PROYECTO TOPOGRAFICO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD

DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

MECÁNICA – MINAS

CARRERA PROFESIONAL ING. DE MINAS

ASIGNATURA: DISEÑO Y CONSTRUCCIONES MINERAS

DOCENTE : ING. Noe Cornejo

CUSCO-PERU

INDICE

1. Introducción

2. Parámetros de diseño de caminos

2.1 Trazado y Velocidad de diseño

2.2 Ancho de Camino

2.3 Pendientes

2.4 Criterio para curvas horizontales y verticales

2.5 Curvas verticales

2.6 Peraltes y bombeo

2.7 Pretiles

2.8 Pista de frenado

2.9 Cruces (Intersecciones)

2.10 Estacionamientos

2.11 Puntos Colación

2.12 Vías Segregadas de Caminos

2.13 Esquema de Diseño de Caminos

2.14 Categorización de Caminos

3. Construcción y conservación de caminos mineros

3.1 Ejecución del diseño planimétrico o trazado en planta

3.2 Construcción

3.3 Pendientes

3.4 Curvas

3.5 Peraltes

3.6 Pretiles

3.7 Caminos cerca de la frente de carguío

3.8 Caminos en Botaderos

3.9 Caminos de rescate

3.10 Conservación

3.11 Regadío

3.12 Señales de tránsito

3.13 Evaluación del estado y recepción de los caminos

4. Bibliografía

1. INTRODUCCIÓN

Los caminos mineros forman parte de la operación diaria y rutinaria de cualquier mina, siendo un componente esencial del punto de vista de la eficiencia de la operación. Es por ello que se ha confeccionado este manual, con el objeto de compartir el conocimiento acerca de los distintos parámetros de diseño, construcción y mantención de caminos, que nos permitirán obtener el mejor resultado de negocio.

Una mina es un sistema integrado de procesos , donde el transporte juega un rol fundamental al ser el recurso más costoso de la mina, teniendo así gran influencia en el costo operativo. Por otra parte, tiene gran implicancia en términos de seguridad e higiene, es por esto la importancia que tiene un buen diseño y mantención de las pistas mineras.

Es normal que la calidad de las pistas sea vea impactada por muchos elementos, y cada problema debe resolverse de manera particular, que dista un poco de la solución aplicada en la ingeniería de carreteras. Por un lado los vehículos y las solicitaciones transmitidas son muy distintos y por otra parte, las pistas mineras de operación son generalmente temporales.

Cada vez se toma más conciencia de la repercusión que tiene el estado de las pistas sobre el ciclo de transporte, en cuanto a: las velocidades de los equipos, los tiempos de interrupción por diseño o construcción inadecuados, desgaste y daños de neumáticos, el consumo de combustible, condiciones climáticas adversas y sobretodo en términos de la seguridad.

En Escondida el diseño, construcción y mantención de caminos mineros no ha recibido la atención necesaria de acuerdo a su incidencia en los costos y cumplimiento de metas de producción, por ello este manual pretende dar directrices para estandarizar y optimizar este proceso de acuerdo a las condiciones técnicas y equipos disponibles en el rajo.

Esta es la primera versión de un trabajo de esta índole y evidentemente es susceptible de ser mejorado con las sugerencias y aportes de los usuarios y de todos aquellos involucrados en el diseño, construcción y mantención de caminos mineros.

2. PARÁMETROS DE DISEÑO DE CAMINOS

2.1 TRAZADO Y VELOCIDAD DE DISEÑO

El trazado de cada camino obedece a la necesidad de transporte de los diferentes tipos de materiales, al origen y destino, a la geometría del rajo, a la topografía y a un sin número de variables que determinan dicho trazado, ya sea en plano o en altimetría. Dentro de las posibilidades se deben evitar el exceso de curvas y contra curvas y la sinuosidad en el trazado planimétrico; si esto no es posible en caminos existentes se debe suavizar dichos trazados con el fin de hacerlos lo menos perceptibles para el conductor y buscando el máximo de productividad.

La velocidad de diseño estará determinada por el tipo de equipo de transporte, sus características particulares que determinan la velocidad máxima posible en cada instancia, bajando cargado, viajando cargado en plano o subiendo una rampa. Dicha velocidad, además del equipo esta determinada también por la geometría y las consideraciones propias de seguridad asociadas al camino.

2.2 ANCHO DE CAMINO

2.2.1 Geometría

2.2.1.1 En secciones rectas

Para definir el ancho total de un camino se deben considerar tres componentes: ancho de la vía de transporte, el pretil de seguridad y la berma central si se requiere.

El criterio para definir el ancho de las pistas en secciones rectas está basado en el ancho del equipo más grande que esté actualmente en uso, que para el caso de Escondida es 9,15 metros (Camión 797).

Se recomienda que cada pista de transporte debe proveer espacio libre tanto a la izquierda como a la derecha igual a la mitad del ancho del equipo mayor que transitará por ella. Además se recomienda que para el tráfico en dos pistas el ancho del camino no debe ser menor que 3.5 a 4 veces el ancho del camión.

Estas recomendaciones fueron consideradas en el diseño de ancho para dos tipos de caminos:

(a) En rampas y caminos interiores mina

(b) En caminos principales

En rampa y caminos interiores mina

En estas pistas se considera el criterio del espacio libre a cada lado del camión igual a la mitad del ancho del mismo. Y da como resultado que el ancho total del camino debe ser 3,5 veces el ancho del camión más el pretil, como se puede ver en las Figuras N°1 y 2 y Fórmula N°1.

La fórmula N°1 para el ancho en rampas y caminos interiores mina será:

Donde:

A = ancho del camión más grande en la operación

B = ancho de la berma con pretil de seguridad

Aplicando la fórmula en nuestra operación minera, se tiene que:

A = 9,15 metros (Camión 797)

B = 5,7 metros

AC = 3,5 * A + B

AC = 3,5 * 9,15 + 5,7

AC = 37,7 m. ≈ 38 m.

En caminos principales

En estas rutas se considera el criterio del espacio libre a cada lado del camión igual a la mitad del ancho del mismo. Y da como resultado que el ancho total del camino debe ser 4 veces el ancho del camión más el pretil más la berma intermedia, como se puede ver en las Figuras N°3 y 4 y Fórmula N°2.

Donde:

A = ancho del camión más grande en la operación

B = ancho berma con pretil de seguridad

Bi = ancho berma intermedia

Aplicando la fórmula en nuestra operación minera, se tiene que:

A = 9,15 metros (Camión 797)

B = 5,7 metros Bi = 5,7 metros

AC = 4 * A + Bi + B

AC = 4 * 9,15 + 5,0 + 5,7

AC = 47,3 m. ≈ 47 m.

2.2.1.2 En secciones con curvatura

El ancho de camino requerido en las curvas toma en cuenta el efecto saliente que ocurre en el equipo en su parte frontal y trasera cuando toma una curva. El procedimiento para determinar el ancho de camino en curvas que considera el efecto recién mencionado, el espacio libre lateral entre las pistas de transporte y el extra ancho que permite acomodarse a las condiciones difíciles en la conducción en las curvas se muestra en la Figura N°5.

Donde:

U = ancho de la pista del equipo (desde centro a centro de neumáticos)

FA = ancho frontal saliente del equipo

FB = ancho trasero saliente del equipo

C = espacio libre lateral total

Z = ancho extra asignado debido a las dificultades de conducción en curvas

Puesto que el ancho de camino en curvas varía para los equipos según las distintas categorías de peso y diferentes radios de curvatura, se recomiendan los anchos dados en la Tabla N°1. Esta tabla debería ser usada como una guía para establecer el mínimo ancho de camino a lo largo de curvas horizontales.

Como los camiones de extracción que operan en Escondida se encuentran en un rango de peso >180.000 Kg. pertenecen a la categoría de equipo N°4 (Ver Tabla N°1).

Por lo tanto, en la Tabla N°2 se debe buscar el radio de giro de la curva en metros, luego buscar el ancho de camino para 1,2, 3 o 4 pistas y finalmente tomar el valor ubicado en la categoría de equipo N°4.

Como referencia los radios de giro mínimos para los camiones de extracción con que actualmente opera Escondida son los que se muestran en la Tabla N°3.

2.3 PENDIENTES

2.2.1 Cálculo de la Pendiente de un camino

Para calcular la pendiente

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