Antecedentes Topograficos

Apuntes de la asignatura

AMPLIACIÓN DE TOPOGRAFÍA MINERA

IT Minas – Curso 3º - Especialidad Explotación de Minas

Profesor: Antonio García Martín

Programa resumido de teoría

Tema 1.- La topografía subterránea. Justificación.

Tema 2.- Instrumentos usados en topografía subterránea.

Tema 3.- Métodos topográficos subterráneos.

Tema 4.- Topografía y fotogrametría en explotaciones mineras a cielo abierto.

Tema 5.- Enlace entre levantamientos subterráneos y de superficie.

Tema 6.- Rompimientos mineros.

Tema 7.- Intrusión de labores.

Tema 8.- Aplicaciones geológico-mineras.

Tema 9.- Estudio y control de hundimientos mineros.

Tema 10.- Topografía de túneles.

Programa resumido de prácticas

- Interpretación de planos mineros de interior y a cielo abierto: labores,

infraestructuras, instalaciones, vertederos, etc.

- Recordatorio de manejo de instrumentos topográficos.

- Visita a explotaciones mineras y/o obras civiles.

- Transmisión de orientación al interior: Plomadas.

- Transmisión de orientación al interior: Métodos magnéticos.

- Ejercicios de transmisión de orientación al interior.

- Ejercicios de transmisión de cota al interior.

- Ejercicios de rompimientos entre labores: enlace a través de un pozo o

una galería rectilínea.

- Ejercicios de rompimientos entre labores: enlace por galería curva.

- Ejercicios de determinación de intrusiones. Transmisión de los límites al

interior.

- Cálculo del volumen de material extraído.

Bibliografía

Apuntes del profesor.

Topografía Minera. Fernández Fernández, L. Universidad de León.

Topografía Subterránea para minería y obras. Estruch Serra, M y Tapia

Gómez, A. Ediciones UPC.

TEMA 1.- LA TOPOGRAFÍA SUBTERRÁNEA. JUSTIFICACIÓN.

1.1.- Introducción.

Esta parte de la asignatura pretende estudiar la aplicación de las

técnicas topográficas, ya estudiadas en la asignatura Topografía, al caso de

trabajos desarrollados en el subsuelo. Además del ejemplo clásico de la

minería de interior, estas técnicas serán aplicables en la perforación de túneles

para carreteras y ferrocarriles, en determinadas obras hidráulicas, en la

creación de espacios subterráneos para almacenamiento, etc.

Las características que hacen especiales las obras subterráneas, desde

la perspectiva de la topografía, son las siguientes:

• Iluminación.- En las obras subterráneas es preciso trabajar con luz

artificial, en ocasiones escasa. Esto obliga a emplear iluminación

adicional, tanto en los equipos topográficos como en las señales de

puntería y los puntos visados.

• Temperatura, humedad, etc.- 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.

• Existencia de polvo, gases nocivos o grisú.- Suponen condiciones

adversas y, en ocasiones, peligrosas.

• Espacios reducidos y por los que, con frecuencia, circulan vehículos o

existe maquinaria en movimiento.- Esto obliga, habitualmente, a fijar los

puntos de estación en las paredes o en los techos de las labores y, en

ocasiones, a estacionar en estos mismos puntos.

• Levantamiento de puntos de difícil acceso, en los que a menudo resulta

imposible situar una señal de puntería.

• Comunicación entre las labores de interior y las de exterior.- Pueden

complicar, de manera importante, los trabajos topográficos de enlace

entre dichas labores, en particular la transmisión de orientación y de cota

al interior.

• La complejidad de las labores de interior, que puede complicar el

desarrollo de los trabajos topográficos y, en particular, el replanteo de

nuevas labores.

• Los levantamientos topográficos en minería deben seguir de cerca los

avances de la explotación. Además, los vértices en los que se apoyan

pueden verse afectados por los movimientos del terreno o, incluso,

desaparecer.

Los planos de las labores mineras de interior deben llevarse al día, para

poder organizar adecuadamente los trabajos de salvamento en caso de

accidente, para relacionar las labores con posibles efectos en el exterior, para

evitar intrusiones en los registros mineros colindantes, para evitar el problema

de las aguas colgadas, etc.

Los trabajos topográficos intervienen en todas las fases del proceso

minero. En el caso de minería de interior, y sin ánimo de ser exhaustivos,

podemos mencionar los siguientes ejemplos:

• Prospección y exploración.

• Investigación por sondeos del yacimiento: Replanteo de la malla de

sondeos teórica, levantamiento topográfico de la situación real de los

sondeos; sondeos inclinados.

• Replanteo de registros mineros.

• Levantamiento inicial de la zona minera. Replanteo de las obras e

instalaciones a construir en el exterior.

• Toma de avances; replanteo de obras e instalaciones a construir en el

interior.

• Replanteo de labores subterráneas; rompimiento entre labores.

1.2.- Nociones de minería subterránea.

Aunque ya han sido estudiadas en otras asignaturas, se incluye un breve

recordatorio de algunos conceptos básicos.

La explotación correcta de una mina subterránea requiere una red,

cuidadosamente planificada, de pozos, galerías, rampas y chimeneas o

coladeros. Estas labores permitirán el acceso al yacimiento, la circulación de

personal o maquinaria, la extracción de mineral y estéril, la ventilación de las

labores, etc.

Pozos.- Su finalidad suele ser la de conectar las instalaciones de superficie con

el subsuelo.

Se utilizan para la extracción de mineral y estéril, transporte de personal y

maquinaria, ventilación, etc. Suelen ser verticales, aunque en algunos casos

pueden seguir la inclinación del cuerpo mineral.

Su diámetro puede variar entre 1 ó 2 metros, para pozos de servicio, hasta 8 ó

10 metros en minas importantes. Pueden tener secciones circulares o elípticas,

que resisten mejor las presiones del terreno, o rectangulares, que presentan un

mayor coeficiente de utilización. Pueden alcanzar varios centenares de metros

de profundidad.

Suelen llevar entibación, sobre la que se apoyan las guías por las que se

mueven las jaulas o skips.

Galerías.- Se utilizan para la

preparación de túneles,

exploración, acceso de personal y

maquinaria a los tajos, transporte

de mineral y estéril, etc. En ellas

se instalan las vías, transportes,

conducciones, cables eléctricos,

etc.

Su forma puede ser trapezoidal o

aproximadamente semicircular.

Si las características del terreno lo

exigen, se entiban. En el piso se

excava un canal que permita la

evacuación de aguas.

Chimeneas y coladeros.- Sirven

como conexiones, verticales o

inclinadas, entre diferentes niveles

de trabajo. Se perforan para permitir el transporte de mineral, de personal, para

ventilación o para facilitar las labores de preparación.

Tienen sección cuadrada, rectangular o circular.

Rampas.- Sirven para el acceso a las labores, sustituyendo o completando a

los pozos, y para comunicar entre sí diferentes niveles. Su pendiente es inferior

al 15% para permitir el movimiento de la maquinaria minera autopropulsada.

En estas labores se emplean distintos sistemas de perforación, en los

que no vamos a extendernos. En todos los casos, la perforación será dirigida y

controlada por los topógrafos, que calcularán la dirección e inclinación de los

trabajos y realizarán el replanteo de estos.

1.3.- Planos reglamentarios en minería.

El Reglamento de Normas Básicas de Seguridad Minera, y las

Instrucciones Técnicas Complementarias correspondientes, indican que en

todo trabajo o explotación subterráneos deben existir los siguientes planos:

• Plano topográfico de toda la superficie afectada por la explotación

minera.- Escala mínima 1/5.000. Deben figurar en él las obras exteriores

y edificaciones de la mina, los poblados, carreteras, líneas eléctricas,

cauces de agua, etc. Deben situarse los pozos y polvorines, con

indicación de la cota. En este plano figurarán, asimismo, los límites del

grupo minero.

• Plano general de labores.- Escala 1/2.000. Debe representar las labores

ejecutadas y en ejecución, identificando claramente aquellas que se

encuentren abandonadas.

• Plano de detalle de tajos y cuarteles.- Escala 1/1.000, normalmente. Se

emplean proyecciones horizontales y verticales, secciones longitudinales

y transversales. Cuando existen plantas distintas, se emplean colores

distintos para diferenciarlas. En minas metálicas debe elaborarse un

plano de metalizaciones, en proyección horizontal. Si existen varios

cuerpos mineralizados, se emplean proyecciones separadas para

...