TOPOGRAFÍA MINERATOPOGRAFÍA MINERA

Docente:Docente:

Ing.: Orlando siccha RuizIng.: Orlando siccha Ruiz

ObjetivoObjetivo

Conocer los conceptos de topografía Conocer los conceptos de topografía Minera aplicados en labores lineales de Minera aplicados en labores lineales de poca inclinaciónpoca inclinación

1. GENERALIDADES

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.

En el presente curso el estudiante tendrá una orientación de levantamientos esencialmente subterráneos.

1.1. OBJETO DE LA TOPOGRAFÍA MINERA

La topografía minera se ocupa de las operaciones de medidas y de levantamientos de planos que se necesitan en los trabajos de preparación y de explotación de las minas en la cual se adaptan los instrumentos y métodos empleados en los levantamientos topográficos superficiales, a las condiciones de un trabajo que debe realizarse casi siempre debajo de la superficie del suelo.

Suponemos aquí que los alumnos están ya familiarizados con los instrumentos y métodos de trabajo de la topografía superficial, de manera que trataremos de sus aplicaciones a los trabajos mineros.

1.2 IMPORTANCIA DE LA TOPOGRAFÍA MINERA

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, Topografía minera ES IMPORTANTE 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.

Ejemplo de un Informe Topográfico Minero.

1.3. CONDICIONES DE TRABAJO EN EL SUBSUELO

Todo trabajo subterráneo esta sujeto a condiciones artificiales como son ventilación, temperatura, iluminación para que todo trabajador que entre a las labores subterráneas tenga la posibilidad de emplear su capacidad de trabajo para la actividad ó función que desempeñe.Las condiciones de trabajo también están sujetas a la seguridad tanto del personal como de las labores subterráneas, vestimenta y equipos de protección personal é higiene.El levantamiento topográfico subterráneo se lleva a cabo en condiciones desfavorables por enmohecimiento y otros, tales como:

• Poca o casi nada de iluminación en las labores, alumbrándose por lámparas eléctricas o acetileno, este último peligroso en las labores donde existe gas grisú (CH4).

• Un ambiente cargado de polvo y de humedad que dificultan las observaciones con los instrumentos. En las labores la atmósfera es caliente y húmeda cargado de vapor de agua, muchas veces con contenido de ácido.

• El tiempo de trabajo es reducida, debido a la circulación de locomotoras, perforación en frentes de trabajo, disparos, etc., etc.

• La velocidad del aire, pese a ser controlada, hace que la plomada oscile y su bisección por los hilos reticulares se hace trabajoso.

1.4 NECESIDAD DE EXTENDER CONOCIMIENTOS DE TOPOGRAFIA SUPERFICIAL AL AMBIENTE SUBTERRANEO

La minería subterránea para la recuperación de las reservas geológicas necesita de la construcción de labores tanto de exploración, preparación, desarrollo y explotación para lo cual todas estas labores para su control y ubicación necesita del uso de la topografía que se adapte a las condiciones del subsuelo para poder hacer levantamientos topográficos que permitan diseñarse en planos a escala. Tal como la topografía de la superficie, en los levantamientos subterráneos se procede yendo del conjunto hacia los detalles, a fin de evitar la acumulación excesiva de errores.

En los levantamientos superficiales la red topográfica de apoyo puede estar constituida por los vértices de un sistema de triángulos (triangulación) o por los vértices de un sistema de polígonos(Poligonación); en cambio, en los levantamientos subterráneos se emplea exclusivamente la Poligonación, que resulta el único método aplicable cuando se trata de un levantamiento topográfico largo y estrecho, como el que puede realizarse por las galerías y demás labores de una explotación minera.

Las longitudes de los lados de los polígonos que constituyen las redes de apoyo en los levantamientos subterráneos se miden directamente, empleando la cinta de acero ó lona preferencialmente de 50 mts. de longitud, de poco peso, de unos quince milímetros de ancho que se emplean de acuerdo con las longitudes de las distancias a medir.

1.5 METODOS GENERALES DE LEVANTAMIENTOS SUBTERRANEOS

En minería subterránea se trabaja con poligonales abiertas en labores lineales de exploración y desarrollo pero para unir un nivel inferior o viceversa es necesario utilizar una poligonal cerrada para efectos de exactitud de labores como por ejemplo comunicación de una chimenea entre dos niveles subterráneos. La inexactitud de los puntos topográficos podría causar problemas en costos y programas de trabajo. Por razón de que al querer comunicar dicha chimenea con el nivel superior se tendría que hacer un subnivel o una cámara para recién comunicarlo.En los trabajos subterráneos es conveniente tener todos los puntos topográficos en el techo.Sólo se colocan en el piso únicamente cuando las labores son demasiado altas o cuando las condiciones del terreno obliguen a ello.

En minería subterránea para el levantamiento de una poligonal se emplean dos métodos generales que son:

MÉTODO DE LOS AZIMUTES

A

B

C

D

Fig. 01

b'

Z

Z Z'

Z'

Z''

c'

d'

Z''' Z''

MÉTODO DE ANGULOS A LA DERECHA

A

B

C

D

Fig. 02

Z

INSTRUMENTOS Y ACCESORIOS EMPLEADOS PARA LA INSTRUMENTOS Y ACCESORIOS EMPLEADOS PARA LA TOMA DE DATOS EN TOPOGRAFÍA MINERATOMA DE DATOS EN TOPOGRAFÍA MINERA

Los equipos e instrumentos empleados en la topografía minera Los equipos e instrumentos empleados en la topografía minera subterránea están en función a los trabajos que se ha de efectuar, pues subterránea están en función a los trabajos que se ha de efectuar, pues se ha de disponer de instrumentos específicos para un determinado se ha de disponer de instrumentos específicos para un determinado levantamiento: entre los instrumentos podemos mencionar:levantamiento: entre los instrumentos podemos mencionar:— — La estación TotalLa estación Total— — El teodolitoEl teodolito— — Nivel de IngenieroNivel de Ingeniero— — La brújula de bolsillo (Bruntón)La brújula de bolsillo (Bruntón)— — La brújula colgante ó suspendidaLa brújula colgante ó suspendida— — La cinta metálica ó de lonaLa cinta metálica ó de lona— — El flexómetro (Longímetro de Mano)El flexómetro (Longímetro de Mano)— — La plomada etc.La plomada etc.Entre los materiales y accesorios tenemos:Entre los materiales y accesorios tenemos:— — PuntaPunta— — PinturaPintura— — EstacasEstacas— — Alcayatas ó clavo de bronce de 2” a 2 ½”Alcayatas ó clavo de bronce de 2” a 2 ½”— — Martillo de 4 lbs.Martillo de 4 lbs.

— — Cordel de ¼” de Diámetro, unos 60 mts.Cordel de ¼” de Diámetro, unos 60 mts.

Materialización, marcado, señalado de puntos Materialización, marcado, señalado de puntos topográficos y buen uso de libreta de campo.topográficos y buen uso de libreta de campo.

Los puntos topográficos( A QUIEN SE LE CONOCE SU Los puntos topográficos( A QUIEN SE LE CONOCE SU LATITUD, LONGITUD Y ALTITUD) en las labores LATITUD, LONGITUD Y ALTITUD) en las labores mineras están materializados por estacas y sus mineras están materializados por estacas y sus correspondientes alcayatas, los puntos se hallan en el correspondientes alcayatas, los puntos se hallan en el techo de las galerías que para facilitar la ubicación de la techo de las galerías que para facilitar la ubicación de la misma, alrededor de está, se marca con pintura blanca, misma, alrededor de está, se marca con pintura blanca, incluso se pone la numeración correspondiente.incluso se pone la numeración correspondiente.

El punto topográfico debe estar ubicado en un lugar El punto topográfico debe estar ubicado en un lugar conveniente, intersección de una galería con un crucero conveniente, intersección de una galería con un crucero ó cerca de una chimenea.ó cerca de una chimenea.

Tipos de puntos topográficosTipos de puntos topográficos

Temporales.-Temporales.- Son alcayatas, clavos y círculos ó triángulos pintados Son alcayatas, clavos y círculos ó triángulos pintados ubicados en los sombreros ó postes de los cuadros ó puntos ubicados en los sombreros ó postes de los cuadros ó puntos colocados en las extracciones de colocados en las extracciones de los Tajeos. los Tajeos.

Permanentes.-Permanentes.-Son los puntos que se ubican en un pequeño Son los puntos que se ubican en un pequeño taladro de 2” á 2 ½ “de longitud por 1 ½” á 2” de taladro de 2” á 2 ½ “de longitud por 1 ½” á 2” de diámetro (cáncamo) y donde se introduce una diámetro (cáncamo) y donde se introduce una estaca clavando en el centro una alcayate, estaca clavando en el centro una alcayate, expresamente hechos en el techo de la labor y expresamente hechos en el techo de la labor y esporádicamente en el piso; son empleados para la esporádicamente en el piso; son empleados para la transferencia de coordenadas y dar líneas de transferencia de coordenadas y dar líneas de dirección.dirección.

PUNTO TOPOGRAFICO PERMANENTE EN EL TECHO

PUNTO TOPOGRAFICO PROVISIONAL EN LOS CUADROS DE SOSTENIMIENTO

Levantamiento con wincha y teodololito FECHA: 08 /11/2005Levantamiento con wincha y teodololito FECHA: 08 /11/2005LABOR: galería SECCION :2.4m x 2.4 mLABOR: galería SECCION :2.4m x 2.4 mNIVEL : 1 Pt : E1 = (50000 E , 9000 N ), cota =200 msnmNIVEL : 1 Pt : E1 = (50000 E , 9000 N ), cota =200 msnmZONA : 2 AZIMUT E1 –E2. = 217º03´ 17”ZONA : 2 AZIMUT E1 –E2. = 217º03´ 17” GRADIENTE = 6/1000GRADIENTE = 6/1000

Levantamiento con Wincha y TeodolitoLevantamiento con Wincha y Teodolito

TramoTramo

Ángulo Ángulo Horizontal Horizontal

a la a la DerechaDerecha

Ángulo Ángulo Vertical Vertical CenitalCenital

Altura Altura Instrumento Instrumento

DESDE EL DESDE EL TECHO HASTA TECHO HASTA

LA LINEA DE LA LINEA DE COLIMAACION COLIMAACION

DEL DEL INSTRUMENTOINSTRUMENTO

Distancia Distancia inclinadainclinada

TechoTecho PisoPiso DerechaDerecha IzquierdaIzquierda

E1E1 00 91º91º 1.031.03 1.371.37 1.21.2 1.21.2

E2E2 120º20´10´´120º20´10´´ 0.800.80 2020 1.111.11 1.291.29 1.21.2 1.21.2

E3E3 120º20´10´´120º20´10´´ 89º89º 0.900.90 1818 0.590.59 1.811.81 1.21.2 1.21.2

E4E4 120º20´10´´120º20´10´´ 89º89º 0.800.80 2020 0.670.67 1.731.73 1.21.2 1.21.2

E5E5 0º0º 89º89º 2525 0.520.52 1.881.88 1.21.2 1.21.2

MODELO DE LIBRETA DE CAMPO 01MODELO DE LIBRETA DE CAMPO 01

MODELO DE LIBRETA DE CAMPO 02MODELO DE LIBRETA DE CAMPO 02

MEDICIÓN DE ANGULOS VERTICALES CON ECLIMETROMEDICIÓN DE ANGULOS VERTICALES CON ECLIMETRO

BRUJULA COLGANTEBRUJULA COLGANTE

MEDICIÓN DE AZIMUTS CON BRUJULA COLGANTEMEDICIÓN DE AZIMUTS CON BRUJULA COLGANTE

EL NIVEL EL NIVEL se utiliza ense utiliza en labores de poca inclinación o poca gradiente. labores de poca inclinación o poca gradiente.

COTA B = COTA A – AI + AS Donde: AI = Altura de Instrumento

AS = Altura de señal