Guía - Universidad de Córdoba

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA
ESCUELA UNIVERSITARIA POLITÉCNICA DE BELMEZ
PROGRAMA DE LA ASIGNATURA:
BASES DE LA EXPLOTACIÓN DE MINAS
CURSO ACADÉMICO 2008-2009
1er Cuatrimestre
PROFESOR:
CRÉDITOS:
Juan Ignacio Peláez Fernández
6
OBJETIVOS:
Adquisición por parte del alumno de un conocimiento general o básico acerca de
la realidad actual de los métodos, sistemas y problemática de las explotaciones
mineras, incluyendo la catalogación de reservas, la normativa legal vigente en
España, el diseño de explotaciones, la elección de maquinaria, la restauración de
terrenos y vertederos, etc.
EVALUACIÓN:
Exámenes de conocimientos teórico – prácticos del programa de la asignatura
EXÁMENES:
- Realización de un parcial a mitad del cuatrimestre , manteniendo la nota de la
parte aprobada hasta la primera convocatoria oficial
- Realización de un examen final
PROGRAMA TEÓRICO:
TEMA 1: CONCEPTOS BÁSICOS EN MINERÍA
Tecnología minera o laboreo de minas
Concepto moderno de minería
Definición de mineral
Concepto y definición de “cut-off” o “ley de corte”
Concepto de Recursos y Reservas
Categorías y clasificaciones de los recursos mineros
Tipos de materiales explotados por la minería
Definición de mina
Clasificación de los yacimientos
TEMA 2: DERECHOS MINEROS Y NORMATIVA LEGAL
Conocimiento elemental de la legislación minera
Derecho minero
Ley de minas
Clasificación de los recursos mineros
Cuadrícula minera
Clasificación de los derechos mineros
Terrenos francos y terrenos registrables
Demasías mineras
Caducidad de un Derecho minero
Reglamento General de Normas básicas de Seguridad minera
TEMA 3: INGENIERÍA Y PLANIFICACIÓN MINERAS
Fases hasta la explotación de un recurso minero: Titularidad, Investigación, Ingeniería minera,
Autorizaciones, Fase preliminar a la minería
La curva en “S” de desarrollo de las empresas mineras
Fases del proceso de dirección de una empresa
Fuerzas que actúan sobre una empresa
Características especiales de los proyectos mineros
La planificación minera
Tipos de planificación minera
Etapas y objetivos generales de la planificación minera
Proyecto minero de explotación
Fases de un proyecto minero
Parámetros básicos a definir en un proyecto minero de explotación
Entradas (inputs) y salidas (outputs) en un proyecto minero y plan de labores
El Plan de Labores minero
TEMA 4: MINERÍA A CIELO ABIERTO 1.- Conceptos y Parámetros básicos
Concepto de minería a cielo abierto
Diferencias esenciales con la minería subterránea
Terminología específica utilizada en minería a cielo abierto
Criterios de diseño geométrico de los huecos de explotación
Criterios de diseño geométrico de pista y accesos
Coeficientes considerados en minería a cielo abierto
TEMA 5: MINERÍA A CIELO ABIERTO 2.- Métodos y Sistemas de explotación a cielo abierto
Concepto y definición de los métodos de explotación
Métodos de explotación en minería a cielo abierto: Graveras, Canteras, Minería por
transferencia, Terrazas Æ sistema alemán, Descubiertas Æ sistema americano,
Cortas, Contorno, Métodos especiales y mixtos Æ minería “auger”, Minería hidráulica
(Sistema de minería hidráulica por barcos-dragas y Sistema con monitores hidráulicos),
Lixiviación y disolución (Procesos estáticos y Procesos dinámicos)
Los sistemas de explotación en minería a cielo abierto
El ciclo de explotación minera y las operaciones técnicas básicas en minería: arranque, carga,
transporte y vertido
Caracterización de los macizos rocosos
Clasificación de los macizos rocosos según su excavabilidad
Selección de los equipos
Producción minera
Producción horaria: Arranque Æ ripado, carga, transporte, factor de acoplamiento
TEMA 6: MINERÍA A CIELO ABIERTO 3.- Maquinaria minera
Maquinaria o sistemas continuos de arranque
Rotopalas o máquinas de arranque por rodetes
Minadores (de ataque horizontal, de rodete fijo, de ataque frontal con tambor móvil
único o múltiple, de ataque puntual y de tipo “auger”)
Monitores hidráulicos
Dragas hidráulicas
Maquinaria o sistemas discontinuos de arranque y carga
Tractores
Excavadoras de cables
Excavadoras hidráulicas
Palas cargadoras
Dragalinas
Mototraíllas
Transporte minero
Volquetes mineros (Convencionales rígidos o Dúmperes, articulados, con tractor
remolque, camiones de descarga lateral, camiones de descarga por
el fondo, unidades especiales)
Cintas transportadoras (fijas o estacionarias, ripables o semimóviles, móviles)
Maquinaria auxiliar de servicios
TEMA 7: MINERÍA A CIELO ABIERTO 4.- Arranque indirecto por perforación y voladura
Definición de explosivo
Combustión, Deflagración y Detonación
Principales hechos históricos en el desarrollo de explosivos
Objetivo de la utilización de un explosivo en minería
Propiedades de los explosivos (Potencia explosiva, Poder rompedor, Velocidad de
detonación, Densidad de encartuchado, Resistencia al agua, Sensibilidad,
Estabilidad química, Humos, Presión de detonación, Resistencia a bajas
temperaturas)
Explosivos industriales: Convencionales, Agentes explosivos y Pólvoras de mina
Explosivos sensibilizados con Nitroglicerina o Dinamitas: Dinamitas gelatinosas o Gomas,
Dinamitas pulverulentas o granulares y Explosivos de seguridad
Agentes explosivos: Anfos, Alanfos, Hidrogeles, Emulsiones explosivas y Anfos pesados
Otros explosivos y productos fragmentadores: CCR, Cementos expansivos
Elección del tipo de explosivo
Accesorios de voladura
Sistemas eléctricos de iniciación
Detonadores eléctricos convencionales
Potencia de los detonadores eléctricos
Clasificación de los detonadores eléctricos
Encendido de detonadores en serie
Detonadores eléctricos Magnadet
Detonadores electrónicos
Sistemas no eléctricos de iniciación
Detonadores Nonel o Sistemas de tubo de choque
Detonadores Hercudet
Detonadores iniciados por cordones detonantes de bajo gramaje
Cordón detonante
Aparatos para comprobación y disparo de la pega eléctrica
Óhmetros
Explosores (Dinamoeléctricos, de Condensador, Secuenciales)
Otros accesorios de voladura
Conectores de cordón detonante
Conectores para detonadores eléctricos
Tubos Omega
Tapones, Embudos y Atacadores
Hilos de conexiones
Depósitos auxiliares de distribución blindados
Cebados: en fondo, en cabeza, múltiple y axial
Tipos de conexiones en pegas eléctricas (Sistemas eléctricos de iniciación)
Conexión en serie
Conexión en paralelo
Conexión mixta
Voladura de macizos rocosos
Mecanismos de rotura de las rocas
Propiedades de las rocas y su influencia en los resultados de la voladura
Caracterización de los macizos rocosos
TEMA 8: EXPLOTACIONES DE ROCAS ORNAMENTALES
Concepto de roca ornamental
Tipos de rocas ornamentales
Grupo de las pizarras y demás rocas sedimentarias y metamórficas
Grupo de los mármoles
Grupo de los granitos y demás rocas ígneas
Condicionantes en la elección de zonas canterables de roca ornamental
Condicionantes de calidad de las rocas ornamentales: Norma U.N.E.22.
Sistema y técnica de arranque de las rocas ornamentales
Sistemas o técnicas de corte en roca ornamental
Corte con perforación de barrenos próximos con voladura (pólvora, etc.) o sin
voladura (cuñas)
Corte con hilo helicoidal y diamantado
Corte con rozadora de brazo
Corte con disco
Corte con lanza térmica
Corte con chorro de agua
TEMA 9: ESCOMBRERAS O VERTEDEROS MINEROS
Definición y origen de las escombreras
Tipología de las escombreras
Selección y preparación del emplazamiento
Proyecto de la escombrera
Hidrología y drenaje
Aspectos constructivos
Medidas de seguridad
Impacto ambiental
Degradación y meteorización de los escombros in situ
Fenómenos de ignición espontánea
Abandono de escombreras
TEMA 10: MINERÍA SUBTERRÁNEA
Definición de minería subterránea
Estructura típica de una mina subterránea
Comunicación con el exterior (pozo principal y pozo de retorno)
Pisos transversales (embarque; transversales principales; galerías, guías y
traviesas; …)
Labores no horizontales: pozos de interior (pozos-tolva, balanzas, chimeneas, etc.)
Terminología de la minería subterránea
Trabajos mineros básicos y fases fundamentales
Avance y Explotación (o Retroceso)
Arranque, Carga y Evacuación o transporte
Tipos de arranque
Por acción de la gravedad
Por perforación y voladura con explosivo
Por perforación y uso de aire comprimido a muy alta presión
Por perforación y disparo con CO2 (sistema CARDOX)
Por acción mecánica de un máquina o minador
Carga independiente (discontinua o continua)
Discontinua con pala cargadora frontal
Discontinua con scraper
Continua con minadores
Continua con cargadora de brazos
Carga-transporte-vertido (cargadora LHD)
Transporte independiente
Transporte interior
Discontinuo con volquetes
Discontinuo con trenes (vagones y locomotora)
Continuo con cintas
Continuo con transportadoras de racletas o panzers
Transporte vertical o extracción
Transporte por planos inclinados con cintas
Transporte por rampas para camiones o volquetes
Transporte por sistemas hidráulicos
Transporte por Pozos de extracción vertical
Fortificación – Sostenimiento
Tipos de fortificación (cuadros; bulones; albañilería, hormigón y gunitado;
mampostas metálicas)
Características principales de un proyecto minero de interior
Objetivos principales de un método de explotación subterráneo
Medios y pasos necesarios para el desarrollo de un proyecto minero de interior
Factores determinantes en la elección del método de explotación
Clasificación de los métodos de explotación subterráneos
Explotación por soporte natural del terreno
Método de Cámaras y Pilares
Método o variante de Subniveles
Explotación por soporte artificial sistemático
Método por Corte y relleno (ascendente o descendente)
Otras variantes del método (Corte y relleno por galerías, Testeros,
Perforación horizontal o vertical, …)
Explotación por hundimiento del techo
Método de Hundimiento por subniveles
Método de Hundimiento por bloques, Sistema de Tajo largo
Otras variantes del método (Sutirage, Tajo largo para capas horizontales y
con poca potencia, Hundimiento por rebanadas horizontales, …)
PROGRAMA PRÁCTICO (Visitas y clase):
-
Diversas visitas a las instalaciones mineras para ver “in situ” huecos de explotación, métodos de
explotación, vertederos o escombreras, maquinaria minera, etc.
-
Diversos problemas y prácticas a realizar en clase relacionados con la asignatura: elección y
dimensionamiento de equipos, cálculo de rendimientos, análisis de diseños de explotación con
cálculo de fondos, ratios…, cálculos de voladuras, etc.
BIBLIOGRAFÍA:
Ley y Reglamento de Minas
Reglamento General de Normas Básicas de Seguridad Minera
Pla Ortiz de Urbina, F. (1994) “Fundamentos del laboreo de Minas”. Escuela Técnica Superior
de Ingenieros de Minas de Madrid.
Bustillo Revuelta, M. y López Jimeno, C. (1997) “Manual de evaluación y diseño de
explotaciones mineras”.
I.T.G.E. (1995) “Manual de arranque, carga y transporte en minería a cielo abierto”.
Tiktin, J. (1997) “Movimiento de tierras”. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos,
Canales y Puertos de Madrid.
I.T.G.E. (1986) “Manual para el diseño, construcción y mantenimiento de Pistas mineras”.
López Jimeno, C., López Jimeno E. y García Bermúdez, P. (2003) “Manual de Perforación y
voladura de rocas”, I.T.G.E.
U.E.E.-Ministerio de Economía-FIPAE (2002) “Manual de empleo de explosivos”.
U.E.E. “Explosivos y Accesorios.
I.T.G.E. “Manual de Seguridad en Explotaciones a Cielo abierto”
Bustillo Revuelta, M. y López Jimeno, C. (1996) “Recursos Minerales: Tipología, prospección,
evaluación, explotación, mineralurgia e impacto ambiental”.
I.T.G.E. (1998) “Guía para la investigación de los recursos minerales en España”
E.T.S. Ingenieros de Minas de Madrid-LOEMCO (1995) “Áridos: Manual de prospección,
explotación y aplicaciones”.
E.T.S. Ingenieros de Minas de Madrid-LOEMCO-Federación Española de la piedra natural
(1996) “Manual de Rocas ornamentales: Prospección, explotación, elaboración y Colocación”.
I.G.M.E. (1986) “Manual para el diseño y construcción de escombreras y presas de residuos
mineros”.
JUNTA DE ANDALUCIA y E.T.S. DE INGENIEROS DE MINAS DE MADRID (2002)
“Guía para el diseño y construcción de escombreras”.
I.T.G.E. (1997) “Manual de evaluación Técnico-Económica de proyectos mineros de inversión”
I.T.G.E. (1989) “Manual de restauración de terrenos y evaluación de impactos ambientales en
minería”.
I.G.M.E. (1988) “Estudio geoambiental para la restauración del medio natural: Cuenca del
Guadiato y Cuenca del Padul”.
López Jimeno, C. y Macías Evangelista, C. (1997) “Tratamiento de escombreras de estériles
carbonosos en ignición”. En: INGEOPRES, núm. 47, marzo 1997. Ed. Entorno Gráfico.
ENCASUR, Información técnica diversa.