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25 de mayo 2010

Comisión Interinstitucional Ciudad de Guatemala, Guatemala Asunto: Reporte del Estudio de Impacto de Vibración

Mina Marlin, Montana Exploradora de Guatemala, S.A. Departamento de San Marcos, Guatemala

Estimado Comisión Interinstitucional:

INTRODUCCIÓN

Este reporte fue preparado para la Mina Marlin (Sitio) por Geosyntec Consultants, Inc. (Geosyntec), California, U.S.A. Este reporte brinda, en términos de ingeniería: (i) la interpretación de las vibraciones inducidas por voladuras registradas en el Sitio; (ii) el estudio de las vibraciones fuera de los límites del Sitio inducidas por voladuras; (iii) la interpretación de vibraciones de tráfico pesado; (iv) interpretación de vibraciones inducidas por terremotos registradas en el Sitio; y (v) la evaluación de las vibraciones de terremotos históricos que se sintieron en el Sitio. ANTECEDENTES

La Mina Marlin es una mina de oro propiedad y operada por Montana Exploradora de Guatemala, S.A. (Montana), la cual es una subsidiaria enteramente propiedad de Goldcorp, Inc. de Vancouver, British Columbia, Canadá. La mina está en el Departamento de San Marcos de Guatemala. Las coordenadas aproximadas del centro geométrico del Sitio son 15.22 grados latitud norte y 91.68 grados latitud oeste.

La Figura 1 muestra el plano aproximado del Sitio, indicando los límites de propiedad, carreteras pavimentadas, instalaciones sobre el sitio y dos tajos mineros: el tajo Marlin activo actualmente, y el tajo Cochis pronto a ser explotado.

Las operaciones mineras iniciaron en 2004 con la explotación de la mina subterránea que se extiende bajo el tajo Marlin y hacia el tajo Cochis (la mina subterránea no se muestra en la Figura 1). La voladura en el tajo Marlin comenzó en 2006 y en el tajo Cochis en 2010. En tanto la minería progresaba en profundidad, las cargas de explosivos fueron aumentando gradualmente para responder de roca más dura hallada a

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mayor profundidad Actualmente, las voladuras continúan tanto en el tajo Marlin como en la mina subterránea. En el tajo Cochis solamente ha ocurrido una voladura.

El Sitio está rodeado por los municipios Ágel, San José Ixcaniche, y San José Nueva Esperanza. Estos municipios son relativamente escasamente poblados y se extienden a lo largo de las carreteras pavimentadas en el área. Las ubicaciones aproximadas de estos municipios están indicadas en la Figura 1. El estilo de construcción predominante para los residentes en estos municipios es construcción de adobe-block no reforzado de acuerdo con las prácticas locales (tradicionales) de construcción.

Figura 1 – Plano Aproximado del Sitio. Los procedimientos de medición de voladura y vibración en el sitio están documentados en Orosco [2006; 2010]. Estos procedimientos fueron enmendados en 2008 después de una revisión independiente por Ligorría [2008] para incluir coordenadas digitales tanto de los lugares de voladura como de registro (antes de 2008, solamente se registraron las coordenadas de ubicación de voladura y las distancias sitio-a-fuente). Ligorría [2008] también realizó una

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serie de mediciones de vibración independientes y proporcionó una interpretación de estas medidas.

En la actualidad, cada una de las voladuras es registrada por dos instrumentos digitales en las ubicaciones mostradas en la Figura 1. Dos componentes horizontales y un componente vertical son reportados en términos de Pico de Velocidad de la Partícula (PPV, por sus siglas en inglés), Pico de Aceleración de la Partícula (PPA por sus siglas en inglés), y frecuencia predominante en la estación de registro.

INFORME DE PROBLEMA Y ALCANCE DEL TRABAJO

Información de Problema

Desde el inicio de la construcción del Sitio, algunos residentes de los municipios aledaños al Sitio han presentado quejas sobre la Mina Marlin por daño a sus residencias. Las vibraciones inducidas por voladuras como por el tránsito, fueron mencionadas como posibles fuentes del daño. Como se indicó en la Figura 1 en azul, verde y círculos rojos, las residencias supuestamente dañadas están más de 500m alejadas de los lugares de voladura, con excepción de dos residencias y una iglesia en el caserio abandonado Nueva Esperanza, que están más cerca.

Alcance del Trabajo

Geosyntec, en coordinación con una comisión nombrada por el gobierno guatemalteco, compuesta por representantes del Ministerio de Comunicaciones, MEM, MARN, Caminos, CONRED, e INSIVUMEH, proporcionaron los siguientes servicios en apoyo a un estudio independiente sobre las acusaciones antes explicadas de daño a las residencias debido a voladura y al tránsito: (i) una auditoria de la conservación, registro, y procedimientos de interpretación del registro de voladuras del Sitio; (ii) una revisión de la literatura y establecimiento de la norma de ejecución apropiada para la evaluación de daño de voladura, terremoto y vibración por tránsito a las residencias locales; (iii) una interpretación de las vibraciones inducidas por voladura, tránsito pesado, y terremotos registradas en el Sitio con respecto a la norma de ejecución; (iv) un estudio de las vibraciones inducidas por voladuras y terremotos más allá de los límites del Sitio e interpretación ; y (v) un monitoreo independiente de vibración confirmando los eventos de voladuras y de tránsito de equipo pesado.

NORMA DE EJECUCIÓN REFRENCIAL

La norma de la Oficina de Minas de los Estados Unidos, norma (USBM) [USBM, 1980] es utilizada comúnmente para el estudio de daño cosmético a estructuras inducido por vibración. Esta está basada en correlaciones empíricas entre combinaciones de Pico de Velocidad de la

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Figura 2 – “Voladura Segura” y Límites de Percepción Humana de Vibración [USBM, 1980; TRRL, 1986].

Partícula (PPV, por sus siglas en inglés) con frecuencia de las vibraciones y los efectos de la vibración observados en estructuras. Esta norma, modificada gráficamente por el Laboratorio de Investigación de Transporte y Carreteras (TRRL, por sus siglas en inglés), [TRRL, 1986] para mostrar los límites de incomodidad para humanos, se muestra en la Figura 2. La Figura 2 indica una combinación aproximada frecuencia-PPV más allá de la cual la incomodidad humana y el daño cosmético estructural (ejemplo, fraccionamiento de yeso y/o rajadura panel de yeso de ½-pulg. de grosor) pueden comenzar a ocurrir. Esta norma representa una base conservadora para el estudio de daño de vibración inducido por voladuras en las residencias vecinas al Sitio.

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0.030 in.

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Barely Perceptible

Disturbing or Annoying

Strongly Perceptible

Perceptible

Safe Level for Blasting Vibration for Houses (USBM, 1980)

Human Perception Thresholds (TRRL, 1986)

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PROCEDIMIENTOS DE AUDITORÍA DEL SITIO

Geosyntec auditó la conservación de los registros, registros y procedimientos de interpretación de voladuras del Sitio. La auditoria fue llevada a cabo en mayo 2010 durante la visita al Sitio del representante de Geosyntec, Dr. Neven Matasovic. Además de la revisión de los registros en el archivo y entrevistas con el personal en el sitio, el Dr. Matasovic también llevó a cabo mediciones independientes de vibración de voladura y tránsito usando equipo de Geosyntec. Los resultados del Dr. Matasovic correlacionan bien con las mediciones realizadas durante las mismas voladuras por el personal en el sitio.

Ya que no fue posible registrar las vibraciones de movimientos de tierra fuertes (ejemplo, terremotos) durante la visita del Dr. Matasovic al Sitio, se estimó la aceleración pico de tierra (PGA, por sus siglas en inglés) de los eventos sísmicos recientes registrados en el sitio usando modelos NGA (Abrahamson et al., 2008). La estimación del Dr. Matasovic concuerda con los valores registrados en el sitio, tanto en términos de PGA, y duración de la sacudida de tierra y contenido de frecuencia.

INTERPRETACIÓN DE LOS DATOS DE VOLADURA

Interpretación de los Registros de Voladura

La voladura en el tajo Marlin se realizó a intervalos, típicamente con un evento de voladura al medio día y otro cerca de las 5 p.m. Cada uno de los eventos de voladura es monitoreado y digitalmente registrado con un sismógrafo-tres ejes digital (dos componentes horizontales y un vertical, mencionados como radial, transversal, y vertical respectivamente, son registrados). Después de los eventos de voladura, cada uno de los tres componentes de registro es procesado a distancia para producción de distancia voladura-a-registro-estación (R), Velocidad Pico de Partícula (PPV), respuesta velocidad espectro, y frecuencia predominante de vibración evaluada del espectro.

Los lugares de voladura 2008, 2009, y 2010 se muestran en la Figura 1. La revisión de registros históricos de voladura indica, consistencia con el aumento de rigidez de la roca con la profundidad, que estas ubicaciones corresponden a los eventos más grandes de voladura en el Sitio hasta ahora. También se muestran en a Figura 1, dos lugares de registro de voladura como la “Casa de Tío Chico” y el “Pozo 6.” De vez en cuando, la voladura se registra también en el “El Mirador”, el cual es la proximidad más cercana al Tajo Marlin durante la voladura (aproximadamente min. 90 m).

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ty (i

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)

No Damage

Possible Damage 

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0.50 in./sPlaster

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Figura 3 –Registros Procesados de Voladura2008 – 2010 Lugares de voladura y Estaciones de Registro están indicados en la Figura 1.

La Figura 3 diagrama los registros de voladura 2008 – 2010 contra los límites USBM [1980] daño cosmético a estructuras. La Figura 3 indica que todos los registros interpretados están por debajo de los límites USBM [1980] de daño estructural en un panel de yeso de ½ pulg. La Figura 3, además, indica que cuatro de los registros pudieron haber inducido una rajadura cosmético al yeso. Sin embargo, una inspección posterior de estos registros indica que se registraron a una proximidad relativamente cercana a los lugares de voladura (aproximadamente 250 m lejos o cerca).

Extrapolación de los Datos Registrados

Ya que la mayoría de las residencias que supuestamente fueron dañadas por las vibraciones inducidas por voladura están más que 500 m de los lugares de la voladura, se necesita una extrapolación de los registros de voladura (o modelo numérico). Esta extrapolación, llevada a cabo siguiendo los principios comúnmente usados en Ingeniería de Sismología, se muestra en la Figura 4.

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ocity

(in.

/s)

Safe Level for Blasting Vibration for Houses (USBM, 1980)2008: 180 m - 250 m2008: 250 m - 300 m2008: > 300 m2009: 90 m - 250 m2009: 250 m - 300 m2009: > 300 m2010: 100 m - 250 m2010: 250 m - 300 m2010: > 300 m

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Figura 4 – Proceso Complementario de los Registros de Voladura 2008 – 2010

Interpretación de los Datos Extrapolados

La Figura 4 muestra que la intensidad de la voladura (ejemplo, PPV) disminuye con la distancia. La Figura 4, muestra además, una gran distribución de datos, lo cual es típico en la media heterogénea de algunas formaciones geológicas que es cruzada por una falla e influenciada por un resalto topográfico.

También se muestra en la Figura 4, es un análisis de regresión de los registros de voladura y el criterio USBM [1980] para daño cosmético estructural. Este análisis indica que: (i) las 8 veces acomodan mejor las líneas de compases cercanamente todos los registros de voladura (línea “límite superior) (ii) una rajadura de panel de yeso de ½ pulg. a distancias más largas de aproximadamente 300 m no puede ocurrir; y (iii) no puede ocurrir un daño cosmético (ejemplo, rajadura de yeso) a distancias más largas que aproximadamente 400 m. Señalamos que el “límite superior” en toda la interpretación de la información de los registros de voladura, incluye fenómenos geológicos y geofísicos, como la reflexión y refracción de onda que están asociados con las ondas de viaje a través y/o de la media de encuentro de rigidez diferente (velocidad de onda de corte).

0.5 in./s - Possible Plaster Cracking (USBM, 1980)0.75 in./s - Possible Drywall Cracking (USBM, 1980)Best Fit2 x Best Fit4 x Best Fit8 x Best Fit2008: 180 m - 250 m2008: 250 m - 300 m2008: > 300 m2009: 90 m - 250 m2009: 250 m - 300 m2009: > 300 m2010: 100 m - 250 m2010: 250 m - 300 m2010: > 300 m

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INTERPRETACIÓN DE LAS VIBRACIONES DE TRÁNSITO

Las vibraciones inducidas por el tránsito (ejemplo, las vibraciones inducidas por vehículos pesados de construcción; ver Figura 5) son registradas periódicamente en el Sitio. Los registros de estas vibraciones, procesados de la misma manera que su contraparte inducida por voladura, se muestran en la Figura 5.

Figura 5 – Vibraciones procesadas inducidas por Equipo Pesado Registradas en el Sitio

La Figura 5 indica que el tránsito de vehículos induce vibraciones de alta frecuencia (de 10 a 40 Hz). Al registrarse en la proximidad segura más cercana al vehículo (aproximadamente 3.5 m, medidos desde la línea central de la carretera), la intensidad de estas vibraciones no excede 0.3 pulg. /s aproximadamente, y de por ende cae por debajo de los límites de daño posible como lo establece USBM que se explicó anteriormente.

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Imperceptible

Barely Perceptible

Disturbing or Annoying

Strongly Perceptible

Perceptible Safe Level for Blasting Vibration for Houses (USBM, 1980)

Human Perception Thresholds (TRRL, 1986)

Site-Specif ic Traf f ic-Induced Vibration Records (3.5 m - 16 m from centerline of the road)

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REGISTROS DE TERREMOTO

Existen dos estaciones de monitoreo de movimientos fuertes (terremoto) en el Sitio. Las ubicaciones aproximadas de estas estaciones, la base del dique de colas y en su cresta, se muestran en la Figura 1. Durante los recientes terremotos de febrero y marzo 2010, estas estaciones registraron grandes movimientos de tierra, con el valor más grande 0.06 g de Aceleración Pico de Tierra (PGA) registrado en el Momento Magnitud, evento Mw 5.5, el 23 febrero 2010. Los valores PGA registrados son presentados junto con otra información relevante en la Tabla 1 [MWH, 2010].

Tabla 1 - PGA Registrado en la Mina de los Mayores Eventos Sísmicos Recientes [MWH, 2010]

El historial de los tiempos de aceleración (acelerogramas) registrados en el sitio pueden procesarse para calcular el historial de tiempo de velocidad y de allí PPV. Geosyntec procesó estos registros, calculó combinaciones frecuencia/PPV para cada componente horizontal y vertical, y expresó la PPV para cada uno de estos tres componentes para cada evento. Estos resultados se muestran en la Figura 6.

Figura 6 – Registros y Estudio Procesados de Terremotos de Eventos Históricos 2010 D&A [2010] reporta que ha habido 21 terremotos que han sido sentidos en el Sitio desde 2007, y muchos más desde el inicio de voladuras en 2004. La Figura 7 muestra los epicentros de los terremotos importantes (Magnitud 5.3 y más) en la vecindad del

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0.75 in./sDrywall

0.50 in./sPlaster

0.030 in.

Safe Level for Blasting Vibration for Houses (USBM, 1980)

February 2010 Earthquake Records

March 2010 Earthquake Record

2000 - 2009 Earthquake Data (Calculated using Attenuation Relationship)

Fecha del

evento

Hora local del

Evento

Magnitud

(Escala Ritcher)

Profundidad

focal (Km.)

Distancia de la

Mina (a.m.)

Aceleración Pico de Tierra en la

Mina (g)

Movimiento sentido en

la Mina

Feb. 23 4:52 a.m. 5.3 10 94 0.03g(H) 0.014g(V) Sì

Feb. 23 9:16 a.m. 5.5 10 96 0.061g(H) 0.019g(V) Sì

Mar. 20 3:55 a.m. 5.3 84 96 0.01g(H) 0.016g(V) Sì

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Sitio en general desde 1990. Información relevante a estos terremotos puede hallarse en D & A [2010].

Figura 7 – Historial Sísmico en la Vecindad del Sitio (1990 - 2010).

Con base en la información presentada en el D&A [2010] (Mw, estilo de falla, y distancia sitio-fuente), estimamos la PPV para los eventos más importantes que se sintieron en el sitio en los últimos 10 años. Las estimaciones de PPV fueron llevadas a cabo utilizando un juego de modelos NGA. La Figura 6 incluye los resultados.

La Figura 6 indica que la PPV inducida por los eventos de febrero 2010, y la PPV de algunos eventos históricos (ejemplo, eventos 2000 – 2009) exceden los límites de “Voladura Segura” establecidos por USBM [1980]. La revisión de los registros de febrero 2010 indica que la duración de un temblor inducido por terremoto excede, con mucho, la duración de los registros de vibración inducida por voladura y/o tránsito (de 16 a 28 segundos por temblor inducido por terremoto versus de 3 a 9 segundos por vibración inducida por vibración de voladura o tránsito). Además, señalamos que, debido a la escala perpendicular del evento sísmico distante, de magnitud moderada, registrado y/o evaluado anteriormente, la intensidad del movimiento inducido por un terremoto es de aproximadamente la misma intensidad en el sitio y dentro del radio de un kilómetro de del Sitio.

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RESUMEN Y CONCLUSIONES

Este reporte documenta una auditoria de la conservación de registros, el registro e interpretación de registros de voladuras en el Sitio, y los procedimientos de interpretación de registros y evaluaciones de ingeniería, y proporciona la interpretación de ingeniería de las vibraciones inducidas por voladuras, tránsito de vehículos pesados, y terremotos en y en la vecindad inmediata de la Mina Marlin en el Departamento de San Marcos de Guatemala. La auditoria reveló que la conservación de registros, el registro y procedimientos de interpretación de registros de voladuras en el sitio, están en concordancia con los lineamientos estipulados por la Oficina de Minas de los Estados Unidos y que los instrumentos utilizados para registrar las vibraciones están calibrados apropiadamente. Los resultados de las evaluaciones e interpretaciones aquí documentadas indican que las vibraciones inducidas por voladuras y tráfico de vehículos pesados no son una causa del daño a las residencias de adobe en la vecindad del Sitio. Terremotos históricos, incluyendo los eventos de febrero 2010 registrados recientemente, parecen ser la causa más probable del daño inducido por vibración (si la hay) para las casas de adobe en la vecindad de la Mina Marlin.

CIERRE

Si tiene alguna pregunta o necesita información adicional, por favor no dude en comunicarse con el abajo firmante.

Atentamente,

Alan Witthoeft Ingeniero de Personal Neven Matasovic, Ph.D., P.E., G.E. (California) Socio nmatasovic@geosyntec.com

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REFERENCIAS Abrahamson, N., Atkinson, G., Boore, D., Bozorgnia, Y., Campbell, C., Chiou, B.,

Idriss, I.M., Silva, W. and Youngs, R. [2008], “Comparaciones de Relaciones NGA Movimiento de Tierra,” Espectro Terremoto, Vol. 24, No. 1, p. 45-66.

D & A [2010], “Revisión de Registros de Terremoto,” Memorando Técnico, Dorey y Asociados, LLC, Lakewood, Colorado, U.S.A., 4 p. (más apéndices).

Ligorria [2008], “Mina Marlin – Montana Exploradora de Guatemala, S.A., Estudio sobre Intensidad Sísmica Cercana a la Mina,” J.P. Ligorria, Ingeniero Geofísico.

MWH [2010], “Mina Marlin – Montana Exploradora de Guatemala, S.A., Monitoreo Instrumentación Represa de Colas, Reporte Primer Trimestre, Abril, 2010,” MWH, Fort Collins, Colorado, USA, 37 p.

Orosco, O. [2006; 2010], “Voladuras en Tajo Los Coches,” Presentación Técnica, Mina Marlin, Guatemala.

TRRL [1986], “Vibración de Tierra causada por los Trabajos de Ingeniería Civil”, Transporte y Laboratorio de Investigación de Carreteras, Reporte de Investigación 53, Crowthorne, Berkshire, UK, 19 p.

USBM [1980], “Respuesta Estructural y Daño Producido por Vibración de Tierra de Voladura de Minas”, Buró de Minas de los Estados Unidos, Reporte de Investigaciones 8507, Pittsburgh, Pennsylvania, USA, 74 p. (más apéndice).