diseÑo de estructuras mineras 1° informe

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TITULO 1. INTRODUCCIÓN Desde la antigüedad, el hombre viene explotando los recursos minerales que la naturaleza le ofrece. Generalmente, la metodología más barata consiste en la explotación desde superficie de los afloramientos de mineral con el sistema conocido por cielo abierto. Otras veces, la disposición de la capa o del filón de mineral obliga a su explotación subterránea. Mientras el mineral no se encuentre a excesiva profundidad, el método de extracción de mineral más habitual es por ejecución de rampas, galerías y túneles que permitan el acceso hasta la zona de minado. Hay momentos en que esta distancia se hace excesiva debido a la profundidad a la que empieza a encontrarse el mineral. Esto se acentúa aun más cuando los sondeos diamantinos que se efectúan desde dentro de las explotaciones acceden a nuevas zonas aun más profundas en las cuales el mineral está presente. Llegado este momento, uno se ve obligado a replantear el sistema de extracción. La alternativa más usuales emplear un sistema de pique vertical que permite el acceso de los operarios a las zonas más profundas de un modo más rentable y rápido, extrayendo el mineral por izado de vagones o skip, bien hasta superficie, bien hasta niveles intermedios. Por ello es frecuente que ciertas minas, a medida que transcurren los años y ven que sus reservas minerales van quedando cada vez más profundas, se replanteen la sustitución de su sistema de extracción habitual por el de izado por piques. 2. CONCEPTOS GENERALES : 2.1. PIQUE : 1

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Page 1: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

TITULO

1. INTRODUCCIÓN

Desde la antigüedad, el hombre viene explotando los recursos minerales

que la naturaleza le ofrece. Generalmente, la metodología más barata

consiste en la explotación desde superficie de los afloramientos de mineral

con el sistema conocido por cielo abierto. Otras veces, la disposición de la

capa o del filón de mineral obliga a su explotación subterránea. Mientras el

mineral no se encuentre a excesiva profundidad, el método de extracción de

mineral más habitual es por ejecución de rampas, galerías y túneles que

permitan el acceso hasta la zona de minado. Hay momentos en que esta

distancia se hace excesiva debido a la profundidad a la que empieza a

encontrarse el mineral. Esto se acentúa aun más cuando los sondeos

diamantinos que se efectúan desde dentro de las explotaciones acceden a

nuevas zonas aun más profundas en las cuales el mineral está presente.

Llegado este momento, uno se ve obligado a replantear el sistema de

extracción. La alternativa más usuales emplear un sistema de pique vertical

que permite el acceso de los operarios a las zonas más profundas de un

modo más rentable y rápido, extrayendo el mineral por izado de vagones o

skip, bien hasta superficie, bien hasta niveles intermedios. Por ello es

frecuente que ciertas minas, a medida que transcurren los años y ven que

sus reservas minerales van quedando cada vez más profundas, se

replanteen la sustitución de su sistema de extracción habitual por el de

izado por piques.

2. CONCEPTOS GENERALES :

2.1.PIQUE :

El pique, en minería, es una perforación en forma vertical en la cual

se puede descender en cabrias (ascensores) a profundidades de la

tierra. Sirven de comunicación entre la mina subterránea y la

superficie exterior Éstas, por lo general, en pequeña minería, suelen

tener profundidades que van de 25 metros, y en la gran minería

tener profundidades de 1000 metros. Tienen la finalidad de subir o

bajar al personal, material, equipos y el mineral.

2.2.MADERA UTILIZADA EN PIQUE (PINO ROJO OBREGON):

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Page 2: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Madera de albura blanca-amarillenta y duramen de rojo-naranja a

pardo-rosado. Anillos decrecimiento visibles. Grano de fino a medio y

textura media, homogénea y fibra recta.

Las principales áreas geográficas de producción son el sur-este de

Canadá y el Noreste de EEUU. Posee un alto contenido en resinas

que le confieren un fuerte olor.

2.3.EUCALIPTO:

Arbol magnífico, espectacular y de elevada talla, llega a alcanzar los

70 m de altura y los 2 m de diámetro en nuestro país, aunque

normalmente supera los 50 m de altura y los 1,50 m de diámetro

medido a 1,30 m de altura sobre el suelo. Se caracteriza y reconoce

fácilmente por su corteza, que se desprende en tiras que, tras

permanecer colgado del árbol durante un cierto tiempo, acaban por

caer al suelo tras las ventoleras, dejando ver al exterior una nueva

corteza de color blanco-plateado o azulado-pruinoso.

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Page 3: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

3. CONSTRUCCION DE PIQUES

3.1.ASPECTO GEOLOGICO:

Se procede a realizar una campaña de exploración para evaluar las

reservas del yacimiento. Para ello se efectuan una determinada

cantidad de sondeos, varios de ellos con profundidades próximas a

los 1000 m. A continuación se interpretan los mismos y se hace un

estudio geológico detallado y un modelo del yacimiento con las

zonas susceptibles de ser explotadas y las zonas probables de

construcción de piques(zona estable). Con estos parámetros se

comienza a buscar la ubicación más adecuada para los piques

verticales y resto de infraestructuras.

4. POSICIONAMIENTO Y UBICACIÓN DEL PIQUE :

Para confirmar que la posición de ubicación asignada a los piques es la

idónea, se procede a perforar un sondeo vertical según el eje del pique y de

su misma longitud, de modo que así se pudiera saber con más exactitud los

terrenos que se van a atravesar, acuíferos, fallas, etc.

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Page 4: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

5. FACTORES PARA SU CONSTRUCCIÓN :

Necesidades de extracción de mineral.

Reducción de los costos de producción.

Profundización de los niveles de extracción.

6. EQUIPO UTILIZADO :

La construcción del pique se puede practicar con un equipo Raise Boring,

para el cual se perfora primero el hueco piloto y luego del nivel inferior se

empieza a rimar (ensanchar) con una broca de mayor diámetro y finalmente

se completa a la sección diseñada. En todos los casos el terreno debe ser

competente y debe ser una zona donde no exista agua de filtración, y si es

que lo hubiera se deberá utilizar madera de pino obregón.

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Page 5: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

En la Fig .. se puede observar la precisión alemana en exclusiva, ya que lo

que se vé es el piloto, o para entendernos, el taladro que hacemos primero

de arriba abajo, para luego abajo acoplar un escariador y terminar el pozo.

7. TIPOS DE PIQUES :

Hay dos opciones en el diseño de un pique: el rectangular y el circular. El

rectangular es la manera tradicional y el circular es de reciente data. Una

vez que se toma la decisión del tipo de pique hay que resolver donde se

coloca este sistema. Entonces, hay que indagar por la profundización, la

cual está determinada por el tipo de roca, el flujo de agua o el encuentro de

gases peligrosos como el metano.

7.1.PIQUE DE FORMA RECTANGULAR:

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Page 6: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Los métodos de profundización en un pique rectangular tienen dos

opciones:

En la forma original se trabaja con equipo de madera porque ésta es

muy maleable y fácil de trabajar. Pero debido a que la madera no es

tan fuerte como elemento estructural, entonces se coloca un set

cada dos metros.

De las estructuras de madera se ha evolucionado a estructuras de

acero. Para trabajar con este elemento se coloca un pique

rectangular con grupos de instrumentos y guías de acero cada cinco

metros. Entonces, se tiene una instalación que es difícil de alinear

pero una vez instalada es estable.

7.2.PIQUE DE FORMA CIRCULAR:

En el pique circular se debe poner el concreto hasta el nivel donde

uno está trabajando y no se tendrán problemas. Pero eso dependerá

del tamaño del área expuesta.

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Page 7: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

8. DISEÑO DE UN PIQUE :

En un pique rectangular típico, los marcos de madera o de acero pueden

funcionar al mismo tiempo, pero se da muy poca atención al alineamiento.

Los trabajadores no están especializados en instalar estos equipos.

En el Perú hay diferentes piques. Los actuales han evolucionado hacia la

forma rectangular. Originalmente se pensaba que era la manera más

barata. En cambio, los piques circulares se profundizan con equipos de

perforación de fase mediana y el trabajo es bastante considerable porque

hay que poner diferentes instrumentos para estabilizar. Es costoso hacer

esto, pero una vez que el sistema está instalado y estabilizado, se pueden

avanzar la construcción dos metros al día. En contraposición, el pique

rectangular se detendrá en algún punto a diferencia del circular que seguirá

a una misma tasa de avance. Ello compensa el costo de infraestructura y el

tiempo que toma comenzar el proyecto. Como sabemos, cuanto más tiempo

tome el proyecto es más probable que hallan accidentes. Entonces, tratar

de ahorrar el tiempo es una manera de evitar una tasa de incidencias alta.

Recientemente, se ha hecho un estudio entre un pique rectangular y uno

circular.

El costo entre uno y otro varía en 10%.

Con el pique circular se puede obtener un 10% más del producto. Ahora,

debido a que los tonelajes en las minas están aumentando se necesitan

piques más grandes y en ese caso sería mejor el pique circular.

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Page 8: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

9. FORTIFICACION DE PIQUES DE DOBLE COMPARTIMIENTO

La estructura de un Pique, puede ser de madera o de acero y de ser

necesario, deberá efectuarse con pernos y/o malla y/o shotcrete

9.1.FORTIFICACON CON MADERA:

Se usa conjunto de cuadros en los piques para dividir al pique en

compartimientos y como un medio de fijar las guías, tubos, cables, etc.

*VENTAJAS

Adaptabilidad a todo tipo de terreno, especialmente el

conocido como pino rojo .

Versatilidad para soportar todo tipo de esfuerzos.

Su deformación es fundamental para la seguridad.

*DESVENTAJAS

Elevado costo

Elevado uso de mano de obra

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Page 9: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Limitada duración

*Defectos no permitidos:

Hongos.

Cavidades en la cabeza de los puntales.

Fracturas transversales considerables.

Agujeros largos.

Rajaduras que alcancen el 10% de la longitud total de la

pieza.

*Tratamiento de la madera:

Reemplazamiento y/o protección de la celulosa.

Formas de aplicación: inmersión, pulverización,

impregnación a presión.

La fortificación se hace con cuadros completos o solo con soleras esto

dependerá del tipo de terreno en que se hospede.

9.2.FORTIFICACION CON CUADROS COMPLETOS:

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Page 10: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Cuando la calidad de la roca no es competente y presenta zonas

peligrosas se debe enmaderar el cuadro con marcos completos y tras

los puntales se empaqueta con tablas de 2” o chajllas de 4”en todo

el contorno (Fig. ).

Existe también la posibilidad de colocar planchas de acero en todo el

perímetro del cuadro y reforzar de esta manera sólidamente.

En muchas minas alemanas es normal entubar el cuadro con

concreto y también existe de posibilidad de hacerlo con mampostería

de piedra.

PIQUE DE DOBLE COMPARTIMIENTO

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Page 11: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

FORTIFICACION CON CUADROS COMPLETOS

9.3.FORTIFICACION SOLO CON SOLERAS:

En cuadros donde la roca es competente se colocan solamente

soleras cada cierta distancia y solamente sirven para colocar las

guiadoras para el skip o jaula, para armar el camino y para la

instalación de cañerías para aire comprimido, para agua, para

relleno, cables telefónicos y eléctricos (Fig. 1).

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Page 12: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

PIQUE DE DOBLE COMPARTIMIENTO

FORTIFICACIÓN CON SOLERAS

9.4.FORTIFICACION CON ACERO Y SHOT CREATE:

9.4.1HORMIGON ARMADO

CEMENTO:

El cemento es el material fundamental del hormigón, ya que

condiciona muchos aspectos básicos del mismo. Es el factor

que incide directamente en la resistencia, que está en función

de la relación agua/cemento. Pero a la vez, su contenido es

fundamental para proveer de la protección alcalina que

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Page 13: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

requieren las armaduras incorporadas a los elementos de

hormigón armado.

Por tanto, la relación agua/cemento como el contenido en

cemento condicionan la resistencia y durabilidad de los

elementos de hormigón.

Áridos

Los áridos empleados en la fabricación de hormigón

condicionan su durabilidad y resistencia. Los aspectos

fundamentales a tener en cuenta son ciertas cualidades de

composición de los finos, la granulometría y la compacidad.

Agua

Los defectos relacionados con el agua como componente del

hormigón pueden ser originados por dos causas diferentes.

La primera causa es la utilización de aguas no

potables o que contengan impurezas, que pueden

originar problemas a corto y largo plazo

La segunda tiene que ver con la dosificación y es el

empleo de altas relaciones agua/cemento en el

amasado.

Aditivos

Los aditivos, considerados el cuarto componente del hormigón,

son productos añadidos en el momento su elaboración. Su

finalidad es modificar ciertas propiedades del mismo de forma

positiva, tanto en estado fresco como una vez fraguado y

endurecido.

Acero

Los principales defectos que puede presentar un acero para

hormigón armado, son fundamentalmente:

Las impurezas.

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Page 14: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Los defectos superficiales.

La corrosión superficial.

9.4.2 SHOT CREATE

9.4.3 FORTIFICACION DE PIQUES CIRCULARES:

Se hace con almendrillo u hormigón.

FORTIFICACIÓN CIRCULAR CON HORMIGÓN ARMADO (CONCRETO)

10 METODOLOGÍA GENERAL PARA LA EJECUCIÓN DE PIQUES :

10.1 PARÁMETROS INICIALES

La metodología seguida para diseñar el sostenimiento de los

piques verticales fue, por tanto, la siguiente:

10.1.1Establecer el modelo geológico del yacimiento y de la roca

de caja que puede tener influencia en las obras por ejecutar:

a. Realizar sondeos.

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Page 15: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

b. Realizar mapa geológico.

c. Determinar las características geológicas.

10.1.2Realizar el modelo geomecánico de la zona influyente:

a. Ensayos sobre los testigos extraídos.

b. Establecer las propiedades geomecánicas de los diferentes

litotipos y de las discontinuidades.

c. Establecer los criterios de rotura de rocas.

d. Medición de las tensiones naturales del macizo rocoso.

10.1.3Caracterizar el macizo rocoso

10.1.4Diseño inicial de la obra.

10.1.5Diseño inicial del sostenimiento y del modelo matemático.

10.1.6Análisis de los problemas que se pueden presentar.

10.1.7Rediseñar la obra.

10.1.8Puesta en marcha de la obra:

a. Establecimiento de criterios iniciales.

b. Organización del seguimiento y control de la obra.

c. Selección y adquisición de la instrumentación de control.

d. Determinación de las campañas de auscultación y

medición.

e. Establecimiento de un control de calidad de ejecución de

obra y de materiales empleados.

Con ayuda de este sondeo inicial, se determinó que uno de los piques no

estaba en la posición más adecuada, por lo cual se procedió a desplazar su

eje del inicialmente previsto. En cuanto al buzamiento de los terrenos

estaba comprendido entre 30º y 80º. Respecto de las tensiones horizontales

a las que iba a estar sometida la excavación, éstas eran entre 1 y 1,7 veces

superiores a las verticales.

Por último se determinó que, empleando la clasificación de Bieniawski, los

terrenos atravesados iban a ser en 228 m de longitud entre muy malos y

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Page 16: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

malos con RMR menor que 20, en 127 m de longitud malos con RMR entre

20 y 40, en 119 m medios con RMR entre 40 y 60 y en unos 151 m de

longitud el RMR estaba en un rango comprendido entre roca mala y media.

Los piques tienen las siguientes zonas bien definidas y determinadas: brocal

(boca del pozo), antepozo, pozo y embarques.

El pique de extracción es la parte mas importante minería subterránea y por

el cual pasan todos los suministros para la explotación tales como

ventilación, transporte de mineral, suministros y personas. Electricidad, aire

comprimido, agua, bombeo.

Dada su importancia, debe de escoger su ubicación adecuadamente, su

diámetro, el método de profundización, el recubrimiento de las paredes del

pique, el brocal, los enganches en los niveles y la maquinaria de extracción.

La capacidad del pique se diseñara pensando en posibles ampliación de

reducción posteriores

11 SELECCION DE LA UBICACIÓN DEL PIQUE :

Los piques de extracción no deben de ser afectados por las inundaciones, y

para ello se analiza la máxima venida de los cien años .También deben de

situarse demasiado próximo a las carreteras de gran circulación, ni en

entornos industriales que puedan ser objeto de incendios con gran

producción de humos. En los parajes boscosos con árboles incendiables,se

talara un radio de unos 100 mt y se eliminara la vegetación que puedas

incendiarse, todo ello con el fin de evitar que entren humos en la

ventilación. Se analizaran todas aquellas cuestiones externas que pudieran

poner +en peligro la vida de los trabajadores y la integridad de la mina y

que puedan influir en la decisión sobre el emplazamiento del pique.

El número mínimo de piques que deben de excavarse para la explotación

son como mínimo dos; para producción, personal, entrada de materiales,

equipos y aire. El otro pique es para el retorno del aire y como via adicional

de escape. A veces es necesaria la excavación de tres piques cuando la

extracción de la mina no permita una adecuada ventilación con dos

piques. Cuatro piques serán necesario cuando la producción doblen

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Page 17: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

aproximadamente la capacidad de eventualmente mina de dos piques con

la mitad de producción.

12 DIAMETRO DEL PIQUE :

En el pique principal o de producción el diámetro se evalúa de modo que

sea el mínimo para la circulación de las jaulas o skips y para dar espacian a

los conductores eléctricos, de aire comprimido, de agua fresca, de

ventilación, bombeo y relleno en su caso y para la escala de escape de

emergencias realiza un plano de la sección del pique y dibujan la sección y

la disposición de cada uno de los elementos anteriores, adaptando en lo

necesario el contorno del pique. Se tendrá en cuenta las distancias mínimas

a considerar entre los elementos móviles y los parámetros del pique.

Se comprueba que la cantidad y la velocidad de aire de ventilación son las

especificadas. El volumen de los skips se estima de forma siguiente.

Q = KTW

3600t

K es un factor de seguridad = 1.5 para dos skips y = 1.25 para solo un

skips o jaula

T= t1+t2 es el tiempo total en el ciclo en s, (t1 es tiempo de

funcionamiento, t2 es el tiempo de parada ).

El volumen del skip es: P= Q

Densidad

Donde densidad es la densidad aparente de la carga de mineral en t/ m3.

Para carbón

Se toma 0,8 a 0,85 y para minerales 1,4 a 1,5.

Basándose en estas estimaciones y cálculos y teniendo en cuenta las

consideraciones previas, KF Unrug propone el adjunto ábaco para la

evaluación de los principales parámetros del pozo.

13 REVESTIMIENTO DEL PIQUE :

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Page 18: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

El revestimiento del pique cumple las misiones de servir de soporte a los

equipos y sostener las paredes. En los piques modernos de sección circular

o elíptica el revestimiento se hace de hormigón armado con un espesor

mínimo de 20 cm , aunque en piques de sección rectangular perforados

en rocas competentes puede usarse revestimiento de madera .

Antiguamente se ha usado revestimiento de ladrillo o de bloque.

Las ventajas del hormigón son que puede conseguirse resistencias altas

de hasta 50 Mpa y que puede impermeabilizarse para presiones

hidrostáticas no demasiado elevadas de los niveles freáticos.

Normalmente el revestimiento no se calcula en piques realizados en rocas

duras ya que la resistencia del hormigón es es inferior a las tenciones de

la roca , por lo que el hormigón no debería estar sometido a presiones

del terreno , Sin embargo el brocal y la parte de pique excavado en el

terreno de recubrimiento si pueden estar sometidos a tales esfuerzos del

terreno o de la presión del freático . La presión del agua se calcula

fácilmente como la altura máxima de la columna del agua , y la presión

debida a terrenos no cohesionados (arenas) como el producto altura x por

densidad . Si los terrenos están cohesionados conviene recurrir a un

especialista en geotecnia o mecánica de suelos. Para calcular el espesor

de hormigón del brocal y del revestimiento en el recubrimiento se utilizan

las siguientes expresiones:

d= (√(RC/RC-2pf ) -1

En el caso de que se considere que la presión se aplica de golpe

provocando una reacción elástica del hormigón (formula de Lame ), o bien

d= (√(RC/RC-2pf1/2 ) -1

d= espesor del revestimiento en m

r= radio interior del pique en m

Rc= resistencia del hormigón en Mpa

P= presión externa que actúa sobre el hormigón en Mpa

F= 2, coeficiente de seguridad respecto de la tensión de comprensión.

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Page 19: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Para el calculo del revestimiento del brocal y del recubrimiento es

prudente suponer que la columna de agua llega hasta la superficie y que al

menos el 70 % de la presión máxima teórica del terreno activo se aplica

a lo largo de toda la embocadura del pique.

14 EQUIPOS :

Los equipos que se utilizan en la construcción del pique son los siguientes:

- 3 bombas de achique sumergibles, una neumática y 2 eléctricos.

- Una bomba Swllex para instalación de pernos.

- Una perforadora Jack Leg.

- Dos pies de avance de 1,20 y 1,60 m.

- Un Rick Hamener, para la remoción del material fracturado.

- Un ventilador de 7,5 HP, con manga de 16 pulg.

15 SOSTENIMIENTO :

Para determinar los parámetros de sostenimiento tales como:

- Longitud de pernos

- Densidad de pernos

- Resistencia de los pernos a las cargas que soporta.

A continuación se realizarán los siguientes cálculos y se describen las

características al utilizar pernos swellex como refuerzo.

15.1 SOSTENIMIENTO PROVISIONAL

Como el personal esta expuesto a la caída de las rocas al avanzar

en profundidad el pique, el sostenimiento provisional de las

paredes es esencial.

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Page 20: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Por lo general este sostenimiento provisional esta constituido por

cuadros metálicos de perfiles en U, llamados Enviguetados.

Toman la forma exterior del pozo y están conformados por 4 o 5

piezas unidas por pernos. Detrás de ellos se suelen colocar

planchas metálicas ajustadas por medio de cuñas, rellenando los

vacíos entre la pared y planchas metálicas con madera o roca

para asegurar un buen ajuste.

15.2 SOSTENIMIENTO DEFINITIVO

Se utiliza madera redonda o escuadrada, ladrillos, hormigón

armado y/o dovelas (estructuras PRE-fabricadas en forma de

cuña a fin de empalmarlos y asegurarlos con pernos ) ; también

se utilizan pernos de anclaje.

16 ESTIBACIÓN CON CUADROS NORMALES :

Se constituye de abajo hacia arriba, en tramos de una altura de 10 a 12

metros entre cuadro de asiento

Transversalmente, sus cuadros de asiento encajan en patillas preparadas en

las caras y encima ensamblan los travesaños transversales en muescas

practicadas.

Longitudinalmente, se usa longarina de 2 a más metros de longitud,

formando el cuadro normal.

Interiormente, y de acuerdo al diseño, puede ser dividido en 2 o mas

compartimientos, gracias a los postes o puntales y travesaños, contando

además con las guiaderas.

Los cuadros de asiento soportan parte del peso de los cuadros corrientes

que descansan sobre ellos, siendo la otra parte del peso de los cuadros

corrientes que descansan sobre ellos, siendo la otra parte anulada por las

fuerzas de fricción y adherencia a las rocas de las paredes del pique.

Los puntales son de 15*15 o20*20 centímetros de lado, de 2 a mas metros

de longitud, fijados verticalmente a lo largo del lado mayor de los cuadros

del asiento ( longarinas) por medio de tornillos.

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Page 21: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Los travesaños son riostras (piezas que aumentan la rigidez e

inderformabilidad de cuadro) horizontales, cuyos extremos debidamente

(destajados), se insertan en las muescas de los puntales. Su misión es

asegurar las guías de los baldes/skips.

Las guías son elementos de la armazón fijados a los travesaños por medio

de pernos en forma ininterrumpida a lo largo del pique y sirve para guiar las

vasijas de extracción. Son vigas de madera y con dimensiones similares a

los puntales.

17 ENTIBACION CON CUADOS SUSPENDIDOS O COLGANTES :

Los cuadros son confeccionados de arriba hacia abajo. Los lados

transversales del cuadro de asiento van empatillados en las caras de la

chimenea, cada 5 a 10 cuadros o más, Los divisores y puntales o postes

van siendo ensamblados a altura de 0.80 a 1.60 metros.

Cada cuadro está suspendido al inmediato inferior por medio de varillas de

acero de 20 a 30 mm de diámetro. Estas suspensiones se insertan a través

de agujeros taladros en las longarinas del cuadro y se sujetan por medio de

arandelas y tuercas.

Las paredes de los pozos serán revestidas con tablas, silo requiriesen.

18 DESCRIPCIÓN DE LOS MATERIALES A UTILIZAR EN EL

SOSTENIMIENTO :

18.1 Malla metálica

Se utilizarán malla de 2’’ x 2’’ de cocado, las mallas tienen un

ancho de 2,5 , x rollo de 20 m y se fijaran en el techo por los

mismos pernos de anclaje.

18.2 Swellex

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Page 22: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Se emplearán según las técnicas de diseño de 7 pies de longitud

y el espaciamiento de 1 m como máximo se instalarán cada 3

disparos.

18.3 Cuadros

Además del sostenimiento con pernos y malla se reforzarán con

cuadro de madera de 20 x 20 cm de sección solamente cuando

se atraviesa terrenos malos como terrosos o de alto

fracturamiento.

19 IZAJE :

Para el izaje del mineral roto se realiza manualmente hacia el skip se utiliza

3 personas, el winchero y dos paleros, el izaje se realiza hasta el nivel de

extracción.

El skip se moviliza sobre rieles las cuales contará con señalización de luces

en cada nivel (luz roja subiendo, luz verde bajando) también contará con

timbres para indicar el accionar del winche (1 parar, 2 subir, 3 bajar,

timbrado continuo emergencia), también contamos con red de teléfono.

Estos serán accionados mediante winchas eléctricos de bobina monocable

de cara THERN de 15 HP de potencia en una capacidad de izaje de 5

toneladas, con una longitud de enrollamiento efectivo de 350 mt. Y una

velocidad constante de 3 mt/seg. La capacidad del skip es de 1,5 ton.,

hechos de planchas de acero.

20 VENTILACIÓN :

Para la ventilación del pique por seguridad se instala un ventilador

secundario en el nivel más próximo de 7 HP con manga de 16 pulg.

ORGANIZACIÓN DE LOS TRABAJOS

a) Perforación y limpieza

b) Anclaje de la cama

c) Instalación de servicios

d) Sostenimiento

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Page 23: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Todos estos trabajos se realizarán mediante 2 guardias cada uno de 8 horas

diarias.

En la Figura 1, que aparece a continuación, se puede observar una sección

del pique Santa Lucía, hoy llamado pique Aurelio del Valle, con la

disposición inicialmente prevista de carga y descarga del skip.

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Page 24: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

21 PROFUNDIZACION DE PIQUES :

De todas las aperturas realizadas en las minas de piques son las obras más

costosas en tiempo y dinero. Además la profundización de piques es un

procedimiento complicado.

A aunque algunos piques se perforan mediante sondeos de gran diámetro, en

la mayoría se emplea el método tradicional de perforación y voladura, bien de

sección rectangular con sostenimiento con madera, bien de sección circular

con sostenimiento con hormigón, que es hoy lo comúnmente empleado y

recomendado a contratistas externos para ello. Excepto a grandes

profundidades, los piques perforados en roca dura no requieren

consideraciones especiales para el mantenimiento de la estabilidad del

parámetro.

Loa piques se perforan de arriba hacia abajo, aunque en minas ya existentes a

veces se realiza de abajo hacia arriba.

22 PROFUNDIZACION DE PIQUES POR EL SISTEMA TRADICIONAL :

Cuando se trata de minas ya establecidas com. piques gemelos de operación

de profundización se facilita ya que se re profundiza el pique auxiliar y con una

galería se llega a la proyección del pique principal y se sube con realce en

sección estrecha que ensancha bajado .Para proteger el personal se deja un

macizo de 5 a 10 mt en el fondo del pique que se destruye en último momento.

Con un solo pique es más frecuente trabajo en caldera descendente o en

calderilla, para lo cual se construye un techo de madera bajo el cual se

trabaja, Cuando el terreno es suelto y descompuesto y la venida de agua

importante se emplea métodos especiales que se encargan a empresas

especializadas.

23 DIVICION DE PIQUES EN COMPARTIMIENTOS :

Unas ves perforadas y revestidas, se instalan en el pique los diferentes

elementos necesarios para la operación. En primer lugar se instalan las

traviesas y los guionajes.

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Page 25: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

El pique se divide en compartimientos y se instala las jaulas y skips definitivos.

Se dotara al pique de escala de escape y de la plataforma de salida. La tubería

de ventilación estar en su compartimiento así como la tubería de agua .aire

comprimido, de evacuación del bombeo, de energía, de introducción de

relleno, y alguna conducción de respeto.

24 ENGANCHES :

25

Page 26: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Se llaman así a las galerías que en los niveles, enlazan al pique con los

transversales y sirven para las maniobras de carga y de descarga .En los

enganches de interior cuando se utilizan vagonetas, se realiza la recepción de

los vagones cargados, desenganchado de los mismos, carga y descarga de las

jaulas, reunión de vagones vacíos y formación de trenes, tanto vacíos como

con material y para circulación de material. En el de superficie hay que cargar

y descargar las jaulas. Pero los vagones circulan sueltos en dirección a los

basculadores o al almacén y vuelven vacíos o con material.

En cualquier caso se utiliza la gravedad para ayudar al movimiento de los

vagones y además cables, cadenas rastreras, empujadores, o bien .frenos y

topes.

Los enganches para skips tienen ventajas sobre de los vagones .La capacidad

de extracción es mayor, el costo de la instalación es menor, menos perdidas de

tiempo, automático mas fácil y menos personal de operación. Sin embargo,

desmenuzan más el mineral, las excavaciones son mayores para alojar tolvas,

producen más polvo y vertidos a la caldera del pique durante la carga de los

skips.

25 CALCULO Y DISEÑO :

El calculo y diseño de los principales miembros estructurales (divisores y guías

de skips, jaula y contrapeso) se ha efectuado por el método de esfuerzos

permisibles (diseño elástico).

El diseño estructural se puede definir como un arreglo de elementos

estructurales aplicado a casos específicos y que deriva de la experimentación

teórica y practica ira dar una solución real y económica y segura a una

estructura, incluyendo todos los detalles que permiten su fabricación.

25.1 SECUENCIA DEL ANÁLISIS ESTRUCTURAL

A.- DIMENCIONAMIENTO PRELIMINAR

26

Page 27: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Para establecer la distribución de las estructuras así como los

puntos de aplicación de las diferentes cargas hemos efectuado,

como primer paso, el dimencionamiento preliminar

B.- CONSIDERACIONES DE DISEÑO

Para el calculo y diseño de estas estructuras hemos utilizado las

propiedad físico-mecánicas (punto de influencia, resistencia ultima,

limites de proporcionalidad, soldabilidad, tenacidad, densidad,etc.)

del acero estructural ASTM-A36, cuyo limite de fluencia es Fy=36

psi.

Para los miembros en tracción hemos considerado el esfuerzo

unitario permisible (Ft) igual a: Fb=0.66 Fy.

Para los miembros en tracción hemos considerado el esfuerzo

unitario permisible a: Fb=0.66 Fy.

Para otras informaciones complementarias tenemos la serie de

códigos, especificaciones y normas dadas por el instituto Americano

para construcciones de acero.

C.- DETERMINACION DE CARGAS ACTUANTES

1.- Cargas en los miembros divisores

-Cargas debidas al peso soportado

*Cargas de fricción vertical equivalentes al 3% del total de la

suspendida en el cable.

*Cargas horizontales equivalentes al 10% del total de la carga

suspendida.

2.-Cargas en los guiadores

-Cargas de fricción vertical igual al 3% de la carga suspendida.

-cargas horizontales igual al 10% de la carga suspendida.

27

Page 28: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

D.- CALCULO DE LOS MOMENTOS FLECTORES

Una ves determinadas las cargas actuantes y su distribución, se

calcula los momentos flectores verticales y horizontales, mediante a

la aplicación de conceptos básicos de equilibrio de fuerzas y

resistencia de materiales.

E.- SELECCIÓN DE PERFIL ADECUADO

Con el momento flector máximo (Mmax) obtenido y con el máximo

esfuerzo permisible (Fb) calculamos el modulo resistente (s) con la

relación Fb=MMAX./S.

Utilizando las tablas del AISC, seleccionaremos el perfil adecuado

par cada caso.

F.- VERTIFICACION DE ESFUERZOS

Con el nuevo modulo resistente (S) y con el momento flector

máximo determinamos el esfuerzo máximo (Fb) que podrá

soportar la estructura escogida y siempre se debe cumplir.

Fv)= Fb = 0.66 Fy

Con lo cual queda versificado el esfuerzo.

G.- DISEÑO FINAL

Todos los cálculos matemáticos anteriores son para establecer un

punto de partida. Existen otras consideraciones que deben hacerse

para determinar el diseño final como:

28

Page 29: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

- Forma geométrica de la estructura.

- Corrosión.

- Probabilidad de impactos por caída de objetos.

- Ventilación.

- Aproximaciones e incógnitas en los métodos de análisis.

- Calidad de la mano de obra.

- Presencia de esfuerzos residuales.

- Ubicación y tiempo de uso de la estructura, etc.

Finalmente, es oportuno indicar que actualmente existen una serie

de programas computarizados para el calculo estructural que

simplifican enormemente este trabajo.

26 METODOLOGIA DE DISEÑO :

La metodología seguida para diseñar el sostenimiento de los piques verticales

fue, por tanto, la siguiente:

26.1 Establecer el modelo geológico del yacimiento y de la roca de caja

que puede tener influencia en las obras por ejecutar:

a. Realizar sondeos.

b. Realizar mapa geológico.

c. Determinar las características geológicas

26.2 Realizar el modelo geomecánico de la zona influyente:

29

Page 30: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

a. Ensayos sobre los testigos extraídos.

b. Establecer las propiedades geomecánicas de los diferentes

litotipos y de las discontinuidades.

c. Establecer los criterios de rotura de rocas.d. Medición de las

tensiones naturales del macizo rocoso.

26.3 Caracterizar el macizo rocoso.

26.3.1Diseño inicial de la obra.

26.3.2Diseño inicial del sostenimiento y del modelo matemático.

26.3.3Análisis de los problemas que se pueden presentar.

26.3.4Rediseñar la obra.

26.3.5Puesta en marcha de la obra:

a. Establecimiento de criterios iniciales.

b. Organización del seguimiento y control de la obra.

c. Selección y adquisición de la instrumentación de control.d.

Determinación de las campañas de auscultación y

medición.e. Establecimiento de un control de calidad de

ejecución de obra y de materialesempleados.

27 OBJETIVOS :

30

Page 31: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Los objetivos para el diseño del pique se basa a los aspectos geomecánicos.

Desarrollar la mina en profundidad.

Incrementar las reservas y vida de la mina.

Generar utilidades, trabajo y aporte al estado

Duración del pique en función con las reservas que debe extraerse.

La evaluación geomecánica nos garantiza la duración de labor sin

sobredimensionar la sección y el sostenimiento (óptimo diseño y

desarrollo).

28 CUBICACION DE MADERA :

28.1 INSTRUMENTOS UTILIZADOS EN LA CUBICACIÓN DE MADERA

28.1.1WINCHA: Es un instrumento indispensable en la medición lineal

de madera, tiene una medida en metros divididos en

centímetros y otra en pies divididos en pulgadas.

28.1.2REGLA DOYLE: Esta es una regla que consta de una escala

graduada en pulgadas, en pies y del volumen de las trozas. Esta

es una regla que permite la medida directa tanto del diámetro,

largo y volumen de la troza. Su uso es muy común y difundido

en la cubicación de madera en troza debido a la rapidez con que

se hace la medición, pero esta regla tiende a ser alterada por lo

que su uso debe de serevitado sobre todo por aquellas personas

que venden madera.

28.1.3TABLA DE CUBICACIÓN DOYLE: es una tabla de rendimiento en

la cual se encuentran los volúmenes que obtendremos en pies

tablares de trozas de diferentes diámetros y largos.

28.2 CONVERSIÓN DE UNIDADES

31

Page 32: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Para medir las dimensiones de un objeto se pueden utilizar dos

SISTEMAS DE MEDIDA, el sistema métrico y el sistema inglés,

¿recuerdas?

En el sistema métrico usamos el METRO que equivale a 100 cm.

En el sistema inglés, usamos el pie que equivale a 30 cm y la

pulgada que equivale a 2.5 cm

Para calcular el volumen de una pieza de madera podemos usar los

dos sistemas de medida, la primera en METROS CUBICOS (m3) y la

otra en PIES TABLARES (pt)

OJO: Debemos saber que:

1pie = 12 pulgadas

1pt = 1 pulg. x 12 pulgadas x 12 pulgadas

Entonces tenemos la siguiente fórmula

1pt = 1 pulg. x 1 pie x 1 pie

Puedes calcular el volumen de madera cuando está en rollos y cuando está en

tablas en metros cúbicos y puedes CONVERTIRLO a pies tablares:

a) Cuando tienes madera en rollo (1m 3r) la conversión será de la siguiente

manera:

b) Cuando tienes madera en tablas (1mt3 a) la conversión será de la siguiente

manera :

Por ejemplo:

32

Page 33: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Si tienes una tabla de tornillo que mide 0.499 m3 y quieres saber qué cantidad

de madera hay en pies tablares, solo tienes que recordar:

Entonces tienes que convertir 0.499 m3 a pies tablares con la siguiente

operación:

Entonces en 0.499 m3 de madera aserrada tendrás 211 pt aserrados.

29 FORMAS DE MEDIR EL VOLUMEN :

Madera en trozas: Es cuando el árbol ya ha sido tumbado y se encuentra en

forma rolliza. Para esto puedes utilizar dos formas:

29.1 Fórmula de Smalian: Es una fórmula elaborada por el señor

Smalian y utiliza los centímetros y el metro, por lo tanto el resultado

será en m3 rollizos. A continuación se va a explicar el uso de esta

tabla:

a. Medición del volumen: para medir el volumen se usa la siguiente

fórmula:

33

Page 34: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Donde:

V = Volumen en m3

L = Largo de la troza en metros

Dx = Diámetro promedio de la troza en metros

Primero calculando los diámetros en cada lado (d1 y d2) luego se calcula el

diámetro promedio de la troza con la siguiente fórmula:

b. Medición de diámetros (mayor y menor) y longitud de la troza: los diámetros

de la troza (mayor y menor) deben ser medidos en centímetros y sin corteza

(se resta al diámetro total el espesor de la corteza). Las aproximaciones de

estas medidas serán al centímetro; si la medida del diámetro no es exacta, se

hará al redondeo simple, de la siguiente manera:

Un diámetro de 35.4 cm será igual a 35 cm

Un diámetro de 42.6 cm será igual a 43 cm

Un diámetro de 42.5 cm será igual a 43 cm

Por ejemplo: Sergio, comunero de Huascayacu se pone de acuerdo con el

comprador de madera del Plan de Manejo, para realizar la cubicación de las

trozas extraídas.

Ambos se dirigen hacia la orilla del río Avisado, lugar donde se encuentran las

trozas y comienzan a cubicar. ¿Cuál será la cantidad de madera aserrada

obtenida a partir de la troza?

Los resultados obtenidos son los siguientes:

34

Page 35: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

• Diámetros del lado mayor: 45 cm y 50 cm

• Diámetros del lado menor: 40 cm y 36 cm

• Largo de la troza en metros: 5.30 m

Procedimiento:

A. Calculamos los diámetros promedio de los dos lados de la troza

Donde:

dx = Diámetro menor de la troza

db = Diámetro mayor de la troza

• Calculamos el diámetro promedio de la troza:

• Convertimos los centímetros a metros:

• Usando la formula de Smalian calculamos el volumen de la troza:

35

Page 36: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Donde:

V = Volumen en m3

Dx = 0.4275 Diámetro promedio de la troza en metros

L = 5.3 Largo de la troza en metros

• Finalmente calculamos el rendimiento de la troza:

Respuesta: el rendimiento de la troza es 167 pies tablares de madera aserrada.

29.2 Fórmula de Doyle: esta tabla de cubicación es la mas usada y fue

confeccionada por el Señor Doyle, utiliza el sistema métrico ingles

con las unidades en pie y pulgadas, por lo tanto el resultado de esta

fórmula es en pies tablares. La fórmula es la siguiente:

Donde:

V = Volumen en pies tablares

D menor = Diámetro menor en pulgadas

L = Largo de la troza en pies

• La medición del diámetro menor de la troza debe de tener el descuento

respectivo del espesor de la corteza.

• La medición del largo de la troza deberá de tener el descuento por despunte

respectivo.

36

Page 37: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Por ejemplo: la comunidad Huascayacu va a vender las trozas que tiene cerca

al río, en el área de manejo forestal; Alberto Aguilar es dueño del aserradero la

“Anaconda” localizado en Chiclayo y quiere comprar las trozas de la

Comunidad; se ponen de acuerdo y deciden utilizar la regla Doyle. Las medidas

de las trozas son:

• Medida del diámetro menor (con corteza) en pulgadas: 26”

• Espesor de corteza en pulgadas: 1”

• Medida del largo de la troza (sin incluir descuento) en pies: 5’ 6”

• Descuento por despunte de la troza: 4”

Calculamos las medidas del diámetro y del largo de la troza considerando los

respectivos descuentos

Descontando la corteza del diámetro menor tenemos:

26”- 1” x 2 = 26” – 2” = 24”

o Luego hacemos el descuento por despunte:

Tenemos: 5’ 6” – 4” = 5’ 2” = 5 pies

V = volumen en pies tablares

D menor = 24”= Diámetro menor sin corteza (en pulgadas)

L = 5’ = Largo de la troza descontando el despunte (en pies)

37

Page 38: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Entonces el rendimiento de la troza es: 125 pies tablares

5.2 Madera aserrada: para calcular el volumen de madera cuando esta

tumbada y aserrada se utiliza el siguiente procedimiento:

Donde:

e” = espesor de la madera en pulgadas

a” = ancho de la madera en pulgadas

L´ = largo de la madera en pies

Redondeo de pies y pulgadas:

El redondeo de pies y pulgadas siempre se realiza aproximando al valor menor:

13.1” es igual a 13”

13.9” es igual a 13”

10.5’ es igual a 10’

10.9’ es igual a 10’

Por ejemplo: Carlos quiere vender una parte de la madera del plan de manejo

al

aserradero “El Otorongo”. Para esto Carlos ha tableado sus trozas y quiere

saber

cuanta madera tiene en total. Las medidas son:

• Medidas de la tabla 1: 2” x 10 ” x 12’

• Medidas de la tabla 2: 3” x 8” x 11’

Empezamos calculando la cantidad de pies tablares de cada una de los

tablones:

38

Page 39: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Calculamos el total:

22 pies tablares + 20 pies tablares = 42 pies tablares

Respuesta: la cantidad total de pies tablares es 42.

Árbol en pie: Este caso se da cuando el árbol aún se encuentra en pie.

Entonces se utiliza la siguiente fórmula:

Donde:

V = Volumen de la madera en metros cúbicos

Dap = Diámetro del árbol a la altura del pecho en metros

Hc = Altura comercial del árbol en metros

f = Factor de forma = 0.75

39

Page 40: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Esta formula será de mucha ayuda si quieres saber la cantidad de madera que

podrás obtener de los árboles en pie que hay en el bosque de la comunidad.

Debemos saber que la medida del DAP (diámetro a la altura del pecho) se debe

tomar a 1.30 m de altura de la base. Para aplicar la fórmula también se

necesita la altura comercial (Hc) del árbol, es decir la altura hasta donde el

fuste esté recto. El factor de forma (f) es una característica que tiene cada

especie, pero, por convenio, se utiliza el valor de 0.75 para todas las especies.

Por ejemplo: En la Comunidad Huascayacu, el Comité Numin Takau aprobó la

venta de 1 palo de tornillo, para lo cual realizan la venta de la madera. Ernesto

se dirige al bosque y obtiene las siguientes medidas:

Dap = 50 centímetros

Hc = 5 metros

f = 0.75

40

Page 41: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Este material fue editado gracias a la colaboración del Comité Holandés para la

UICN dentro del PROGRAMA SELVA TROPICAL (CH –UICN /TRP). Fue reeditado

por el Servicio Alemán de Cooperación Social-Técnica (DED), gracias a la

colaboración del Proyecto Especial Alto Mayo (PEAM) y fondos de

PROFONANPE.

30 APLICACIÓN PRACTICA :

CUBICAR LA MADERA QUE SE UTILIZARA EN UN PIQUE DE DOBLE

COMPARTIMIENTO UBICADO EN ROCA SEMIDURA DONDE SE NECESITA

ENMADERAR A LO LARGO DE 25 METROS SABIENDO QUE LA SECCION ES

DE 1.35m x 2.57m.

30.1 Criterios Utilizados :

La presión del terreno para los primeros pocos cientos de pies de un

pique, es rara vez importante. Los Cuadros ya sean de madera,

acero o anillos de concreto- se instalan para dividir la sección

transversal en compartimientos, para tener medios de instalar guias

para jaula o balde; y para prevenir caídas de roca en el pique.

El espaciamiento entre cuadros es generalmente 5 pies de centro a

centro.

41

Page 42: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Las dimensiones del miembro dependerán de las condiciones del

terreno. PARA MINAS RELATIVAMENTE POCO PROFUNDAS, SERIA

SATISFACTORIOMADERAS DE 8” x 8”; al aumentar la presión del

terreno pueden ser necesarios cuadros de madera de 12” x 12”o

mas grandes.

Bajo condiciones excepcionalmente malas, un cuadro de aplasto,

puede ser necesario instalar entre el cuadro principal y la superficie

de la roca.

Un Cuadro de aplasto consistirá de largueros sobre caja separados

del cuadro principal por bloques los cuales fallarían antes que un

daño excesivo afecte el cuadro principal.

La practica de recuperación de pernos colgantes después de

completar el enmaderado es de merito dudoso, si el bloque se

afloja, los cuadros puedencaerse con serias consecuencias.

Las Figuras acontinuacion ilustran el diseño para operaciones de

pequeño tonelaje. SI EL PIQUE SE PROFUNDIA CON SOLO DOS

COMPARTIMIENTOS, UNO DEVERA USARSE PARA JAULA Y CARRO.

Se devera levantar un camino en el compartimiento restante. Las

escaleras en el camino no deven exceder los 20 pies de longitud

será inclinado y cada sección comenzara desde el extremo opuesto

de una plataforma.

Para un izado económico se devera instalar un contrapeso en el

compartimiento del camino. En contraposición a la creencia general,

esta instalación no es ni costosa ni difícil.

Para un Pique inclinado, la disposición de las escaleras dependerá

de la inclinación del pique. Sobre mas o menos 45°, no son

necesarios las plataformas de descanso. Para mayores inclinaciones

deveran haber Frecuentes interrupciones en una escalera continua.

30.2 CALCULOS :

42

Page 43: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

43

Esta Pieza de Madera se utiliza 3 veces por cada nivel

Si tenemos 23 niveles esta pieza sera usada 23*3 veces

Con lo cual dara un total de

23.616*3*23= 1629.504 ft²

Esta Pieza de Madera se utiliza 2 veces por cada nivel

Si tenemos 23 niveles esta pieza sera usada 23*2 veces

Con lo cual dara un total de

44.96*2*23= 2068.16 ft²

Page 44: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Un a vez cubicadas las piezas que usaremos en el pique procedemos a

calcular el total de Ft² que necesitaremos a lo largo de nuestro pique de doble

compartimiento

A continuacion presentaremos una tabla de calculos elavorad en MICROSOFT

EXCEL 2010 para facilitar el calculo por piezas y total de madera cubicada a

usar en el pique.

PiezaCubicacion(ft

²)Repeticion

esTOTAL(ft

²)Lado 1(pulg)

Lado 2(pulg)

Longitud(ft)

8 8 4.428 23.616 3 231629.50

48 8 8.43 44.96 2 23 2068.168 8 82 437.3333333 6 2624

6321.664

44

Esta Pieza de Madera se utiliza 6 veces verticalmente en el Pique

Con lo cual dara un total de

437.3*6= 2624 ft²

Page 45: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

Una vez cubicado toda la madera usada en el pique procedemos a calcular el

costo total a gastar en madera para nuestro pique.

Considerando que actualmente el costo de 1 ft² de Madera Pino Oregon esta

valorizado en 8 nuevos soles ( S/. 8.00 ) procedemos al calculo mediante

MICROSOFT EXCEL 2010, obteniendo como resultado :

Pieza

Cubicacion(ft²) Repeticiones TOTAL(ft²)

Costo Madera

Pino Oregon

(S/.)

Lado 1(pulg)

Lado 2(pulg)

Longitud(ft)

8 8 4.428 23.616 3 23 1629.504 13036.032

8 8 8.43 44.96 2 23 2068.16 16545.28

8 8 82 437.3333333 6 2624 20992

6321.664 50573.312

El resultado de Calcular nuestros 6321,644 ft² por el valor de S/. 8.00 nuevos

soles nos da como resultado un total de S/. 50 573,312 nuevos soles; lo cual

representa la inversión total en madea que costara a lo largo de nuestro pique

de doble compartimiento.

DISEÑO DE PIQUE DE DOBLE COMPARTIMIENTO EN AUTOCAD 2012

45

Page 46: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

DISEÑO DE PIQUE DE DOBLE COMPARTIMIENTO EN AUTOCAD 2012

46

Page 47: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

DISEÑO DE PIQUE DE DOBLE COMPARTIMIENTO EN AUTOCAD 2012

47

Page 48: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

DISEÑO DE PIQUE DE DOBLE COMPARTIMIENTO EN AUTOCAD 2012

48

Page 49: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

VISTA LATERAL

VISTA FRONTAL Y POSTERIOR

DISEÑO DE PIQUE DE DOBLE COMPARTIMIENTO EN AUTOCAD 2012

VISTA DE PLANTA

49

Page 50: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

DANDOLE UN MEJOR ACABADO SIMULANDO EL COLOR DE LA MADERA

DISEÑO DE PIQUE DE DOBLE COMPARTIMIENTO EN AUTOCAD 2012

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Page 51: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

TODO EL DISEÑO DEL PIQUE UTILIZANDO EL SOFTWARE AUTOCAD

2012 SE HIZO A ESCALA REAL

CALCULOS DE CUBICACION Y COSTO TOTAL DE INVERSION UTILIZANDO

SOFTWARE MICROSOFT EXCEL 2010

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Page 52: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

31 CONCLUSIONES :

DEVIDO A QUE NUESTRO PIQUE TIENE UNA PROFUNDIDAD DE 25

METROS, LA MINA ESTA SITUADA A POCA PROFUNDIDAD Y SOBRE

52

Page 53: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

TODO QUE LA ROCA ENCAJONANTE ES SEMIDURA; SELECCIONAMOS

COMO SECCION ADECUADA 8” X 8” .

LA MADERA ADECUADA PARA ESTE PIQUE SEGÚN REFERENCIA DE

INGENIEROS DE NUESTRA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL ES LA

MADERA PINO OREGON, POR SUS PROPIEDADES ES IDEAL PARA ESTE

TIPO DE LABORES.

DEVIDO A QUE LA ROCA ES SEMIDURA, NUESTRO PIQUE NO

REQUIERE MAYOR REVESTIMIENTO QUE LA MADERA UTILIZADA, NO

SIENDO NECESARIO OTROS METODOS DE SOSTENIMIENTO COMO EL

CONCRETO O ACERO.

EL DOBLE COMPARTIMIENTO DE NUESTRO PIQUE ES IDEAL PARA

DESEMPEÑAR LAS FUNCIONES DE TRANSPORTE A INTERIOR MINA DE

TRABAJADORES ( PARA SERVICIOS) Y POR OTRO COMPARTIMIENTO

PARA SUMINISTROS, OTROS RECURSOS, MINERAL Y DESMONTE.

CON UN BUEN CASTILLO INSTALADO EN LA PARTE SUPERIOR DE

NUESTRO PIQUE, ESTE NO TENDRA DIFICULTADES DE CUMPLIR CON

LAS FUNCIONES PLANIFICADAS.

LOS CUADROS DEVERAN ESTAR DEVIDAMENTE EMPERNADOS Y

ASEGURADOS DE TAL MANERA QUE LOS POSTES Y SOLERAS DE CAJA

PARESCAN SER DE UNA SOLA PIEZA DE MADERA, FACILITANDO ASI

SU ESTABILIDAD Y OPTIMIZANDO SU DESEMPEÑO COMO

SOSTENIMIENTO DEL PIQUE.

EL DESARROLLO DE NUESTRO PIQUE , SU DISEÑO,; DEVEN ESTAR

SUJETOS A UN EXHAUSTIVO ESTUDIO GEOLOGICO, GEOMECANICO Y

DEMAS PARAMETROS QUE INFLUYAN EN LA ELECION DE LA SECCION

ADECUADA DEL PIQUE Y LA MADERA A UTILIZAR.

53

Page 54: DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS 1° INFORME

32 BIBLIOGRAFIA :

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