56543863 piques mineros

5/17/2018 56543863 Piques Mineros - slidepdf.com

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Universidad de Atacama

Departamento de Minas

CONSTRUCCIONDE PIQUES

Nombre: Rodrigo Solís VillalobosProfesor: Rafael Fonseca



Introducción

Los piques son labores verticales o muy inclinadas (de alto manteo) muy utilizadasen las minería subterránea y en obras civiles, que sirven de comunicación entre lamina subterránea y la superficie exterior con la finalidad de subir o bajar al

personal, material, equipos y el mineral.



¿Que son los piques?

Los piques mineros son labores mineras que se hace normalmente de arriba paraabajo, con una inclinación superior a 45°, que sirve como comunicación entre lamina subterránea y la superficie exterior con la finalidad de transportar al personal,

material, equipos, el mineral, ventilación, aire comprimido, agua para laperforación, desaguar la mina y todo lo que sea necesario para la construcción dela mina subterránea.

Factores para la elección y construcción de un pique minero:

a) La cantidad mínima de piques que se deben construir en una mina es de dos.Uno que se utiliza para la producción, transporte de personal, entrada de material,equipos y aire, y el otro es para que retorne el aire y como una vía adicional deescape de las personas

b) Según la importancia del pique se debe escoger su porte, su diámetro, elmétodo de profundización, el recubrimiento de las paredes del pique, la estructuradel brocal, los enganches en los niveles, y la maquinaria de extracción

Consideración del diseño de un pique minero:

a) Análisis de costos en relación a otros piques.

b) El área debe ser favorable y suficientemente grande para las instalaciones desuperficie.

c) La naturaleza del suelo debe ser adecuada para las cimentaciones, realizandopara ello estudios de geotecnia conducentes a la clasificación del macizo en elárea destinada para el diseño del pique.

d) La mina, debe tener buenas vías de acceso y espacio libre para favorecer eltrabajo.



Estructura de un Pique:

La estructura de un Pique, puede ser de madera o de acero. En otros casos, si secontara con un nivel inferior, la construcción del pique se puede practicar con unequipo raise borer, para el cual se perfora primero el hueco piloto y luego del nivel

inferior se empieza a rimar (ensanchar) con una broca de mayor diámetro yfinalmente se completa a la sección diseñada. En todos los casos el terreno debeser competente y debe ser una zona donde no exista agua de filtración.

Distribución de un pique según el uso:

Dependiendo del diseño. Puede tener dos o más compartimentos, los quedependen de la capacidad y de las instalaciones con que cuenta la operación, porlo que cada sección puede ser:

- Para la jaula y su contrapeso- Para los baldes o Skips- Para tuberías de agua, aire, relleno.- Para cables eléctricos- Para caminos.

Sección transversal del pique central deCasapalca

http://sisbib.unmsm.edu.pe/Bibvirtual/publicaciones/geologia/v03_n5/images/pag38_fig4.jpg



Dentro de la estructura del pique el sistema que cumple efectivamente la funciónde bajar y subir los materiales está formado por cinco elementos con susrespectivos accesorios y son:

- Winche o tambora o aparatos de enrollamiento – Cable

- Polea- Jaula y/o balde (Skips)- Torre o Castillo.

Elementos del sistema de Izaje en unpique

Formas de un pique:

Los piques de mina, por lo general son de forma rectangular y circular, son menosfrecuentes y muy raramente los de sección elíptica o curvilínea.

Para elegir la forma de la sección transversal, es necesario tener en cuenta losiguiente:

-La calidad del macizo rocoso;-El tiempo de servicio y el destino final del pozo; y-El material de fortificación a ser utilizado.

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Sección Rectangular

Es una forma muy empleada sin embargo, ofrece las siguientes desventajas:

-Dificultad en la formación de ángulos rectos, particularmente en rocas duras.

-Posibilidad de una deformación significativa de la fortificación en caso de rocasdébiles e inestables.-Mala distribución de esfuerzos alrededor de la excavación.

Forma Rectangular de la Sección Transversal de un PiqueCompartimientos: 1: de ascenso; 2: de escalera; 3: de tuberías y cables

Sección Circular

La sección circular garantiza una mayor estabilidad, debido a que la fortificación va

a resistir mejor la presión causada por la roca circundante; ya que ésta, sedistribuye más uniformemente.

Además los piques de sección circular poseen un menor coeficiente de resistenciaaerodinámica.

Forma Circular de la Sección Transversal de un Pique Compartimientos: 1: deascenso; 2: de escalera; 3: de tuberías y cables



Ubicación de los piques según la veta

Tipos principales: piques verticales e inclinados (chiflones)

los piques verticales se pueden ubicar respecto a la veta de la siguiente manera:

-Al pendiente de la veta mineral-Interceptando la veta mineral-Al yacente de la veta mineral

Pique ubicado al pendiente

Ventajas:

-Presente un desarrollo ordenado en la construcción, presentando buenos pilaresde protección.

-Se pueden encontrar vetas paralelas al yacimiento mineral

Desventajas.

-Presenta un costo elevado debido a la explotación en la parte del estéril.-Deslizamiento de masas rocosas al encontrar la veta perdiendo asi la estabilidady el control del terreno.-Se puede perder el yacimiento debido a la una mala acción en la labor



Pique Interceptando la veta:

Ventajas:

-Se accede fácilmente al yacimiento, generando ganancias al corto plazo.

-El costo de desarrollo inicial es menor.-El desarrollo es más armónico en los niveles.

Desventaja:

-Se generan problemas en el terreno por debilitamiento.-Se pierden material útil al hacer pilares de protección en el mineral.-Costos elevados de mantención, (pilares, estabilización de los suelos).



Pique al Yacente:

Ventajas:

-La extracción se vuelve más fácil porque se aprovecha la gravedad.

-Más económico con respecto a los anteriores.

Desventajas.

-Mientras mas se avanza en profundidad, mayor será el avance por estéril parapoder llegar al yacimiento.



Piques inclinados respecto a la veta: por la veta o por el yacente de la veta

Inclinado por la veta:

Este tipo de pique puede ser uniforme por lo cual puede tener una mayor

capacidad de extracción por su forma, pero las irregularidades de la veta (si sedesvía en su forma) va a entorpecer el transporte aumentando así los costos deproducción y disminuyendo la capacidad de arrastre del mineral.Este tipo de pique por su estructura se debe poner pilares de contención del pique

Inclinado por el yacente:

En la formación de los yacimientos la inclinación por lo general tiene manteovariable por lo que no se puede hacer un pique regular por el yacimientoubicándose al yacente del mineral por el estéril, una de sus ventajas es que nonecesita mucha fortificación ya que el material en las cajas de estéril es mucho

mejor que el del mineral mismo, pero es más caro ya que se encarece laproducción al tener que hacer estocadas de producción.

Perforación y Voladura en Piques

Los métodos de ejecución de piques pueden dividirse en tres grupos:

-Método de banqueo.-Método en espiral.

-Métodos de sección completa.

Método de Banqueo:

Este método es adecuado para pozos de sección rectangular o cuadrado, consisteen perforar en cada avance la mitad del piso.

Primero el que se encuentra a una mayor altura, dejando la otra mitad como caralibre o para el bombeo de agua, de ser el caso.

El método es en gradines rectos o pequeños bancos, donde la perforación sueleser manual, con martillos neumáticos.



Método de Espiral:

Consiste en excavar el fondo del pozo en forma de un espiral, cuya altura de pasodependerá del diámetro del pozo y el tipo de terreno a fragmentar.

Dentro de cada corte se vuela una sección del espiral con un ángulo losuficientemente grande, como para que el tiempo que exige realizar un cortecompleto, coincida con un múltiplo entero del tiempo de trabajo disponible.

Los taladros en cada radio se perforan paralelos y con la misma longitud, ya quesiempre existirá una cara libre en cada posición descendente.

Ventajas del Método Espiral:

-Alto rendimiento y bajo costo.-No se requiere perforistas de gran experiencia.-Son sencillos los esquemas de perforación y voladura.

Método de Sección Completa

Los métodos de sección completa se utilizan con mucha frecuencia en laexcavación de pozos y piques tanto de sección rectangular como circular.

En forma similar a lo que sucede en túneles y galerías es necesario crearinicialmente una cara libre.

Los tipos de voladura empleados son: con cuele o rainura en “V”, cónico, paraleloy con barreno de expansión.



Los cueles en “V” se aplican a los pozos con sección rectangular. El ángulo deinclinación de los taladros deben estar entre 50° y 75° y deben estar en ladirección de las discontinuidades a fin de aprovecharlas en el arranque.

Los cueles cónicos son los más empleados en los pozos y piques circulares

debido a que se puede mecanizar la perforación de los taladros y por otro lado elmenor consumo de explosivos con respecto al cuele de taladros paralelos.

El cuele de taladros paralelos trabaja de forma semejante a como lo hacen en lasgalerías o túneles, presentando ventaja adicional de una mayor sencillez en laperforación.

Trazo de perforación para un pique de sección rectangular

Diseño de la malla de perforación para un pique de sección circular con cuelescónicos a sección completa



Método de barrenos paralelos

Piques de traspaso:

En las minas subterráneas, para el paso de mineral se deben proporcionarmétodos de bajo costo para el transporte de material, siendo los más comunes losmétodos gravitacionales a través de largas distancias verticales (piques detraspaso).Lo piques de traspaso, son piques que se utilizan para unir dos niveles para eltraspaso de mineral para cargar y extraer la marina del mineral.

Para construir un pique de traspaso se puede utilizar el método convencional deperforación y tronadura controlada o el método de raise boring, jaula jora. Etc

Revestimiento del pique

El revestimiento en un pique cumple la función de soporte de las paredes de estemismo, en los piques modernos los revestimiento se hacen de hormigon armadocon un espesor minimo de 20cm, pero en piques rectangulares en su forma conroca competente se usan revestimientos de madera.Existen situaciones donde es necesario calcular el recubrimiento de los piquesdonde la roca no es muy competente de esta forma es necesario calcular elrevestimiento con la siguiente formula:

√ En cualquier tipo de pique se debe fortificar el muy bien el brocal de este mismo yaque es aquí donde recibe todos los embates de la labor de la mina. La fortificacióndel collar en la mayoría de los casos, puede construirse de bloques de concreto ode hormigón armado.

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