Asignatura: MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN

Asignatura: MÉTODOS DE
EXPLOTACIÓN
Titulación: I.T. MINAS (EXPLOTACIÓN DE
MINAS
Código: 123213007
Tipo (T/Ob/Op):
T
Créditos (T+P): 4.5+3.0
Curso (Cuatrimestre): 3º PRIMER CUATRIM
Profesor(es) responsable(s):
Marcos A. Martínez Segura
Juan Martínez Martínez
e-mail:
[email protected]
Ubicación despacho: 1ª Planta Edif. Minas
Paseo Alfonso XIII, 52. Despacho 54.2
web: upct.es
Departamento: Ing. Minera, Geológica y
Cartográfica
web: upct.es\departamentos
Descriptores de la asignatura según el Plan de Estudios:
Métodos de explotación. Canteras. Túneles. Seguridad.
Objetivos de la asignatura:
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Conocimiento de los métodos de explotación utilizados en minería.
Conocimiento de los métodos de construcción utilizados en obras
subterráneas. Adquirir un nivel adecuado para empresa privada.
Conocimientos de la reglamentación existente en materia de explosivos, así
como su uso y manejo.
Requisitos previos recomendables:
(materias que sean aconsejables para poder cursar adecuadamente la asignatura, tanto en
cursos anteriores como en el mismo curso)
Ingeniería y Morfología del Terreno, Geología, Teoría de Estructuras.
PROGRAMA DE LA ASIGNATURA
A) Programa de Teoría (completo):
CAPÍTULO I. LABOREO DE MINAS.
TEMA1 GENERALIDADES.
• Definición, objeto y características fundamentales del Laboreo de Minas.
• Carácter interdisciplinar del Laboreo de Minas.
• Panorama actual de los recursos minerales en el mundo y en España.
TEMA 2. CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN.
• Conceptos básicos. Consideraciones generales.
• Clasificación de los yacimientos mineros explotables.
CAPÍTULO II. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN EN MINERÍA
SUBTERRÁNEA.
TEMA 3. CLASIFICACÓN DE LOS MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN.
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Definición. Terminología en minería subterránea
Geometría y sistemas del método. Justificación de la clasificación.
Criterios y orientaciones para la selección del método.
TEMA 4. CLASIFICACIÓN Y LABORES PREPARATORIAS EN YACIMIENTOS
DE CARBÓN Y POTASA.
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Clasificación de los métodos: Carbón y Potasa.
Labores preparatorias.
Consideraciones específicas a la minería de carbón.
TEMA 5. CAPAS DE CARBÓN DE POCA POTENCIA Y DE POCA PENDIENTE.
• Métodos de hundimiento
- El método de los macizos cortos.
- El método de cámaras y pilares.
- Frente largo en dirección.
- Frente largo ascendente.
• Métodos de relleno.
• Consideraciones respecto a la mecanización de tajos.
TEMA 6. CAPAS DE CARBÓN DE POCA POTENCIA Y DE FUERTE PENDIENTE
• Métodos de hundimiento.
- La sierra.
- Frente largo en dirección.
• Métodos de relleno.
- Testeros
- Ariete.
TEMA 7: CAPAS DE CARBÓN POTENTES.
• Métodos de hundimiento.
- Sistemas de entibación autodesplazable
- Chimeneas con escudos.
• Métodos de relleno.
TEMA 8. EXPLOTACIÓN DE YACIMIENTOS DE POTASA.
• Cámaras y Pilares.
• Realce desde niveles. (Sublevel Shrinkages).
• Pegas de banqueo desde niveles (Sublevel Benching).
TEMA 9. EXPLOTACIONES CON SOSTENIMIENTO NATURAL
• Cámaras y Pilares (Room and pillars). Escalonados y por etapas.
• Cámaras vacías (Open stoping). Cámaras con pegas desde niveles. Arranque en
paralelo, en abanico.
• Cámaras vacías con grandes barrenos. (Blast hole).
• Grandes barrenos con voladuras en Crater (V.C.R.).
TEMA 10. EXPLOTACIONES CON SOSTENIMIENTO ARTIFICIAL.
• Cámaras almacén. (Shrinkage Stopes).
• Cámaras con rebanadas ascendentes rellenas. (Cut and Fill stopes).
• Rebanadas unidescendentes rellenas. (Undercut and fill).
• Explotaciones entibadas. (Timber supported stopes).
TEMA 11. EXPLOTACIONES POR HUNDIMIENTO.
• Subniveles.
• Bloque hundido (Block Caving).
• Niveles hundidos. (Sublevel caving).
TEMA 12: MINERIAS ESPECIALES.
• Minería por disolución.
• Minería hidráulica.
• Minería submarina.
• Fusión.
• Gasificación subterránea.
• Recuperación de pilares y macizos de carbón.
• Explotación de hidrocarburos por métodos mineros.
• Método Auger.
CAPÍTULO III. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN EN MINERÍA A CIELO
ABIERTO
TEMA 13. CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN.
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Definición. Terminología en minería a cielo abierto.
Diferencias entre minería a cielo abierto y subterránea.
Definición de los sistemas de explotación. Campo de aplicación.
TEMA 14. CANTERAS DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Y OBRAS
PÚBLICAS.
• Definición y características.
• Canteras de áridos. Tipos de áridos.
• Tipología de las explotaciones de áridos.
• Canteras en terrenos horizontales, en ladera, “supercanteras”. Canteras
subterráneas.
TEMA 15. EXPLOTACIÓN DE ROCAS ORNAMENTALES.
• La roca ornamental. Clasificación de las rocas ornamentales.
• Diseño de canteras y métodos de explotación.
• Técnicas de arranque. Maquinaría utilizada.
• Corte con perforación y voladura. Corte con hilo. Corte con rozadora. Corte con
disco. Corte con lanza térmica. Corte con chorro de agua.
• Aplicación de los sistemas de arranque de las rocas ornamentales.
TEMA 16. EXPLOTACIÓN POR TRANSFERENCIA O DESCUBIERTAS.
• Sistema americano.
• Sistema alemán.
TEMA 17. EXPLOTACIÓN PROFUNDAS O CORTAS.
• Secuencia de operación. Explotación longitudinal, explotación transversal y
explotación en diagonal o mixta.
• Tractores, mototraillas, retroexcavadora con volquete, excavadora con volquete
dragalina.
TEMA 18. MINERÍA HIDRÁULICA.
• Definición. Depósitos hidráulicos. Hidromecanización. Sistemas operativos.
TEMA 19. MINERÍA QUÍMICA O POR LIXIVIACIÓN.
• Definición. Procesos o sistemas de lixiviación.
• Clasificación de los sistemas operativos. Soluciones líquidas.
• Minería por lixiviación dinámica (Dinamic leaching).
TEMA 20. MINERÍAS ESPECIALES.
• Minería mixta.
• Minería por terrazas.
• Minería de contorno.
• Minería auger o helicoidal.
• Minería combinada y estructurada.
CAPÍTULO IV. TÚNELES
TEMA 21. HISTORIA DE LOS TÚNELES Y SU EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA.
• Introducción. Razón de ser del túnel.
• Presente y futuro del túnel.
• Evolución tecnológica e innovación en el arte de los túneles.
TEMA 22. INFLUENCIA DE LAS CONDICIONES GEOLÓGICAS DEL TERRENO
EN EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES.
• Introducción. Meteorización de las rocas. Estructura del macizo rocoso. Flujo de
agua en el macizo rocoso.
• Dificultades del terreno durante la construcción de túneles.
• Tipos de emboquilles de túneles.
TEMA 23. CLASIFICACIÓN DE LOS TERRENOS SEGÚN SU EXCAVABILIDAD.
• Introducción.
• Propiedades geomecánicas que influyen en la excavabilidad de los terrenos.
• Clasificación de los macizos rocosos en función de su excavabilidad.
• Excavación mecánica de túneles en roca.
• Excavación mecánica de túneles en suelos.
TEMA 24. EXCAVACIÓN EN TERRENOS BLANDOS.
• Introducción.
• Sistemas constructivos.
• Comentarios a los diferentes métodos.
TEMA 25. EXCAVACIÓN CON MINADORES.
• Introducción.
• Características generales. Herramientas de corte.
• Tipos de minadores. Criterios de selección.
• Práctica operativa.
TEMA 26. EXCAVACIÓN CON MÁQUINAS INTEGRALES. TOPOS Y ESCUDOS.
• Introducción.
• Topos, escudos y dobles escudos.
B) Programa de Prácticas (completo):
(Indicar si la asistencia es obligatoria y si se conserva la nota de prácticas para futuras
convocatorias)
Denominación de la práctica Duración
Visita de las instalaciones a
canteras de áridos
Visita de las instalaciones a
canteras de roca ornamental.
Visitas a minas subterráneas,
cortas y/o descubiertas.
Tipo de práctica
(Aula, laboratorio,
informática)
Ubicación física
(sede Dpto., aula
informática...)
5 horas
5 horas
20 horas
C) Bibliografía básica:
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AYALA CARCEDO, F.J. et al. (1989): Legislación ambiental aplicable a la
minería. Ed. ITGE. Madrid.
AYALA CARCEDO, F.J. et al. (1989): Manual de restauración de terrenos y
evaluación de impactos ambientales en minería. Ed. ITGE. Madrid.
AYALA CARCEDO, J., et al. (1991): Manual de ingeniería de taludes. Ed. ITGE.
Madrid.
AYALA CARCEDO, J.; PLA ORTIZ DE URBINA, F. (1986): Manual para el
diseño, construcción y mantenimiento de pistas mineras. Ed. ITGE. Madrid.
AZCÁRATE, J.E. (1982): Introducción a la metodología de investigación Minera.
ITGE. Madrid.
BOSISOV, S.; KLOKOV, M. y GORNOVOI, B. (1976): Labores mineras. Ed. Mir.
Moscú.
DONALD E. HILTON, KIRK SAMUELSON (1999): Rapid Excavation and
Tunneling Conference.
EHRENBERGER, V. y FAJKOS, A. (1990): Mining Modelling. Ed. Elsevier.
Amsterdam.
GARCÍA GUINEA, J. y MARTÍNEZ FRÍAS, J. (1992): Recursos minerales de
España. C.S.I.C. Madrid.
GUERRA GONZÁLEZ, A. Las grandes empresas mineras españolas. Fundación
Gómez Pardo. Madrid.
WILLIAM H. HANSMIRE and I. MICHAEL GOWRING (2001): Rapid
Excavation and Tunneling Conference.
IGME (1986): Sostenimiento de excavaciones subterráneas. Ed. IGME. Madrid.
IRAIZOZ FERNÁNDEZ, J.M. (1987): Introducción a la mecánica de rocas y
fortificación de excavaciones subterráneas. Serv. Public. E.U.P. Almadén.
ITGE (1990): Manual de utilización del proyecto-tipo integrado de ventilación. Ed.
ITGE. Madrid.
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ITGE (1991): Directorio de la minería española. ITGE, Madrid.
ITGE (1991): Proyecto-tipo de instalaciones eléctricas de baja tensión en interior de
minas. Ed. ITGE. Madrid.
ITGE (1992): Proyecto-tipo general de transporte. Ed. ITGE. Madrid.
ITGE (1992): Proyecto-tipo para la explotación de talleres con entibación metálica.
Ed. ITGE. Madrid.
ITGE (1992): Proyecto-tipo redes eléctricas de acometida en alta tensión a interior
de minas. Ed. ITGE. Madrid.
LANGEFORDS, U. y KIHLSTROM, B. (1987): Técnica moderna en voladuras de
rocas. Ed. Urmo. Bilbao.
LÓPEZ GIMENO, C. (1994): Áridos, manual de prospección, explotación y
aplicaciones. Ed. Entorno Gráfico. Madrid.
LÓPEZ GIMENO, C. (1995): Manual de rocas ornamentales. Ed. Entorno Gráfico.
Madrid.
LÓPEZ GIMENO, C. (1997): Manual de túneles y obras subterráneas. Madrid
LÓPEZ GIMENO, C. (1999): Ingeotúneles. Ed. Entorno Gráfico. Madrid
LÓPEZ GIMENO, C. (2000): Ingeotúneles Libro 3. Ed. Entorno Gráfico. Madrid
LÓPEZ GIMENO, C. (2001): Ingeotúneles Libro 4. Ed. Entorno Gráfico. Madrid
LÓPEZ GIMENO, C. (2003): Ingeotúneles Libro 5. Ed. Entorno Gráfico. Madrid
LÓPEZ GIMENO, C. (2003): Ingeotúneles Libro 6. Ed. Entorno Gráfico. Madrid
LUQUE CABAL, V. (1992): Manual de ventilación. Ed. AITEMIN. Madrid.
ATLAS COPCO (1979). Manual 3º edición.
PERNIA LLERA, et al. (1987): Manual de perforación y voladuras. IGME. Madrid.
PERNIA LLERA,, et al. (1987): Factores geomecánicos que influyen en la
selección de equipos de arranque. Ed. IGME. Madrid.
PLA ORTIZ DE URBINA, F. (1967): La minería a cielo abierto. Su presente y su
futuro. Fundación Gómez Pardo. Madrid.
PLA ORTIZ DE URBINA, F. (1994): Fundamentos de Laboreo de Minas.
Fundación Gómez Pardo. Madrid.
RAMBAUD PÉREZ, C. Et al. (1986): Hundimientos mineros. Ed IGME. Madrid.
RAMÍREZ OYANGUREN, P.; CUADRA IRIZAR, y LAIN HUERTA (1987):
Geotecnología del avance mecanizado de galerías túneles y pozos. Ed. IGME.
Madrid.
STOCES, B. (1963): Elección y crítica de los métodos de explotación en minería.
Ed. Omega. Barcelona.
UEE (2003): Manual de empleo de explosivos.
VADILLO FERNÁNDEZ (1994): Guía de restauración de graveras. Ed. ITGE.
Madrid.
VIDAL, V. (1966): Explotación de minas. 2 Tomos. Ed. Omega. Barcelona.
YOUNG, G. (1961): Elementos de minería. Ed. Gustavo Gili. Barcelona.H47
D) Criterios de evaluación del alumno:
Se considera aprobado aquel alumno cuya nota del examen supere 5,0 puntos. El
examen consistirá en la realización de 10 preguntas a desarrollar.
E) Observaciones:
Para facilitar el seguimiento de la asignatura el profesor pondrá a disposición del
alumno unos apuntes procedentes de toda la bibliografía básica, que podrán ser
fotocopiados, sin que el contenido de la asignatura se limite al de esos apuntes ya que
serán completados durante las clases de teoría.