Republica Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria de Ciencia y Tecnología Universidad Politécnica Territorial del Estado Mérida Kléber Ramírez Alumno: Gustavo Rangel C.I. 10.101.238 Cátedra: Métodos y Técnicas de Explotación Tema: Unidad III Canteras . Rocas Ornamentales Mérida 2020 CANTERAS DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Y OBRAS PÚBLICAS .DEFINICION Es de resaltar que la cantera es una explotación minera al aire libre que sirve de suministro de suelos y rocas necesarias para la construcción, estas pueden usarcé directamente en aplicaciones industriales CARACTERÍSTICAS: Bermas amplias, taludes altos, en calizas y en arcillas son taludes bajos , las pista son de acuerdo al equipo de transporte CLASIFICACIÓN DE LAS CANTERAS. según: Tipo de explotación: laderas, cortes y subterránea El material a explotar: áridos granito, mármol, pizarra, calizas, arcillas. Por su origen: Aluviales, y laderas o peñas LOS ÁRIDOS son materiales granulares inertes formados por fragmentos de roca o arenas utilizados en la construcción y en muchas aplicaciones industriales. Coloquialmente son conocidos como arena, grava y gravilla, LOS TRABAJOS PREVIOS A LA APERTURA DE UNA CANTERA para áridos debe permitir definir: Parámetros geométricos Parámetros hidrogeológicos Parámetros de material extraíble Parámetros ambiental. APLICACIÓN DE PROCESOS A LOS ÁRIDOS: Limpieza Trituración Clasificación TIPOS DE ARIDOS: Naturales . Artificiales. Reciclados Tipología de la explotación de áridos Gaberas Canteras CANTERAS EN TERRENOS HORIZONTALES Las operaciones de extracción comienzan, con una trinchera hasta que se logra alcanzar la profundidad establecida y la ampliación necesaria para proyectar la rampa y el primer nivel así se va avanzando para los posteriores niveles CANTERAS EN LADERA. Este tipo de explotación se lleva en relieves montañosos, Según en la dirección que se realicen los trabajos de explotación pueden distinguirse varios métodos de avance: Avance frontal. Avance descendente. Avance lateral . Avance de corte troncal SUPER CANTERAS Estas se desarrollan en yacimientos grandes con entornos de menor calidad ambiental y un ritmo de producción entre 5 a 20 mil t/año, aprovechando los avances de desarrollo económico en los costos, el método de explotación a cielo abierto con perforación y voladura en frentes de producción de 10 a 18m de altura para tener buenos rendimientos, los acarreos se manejan con la mayor eficiencia posible. CANTERAS SUBTERRANIAS. Este tipo de explotación representa mayor costo pero es una excelente alternativa cuando hay restricciones de tipo social, económico, geológico y ambiental. Seleccionar el método de explotación más adecuado en función de las características geomecánicas del yacimiento. Escogencia de la maquinaria. Acceso a la cantera mediante rampas o túneles, por sus bajos costos y operatividad. Técnicas de entibación en función de las características mecánicas de la roca. LAS ROCAS ORNAMENTALES. Son rocas que se explotan industrialmente, seleccionadas, cortadas y desbastadas en diferentes formas y tamaños para ser utilizadas como material de construcción en elementos de ornamentación como losas, bloques ,arte funerario y hasta en fachadas de edificios, este material conserva su textura y propiedades físico-químicas. En principio la gran mayoría de las rocas tanto ígneas, metamórficas como sedimentarias, pueden tener aplicación como rocas ornamentales. Sin embargo, sólo se usan aquellas que se consideran estéticamente bellas y que son suficientemente duras y resistentes para ser utilizadas en elementos estructurales. CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS ORNAMENTALES: Granitos Mármoles. Pizarras GRANITOS: Bajo la denominación de granito se comercializan todas las rocas cristalinas, feldespáticas con textura secuencial y tamaño de grano distinguible a simple vista que se explota en bloques para luego ser elaborado. CARACTERITICAS TECNICAS DEL GRANITO: Los aspectos que se controlan de un granito van desde los puramente geológicos, composición mineralógica, textura, tamaño de grano, microfisuras, enclaves, alteraciones MARMOLES: El mármol en petrología es únicamente una roca metamórfica recristalizada procedente de calizas con un grado medio o alto de metamorfismo. Por semejanza decorativa, también se comercializan como mármoles las serpentinitas, rocas ígneas intrusivas metamorfoseadas CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS MÁRMOLES: Las normativas exigen un grado mínimo de dureza Mohs entre 3 y 4 en probetas de 12 x 5 x 1 cm. Para catalogarlo hay que diferenciar los contenidos de calcita y dolomita. Otras características importantes son la absorción de agua, porosidad aparente, coeficiente de dilatación térmica, resistencia a la compresión. PIZARRAS: La pizarra es una roca metamórfica regional, procedente de sedimentos o rocas arcillosas (principalmente lutitas), con tamaño de grano muy fino y planos de foliación resultantes de la deformación tectónica. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS PIZARRAS: Como placas de techar, se requieren una serie de parámetros físico-mecánicos como el peso específico aparente, capacidad de absorción de agua, resistencia a la flexión, heladicidad, contenido en carbonatos o resistencia a los ácidos DISEÑO DE CANTERAS Para el diseño de la cantera partimos de la investigación geológica que permita establecer el modelo del yacimiento con todas sus características geológicas estructurales. De esta manera se podrá indicar las planificación de las labores, la previsión de las calidades y en definitiva la rentabilidad final de las operación.. En esta etapa se aplica la ingeniería para el diseño de la cantera y se deben tener en cuenta: • La vistosidad y la calidad de la roca a explotar. • La geometría que será en función de la estructura y morfología del yacimiento. • Los aspectos geotécnicos que establecerán las condiciones de estabilidad de los taludes a lo largo del desarrollo minero METODOS DE EXPLOTACION: a cielo abierto y subterráneo. Métodos a cielo abierto. • Canteras en fosos sobre terrenos llanos. • Canteras en laderas sobre terrenos pendientes •Canteras de nivelación en terrenos montañosos Métodos subterráneos. •Cantera de cámaras y pilares. CANTRERA EN FOSOS. Este tipo de explotación se realiza en avances descendentes sistemáticamente y están totalmente confinadas por taludes verticales. No se dispone de ninguna rampa de acceso por lo que el acceso de equipo y personal se realiza con el apoyo de grúas o escaleras ancladas a la pared CANTERAS EN LADERAS. Son explotaciones realizadas en laderas como cualquier otro tipo de explotación, bien con un arranque en los niveles inferiores con avance hacia los niveles superiores, o en los niveles superiores a inferiores CANTERAS DE NIVELACIÓN EN TERRENOS MONTAÑOSOS. Son canteras que se desarrollan de forma descendente eliminando las terrazas por niveles hasta su nivelación total es decir no se deja protección en el pit limite, generalmente desarrolladas en domos CANTERAS DE CAMARAS Y PILARES. Este tipo de cantera se desarrolla en el subsuelo cuando hay limitaciones ambientales y geológicas. Se apertura una galería y luego se realiza la explotación dejando pilares a discreción para soporte del techo a medida que se realizan los avances con técnicas y herramientas clásicas TÉCNICAS DE ARRANQUE. En la extracción de rocas ornamentales se emplean diferentes técnicas las cuales en una explotación se usan varias de ellas, dependiendo de la geomecánica del macizo rocoso. Método finlandés Este método consiste en mecanizar todos los equipos utilizados de tal manera que pasaron de equipos de accionamiento neumático o manual a equipos de accionamiento por presión hidráulica. LAS MAQUINARIAS UTILIZADAS SON: • Hilo diamantado. • Rozadora de brazo • Cortadora de disco. • Corte con chorro de agua wáter jet. • Cadena de corte. •Lanza térmica flame jet CORTE CON PERFORACION Y VOLADURA. Esta técnica se desarrolla perforando barrenos con un diámetro pequeño alineados y aplanados con un espaciamiento entre 20 a 50 cm y con un factor de carga entre 60 a 150gr/m3 CORTE CON HILO DIAMANTADO. Se usa el hilo diamantado para perfilado-ingletado con el fin de cortar mármol o granito en formas curvas o irregulares. Además, la superficie que es tratada con el hilo diamantado proporciona una textura suave. La maquina es versátil permitiendo movimientos de 360º CORTE CON ROZADORA. Esta técnica es muy aceptada en la extracción de rocas ornamentales como consecuencia de los avances logrados en las herramientas de corte con carburo tungsteno, esta permite obtener bloques con las dimensiones finales en la propia cantera disminuyendo los costos de encuadre, estos equipos presentan elevados índices de rendimiento de corte CORTE CON DISCO. Esta técnica permite obtener bloques con acabado final en la misma cantera ya que se tiene un buen acabado en los cortes, es un equipo poco versátil con la limitación en la penetración de corte entre 40 y 60cm limitándolo a extracciones muy específicas como las pizarras. CORTE CON LANZA TÉRMICA. El corte con esta técnica depende de la capacidad de una roca para fracturarse por escamas ante la presencia de una fuente de calor, por la diferencia de conductividad térmica de los granos que la constituyen esta característica se denomina factor de decrepitabilidad y es una función del contenido de sílice, esta técnica se encuentra en desuso por razones medioambientales y económicas. CORTE CON CHORRO DE AGUA. Esta técnica se basa en la desintegración de la roca con la aplicación de un chorro de agua a alta presión, el rendimiento va a depender de las microdiscontinuidades de la roca.. Esta técnica combinada con el hilo diamantado presenta buenos rendimientos en canteras de bancos bajos además de los rendimientos presenta otras ventajas ante la emisión de polvo ruidos, bajas vibraciones condiciones de trabajo seguras.
