de sobreexcavación
KS
1,22 1,17 1,18 1,34 1,22 1,16 0,72
9 Metraje de barrenación
Mb
m
30,00 30,00 31,50 36,00 31,50 33,00 31,50
Metraje específico de barrenación
Mel
m/m 23,08 27,27 26,25 30,00 23,33 29,46 31,50
Metraje específico de barrenación
Mev
m/m3
2,98 3,68 3,50 3,52 3,03 4,00 6,93
10 Gasto de detonadores
Qdet
unid
20
20
21
24
21
22
21
Gasto específco de detonadores
qdet
unid/m 15,38 18,18 17,5 20,00 15,6 19,64 21,00
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
8
1,30
1,5
20
5
0
12
3
1
0
0,8
0,8
4,7
17,00
2,16
7,88
0,87
6,06
6,34
0,96
30,00
23,08
3,81
20
15,38
9
1,30
1,5
18
5
0
10
3
1
0
1
0,6
5,2
14,00
1,78
7,88
0,87
6,06
6,34
0,96
27,00
20,77
3,42
18
13,85
10
1,10
1,5
20
4
0
13
3
1,2
0
1,2
0,6
7,3
16,20
2,38
6,81
0,73
6,19
6,34
0,98
30,00
27,27
4,40
20
18,18
11
1,30
1,5
19
5
0
11
3
1
0
1,2
0,6
4,5
15,20
1,83
8,29
0,87
6,37
6,34
1,01
28,50
21,92
3,44
19
14,62
12
1,00
1,5
19
5
0
11
3
1,2
0
1,2
0,6
5,5
16,20
2,54
6,37
0,67
6,37
6,34
1,01
28,50
28,50
4,47
19
19,00
13
1,00
1,5
20
5
0
12
3
1,2
0
1,2
0,6
6,9
16,80
2,59
6,49
0,67
6,49
6,34
1,02
30,00
30,00
4,62
20
20,00
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 4 Comportamiento de los indicadores de las voladuras de producción en el trasvase Caney-Gilbert
Orden consecutivo de las voladuras
Nº
Parámetros Principales
Simbolo
UM
1
2
3
4
5
6
7
8
1 Avance del frente
la
m
2,3 2,00
1,80
2,00
1,5
1,0
1,6
1,5
Longitud de los barrenos
lb
m
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
3,75
Cantidad de Barrenos
Nb
Unid
56
56
56
56
56
56
56
56
De cuele
Nc
Unid
6
6
6
6
6
6
6
6
ayudantes de cuele
Nac
Unid
6
6
6
6
6
6
6
6
De arranque
Na
Unid
15
15
15
15
15
15
15
15
De contorno
Nco
Unid
22
22
22
22
22
22
22
22
De piso
Npiso
Unid
7
7
7
7
7
7
7
7
Carga en barrenos de cuele
qc
Kg
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
Carga en barrenos ayudantes de cuele
qac
Kg
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
Carga en barrenos de arranque
qa
Kg
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
Carga en barrenos de contorno
qco
Kg
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
Carga en barrenos de piso
qpiso
Kg
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
2 Gasto de SE
QSE
Kg
91,2 91,2
91,2
10,4
8,8
10,4
12
9,6
Gasto específco de SE
qSE
kg/m3
2,17 2,58
2,75
0,28
0,32
0,56
0,43
0,34
3 Volumen de roca arrancada in situ
Vr
m3
41,95 35,30 33,14
37,11 27,78 18,56
27,76 27,95
4 Coefic. aprovechamiento de los barrenos
CAB
%
0,92 0,80
0,72
0,80
0,60
0,40
0,64
0,40
2
5 Area de laboreo de la excavación
Sl
m
18,24 17,65 18,41
18,55 18,52 18,56
17,35 18,63
Area de proyecto de la excavación
Sp
m2
16,33 16,33 16,33
16,33 16,33 16,33
16,33 16,33
6 Coeficiente de sobreexcavación
Ks
1,12 1,08
1,13
1,136
1,13
1,14
1,06
1,14
7 Metraje de barrenación
Mb
m
140
140
140
140
140
140
140
210
Metraje específico de barrenación
Mel
m/m
60,87
70
77,8
70
93,3 140,0
87,5 140,0
Metraje específico de barrenación
Mev
m/m3
3,34 3,97
4,22
3,77
5,04
7,54
5,04
7,51
8 Gasto de detonadores
Qdet
Unid
56
56
56
56
56
56
56
56
Gasto específco de detonadores
Qdet
unid/m
24,35 28,00 31,11
28,00 37,33 56,00
35,00 37,33
9 Gasto de cordón detonante
Qcd
m
66
66
66
66
66
66
66
93,5
Gasto especifico de cordón detonante
qcd
m/m
28,7 33,00 36,67
33,00 44,00 66,00
41,25 62,33
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
9
2,4
3,75
56
6
6
15
22
7
2,4
1,8
1,8
1,2
1,8
12
0,27
44,45
0,64
18,52
16,33
1,13
210
87,5
4,72
56
23,33
93,5
38,96
10
1,95
3,7
56
6
11
13
19
7
2,4
1,8
1,8
1,2
1,8
93
2,55
36,46
0,53
18,70
16,33
1,15
207,2
106,3
5,68
56
28,72
79,8
40,92
11
2,00
3,7
56
6
11
13
19
7
2,4
1,8
1,8
1,2
1,8
93
2,45
37,89
0,54
18,95
16,33
1,16
207,2
103,6
5,47
56
28,00
79,8
39,90
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 5 Comportamiento de los indicadores de las voladuras de producción .Trasvase Este-Oeste. Túnel :Yagrumal –Guaro.Frente:Ojo de Agua-Serones
Trasvase Melones – Sabanilla
Tramo Yagrumal -Guaro
Frente:Ojo de Agua -Serones
Orden consecutivo de las voladuras .
Nº Parámetros Principales
Símbolo
UM
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 12
Prom
1 Avance del frente
la
m
2,35
2,55 2,30 2,38 2,35 2,45 2,32 2,28 2,34 2,35 2,29
2,4 2,36
Longitud de los barrenos
lb
m
3,35
3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35
Cantidad Total de Barrenos
Nb
Unid
61
61
61
61
61
61
61
61
61
61
61
61
61
De cuele
nc
Unid
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
ayudantes de cuele
nac
Unid
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
De cuele vacío (taladro de 102mm de Ø)
ncv
Unid
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
De arranque
Na
Unid
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
De contorno
ncont
Unid
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
De piso
np
Unid
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
Carga barrenos de cuele
qbc
Kg
2,73
2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73
Carga barrenos ayudantes de cuele
qbac
Kg
2,73
2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73
Carga barrenos de arranque
qba
Kg
2,28
2,28 2,28 2,28 2,28 2,28 2,28 2,28 2,28 2,28 2,28 2,28 2,28
Carga barrenos de contorno
qbcont
Kg
1,82
1,82 1,82 1,82 1,82 1,82 1,82 1,82 1,82 1,82 1,82 1,82 1,82
Carga barrenos de piso
qbp
Kg
2,73
2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73 2,73
2 Extensión del montón de rocas
Lm
m
9
6,4
7,5
10
8,2
9
8,4
9,2
9,4
9,7
9,5
10
8,9
3 Gasto de SE
Qse
Kg
137,9 137,9 137,9 137,9 137,9 137,9 137,9 137,9
138 137,9 137,9 137,9 137,9
Gasto específco volumétrico de SE
qsev
Kg/m3 1,62
1,52 1,63 1,55 1,66 1,55 1,68 1,66 1,59 1,61 1,62 1,61 1,61
Gasto específco lineal de SE
qsel
Kg/m 58,67 54,06 59,94 57,93 58,67 56,27 59,42 60,47 58,92 58,67 60,20 57,44 58,39
4 Volumen de roca arrancada in situ
Vr
m3
85,09 90,98 84,43 88,80 83,24 89,20 82,17 83,20 86,60 85,38 85,28 85,70 85,84
5 Coefic. aprovechamiento de los barrenos
CAB
%
0,70
0,76 0,69 0,71 0,70 0,73 0,69 0,68 0,70 0,70 0,68 0,72 0,71
6 Area de laboreo de la excavación
Sl
m2
36,21 35,68 36,71 37,31 35,42 36,41 35,42 36,49 37,01 36,33 37,24 35,71 36,33
Area de proyecto de la excavación
Sp
m2
30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89
7 Coeficiente de sobreexcavación
Ks
1,17
1,16 1,19 1,21 1,15 1,18 1,15 1,18 1,20 1,18 1,21 1,16 1,18
8 Metraje de barrenación
Mb
m
204,4 204,4 204,4 204,4 204,4 204,4 204,4 204,4
204 204,4 204,4 204,4 204,4
Metraje específico de barrenación
Mbe
m/m3 86,96 80,14 88,85 85,86 86,96 83,41 88,08 89,63 87,33 86,96 89,24 85,15 86,55
9 Gasto de detonadores
Qdet
Unid
2,40
2,25 2,42 2,30 2,46 2,29 2,49 2,46 2,36 2,39 2,40 2,38 2,38
Gasto específco lineal de detonadores
qdet
Unid/m
61
61
61
61
61
61
61
61
61
61
61
61 61,00
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 6 Comportamiento de los principales indicadores técnico-económicos del laboreo de las excavaciones.
Nº
Mina,Trasvase
1
2
Mercedita
Amores
1989-1990
2004-2005
3
4
El Cobre
Trasvase Caney-Gilbert
Frente I
Frente II
Frente III
Frente IV
Trasvase Este-Oeste
Túnel de toma
Túnel Esperanza-En medio
Túnel Ojo de Agua-Yagrumal
Túnel Ojo de Agua-Serones
1989-1990
1993-1994
Idem
Idem
Idem
Idem
40,5-55,5
138
42
43
54
19
1,13
2,12
0,30
0,18
1990
1990
2006
2006
39
59
45
60
1,89
1,88
2,34
2,36
0,15
0,23
0,19
0,20
5
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Período
Velocidad de avance
Productividad
Mensual,m/mes
Por ciclo
m/h-turno
124,6-114
1,01
0,24
18,9-19,9
1,02
0,15
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 6.
Gráficos del comportamiento de los indicadores de las voladuras de producción (base) en las minas y trasvases en investigación.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Anexo 6.1 Mina Mercedita
Histograma de comportamiento de la longitud de av ance.Voladuras de
producción.Mina Mercedita
5
Histograma de comportamiento de la sección de laboreo.
Voladuras de Producción.Mina Mercedita
5
4
Nº de observaciones,N
Nº deObservaciones,n
4
3
2
1
0
5,16
5,39
5,61
5,84
6,06
6,29
6,51
3
2
1
0
6,74
0,95
0,97
1,00
Sección transv ersal de laboreo,m2
1,07
1,10
1,12
Histograma del comportamiento del aprov echamiento de los barrenos.
Voladuras de producción.Mina Mercedita
5
5
N º de observaciones,N
4
4
No of obs
1,05
Longitud de av ance la ,m
Histograma de comportamiento de la rugosidad del contorno de la
excav ación.Voladuras de producción.Mina Mercedita
6
3
2
1
0
1,02
3
2
1
0,01
0,02
0,04
0,05
0,07
0,09
Rugosidad del contorno,m
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
0,10
0,12
0
0,63
0,65
0,67
0,68
0,70
0,71
Coef iciente de aprov echamiento de los barrenos
0,73
0,75
�Anexos
Tesis Doctoral
Histograma de f recuencia del coef iciente de sobreexcav ación Ks.Mina
Mercedita
5
Histograma de comportamiento del consumo específico de explosivo.
Voladuras de producción.Mina Mercedita
6
5
Nº de Observaciones,N
No of obs
4
3
2
1
0
4
3
2
1
1,15
1,20
1,25
1,30
1,35
1,40
1,45
0
1,50
Ks
Consumo específ ico de SE qse,kg/m3
Histograma del comportamiento del metraje específ ico de barrenación.
Voladuras de producción.Mina Mercedita
5
Nº de observaciones,N
4
3
2
1
0
15,5
16,0
16,5
2,3669 2,4579 2,5490 2,6400 2,7311 2,8221 2,9131 3,0042
17,0
17,5
18,0
18,5
Metraje específ ico de barrenación,m/m
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
19,0
19,5
�Anexos
Tesis Doctoral
Anexo 6.2 Trasvase Caney-Gilbert
Histograma del comportamiento de la sobreexcav ación.
Voladuras de producción.Trasv ase Caney -Gilbert.
Histograma del comportamiento del área de excav ación.
Voladuras de producción.Trasv aseCaney -Gilbert
9
8
8
7
7
Nº de observaciones,N
9
No of obs
6
5
4
3
2
1
0
6
5
4
3
2
1
1,150
1,160
1,155
1,170
1,165
1,180
1,175
1,190
1,185
1,200
1,195
0
1,205
18,7 18,8 18,9 19,0 19,1 19,2 19,3 19,4 19,5 19,6 19,7
Área de laboreo,m 2
Coef iciente de sobreexcav ación,Ks
Figura 1
Figura 2
Histograma del comportamiento de la longitud de av ance.
Voladuras de producción.Trasv ase Caney -Gilbert
9
8
8
7
7
Nº de observaciones,N
Nº de observaciones ,N
Histograma del comportamiento de la rugosidad del contorno.
Voladuras de producción.Trasv ase Caney -Gilbert.
6
5
4
3
2
5
4
3
2
1
1
0
6
0
0,16
0,17
0,18
0,19
0,20
0,21
0,22
0,23
0,24
0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00
Rugosidad del contorno,m
Figura 3
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Longitud de av ance,m
Figura 4
�Anexos
Tesis Doctoral
Histograma del comportamiento del consumo específ ico de SE.
Voladuras de producción.Trasv ase Caney -Gilbert.
10
8
9
7
8
Nº de observaciones,N
Nº de observaciones,N
Histograma de comportamiento del aprov echamiento del barreno.
Voladuras de producción.Trasv ase Caney -Gilbert.
9
6
5
4
3
2
1
0
7
6
5
4
3
2
1
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
0
1,00
Figura 5
Figura 6
Histograma del comportamiento del metraje específ ico de barrenación.
Voladuras de producción.Trasv ase Caney -Gilbert.
7
Nº de observaciones ,N
6
5
4
3
2
1
0
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
Metraje específ ico de barrenación,m/m
Figura 7
Anexo 6.3 Trasvase Este Oeste.Tramo Ojo de Agua-Yagrumal
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
Consumo específ ico de SE qSE, kg/m 3
Coef iciente de prov echamiento del barreno,Ks
5,00
5,50
�Anexos
Tesis Doctoral
Histograma del comportamiento del área de laboreo de la excav ación.
Voladuras de producción.Trasv ase Melones-Sabanilla.Tramo Ojo de Agua Y agrumal
8
Histograma de comportamiento de la rugosidad del contorno.
Voladuras de producción.Trasv ase Melones-Sabanilla.Tramo Ojo de AguaY agrumal.
6
5
Nº de observaciones,N
Nº de observaciones,N
7
6
5
4
3
2
4
3
2
1
1
0
0
35,71
35,82
35,93
36,04
36,16
36,27
36,38
36,49
0,154
0,164
Área de laboreo Sl, m 2
0,174
0,184
0,194
0,204
0,214
0,224
Rugosidad del contorno,m
Figura 1
Figura 2
Histograma del comportamiento de la sobreexcav ación.
Voladuras de producción.Trasv ase Melones-Sabanilla.Tramo Ojo de AguaY agrumal
8
Histograma del comportamiento de la longitud de av ance.
Voladuras de producción.Trasv ase Melones-Sabanilla.Tramo Ojo de AguaY agrumal.
4
Nº de observaciones,N
7
No of obs
6
5
4
3
2
3
2
1
1
0
0
1,156
1,160
1,163
1,167
1,170
1,174
1,178
1,181
2,21
Coef iciente de sobreexcav ación,Ks
Figura 3
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
2,25
2,29
2,33
2,36
Longitud de av ance la, m
Figura 4
2,40
2,44
�Anexos
Tesis Doctoral
3
2
1
0
Histograma del comportamiento del consumo específ ico de SE.
Voladuras de producción.Trasv ase Melones-Sabanilla.Tramo Ojo de AguaY agrumal.
5
Nº de observaciones,N
Nº de observaciones,N
Histograma del comportamiento del aprov echamiento del barreno.
Voladuras de producción.Trasv ase Melones -Sabanilla.Tramo Ojo de AguaY agrumal.
4
0,66
0,67
0,68
0,69
0,70
0,71
0,72
0,73
4
3
2
1
0
1,65
Figura 5
Figura 6
Nº de observaciones,N
Histograma del comportamiento del metraje específ ico de barrenación.
Voladuras de produccción.Trasv ase Melones-Sabanilla.Tramo Ojo de AguaY agrumal.
4
3
2
1
0
83,75
85,00
86,24
87,49
88,73
89,98
91,22
Metraje específ ico de barrenación,m/m
Figura 7
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
1,70
1,75
1,80
1,84
1,89
1,94
Consumo específ ico de SE qSE , Kg/m 3
Coef iciente de aprov echamiento del barreno
92,47
1,99
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 7. Gráficos del comportamiento de la velocidad mensual de avance
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Comportamiento de la velocidad mensual de avance.Mina Amores.Año 2004
Velocidad de avance,m/mes
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Setiembre
Octubre
Noviembre Diciembre
Meses
Figura 1
Comportamiento de la velocidad mensual de avance.Mina Amores.Año 2005
Velocidad mensual de avance.m/mes
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Meses
Figura 2
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Agosto
Setiembre
Octubre
Noviembre Diciembre
�Tesis Doctoral
Comportamiento de la velocidad mensual de avance.Trasvase CaneyGilbert.Frente Nº2
Com portam iento de la velocidad m ensual de avance. Trasvase
Caney-Gilbert.Frente Nº1
90,00
80,00
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
mar- abr- may- jun93
93
93
93
jul93
ago- sep- oct - nov- dic93 93
93
93
93
ene- feb- mar- abr- may- jun94
94 94
94
94
94
Velocidad mensual de
avance.m/mes
Velocidad mensual de
avance,m/mes
Anexos
jul94
100,00
90,00
80,00
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
mar-93
abr-93
may-93
jun-93
jul-93
ago-93
sep-93
oct-93
nov-93
Meses
Meses
Figura 3
Figura 4
Com portam iento de la velocidad m ensual de
avance.Trasvase Caney-Gilbert.Frente Nº3
Com portam iento de la velocidad m ensual de avance.Trasvase
Caney-Gilbert.Frente Nº4.
120,00
120,00
Velocidad mensual,
m/mes
100,00
Velocidad
mensual,m/mes
100,00
80,00
80,00
60,00
60,00
40,00
40,00
20,00
20,00
0,00
mar - abr93
93
may- jun- jul- 93 ago93
93
93
sep-
oct -
nov-
dic-
93
93
93
93
ene- f eb- mar - abr 94
94
94
94
may- jun- jul- 94
94
94
0,00
mar- abr- may- jun93
93 93
93
Meses
Figura 5
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
jul- ago- sep- oct- nov- dic- ene- feb- mar- abr93 93
93
93 93 93
94
94 94
94
Meses
Figura 6
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 8
Parámetros principales de las ondas de choque y de presión en las litologías objeto de estudio en los macizos en investigación.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 1 Parámetros de la onda de choque producida por una carga compacta en las litologías presentes en las minas y trasvases en investigación.
Parámetros de la onda refractada a la roca
Nº Litologías
Obra,Mina
Tramo,excavación
Pb, MPa. Pr, MPa. Kref ρr,kg/m3 Vroca,m/s Vfrente,m/s
I.1
Cromita
Mercedita
Galeria de corte
5577
8819 1,58
4084
1523
5781
I.2 Serpentinita.
Mercedita
Socavón M-1
6491
8819 1,58
2984
1806
1815
I.3 Peridotita
Mercedita
Socavón M-1
6101
8176 1,34
2871
1801
5149
I.4 Dunita
Mercedita
Galería nivel principal
6101
8226 1,39
2966
1762
5395
I.5 Gabro
Mercedita
Galería nivel principal
5757
8306 1,44
3178
1701
5468
II.1 Dunitas
Amores
Socavón A-1
6757
8328 1,23
2900
1853
4581
II.2 Harzburgita
Amores
Socavón A-1
6596
8357 1,27
3161
1773
4451
II.3 Serpentinita
Amores
Socavón A-1
5945
8292 1,39
3224
1703
5063
II.4 Cromita
Amores
Socavón A-1
5558
8916 1,60
4222
1502
5918
III.1 Porfirita andesiticas
El Cobre
Galería principal nivel +30
5840
8206 1,41
4337
1790
2797
III.2 Tobas andesíticas
El Cobre
Galería principal nivel +30
5826
8225 1,41
4381
1779
2790
III.3 Areniscas tobaceas
El Cobre
Galería principal nivel +30
5754
8464 1,44
4362
1755
2834
IV.1 Tobas
Trasvase Caney –Gilbert
Frente 1
3852
5820 1,51
3177
1414
4874
IV.2 Aglomerados
Trasvase Caney –Gilbert
Frente 1
4080
5635 1,38
3284
1409
3830
V.1 Gabro
Trasvase Este-Oeste
Yagrumal –Guaro
5903
8274 1,40
3129
1722
5229
V.2 Basalto
Trasvase Este-Oeste
Manacal-Castellanos
5894
8288 1,41
3173
1711
5206
V.3 Caliza masiva
Trasvase Este-Oeste
Yagrumal –Guaro
5636
8432 1,50
2928
1764
6470
V.4 Caliza blanco crema masiva Trasvase Este-Oeste
Yagrumal –Guaro
5695
8327 1,46
2951
1756
6020
V.5 Serpentinita pardo-verdosa Trasvase Este-Oeste
Guaro-Manacal
6300
8334 1,32
3334
1707
4528
V.6 Aleurolitas
Trasvase Este-Oeste
Castellanos –Manacal
6613
7883 1,19
2332
2011
4970
VI.1 Aleurolitas
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl Tunel 2
6606
8188 1,24
3363
1729
3181
VI.2 Esquistos verdes
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl Túnel 1
5649
8366 1,48
2944
1757
4017
VI.3 Calizas arcillosas
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl Túnel 1
6166
8254 1,34
3115
1745
4838
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 2 Parámetros de la onda de presión producida por una carga desacoplada en las litologías de las minas y trasvases en investigación..
Nº
Parámetros de la onda refractada a la roca
Litologías
Mina, Trasvase
Tramo,excavación
I.1
I.2
I.3
I.4
I.5
II.1
II.2
II.3
II.4
III.1
III.2
III.3
IV.1
IV.2
V.1
V.2
V.3
V.4
V.5
V.6
VI.1
VI.2
VI.3
3
Pb, MPa. Pr, MPa. Kref ρr,kg/m Vroca,m/s Vfrente,m/s
Cromita
Mercedita
Galeria de corte
415
672 1,62
3832
44
5242
Serpentinita.
Mercedita
Socavón M-1
415
543 1,31
2583
76
3721
Peridotita
Mercedita
Socavón M-1
415
592 1,43
2903
63
4293
Dunita
Mercedita
Galería nivel principal
415
672 1,62
2687
63
4622
Gabrodiabasa
Mercedita
Galería nivel principal
415
611 1,47
2905
58
4788
Dunitas
Amores
Socavón A-1
415
588 1,45
2827
61
4619
Harzburgita
Amores
Socavón A-1
415
553 1,33
2848
73
3559
Serpentinita
Amores
Socavón A-1
415
592 1,43
2903
63
4293
Cromita
Amores
Socavón A-1
415
675 1,63
3981
42
5406
Porfirita andesiticas
El Cobre
Galería principal nivel +30
415
809 1,50
2779
56
5346
Tobas andesíticas
El Cobre
Galería principal nivel +30
415
598 1,46
2723
60
4896
Areniscas tobaceas
El Cobre
Galería principal nivel +30
415
622 1,47
2722
59
5065
Tobas
Trasvase Caney –Gilbert
Frente 1
415
614 1,48
2947
59
4665
Aglomerados
Trasvase Caney –Gilbert
Frente 1
415
639 1,30
2908
76
3261
Gabro-diabasa
Trasvase Este-Oeste
Yagrumal –Guaro
415
830 2,00
2870
62
4467
Diabasa
Trasvase Este-Oeste
Manacal-Castellanos
415
596 1,44
2870
62
4451
Caliza masiva
Trasvase Este-Oeste
Yagrumal –Guaro
415
830 2,00
2735
53
5784
Caliza blanco crema masiva Trasvase Este-Oeste
Yagrumal –Guaro
415
619 1,49
2726
54
5612
Serpentinita pardo-verdosa Trasvase Este-Oeste
Guaro-Manacal
415
830 2,00
2916
71
3662
Aleurolitas
Trasvase Este-Oeste
Castellanos -Manacal
415
510 1,23
1991
84
4068
Aleurolitas
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl Tunel 2
415
530 1,28
2819
79
3217
Esquistos cloríticos
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl Túnel 1
415
626 1,51
2737
55
5564
Calizas arcillosas
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl Túnel 1
415
569 1,37
2758
69
3992
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 9
Gráficos de los campos tensionales producidos por una carga compacta de tectrón en las litologías objeto de estudio de los macizos
investigados.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Curvas de extinsión del campo de tensiones generado por una carga
compacta de tectron 100 en serpentinitas pardo-verdosas.
Trasvase Este-Oeste.Túnel Manacal-Castellanos
Extinción de las curvas del campo tenso-deformacional generado por
cargas compactas de tectron 100 en diabasa.Trasvase Este-Oeste.
Túnel :Manacal -Castellanos.
200
Tensión ,MPa
160
140
4
100
2
80
60
1
40
0
2- Tensión al cortante
3- Tensión tangencial
4- Límite de resistencia dinámica al cortante
5- Límite de resistencia dinámica a la tracción
80
60
40
1
5
3
0
0
0
15
30
45
4
2
20
5
20
1- T ensión radial
100
Tensión,MPa
180
120
120
1-Tensión radial
2- Tensión tangencial
3- Tensión al cortante
4- Límite de resistencia dinámica al cortante
5- Límite de resistencia dinámica a la tracción
60
75
90
105
120
20
40
60
80
100
3
120
140
160
180
Distancia relativ a
Distancia relativa
Figura 1 Cargas compactas.Llitología: basalto
Figura 2
Curv as de extinción de las componentes del campo tensional
250
1
2
3
4
5
225
200
175
150
Tensión radial
Tensión tangencial
Tensión al cortante
Límite de resistencia dinámica al cortante
Límite de resistencia dinámica a la tracción
125
100
3
1
2
75
4
50
25
0
5
0
10
20
30
40
50
60
70
Distancia relativ a
Figura 3 Cargas compactas.Llitología: caliza masiva
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
80
Cargas compactas.Llitología: serpentinita
200
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 9A
Determinación del campo tenso-deformacional con cargas compactas de sustancia explosiva en las litologías donde están
enclavadas las minas y trasvases en investigación..
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 1 Modelación del campo tenso-deformacional
Mina Mercedita
Datos
Litologia
Serpentinita
Tipo de carga : compacta
ρo
2530 kg/m3
Kdt
VLD
[σ ]
[σ ]
e
comp
e
trac
3783 m/s
29,43 MPa
MPa
kg/m3
m/s
Kcal/kg
M
M
kg/m3
Kcal/kg
MPa
RCE
0,0129
C1
0,3082
C2
-0,0014
Cálculo del campo tensional
σrmax,MPa
r,m
r
0,0210
1,62412
4195
0,0259
2,00
3135
0,0388
3,00
1777
0,0517
4,00
1188
0,0647
5,00
869
0,0776
6,00
673
0,0905
7,00
543
0,1035
8,00
450
0,1164
9,00
382
0,1241
9,60
349
0,1293
10,00
329
0,1423
11,00
288
0,1552
12,00
255
0,1940
15,00
200
0,2586
20,00
145
0,3013
23,30
123
0,3880
30,00
93
0,5173
40,00
68
0,6466
50,00
53
0,7759
60,00
43
0,9053
70,00
37
0,9548
73,83
35
1,0346
80,00
32
1,1639
90,00
28
1,2932
100,00
25
1,5519
120,00
19
1,6812
130,00
17
1,8972
146,70
13,94
ρSE
Vd
QSE
dc
db
ρTEN
QTEN
Pr
4,14
1150
4400
740
0,042
0,042
1650
1360
8272
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
[σ ]
[σ ]
[σ ]
13,94 MPa
e
cort
6,37 MPa
d
cort
44,61 MPa
Rtrit
Rg
Rdesc
W
3,37
d
trac
0,3013
0,9548
1,8972
1,4260
στmax,MPa.
σcortmax,MPa.
1283
1456
957
1089
540
618
359
414
262
304
202
236
162
190
134
158
113
134
103
123
97
116
84
102
74
90
57
71
41
52
34
44,61
25
34
17
25
13
20
10
17
8
15
6,97
14
6
13
5
11
4
10
3
8
2
7
1
6
m
m
m
m
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 2 Modelación del campo tenso-deformacional
Cargas compactas
Trasvase
Caney-Gilbert Frente Nº 1
Datos Iniciales
Litologia
Tobas
ρo
2910 kg/m3
Kdt
VLD
[σ ]
[σ ]
e
comp
e
trac
2954 m/s
25,60 MPa
MPa
kg/m3
m/s
Kcal/kg
m
m
kg/m3
Kcal/kg
MPa
RCE
0,012932
C1
0,285992
C2
-0,001226
Cálculo del campo tensional
R,m
Ř
σrmax,MPa
0,0647
5,00
611
0,0776
6,00
474
0,0905
7,00
382
0,1002
7,75
331
0,1164
9,00
269
0,1293
10,00
232
0,1423
11,00
203
0,1552
12,00
180
0,1811
14,00
145
0,1973
15,26
138
0,2069
16,00
131
0,2328
18,00
115
0,2586
20,00
102
0,3205
24,78
81
0,3880
30,00
66
0,5173
40,00
48
0,5740
44,39
42,58
0,6466
50,00
37
0,7113
55,00
34
0,7759
60,00
31
0,9053
70,00
26
0,9699
75,00
24
1,1070
85,60
20,67
1,1510
89,00
20
1,2932 100,00
17
ρSE
Vd
QSE
dc
db
ρTEN
QTEN
Pr
6,10
1150
4400
740
0,042
0,042
1650
1360
5820
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
[σ ]
[σ ]
[σ ]
20,67 MPa.
e
cort
7,21 MPa.
d
cort
50,50 MPa.
Rtrit
Rg
Rdesc
W
3,39
d
trac
0,1973
0,3205
1,1070
0,7137
στmax,MPa
σcortmax,MPa
171
220
132
171
106
138
92
120
74
97
63
84
55
74
49
65
39
53
37
50,50
35
48
30
42
27
38
20,67
30
16
25
11
18
10
16
8
14
7
13
6
12
5
10
5
10
4
8
4
8
3
7
m
m
m
m
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 3 Modelación de los campos tenso-deformacional
Cargas compactas de tectrón
Trasvase Este –Oeste
Túnel
Yagrumal – Guaro
Frente
Ojo de Agua-Yagrumal
Datos
Litologia Caliza masiva
Resistencia dinámica de las rocas
ρo
2710 kg/m3
Kdt
3,25
VLD
[σ ]
[σ ]
e
comp
5983 m/s
60,92 Mpa
e
trac
[σ ]
[σ ]
[σ ]
d
trac
12,79 MPa
e
cort
8,94 MPa
d
cort
3,94 MPa
62,61
ρSE
1150 kg/m3
Campo deformacional
Vd
4400 m/s
Rtrit
0,1774
QSE
740 Kcal/kg
0,7678
Rg
Rdesc
dc
0,042 Mm
2,0349
db
0,042 Mm
W
1,4013
ρTEN
1650 kg/m3
QTEN
1360 Kcal/kg
Pr
8432,00 MPa
RCE
0,01293
C1
0,45968
C2
-0,00293
Cálculo del campo-tenso deformacional
R,m
Ř
Σcmax,MPa
Σtmax,MPa
σcortmax,MPa
0,1035
8,00
459
200
129
0,1164
9,00
389
169
110
0,1202
9,29
372
161
106
0,1293
10,00
336
144
96
0,1774
13,72
216
90
62,61
0,2586
20,00
127
51
38
0,3028
23,42
102
40
31
0,5173
40,00
48
17
16
0,5481
42,38
44
15
15
0,7678
59,37
45
12,79
16
0,9053
70,00
37
10
14
0,9812
75,87
34
8
13
1,1639
90,00
28
6
11
1,2932
100,00
25
4
11
1,5519
120,00
19
2
9
1,8105
140,00
15
1
7
2,0349
157,35
12,79
0
6
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
MPa
m
m
m
m
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 4 Modelación de los campos tenso-deformacional
Trasvase Este –Oeste
Tramo
Yagrumal-Guaro
Frente
Ojo de Agua-Yagrumal
Datos
Litologia Caliza blanco,crema masiva
Cargas compactas de tectrón
Resistencia dinámica de las rocas
ρo
2700 kg/m3
Kdt
3,28
VLD
[σ ]
[σ ]
e
comp
5500 m/s
50,14 Mpa
e
trac
[σ ]
[σ ]
[σ ]
d
trac
15,63 MPa
e
cort
8,93 MPa
d
cort
4,77 MPa
62,50
ρSE
1150 kg/m3
Campo deformacional
Vd
4400 m/s
Rtrit
0,1820
QSE
740 Kcal/kg
0,5128
Rg
Rdesc
dc
0,042 Mm
1,7655
db
0,042 Mm
W
1,1391
ρTEN
1650 kg/m3
QTEN
1360 Kcal/kg
Pr
8327,00 MPa
RCE
0,01293
C1
0,42858
C2
-0,00263
Cálculo del campo-tenso deformacional
r,m
Ř
σcmax,MPa
Σtmax,MPa
σcortmax,MPa
0,1035
8,00
453
185
134
0,1164
9,00
384
156
114
0,1202
9,29
367
148
109
0,1293
10,00
332
133
99
0,1820
14,07
205
80
62,50
0,2586
20,00
126
47
39
0,3028
23,42
101
37
32
0,5128
39,65
48
15,63
16
0,5481
42,38
44
14
15
0,7591
58,70
45
12
16
0,9053
70,00
37
9
14
0,9812
75,87
34
8
13
1,1639
90,00
28
5
11
1,2932
100,00
25
4
10
1,5519
120,00
19
2
8
1,7655
136,52
15,63
1
7
2,0084
155,30
13
0
6
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
MPa
m
m
m
m
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 9B
Determinación del campo tenso-deformacional con cargas desacopladas de sustancia
explosiva en las litologías en estudio en las minas y trasvases en investigación.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tabla 1 Modelación del campo tenso-deformacional
Cargas desacopladas con espacio anular de aire
Mina Amores
Datos
Litologia :Harzburgitas
ρo
2790 kg/m3
Kdt
3,37
VLD
3618 m/s
[σdt]
13,94
[σec]
73,9 MPa
[σecort]
10,10
e
d
[σ t]
4,14 MPa
[σ cort]
70,69
ρSE
1150 kg/m3
Vd
4400 m/s
Rtrit
0,0661
QSE
740 Kcal/kg
Rgunis
0,4277
dc
0,032 m
Rgais
0,246
db
0,042 m
Rdesc
0,7627
ρtrotil
1500 kg/m3
0,50
W
Qtrotil
1010 Kcal/kg
Vtrotil
6700 m/s
Vc/Vb
0,1956
N
3
Kref
1,33
Χ
1,41
C1
0,3201
C2
-0,0016
Rc
0,016 m
Rce
0,0120 m
Rb
0,021 m
Ř.
1,7512
Pprodexplos
2783 MPa
ρr
2848
Pcamcarga
544 MPa
Vr
73
Prefractada
725 MPa
Vf
3559
Cálculo del campo tensional
r,m
Ř
σrmax,MPa σtmax,MPa
σcortmax,MPa
0,021
1,8
725
230
248
0,030
2,5
482
152
165
0,048
4,0
292
92
100
0,066
5,5
205
64
70,69
0,072
6,0
187
58
64
0,084
7,0
158
49
55
0,096
8,0
136
42
47
0,108
9,0
120
37
42
0,120
10,0
107
32
37
0,246
20,5
48
13,94
17
0,360
30,0
32
9
12
0,428
35,7
26
6,97
10
0,600
50,0
18
4
7
0,763
63,6
13,94
3
5
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Tesis Doctoral
MPa
MPa
MPa
M
M
M
M
M
Kg/m3
m/s
m/s
�Anexos
Tabla 2 Modelación del campo tenso-deformacional
Trasvase
Caney –Gilbert
Tramo:Frente 1
Datos
Litologia: Tobas
Cargas
Desacopladas con espacio anular de aire
ρo
2910 kg/m3
Kdt
3,29716
VLD
4954 m/s
[σdt]
20,11
e
e
[σ c]
25,60 MPa
[σ cort]
7,21
[σet]
6,10 MPa
[σdcort]
50,50
ρSE
1150 kg/m3
Vd
4400 m/s
Rtrit
QSE
740 Kcal/kg
Rgunis
0,0872
dc
0,032 M
Rgais
0,4137
db
0,042 M
Rdesc
0,2422
ρtrotil
1500 kg/m3
0,6017
W
Qtrotil
1010 Kcal/kg
Vtrotil
6700 m/s
Vc/Vb
0,1956 n
3
Kref
1,48
C1
0,4187
C2
-0,0025
Rc
0,016 m
Rce
0,0120 M
Rb
0,021 M
Ř.
1,7512
Pfrenteonda
5566 MPa
ρr
2945
Pprodexplos
2783 MPa
Vr
58
Pcamcarga
544 MPa
Vf
3953
Prefractada
806 MPa
Cálculo del campo tensional
r,m
ř
σrmax,MPa
σtmax,MPa
σcortmax,MPa
0,021
1,8
798
331
234
0,034
2,8
478
197
141
0,044
3,7
357
146
105
0,060
5,0
254
103
75
0,072
6,0
208
84
62
0,087
7,3
168
67
50,50
0,096
8,0
152
60
46
0,108
9,0
133
53
40
0,120
10,0
119
47
36
0,180
15,0
76
29
24
0,242
20,2
55
20,11
17
0,300
25,0
43
15
14
0,360
30,0
35
12
12
0,414
34,5
30
10,06
10
0,481
40,1
26
8
9
0,540
45,0
23
7
8
0,602
50,2
20,11
6
7
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Tesis Doctoral
MPa
MPa
MPa
m
m
m
m
Kg/m3
m/s
m/s
�Anexos
Tabla 3 Modelación del campo tenso-deformacional
Trasvase Este –Oeste Tramo:Yagrumal _Guaro
Datos
Litologia:Serpentinita pardo verdosa
Cargas:Desacopladas con espacio anular de aire
ρo
2860 kg/m3
Kdt
3,3604
VLD
3730 m/s
[σdt]
9,58
e
e
[σ c]
23,40 MPa
[σ cort]
4,71
[σet]
2,85 MPa
[σdcort]
33,00
ρSE
1150 kg/m3
Vd
4400 m/s
Rtrit
0,1339
QSE
740 Kcal/kg
Rgunis
0,5828
dc
0,032 M
Rgais
0,3475
db
0,042 M
Rdesc
1,9100
ρtrotil
1500 kg/m3
1,2464
W
Qtrotil
1010 Kcal/kg
Vtrotil
6700 m/s
Vc/Vb
0,1956
Kref
1,36 n
3
C1
0,3332
C2
-0,00169
Rc
0,016 m
Rce
0,0120 m
Rb
0,021 m
Ř.
1,7512
Pfrenteonda
324 MPa
ρr
2916
Pprodexplos
5566 MPa
Vr
71
Pcamcarga
2783 MPa
Vf
3662
Prefractada
544 MPa
Prefractada
739 MPa
R,m
Ř
σrmax,MPa
σtmax,MPa
σcortmax,MPa
0,0210
1,8
739
244
247
0,0360
3,0
409
134
137
0,0480
4,0
298
97
100
0,0959
8,0
139
44
47
0,1079
9,0
122
39
42
0,1199
10,0
109
34
37
0,1339
11,2
96
30
33,00
0,2398
20,0
51
15
18
0,3475
29,0
34
9,58
12
0,4797
40,0
24
6
9
0,5828
48,6
19
4,79
7
1,0500
50,0
18
5
7
1,2600
60,0
15
4
6
1,6800
80,0
11
2
4
1,9100
91,0
9,58
2
4
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Tesis Doctoral
MPa
MPa
MPa
m
m
m
m
m
Kg/m3
m/s
m/s
�Anexos
Tabla 4 Modelación del campo tenso-deformacional
Trasvase Este –Oeste
Tramo:Yagrumal _Guaro
Datos
Litologia:Caliza masiva
Cargas desacopladas con espacio anular de aire
ρo
2710 Kg/m3
Kdt
3,25
VLD
5983 m/s
[σdt]
12,80
[σec]
60,92 MPa
[σecort]
8,95
e
[σ t]
3,942 MPa
[σdcort]
62,63
ρSE
1150 kg/m3
Vd
4400 m/s
Rtrit
0,0688
QSE
740 Kcal/kg
Rgunis
0,6061
dc
0,032 M
Rgais
0,3753
db
0,042 M
Rdesc
0,9315
ρtrotil
1500 kg/m3
W
Qtrotil
1010 Kcal/kg
Vtrotil
6700 m/s
Vc/Vb
0,1956 N
3
Kref
1,52
Χ
1,41
C1
0,4597
C2
-0,0029
Rc
0,016 M
Rce
0,0120 M
Rb
0,021 M
Ř.
1,75
Pfrenteonda
5566 MPa
ρr
2735
Pprodexplos
2783 MPa
Vr
53
Pcamcarga
544 MPa
Vf
5784
Prefractada
830 MPa
r,m
Ř
σrmax,MPa σtmax,MPa
σcortmax,MPa
0,021
1,8
830
377
226
0,030
2,5
558
253
153
0,036
3,0
459
207
126
0,048
4,0
335
150
92
0,060
5,0
262
116
73
0,069
5,7
225
100
62,63
0,084
7,0
181
79
51
0,096
8,0
156
68
44
0,108
9,0
137
59
39
0,120
10,0
122
53
35
0,180
15,0
78
32
23
0,240
20,0
57
23
17
0,375
31,3
35
12,80
11
0,480
40,0
27
9
9
0,606
50,5
21
6,40
7
0,719
60,0
17
5
6
0,932
77,7
12,80
16
-2
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Tesis Doctoral
MPa
MPa
MPa
m
m
m
m
Kg/m3
m/s
m/s
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 5 Modelación del campo tenso-deformacional
Cargas desacopladas con espacio radial de aire
Obra:Trasvase
Sabanalamar-Pozo Azúl.Túnel1
Datos Iniciales
Litologia
Esquistos cloríticos
Resistencia dinámica de las rocas
ρo
2710 kg/m3
Kdt
3,26
VLD
5750 m/s
[σdt]
13,04 MPa
[σec]
176,00 MPa
[σecort]
15,32 MPa
[σet]
4,00 MPa
[σdcort]
107,23 MPa
Rtrit
Rgunis
Rgais
Rdesc
0,0424
0,5864
0,3601
0,9080
0,7472
3
ρSE
1150 kg/m
Vd
4400 m/s
QSE
740 Kcal/kg
dc
0,032 M
db
0,042 M
ρtrotil
1500 kg/m3
Qtrotil
1010 Kcal/kg
Vtrotil
6700 m/s
Vc/Vb
0,1956
N
3
Kref
1,51
Χ
1,41
C1
0,4453
C2
-0,0028
Rc
0,016 M
Rce
0,0120 M
Rb
0,021 M
Ř.
1,7512
Pfrenteonda
5566 MPa
Pprodexplos
2783 MPa
Pcamcarga
544 MPa
Prefractada
822 MPa
Cálculo del campo tensional
R,m
Ř
σrmax,MPa
0,021
1,8
814
0,024
2,0
710
0,033
2,8
497
0,042
3,5
380
0,058
4,8
271
0,072
6,0
212
0,096
8,0
155
0,108
9,0
136
0,240
20,0
56
0,360
30,0
36
0,586
48,9
21
0,719
60,0
17
0,908
75,7
13,04
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
W
ρr
Vr
Vf
m
m
m
m
m
2737 Kg/m3
55 m/s
4528 m/s
σtmax,MPa
σcortmax,MPa
358
228
312
199
218
140
165
107,23
117
77
91
61
65
45
57
39
22
17
13,04
12
6,52
7
5
6
3
5
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 10
Parámetros del campo tenso-deformacional generado por cargas de sustancias explosivas compactas y desacopladas en las litologías donde
estaban enclavadas las obras en investigación.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 1 Parámetros del campo deformacional producido por la voladura de una carga compacta en las diferentes litologías objeto de estudio
Parámetros del campo deformacional
Nº
Litología
Trasvase , Mina
Tramo
Rt,m
Rgu,m Rga,m Rd,m
W,m
I.1
Dunitas
Mercedita
Socavón apertura
0,2223 0,9548 0,6217 1,7871 1,2044
I.2
Cromitas
Mercedita
Galería de corte
0,1219 0,9188 0,6298 1,4519 1,0408
I.3
Serpentinita.
Mercedita
Socavón de apertura
0,3013 0,9548 0,5990 1,8972 1,2481
I.4
Peridotito
Mercedita
Socavón de apertura
0,3091 1,0929 0,7219 2,1636 1,4427
I.5
Gabrodiabasa
Mercedita
Galería nivel principal
0,2396 0,9854 0,6443 1,8627 1,2535
II.1
Dunitas
Amores
Socavón A-1
0,1628 0,9373 0,6113 1,7243 1,1678
II.2
Cromitas
Amores
Socavón A-1
0,1655 1,0149 0,6943 1,8150 1,2547
II.3
Harzburgitas
Amores
Socavón A-1
0,1809 0,8531 0,5238 1,6891 1,1064
II.4
Serpentinita
Amores
Socavón A-1
0,2611 0,9634 0,6292 1,8078 1,2185
III.1
Porfirita andesiticas
El Cobre
Galeria principal nivel +30
0,1561 0,7065 0,4350 1,2599 0,8474
III.2
Tobas andesíticas
El Cobre
Galeria principal nivel +30
0,1002 0,3850 0,2213 0,5740 0,3977
III.3
Areniscas tobaceas
El Cobre
Galeria principal nivel +31
0,1628 1,0346 0,7624 2,0653 1,4138
IV.1 Tobas
Trasvase Caney –Gilbert
Frente 1
0,1682 0,6778 0,4173 1,8752 1,1462
IV.2 Aglomerados
Trasvase Caney –Gilbert
Frente 1
0,2066 0,8800 0,5426 1,7471 1,3136
V.1
Gabrodiabasa
Trasvase Este –Oeste
Yagrumal –Guaro
0,1244 0,8057 0,5076 1,5062 1,1559
V.2
Dibasa
Trasvase Este-Oeste
Manacal -Castellanos
0,1202 0,5735 0,3431 0,9491 0,7613
V.3
Caliza Masiva
Trasvase Este –Oeste
Ojo de Agua - Yagrumal
0,1774 1,0957 0,7678 2,0342 1,5650
V.4
Caliza , blanco crema masiva Trasvase Este –Oeste
Castellanos- Manacal
0,1792 0,9925 0,6714 1,7793 1,3859
V.5
Serpentinita pardo -verdosa Trasvase Este –Oeste
Guaro-Manacal
0,3952 1,1991 0,8052 2,4481 1,8236
V.6
Aleurolitas
Trasvase Este-Oeste
Ojo de Agua - Yagrumal
0,6191 1,6190 0,8639 3,2447 2,4318
VI:1 Aleurolitas
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl Tunel 2
0,4273 1,01259 0,63303 2,0540 1,5333
VI.2 Esquistos cloríticos
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl Túnel 1
0,1201 1,0767 0,7462 1,9980 1,5374
VI.3 Calizas arcillosas
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl Túnel 1
0,2706 0,9195 0,5843 1,7640 1,3417
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
b,m
0,2496
0,1220
0,2933
0,3498
0,2681
0,2305
0,2398
0,2533
0,2550
0,1410
0,0127
0,3792
0,4685
0,4336
0,3503
0,1878
0,4692
0,3934
0,6245
0,8129
0,5207
0,4606
0,4222
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 2 Parámetros del campo deformacional de una carga desacoplada en las diferentes litologías objeto de estudio
Nº
Litología
Trasvase ,Mina
Tramo, excavación
Rt,m
Rgu,m
I.1 Dunitas
Mercedita
Galería Principal Nivel
0,0792 0,4608
I.2 tas
Mercedita
Galería Nivel Principal
0,0424 0,4955
I.3 Serpentinitas
Mercedita
Galería Nivel Principal
0,1009 0,4123
I.4 Peridotitos
Mercedita
Galería Nivel Principal
0,0936 0,4684
I.5 Gabrodiabasa
Mercedita
Galería Nivel Principal
0,0784 0,5024
II.1 Dunitas
Amores
Socavón A-2
0,0612 0,4365
II.2 Cromitas
Amores
Socavón A-2
0,0419 0,5102
II.3 Harzburgitas
Amores
Socavón A-2
0,0661 0,4277
II.4 Serpentinita
Amores
Socavón A-2
0,0936 0,4686
III.1 Porfiritas andesíticas
El Cobre
Galería Principal Nivel +30
0,0920 0,4749
III.2 Tobas andesíticas
El Cobre
Galería Principal Nivel +30
0,0333 0,1608
III.3 Areniscas tobaceas
El Cobre
Galería principal nivel+30
0,0619 0,6044
IV.1 Tobas
Caney –Gilbert
Frente Nº1
0,0872 0,4137
VI.2 Aglomerados
Caney –Gilbert
Frente Nº1
0,0988 0,4953
V.I Gabrodiabasa
Este –Oeste
Yagrumal -Guaro
0,0593 0,5360
V.2 Diabasa
Este –Oeste
Manacal-Castellanos
0,0413 0,2587
V.3 Caliza Masiva
Este –Oeste
Ojo de Agua - Yagrumal
0,0688 0,6061
V.4 Caliza , blanco crema masiva
Este –Oeste
Castellanos- Manacal
0,0709 0,5052
V.5 Aleurolitas
Este –Oeste
Castellanos -Manacal
0,1819 0,6871
V.6 Serpentinita pardo -verdosa
Este –Oeste
Tramo Guaro-Manacal
0,1339 0,5828
VI.1 Esquistos cloríticos
Sabanalamar-Pozo Azul
Túnel 1
0,0424 0,5864
VI.2 Aleurolitas
Sabanalamar-Pozo Azul
Túnel 2
0,1901 0,5576
VI.3 Calizas arcillosas
Sabanalamar-Pozo Azul
Túnel 1
0,12945 0,5381
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Parámetros
Rga,m Rd,m
W,m
b,m
0,2708 0,7402 0,6005 0,1397
0,3024 0,5912 0,5433 0,0478
0,2358 0,7503 0,5813 0,1690
0,2758 0,7591 0,6137 0,1453
0,3003 0,7783 0,6404 0,1379
0,2422 0,6017 0,5191 0,0826
0,3131 0,6063 0,5583 0,0480
0,2461 0,7627 0,5952 0,1675
0,2758 0,7591 0,6139 0,1452
0,2829 0,6941 0,5845 0,1096
0,0886 0,2175 0,1891 0,0283
0,3726 0,9611 0,7828 0,1784
0,2422 0,6017 0,5077 0,0940
0,2876 0,9445 0,7199 0,2246
0,3210 0,8875 0,7118 0,1757
0,1455 0,6944 0,4765 0,2179
0,3753 0,9315 0,7688 0,1627
0,3027 0,7617 0,6335 0,1283
0,4064 1,5097 1,0984 0,4113
0,3475 1,9100 1,2464 0,6636
0,3601 0,9080 0,7472 0,1608
0,3263 1,1164 0,8370 0,2794
0,3187 0,9677 0,7529 0,2148
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 11
Comportamiento de los principales indicadores de las voladuras experimentales
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 1 Voladuras Experimentales en la mina Mercedita
Nº
Parámetros Principales
1 Avance del frente
Longitud de los barrenos
Cantidad de Barrenos
de cuele
de arranque
de contorno
de piso
Carga barrenos de cuele
Carga barrenos arranque
Carga barrenos de piso
Carga barrenos de contorno
2 Extensión del montón de rocas
3 Gasto de SE
Gasto específco de SE
4 Volumen de roca arrancada
5 Coefic. aprovechamiento de los barrenos
6 Area de laboreo de la excavación
Area de proyecto de la excavación
7 Coeficiente de sobreexcavación
8 Metraje de barrenación
Metraje específico de barrenación
Metraje específico de barrenación
9 Gasto de detonadores
Gasto específco de detonadores
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Orden consecutivo de las voladuras
1
2
3
4
5
6
7
8
9
la
m
1,16 1,18 1,23 1,26 1,32
1,41
1,4 1,43 1,12
lb
m
1,65 1,65 1,65 1,65 1,65
1,65 1,65 1,65 1,65
Nb
Unid
16
16
16
16
16
16
16
16
16
nc
Unid
4
4
4
4
4
4
4
4
4
na
Unid
0
0
0
0
0
0
0
0
0
ncont
Unid
8
8
8
8
8
8
8
8
8
npiso
Unid
4
4
4
4
4
4
4
4
4
qbc
Kg
1
1
1
1
1
1
1
1
1
qbac
Kg
0
0
0
0
0
0
0
0
0
qba
Kg
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
qbco
Kg
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
Lm
M
6
6
5 6,75
5,9
6
4
4,5
7
Qse
Kg
12,00 12,00 12,00 12,00 12,00 12,00 12,00 12,00 12,00
qse
kg/m3
2,22 2,16 2,09 2,04 1,93
1,80 1,82 1,80 2,28
Vr
m3
5,42 5,55 5,73 5,88 6,23
6,67 6,61 6,65 5,26
CAB
%
0,7 0,72 0,75 0,76 0,80
0,85 0,85 0,87 0,68
Sl
m2
4,67 4,70 4,66 4,67 4,72
4,73 4,72 4,65 4,70
Sp
m2
4,50 4,50 4,50 4,50 4,50
4,50 4,50 4,50 4,50
Ks
1,04 1,04 1,04 1,04 1,05
1,05 1,05 1,03 1,04
Mbarrenac
m
26,4 26,4 26,4 26,4 26,4
26,4 26,4 26,4 26,4
Mbespl
m/m 22,76 22,37 21,46 20,95 20,00 18,72 18,86 18,46 23,57
Mbespvol m/m3
4,87 4,76 4,61 4,49 4,24
3,96 4,00 3,97 5,02
Qdet
Unid
16
16
16
16
16
16
16
16
16
qdet
unid/m 13,79 13,56 13,01 12,70 12,12 11,35 11,43 11,19 14,29
Símbolo
UM
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 2 Principales indicadores de los trabajos de perforación y voladura. Voladuras Experimentales .Mina Amores. Frente: Socavón A-2
Orden consecutivo de las voladuras.
Nº
Parámetros Principales
Simbolo
UM
1
2
3
4
5
6
7
8
1 Avance del frente
la
M
1,04
0,95
0,99
1,02
1,08
1,1
1,03
0,92
Longitud de los barrenos
lb
M
1,5
1,50
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
Cantidad de Barrenos
N
Unid
14
14
14
14
14
14
14
14
De cuele
nc
Unid
4
4
4
4
4
4
4
4
De arranque
na
Unid
0
0
0
0
0
0
0
0
De contorno
ncont
Unid
7
7
7
7
7
7
7
7
De piso
npiso
Unid
3
3
3
3
3
3
3
3
Carga barrenos de cuele
qbc
Kg
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
Carga barrenos arranque
qa
Kg
0
0
0
0
0
0
0
0
Carga barrenos de piso
qbp
Kg
1
1
1
1
1
1
1
1
Carga barrenos de contorno
qbco
Kg
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
2 Extensión del montón de rocas
Lm
M
9
7
5
6,75
5,9
6
4
4,5
3 Gasto de SE
QSE
Kg
13,25 13,25 13,25 13,25
13,25
10,4
12
9,6
Gasto específco de SE
qSE
Kg/m3
2,38
2,78
2,71
2,22
2,46
1,87
2,25
2,01
4 Volumen de roca arrancada
Vr
M3
5,56
4,76
4,88
5,96
5,39
5,57
5,34
4,77
5 Coefic. aprovechamiento de los barrenos CAB
%
0,69
0,63
0,66
0,68
0,72
0,73
0,69
0,61
6 Area de laboreo de la excavación
Sl
M2
5,35
5,01
4,93
5,84
4,99
5,06
5,18
5,18
Area de proyecto de la excavación
Sp
m2
4,50
4,50
4,50
4,50
4,50
4,50
4,50
4,50
7 Coeficiente de sobreexcavación
Ks
1,19
1,11
1,10
1,30
1,11
1,12
1,15
1,15
8 Metraje de barrenación
Mbar
M
21,00
21 21,00 21,00
21,00 21,00
21,00
21,00
Metraje específico de barrenación por m
Mbe
m/m3
20,19 22,11 21,21 20,59
19,44 19,09
20,39
22,83
Metraje específico de barrenación por m3 Qdet
Unid
3,77
4,41
4,30
3,53
3,90
3,77
3,94
4,41
9 Gasto de detonadores
qdet
unid/m
14
14
14
14
14
14
14
14
Gasto específco de detonadores
qdet
unid/m 13,46 14,74 14,14 13,73
12,96 12,73
13,59
15,22
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
9
1,01
1,5
14
4
0
7
3
1,25
0
1
0,75
7
12
2,25
5,34
0,67
5,29
4,50
1,18
21,00
20,79
3,93
14
13,86
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 3 Principales indicadores de los trabajos de perforación y voladura. Voladuras experimentales. Mina: El Cobre. Galería principal nivel +30
Parámetros Principales
Nº
Símbolo
Voladuras Experimentales
UM
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1 Avance del frente
la
m
1,25 1,40 1,30
1,30 1,35 1,40 1,25 1,40 1,30 1,30 1,35
Longitud de los barrenos
lb
m
1,5 1,50
1,5
1,5 1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
Cantidad Total de Barrenos
N
unid
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
De cuele
nc
unid
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
De arranque
na
unid
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
De piso
ncont
unid
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
De contorno
npiso
unid
13
13
13
13
13
13
13
13
13
13
13
Carga barrenos de cuele
qbc
kg
0,8 0,8
0,8
0,8 0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
Carga barrenos arranque
qa
kg
0,6 0,6
0,6
0,6 0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
Carga barrenos de piso
qbp
kg
0,8 0,8
0,8
0,8 0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
Carga barrenos de contorno
qbco
kg
0,6 0,6
0,6
0,6 0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
2 Extensión del montón de rocas
Lm
m
4,6 2,9
3
3,2
11
7
8
5
5
8
9
4 Gasto de SE
QSE
kg
15 12,6 12,6
12,6 12,6 12,6 12,6 12,6 12,6 12,6 12,6
Gasto específco de SE
qSE
kg/m3 2,01 1,50 1,64
1,65 1,66 1,53 1,70 1,51 1,65 1,65 1,59
5 Volumen de roca arrancada
Vr
m3
7,46 8,38 7,69
7,62 7,60 8,23 7,40 8,36 7,62 7,62 7,91
6 Coefic. aprovechamiento de los barrenos
CAB
%
0,83 0,93 0,87
0,87 0,90 0,93 0,83 0,93 0,87 0,87 0,90
7 Area de laboreo de la excavación
Sl
m2
5,97 5,98 5,92
5,86 5,63 5,88 5,92 5,97 5,86 5,86 5,86
Area de proyecto de la excavación
Sp
m2
5,42 5,42 5,42
5,42 5,42 5,42 5,42 5,42 5,42 5,42 5,42
8 Coeficiente de sobreexcavación
Ks
1,10 1,10 1,09
1,08 1,04 1,08 1,09 1,10 1,08 1,08 1,08
9 Metraje de barrenación
Mbar
m
33
33
33
33
33
33
33
33
33
33
33
Metraje específico de barrenación
Mbe
m/m3 26,4 23,6 25,38 25,385 24,4 23,57 26,40 23,57 25,38 25,38 24,44
Metraje específico de barrenación
Qdet
Unid 4,42 3,94 4,29
4,33 4,34 4,01 4,46 3,95 4,33 4,33 4,17
10 Gasto de detonadores
qdet
unid/m
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
Gasto específco de detonadores
Qdet
unid/m 17,6 15,7 16,92 16,923 16,3 15,71 17,6 15,71 16,92 16,92 16,3
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 4 Principales indicadores de los trabajos de perforación y voladura. Voladuras experimentales. Trasvase:Caney-Gilbert. Frente Nº1
Nº Parámetros Principales
Símbolo UM
Orden consecutivo de las voladuras
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1 Avance del frente
la
m
3,40 3,50 3,30 3,20 2,70 2,80 3,50 3,20 2,95 3,30
Longitud de los barrenos
lb
m
3,75 3,75 3,75 3,75 3,75 3,75 3,75 3,75 3,75 3,75
Cantidad de Barrenos
N
unid
56
56
56
56
56
56
56
56
56
56
De cuele
nc
unid
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
ayudantes de cuele
nac
unid
6
11
11
11
11
11
11
11
11
11
De arranque
na
unid
15
13
13
13
13
13
13
13
13
13
De contorno
ncont
unid
22
19
19
19
19
19
19
19
19
19
De piso
npiso
Unid
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
Carga en barrenos de cuele
qbc
kg
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
Carga en barrenos ayudantes de cuele
qbac
kg
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
Carga en barrenos de arranque
qba
kg
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
Carga en barrenos de contorno
qbco
kg
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
Carga en barrenos de piso
qbp
kg
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
2 Extensión del montón de rocas
Lm
M
6
6
5
7
6
6
4
5
7
8
4 Gasto de SE
QSE
Kg
91,2
93
93
93
93
93
93
93
93
93
Gasto específco de SE
QSE
Kg/m3
1,59 1,63 1,69 1,73 2,07 1,96 1,45 1,65 1,78 1,57
3
5 Volumen de roca arrancada in situ
Vr
m
57,52 57,23 54,87 53,80 44,90 47,41 64,16 56,41 52,39 59,07
6 Coefic. aprovechamiento de los barrenos
CAB
0,91 0,93 0,88 0,85 0,72 0,75 0,93 0,85 0,79 0,88
7 Area de laboreo de la excavación
Sl
m2
16,92 16,35 16,63 16,81 16,63 16,93 18,33 17,63 17,76 17,90
Area de proyecto de la excavación
Sp
m3
16,33 16,33 16,33 16,33 16,33 16,33 16,33 16,33 16,33 16,33
8 Coeficiente de sobreexcavación
Ks
1,04 1,00 1,02 1,03 1,02 1,04 1,12 1,08 1,09 1,10
9 Metraje de barrenación
Mb
m
210
210
210
210
210
210
210
210
210
210
Metraje específico de barrenación
Mbe
m/m3
3,65 3,67 3,83 3,90 4,68 4,43 3,27 3,72 2,95 3,30
10 Gasto de detonadores
Qdet
unid
56
56
56
56
56
56
56
56
56
56
Gasto específco de detonadores
qdet
unid/m 16,47 16,00 16,97 17,50 20,74 20,00 16,00 17,50 18,98 16,97
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
11
3,00
3,75
56
6
11
13
19
7
2,4
1,8
1,8
1,2
1,8
9
93
1,75
53,27
0,80
17,76
16,33
1,09
210
3,00
56
18,67
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 5. Principales indicadores de los trabajos de perforación y voladur Voladuras experimentales. Trasvase Este-Oeste.Tramo: Esperanza -Enmedio a.
Nº Parámetros Principales
Símbolo UM
Voladuras Experimentales
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1 Avance del frente
la
m
2,70
2,75
2,78
2,82
2,83 2,84 2,78 2,85 2,80 2,82 2,79 2,75
Longitud de los barrenos
lb
m
3,2
3,2
3,2
3,2
3,2
3,2
3,2
3,2
3,2
3,2
3,2
3,2
Cantidad total de barrenos
N
unid
55
55
55
55
55
55
55
55
55
55
55
55
De cuele
nc
unid
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
De cuele vacío (taladro) 102mm
ncv
unid
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
ayudantes de cuele
nac
unid
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
de arranque
na
unid
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
de contorno
ncont
unid
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
De piso
npiso
unid
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
Carga barrenos de cuele
qbc
kg
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
Carga barrenos ayudantes de cuele
qbac
kg
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
Carga barrenos de arranque
qa
kg
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
Carga barrenos de contorno
qbco
kg
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Carga barrenos de piso
qbp
kg
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3 Gasto de SE
QSE
kg
84,60 84,60 84,60 84,60 84,60 84,60 84,60 84,60 84,60 84,60 84,60 84,60
Gasto específco SE
qSE
kg/m3
0,83
0,81
0,81
0,79
0,80 0,77 0,77 0,75 0,77 0,78 0,78 0,79
3
4 Volumen de roca arrancada
Vr
m
102,2 104,9 104,3 107,6 105,6 109,7 109,8 113,2 110,6 108,5 108,8 107,3
5 Coefic. aprovechamiento de los barrenos CAB
%
0,84
0,86
0,87
0,88
0,88 0,89 0,87 0,89 0,88 0,88 0,87 0,86
6 Area de laboreo de la excavación
Sl
m2
37,87 38,17 37,55 38,17 37,31 38,61 39,51 39,73 39,48 38,47 39,00 39,00
Area de proyecto de la excavación
Sp
m2
30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 30,89 31,89
7 Coeficiente de sobreexcavación
Ks
1,23
1,24
1,22
1,24
1,21 1,25 1,28 1,29 1,28 1,25 1,26 1,22
8 Metraje de barrenación
Mb
m
176
176
176
176
176
176
176
176
176
176
176
176
3
Metraje específico de barrenación
Mbe
m/m
1,72
1,68
1,69
1,64
1,67 1,61 1,60 1,55 1,59 1,62 1,62 1,64
9 Gasto de detonadores
Qdet
Unid
55
55
55
55
55
55
55
55
55
55
55
55
Gasto específco de detonadores
qdet
unid/m 20,37 20,00 19,78 19,50 19,43 19,37 19,78 19,30 19,64 19,50 19,71 20,00
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 12
Comportamiento estadístico de los indicadores de las voladuras experimentales.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Histograma de frecuencia del aprovechamiento del barreno.
Voladuras experimentales en el frente Ojo de Agua-Yagrumal
Aprovechamiento de los barrenos = 12*0,012*normal(x; 0,8458;
0,0223)
Histograma de frecuencia del área de laboreo
Histograma de frecuencia del coeficiente de sobreexcavación
Ärea de laboreo dela excavación = 12*0,346*normal(x; 32,115;
0,4679)
Coeficiente de sobreexcavación,Ks = 12*0,012*normal(x; 1,04;
0,0154)
4
3
2
1
0
0,810
0,822
0,834
0,846
0,858
3
2
1
0
0,870
5
4
Nº de observaciones
Nº de observaciones
Nº de observaciones
6
5
31,560
32,252
32,598
32,944
4
4
Nº de observaciones
5
3
2
1
1,89
1,96
2,03
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
1,04
1,06
1,07
Figura 3
Histograma de frecuencia de la longitud de avance
Longitud de avance = 12*0,042*normal(x; 2,8308; 0,0714)
5
3
2
1
0
1,03
6
4
3
2
1
0
0,0843
Consumo específico de SE
Figura 4
1,02
Coeficiente de sobreexcavación,Ks
Histograma de frecuencia de la rugosidad del contorno
Rugosidad del contorno,m = 12*0,0262*normal(x; 0,1503; 0,0505)
5
1,82
2
0
33,290
Nº de observaciones
Histograma de frecuencia del consumo específico de SE
Consumo específico de SE = 12*0,07*normal(x; 1,9075; 0,1093)
Nº de observaciones
31,906
Figura 2
1,75
3
Ärea de laboreo de la excavación,m2
Figura 1
1,68
4
1
Aprovechamiento de los barrenos
0
6
5
0,1105
0,1367
0,1628
0,1890
0,2152
2,700
2,784
2,826
2,868
Longitud de avance l a , m
Rugosidad del contorno,m
Figura 5
2,742
Figura 6
2,910
1,08
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 13
Registros fotográficos de los contorneados obtenidos con las voladuras en los emboquilles de los túneles.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Emboquille Serones-Ojo de Agua.
Figura 1. Registro fotográfico del contorneado con las voladuras experimentales en el
emboquille Serones –Ojo de Agua.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Emboquille Serones-Guaro.
Figura 2. Registro fotográfico del contorneado del túnel obtenido por voladuras
experimentales en el emboquille Serones-Guaro.
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Emboquille Manacal –Castellanos.
Figura 3.Registro fotográfico del contorneado alcanzado con voladuras experimentales
en emboquille Manacal-Castellanos
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 15
Parámetros de los cueles
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 1 Parámetros del cuele en cuña vertical para todas las litologias objeto de estudio
Nº
Litología
Trasvase , Mina
I.1
I.2
I.3
I.4
I.5
II.1
II.2
II.3
II.4
III.1
III.2
III.3
IV.1
IV.2
V.1
V.2
V.3
V.4
V.5
V.6
VI:1
VI.2
VI.3
Dunitas
Cromitas
Serpentinita.
Peridotito
Gabrodiabasa
Dunitas
Cromitas
Harzburgitas
Serpentinita
Porfirita andesititas
Tobas andesíticas
Areniscas tobáceas
Tobas
Aglomerados
Gabrodiabasa
Dibasa
Caliza Masiva
Caliza , blanco crema masiva
Serpentinita pardo -verdosa
Aleurolitas
Aleurolitas
Esquistos cloríticos
Calizas arcillosas
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Mercedita
Mercedita
Mercedita
Mercedita
Mercedita
Amores
Amores
Amores
Amores
El Cobre
El Cobre
El Cobre
Trasvase Caney –Gilbert
Trasvase Caney –Gilbert
Trasvase Este –Oeste
Trasvase Este-Oeste
Trasvase Este –Oeste
Trasvase Este –Oeste
Trasvase Este –Oeste
Trasvase Este-Oeste
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl
Trasvase Sabanalamar-Pozo Azúl
Parámetros del cuele en cuña
Teóricos
0,44
1,9096
3,8917
0,24
1,8377
4,3239
0,60
1,9096
4,4933
0,62
2,1858
5,1431
0,48
1,9709
4,6373
0,33
1,8747
4,4109
0,33
2,0298
4,7761
0,36
1,7063
4,0148
0,52
1,9269
4,5339
0,31
1,4130
3,3246
0,20
0,7700
1,8117
0,33
2,0692
4,8686
0,34
1,3556
3,1895
0,41
1,7600
4,1412
0,25
1,6114
3,7914
0,24
1,1471
2,6990
0,35
2,1915
5,1565
0,36
1,9851
4,6708
0,79
2,3981
5,6427
1,24
3,2380
7,6187
0,85
2,0252
4,7651
0,24
2,1535
5,0670
0,54
1,8390
4,3270
Prácticos
0,3202
0,1755
0,4338
0,4729
0,3450
0,2344
0,2383
0,2768
0,3760
0,2248
0,1443
0,2344
0,2573
0,3161
0,1791
0,1731
0,2555
0,2581
0,5691
0,8915
0,6153
0,1730
0,3897
�Anexos
Tesis Doctoral
ANEXO 16.
Procedimiento de cálculo de los impactos económicos de la investigación
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 1 Evaluación del impacto económico de la investigación por reducción de la sobreexcavación y
el sobrecosto en el sostenimiento de las excavaciones subterráneas.
Datos Iniciales
Mina
Amores
Datos iniciales
Símbolo
Valor UM
1.Cantidad total de barrenos
N
16 Unid
2.Cantidad de barrenos de contorno
N cont
8 Unid
3.Cantidad complementaria de barrenos de contorno
3 Unid
0,19
-204 Pesos
0,18
-
N contcomp
4.Relación cantidad complementaria /cantidad total
5.Costo de laboreo de 1m de excavación
6.Sobreexcavación
Expresiones de cálculo
Pb
Clab
P
Clab = Gbarr + Gc arg roc + Gc arg vol + Gvent + Gsost + Goop , pesos
Costo de laboreo en pesos
100 = Cbarr + Cc arg roc + Ccarvol + Cvent + Csost + Cotop
Costo de laboreo en %
Cbarr = (Gbarr / Clab ) *100 ; Cbarr = (Gc arg aroc / Clab ) *100
Costo de laboreo por operaciones en %
ΔCbarr = Cb * P, %
Incremento del costo de barrenación ,%
Cálculo del ahorro
ΔCahorro = Cc arg roc P + K 2Cs P − Cbarr Pb − K1Cc ar vol Pb ,%
Estructura de los costos de laboreo de la excavación por procesos tecnológicos.
Valor ,%
Procesos tecnológicos
Denominación
Rocas resistentes Amores
1.Barrenación
2.Carga y voladura
Cbarr
C c ar vo l
26
1,5
36
2
3.Carga de las rocas
Cc arg roc
25
40
4.Sostenimiento
Csost
Cotop
25
0
22,5
100
22
100
5.Otras operaciones
Total
Valor ,%
Coeficiente
K1
K2
ΔCbarr
Cbarr + ΔCbarr
Denominación
Costos en salario de carga y voladura de los barrenos
Costos en colocación de relleno del sostenimiento
Incremento del costo de barrenación
Rocas
resistentes
Amores
50-55
55
25
25
4,88
6,75
Costos de barrenación incrementados
30,88
42,75
Costo alcanzado en la carga de la roca
Ahorro por metro de excavación
18,25
32,80
Ccalcanzado
arg roc
ΔCahorro
ΔCahorro
%
Pesos
Costo de laboreo de 1m de excavación alcanzado,peso/m
Sostenimiento con Hormigón monolítico
Ahorro por la disminución de los costos de hormigón
Sostenimiento con Hormigón Gunitado
P1 P
Sostenimiento con bulones (anclas)
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
1,72
3,84
2,89
6,46
161,54
ΔChorm ,pesos
ΔChorm ,%
0,04
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 2 Evaluación del impacto económico de la investigación por reducción de la sobreexcavación y el
sobrecosto en el sostenimiento de las excavaciones subterráneas.
Trasvase Caney-Gilbert
Nº Datos iniciales
Símbolo
Valor
UM
1 Cantidad total de barrenos
N
56 Unid
2 Cantidad de barrenos de contorno
Nco
22 Unid
3 Cantidad complementaria de barrenos de contorno
Ncoc
3 Unid
4 Relación cantidad complementaria /cantidad total
Pb
0,05
-5 Costo de laboreo de 1m de excavación
Clab
690 pesos
6 Sobreexcavación
P
0,17
Expresiones de cálculo
Clab = Gbarr + Gc arg roc + Gc arg vol + Gvent + Gsost + Goop , pesos
Costo de laboreo en pesos
100 = Cbarr + Cc arg roc + Ccarvol + Cvent + Csost + Cotop
Costo de laboreo en %
Cbarr = (Gbarr / Clab ) *100 ; Cbarr = (Gc arg aroc / Clab ) *100
Costo de laboreo por operaciones en %
ΔCbarr = Cb * P, %
Incremento del costo de barrenación ,%
Ahoro
ΔCahorro = Cc arg roc P + K 2Cs P − Cbarr Pb − K1Cc ar vol Pb ,%
Estructura de los costos de laboreo de la excavación por procesos tecnológicos.
Valor ,%
Nº Procesos tecnológicos Denominación
Rocas resistentes Caney-Gilbert
1 Barrenación
Cbp
26
20
2 Carga y voladura
Ccvp
1,5
2
3 Carga de las rocas
Ccp
25
33
4 Sostenimiento
Csp
25
20
5 Otras operaciones
Coop
22,5
25
Total
100
100
Valor,%
Coeficientes de gastos
Denominación
Rocas resistentes Caney-Gilbert
K1
Gastos en salario de carga y voladura
50-55
55
K2
Gastos en relleno
25
25
Δcb
Gastos adicionales en barrenación
1,42
1,09
Cbp+ΔCb
Gastos de barrenación incrementados
27,42
21,09
Δccargap
21,00
27,72
Ahoro por metro de excavación
ΔC, en por ciento
2,54
4,54
Δc, en pesos
23,49
31,32
Costo de laboreo de 1m de excavación alcanzado,peso/m
658,68
Sostenimiento con Hormigón monolítico
Ahorro por la disminución de los gastos de hormigón
Δchorm,%
Δchorm,pesos
Sostenimiento con Hormigón Gunitado
P1
0,07
Δchormgunitado,%
4,07
Δchormgunitado,pesos/m
26,44
Sostenimiento con bulones (anclas)
ΔC Bulones,%
2,32
ΔC Bulones,pesos
15,06
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 3 Evaluación del impacto económico de la investigación por reducción de la sobreexcavación y el
sobrecosto en el sostenimiento de las excavaciones subterráneas.
Trasvase Este-Oeste.Tramo:Esperanza –En medio
Nº Datos iniciales
Símbolo
Valor
UM
1 Cantidad total de barrenos
N
55 Unid
2 Cantidad de barrenos de contorno
Nco
19 Unid
3 Cantidad complementaria de barrenos de contorno
Ncoc
3 Unid
4 Relación cantidad complementaria /cantidad total
Pb
0,05
-5 Costo de laboreo de 1m de excavación
Clab
926 pesos
6 Sobreexcavación
P
0,16
Expresiones de cálculo
Clab = Gbarr + Gc arg roc + Gc arg vol + Gvent + Gsost + Goop , pesos
Costo de laboreo en pesos
100 = Cbarr + Cc arg roc + Ccarvol + Cvent + Csost + Cotop
Costo de laboreo en %
Cbarr = (Gbarr / Clab ) *100 ; Cbarr = (Gc arg aroc / Clab ) *100
Costo de laboreo por operaciones en %
ΔCbarr = Cb * P, %
Incremento del costo de barrenación ,%
Ahoro
ΔCahorro = Cc arg roc P + K 2 Cs P − Cbarr Pb − K1Cc ar vol Pb ,%
Estructura de los costos de laboreo de la excavación por procesos tecnológicos.
Valor ,%
Nº Procesos tecnológicos Denominación
Rocas resistentes Esperanza –En medio
1 Barrenación
Cbp
26
20
2 Carga y voladura
Ccvp
1,5
2
3 Carga de las rocas
Ccp
25
33
4 Sostenimiento
Csp
25
20
5 Otras operaciones
Coop
22,5
25
Total
100
100
Valor,%
Coeficientes de gastos
Denominación
Rocas resistentes Esperanza –Enmedio
K1
Gastos en salario de carga y voladura
50-55
55
K2
Gastos en relleno
25
25
Δcb
Gastos adicionales en barrenación
1,42
1,09
Cbp+ΔCb
Gastos de barrenación incrementados
27,42
21,09
Δccargap
21,00
27,72
Ahoro por metro de excavación
ΔC, en por ciento
2,54
4,19
Δc, en pesos
23,49
38,79
Costo de laboreo de 1m de excavación alcanzado,peso/m
887,21
Sostenimiento con Hormigón monolítico
Ahorro por la disminución de los gastos de hormigón
Δchorm,%
Δchorm,pesos
Sostenimiento con Hormigón Gunitado
P1
0,07
Δchormgunitado,%
4,33
Δchormgunitado,pesos/m
40,11
Sostenimiento con bulones (anclas)
ΔC Bulones,%
2,58
ΔC Bulones,pesos
23,91
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 4 Evaluación del impacto económico de la investigación por reducción de la sobreexcavación y el
sobrecosto en el sostenimiento de las excavaciones subterráneas.
Trasvase Este-OesteTramo:Ojo de Agua-Serones
Nº Datos iniciales
Símbolo
Valor
UM
1 Cantidad total de barrenos
N
71 unid
2 Cantidad de barrenos de contorno
Nco
23 unid
3 Cantidad complementaria de barrenos de contorno
Ncoc
7 unid
4 Relación cantidad complementaria /cantidad total
Pb
0,10
-5 Costo de laboreo de 1m de excavación
Clab
926 pesos
6 Sobreexcavación
P
0,18
-
Clab = Gbarr + Gc arg roc + Gc arg vol + Gvent + Gsost + Goop , pesos
Costo de laboreo en pesos
100 = Cbarr + Cc arg roc + Ccarvol + Cvent + Csost + Cotop
Costo de laboreo en %
Cbarr = (Gbarr / Clab ) *100 ; Cbarr = (Gc arg aroc / Clab ) *100
Costo de laboreo por operaciones en %
ΔCbarr = Cb * P, %
Incremento del costo de barrenación ,%
ΔCahorro = Cc arg roc P + K 2Cs P − Cbarr Pb − K1Cc ar vol Pb ,%
Valor ,%
Nº Procesos tecnológicos Denominación Rocas resistentes
1 Barrenación
Cbp
2 Carga y voladura
Ccvp
3 Carga de las rocas
Ccp
4 Sostenimiento
Csp
5 Otras operaciones
Coop
Total
Coeficientes de gastos
Denominación
K1
Gastos en salario de carga y voladura
K2
Gastos en relleno
Δcb
Gastos adicionales en barrenación
Cbp+ΔCb
Gastos de barrenación incrementados
Δccargap
Ahoro por metro de excavación
ΔC, en por ciento
Δc, en pesos
Costo de laboreo de 1m de excavación alcanzado,peso/m
Sostenimiento con Hormigón monolítico
Ahorro por la disminución de los gastos de hormigón
Δchorm,%
Δchorm,pesos
Sostenimiento con Hormigón Gunitado
P1
Δchormgunitado,%
Δchormgunitado,pesos/m
Sostenimiento con bulones (anclas)
ΔC Bulones,%
ΔC Bulones,pesos
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Ojo de Agua-Serones
26
20
1,5
2
25
33
25
20
22,5
25
100
100
Valor,%
Ojo de Agua-Serones
50-55
25
2,56
28,56
20,50
1,86
17,18
0,55
0,25
1,97
21,97
27,06
3,97
36,75
889,25
0,07
3,69
34,14
1,94
17,93
�Anexos
Tesis Doctoral
Tabla 5 Evaluación del impacto económico de la investigación por reducción de la sobreexcavación y
el sobrecosto en el sostenimiento de las excavaciones subterráneas.
Trasvase Este-OesteTramo:Ojo de Agua-Yagrumal
Nº Datos iniciales
Símbolo
Valor
UM
1 Cantidad total de barrenos
N
67 unid
2 Cantidad de barrenos de contorno
Nco
21 unid
3 Cantidad complementaria de barrenos de contorno
Ncoc
5 unid
4 Relación cantidad complementaria /cantidad total
Pb
0,07
-5 Costo de laboreo de 1m de excavación
Clab
926 pesos
6 Sobreexcavación
P
0,18
-
Clab = Gbarr + Gc arg roc + Gc arg vol + Gvent + Gsost + Goop , pesos
Costo de laboreo en pesos
100 = Cbarr + Cc arg roc + Ccarvol + Cvent + Csost + Cotop
Costo de laboreo en %
Cbarr = (Gbarr / Clab ) *100 ; Cbarr = (Gc arg aroc / Clab ) *100
Costo de laboreo por operaciones en %
ΔCbarr = Cb * P, %
Incremento del costo de barrenación ,%
ΔCahorro = Cc arg roc P + K 2Cs P − Cbarr Pb − K1Cc ar vol Pb ,%
Nº Procesos tecnológicos
1
2
3
4
5
Barrenación
Carga y voladura
Carga de las rocas
Sostenimiento
Otras operaciones
Denominación
Valor ,%
Rocas resistentes
Ojo de Agua-Yagrumal.
26
20
1,5
2
25
33
25
20
22,5
25
100
100
Valor,%
Ojo de Agua-Yagrumal
Coeficientes de gastos
Cbp
Ccvp
Ccp
Csp
Coop
Total
Denominación
K1
K2
Δcb
Gastos en salario de carga y voladura
Gastos en relleno
Gastos adicionales en barrenación
50-55
25
2,56
0,55
0,25
1,49
Cbp+ΔCb
Gastos de barrenación incrementados
Δccargap
Ahoro por metro de excavación
ΔC, en por ciento
Δc, en pesos
Costo de laboreo de 1m de excavación alcanzado,peso/m
Sostenimiento con Hormigón monolítico
Ahorro por la disminución de los gastos de hormigón
Δchorm,%
Δchorm,pesos
Sostenimiento con Hormigón Gunitado
P1
Δchormgunitado,%
Δchormgunitado,pesos/m
Sostenimiento con bulones (anclas)
ΔC Bulones,%
ΔC Bulones,pesos
28,56
20,50
21,49
27,06
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
1,86
17,18
3,97
36,75
889,25
0,07
4,31
39,91
2,56
23,70
�Anexos
M.Sc.Gilberto Sargentón Romero.
Tesis Doctoral
�
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Tesis
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Criterios para el diseño de voladuras en el laboreo de excavaciones subterráneas
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Gilberto Sargentón Romero
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Editorial Digital Universitaria de Moa
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2008
Type
The nature or genre of the resource
Tesis doctoral
-
https://repoedum.ismm.edu.cu/files/original/713919e8afbee409af45fc277bef8e4c.pdf
08df5dc6947d63aece4e5c4312d7c910
PDF Text
Text
TESIS
Zonificación de riesgo por inundación de la
parroquia Olegario Villalobos del municipio
Maracaibo, estado – Zulia
Gerardo Antonio González Medina
�Página legal
Título de la obra: Zonificación de riesgo por inundación de la parroquia Olegario
Villalobos del municipio Maracaibo, estado – Zulia,70 pp.
Editorial Digital Universitaria de Moa, año.2015 -- ISBN:
1. Autor: Gerardo Antonio González Medina
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico ¨ Dr. Antonio Núñez
Jiménez¨
Edición: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Corrección: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización. Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Institución de los autores: ISMM ¨ Dr. Antonio Núñez Jiménez¨
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2015
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
La licencia completa puede consultarse en:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/legalcode
Editorial Digital Universitaria
Instituto Superior Minero Metalúrgico
Ave Calixto García Íñiguez # 75, Rpto Caribe Moa 83329, Holguín Cuba
e-mail: edum@ismm.edu.cu
Sitio Web: http://www.ismm.edu.cu/edum
�REPUBLICA DE CUBA
MINISTERIO DE EDUCACION SUPERIOR
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALURGICO
FACULTAD DE GEOLOGIA Y MINERIA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
Zonificación de riesgo por inundación de la parroquia Olegario Villalobos
del municipio Maracaibo, estado – Zulia.
Tesis presentada en opción al Título Académico de Máster en Geología
Maestría en Geología, Mención Geología Ambiental.
8va Edición
Autor: Licdo.: Gerardo Antonio González Medina
2014
I
�REPUBLICA DE CUBA
MINISTERIO DE EDUCACION SUPERIOR
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALURGICO
FACULTAD DE GEOLOGIA Y MINERIA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
Zonificación de riesgo por inundación de la parroquia Olegario Villalobos
del municipio Maracaibo, estado – Zulia.
Tesis presentada en opción al Título Académico de Máster en Geología
Maestría en Geología, Mención Geología Ambiental.
8va Edición
Autor: Licdo.: Gerardo Antonio González Medina
Tutor (es): Drc. Yuri Almaguer Carmenates
Msc Amalia Beatriz Riverón Zaldivar
Asesora: Msc.: Yanet Navarro
2014
II
�ÍNDICE
Pag.
RESUMEN…………………………………………………………………………….
vi
ABSTRACT…………………………………………………………………………...
vii
INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………….
1
CAPITULO I. BASAMENTO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN……………..
5
1.1. Riesgos naturales. Generalidades………………………………………
5
1.2. Investigaciones precedentes……………………………………………
7
1.3. Características físico geográficas del área de estudio………………
16
1.3.1. Ubicación geográfica………………………………………………
16
1.3.2. Hidrografía…………………………………………………………
17
1.3.3. Relieve………………………………………………………………
18
1.3.4. Condiciones Climatológicas………………………………………
18
1.4. Características geológicas regionales y locales………………………
20
1.4.1. Estratigrafía Regional……………………………………………….
1.5. Características Geomorfológicas, regionales y locales………………
CAPÍTULO II. METODOLOGÍA DEL DIÁNOSTICO DE INDICADORES DE
VULNERABILIDAD EN LA PARROQUIA OLEGARIO VILLALOBOS………….
20
25
26
2.1. Organización del trabajo…………………………………………………
26
2.2. Recolección de información primaria……………………………………
27
2.3. Análisis de los resultados …………………………………………………
28
2.4. Metodología para determinar la amenaza……………………………….
28
2.5. Evaluación de amenaza …………………………………………………..
29
2.6. Evaluación del grado de amenaza o peligrosidad………………………
30
2.7. Valoración de los indicadores de vulnerabilidad………………………..
33
2.8. Indicadores de vulnerabilidad…..…………………………………………
36
2.9. Valoración de los indicadores seleccionados……………………………
36
2.10. Metodología para evaluar la vulnerabilidad…………………………….
39
VIII
�2.11. Evaluación de vulnerabilidad…………………………………………….
40
2.12. Relación intensidad – probabilidad - amenaza………………………...
41
2.13. Evaluación cualitativa de riesgo…………………………………………
41
2.14. Evaluación de riesgo……………………………………………………...
42
Capítulo III. RIESGOS POR INUNDACIONES EN LA PARROQUIA
OLEGARIO VILLALOBOS…………………………………………………………
43
3.1.Rasgos geomorfológicos que condicionan las inundaciones del área
de estudio……………………………………………………………………………
43
3.2. Condiciones de vulnerabilidad del área de estudio…………………………
49
3.3. Indicadores de vulnerabilidad………………………………………………….
49
3.4. Evaluación de los riesgos por inundación implementando un sistema
de información geográfica…………………………………………………………… 51
Conclusiones…………………………………………………………………………
64
Recomendaciones……………………………………………………………………
65
Fuentes Consultadas………………………………………………………………
66
Anexos………………………………………………………………………………
70
IX
�ÍNDICE DE FIGURAS Y MAPAS
Pag.
Figura: 1.1: Croquis de la Parroquia Olegario Villalobos………………………
17
Figura: 1.2: Mapa Geológico de Maracaibo………………………………………
20
Mapa: 3.1: Rasgos Geomorfológico………………………………………………
44
Mapa: 3.2: Curvas de Nivel c/ 2 m………………………………………………
45
Mapa: 3.3: Red de Drenaje…………………………………………………………
46
Mapa: 3.4:Croquis Delimitado con el Área de Estudio de la Parroquia Olegario
Villalobos…………………………………………………………………
Mapa: 3.5: Área Delimitada y Zonas de Inundación……………………………
52
53
X
�ÍNDICE DE TABLAS
Pag.
Tabla: 1.1. Parámetros climáticos promedio de Maracaibo……………………..
19
Tabla: 2.1. Vulnerabilidad según las clases de pendientes……………………
34
Tabla: 2.2. Vulnerabilidad según el tipo de relieve……………………………….
34
Tabla: 2.3. Vulnerabilidad según la distancia a la red fluvial…………………….
35
Tabla: 2.4. Vulnerabilidad según tipo de suelos…………………………………
35
Tabla: 2.5. Vulnerabilidad según la densidad de la cobertura vegetal…………
36
Tabla: 2.6. Variables e indicadores de vulnerabilidad a inundaciones…………
36
Tabla: 2.7. Caracterización y valoración de los indicadores de vulnerabilidad
37
Tabla: 2.8.Valoración del indicador número de casas en zonas bajas o sobre
antiguos cauces………………………………………………………………………
37
Tabla: 2.9 Valoración del indicador % de viviendas construidas con materiales
resistentes………………………………………………………………
38
Tabla: 2.10.Ponderación de la variable conducción de agua potable y su
funcionalidad………………………………………………………………………… 38
…
Tabla: 2.11. Ponderación de la variable de estado de la red de drenaje……
38
Tabla: 2.12. Ponderación de la variable de funcionabilidad de las obras
hidráulicas con capacidad para eventos extremos……………………………….
39
XI
�ÍNDICE DE FOTOS
Pag.
Foto: 3.1: Etapa inicial del sector Cerros de Marín perteneciente a la
Parroquia Olegario Villalobos……………………………………………………………………
Foto: 3.2: Ubicaciones de 2 viviendas en la parte baja de la cañada con 08
metros en la parte más céntrica de la quebrada, de vista de infraestructura
en mal estado…………………………………………………………………….
Foto: 3.3: Infraestructura en inicio, ubicada en el centro de la quebrada…
Foto: 3.4: Observación de un canal de aguas superficiales ubicado a un
lado formación el milagro Villalobos…………………………………………
Foto:3.5: Observación de la parte inicial de formación El Milagro el cual
pertenece a la Parroquia Olegario Villalobos…………………………………
Foto: 3.6: Ubicación de un tablero eléctrico a un lado de la cañada………
Foto: 3.7: Aspectos importantes sobre riegos que existen en la zona de
estudio……………………………………………………………………………
…….
Foto: 3. 8: Ubicación de una cañada de aguas servidas correspondiente al
sector Cerros de Marín………………………………………………………
Foto: 3.9:Nivel de agua de la cañada en periodo de precipitación y
ubicación de tableros de electricidad a un lado de la misma…………………
47
48
48
49
49
51
55
55
56
Foto: 3.10: Caserío ubicado en la parte baja de la cañada…………………
56
Foto: 3.11: Cauce intermitente, zona de alto riesgo…………………………
57
Foto: 3.12: Ubicación de una vivienda en la orilla de la quebrada de aguas
servidas con incremento de desechos…………………………………………
Foto: 3.13: Cañada embaulada……………………………………
Foto: 3.14: Ubicación de una de las cañadas embauladas de aguas
58
58
59
servidas
Foto: 3.15: Cañada de aguas servidas pertenecientes al sector Cerros de
Marín ubicada en la Parroquia Olegario Villalobos…………………………
Foto: 3.16: Ubicación de una cañada de aguas servidas con desechos, con
evidencia antrópica………………………………………………………………
Foto: 3.17: Ubicación de una cañada intermitente de aguas servidas y
desechos sólidos dentro del lecho de la cañada……………………………
Foto: 3.18: Cañada intermitente con desechos sólidos, escombros sin
mantenimiento civil, perteneciente a la Parroquia Olegario Villalobos……
59
59
60
60
XII
�Foto: 3.19: Perteneciente a la Parroquia Olegario Villalobos el cual
presenta mantenimiento civil……………………………………………………
Foto: 3.20: Cañada seca con abundante vegetación, con mantenimiento
civil embaulada………………………………………………………………….
61
61
Foto: 3.21: Trabajos de embaulamiento perteneciente al sector Cerros de 62
Marín correspondiente a la parroquia Olegario Villalobos…………………
62
Foto: 3.22: Remoción de suelos para el posterior
embaulamiento
Foto: 3.23: Mantenimiento civil perteneciente al sector Cerros de Marín
correspondiente a la parroquia Olegario Villalobos……………………………
63
XIII
�INTRODUCCIÓN
Antecedentes del Problema
Los desastres son acontecimientos que tienen como escenario el ambiente natural
y afectan la vida del ser humano y su entorno, provocando pérdidas humanas y
materiales. El incremento de los mismos en el mundo y en América Latina no es un
hecho fortuito, se debe al crecimiento desproporcional de la población y con ello de
la desigualdad social, lo cual trae consigo el aumento en la intensidad de amenazas
naturales y antrópicas que incrementan sensiblemente la vulnerabilidad de la
sociedad y el ambiente. La vulnerabilidad de la sociedad ante las amenazas
naturales, aumenta por causas de orden económico, social y ambiental; siendo un
proceso que se construye progresivamente y se acumula a lo largo de los años,
además incluye peligros tecnológicos, biológicos y potenciales conflictos sociales.
Es por ello, que el estudio de la susceptibilidad, consiste en la mayor o menor
predisposición a que un evento ocurra sobre determinado espacio geográfico, lo
cual tiene su mayor relevancia en el ámbito urbano debido a la afectación directa
sobre la variable que determina la vulnerabilidad: la población. Por ello como punto
de partida de la presente investigación se encuentran las inundaciones que son
fenómenos naturales provocados por las precipitaciones, convertidos en peligro
cuando los espacios ocupados por las poblaciones abarcan las llanuras de
inundación.
Las inundaciones son consideradas uno de los fenómenos de mayor impacto en el
ámbito mundial, debido al efecto que producen en grandes extensiones territoriales
densamente pobladas. Domínguez (1999), define inundación como el proceso que
se produce cuando el gasto de una avenida generada en una cuenca supera la
capacidad del cauce, por lo que el exceso de agua escurre fuera del mismo hacia
las partes más bajas.
Las precipitaciones influyen en las propiedades del suelo y originan las
inundaciones, el estudio de las mismas es necesario por sus múltiples aplicaciones,
entre otras, para la estimación de avenidas, el cálculo y diseño de estructuras de
conservación de suelos y para conocer su influencia en las propiedades de los
suelos.
1
�En el concepto de precipitaciones se incluye todo tipo de agua que cae o se
deposita sobre la superficie terrestre, ya sea en forma líquida o sólida, y su estudio
es un tema necesario e imprescindible que requiere cada día un mayor desarrollo
y avance en las investigaciones de este campo para conocer realmente la influencia
y comportamiento de las mismas.
De las precipitaciones, su estudio y distribución espacio-temporal constituyen una
de las líneas de investigación en los estudios del ciclo hidrológico y del impacto
ambiental. Su importancia está enmarcada por el hecho de que son las lluvias la
principal fuente de alimentación de las aguas superficiales y subterráneas; y su
distribución espacio temporal es esencial para determinar hasta qué punto ejercen
influencia en las propiedades del suelo.
En la actualidad dentro de los problemas que afectan a las sociedades humanas
originados por fenómenos naturales, se destacan los desbordes por crecidas de los
ríos y la anegación de llanuras de inundación, representando estos eventos
situaciones un riesgo elevado, debido al elevado potencial destructivo.
De ahí surge la necesidad de elaborar mapas de zonificación de riesgo en áreas
donde pueda suscitarse este tipo de evento que afecten a la sociedad, para
sensibilizar a los órganos competentes respecto a la vulnerabilidad en la cual se
encuentra el territorio.
Los fenómenos naturales poseen la capacidad de provocar daños materiales y
humanos dependiendo de su intensidad, por la falta de conocimiento de sus efectos
por parte de las poblaciones; por tal razón la presente investigación se encuentra
enmarcada en la línea de Gestión de Riesgos cuyo propósito fundamental es
zonificar las áreas vulnerables correspondientes a la Parroquia Olegario Villalobos
mediante un mapa de zonificación de las áreas susceptibles a riesgos por
inundaciones, a fin de minimizar los efectos causados por estas.
Los riesgos naturales son derivados de los procesos morfogenéticos, los que se
forman a partir de la evolución de las formas de la superficie terrestre bajo la acción
de los procesos endógenos o exógenos. Nuestro país no escapa de esto por lo que
dado su morfología presenta diversas zonas propensas a ser afectadas por
procesos naturales y que generen algún tipo de desastre.
2
�En el territorio Venezolano se presentan muchos casos de peligro, tanto naturales
como antrópicos; los cuales traen consigo amenazas y dificultades para los seres
humanos, ejemplo de ello es la parroquia Olegario Villalobos, ubicada en el
municipio Maracaibo del estado Zulia, cuyo peligro potencial lo constituyen las
inundaciones originadas por el aumento del nivel freático que existe en esta zona y
los deslizamientos de arena de la Formación El Milagro, situación que se agrava en
periodos lluviosos, debido a la falta de acueductos para la disposición y tratamiento
de las aguas residuales en algunos de los sectores que conforman esta parroquia.
Por lo tanto, la intervención del hombre en los procesos de orden natural como el
desvío y relleno de los cauces de los canales de drenaje, la remoción de la capa
superficial y la modificación topográfica han ocasionado daños irreparables en la
comunidad. Por tal motivo en la presente investigación se evalúan los riesgos por
inundación de la parroquia Olegario Villalobos del municipio Maracaibo, Estado
Zulia.
Para resolver la problemática planteada se trazan los siguientes objetivos:
Objetivo general: Evaluar los riesgos por Inundaciones de la parroquia Olegario
Villalobos del municipio Maracaibo, estado Zulia para su utilización en los planes
de mitigación y/o prevención.
Objetivos específicos
Caracterizar los rasgos geomorfológicos que condicionan las inundaciones del
área.
Caracterizar las condiciones de vulnerabilidad del área de estudio.
Evaluar los niveles de riesgos a partir de análisis de factores implementando un
sistema de información geográfica.
Objeto: La parroquia Olegario Villalobos del municipio Maracaibo, Estado – Zulia.
Hipótesis: Si se conocen las características geológicas, geomorfológicas y las
condiciones de vulnerabilidad es posible evaluar los niveles de riesgos por
inundaciones en la parroquia Olegario Villalobos del municipio Maracaibo, estado
Zulia.
Fundamento metodológico:
Los aportes científicos de la presente investigación se logran a partir del
cumplimiento de los objetivos propuestos mediante el empleo de Métodos teóricos
como el análisis y síntesis de la información obtenida a partir de la búsqueda y
3
�revisión de la documentación y literatura especializada, el método Inductivo–
deductivo: que permite tras una primera etapa de observación, análisis y
clasificación de los hechos, postular una solución al problema, es decir mediante
diversas observaciones en el campo de las diferentes inundaciones ocurridas, se
obtienen conclusiones que resultan general para todos los eventos de la misma
clase. Y los métodos empíricos como las entrevistas y criterios de expertos para
comprobar la veracidad de las soluciones propuestas.
La zonificación de las áreas propensas a riesgos naturales se realiza a través del
diagnóstico, identificación, y evaluación de las posibles causas para la ocurrencia
del fenómeno de inundación, otorgando a la comunidad una herramienta que les
permita desarrollar un plan de contingencia y un soporte para los futuros proyectos
urbanísticos destinados a mejorar la calidad de vida de sus habitantes.
El presente trabajo de investigación emplea datos primarios y secundarios, unos
obtenidos directamente del sitio de estudio, mediante la observación y los segundos
son obtenidos de instituciones o investigadores que han trabajado en el área o
líneas de investigación.
Los datos mediante la observación del fenómeno, constituyen la investigación de
campo donde se estudian los rasgos geomorfológicos de la zona a estudiar,
mediante la descripción de los rasgos fisiográficos del municipio: cursos de agua
intermitentes como uno de los elementos involucrados y el clima utilizando la
clasificación de Koopen o de Holdrickse. De igual forma, se cuenta con datos
referentes al clima (climograma), dirección de los vientos, temperatura, humedad,
precipitación, evapotranspiración, radiación solar, entre otros, los cuales son
suministrados por la Alcaldía de Maracaibo y las estaciones hidrometereológicas
adyacentes, para poder cuantificar los posibles efectos del clima.
La investigación identifica las posibles variables que afectan la zona que surge de
la necesidad de elaborar un mapa de riesgos que refleje en su totalidad los riesgos
existentes en la región, donde se ubique de manera puntual, mediante símbolos,
todos los riesgos inventariados y registrados. De esta manera este estudio se
justifica desde el punto de vista técnico-preventivo porque obtiene información que
permite establecerlas medidas necesarias por parte de la población en cuanto a
estos peligros existentes en la región.
4
�CAPITULO I. BASAMENTO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN
Introducción.
El presente capitulo desarrolla los antecedentes de la investigación, las fuentes de
información que sustentan este estudio referente a mapas de riesgos y las bases
teóricas para mejorar los riesgos existentes. Los riesgos naturales representan un
elemento agresivo porque poseen la capacidad de provocar daños materiales y
humanos por su intensidad y por la falta de conocimiento de la población de sus
efectos. Por tal motivo el objetivo fundamental de la investigación es zonificar las
áreas vulnerables pertenecientes a la parroquia Olegario Villalobos a través de la
caracterización geológica – ambiental de las áreas susceptibles a riesgos por
inundación.
1.1. Riesgos naturales. Generalidades.
Los riesgos naturales se definen como la probabilidad de ocurrencia en un lugar o
momento determinado de un fenómeno natural potencialmente peligroso para la
comunidad y capaz de causar daños a las personas y sus bienes, de forma más
específica esto implica la vulnerabilidad y la alta peligrosidad dependiendo del
grado de frecuencia que esté presente y de su localización, que pueden generar
daños irreparables. La vulnerabilidad es la capacidad de respuesta de las
construcciones humanas a la activación de una amenaza y a su expansión, alude
a la población medida en número. Hoy en día la zonificación de riesgos naturales
es una herramienta que tiene incidencia en la planificación del territorio, tanto en
ámbitos urbanos como rurales. La generación de herramientas de cartografía
dirigidas al mapeo de las zonas con peligro de inundaciones, es una tarea de suma
importancia para el ordenamiento del territorio, pues permite que las comunidades
se asienten en lugares seguros a fin de preservar la vida y las propiedades. Debido
a que este tipo de peligro natural afecta a regiones muy diferentes en casi todo el
mundo, muchas comunidades se encuentran en áreas vulnerables lo que trae
consigo la pérdida de vidas humanas y costosos daños materiales. Por ello es
necesario ante eventos de inundación la existencia de un mapa que zonifique las
áreas de riesgos susceptibles de inundación, evaluados tanto cualitativa como
cuantitativamente que representen los factores de susceptibilidad y vulnerabilidad
a los que están expuestos.
5
�Ante la ocurrencia de eventos y procesos de naturaleza geológica, la participación
de profesionales de las ciencias de la tierra y actores de la comunidad permiten
establecer planes de educación ambiental y de prevención para minimizar la
magnitud del riesgo en un área con vista a la reducción de la vulnerabilidad y con
ello las pérdidas. Para ello se parte de conocer que los riesgos por inundaciones
están fuertemente vinculados a las condiciones atmosféricas, el cual aumenta con
el aumento de temporales, vientos, aires fríos o de calor, tornados y huracanes,
tempestades eléctricas, fuertes lluvias entre otros, así como en el caso de aludes,
grandes incendios forestales, sequías, incluyendo los deslizamientos de las laderas
asociados a cambios meteorológicos que traen como consecuencia inundaciones
en áreas de baja pendiente. Por tanto la cadena de actuaciones frente a los riesgos
naturales debe considerar las medidas de prevención, tanto estructural como no
estructural así como el papel de la predicción a corto, mediano y largo plazo.
No obstante en aras de reducir los riesgos y poder proponer un plan de medidas
que mitiguen los mismos, se deben conocer las principales características del
proceso natural que los origina, tales como tipos de inundaciones, factores que las
condicionan así como los métodos de estudios de las mismas.
Las inundaciones según la afectación que provocan el empuje de la corriente o la
energía liberada por las mismas se clasifican en repentinas o súbitas que se
producen generalmente en cuencas hidrográficas de fuertes pendientes por la
presencia de grandes cantidades de agua en muy corto tiempo. Son causadas por
fuertes lluvias, tormentas o huracanes, se desarrollan en minutos u horas, según la
intensidad y duración de la lluvia, la topografía, las condiciones del suelo y la
cobertura vegetal. Ocurren con pocas o ninguna señal de advertencia.
Estas inundaciones pueden arrastrar rocas, tumbar árboles, destruir edificios y
estructuras así como crear nuevos canales de escurrimiento. Los restos flotantes
que arrastra pueden acumularse en una obstrucción o represamiento, lo que
restringe el flujo y provoca inundaciones aguas arriba pero una vez que la corriente
rompe la represión, la inundación se produce aguas abajo. El otro tipo de
inundaciones son las lentas o progresivas que se producen sobre terrenos planos
que desaguan muy lentamente y cercanos a las riberas de los ríos o donde las
lluvias son frecuentes o torrenciales. Son típicas del comportamiento normal de los
6
�ríos, es decir, de su régimen de aguas, ya que es habitual que en un invierno
aumente la cantidad de agua e inunde los terrenos cercanos a la orilla.
Los asentamientos poblacionales pueden ser afectados por ambos tipos de
inundaciones, todo depende de la topografía de estas localidades.
Los factores condicionantes son intrínsecos del sistema, que caracterizan el
territorio sobre el que una amenaza puede actuar, entre los diferentes factores que
condicionan una inundación se encuentran:
Usos de suelo: la construcción informal muy cerca o dentro del cauce, lugares que
nunca antes se inundaban porque la sección hidráulica absorbe perfectamente el
caudal máximo comienzan a inundarse después de una severa impermeabilización
por urbanización aguas arriba.
Dimensiones de la cuenca: El tamaño y forma de una cuenca es función de las
condiciones geológicas del terreno. Existen cuencas de distintas extensiones y
cuanto mayor sea la superficie, mayor será el caudal que puede canalizarse y en
consecuencia la intensidad de la inundación que puede generar (FernándezLavado, 2006).
Pendiente: Es la inclinación del cauce y se obtiene de dividir la diferencia de cota
entre dos puntos, entre la longitud del cauce principal entre los puntos. Influye en
la energía cinética que una masa de agua puede llegar a alcanzar.
Red de drenaje: La erosión que puede generarse por la escorrentía superficial
produce canales, que tienden a juntarse en un solo curso de agua en dirección a la
desembocadura, pero pueden tener diversos patrones. La red de drenaje se
ordenada por jerarquía de los cauces, definida como ríos de primer orden, que no
tienen afluentes; los de segundo orden se forman al unirse los primer orden y así
sucesivamente.
1.2. Investigaciones precedentes.
En el mundo se han realizado investigaciones en la temática que enriquecen la
base teórico conceptual de la investigación donde algunas de ellas se exponen a
continuación:
Boscán J., (2013) manifiesta que a consecuencia del acelerado crecimiento que
han experimentado las ciudades en los últimos años, conllevan a ocupar de manera
7
�irracional y en condiciones muy precarias, espacios no aptos para asentamientos
humanos, construyendo infraestructura de cualquier tipo y en cualquier sitio, como
en las márgenes cercanas a los cauces de los ríos, quebradas (cañadas), bordes
de los taludes de las vertientes, áreas anegables o inundables, entre otros, sin
identificar las amenazas naturales existentes y con materiales no adecuados para
tal fin, lo que conlleva la modificación del entorno natural y el ambiente de tal forma
que ahora se ha vuelto una amenaza natural y antrópica. Asimismo, indica que los
factores incididos por el hombre combinado con los procesos naturales han
generado las condiciones necesarias para que se presenten los desastres, no como
eventos naturales, sino como eventos sociales disparados por fenómenos
naturales.
Canquiz, I y otros. (2013), realizan un mapa de vulnerabilidad hídrica de la
parroquia Cecilio Acosta, municipio Maracaibo estado Zulia, e indican que es una
de las muchas comunidades urbanas que han crecido sin planificación, edificando
de forma individual e improvisada viviendas, escuelas y en áreas no aptas para el
asentamiento tales como zonas bajas y en la mayoría de los casos en causes de
desagües naturales generando un deterioro progresivo del medio ambiente y de la
calidad de vida. Los autores proponen medidas para disminuir los problemas y
consecuencias que acarrean los sistemas de desagüe (cañadas) adyacentes a
zonas de vulnerabilidad hídrica. El mapa indica los niveles de riesgos según el
grado de vulnerabilidad e indican a la comunidad las consecuencias y el peligro que
acarrea vivir alrededor de las cañadas. De igual manera dan a conocer cómo actuar
antes, durante y después de un posible evento hidrometeorológico.
González Y y Borges E (2013), elaboraron un mapa de riesgos naturales de la
Parroquia San Rafael del Moján del municipio Mara del estado Zulia, donde se
muestra la información de los factores condicionantes de las zonas vulnerables y
de alto riesgo, basándose en trabajos precedentes. Así mismo la investigación
bibliográfica y las observaciones directas en el campo, permitieron definir la
temática de riesgos que han dado lugar a los desastres naturales como las
inundaciones del año 2010, considerándose este fenómeno el de mayor espectro
entre las localidades del sector de estudio. Mayoritariamente responden como
resultado de la influencia antrópica y las condiciones hidro-morfológicas propias del
lugar. Como resultado se elaboró el mapa de riesgos hídricos del municipio Mara
8
�del estado Zulia, mostrando las zonas vulnerables a varios tipos de riesgos,
predominando el factor natural en lo hídrico como el más influyente.
Chourio N y otros (2013), realizan un mapa zonificación de riesgos hídricos y
antrópicos del Sector Carlos Andrés Pérez 2, parroquia Santa Bárbara, Municipio
Colon, Estado Zulia, e identifican los factores condicionantes y desencadenantes
con vista a prever sus posibles daños a la comunidad.
Finol R y otros (2013), realizan un mapa de zonas vulnerables a inundaciones en el
Barrio Nectario Andrades Labarca, parroquia Idelfonso Vásquez, Municipio
Maracaibo, estado Zulia, identificando las zonas más propensas a sufrir pérdidas
materiales por inundaciones. Los resultados demostraron que la mayoría de los
habitantes de la comunidad botan desperdicios de manera inconsciente motivo por
el cual, podría provocarse inconvenientes en el ámbito geológico e inundaciones
como el único tipo de riesgo que se presenta.
Carreño, B y Peña, J. (2013) realizan la zonificación de riesgos hídricos en el Sector
El Lamedero, parroquia Mene de Mauroa, municipio Mauroa, estado Falcón, con
actividades dirigidas al diagnóstico comunitario que identifican las zonas
susceptibles a inundación, mediante la caracterización de los rasgos topográficos,
geológicos y geomorfológicos. Además se evaluaron causas que los producen,
identificando diversos factores como las pendientes del terreno, tipo de suelo y
vegetación, análisis climático y la acción antrópica presentes en el sector,
representando los datos obtenidos en mapas temáticos. Como resultado se logra
la zonificación de las áreas propensas a riesgos hídricos a través de la identificación
de los factores de susceptibilidad y vulnerabilidad y se establecieron niveles de
riesgos que indican su ponderación en alta, media, baja y muy baja
respectivamente.
Labrador, E y otros. (2013), realizaron el mapa de riesgos naturales y antrópicos en
La Isla San Carlos del municipio Insular Almirante Padilla del estado Zulia cuyo
objetivo principal fue elaborar mapa de riesgos antrópicos y naturales de la Isla de
San Carlos del municipio Insular Almirante Padilla en el estado Zulia; el tipo de
investigación es tecnológica; las técnicas utilizadas para la obtención de
información fue la observación directa, a través de la cual se pudo observar que la
sedimentación que se está produciendo en la isla es un proceso muy intenso
debido a la acción de las corrientes ejercidas en esta zona, produciéndose grandes
9
�cambios morfológicos. Los resultados obtenidos por medio de las observaciones
de campo y el análisis de imágenes satelitales de diferentes fechas así como de
mapas históricos, confirman que el proceso erosivo en la isla de San Carlos se
encuentra activo desde hace muchos años, persistiendo hasta la actualidad.
Finalmente se diseñó un mapa de riesgos naturales y antrópicos del área y volumen
de sedimentos erosionados a través del tiempo de la Isla de San Carlos del
municipio Insular Almirante Padilla en el estado Zulia, utilizando los softwares Surfer
8.0 y Didger 3.
Orozco L y otros, (2013). en su investigación sobre la Elaboración de un Mapa de
Riesgos Socio-Naturales en la Comunidad Playa Miami, Sector Puerto Caballo,
municipio Maracaibo, parroquia Idelfonso Vázquez, estado Zulia. Los riesgos socionaturales son causa de problemas ambientales en las áreas urbanas y áreas
rurales. En esta oportunidad, se estudian los riesgos socio-naturales de la localidad
de la comunidad de Puerto Caballo sector Playa Miami, ubicada en la parroquia
Idelfonso Vásquez, municipio Maracaibo del estado Zulia, la cual en tiempos de
lluvia se ve afectada por la inundación lo cual ocasiona una alteración en la vida
diaria de los habitantes. Para esta investigación se realiza un estudio donde se
delimitan y zonifican las áreas con alto y medio riesgo de inundación, que se
sustenta con el testimonio de los habitantes del sector.
Rodríguez, J. y Plata, J. (2013) en su investigación Mapa de Zonificación de
Riesgos Socio-Naturales del Sector Zona Nueva I. parroquia La Concepción,
municipio Jesús Enrique Lossada., estado – Zulia. El presente proyecto tiene como
objetivo general la creación de un mapa de zonificación de riesgos socio naturales
del Sector Zona Nueva I, la elaboración del proyecto se actualiza el plano del sector
el cual presentaba un cambio espacial producto del incremento de la población y
con ella aumentó la infraestructura del sector, la actualización del plano se realiza
con el fin de tomarlo como mapa base al momento de la creación del mapa de
zonificación de riesgos socio naturales. En el mapa de zonificación de riesgos la
problemática por escorrentía superficial fue identificada con color azul en las zonas
menos afectadas y en color rojo las zonas más afectadas.
Urdaneta, A y otros. (2013) su investigación Mapa de Zonificación de Riesgos
Hídricos en el Sector Lomas Linda de Puerto Caballo, parroquia Idelfonso Vásquez,
municipio Maracaibo del estado Zulia. El objetivo principal de dicho proyecto fue
10
�realizar un estudio planialtimétrico y un Mapa de Riesgos hídricos del sector Lomas
Linda de Puerto Caballo, tomando las coordenadas de la zona y delimitando cada
una de ellas según el rango de inundación, dicho mapa contribuye a dar respuesta
a los problemas que hoy día enfrentan, incentivar a la culminación de los canales
de desagües y al estudio de los terrenos y minimizar las inundaciones y
enfermedades dentro de la comunidad, todo esto contando con la ayuda de los
agentes gubernamentales Competente y la comunidad.
Camejo, F y otros (2011), Diagnóstico de Riesgos por Eventos Socio-Naturales en
el Barrio Cardonal Norte, Sector III, parroquia Idelfonso Vásquez, municipio
Maracaibo, estado Zulia. La presente investigación tuvo como desarrollo la
elaboración de los mapas de inventarios de fenómenos e indicativos de amenazas
en el barrio Cardonal Norte, Sector III, parroquia Idelfonso Vásquez, Municipio
Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. La metodología aplicada es descriptivaexploratoria no experimental debido a que no se provoca al fenómeno a estudiar,
en un área de gran extensión, en la cual se realizó un diagnóstico, la ejecución de
ensayos a las muestras de suelos obtenidas y estudio aplicados en el sector, que
permitió caracterizar los aspectos técnicos necesarios a implementar para
determinar las zonas críticas y así sus recomendaciones específicas.
Canadell A y otros, (2010) Elaboración del Mapa de Susceptibilidad de Riesgo en
el Conjunto Residencial El Bosque Sector Bajada del Río municipio Carvajal estado
Trujillo. El propósito de esta investigación fue la elaboración del mapa de
susceptibilidad de riesgo en el Conjunto Residencial el Bosque Sector Bajada del
Río Municipio Carvajal estado Trujillo. En esta investigación se diagnostican e
identifican las zonas de riegos asociadas a deslizamientos, inundaciones
eventuales, sismicidad y de carácter antrópico, la identificación de las zonas más
propensas a riesgos. En el mapa de susceptibilidad de riesgo se sectorizaron las
zonas vulnerables debido a los riesgos presentes con el fin de determinar los
agentes ya mencionados que podrían ocasionar situaciones de alta peligrosidad
para los habitantes de la zona, los cuales toman más fuerza al no crear cultura ante
esta gran problemática, esto es una tarea difícil debido a que este mismo año será
habitado el conjunto residencial antes mencionado, es importante destacar que
existen las maneras de evitar pérdidas humanas con el transcurrir del tiempo.
11
�Matheus, D y otros (2009). En su investigación, Gestión de Riesgos Naturales en
la Urbanización Las Lomas en la parroquia San Luis, municipio Valera - estado
Trujillo. Este proyecto se realizó con el propósito de elaborar un mapa de gestión
de riesgos naturales que ilustre toda la información de manera clara y explicativa
de los agentes físicos presentes en las zonas vulnerables y que pueden estar
propensos a ocurrir o lo que están previamente ocurriendo en la urbanización Las
Lomas en el municipio Valera del estado Trujillo, basándose en trabajos o estudios
que ya se han realizado en esta área. En ella se permite observar los rasgos
geomorfológicos y las formas del modelado, ocasionada por la continua actividad
de los movimientos tectónicos en la región de los Andes Venezolanos y la influencia
del factor antrópico. Este puede ser utilizado como recurso para tomar
precauciones ante un hecho que está latente a suceder.
Duarte, R y otros (2009), Mapa de Riesgos Socio – Naturales de la Población de
Monte Carmelo y sus Alrededores municipio Monte Carmelo estado Trujillo. Los
autores realizan un estudio de riesgo para identificar, caracterizar, clasificar, diseñar
y elaborar un mapa donde se identifiquen los tipos de riesgos que presenta la
población de Monte Carmelo y sus alrededores. Además, se pudo determinar el
efecto que tiene la degradación del medio ambiente, prestando principal atención
en la deforestación, acumulación de desechos sólidos en los márgenes y cauces
de los drenajes naturales, situación que trae como consecuencia la sedimentación
y obstrucción de los mismos, causando a su vez inundaciones y ocasionando
pérdidas socioeconómicas.
Artigas A y otros (2009). Mapa Inventario de Riesgos Naturales de la Zona Sur de
la Población Caujarao; estado Falcón. El propósito fundamental de este trabajo fue
elaborar un mapa inventario de riesgos naturales de la zona sur en la población
Caujarao, estado Falcón. De igual manera, se realizó un recorrido por todo el sector
para ubicar las áreas más afectadas, luego con todos los datos obtenidos en campo
se procesó la información, obteniendo como resultado el mapa inventario de riesgos
naturales en la población Caujarao estado Falcón, donde existen áreas que son
vulnerables a varios tipos de riesgos, predominando el factor natural tales como:
hídricos, deslizamientos y sísmicos, entre otro, como los más influyentes.
Contreras R y otros (2008). Mapa Inventario de Riesgos Naturales y Antrópicos en
la Población de Timotes, estado Mérida. El estudio de riesgos tiene como finalidad
12
�analizar las causas que han dado origen a los desastres naturales y evaluar las
amenazas presentes hoy en día, tales como: deslaves, inundaciones, remoción de
masas, pluviosidad, sismicidad y por último el riesgo de origen antrópico. Para de
esta manera disminuir y controlar dentro de lo posible los efectos de estos
fenómenos en la comunidad. Como resultado se elaboró un mapa de riesgos
específicamente de cada zona vulnerables a riesgos con el fin de determinar los
agentes antes mencionados que podrían generar situaciones de peligro en la
población de Timotes estado Mérida.
Acosta, J y otros, (2008) Mapa de Riesgo Antrópico de la parroquia Raúl Leoni, El
siguiente estudio tuvo como objetivo determinar las áreas susceptibles a riesgos
Antrópico correspondiente a la parroquia Raúl Leoni mediante un estudio de
evaluación y zonificación para cada una de las zonas propensas a riesgo para luego
identificarlas, caracterizarlas y clasificarlas mediante una investigación minuciosa y
detallada. Los riesgos de origen antrópicos en la parroquia Raúl Leoni se debe a la
poca atención que toman las autoridades en la fiscalización, prevención y control
de riesgo así como la falta de estudios realizados previamente a la sección de áreas
a urbanizase, ya que la única condición es la disponibilidad del terreno y en escala
menor pero no menos importante cuando se trata de construcciones individuales,
edificios o viviendas, ya que gran parte de las población no cuenta con las
herramientas necesarias ni con la asesoría técnica especializada para la
construcción de viviendas familiares, que garanticen la seguridad de la obra.
Acevedo, R y otros (2008), Zonificación de Riesgos Naturales y Antrópicos del
Sector Puerto Caballo, de la Parroquia Idelfonso Vásquez, municipio Maracaibo,
estado Zulia. Para lograr este objetivo fue necesario clasificar y diagnosticar los
riesgos, se identificaron los fenómenos naturales y antrópicos. Determinando el
efecto que tiene la degradación del medio ambiente, principalmente por la
deforestación, acumulación de desechos sólidos en los márgenes y cauces de los
drenajes naturales, que traen como consecuencia la sedimentación y obstrucción
de los mismos, causando inundaciones y ocasionando pérdidas socioeconómicas,
debido a la mala planificación urbana y la carencia de prevención alguna, que
disminuya la vulnerabilidad y los riesgos.
Briceño, A y otros (2008). Mapa de Riesgos Geológicos y Naturales de la Localidad
de Jajó y sus Alrededores. Este análisis indicó que las unidades encontradas están
13
�afectadas por procesos geomorfológicos tales como: Solifluxión, deslizamiento,
socavamiento basal de las vertientes, pendientes abruptas y empujes hidrostáticos,
factores que limitan la condición de estabilidad del área de estudio. Los riesgos
presentes en la zona de estudio toman más fuerza al no crear cultura ante esta gran
problemática, esto es una tarea difícil debido al aumento poblacional. Sin embargo
es importante destacar que existen ciertos aspectos sociales que pueden generar
o aumentar la vulnerabilidad.
Ruiz J, Terán Y, (2008). Mapa de Zonificación de Áreas Vulnerables a Riesgos
Naturales Caso Urbanización Josefina de Paz en el estado Trujillo. Este estudio
tuvo como propósito determinar las áreas vulnerables a riesgos y la vulnerabilidad
correspondiente a la parroquia Carvajal un estudio evaluado, zonificado cada uno
de las zonas propensas a riesgos, para luego clasificar los rasgos Intermitentes las
continuas aguas servidas dependiendo del grado del riesgo en alto, medio y bajo.
Posteriormente se evaluaron sucesos naturales y antrópicos mediante la
elaboración de un mapa inventario de zonas afectadas de forma resaltada ubicando
geográficamente los riesgos presentes en la parroquia Carvajal, se pudo bajo la
evaluación microscópica correspondiente a la zona de estudio la inestabilidad de la
población al construir su casa en zonas de altos riesgos en las partes céntricas de
las quebradas y al borde de la misma, por otra parte la intervención humana, la
acumulación de desechos sólidos el cual trae como consecuencia obstrucción del
drenaje de agua en el incremento del periodo de lluvia.
Curiel, E y otros (2008) Mapa de Vulnerabilidades Naturales y Antrópicas de la Zona
Norte de la Localidad de Caujarao, estado Falcón. El primordial objetivo de esta
investigación, es la elaboración de mapa de vulnerabilidad naturales y antrópica de
la zona norte de la localidad de Caujarao estado Falcón, donde se delimitan las
zonas de riesgo y puntualizando su magnitud. Por otra parte unos de los factores
de mayor incidente en la problemática del desarrollo de asentamientos en área no
aptas, haciéndose vulnerable a todo evento natural, igualmente en estas se
presentan drenaje de aguas servidas superficialmente por toda la zona, y grandes
cantidades de material de desechos aludiendo a un desarrollo de enfermedades.
Para el desarrollo de este trabajo se identificaron los sectores de la zona norte cuya
información de cada una de estas áreas fueron tomadas por cámaras fotográficas
14
�y filmadora de tal forma plasmar con exactitud los tipos de riesgos presentes en las
zonas.
Borges y otros (2003) en su trabajo Diagnostico y Zonificación de Riesgos Naturales
y Antrópicos en la parroquia Coquivacoa (municipio Maracaibo - estado, Zulia),
diagnostica y clasifica los riesgos en alto, medio, bajo, tomando en cuenta su
intensidad dependiendo de los fenómenos que se puedan presentar, así mismo, se
identificaron los distintos eventos naturales y los inducidos.
Amaya, y otros (2003) realizaron su trabajo de grado referente a Riesgos Naturales
y Antrópicos del municipio Mara, estado, Zulia, determina los riesgos naturales y
antrópicos presentes en municipio Mara del estado Zulia, ubicado entre las
coordenadas geográficas 10 45-11 07 de latitud norte y 72 48-71 55 de longitud
oeste en la parte nor-occidental de la región zuliana. El método aplicado para esta
investigación se basó en clasificar y zonificar los riesgos naturales mencionados
alto, medio, bajo para construir un mapa de inventario y diseñar un guión con el
objeto de realizar un video de las zonas más propensas a de riesgos en dicho
municipio dentro de los riesgos están los hídricos y los sísmicos, afectando a los
poblados debido a la inestabilidad de la de la zona de estudio.
En la investigación realizada por, Alcántara F, Araujo N, Barranco C (2001)
denominada, Riesgos Naturales del Sector La Vega Ejido, estado Mérida,
determinaron que la zona presenta un alto nivel de riesgos sísmicos debido a que
se encuentran en una traza de Falla de Boconó siendo esta una de las fallas más
activas de Venezuela. Estos autores plantearon distintas recomendaciones y
propuestas referentes a riesgos naturales y antrópicos.
Según Nuhfer y Moser (1997), la reducción de los riesgos naturales causados ya
sea por los agentes geológicos o por la acción antrópicas, podría llegar a ser lo más
costoso de los proyectos medio ambientales ya que el crecimiento poblacional ha
aumentado considerablemente en los últimos días, lo cual ha causado a los
habitantes a edificar viviendas en áreas vulnerables a riesgos naturales. Con
relación al aumento de riesgos el ministerio de energía y minas en el Léxico
Estratigráfico de Venezuela (1997) describe los suelos de Maracaibo como
arcilloso- arenoso por eso en un momento dado, a las condiciones climáticas
favorables para ello, puede producir el deslizamiento de los mismos. Debido a estas
consideraciones, cuando aumentan las precipitaciones, estos suelos semiáridos,
15
�que actualmente predominan en el perímetro de la ciudad la posibilidad de riesgo
aumenta debido a la inestabilidad de los suelos. Los riesgos naturales y antrópicos
son objetos importantes de investigación porque son un conjunto de procesos
erosivos originados por la degradación del relieve y sub - suelo producto de la
acción humana.
Así mismo Starkel. (1999), diferencia muy bien entre eventos normales y eventos
extremos desde el punto de vista meteorológico; para el primero de ellos denotó
algunas características claves. La frecuencia es anual por lo general no alcanza
una gran intensidad el proceso se adapta a las condiciones estables (clima) del
sistema por lo general no rompe las condiciones de equilibrio de las vertientes. En
contraste en evento extremo es el resultado de precipitaciones de una cantidad o
intensidad raramente experimentada, el extremo puede ser considerado bien en
términos de causas meteorológicas o de sus efectos geomorfológicos entre estos
defectos destacan los flujos de detritos o lodos, verdaderos movimientos de masas
que transportan a grandes velocidades volúmenes considerables de sólidos.
1.3. Características físico geográficas del área de estudio
1.3.1. Ubicación geográfica.
En el municipio Maracaibo los riegos traen consigo amenazas para los seres
humanos, como ocurre en la parroquia Olegario Villalobos perteneciente al estado
Zulia. Esta se encuentra entre las parroquias Coquivacoa al norte (Circunvalación
2), el Lago de Maracaibo al este, las parroquias Santa Lucía y Bolívar al sur (Av. 77
5 de Julio) y las parroquias Chiquinquirá y Juana de Ávila al oeste (Av. 15 Delicias).
Su ubicación astronómica está definida por las coordenadas: 10°40'33"N
71°36'21"O. Presenta una extensión de 14,5 km² de superficie, cuyo medio físico
representa uno de los principales problemas; como la topografía propia de las
zonas circundantes del Lago de Maracaibo, así como las inundaciones debidas al
aumento del nivel freático que existe en esa zona y otros eventos como los
deslizamientos de arena de la formación El Milagro.
Las principales arterias viales existentes en esta localidad cuentan con buen
asfaltado e iluminación; siendo estas vías de rápido acceso, así como las que se
encuentran en las urbanizaciones y sectores (barrios) conformando las vías
alternas a las principales, constituyendo calles y avenidas con buena iluminación y
señalamiento. (Figura 1.1).
16
�Figura. 1.1 Croquis de la Parroquia Olegario Villalobos
Fuente: http://Commons.Wikimedia.org/Wiki/File: Mapa _ Olegario.
PNG, Año 2012
1.3.2. Hidrografía.
En cuanto a la Hidrografía, la parroquia cuenta con la Cañada Zapara o Tarabas;
esta cañada nace en las inmediaciones de Grano de Oro desembocando en el Lago
de Maracaibo a la altura del monumento a la Marina (Mirador), en la Avenida El
Milagro, luego drena por algunos sectores de la parroquia Juana de Ávila hasta
llegar a los sectores Monte Claro, 18 de Octubre y Zapara, al que le debe su
nombre. Esta cañada estaba en proceso de limpieza a punto de finalizar, sin
embargo, en la calle 58 C (Sector 18 de Octubre), el aspecto es desfavorable. Por
otra parte se sigue vertiendo aguas negras al Lago de Maracaibo, presentando
además antecedentes de inundación o pérdidas. Su cuenca mide 1.284,93 ha, con
una pendiente variable entre 0% y 2% y drena las aguas de las parroquias:
Chiquinquirá, Juana de Ávila, Olegario Villalobos y desemboca en la parte sur-este
de la parroquia Coquivacoa al Lago de Maracaibo. La cañada Zapara atraviesa la
parroquia entre los sectores 19 de Abril y 18 de octubre, y desemboca en el límite
norte al lado del parque Mirador del Lago, además de ésta hay otras cañadas y
desagües menores como el que pasa al sur del sector San Martín.
17
�1.3.3. Relieve.
La topografía del área de estudio, se puede definir como un espacio homogéneo,
aunque geomorfológicamente variado, en donde el 63.9% del espacio continental
lo constituyen áreas planas y el 16.8% restantes, superficies transaccionales
alternas de áreas onduladas y planas, debido en gran parte a su formación
geológica de origen aluvial, situada en la planicie de Maracaibo con pequeñas
alturas que alcanzan los 50 m., aproximadamente (Sector de El Milagro, San José
de los Altos), a la vez que pertenece en gran parte a la depresión del Lago de
Maracaibo (área de influencia Lacustre), como es el caso de las siguientes
parroquias: Coquivacoa, Olegario Villalobos, Juana de Ávila e Idelfonso Vásquez.
Es plana en toda su extensión, pero ondulada en la zona este franco, en donde
colinda con el Lago de Maracaibo, debido a las características geológicas aluviales.
Los suelos se han generado sobre materiales aluviales de origen lacustre, con buen
drenaje y en parte excesivo. Los horizontes superiores son de textura media, con
baja fertilidad. La mayor parte del relieve que presenta esta parroquia, corresponde
a una meseta llana, sobre todo hacia el oeste, en el este de la parroquia cerca de
la costa hay colinas bajas en los sectores La Virginia, Creole y Cerros de Marín, en
este último aflora la formación El Milagro de edad Pleistoceno, justo a la salida de
la Av. 5 de Julio. Las costas que se observan luego del acantilado son producto
de relleno como por ejemplo el sector Cotorrera.
1.3.4. Condiciones Climatológicas.
El clima es semiárido; su temperatura se mantiene continuamente alta, con un
promedio de 28 °C. La precipitación media anual es de 500-900 mm. La distribución
de la misma es irregular y torrencial, lo que acarrea consecuencias de erosión
laminar y formación de cárcavas. La evapotranspiración excede a las lluvias,
definiendo anualmente un período seco de cinco meses y dos períodos lluviosos:
mayo y octubre. Es una de las ciudades de Venezuela donde se registran las
mayores temperaturas: posee un clima cálido, solo atenuado por la influencia
moderadora del lago, desde donde entran los vientos alisios. El promedio de
temperatura de registros históricos es de 28,1 °C.
18
�Tabla 1.1 Parámetros climáticos promedio de Maracaibo
Temperatura
Temperatura
diaria
máxima °C
(°F)
Temperatura
diaria mínima
°C (°F)
Precipitación
total mm
(pulg)
ene
feb
mar
abr
may
jun
jul
ago
sep
oct
nov
dic
Total
31
31
32
32
31
32
32
33
32
31
31
31
32
(89)
(89)
(90)
(90)
(89)
(91)
(91)
(92)
(90)
(88)
(89)
(88)
(90)
23
23
25
25
25
25
26
25
24
24
24
23
25
(74)
(75)
(77)
(78)
(78)
(78)
(79)
(78)
(78)
(76)
(76)
(75)
(77)
5
5
5
30
60
50
20
50
70
110
50
20
510
(0.2)
(0.2)
(0.2)
(1,5)
(2,6)
(2,2)
(1,0)
(2,1)
(3,0)
(4,7)
(2,2)
(0,8)
(20,3)
Fuente: www.monografias.com 2010
En el pasado, el clima de la ciudad, así como en toda la costa del Lago de
Maracaibo, era insalubre debido a la combinación de altas temperaturas con alta
humedad, siendo la zona un importante criadero de plagas de mosquitos. En la
actualidad, los efectos de la urbanización y el control de plagas han sido
erradicados este mal.
Presenta una formación vegetal correspondiente al bosque muy seco tropical,
encontrándose muy poca representación del bosque primario o natural, ya que ha
sido eliminado para dar paso a las expansiones urbanas.
La parroquia cuenta con una población estimada de 83.337 habitantes,
principalmente en los edificios y complejos habitacionales de los sectores Tierra
Negra, San Benito, Zapara, Bella Vista y Las Mercedes, las avenidas El Milagro y
Bella Vista concentran la mayor cantidad de edificios de hasta 20 pisos, incluyendo
el edificio más alto de Maracaibo en la Av. 5 de Julio con Av. 3 G. También hay
barrios populares de viviendas humildes y urbanizaciones de quintas y villas como
La Lago, La Virginia y La Creole. La parroquia Olegario Villalobos tiene una
densidad de población de 6.161,17 habitantes por km², lo cual es el resultado de la
división del número total de habitantes entre la superficie.
1.4. Características geológicas regionales y locales
Para los alcances de la presente investigación, orientada hacia la zonificación de
riesgo por inundación de la parroquia Olegario Villalobos del municipio Maracaibo,
19
�estado – Zulia, se han estudiado detalladamente las unidades paleógenas y
neógenas que conforman la geología regional del sector de Maracaibo. (Figura 1.2)
1.4.1. Estratigrafía Regional
La descripción estratigráfica regional está sustentada por las unidades
litoestratigráficas que se encuentran en las periferias del municipio Maracaibo y que
suprayacen a las formaciones del Eoceno, las cuales se describen a continuación:
Figura 1.2 Mapa Geológico de Maracaibo
Fuente: N, Liseth y S, Marvin, Modificado por G. González 2014
Formación Icotea (Oligoceno)
Una activa y prolongada erosión del Eoceno superior elimino una espesa sección
eocena y continuó sobre grandes extensiones en la zona noreste de la cuenca de
Maracaibo. Como representante del Oligoceno se encuentra en la cuenca la
Formación Icotea, la cual es discordante tanto sobre el Eoceno truncado, como por
debajo de la arena de Santa Bárbara de la formación La Rosa. La localidad tipo de
la formación Icotea fue designada por Haas y Hubman (1937), en el sinclinal de
Icotea, a lo largo de la costa oriental del lago en el estado Zulia.
Litológicamente consiste de limolitas y arcillitas duras, macizas, típicamente de
color blanco a gris claro, pero localmente abigarradas en verde claro, amarillo o rojo
parduzco, ocasionalmente carbonáceas. En el lado oeste del Lago de Maracaibo
contiene además de capas de areniscas verdes o grises, y pasa gradualmente a la
parte basal del Grupo El Fausto.
20
�Algunos autores atribuyen a la formación Icotea un origen eólico con sedimentación
subsiguiente en pantanos y lagunas, el espesor de dicha unidad es mayor en las
áreas deprimidas siendo más delgado o ausente en las zonas elevadas de la
superficie erosional pre-miocena. Se conoce un máximo de 180 m en el Sinclinal
de Icotea en el Distrito Urdaneta.
Formación La Rosa (Mioceno Temprano)
El comienzo de la sedimentación miocena en la Cuenca de Maracaibo se
caracteriza por una transgresión marina de considerable extensión territorial dentro
de los límites del Lago, pero de duración relativamente corta. La base de la
transgresión de la formación La Rosa está representada por un Intervalo arenoso
conocido como Miembro Santa Bárbara. Por encima se encuentra el Miembro
Lutitas de La Rosa, que marcan la extensión máxima de la transgresión (Zambrano
et.al. 1972). La localidad tipo está en el Campo de La Rosa en el lado este del Lago
de Maracaibo, área de Cabimas, y su nombre fue introducido formalmente por
Hedberg y Sass (1937).
En la sección tipo, la litología consiste en su mayor parte de lutitas arcillosas,
verdosas, más o menos fosilíferas, con una cantidad subordinada de capas de
areniscas e intercalación de areniscas y lutitas. En el lado oeste del lago la
formación consiste casi completamente de lutitas arcillosas, verdosas y fosilíferas,
con una pequeña cantidad de areniscas. Considerada en conjunto, la formación La
Rosa es de ambiente marino oscilante y de poca profundidad. El espesor de dicha
unidad en el área tipo es de 180 – 250 m, y alcanza su espesor máximo en el
Sinclinal de Icotea, situado a 4 km. al norte del Campo Cabimas. En el Alto del
Pueblo Viejo está ausente probablemente por no haberse sedimentado. Los
espesores variables de esta formación reflejan su sedimentación sobre una
superficie erosionada irregular. A la sedimentación de la formación La Rosa siguió
la de los clásticos no marinos del Miembro Lagunillas Inferior identificado
principalmente en el margen oriental de la cuenca.
Formación Lagunillas (Mioceno Medio)
Sobre la formación La Rosa en forma transicional y localmente interdigitada se
sedimentó la formación Lagunillas, de la Cuenca de Maracaibo. La formación
Lagunillas es una unidad del subsuelo del lago de Maracaibo, cuya área tipo es el
21
�Campo petrolífero Lagunillas. Sutton (1946) consideró que la formación es el
resultado de sedimentación en ambientes de cambios rápidos de aguas salobres a
marinas y de nuevo a aguas dulces. Se compone principalmente de una
intercalación de lutitas, arcillitas, arenas, areniscas mal consolidadas y algunos
lignitos. Esta formación se depositó de manera concordante y transicional sobre la
formación La Rosa infrayacente, y lateralmente pasa a formaciones de ambiente
más continental.
Sutton (1946), dividió la formación Lagunillas en tres miembros: la parte inferior fue
denominada Miembro Lagunillas Inferior, el cual contiene arenas petrolíferas
importantes intercaladas con arcillas y lutitas carbonosas abigarradas, cuya base
se coloca donde aparecen las primeras faunas marinas de la formación La Rosa, y
el tope se coloca en la base de las lutitas del miembro Laguna suprayacente. El
miembro Laguna contiene lutitas grises fosilíferas y lutitas arenosas que
representan una breve incursión de aguas marinas normales. La mitad superior se
denomina Miembro Bachaquero y se compone de intercalaciones de arcillas, lutitas
arenosas y areniscas pobremente consolidadas. El ambiente de Bachaquero es
marino en la base pasando en forma transicional a un ambiente más continental en
el tope. El porcentaje de areniscas aumenta hacia el tope y son localmente
petrolíferas en las áreas de Lagunillas y Bachaquero. El espesor de la formación
Lagunillas es variable. En forma general se hace mayor en dirección oeste; en los
campos de Tía Juana y Urdaneta presenta 450 y 900 m respectivamente. Algunas
de las fallas del eoceno orientadas norte-sur continuaron activas durante el mioceno
y obviamente tuvieron efecto notable en la migración y acumulación de
hidrocarburo.
Formación Isnotú (Mioceno Medio a Tardío)
La formación Isnotú constituye la unidad intermedia del Grupo Guayabo,
(formaciones Palmar, Isnotú y Betijoque), se reconoce en la parte suroccidental y
suroriental de la Cuenca de Maracaibo. La secuencia del ambiente sedimentario
continental exhibe gran variedad lateral y a veces es imposible separar
definitivamente las unidades componentes.
La formación Isnotú fue definida por Sutton (1946) con localidad tipo en las
cercanías del pueblo Isnotú en el Estado Trujillo. Esta unidad se caracteriza por la
intercalación de arcillas y areniscas, con cantidades subordinadas de arcillas
22
�laminares, carbón y conglomerados. Las arcillas, que constituyen cerca del 65% de
la formación, son macizas, localmente arenosas y de color gris claro, algunas son
carbonosas y contienen restos de plantas. Las areniscas se presentan en capas
de
2
a
3 m,
de color gris claro a blancas, de grano fino a finalmente
conglomeráticas, localmente micáceas y con rizaduras; dentro de las areniscas es
común encontrar pelotillas de arcilla blanca. Carece de fósiles marinos, pero
contiene restos de plantas. Su edad se deduce por correlaciones laterales. Salvador
(1961) indicó que el ambiente de sedimentación es fluvial, y Florillo (1976) opina
que dicha formación es el resultado de la sedimentación de abanicos aluviales y
ríos trenzados, controlada por variaciones climáticas y por movimientos tectónicos
de levantamiento andino. La formación se extiende a lo largo de la parte occidental
del estado Zulia, entre la Sierra de Perijá y el Lago de Maracaibo, desde la región
de Colon al sur hasta la de Páez. Durante el Mioceno, inició el lento hundimiento
de la cuenca de Lago de Maracaibo que se rellenó gradualmente de sedimentos.
Formación La Villa (Mioceno Medio - Tardío)
Consiste principalmente de arcillitas rojizas, grisáceas, gris verdoso, moteadas,
areniscas de grano fino a medio, mal escogida, localmente conglomeráticas de
color
gris
a
amarillo
claro,
regularmente
moteadas
en
rojo
púrpura.
Ocasionalmente, se encuentran lutitas carbonáceas y vetas de lignito. Hacia el tope
se encuentran vetas de conglomerado laterítico. La formación La Villa yace
concordantemente y transicionalmente sobre la formación los Ranchos. En el tope,
aparece en discordancia angular local, bajo la formación El Milagro. El léxico
estratigráfico de Venezuela (1997) menciona que no contiene fósiles, salvo formas
retrabajadas del eoceno y cretácico.
Formación Onia. Informal (Plioceno - Pleistoceno)
Hedberg y Sass (1937) aplicaron el término “Capas de Onia” a sedimentos jóvenes
de carácter no marino en las partes sur y central de la Cuenca del Lago de
Maracaibo. El nombre proviene del Río Onia, tributario del Río Escalante en el
estado Mérida. Manger (1938) describió una sección en el pozo La Rita, a 2 km. De
la población de La Rita, en la Costa Oriental del Lago, que Young (1956) recomendó
como sección tipo. En el citado pozo se encuentran areniscas y limolitas gris
verdoso de grano Grueso a fino, arcillosas, micáceas y friables, con un conjunto
detrítico de minerales pesados metamórficos característicos de las “Capas de
23
�Onia”. Las limolitas contienen localmente capas calcáreas delgadas de color
amarillo. Young (1960) hallo restos de peces y escasos gasterópodos en la
formación Onia. El espesor de la formación varía normalmente entre 1220 y 95 m.
El contacto inferior en la parte occidental del Lago es concordante y transicional
con la formación La Villa. Existen dudas sobre su correlación a través de la Cuenca
de Maracaibo.
Formación El Milagro (Plioceno-Pleistoceno)
Está expuesta en afloramientos sobre el Arco de Maracaibo, con localidad tipo en
el barrio El Milagro en la ciudad de Maracaibo, donde se puede estudiar en los
acantilados occidentales de la avenida de su nombre a lo largo de la costa del Lago;
la unidad se conoce también en la Costa Oriental del Lago de Maracaibo del estado
Zulia. Litológicamente está constituida de facies arenosas con notables niveles de
ferrolita y lechos arcillosos o ferruginosos con madera silicificada. Un marcado
paleosuelo ferruginoso separa las facies arenosas de facies arcillosas de colores
verdosos. El ambiente de sedimentación de la unidad es fluvio-deltaico y lacustre
marginal (Kerez y San Juan, 1964), ubicado a una distancia considerable de la
fuente de sedimentos (Sutton, 1946). El espesor de la formación El Milagro sobre
el centro del Arco de Maracaibo varía de 0 a 35 m; aumenta rápidamente hacia el
sur alcanzando unos 150 m en el pozo Regional -1, unos 10 km, al suroeste de
Maracaibo (Graf, 1969). En el subsuelo del Lago el espesor se desconoce.
La formación El Milagro de edad Pleistoceno aflora en el sector con un espesor
aproximado de 7,32 m. Esta unidad consiste de paleosuelo lateríticos bien
cementados, que aparecen interestratificados de base a tope. Suprayace en
contacto cóncavo con areniscas de grano medio de color morado que presentan
internamente nódulos y tallos silicificados. Esta litofacie yace bajo arenisca gris
claro meteorizada superficialmente. Infrayacente a ella se localizan litofacies arcilloarenosa de color gris que gradan lateralmente a una arenisca de granos medio,
micácea, con estratificación y laminación cruzada. Hacia la base se observa una
arcilla rosada que contiene nódulos ferruginosos indicativos de intervalos de no
sedimentación, además de un horizonte de yeso que evidencia la presencia de
condiciones litorales. En cuanto al contenido paleontológico la unidad localmente
es estéril, observándose solamente restos de tallos silicificados.
“Graf (1969), correlaciona la formación El Milagro en su parte
24
�superior con la formación Zazárida además de las formaciones
Carvajal y Necesidad en la Serranía de Trujillo”.
En los sectores Primero de Mayo y El Milagro la unidad exhibe estructuras
diagenéticas (nódulo) que varían de tamaño en el estudio lateral de campo; son
indicativas de procesos de precipitaciones en la cuenca. Lateralmente hay cambio
de salinidad y acuñamiento. De acuerdo a estos elementos geológicos la unidad
designada El Milagro presenta un ambiente de formación fluvial a lacustre marginal.
De acuerdo a Graf (1969), los sedimentos se depositaron en un amplio plano
costero y de poco relieve y estuvieron expuestos a la meteorización y anegamiento
durante el cuaternario.
1.5. Características Geomorfológicas, regionales y locales.
Geomorfológicamente, la parroquia, se encuentra emplazada en barrancos
escarpados a lo largo de la costa, como por ejemplo el barrio Cerros de Marín, al
noroeste del lago de Maracaibo, con una topografía muy accidentada que evidencia
bad lands de color marrón rojizo, rebajados y cortados por los trabajos de
urbanismos. Así mismo, la evapotranspiración en la zona excede a la precipitación,
lo que define un largo período seco y dos períodos lluviosos al año, además está
influenciada por los vientos alisios del Noreste y por una alta insolación promedio.
Teniendo una precipitación media anual de 529,8 mm, pudiendo adjudicársele un
clima semiseco, debido a que los periodos de humedad no sobrepasan los tres
meses los cuales son mayo (70,3 mm), octubre (123,0 mm) y noviembre (75,5 mm).
En consecuencia, el periodo húmedo es relativamente corto, con tan solo un 50 %
de pluviosidad, con un periodo seco largo, que ocupa, casi todo el año. La
vegetación primaria la constituye el bosque muy seco tropical, formado por maleza
desértica tropical, monte espinoso tropical y cardonales o matorral espinoso.
25
�CAPÍTULO II. METODOLOGÍA DEL DIÁNOSTICO DE INDICADORES DE
VULNERABILIDAD EN LA PARROQUIA OLEGARIO VILLALOBOS
Introducción.
La evaluación del riesgo implica utilizar en forma sistemática la información
disponible para determinar la posibilidad de que ocurran determinados sucesos y
la magnitud de sus posibles consecuencias. Este proceso abarca identificar la
naturaleza, ubicación, intensidad y probabilidad de una amenaza; determinar la
existencia y el grado de vulnerabilidad y exposición a esas amenazas; definir las
capacidades y los recursos de que se dispone para enfrentar o manejar las
amenazas y determinar el grado de riesgo aceptable. En este capítulo se exponen
las actividades que se realizan para la zonificación de las áreas inundables, donde
se identificó y se estableció en campo las zonas de riesgos por inundación, las
cuales fueron plasmadas sobre el mapa de la Parroquia Olegario Villalobos del
municipio Maracaibo, estado Zulia.
2.1. Organización del trabajo.
El estudio se organizó en una serie de fases en las que se realizaron varias
actividades preparatorias para la recopilación, análisis e interpretación de la
información.
En la fase de recolección de información secundaria se consideró la presentación
del estudio a la Corporación Municipal en este caso Parroquia Olegario Villalobos
del municipio Maracaibo, estado Zulia.
Este primer acercamiento sirvió para iniciar una fase de recolección de información
de las diferentes comunidades, seleccionar los participantes para los talleres a
desarrollar posteriormente e iniciar un primer contacto con técnicos de las
diferentes instituciones presentes en la zona.
Se inicia la elaboración de la cartografía base para los análisis de amenazas y de
la vulnerabilidad, tales como:
Mapas de ubicación del área, hojas cartográficas 1:50.000 del IGN.
TIN (Trianguled Irregular Network) que es una estructura de datos
vectoriales formados por una red de triángulos irregulares interconectados.
26
�En cada vértice esta la información de posición y cota x, y, z. Con el TIN se
presenta una estructura en 3D del terreno muy semejante a la realidad.
MED (Modelo de elevación del terreno) es una estructura de datos raster que
al igual que el TIN representa una variable en la cota Z; normalmente suele
ser la elevación (Modelo de elevación).
Mapas temáticos de: suelo, uso del suelo, capacidad de uso, pendientes,
microcuencas, mapa de comunidades.
Los mapas obtenidos con la cartografía indican las zonas expuestas que podrían
verse afectadas por las inundaciones o sea los bienes vulnerables incluyendo
viviendas y todos los caminos utilizados en zonas pobladas debido a las graves
consecuencias sociales y económicas que traen consigo. Ello se debe a que los
efectos de las inundaciones dependen en gran medida de crecidas de ríos
provocadas por las precipitaciones.
2.2. Recolección de información primaria
En esta fase se utilizan una serie de métodos y técnicas para obtener la información
requerida, algunas de estas herramientas fueron los talleres y ejercicios grupales
que constituyeron un apoyo muy importante y significativo al momento de la
recolección de la información.
Durante el estudio se desarrollaron seis talleres; cabe destacar que por el tamaño
del área se determina realizar una división de microcuencas en parte alta, media y
baja para desarrollar los talleres y obtener una mayor presencia de los informantes
clave, ya que los sitios quedan muy retirados además de que el transporte en la
zona no es muy frecuente.
El objetivo principal de los primeros tres talleres desarrollados fue la recopilación
de información de la comunidad, a través de una encuesta que recopila toda la
información relevante de la comunidad y que sirve para el análisis de la
vulnerabilidad en la zona, además de que se emplean los talleres para educar a la
población e instruirla sobre los conceptos básicos de desastres, la importancia del
proceso participativo para la reducción del riesgo y la identificación participativa de
las amenazas en la zona. Los talleres también siguen como objetivo principal la
elaboración de los mapas de riesgo comunitario mediante el mapeo participativo
que constituye una modalidad de registro gráfico, representando los diferentes
27
�componentes del área de estudio, su lugar de ubicación espacio temporal y su
descripción, así como la documentación de las percepción que los pobladores
tienen sobre el estado de los recursos, su distribución y manejo.
2.3. Análisis de los resultados
Esta fase se realiza a partir de los siguientes aspectos:
Determinación de la vulnerabilidad global para deslizamientos e
inundaciones, mediante talleres y dinámica participativa, encuestas, que
permiten identificar los indicadores biofísicos y socioeconómicos.
Definición de las áreas críticas para inundaciones.
Identificación de las amenazas mediante el mapeo comunitario
participativo.
Definición del riesgo por inundaciones en la microcuenca a través de la
integración de la vulnerabilidad global a las áreas críticas, utilizando para
ello el SIG como herramienta de análisis.
Prioridad de las zonas con mayor riesgo (inundaciones) y propuesta de
lineamientos y acciones concretas para la prevención de desastres.
2.4. Metodología para determinar la amenaza
Con la ayuda de la herramienta de Sistema de Información Geográfica (SIG) se
obtiene el mapa de amenazas que son la forma usual de presentar las amenazas
relacionadas
con
inundaciones.
Las
zonas
propensas
a
inundaciones
generalmente se clasifican según su profundidad (alta o baja), tipo (aguas
tranquilas o de alta velocidad) o frecuencia. En esencia, los mapas de riesgo de
crecidas se utilizan para destacar las zonas en peligro por inundaciones en los
períodos de alto nivel o descarga de las aguas.
Para la cuantificación del grado de amenaza se utilizan indicadores que permiten
conocer el grado susceptibilidad del terreno al desarrollo de inundaciones. A
continuación se describen los utilizados en la investigación:
I)- Geomorfológicos.
Pendientes del terreno.
Tipo de relieve.
28
�
Red fluvial.
II)- Suelos.
Tipo de suelos.
III)- Vegetación.
Presencia de cobertura herbácea
IV)- Uso del suelo.
Obras civiles que impermeabilizan el área. Edificios, viales.
Disposición con respecto a la dirección natural de drenaje.
Sistemas de drenajes.
2.5. Evaluación de amenazas
Metodología general para la evaluación de amenazas
El principal objetivo de una evaluación de amenazas (o de peligros) es predecir o
pronosticar el comportamiento de los fenómenos naturales potencialmente dañinos
o, en su defecto, tener una idea de la probabilidad de ocurrencia de estos
fenómenos para diferentes magnitudes. De esto modo, se logra una apreciación
del riesgo en las zonas de influencia de las amenazas, si se utilizaran estas zonas
para usos que implican niveles de vulnerabilidad alta (en particular el uso
habitacional).
La metodología de evaluación de amenazas inicia desde la presentación de una
oferta técnica a la municipalidad interesada, y la elaboración de un plan de trabajo
preliminar, con etapas de trabajo de campo para las observaciones y mediciones,
y otras de oficina para el procesamiento de la información y la elaboración de mapas
e informes. Esta metodología plantea trabajar con la base topográfica existente en
el país a escala 1:25.000 para trasladar todas las observaciones y análisis de
fenómenos peligrosos a planos o mapas hasta un nivel de detalle permitido a esta
escala (mapas indicativos de amenaza).
En lo referente a la información a recopilar, se define el tipo de información
requerida y se desestiman datos secundarios o excesos de datos socioeconómicos,
cuyas fuentes pueden ser mencionadas sin mayor detalle. Es importante identificar
fuentes documentales para recabar testimonios personales sobre desastres
29
�pasados, signos indicadores de terreno, toponimia, entre otros. La información
obtenida se evalúa antes de ser utilizada, con el fin de verificar su calidad,
actualidad y confiabilidad utilizando para esto análisis comparativos, deductivos y
correlaciones. En el caso de la información socioeconómica, debe cuidarse que
ésta no sea muy antigua o con grandes diferencias temporales.
La identificación de las zonas de interés especial se realiza por entrevistas a las
autoridades municipalidades y a la comunidad, con los cuales se realizan talleres
participativos, para obtener la información directamente de los afectados e informar
a la gente sobre la naturaleza del trabajo, eliminar la desconfianza y, una vez que
el trabajo ha concluido se les informa sobre las medidas que se adoptan entre las
que se encuentran: eventualidad para instalar algún sistema de observación y
alerta, brindar consejos prácticos para el manejo del suelo, el manejo del agua, las
construcciones. La técnica empleada en este contexto es de auto-mapeo.
Previo al trabajo de campo, se analizan los mapas topográficos y las fotos
aéreas de la zona, con el objetivo de identificar áreas susceptibles a inestabilidades
de terrenos, a inundaciones y procesos torrenciales. Estas actividades iniciales son
de gran importancia ya que proporcionan una visión general previa de la situación
del área de trabajo, lo que permite ahorrar esfuerzos y dinero al enfocar el trabajo
de campo en zonas pre–seleccionadas, en cuya selección es importante incluir a
representantes de la municipalidad.
Durante el trabajo de campo se observa el área en detalle para encontrar
evidencias que permitan definir límites, tipología de los fenómenos y grado de
actividad en las zonas afectadas, lo cual proporciona elementos para la evaluación
del grado o nivel de peligrosidad del fenómeno, así como estimar la probabilidad
relativa de ocurrencia del evento o eventos bajo estudio. El énfasis está en las
zonas de interés especial previamente identificadas, pero el recorrido debe cubrir
toda la zona de estudio (observación desde puntos altos).
2.6. Evaluación del grado de amenaza o peligrosidad
Las clases de peligrosidad que se representan en el mapa de amenaza permiten
apreciar el riesgo que se correrá en un punto del espacio si se le da a éste un uso
común. Son de especial interés las amenazas que ponen en peligro la vida humana
y aunque en menor grado, las que ponen en peligro los bienes de la comunidad.
30
�Debido a la concentración de vidas humanas y de bienes que implica, el principal
uso del espacio que puede significar riesgos elevados es el de vivienda en
asentamientos humanos (pueblos, barrios, urbanizaciones). Por consiguiente, las
clases de peligrosidad deberán permitir una apreciación del riesgo que correrán las
vidas humanas (al exterior y al interior de casas o edificios comunes), así como los
bienes en las edificaciones.
Las evaluaciones siguientes sirven de referencia para establecer clases de
amenaza o de peligrosidad, aunque cada tipo de amenaza pueda tener sus
particularidades:
Rojo: peligro alto
- Las personas están en peligro tanto al exterior como al interior de las viviendas o
edificios.
- Existe un alto peligro de destrucción repentina de viviendas y edificios.
- Los eventos se manifiestan con una intensidad relativamente débil, pero con una
probabilidad de ocurrencia elevada, y las personas, en este caso, están sobre todo
amenazadas al exterior de las viviendas y edificios. La zona marcada en rojo
corresponde esencialmente a una zona de prohibición.
Anaranjado: peligro medio
- Las personas están en peligro al exterior de las viviendas o edificios, pero no o
casi no al interior.
- Las viviendas y edificios pueden sufrir daños, pero no destrucción repentina,
siempre y cuando su modo de construcción haya sido adaptado a las condiciones
del lugar. La zona anaranjada es esencialmente una zona de reglamentación,
donde daños severos pueden reducirse con medidas de precaución apropiadas.
Amarillo: peligro bajo
- El peligro para las personas es débil o inexistente.
- Las viviendas y edificios pueden sufrir daños leves, pero puede haber daños
fuertes al interior de los mismos. La zona amarilla es esencialmente una zona de
sensibilización.
31
�Blanco: ningún peligro conocido, o peligro despreciable según el estado de los
conocimientos actuales
Los resultados esperados de la evaluación de amenazas.
Como resultado de la evaluación de amenazas (o peligros) en la investigación se
generan dos tipos de mapas:
• Mapas de inventario de fenómenos
• Mapas indicativos de amenazas o peligros
Por economía o por escala, no siempre es posible realizar separadamente estos
mapas, por lo que, en la situación actual, y en términos realistas, lo más asequible
es levantar mapas-inventarios con indicaciones genéricas sobre el grado de
amenaza y algunas pautas de gestión, que se logra con esta investigación como
resultado una propuesta de zonificación territorial además del uso de un Sistema
de Información Geográfica (SIG) que permite contar con una cartografía sin
necesidad de iniciar cada vez nuevos trabajos de base.
1- Mapa inventario de fenómenos
Escala aconsejada: 1:25000
Objetivo: señalar la existencia de fenómenos o procesos o zonas susceptibles de
ser escenario un evento catastrófico.
Contenido:
• Delimitación precisa de los fenómenos naturales, incluyendo todas las zonas
afectadas. Cuando estas áreas no se pueden ubicar precisamente en los mapas
topográficos actuales, es mejor marcarlas con un signo y un código, o referirlas a
alguna referencia geográfica notable (progresiva de carretera, cerro importante,
pueblo). En especial:
• Indicación de frentes o zonas generadoras de derrumbes, coladas, deslizamientos
u otros fenómenos.
• Delimitación indicativa (hasta donde sea posible por la escala) de las franjas de
inundación (lecho mayor y lecho menor) y de las llanuras de aluvionamiento
32
�probables (precisión muy relativa, por lo que, para evitar suspicacias, deberá
insertarse una advertencia sobre su nivel de validez cartográfica).
• Indicación aproximada de los lugares donde el cauce presenta estrangulación,
obstáculos que puedan entorpecer el flujo de las corrientes y las áreas con material
no consolidado que puede sufrir movilización por crecida o erosión.
2- Mapa indicativo de amenazas
Objetivo: Indicar el grado o nivel de peligro de los diferentes fenómenos naturales
identificados así como su evolución a través del tiempo. Puede incluir una
propuesta de zonificación territorial considerando las amenazas identificadas y el
nivel de degradación de los suelos, entre otros.
Escala aconsejada: 1:25000
Contenido:
• Delimitación precisa de las zonas de amenaza alta, media y baja para los
diferentes fenómenos evaluados.
• Ubicación indicativa de los sitios críticos y elementos expuestos.
• Zonificación del territorio.
Si las condiciones no permiten realizar un análisis integrado de riesgos, pueden
elaborarse informes intermedios de esta fase de evaluación de amenazas, en los
que deben plantearse todas las recomendaciones posibles y viables. Este informe
proporcionará algunas pautas para ser integradas en los planes de desarrollo
municipal.
2.7. Valoración de los indicadores de vulnerabilidad.
La geomorfología que presenta el área de estudio es propicia para que ocurran
inundaciones, ya que la parroquia, se encuentra emplazada en barrancos
escarpados a lo largo de la costa, con presencia de ligeras depresiones y existencia
de declive a lo largo del drenaje que fluye por la zona. El área de estudio está
representado por el 63.9% del espacio con áreas planas y el 16.8% lo ocupan las
superficies alternas de áreas onduladas y planas. Así mismo las pendientes del
terreno varían entre 0% y 2% con pequeñas alturas que alcanzan los 50 m,
33
�aproximadamente. De manera general es plana en toda su extensión y ondulada
en la zona este, colindante con el Lago de Maracaibo, debido a las características
geológicas aluviales.
Tabla: 2.1. Vulnerabilidad según las clases de pendientes.
Clases de pendientes
Vulnerabilidad
Valoración
Menor de 10o
Alta
2
Mayor de 10o
Baja
1
Fuente: G. González 2014
El área de estudio presenta un relieve homogéneo la mayor área corresponde
hacia el oeste a una meseta llana, y en el este de la parroquia cerca de la costa
existen colinas bajas y áreas onduladas y planas debido a su litología que alcanza
altura de hasta 50 m.
Tabla: 2.2. Vulnerabilidad según el tipo de relieve
Tipo de relieve
Llanuras
Alturas
Premontañas
Vulnerabilidad
Valoración
Alta
3
Media
2
Baja
1
Fuente: G. González 2014
En cuanto a la red fluvial, la parroquia cuenta con la Cañada Zapara o Tarabas;
esta cañada nace en las inmediaciones del sector Grano de Oro desembocando en
el Lago de Maracaibo a la altura del monumento a la Marina (Mirador), en la Avenida
El Milagro, drenando por sectores adyacentes, además de ésta hay otras quebradas
(cañadas) y desagües menores como el localizado al sur de la sector San Martín.
Las laderas del canal principal (Cañada) presentan un elevado grado de erosión y
socavamiento en sus bases. De igual manera, el curso de este drenaje se
encuentra obstruido por escombros y restos de árboles, lo que ocasiona
desbordamiento de las aguas que fluyen en el canal hacia algunos sectores de esta
34
�comunidad, acelerando el proceso de inundación, más acentuado en período de
ciclo húmedo (Período de lluvia).
Tabla: 2.3. Vulnerabilidad según la distancia a la red fluvial.
Distancia a la red fluvial
Vulnerabilidad
Valoración
Sobre cauces antiguos o sobre llanura de inundación.
Alta
3
Media
2
Baja
1
Cerca de los límites de llanura de inundación
Alejado de cauces fluviales y llanuras de inundación.
Fuente: G. González 2014
Los suelos que aparecen en el área de estudio son arenosos con notables niveles
de ferrolita, y arcillosos o ferruginosos con madera silicificada. Existe un suelo
ferruginoso de colores verdosos bien cementado, que separa las facies arenosas
de las arcillosas con areniscas de grano medio de color morado que presentan
internamente nódulos y tallos silicificados, también se observan suelos arcilloarenoso de color gris que gradan lateralmente a una arenisca de granos medio,
micácea, con estratificación y laminación cruzada. El ambiente de sedimentación
de la unidad es fluvio-deltaico y lacustre marginal. De acuerdo a lo observado se
interpreta como un depósito de suelos poco cohesivos de origen coluvial,
compuesto de arcillas-limosas y arenas impregnadas en matriz arcillosa de
mediana plasticidad, con material ferruginoso.
Tabla: 2.4. Vulnerabilidad según tipo de suelos.
Suelos
Vulnerabilidad
Valoración
Arcillosos-limosos
Alta
3
Arenoso-limosos
Media
2
Baja
1
Arenosos
Fuente: G. González 2014
El área de estudio presenta una formación vegetal representada por bosque tropical
muy seco, encontrándose muy poca representación del bosque primario o natural,
ya que ha sido eliminado para dar paso a las expansiones urbanas, formado por
35
�maleza desértica tropical, monte espinoso tropical y cardonales o matorral
espinoso.
Tabla: 2.5. Vulnerabilidad según la densidad de la cobertura vegetal.
Densidad de cobertura vegetal
Ausente
Medianamente cubierta de pasto y escasa vegetación
arbustiva
Abundante cubierta herbácea y arbustiva.
Vulnerabilidad
Valoración
Alta
3
Media
2
Baja
1
Fuente: G. González 2014
2.8. Indicadores de vulnerabilidad
Los indicadores se seleccionaron para la amenaza a tratar, en este caso
inundaciones. En el caso de la vulnerabilidad por inundaciones la tabla muestra las
variables con indicadores específicos para este tipo de amenaza en lo que respecta
a la vulnerabilidad física y técnica.
Tabla: 2.6. Variables e indicadores de vulnerabilidad a inundaciones.
Fuente: G. González 2014
2.9. Valoración de los indicadores seleccionados
Para lograr uniformidad en el análisis de los diferentes indicadores (tanto para
inundaciones como para deslizamientos), sabiendo que unos son medibles
cuantitativamente y otros cualitativamente, fue necesario estandarizar las variables
que contienen a cada uno de los indicadores. Esta estandarización dentro de los
indicadores partió del concepto de analizar el grado de influencia que los distintos
36
�valores (variable observada) tienen dentro del indicador para obtener un
determinado nivel de severidad en la vulnerabilidad, es decir, entre mayor es el
aporte del indicador a la vulnerabilidad, mayor valor estandarizado.
La tabla: 2.7 muestra el valor otorgado a cada vulnerabilidad para lograr la
estandarización y así poder definir la ponderación para la medición de la
vulnerabilidad global en cada una de las comunidades.
Tabla: 2.7. Caracterización y valoración de los indicadores de vulnerabilidad.
Clase de vulnerabilidad
Valoración
Alta
3
Media
2
Baja
1
Fuente: G. González 2014
Se propone una ponderación lineal asignando valores de 1- 3, donde 1 fue asignado
a la situación del indicador que presentó la menor vulnerabilidad y el valor de tres
(3) se asignó a la situación más crítica del indicador, lo cual refleja la situación de
mayor vulnerabilidad.
A continuación se presentan en cuadros sucesivos los diferentes indicadores para
la vulnerabilidad y la amenaza (inundaciones).
Tabla: 2.8.Valoración del indicador número de casas en zonas bajas o sobre
antiguos cauces.
Disposición espacial de las viviendas
En zonas bajas inundadas ó sobre cauces antiguos
cauces
En límites de zonas inundadas. En riveras de cauces.
Lejos de áreas inundadas
Vulnerabilidad Valoración.
Alta
3
Media
2
Baja
1
Fuente: G. González 2014
37
�Tabla: 2.9 Valoración del indicador % de viviendas construidas con materiales
resistentes.
Características de las
viviendas
Vulnerabilidad
Valoración.
Bahareque, tabla.
Alta
3
Adobe. Coloniales.
Media
2
Baja
1
Bloque, ladrillo.
Fuente: G. González 2014
Tabla: 2.10.Ponderación de la variable conducción de agua potable y su
funcionalidad.
Funcionalidad de red hidráulica frente a
inundaciones (%)
Vulnerabilidad
Valoración.
50-100
Alta
3
5-25
Media
2
0-5
Baja
1
Fuente: G. González 2014
Tabla: 2.11. Ponderación de la variable de estado de la red de drenaje.
Condiciones de red de
drenaje, alcantarillas,
puentes (% afectación)
Vulnerabilidad
Valoración.
50-100
Alta
3
5-25
Media
2
0-5
Baja
1
Fuente: G. González 2014
38
�Tabla: 2.12. Ponderación de la variable de funcionabilidad de las obras hidráulicas
con capacidad para eventos extremos.
Funcionabilidad de la red de drenaje, alcantarillas,
puentes frente a inundaciones (%)
Vulnerabilidad
Valoración.
45-0
Alta
3
75-45
Media
2
100-75
Baja
1
Fuente: G. González 2014
2.10. Metodología para evaluar la vulnerabilidad
El objetivo del trabajo de investigación realizado se ha centrado en la evaluación
de los aspectos físicos de la vulnerabilidad, principalmente en relación con las
amenazas por inundaciones. Para analizarlos generalmente se utiliza la
superposición de las zonas de amenaza con la ubicación de elementos de
infraestructura como aeropuertos, carreteras principales, instalaciones de salud y
el tendido eléctrico.
Como parte de este sistema, el análisis socioeconómico y de género estudia los
grupos sociales en situación desventajosa, incorporándolos en el proceso de
desarrollo como eficaces agentes de cambio antes que en calidad de beneficiarios.
Para evaluar la vulnerabilidad se identifican todos los elementos que pudieran estar
en riesgo de una amenaza particular, para lo cual se elaboró una entrevista con
preguntas específicas para los informantes clave o representantes de instituciones
que trabajan en actividades relacionadas al tipo de vulnerabilidad.
La recolección de la información se realizó en la comunidad, a través de talleres
participativos, para lo cual se tomó como punto de partida la información del último
censo poblacional.
Existen diversos métodos para el análisis de riesgos debido a amenazas naturales;
sin embargo todos plantean una metodología de evaluación que distingue
Amenazas y Vulnerabilidades. Entre los métodos que se emplean en la se
encuentran los métodos de análisis cualitativos y cuantitativos. Los métodos
39
�cuantitativos aportan un grado de objetividad superior, sin embargo, la escasez de
datos prohíbe generalmente su aplicación consecuente.
Para el caso que nos ocupa de fenómenos hidrológicos (inundaciones, crecidas
repentinas, flujos de lodo y escombros), se utiliza generalmente el análisis de
frecuencia para determinar las intensidades de fenómenos asociadas a diferentes
probabilidades o períodos de retorno. Por ejemplo, se puede determinar así los
caudales asociados a una probabilidad de excedencia anual de 1% (probabilidad
de no-excedencia de 99% ó 0,99) en una estación hidrométrica (estación donde se
miden los niveles de agua de un río o una quebrada y se estiman los caudales
correspondientes) y los métodos cualitativos de investigación.
2.11. Evaluación de vulnerabilidad
La vulnerabilidad constituye un sistema dinámico, que surge como consecuencia
de la interacción de una serie de factores y características (externas e internas) que
convergen en una comunidad o área particular. A esta interacción de factores se le
conoce como vulnerabilidad global. Esta vulnerabilidad global puede dividirse en
varias vulnerabilidades o factores de vulnerabilidad, todos ellos relacionados entre
sí: vulnerabilidad física; factores de vulnerabilidad económicos, sociales y
ambientales. (Wilches - Chaux, 1993)
La vulnerabilidad física se refiere a la localización de asentamientos humanos en
zonas de amenaza, por ejemplo en las laderas de los volcanes, en las llanuras de
inundación de los ríos, al borde de los cauces, en zonas de influencia de fallas
geológicas, etc.
La vulnerabilidad estructural se refiere a la falta de implementación de códigos de
construcción y a las deficiencias estructurales de la mayor parte de las viviendas,
lo que conlleva a no absorber los efectos de los fenómenos naturales; la
vulnerabilidad natural se refiere a aquella que es inherente e intrínseca a todo ser
vivo, tan solo por el hecho de serlo.
Los factores de vulnerabilidades económicas y sociales se expresan en los altos
niveles de desempleo, insuficiencia de ingresos, poco acceso a la salud, educación
y recreación de la mayor parte de la población; además en la debilidad de las
instituciones y en la falta organización y compromiso político, al interior de la
40
�comunidad o sociedad. Se ha demostrado que los sectores más pobres son los
más vulnerables frente a las amenazas naturales.
Un análisis de vulnerabilidad es un proceso mediante el cual se determina el nivel
de exposición y la predisposición a la pérdida de un elemento o grupo de elementos
frente a una determinada amenaza o peligro. La vulnerabilidad puede ser definida
por tres niveles: baja, media y alta; también puede ser expresada como un
porcentaje de elementos que pueden sufrir daño o destrucción (pérdida) sobre un
total, aunque es difícil establecer una referencia de carácter absoluto. Los
porcentajes pueden ser establecidos en función de las características del área, del
tipo de fenómeno, de la densidad y frecuencia de ocupación humana, densidad de
construcciones.
Debido a la escala de trabajo 1:25.000, no es posible realizar verdaderos mapas de
vulnerabilidad, ya que estos corresponden a una fase de estudios detallados y no
es del todo viable, para áreas grandes como son las de los municipios, en
realidades como las de ciudad. Por ello, se recomienda introducir la variable de
vulnerabilidad dentro de los mapas de inventario o de amenaza a través de
indicaciones que evidencien los elementos o grupos de elementos más vulnerables
en zonas de mayor peligro. Por cuestiones de legibilidad, lo mejor es marcar la
vulnerabilidad como parte de los sitios críticos, con un signo y un número que remita
a una ficha.
2.12. Relaciones Intensidad – Probabilidad – Amenaza
Las probabilidades asociadas a los diferentes grados de intensidad posibles para
un fenómeno definen su grado de amenaza. El riesgo total se puede obtener luego,
estimando el daño para cada intensidad, y calculando el total de los daños
esperados ponderados por las probabilidades de ocurrencia.
2.13. Evaluación cualitativa de riesgos.
La aplicación de métodos cualitativos para el análisis de riesgos implica el
conocimiento preciso de las amenazas, de los elementos en riesgo y de sus
vulnerabilidades, pero expresados de forma cualitativa (basados en la experiencia
y observaciones de campo). Las probabilidades de los eventos peligrosos son
estimaciones realizadas partiendo de la experiencia de los especialistas, las
vulnerabilidades y el riesgo son determinados también de forma relativa
41
�2.14. Evaluación del riesgo
Para realizar análisis de riesgos, las evaluaciones de amenazas y vulnerabilidades
son el primer paso. Se elaboran a partir de una apreciación relativa del nivel de
amenaza, de las indicaciones relativas a la vulnerabilidad global, y de la frecuencia
de los fenómenos, mostrando una zonificación donde se indica el grado o nivel de
amenaza y se correlaciona con el nivel de concentración de población y de
inversiones o infraestructura. Con los recursos existentes y la escala de trabajo, no
puede realizarse un mapa de riesgo propiamente dicho, pero sí pueden elaborarse
mapas indicativos de amenazas con calificaciones de riesgo relativo. En particular,
se puede llamar la atención sobre la existencia de lugares de alto riesgo mediante
la representación de sitios críticos.
42
�Capítulo III. RIESGOS POR INUNDACIONES EN LA PARROQUIA OLEGARIO
VILLALOBOS
Introducción
La identificación de zonas con peligro de inundación mediante mapas, constituye
una herramienta que permite plantear distintas medidas no estructurales tendientes
a dar pautas en la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos, particularmente en
la planificación territorial, con miras a reducir los efectos ocasionados por las
inundaciones. En el presente capitulo se confeccionan los mapas de las zonas con
peligro de inundación a partir de la determinación previa de los diferentes niveles
de riesgo de inundación.
3.1. Rasgos geomorfológicos que condicionan las inundaciones del área de
estudio.
La parroquia Olegario Villalobos presenta una topografía muy accidentada que
evidencia bad lands de color marrón rojizo, alterados por el desarrollo urbanístico,
la misma se encuentra emplazada en barrancos escarpados a lo largo de la costa,
específicamente el barrio Cerros de Marín, al noroeste del lago de Maracaibo. De
manera general son áreas muy planas ubicadas a lo largo del drenaje afectadas
por los procesos de erosión que producen socavamiento y cárcavas en la zona
(Mapa: 3.1)
43
�Mapa:3.1: Rasgos Geomorfológico
Fuente: G. González 2014
El área de estudio está representada por el 63.9% del espacio con relieve plano y
el 16.8% lo ocupan las superficies alternas de áreas onduladas y planas. Así mismo
las pendientes del terreno varían entre 0% y 2% con pequeñas alturas que alcanzan
los 50 m, aproximadamente. De manera general el relieve es homogéneo, con una
meseta llana hacia el oeste, y colinas bajas y áreas onduladas y planas en el este
de la parroquia cerca de la costa con altura hasta 50 m. (mapa 3.2)
44
�Mapa:3.2: Curvas de Nivel c/ 2 m
Fuente: G. González 2014
En cuanto a la red fluvial, la parroquia cuenta con la Cañada Zapara o Tarabas;
que nace en las inmediaciones del sector Grano de Oro y desemboca en el Lago
de Maracaibo a la altura del monumento a la Marina (Mirador) la cual drena sus
aguas en los sectores adyacentes (mapa 3.3). Además existen otras cañadas y
desagües menores como el localizado al sur del sector San Martín. Los cursos de
agua que integran la red están sujetos al régimen de lluvias locales y se alimentan
de precipitaciones en forma de lluvias.
Las laderas del canal principal (Cañada) presentan un elevado grado de erosión y
socavamiento en sus bases y su curso se encuentra obstruido por escombros y
restos de árboles, lo que ocasiona desbordamiento de las aguas que fluyen en el
canal hacia algunos sectores de esta comunidad, acelerando el proceso de
inundación y acentuándolo en el período de ciclo húmedo (Período de lluvia), lo que
propicia áreas inundadas y cotas de máxima inundación marcadas en algunas viviendas.
45
�Mapa:3.3: Red de Drenaje
Fuente: G. González 2014
Los suelos son arenosos con notables niveles de ferrolita; y arcillosos ferruginosos
con madera silicificada de color verdoso bien cementado, intercalado entre las
facies arenosas y las arcillosas con areniscas de grano medio de color morado que
presentan internamente nódulos y tallos silicificados, también se observan suelos
arcillo-arenoso de color gris que gradan lateralmente a una arenisca de granos
medio, micácea, con estratificación y laminación cruzada. El ambiente de
sedimentación de la unidad es fluvio-deltaico y lacustre marginal. De acuerdo a sus
características se interpreta como un depósito de suelos poco cohesivos de origen
coluvial, compuesto de arcillas-limosas de mediana plasticidad y arenas
impregnadas en matriz arcillosa con material ferruginoso.
En el área de estudio se encuentra una formación vegetal representada por bosque
tropical muy seco, con muy poca representación del bosque primario o natural,
porque ha sido eliminado para dar paso a las expansiones urbanas, y en su lugar
aparece maleza desértica tropical, monte espinoso tropical y cardonales o matorral
espinoso.
El trabajo de campo en el área de estudio permite comprobar la presencia de zonas
de bajas y altas pendientes pertenecientes al sector, como muestra la foto 3.1.
46
�Zona de bajas
Pendientes
Foto: 3. 1: Etapa inicial del sector Cerros de Marín perteneciente a
la Parroquia Olegario Villalobos.
Fuente: G. González 2014
Las edificaciones presentes en el área de estudio de acuerdo a su tipología
constructiva y materiales de construcción se tiene que alrededor del 85%,
comprende viviendas con paredes de bloque y ladrillos, el resto a construcciones
coloniales lo cual las calificas con baja vulnerabilidad atendiendo a las
características constructivas. No obstante la actividad antrópica que se desarrolla
en la parroquia si se considera indicador de los cambios provocados en los rasgos
geomorfológicos del área de estudio, ejemplo de ello son las fotos 3.2 y 3.3 que
muestran viviendas con peligro de las inundaciones, por estar situadas en el centro
de la quebrada, las cuales serán afectadas al aumentar las lluvias o ser estas
continuas y perdurar más de 12 horas, pues bajo estas condiciones los sistemas
de drenaje colapsan convirtiéndose en torrentes que arrastran todo a su paso
incluyendo los desechos sólidos. Normalmente la comunidad escoge establecer
sus viviendas en zonas vulnerables, debido a la poca percepción del riesgo por
inundaciones que poseen los pobladores de la parroquia, lo cual incrementa la
posibilidad de riesgo debido a que la mayoría de las cañadas están obstruidas por
falta de mantenimiento y por nivelación de sus cauces, que ocasiona grande
inundaciones en tiempos de lluvia. También estas zonas son muy propensas a
deslizamientos, los que se presentan como movimientos de grandes masas de
material detrítico, escombros, rocas blandas, que se desencadenan por la acción
del agua.
47
�Vivienda ubicada en la parte
baja de la quebrada
Altimetría de la quebrada
Foto: 3.2. Ubicaciones de 2 viviendas en la parte baja de la cañada con 08
metros en la parte más céntrica de la quebrada, de vista de infraestructura en
mal estado.
Fuente: G. González 2014
Vivienda ubicada en una
pendiente alta con bote de
aguas servidas
Vivienda ubicada en
una pendiente baja
Foto: 3. 3. Infraestructura en inicio, ubicada en el centro de la
quebrada.
Fuente: G. González 2014
También la foto 3.4 muestra la alta peligrosidad de algunos sectores del área de
estudio a las inundaciones producida por la acción antrópica, donde se ha formado
un canal con la finalidad de que al iniciarse el periodo lluvioso las corrientes de
aguas superficiales fluyan a través de este canal, pero el mismo ha sido construido
en dirección a la pendiente del talud sin considerar la altura del mismo ni el tipo de
estratificación que presenta la litología provoca un debilitamiento del mismo y con
ello que los suelos sean más inestables.
48
�Vivienda ubicada
en la margen de un
canal de agua
superficiales
Foto: 3.4 Observación de un canal de aguas
superficiales ubicado a un lado formación el milagro
Villalobos
Fuente: G. González 2014
Otra de las causas de incremento de la peligrosidad en el área es el incorrecto
empleo del ordenamiento territorial al ubicar viviendas en suelos pertenecientes a
la formación El Milagro, lo cual incrementa la vulnerabilidad del área por ser suelos
pocos estables, rocas mal confinadas y poco compactas. (foto 3.5).
Vivienda ubicada en la
margen
de
la
formación El Milagro
en el canal de agua
superficiales, siendo
esta inestable, alto
riesgo
Foto: 3.5. Observación de la parte inicial de
formación El Milagro el cual pertenece a la Parroquia
Olegario Villalobos.
Fuente: G. González 2014
3.2. Condiciones de vulnerabilidad del área de estudio.
Un análisis de vulnerabilidad es un proceso mediante el cual se determina el nivel
de exposición y la predisposición a la pérdida de un elemento o grupo de elementos
49
�frente a una determinada amenaza o peligro. La vulnerabilidad puede ser definida
por tres niveles: baja, media y alta; también puede ser expresada como un
porcentaje de elementos que pueden sufrir daño o destrucción (pérdida) sobre un
total, aunque es difícil establecer una referencia de carácter absoluto. Los
porcentajes pueden ser establecidos en función de las características del área, del
tipo de fenómeno, de la densidad y frecuencia de ocupación humana, densidad de
construcciones.
Debido a la escala de trabajo 1:25 000, no es posible realizar verdaderos mapas de
vulnerabilidad, ya que estos corresponden a una fase de estudios detallados y no
es del todo viable para áreas grandes como son las de los municipios, en realidades
como las de ciudad. Por ello, se recomienda introducir la variable de vulnerabilidad
dentro de los mapas de inventario o de amenaza a través de indicaciones que
evidencien los elementos o grupos de elementos más vulnerables en zonas de
mayor peligro.
3.3. Indicadores de vulnerabilidad
Los indicadores que se seleccionaron para la amenaza a tratar, en este caso
inundaciones. En el caso de la vulnerabilidad por inundaciones la tabla muestra las
variables con indicadores específicos para este tipo de amenaza en lo que respecta
a la vulnerabilidad física y técnica.
La vulnerabilidad según las clases de pendientes del terreno que tiene una
variación entre 0% y 2% con pequeñas alturas que alcanzan los 50 m
aproximadamente, se puede considerar alta de manera general ya que es el área
es plana en toda su extensión y ondulada en la zona este, colindante con el Lago
de Maracaibo, debido a las características geológicas aluviales.
En cuanto a la vulnerabilidad según la distancia a la red fluvial varia de media a alta
por la presencia de las cañadas y afluentes que atraviesan el área y cuyos cauces
se encuentran obstruidos por escombros y desechos sólidos, lo cual influye la baja
densidad de cobertura vegetal.
De manera general a partir de la caracterización y valoración de los indicadores de
vulnerabilidad, la parroquia se clasifica como zona de vulnerabilidad media a alta
mayoritariamente por la presencia de viviendas en las zonas de inundación de la
cañada y en zonas bajas o sobre antiguos cauces. (foto 3.6)
50
�Se observa un tablero
eléctrico, en el centro de
la quebrada, riesgo alto
Nivel de
quebrada
agua
de
la
Foto: 3. 6: Ubicación de un tablero eléctrico a un lado de
la cañada
Fuente: G. González 2014
3.4. Evaluación de los riesgos por inundación implementando un sistema de
información geográfica.
Una vez evaluadas las condiciones de los niveles de riesgos a partir de análisis de
factores empleando un Sistema de información geográfica, en la parroquia Olegario
Villalobos se representan gráficamente los datos obtenidos mediante diferentes
mapas temáticos:
Utilizando los mapas referencial correspondiente a la Parroquia Olegario Villalobos,
suministrado por la alcaldía de Maracaibo y el Instituto Venezolano Geográfico
Simón Bolívar (I.V.G.S.B), Croquis y la imagen satelital obtenida con un software
denominado
S.A.S Planet 13.1, usándolo como mapa base, en donde se delimito el área de
estudio y se procedió a la digitalización del Croquis de la parroquia con el programa
de Sistema de Información Geográfica (S.I.G) Arcgis 10.1, de la red de drenaje, los
sectores (Cuadras), así como también se realizó las curvas de nivel con un software
denominado Global Mapper 15 construyendo curvas de nivel cada 2 m., como
también se identificaron algunos rasgos geomorfológicos presentes en la zona de
estudio, para posteriormente elaborar el mapa de zonificación de riesgo por
inundación (Mapa 3.4). Se delimita con el color Rojo (Susceptibilidad y
Vulnerabilidad Alta) y se establecen por su proximidad al cauce de la quebrada a
las zonas inundadas durante los periodos de precipitaciones, que pueden resultar
con mayor grado de daños debido a una crecida excepcional, de color Anaranjado
(Susceptibilidad y Vulnerabilidad Media) que son aquellas zonas con un retiro
51
�aproximadamente mayor de 500 m del cauce de la quebrada, pero que se
encuentra aún cerca y de color Amarillo (Susceptibilidad y Vulnerabilidad Baja) que
son aquellas zonas que están retiradas del cauce de la quebrada. (Mapa 3.5)
Mapa: 3.4: Croquis Delimitado con el Área de Estudio de la Parroquia
Olegario Villalobos
Fuente: G. González 2014
Al analizar los riesgos por inundación que afectan la zona de estudio
correspondiente a la Parroquia Olegario Villalobos, estos se clasifican en alto,
medio, bajo, que se muestran en el mapa de zonificación de los riesgos
correspondientes a la zona a partir de la evaluación de la vulnerabilidad.
52
�Mapa:3.5: Área Delimitada y Zonas de Inundación
Fuente: G. González 2014
Uno de los factores que más inciden en la clasificación del riesgo es el hídrico,
debido a la presencia en el sector de aguas servidas, desechos, cursos de aguas
intermitentes, entre otros factores que aceleran la probabilidad de riesgo en la zona
de estudio. Esta situación debe servir de alerta a las autoridades competentes
sobre los graves peligros a que están expuestos los habitantes cuando construyen
sus casas cerca de los márgenes de las quebradas, así mismo deben trabajar en
un plan de medidas que entre sus acciones prohíba la construcción de toda clase
de vivienda que se ubiquen en zonas que se consideren peligrosas de acuerdo con
los estudios previamente se efectuados. Siendo los resultados de esta investigación
propicia para considerar en los planes de planificación y ordenamiento territorial.
De lo expuesto anteriormente se deduce que unas de las causas que más inciden
en el incremento del grado de peligrosidad y vulnerabilidad del área de estudio es
la incorrecta planificación territorial y la falta de percepción para considerarlo como
proceso de carácter integral para el mejoramiento de la calidad de vida de la
población. Las precipitaciones intensas o no, cortas o duraderas siempre van existir
pero para que sean consideradas
un fenómeno natural peligroso para las
personas, requiere ciertas condiciones como los asentamientos humanos mal
ubicados, ambiente deteriorado, hacinamiento, escasez de recursos económicos,
53
�inadecuada educación, descuido de las autoridades, desorganización, entre otros.
Todos estos elementos configuran una población altamente vulnerable.
Debido a la problemática del desarrollo acelerado de la comunidad en espacios
inundables se construyen infraestructuras de cualquier tipo, sin identificar las
amenazas naturales del entorno y sin las normas establecidas que llevan a un
riesgo socio natural a una comunidad que no tiene conciencia de ocupar espacios
sin tomar en cuenta la peligrosidad que se pueda presentar y este es el caso de la
parroquia Olegario Villalobos carente de percepción del riesgo.
El mapa de riesgos por inundación que se obtiene en esta investigación constituye
una herramienta en manos de las autoridades competentes para el control de
inundaciones. Esta investigación se centra en un estudio de tipo descriptiva,
exploratoria de campo, que consiste fundamentalmente en la descripción de un
fenómeno o situación mediante su análisis espacio temporal determinadas,
analizándose las características de la realidad o escenario que se estudia. Además
está enfocada de forma conceptual y mediante fotos referenciales que definen la
problemática de los riesgos y desastre naturales como un problema no resuelto del
desarrollo.
Por tanto a continuación se exponen elementos descriptivos que especifican las
propiedades importantes de personas, grupos, comunidades y del fenómeno sujeto
a análisis.
La foto 3.7 muestra aspectos importantes que describen uno de los riesgos más
latentes que presenta la población de la parroquia objeto de estudio como lo es vivir
en riesgo por inundaciones.
54
�Insuficiente o deterioridad en las
estructuras
Ausencia de planes
ante eventos adversos
Pobre
capacitación de
comunidad
Poca inversión
en cultura
colectiva
Construcción
en terrenos
inadecuados
Vivienda ubicada
en la parte baja
de la quebrada
Inexistencia de
estructuras para el
manejo de eventos
adversos
Descontrolada
urbanización
de área
Foto: 3. 7: Aspectos importantes sobre riegos que existen en la zona de
estudio
Fuente: G. González 2014
La foto 3.8 muestra una vivienda al margen de cañada, donde se aprecia el colapso
de una estructura debido a la percolación de aguas residuales al ser alterado el
medio arbitrariamente, el agua al continuar su movimiento por su cauce natural en
suelos mal preservados, con una cobertura vegetal moderada ocasiona profundas
cárcavas regresivas que provocan la socavación de la vivienda y la pérdida de
suelos.
,
Se observa cause de
aguas servidas y por
donde transcurre el
agua de lluvia
Foto 3. 8: Ubicación de una cañada de aguas servidas correspondiente al sector Cerros
de Marín
Fuente: G. González 2014
55
�En esta vivienda se observa el nivel remarcado por el agua en el aumento de los
periodos lluviosos, donde se encuentra ubicado un tablero eléctrico justamente a
un lado de la parte baja de la cañada intermitente. (foto 3.9 y 3.10)
Se observa un tablero
eléctrico, en el centro de
la quebrada, riesgo alto
Nivel de
quebrada
agua
de
la
Foto: 3. 9: Nivel de agua de la cañada en periodo de
precipitación y ubicación de un tablero eléctrico a un lado
de la misma
Fuente: G. González 2014
Las inundaciones no son iguales, algunas se desarrollan lentamente, en ocasiones
a lo largo de un periodo de varios días, pero las repetitivas se producen a gran
velocidad y a veces en tan solo minutos, arrastrando rocas y provocando
deslizamientos de sedimentos sueltos.
Se
observa
viviendas en
el cause bajo
de la caňada
Foto: 3. 10. Caserío ubicado en la parte baja de la cañada
Fuente: G. González 2014
Se aprecia en la foto una caja eléctrica en el centro de la quebrada la cual se ubica
en la zona de Riesgo medio, y la cual en periodo lluvioso se obstruye por los
56
�abundantes desechos sólidos que hacen que el nivel de agua ascienda
bruscamente y que se visualiza en la pared de la vivienda. Las cañadas presentan
un régimen de escurrimiento rápido durante épocas de crecidas, desbordándose
en las partes bajas, arrastrando gran cantidad de sedimentos areno – limo –
arcillosos y residuos sólidos que cierran el paso de las corrientes de agua. Estos
desechos se tienden a estancar ocasionando desbordamientos generalizados e
inundaciones en sus márgenes y áreas bajas. (foto 3.11 )
Máximo
nivel
marcado hasta
donde llega el
agua
de
la
quebrada con el
incremento de
lluvia,
se
observa
una
cajera eléctrica,
sacos de arena
Foto: 3. 11. Cauce intermitente, zona de alto riesgo
Fuente: G. González 2014
La foto 3.12 muestra una vivienda a la orilla de la quebrada, cerca de la cual se
producen deslizamientos que provocaron el colapso de una estructura, debido a la
percolación de aguas servidas, a la alteración de la red de drenaje natural,
existencia de masas activas, desechos sólidos mal depositados, taludes en estado
de equilibrio precario y poca vegetación. La casa es casi inaccesible debido al paso
de la cañada que obstaculiza la entrada de la vivienda. En esta instantánea es
evidente la intervención humana descontrolada, cuya vulnerabilidad alta en el área
se confirma
con el aumento de las lluvias que mantienen el área cubierta
temporalmente por las aguas.
57
�Ubicación de viviendas
al
margen
de
la
quebrada, de aguas
servidas, alto riesgo
Foto: 3. 12. Ubicación de una vivienda en la orilla de la quebrada de aguas
servidas con incremento de desechos
Fuente: G. González 2014
Dentro del sector Cerros de Marín con una dirección E: 215756 N: 1181669 a una
altura de 16 m, las aguas albañales embauladas corren permanentemente de
manera continua. Pero esto constituye una medida a medias que no resuelve el
problema de inundación sino todo lo contrario lo acrecienta y es por ello que está
ubicado en la zona de alto riesgo alto. Debido esta clasificación a que las aguas
servidas van acompañadas de desechos sólidos que producen daños directos a la
comunidad tanto desde el punto de vista epidemiológico como de obstrucción del
flujo de la corriente. (foto 3.13).
Cañada embaulada
en ambas márgenes
con flujo, de aguas
servidas,
Foto: 3.13. Cañada embaulada
Fuente: G. González 2014
También una de las cañadas embauladas con una dirección, E: 214603, N:
1182971, altura 9 m., de aguas negras provoca la contaminación de los suelos y
acuíferos por parte de las descargas residuales y la eliminación casi por completo
58
�de vegetación. Todo esto demuestra que en este sector los controles de drenaje
son pocos e ineficientes (fotos 3.14, 3.15, 3.16 y 3.17).
Cañada embaulada
en
la
margen
derecha con flujo, de
aguas servidas,
Foto: 3.14. Ubicación de una de las cañadas embauladas de aguas servidas
Fuente: G. González 2014
Se observa un nivel de
agua,
sacos
de
cemento,
desechos
sólidos,
moderada
vegetación, alto riesgo
Foto: 3.15. Cañada de aguas servidas pertenecientes al sector Cerros de
Marín ubicada en la Parroquia Olegario Villalobos.
Fuente: G. González 2014
Sacos de cemento
deteriorados por la
infiltración de aguas
servidas, abundantes
desechos sólidos, alto
riesgo
Foto: 3.16. Ubicación de una cañada de aguas servidas con desechos, con
evidencia antrópica
Fuente: G. González 2014
59
�Ubicación de viviendas
al margen izquierdo de
la quebrada, intermitente
de aguas servidas, alto
riesgo,
y
desechos
sólidos
Foto: 3.17: Ubicación de una cañada intermitente
de aguas servidas y desechos sólidos dentro del
lecho de la cañada
Fuente: G. González 2014
Esta situación convierte a los suelos en ácidos, salinos, con vegetación de tipo
gramínea, pastizales y serófila típico de clima semi-árido, situación está que la
intervención antrópica hace cada vez más intensa provocando una alteración de
tipo directo que afecta la comunidad expuesta dependiendo del grado del mismo.
En la zona de riesgo permanente alto se encuentra esta vivienda ubicada al margen
de la quebrada con desechos, aguas negras, escombros, con moderada vegetación
en el centro de la cañada agua continua que incrementa la amenaza de inundación
del área. (foto 3.18)
Cañada intermitente con
desechos
sólidos,,
escombros
sin
mantenimiento civil,
Foto: 3.18. Cañada intermitente con desechos
sólidos, escombros sin mantenimiento civil,
perteneciente a la Parroquia Olegario Villalobos.
Fuente: G. González 2014
60
�Cañada intermitente
con desechos sólidos,
sin mantenimiento civil.
Foto: 3. 19: Perteneciente a la Parroquia Olegario
Villalobos el cual presenta mantenimiento civil
Fuente: G. González 2014
También en la zona de riesgo bajo se observa una quebrada embaulada con
intervención antrópica mínima, moderada vegetación y poca cantidad de desechos,
con mantenimiento civil por parte de la gobernación en el momento del recorrido
los organismos se encontraban trabajando cerrando el paso de la misma
efectuando su trabajo correspondiente para permitir que el agua fluya sin
obstrucciones y evitar el desbordamiento (fotos 3.20 y 3.21).
Cañada intermitente
con
abundante
vegetación
Foto: 3.20: Cañada seca con abundante vegetación, con mantenimiento civil
embaulada
Fuente: G. González 2014
61
�Trabajo
de
embaulamient
o de la cañada,
Foto: 3. 21. Trabajos de embaulamiento perteneciente al sector
cerros de Marín correspondiente a la Parroquia Olegario
Villalobos, mantenimiento civil.
Fuente: G. González 2014
Durante la realización de los trabajos de campo para la investigación, en el sector
Cerros de Marín se realizaban trabajos de mantenimiento y obras de protección
para el proceso de embaulamiento de las distintas cañadas, con la finalidad de
disminuir los riesgos de inundaciones. (fotos 3.22 y 3.23).
Trabajo de remoción
para embaulamiento
de la cañada,
Foto: 3.22. Remoción de suelos para el posterior
embaulamiento
Fuente: G. González 2014
62
�Cañada intermitente
con desechos sólidos,
Trabajo
para
embaulamiento
de la cañada,
Foto: 3.23: Mantenimiento civil
perteneciente al sector cerros de Marín
correspondiente a la Parroquia Olegario
Villalobos
Fuente: G. González 2014
Como lo demuestra el levantamiento descriptivo y la observación en el campo
reflejadas en las fotografía, se demuestra que las zonas de alto riesgo por
inundación en el área de estudio se debe en su mayoría a la intervención antrópica.
Por tanto estudiar los riesgos es una parte de la problemática pero no la solución
del problema, la idea es que la comunidad perciba el riesgo en que viven. Por tal
razón, resulta de vital importancia hacer del conocimiento de los habitantes la
problemática existente, de lo contrario las generaciones futuras enfrentaran
problemas mayores a los actuales.
63
�CONCLUSIONES
Las características geomorfológicas de la Parroquia Olegario Villalobos son un
factor clave en la ocurrencia de inundaciones, ya que por su disposición
generalmente plana (de planicie) favorecen el almacenamiento de las aguas de
lluvia que bajo condiciones especiales de pluviosidad prolongada mantienen el área
de estudio anegada, unido a la la poca vegetación y el incorrecto uso del suelo.
La zona de estudio se caracteriza por un predominio de las vulnerabilidades de
media a alta ocasionada por la acción antrópica al construir las viviendas en las
zonas de los cauces de las cañadas o cercanas a su márgenes y a la obstrucción
de las mismas por el vertido de desechos sólidos.
La parroquia Olegario Villalobos se clasifica en tres zonas de riesgos por
inundaciones: Alto corresponde a las áreas inundadas durante los periodos de
precipitaciones por su proximidad al cauce de la quebrada y que pueden resultar
con mayor grado de daños debido a una crecida excepcional, Medio aquellas zonas
con una distancia mayor a 500m del cauce de la quebrada y Bajo que son aquellas
zonas que están retiradas del cauce de la quebrada.
64
�RECOMENDACIONES
De tal manera que se recomienda alertar a la población ante los riesgos de
inundación a través de programas informativos y preventivos con el objetivo de
aumentar su percepción del riesgo por inundaciones.
Control por las autoridades competentes de las distancias óptimas para la
construcción de viviendas a los márgenes de las cañadas. (quebradas)
Implementar acciones de control y limpieza, para evitar la presencia de desechos
sólidos y escombros en las cañadas (quebradas) para evitar que las mismas se
desborden y causen inundaciones en la comunidad de la parroquia Olegario
Villalobos.
Dar a conocer planes de emergencia a la comunidad, para evitar en lo posible el
relleno mal confinado en zonas que hayan sido afectadas por inundaciones y
continuar con los programas para la reubicación de viviendas que se encuentren
en zonas de alto riesgo, estableciendo planes de modificación, para disminuir los
efectos que causan los procesos erosivos.
65
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Title
A name given to the resource
Zonificación de riesgo por inundación de la parroquia Olegario Villalobos del municipio Maracaibo, estado Zulia
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Gerardo Antonio González Medina
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Editorial Digital Universitaria de Moa
Type
The nature or genre of the resource
Tesis maestría