Nociones Generales De La Topografia

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERIA

CURSO: TOPOGRAFIA MINERA TEMA: NOCIONES GENERALES DE LA TOPOGRAFIA CICLO: VI DOCENTE: Ing. ALVA HUAMAN DANIEL ALEJANDRO ALUMNO S: ALVARADO GUZMÁN Jhinner OCHOA URBINA Roy CORONEL CAMPOS Jaime ZELADA ALAYA Ronald

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Cajamarca, marzo del 2015.

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DEDICAT ORIA A Dios, a nuestros padres por ser un apoyo incondicional para lograr nuestras metas de manera económica y emocional, a los profesores por el apoyo, Confianza y los conocimientos brindados.

INDIC E

RESUMEN.......................................................................................... ...................................... 4 INTRODUCIÓN................................................................................... ..................................... 5 OBJETIVOS........................................................................................ ...................................... 6 CONDICIONES DE TRABAJO......................................................................................................7 INSTRUMENTOS Y ACCESORIOS, UTILIZACION DE INSTRUMENTOS TOPOGRAFICOS ESPECIALES............................................................................................................. ..........................................................9 USOS DE LA TOPOGRAFIA MINERA EN LAS FACES DE LA MINERIA...........................................20 NOMENCLATURA DE LAS LABORES MINERAS SUBTERRANEAS Y OPEN PIT.....................25 PLANIMETRIA Y ALTIMETRIA SUBTERRANEA......................................................................30 CONCLUSIONES................................................................................. ......................................................... 34 BIBLIOGRAFÍA................................................................................... ..........................................................35 ANEXOS............................................................................................ .........................................36

RESUMEN En este trabajo monográfico se presentara a la topografía minera, desde sus perspectivas de aplicación en las labores mineras subterráneas y a cielo abierto, recalcando la importancia que tiene esta ciencia en cada uno de las etapas de extracción de minerales. Como contenido en general se tratará temas como: Definición condiciones de trabajo iluminación, temperatura, polvo, gases nocivos. Instrumentos y accesorios. Como también la utilización de instrumentos topográficos especiales y equipos de alta precisión. Asimismo se tratará de los usos de las fases de la minería; prospección exploración, desarrollo, explotación, desarrollo, explotación, cierre de minas (abandono). Nomenclatura de las labores mineras en subterránea y open pit (cielo abierto); Fines, Usos de la topografía subterránea y open pit (cielo abierto). Planimetría y altimetría subterránea. Estos temas se explicaran con Conceptos y gráficos con lo cual se lograra un mejor entendimiento. El desarrollo de esta monografía impulsara nuestros conocimientos hacia el entendimiento de la forma como está ligada la topografía con la industria minera permitiéndonos identificar aspectos básicos y generales con importancia para nuestra formación profesional.

INTRODUCCION Actualmente nos encontramos en un país no industrializado que basa su economía principalmente en la actividad primaria de extracción que es la minería. Esta con la extracción selectiva de minerales y otros materiales de la corteza terrestre, ha logrado perpetuarse como organismo que se preocupa principalmente por la utilización de la técnica y la tecnología para su eficiente desarrollo. La minería se inicia con la búsqueda de los recursos minerales y prospección y exploración. Cuando el depósito mineral se encuentra cerca de la superficie, se trabaja a cielo abierto. Cuando el depósito mineral es profundo, se emplean métodos de minería subterránea. En la industria extractiva de los recursos minerales la topografía minera está orientada a fijar y controlar la posición de los trabajos tanto subterráneos como superficiales por lo que está íntimamente ligado a los proyectos y al centro de operaciones mineras. (Ing.: Orlando siccha Ruiz2013) El propósito de un control minero, es garantizar la obtención de los resultados previstos en un planeamiento y la programación para poder asegurar la eficacia y eficiencia de la actividad productiva. Para este fin, la Topografía minera ES de suka importancia porque permitirá realizar un control de levantamientos topográficos estructurados de todos los avances y producción de las diferentes labores mineras que están en ejecución, y plantear en el terreno los puntos topográficos que permitan comenzar o terminar un determinado proyecto. Es así que teniendo la necesidad de tener conocimiento de los principales equipos ,aspectos y métodos topográficos utilizados en la minería se desarrolla el siguiente trabajo monográfico ,el cual nos beneficiará para el mejor entendimiento de lo que es el desarrollo operacional de una mina con ayuda de la topografía y la importancia de diversos aspectos que son de fundamentales en nuestra carrera y desarrollo profesional.

OB JETIVOS 

GENERAL  Dar a conocer las nociones generales de la topografía y su aplicación en la minería.



ESPECIFICOS

 Describir las condiciones de trabajo en minería como (iluminación, ventilación, temperatura, etc.)  Diferenciar la importancia de los instrumentos y accesorios utilizados en las diferentes fases de la minería.  Determinar la Utilidad de métodos de la topografía subterránea y open pit (cielo abierto).  Reforzar el conocimiento acerca de la topografía minera.

CONDICIONES DE TRABAJO Las condiciones de trabajo en minería se rigen básicamente mediante tres aspectos importantes, sujetos a condiciones artificiales como: ventilación (presencia de polvo y gases nocivos) temperatura e iluminación. ILUM INACION. Existe información brindada por la Dra. María teresa Dapena – vicepresidenta de la asociación española de Ergo oftalmología en donde se mencionan los siguientes conceptos referidos a la iluminación efectiva en el desarrollo de actividades de trabajo: 1.1 Iluminación. es la relación de flujo luminoso incidente en una superficie por unidad de área, expresada en lux. 1.1 .1 Deslumbramiento: es cualquier brillo que produce molestia, interferencia con la visión o fatiga visual. 1.1.2 Brillo: es la intensidad luminosa de una superficie en una dirección dada, por unidad de área proyectada de la misma. 1.1.3 Nivel de iluminación: cantidad de energía radiante medida en un plano de trabajo donde se desarrollan actividades, expresadas en lux. 1.1.4 Luminaria; luminario: equipo de iluminación que distribuye, filtra o controla la luz emitida por una lámpara o lámparas y el cual incluye todos los accesorios necesarios para fijar, proteger y operar esas lámparas y los necesarios para conectarse al circuito de utilización eléctrica. 1.1.5 Plano de trabajo: es la superficie horizontal, vertical u oblicua, en la cual el trabajo es usualmente realizado, y cuyos niveles de iluminación deben ser especificados y medidos 1.1.6 Iluminación complementaria: es un alumbrado diseñado para aumentar el nivel de iluminación en el área determinada. 1.1.7 Iluminación localizada: es un alumbrado diseñado para proporcionar un aumento de iluminación en el plano de trabajo.  NORMATIVIDAD: NOM -025-STPS-1999. SOCIAL)

(SECRETARIA

DEL

TRABAJO

Y

PREVISION

Establece los niveles de iluminación para los centros de trabajo de tal forma que no sea un factor de riesgo para la salud de los trabajadores al realizar sus actividades.

1.2

Te mpe ratura, hume dad,

e tc. Es el resultado de la combinación de tres factores: Temperatura, Humedad Relativa y Velocidad del Aire, que expresa en un solo valor el grado de confort termo ambiental. Se define también como la sensación de frío o calor del cuerpo humano. García Martín en su folleto Apuntes de la asignatura (AMPLIACIÓN DE TOPOGRAFÍA MINERA) indica que: La temperatura y la humedad pueden suponer condiciones de trabajo incómodas para los operarios, pero también afectar a los equipos, que estarán sometidos a condiciones adversas que facilitan su deterioro.

1.3 Exis te ncia de polvo, gas e s nocivos .- Suponen condiciones adversas y, en ocasiones, peligrosas. Según el ing. David Vega Baldeon, (2007) en su lectura El origen de polvos y su mitigación en la minería define: 1.3.1 Polvo: Es un material sólido finamente dividido, el cual, dependiendo del tamaño de sus partículas, de su concentración y su composición, puede constituir un peligro tanto para la salud del personal como la seguridad de la operación en lo que se refiere a visibilidad entre otros. 1.3.2 Gas e s nocivos : Durante los procesos mineros y afines puede producirse la emisión de gases, bien porque estén contenidos en aquello que explotemos (caso del grisú en el carbón), o porque se produzca una descomposición del mineral que libere esos gases durante el proceso metalúrgico. En las minas metálicas como no metálicas, pueden encontrarse diversos gases que están normalmente presentes, produciéndose en: – Uso de explosivos. – Descomposición de las sustancias orgánicas. – Combustiones espontáneas. – Incendios. – Reacciones químicas de los minerales. – Uso de los equipos mecanizados de motores de combustión. Los principales gas e s de mina son:

 Monóxido de carbono (co),  Gases nitrosos (no, no2)  Nitrógeno (n2)  Anhídrido carbonico (co2)

INSTRUMENTOS Y ACCESORIOS, UTILIZACIÓN DE INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS ESPECIALES Leonardo Casanova M, en topografía plana (Instrumentos Topográficos) clasifica a los instrumentos de topografía en simples y principales describiéndolos a cada uno de ellos: 1 .1 INSTRUMENTOS S I M PL E S 1.1.1 CINTAS MÉTRICAS Y ACCESORIOS Medir una longitud consiste en determinar, por comparación, el número de veces que una unidad patrón es contenida en dicha longitud. Una cinta métrica es la reproducción de un número determinado de veces (3,5,30,50,100) de la unidad patrón. En el proceso de medida, las cintas son sometidas a diferentes tensiones y temperaturas, por lo que dependiendo del material con el que han sido construidas, su tamaño original variará. Por esta razón, las cintas vienen calibradas de fábrica para que a una temperatura, tensión y condiciones de apoyo dadas, su longitud sea igual a la longitud nomina l. Las cintas métricas empleadas en trabajos topográficos deben ser de acero, resistentes a esfuerzos de tensión y a la corrosión. Comúnmente, las cintas métricas vienen en longitudes de30, 50 y 100 m, con una sección transversal de 8 mm x 0,45 mm para trabajos fuertes en condiciones severas o de 6 mm x 0,30 mm para trabajos en condiciones normales. En cuanto a su graduación para la lectura, las cintas métricas se pueden clasificar en:

1.1.1.2 Cintas continuas, divididas en toda su longitud en metros, decímetros, centímetros y milímetros.

Figura 1. Diferentes tipos de cintas

1.1.1.3 Cintas por defecto (substracción), divididas al milímetro solamente en el primero y último decímetro, el resto de la longitud está dividido en metros y decímetros. 1.1.1.4 Cintas por exceso, al igual que las cintas por defecto, están divididas en toda su longitud en metros y decímetros, y sólo el último decímetro está dividido en centímetros y milímetros. Este tipo de cintas posee un decímetro adicional graduado en centímetros y milímetros, colocado anterior al cero de la misma y con graduación creciente en sentido contrario a las graduaciones de la cinta. Para poder hacer uso correcto y preciso de las cintas de acero en la determinación de las distancias, es necesario que las medidas se realicen bajo ciertas condiciones ideales de calibración, especificadas estas por los diferentes fabricantes. Generalmente las siguientes:   

las

condiciones

ideales

para

medición

con

cintas

de

acero

son

Temperatura de 20ºC Tensión aplicada a la cinta de 5 Kg. (10 lb) Cinta apoyada en toda su extensión

Difícilmente estas condiciones se logran en la medición de distancias, por lo que se hace necesario la utilización de diferentes accesorios, bien sea para hacer cumplir alguna de las condiciones o para medir y estimar la variabilidad de la cinta al ser utilizadas en condiciones diferentes a las ideales. Accesorios utilizados e n la medición de distancias con cintas métricas. a) Plomada metálica. Instrumento con forma de cono, construido generalmente en bronce, con un peso que varía entre 225 y 500 gr, que al dejarse colgar libremente de la cuerda sigue la dirección de la vertical del lugar, por lo que con su auxilio podemos proyectar el punto de terreno sobre la cinta métrica. b) Termómetro. Como se mencionó previamente, las cintas métricas vienen calibradas por los fabricantes, para que a una temperatura y tensión dada su longitud sea igual a la longitud nominal. En el proceso de medida de distancias, las cintas son sometidas a condiciones diferentes de tensión y temperatura, por lo que se hace necesario medir la tensión y temperatura a las cuales se hacen las mediciones para poder aplicar las correcciones correspondientes.

Figura 2. Termómetro para cinta

El termómetro utilizado en la medición de distancias con cinta viene graduado en grados centígrados, con lecturas que varían entre – 40 a + 50 ºC de grado en grado, colocado, para su protección, en una estructura metálica de aproximadamente 14 cm de largo, la cual se ajusta a la cinta mediante dos sujetadores. c) Tensiómetro. Es un dispositivo que se coloca en el extremo de la cinta para asegurar que la tensión aplicada a la cinta sea igual a la tensión de calibración, evitando de esta manera la corrección por tensión y por catenaria de la distancia medida.

Figura 3 Tensiómetro

d) Jalones. Son tubos de madera o aluminio, con un diámetro de 2.5 cm y una longitud que varía de 2 a 3 m. Los jalones vienen pintados con franjas alternas rojas y blancas de unos 30 cm y en su parte final poseen una punta de acero. El jalón se usa como instrumento auxiliar en la localizando puntos y trazando alineaciones.

medida

de

distancias,

Figura 4. Jalones

e) Fichas. Son varillas de acero de 30 cm de longitud, con un diámetro φ=1/4”, pintados en franjas alternas rojas y blancas. Su parte superior termina en forma de anillo y su parte inferior en forma de punta. Generalmente vienen en juegos de once fichas juntas en un anillo de acero. Las fichas se usan en la medición posiciones finales de la cinta y llevar el conteo del que se han efectuado.

de distancias para marcar las número de cintadas enteras

f) Nivel de mano (nivel Locke). Es un pequeño nivel tórico, sujeto a un ocular de unos 12 cm de longitud, a través del cual se pueden observar simultáneamente el reflejo de la imagen de la burbuja del nivel y la señal que se esté colimando. El nivel de mano se utiliza para horizontal izar la cinta métrica y para medir desniveles.

Figura 5 Nivel de mano Locke

1.1.2 ESCUADRAS Son instrumentos topográficos simples que se utilizan en levantamientos poca precisión para el trazado de alineaciones y perpendiculares.

de

1.1.2.1 Escuadra de agrimensor consta de un cilindro de bronce de unos 7 cm de alto por 7 cm de diámetro, con ranuras a 90º y 45º para el trazado de alineamientos con ángulos de 90º y 45º entre si. El cilindro se apoya sobre un bastón de madera que termina en forma de punta.

Figura 6 Escuadra de agrimensor

1.1.2.2 Escuadra de prisma está constituida por un prisma triangular cuyo ángulo de refracción es de 90º. Puede apoyarse sobre un bastón metálico o utilizarse con plomada.

Figura 7 escuadra de prisma

1.1.2.3 Escuadra de doble prisma consta de dos prismas pentagonales ajustados firmemente entre si para asegurar visuales perpendiculares. Se utiliza para el trazado de perpendiculares a alineaciones definidas por dos puntos.

Figura 8 Escuadra de doble prisma

1.1.3 CLISIMETRO Es un instrumento de mano con las mismas funciones del nivel Abney descrito previamente. Consta de un círculo vertical [A] con escala porcentual para medir pendientes y escala angular para medir ángulos verticales. El círculo está inmerso en un líquido especial contenido en un recipiente herméticamente sellado [B] y gira alrededor de un pivote [C]. Las lecturas al círculo se realizan a través de un ocular de lectura [D]. La colimación se verifica por coincidencia de la señal con el retículo de colimación.

Figura 9 .Clisímetro

1.1.4

B RÚJULA

Generalmente un instrumento de mano que se utiliza fundamentalmente en la determinación del norte magnético, direcciones y ángulos horizontales. Su aplicación es frecuente en diversas ramas de la ingeniería. Se emplea en reconocimientos preliminares para el trazado de carreteras, levantamientos topográficos, elaboración de mapas geológicos.

Figura 10. Corte esquemático de una brújula

Se muestra el corte esquemático de una brújula. La brújula consiste de una aguja magnética [A] que gira sobre un pivote agudo de acero duro [B] apoyado sobre un soporte cónico ubicado en el centro de la aguja. La aguja magnética está ubicada dentro de una caja [C], la cual, para medir el rumbo, contiene un o o circulo graduado [D] generalmente dividido en cuadrantes de 0 a 90 , marcando los cuatro puntos cardinales; teniendo en cuenta que debido al movimiento aparente de la aguja los puntos Este y Oeste estén intercambiados Algunas

brújulas o

dividido en 360 colimación.

llamadas

brújulas

azimutales,

tienen

el

circulo

horizontal

. Coincidiendo con la alineación norte – sur poseen un dispositivo de

Figura 11. Brújula magnética

1.1.5 MIRAS VERTICALES Son reglas graduadas en metros y decímetros, generalmente fabricadas de madera, metal o fibra de vidrio. Usualmente, para trabajos normales, vienen graduadas con precisión de 1 cm y apreciación de 1 mm. Comúnmente, se fabrican con longitud de 4 m divididas en 4 tramos plegables para facilidad de transporte y almacenamiento. Existen también miras telescópicas de aluminio que facilitan el almacenamiento de las mismas.

Figura 12. Diferentes tipos de miras verticales

Las miras verticales se usan en el proceso de nivelación y en la determinación indirecta de distancias. Las miras deben ser verticalizadas con el auxilio de un nivel esférico generalmente sujeto en la parte posterior de la mira. 1.1.6 MIRAS HORIZONTALES La mira horizontal de INVAR es un instrumento la medición de distancias horizontales.

de precisión

empleado

en

La mira está construida de una aleación de acero y níquel con un coeficiente termal de variación de longitud muy bajo, prácticamente invariable, característica que da origen al nombre de MIRAS DE INVAR.

Figura 13. Mira horizontal de INVAR

1.1.7 PLANÍMETRO Es un instrumento manual utilizado en la determinación del área de figuras planas con forma irregular.

Figura 14. Planímetro polar mecánico

1 .2 INSTRUM ENTOS PRINCIPALES 1.2.1 TEODOLITOS

El teodolito es un instrumento utilizado en la mayoría de las operaciones que se realizan en los trabajos topográficos. Directa o indirectamente, con el teodolito pueden horizontales, ángulos verticales, distancias y desniveles. se

medir

ángulo s

Figura 15 Teodolito Sokkia con lectura directa de nonio

Los teodolitos difieren entre sí en cuanto a los sistemas y métodos de lectura. Existen teodolitos con sistemas de lectura sobre vernier y nonios de visual directa, microscopios lectores de escala, micrómetros ópticos y sistemas de lectura de coincidencia. 2.2.2 TEODOLITOS ELECTRÓNICOS El desarrollo de la electrónica y la aparición de los microchips han hecho posible la construcción de teodolitos electrónicos con sistemas digitales de lectura de ángulos sobre pantalla de cristal liquido, facilitando la lectura y la toma de datos mediante el uso en libretas electrónicas de campo o de tarjetas magnéticas; eliminando los errores de lectura y anotación y agilizando el trabajo de campo. La figura 2.24 muestra el teodolito electrónico DT4 de SOKKIA.

Figura 16. Teodolito electrónico DT4 de Sokkia

1.2.3 ESTACIÓN TOTAL ELECTRÓNICA La incorporación de microprocesadores y distancio metros electrónicos teodolitos electrónicos, ha dado paso a la construcción de las Estaciones Totales.

en

los

Con una estación total electrónica se pueden medir distancias verticales y horizontales, ángulos verticales y horizontales; e internamente, con el micro procesador programado, calcular las coordenadas topográficas (norte, este, elevación) de los puntos visados. Estos instrumentos poseen también tarjetas magnéticas para almacenar datos, los cuales pueden ser cargados en el computador y utilizados con el programa de aplicación seleccionado. Una de las características importantes tanto los teodolitos electrónicos como las estaciones totales, es que pueden medir ángulos horizontales en ambos sentidos y ángulos verticales con el cero en el horizonte o en el zenit.

Figura 17 Estación total Wild T-1000 2.2.4 ESTACIONES ROB ÓTICAS

El sistema consiste en una estación total con servo motor de rastreo y una unidad de control remoto de posicionamiento que controla la estación total y funciona como emisor y recolector de datos. Tanto la estación como la unidad de control remoto se conectan por medio de ondas de radio, por lo que es posible trabajar en la oscuridad. Una vez puesta en estación, la estación total es orientada colimando un punto de referencia conocido y por medio de un botón se transfiere el control de la estación a la unidad de control remoto de posicionamiento.

2.2.5 NIVELES

El nivel tubular o nivel tórico, es un trozo de tubo de vidrio de sección circular, generado al hacer rotar un cí rculo alrededor de un centro O, tal y como se muestra en la figura 2.26. La superficie es sellada en sus extremos y su interior se llena parcialmente con un lí quido muy volátil (como éter sulfúrico, alcohol etc.) que al mezclarse con el aire del espacio restante forma una burbuja de vapores cuyo centro coincidirá siempre con la parte mas alta del nivel.

Figura 18 Nivel teórico

1.2.5.1 Nivel de ingeniero En las operaciones de nivelación, donde es necesario el cálculo de las diferencias verticales o desniveles entre puntos, al nivel tórico se le anexa un telescopio, una base con tornillos nivelantes y un trípode. Los niveles difieren entre si en apariencia, de acuerdo a la precisión requerida y a los fabricantes del instrumento. En la figura 2.27 se representan los componentes básicos de un nivel.

Figura 19 Nivel de ingeniero

USOS EN LAS FASES DE LA MINERÍA En una de sus publicaciones los académicos Waldo valencia – Carlos Pizarro y Ángela Suckel (2002- chile) en la universidad de la serena (topografía en minería cielo abierto) describen el protagonismo que tiene la topografía en las fases de la minería, estas se presentan a continuación: Aplicación de la topografía en las fases de un proyecto minero explotado a cielo abierto La topografía que se utiliza en las diversas etapas de los proyectos explotados por este sistema, abarca desde los métodos clásicos de medición en terreno (instrumental convencional), la topografía aérea (levantamientos Aero fotogramétricos para la exploración), hasta la revolucionaria tecnología satelital (imágenes satelitales para exploración, sistema G.P.S. para la georreferenciación de la actividad y en la administración y control de máquinas y equipos como ejemplo Dispatch). Todo profesional de la minería debe saber que el uso de la topografía es fundamental en todas las etapas del proyecto (exploración, constitución de la propiedad minera, desarrollo y en el plan de cierre y abandono de la mina). En el organigrama de los proyectos mineros, la topografía generalmente se inserta en el Departamento de Ingeniería, existiendo además una Sección Legal y de Propiedad Minera, que depende de la Gerencia General, teniendo como misión principal la constitución de la concesión minera, el amparo y resguardo permanente de la misma, entre otras asignaciones. Fases del desarrollo de un proyecto minero. Las etapas principales en un proyecto minero a cielo abierto se pueden de la siguiente manera:

graficar

1 En la e xploración 1.1. superficial.

e tapa

de

Exploración

 Imágenes satelitales, fotogramas y fotointerpretación.  Levantamiento topográfico del área a explorar (uso método aerofotogramétrico o con sistema G.P.S.) Replanteo de perfiles geoquímicos, geofísicos (gravimétrico, resonancia resistividad y sísmicos). Replanteo y levantamiento de sondajes. Levantamiento de estructura, afloramientos, muestreos, zanjas, etc.  Apoyo terrestre en levantamientos aerofotogramétricos y satelitales 2. Proye cto Ge ología. 2.1. Geológico.

clásico, magnética, de

y

Modelamiento

Para generar la envolvente geológica, se necesita conocer las concentraciones de leyes, los límites del cuerpo, su profundidad y forma, requiriendo la ubicación tridimensional del cuerpo el uso de la topografía. 2.2. Geomecánica.

Modelamiento

Para conocer las características mecánicas de las rocas y macizos rocosos (Resistencia a la compresión, tracción, etc.), se necesita la topografía en: Ubicación espacial del yacimiento y de las rocas adyacentes. Información espacial de los sondajes. Posición de perfiles geofísicos para definir la calidad de roca. Definición de frecuencia de fracturas (técnica de línea de detalle y su posicionamiento). Definición de la posición en la medición de esfuerzos (se requiere además conocer magnitud y dirección de dicho esfuerzo). 2.3. Evaluación Reservas

de

 Indirectamente participa la topografía, dado que la geoestadística utiliza herramientas de mapeo en un sentido espacial.  Plano de ubicación.  Plano de descripción geológica.

     

Planos de secciones longitudinales y transversales. Planos estructurales y topográficos. Plano de estimación poligonal. Plano de curvas de concentración. Plano de precisión con kriging. Plano de bloques.

3. Anális is y Evaluación M ine ra 3.1. Análisis técnico económico. El fondo del rajo final queda determinado por la razón Estéril/Mineral (E/M). La razón (E/M) está dada en función de las variables económicas y de seguridad. En la variable de seguridad se requiere especificar ángulos de talud final, altura de banco, anchura y pendiente de rampas, que es donde se aplica la topografía para replantear tales especificaciones. 4 De s arrollo de mina. 4.1. Diseño de la mina. En esta fase que incluye división del cuerpo en niveles, explotación de los Bancos y tronadura específica para cada banco se requiere:       

Topografía general del rajo (borde y pie de banco, rampas, control de piso, etc.) Etapa de escarpe. Replanteo y control de bancos. Replanteo y levantamiento de malla de tronadura. Cálculo de volumen. Carguío y transporte (Despacho). Definición de taludes apropiados.

5. Explotación de mina. 5.1. Trabajos topográficos de apoyo.  Levantamientos topográficos.  Control de diseño de bancos. 5.2. En geología.  Replanteo y levantamiento de perfiles geofísicos.  Replanteo y levantamiento de sondajes.  Levantamiento de estructuras, muestras, etc. 5.3. En geotecnia. - Control de estabilidad de taludes. - Control de deformaciones.

5.4. En planificación. - Levantamiento de avance en las minas. - Cubicaciones (diarias, semanales o mensuales). - Planos de planificación (semanal, mensual, trimestral, anual, etc.). 5.5. Control de calidad. - Diseño de mallas de tronadura. 5.6. Área de costos. - Cubicación a contratistas para el estado de pagos respectivos. 5.7. Otros trabajos.         

Control de cubicaciones. Marcación de líneas de programas. Levantamiento y control de pisos de palas y botaderos. Planos diarios (para coordinar los diversos trabajos con operación mina). Cubicación mensual (avance real del movimiento, movimiento y cálculo de índice estadístico (factor de carga, estadística, etc.)). Control de estructura en equipos. Levantamiento, replanteo y control de líneas de alta tensión. En construcción de túneles para drenajes. Preparación de playas de estacionamiento para maquinar ia pesada.

6. Be ne ficios . 6.1. Procesos metalúrgicos.  El emplazamiento de Plantas de procesos metalúrgicos (lixiviación, flotación, cianuración, lixiviación en pilas, etc.) requiere del montaje de grandes equipos, correas transportadoras, molinos de bolas, molinos de barras, celdas de flotación, chancadoras, etc., que precisan de la topografía para su montaje, alineación y control.  El emplazamiento, manejo y control de tranques de relaves, pilas y ripios de Lixiviación . 6.2. Procesos de fundición y refinación. También el emplazamiento de fundiciones y refinerías necesitan del montaje de grandes equipos, de subestaciones eléctricas o generadores de electricidad, que requieren de la topografía para sus construcciones e instalaciones. Preparación de canchas de escorias.

Las grandes fundiciones del país, principales fuentes de contaminación, aportan al medio ambiente gran cantidad de arsénico, dióxido de azufre, cenizas y otros contaminantes gaseosos, que afectan a la salud humana, animal, vegetal, el suelo, etc., que para su estudio y monitoreo, precisan de la variable espacial (topografía), para establecer Planes de descontaminación y restauración de suelos. 7. Plan de cierre y abandono. En este proceso se tiene énfasis en los futuro s planes de cierre y abandono de plantas de beneficio, tranques de relave, pilas y ripios de lixiviación, en el cierre de faenas mineras en general. La planificación del cierre y abandono de las actividades mineras requerirá de la topografía para obtener plano del diseño final del rajo, ubicación de los tranques de relaves, botaderos, depósitos de ripios y pilas de lixiviación. La ubicación de estaciones de monitoreo y el seguimiento varios años después del cierre de faenas y plantas mineras, requerirán del uso de la topografía.

NOMENCLATURA EN MINERÍA SUB TERRÁNEA Y OPEN PIT (CIELO AB IERTO) Afloramiento. Lugar donde asoma a la superficie del terreno un mineral o una masa rocosa que se encuentra en el subsuelo. Aleación. Un compuesto metales.

de dos o más

Anfo. Acrónico de (ammonium nitrate and fuel oil) nitrato de amonio y óleo combustible, mezcla utilizada en muchas minas como agente detonador. Aurifero: material que contiene oro. Alta ley. Mineral rico. En tanto verbo, se refiere a un minado selectivo del mejor mineral en un depósito. Botadero. Una pila de roca o mineral rotos en la superficie de la tierra. Concentrado. Un producto intermedio fino y polvoriento del proceso molienda formado por la separación de un metal valioso del desperdicio.

de

Chancadora (primaria, secundaria y terciaria). Una máquina para chancar roca, mineral u otro material. Cuerpo de mineral. Una concentración natural de material valioso que se puede extraer y vender con una ganancia. Depósito. Un cuerpo mineralizado que se ha delimitado físicamente con suficiente perforación, excavación de zanjas y/o trabajos subterráneos y que se ha encontrado contiene una ley promedio suficiente de metal o metales para garantizar la exploración y/o los gastos de desarrollo. Un depósito como éste no califica como un cuerpo de mineral comercialmente minable, ni como uno que contenga reservas de mineral, hasta que se hayan resuelto los factores legales, técnicos y económicos finales. Depósito mineral. Concentración natural de material valioso que puede ser extraído y vendido con una ganancia. Desecho. Roca que no tiene suficiente ley ni otras características de mineral a minarse económicamente. Desmonte: desechos de las bocaminas, canchaminas e ingenios. Contienen sobras de mineral que se los vuelve a pallar o retratar en los ingenios. O materiales de cobertura sin valor comercial que por razones técnicas han de ser removidos para poder realizar

Estudio de Impacto Ambiental (EIA). Informe escrito, compilado antes de la decisión de producción, que revisa los efectos que las actividades mineras propuestas tendrán en los alrededores naturales. Exploración. Prospección, muestreo, manejo, perforación diamantina y otros trabajos comprendidos en la búsqueda de mineral. Explotación. Actividades relacionadas con un depósito mineral que empiezan en el punto en que se puede estimar de manera razonable que existen reservas económicamente recuperables y que, en general, continúan hasta que la producción comercial Extracción. Proceso de tratamiento que comprende el molido fino del mineral seguido de la extracción de minerales. Flotación. Proceso para concentrar materiales en base a la adhesión selectiva de ciertos minerales a las burbujas de aire en una mezcla de agua con mineral molido. Cuando se agregan los químicos correctos al baño de agua espumosa de mineral que ha sido molido a un polvo fino, los minerales flotan a la superficie. El concentrado de la flotación rico en metales se desprende posteriormente de la superficie. Fundición. Planta metalúrgica en la que se produce la fundición de concentrados y mineral. Ley. El porcentaje de contenido metálico en el mineral. Ley de corte. La ley más baja de material mineralizado considerado de valor económico. La ley de corte se utiliza en el cálculo de las reservas de mineral de un depósito dado. Lixiviación. Un proceso químico por el cual un compuesto metálico soluble se extrae del mineral disolviendo los metales en un solvente. In situ: posición natural original. Aplica para las rocas, el suelo o fósil cuando ocurre en la situación en la cual se formó o deposito originalmente. Características de una muestra tomada "en el sitio" mismo o propio de afloramiento y no de zonas cercanas o contiguas. Metales preciosos. Minerales de alto valor que incluyen el oro, la plata, el platino y el paladio. Mina de tajo abierto. Una mina que está enteramente en la superficie. También se le Llama de Corte abierto o a cielo abierto. Mineralización. Un depósito de roca que contiene uno o más minerales para los cuales todavía no se ha determinado la economía de la recuperación. Muestra. Una pequeña porción de roca o de un depósito mineral que se toma para poder determinar por ensayo el contenido de metales.

Perforación diamantina. Perforación rotatoria de roca que corta una muestra de roca que se recupera en secciones cilíndricas largas de dos centímetros o más de diámetro. Pórfido. Roca ígnea en la que se encuentran cristales relativamente grandes, denominados fenocristales, en una masa de granos finos. Rajo. Labor para la explotación de una mina, en el plano de la veta, desde 30 m de largo y 30 de alto, o sea entre dos niveles, generalmente ascendente. También se llama tajo. Regalía. Un monto de dinero que el concesionario u operador de una exploración o propiedad minera paga a intervalos regulares al propietario de la tierra. Generalmente en base a un cierto monto por tonelada o a un porcentaje de la producción total o de las utilidades. También es la tarifa que se paga por el derecho al uso de un proceso patentado. Relaves. Material de desecho de una molienda luego de que se ha recuperado los minerales valiosos. Los cambios de precios en los metales preciosos y las mejoras de la tecnología a veces pueden hacer que los relaves adquieran un valor económico y se reprocesen en una fecha posterior. Reserva. Esa parte de un depósito mineral que se puede extraer o producir de manera económica y legal en el momento de la determinación de la reserva. Roca madre. La roca que rodea un depósito de mineral Voladura. Técnica para romper mineral en una mina subterránea o de tajo abierto. Batolito. Masa muy extensa y profunda de roca ígnea, con la parte superior en forma de bóveda, cristalizada bajo de la superficie, pudiendo quedar expuesta debido a la erosión de las rocas que la cubren. Las masas pequeñas de rocas ígneas son protuberancias de roca ígnea o masa de roca ígnea intrusiva. 1.1 NOMENCLATURA DE MINERÍA A CIELO AB IERTO

Banco. Los recortes horizontales del piso a lo largo de los cuales se realiza el minado en una mina de tajo abierto. A medida que la mina progresa hacia niveles más bajos, se deja bancos de seguridad en las paredes para que capturen cualquier roca que caiga desde arriba Dique: cuerpo extenso, relativamente estrecho, fundido, intrusivo en una fisura de rocas más viejas

de roca ígnea,

en estado

Represas: barrera que se construye en el cauce de un río para facilitar la sedimentación de materiales en el represamiento que se forma. Podrán ser de madera, troncos de árbol o barreras del mismo material del río. Estas obras deberán ser de carácter provisional y de ninguna manera se utilizarán para desviar la corriente de los ríos.

1.2 NOMENCLATURA DE MINERÍA SUBTERRÁNEA Chimenea. Una excavación vertical o inclinada en la roca para propósitos de proporcionar acceso a un cuerpo de mineral. Generalmente está equipada con un huinche en la parte superior que se hace descender y que eleva algún aparato para transportar a los trabajadores y los materiales. Bocarrampla. Abertura de entrada a la galería. Bocamina (emboquille).Boca o entrada de una mina.

rampla

por

la

Estación. Agrandamiento de un tiro para el almacenamiento y manejo de equipo y para llevar las galerías hasta esa altura. Brecha: puede conformada por de roca cuyos conglomeradas,

ser una chimenea (brecha pipe) o un cuerpo irregular de roca fragmentos angulares cementados con material más fino. Tipo fragmentos tienen forma angular, contrariamente a las rocas cuyos fragmentos son redondeados debido al desgaste.

Destape. Labor exploratoria depósito.

para abrir el acceso al

Pozo Mina. Excavación vertical o inclinada que desemboca directamente en la superficie y está destinada a la extracción del mineral, al descenso y ascenso del mineral y los materiales. En el pozo mina van canalizados los cables eléctricos, los caños de conducción de agua y aire compromiso; a través de los pozos se efectúa la aeración de todas las labores subterráneas. Sumidero. Parte inferior del pozo de mina. Realce. Galería minera vertical o inclinada, sin salida directa a la superficie y está destinada al material arrancado, circulación de gente, ascenso y descenso de materiales, ventilación. Calicata: Es una excavación vertical con salida directa a la superficie. Sirve para la exploración del yacimiento, ventilación, para otros fines. Socavón: Es una labor horizontal que tiene salida directa a la superficie y está destinado a los distintos servicios que necesitan las labores mineras. Galería: la labor más común y se le llama galería de acceso. Excavación horizontal, o poco inclinada, en que una de las dimensiones es mucho mayor que las otras dos. Similar a un túnel de carretera o ferrocarril. Reciben distintos nombres según su función o su posición respecto a la roca a explotar. La parte superior de una galería se denomina corona, y las paredes hastiales. También es el pozo, la perforación vertical principal y se emplea para el acceso de las personas a la mina, para sacar el mineral, para ventilación situado cerca del pozo principal lleva aire fresco y evita la acumulación de gases peligrosos. Un sistema de galerías transversales conecta el yacimiento de mineral con el

pozo principal a varios niveles, que a su vez están conectados por aberturas llamadas alzamientos. Las gradas son las cámaras donde se extrae el mineral. Cortaveta: Son labores horizontales, mineralizado

perpendiculares

al rumbo del cuerpo

Chiflón: Es una galería inclinada sin salida directa a la superficie, que sirve para elevar el mineral del nivel inferior al superior por medio de transportadores. Túnel: galería subterránea grande abierta artificialmente a través de un monte, por debajo de un río u otro obstáculo. Obra minera subterránea prácticamente horizontal, cuyos ambos extremos comunican con superficie. Ventilación: operación encargada de llevar aire fresco y puro a los frentes de explotación y evacuar de ellos el aire viciado o enrarecido, por medio de recorridos definidos en las diferentes secciones de la mina.

PLANIMETRÍA Y ALTIMETRÍA SUB TERRÁNEA

Antonio García Martín (2007) en su publicación “topografía minera” describe la importancia que tiene la topografía en el desarrollo de las actividades mineras subterráneas, describiendo los principales métodos de aplicación: 1. PLANIMETRIA: la planimetría consiste en proyectar sobre un plano horizontal los elementos de la poligonal como puntos, líneas rectas, curvas, diagonales, contornos, superficies, cuerpos, etc., sin considerar su diferencia de elevación. 1.1.Métodos planimétricos. La distribución de las labores subterránea s hace inviable, en la mayoría de los casos, la aplicación del método de intersección para el levantamiento planimétrico de vértices en interior. En ocasiones se emplea la intersección directa para el levantamiento de puntos de difícil acceso y en lo s cuales resultaría difícil, e incluso peligroso, situar una señal de puntería. El procedimiento operativo consiste en estacionar en dos puntos conocidos, tan alejados entre sí como sea posible, y visar desde cada uno de ellos al otro punto conocido y al punto que se desea medir. Como sabemos, las coordenadas planas de este último punto pueden calcularse a partir de las de los puntos conocidos y de las lecturas horizontales obtenidas. Esta operación puede realizarse también, como hemos visto, con distanciómetros o estaciones totales láser, siempre que la distancia al punto de estación no supere el alcance del equipo. Tampoco es frecuente emplear la fotogrametría terrestre en interior, entre otras razones por los problemas de iluminación inherentes a los trabajos subterráneos. No obstante, en ocasiones se realizan levantamiento s fotogramétricos situando un equipo giratorio que proyecta un haz de rayos láser, según un plano vertical, marcando el perfil de la labor. Este perfil puede ser fotografiado y restituido. El método más usado es el de itinerario, a través de las galerías y otras labores, completado con el de radiación para el levantamiento de detalles. 1.2...itinerario.

Método

Los itinerarios de interior se realizan y se calculan del mismo modo que los de exterior. Pero en este caso las dificultades son mayores, como se ha indicado, debido al elevado número de ejes, a su reducida longitud y a las dificultades de la puesta en estación y de la realización de las mediciones. Es fundamental poner especial atención

en la planificación y en la ejecución de estos trabajos para evitar una acumulación excesiva de errores.

Según los casos, emplearemos unos u otros de los instrumentos topográficos que hemos visto. Los teodolitos y estaciones totales nos proporcionan los mejores resultados, pero en ocasiones habrá que emplear. 1.3.Método radiación.

de

Emplearemos el método de radiación para completar el levantamiento de las distintas labores de interior. Se levantarán todos los detalles que deban figurar en los planos de la explotación y también aquellos que puedan ser relevantes para las labores de investigación (fallas, contactos, etc.) y de planificación minera (secciones, perfiles, etc.). El método de radiación se aplica desde las estaciones de los itinerarios. Como sabemos, se puede trabajar con el instrumento topográfico orientado, midiendo directamente los acimuts de las alineaciones visadas. Si optamos por no orientar el instrumento, será preciso lanzar una visual a una dirección de acimut conocido (normalmente la estación anterior del itinerario) para poder trabajar mediante corrección de orientación. Lo más adecuado es realizar conjuntamente los itinerarios y la radiación, siempre que sea posible. De esta manera ahorramos tiempo y reducimos la posibilidad de que se produzcan errores groseros, ya que sólo hay que estacionar una vez en cada punto de estación.

Estación destacada

Tal como ocurre con los itinerarios, todos los puntos radiados deben referirse a la red exterior para trabajar en un sistema de coordenadas común a ambas redes. En caso necesario, puede levantarse por radiación una estación destacada desde la que se levantan posteriormente, también por radiación, los puntos de interés 1, 2, 3, etc. Para poder orientar esta estación destacada se lanza, una vez hemos estacionado en ella, una visual de espaldas a la estación p del itinerario 1.4.- Método de abscisas y ordenadas.

Método de abscisas y ordenadas

Este método puede aplicarse cuando las distancias se miden con cinta métrica. Se emplea para levantar puntos de detalle a partir de una alineación. Estación destacada Método de abscisas y ordenadas central i-f materializada por la cinta. Con una segunda cinta levantamos las ordenadas de los puntos, llevándola perpendicularmente ala primer a cinta, que actúa como eje de abscisas.

2 ALTIMETRIA: La altimetría (también llamada hipsometría) es la rama de la topografía que estudia el conjunto de métodos y procedimientos para determinar y representar la altura o "cota" de cada punto respecto de un plano de referencia. Con la altimetría se consigue representar el relieve del terreno, (planos de curvas de nivel, perfiles, etc.). 3.3.Métodos altimétricos. Al igual que sucede en los trabajos de exterior, los requerimientos de precisión en levantamientos altimétricos de interior son muy variables y dependen de la finalidad de cada uno de ellos. Así, en la toma de avances puede que no se necesite gran precisión altimétrica pero cuando nos referimos a una galería que debe tener una pendiente regular, y puede estar sometida a movimientos del terreno, estos requerimientos pueden ser muy estrictos. Lo mismo ocurre en explotaciones muy mecanizadas. El emplaza miento correcto de la maquinaria de perforación y extracción exige un trabajo altimétrico preciso, máxime cuando se pretende comunicar entre sí labores preexistentes mediante chimeneas, rampas o galerías. Los trabajos altimétricos de interior deben estar relacionados con los de exterior. Para determinar la altitud de los puntos d e interior, a partir de los de exterior, utilizaremos alguno/s de los siguientes métodos: • Medir, con hilo de acero o cinta metálica, la profundidad del pozo desde la embocadura hasta cada uno de los niveles de la explotación. • Medir con distanciómetro, o estación total, la profundidad del pozo mediante una visual vertical. • Realizar un itinerario altimétrico a través de una rampa de acceso al interior.

Una vez calculada la altitud de algún punto del interior, se arrastra a todos los puntos que se levanten, sean estaciones de itinerarios o puntos radiados. Como en planimetría, conviene que los itinerarios altimétricos sean cerrados o encuadrados, para poder calcular y compensar los errores de cierre. En muchas ocasiones, las señales que marcan las estaciones de los itinerarios estarán situadas en el techo de la labor, por lo que puede ser conveniente realizar la nivelación por éste y referirla a dichas señales.

En otras ocasiones, la nivelación se hace por el piso y va referida a señales situadas en éste o a la proyección sobre él de las señales situadas en el techo. En cada ocasión debe quedar perfectamente especificado a cuál de los dos casos se refiere la coordenada Z de cada punto. Por lo demás, se utilizan en interior los mismos métodos que en exterior: nivelación trigonométrica y nivelación geométrica. Cuando la inclinación de la labor se haya medido con un eclímetro colgado, mediremos también la longitud real l de la misma y calcularemos el desnivel entre sus puntos extremos con la expresión: ΔZ = l sen α Siendo α la inclinación respecto a la horizontal (altura de horizonte). Para arrastrar la altitud de un punto a otro hay que tener en cuenta si la inclinación de la labor es en sentido ascendente (desnivel positivo) o descendente (desnivel negativo). 3.3.1.Nivelación trigonométrica. Se emplea cuando los requerimientos de p recisión no son muy estrictos. La nivelación trigonométrica tiene la ventaja de que puede efectuarse en paralelo a los itinerarios planimétricos, aprovechando las mismas puestas en estación, pero es menos precisa que la nivelación geométrica. También la emplearemos para calcular la Z de los puntos radiados.

Nivelación trigonométrica

3.3.1.Nivelación geométrica. Se emplea en los casos en que los requerimientos en precisión altimétrica sean grandes. Se realizan itinerarios altimétricos con nivel, independientes de los planimétricos, tal como se hace en topografía exterior. Las miras empleadas suelen ser más cortas (2 ó 3 m) para poder situarlas en el interior de las labores. Se aplica el método del punto medio, estacionando el nivel en un punto aproximadamente equidistante de aquellos cuyo desnivel se quiere determinar. Las miras se sitúan en el piso, normalmente sobre los carriles del transporte, si se hace por vía férrea. En ocasiones se nivela por el techo, utilizando miras que cuelgan desde éste.

Nivelación geométrica

CONCLUSIONE S 

En el presente trabajo se pudo dar a conocer la topografía desde sus conocimientos básicos, hasta como se emplea en la vida diaria de la minería sea subterránea o minería superficial.



Se empezó mencionando las nociones generales de la topografía y su utilización en la industria extractiva de recursos minerales.



Se consiguió conocimiento acerca de las condiciones de trabajo básicas en minería como (ventilación, temperatura e iluminación)



Se alcanzó a conocer la importancia de los instrumentos y accesorios utilizados en las diferentes fases de la minería.



Determinamos la Utilidad de métodos de la topografía subterránea (cielo abierto).



Se finalizó el trabajo pudiendo comprender de qué manera podemos mejorar las operaciones mineras empleando la topografía y sus herramientas.

BIBLIOGRAFÍA

y open pit

o Trabajo realizado por alumnos de la upn 2014 “topografía minera”. cajamarca. o Ing.: Orlando Siccha Ruiz. 2013. “Topografía minera”. La libertad-Perú. Scribd. o Leonardo Casanova. 2013. “Instrumentos topográficostopografía plana” Chile o Decreto supremo n° 055-2010-em. 2011. “Reglamento de seguridad y salud ocupacional en minería”. Perú. Megabyte. s.a.c grupo edit. o García Martí. 2007. “Apuntes de la asignatura aplicación de la topografía minera.” Madrid. www.upct.es o Waldo Valencia, Carlos Pizarro –y Ángela súchel. 2002. “Topografía en minería cielo abierto”. Chile. Universidad de la serena. o http://es.vbook.pub.co m/do c/144857438/TOPOGRAFIA -MINERA.Fuente electrónica. Fundación VBOOK.PUB. o http://es.wikipedia.o rg/wiki/To po graf%C3%AD a Enciclopedia electrónica. o http://www.stps.go b.mx/bp/seccio nes/dgsst/no rmat ividad/no rmas/N o m-025.pdf o http://www.upct.es/~minaeees/to po grafia_minera.pdf Fuente Electrónica o http://es.vbook.pub.co m/do c/95159343/To po grafia -en-MineriaCielo -Abierto Fuente electrónica Fundación VBOOK.PUB. o http://www.ensayos/Nomenclatura -De-Labores-Mineras/39396754.html

ANEXOS Aplicación de la topografía en las fases de un proyecto minero subterráneo 1. Exploración subterránea.  Localización de sondajes en túneles en distintas direcciones.  Muestreos.

Punto topográfico permanente en el techo

Punto topográfico provisional en los cuadros de sostenimiento

Medición de ángulos verticales con eclímetro

Medición de azimuts con brújula colgante

Partes del nivel de ingeniero

INSTALACION DEL TEODOLITO EN EL INTERIOR DE MINA

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