prepara Área de trabajo a perforar
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PREPARA ÁREA DE TRABAJO A PERFORAR
1. CLASIFICACIONDE LAS ROCAS Y PROPIEDADES FÍSICAS PRINCIPALES
La perforación de barrenos se realiza en masas rocosas, por lo que antes de iniciar una obra se
debe conocer los diferentes tipos de materiales que se presentan y sus propiedades básicas. Estas
características de las rocas dependen en gran medida de su origen, por lo que a continuación se
describen los tres grandes grupos que existen.
1.1. Clasificación de las rocas según su origen
1.1.1. Rocas ígneas
Las rocas ígneas son las formadas por solidificación de una masa fundida, mezcla de materiales
pétreos y de gases disueltos llamados magma. Si la roca se ha enfriado en contacto con el aire o el
agua de la superficie terrestre, se la clasifica como roca ígnea "extrusiva" o volcánica. Cuando el
magma se enfría por debajo de la superficie terrestre se forma una roca ígnea "intrusiva" o
plutónica.
La velocidad de enfriamiento del magma da lugar a que los minerales cristalizados tengan tamaños
de grano grandes si es lenta y pequeños si es rápida. En el primer caso se forma una roca
denominada pegmatita y en el segundo una aplita. Un caso intermedio lo constituye el pórfido, en
el que se observan grandes cristales dentro de una masa o matriz de grano fino. Los tres tipos se
encuentran generalmente en forma de diques con potencias de uno a decenas de metros. El caso
más normal es el de una velocidad de enfriamiento moderada, que da lugar a una roca masiva con
un tamaño de grano medio, de 1 a 5 mm.
Durante el proceso de enfriamiento de un magma su composición varía, pues se produce una
cristalización fraccionada, de acuerdo con la presión y temperatura de cada momento. También, el
líquido residual puede reaccionar con los minerales ya solidificados y cambiar su contenido
químico. Además, la composición química original de los magmas puede haber sido muy distinta.
Las diferentes condiciones físicas y químicas que se dan durante la solidificación de un magma
hacen que exista una gran variedad de rocas ígneas. Ellas están formadas por diferentes minerales,
de diversos tamaños y agrupados de distintas formas, dando por resultado que sus características
físicas y químicas sean muy heterogéneas. Por lo tanto, su comportamiento ante la fragmentación,
corte, desgaste y meteorización puede ser variado; aunque las rocas ígneas sin meteorizar, a
efectos de su perforación, son todas duras y compactas.
Si la roca tiene un contenido en SiO2 superior al 62%, geoquímicamente se la denomina ácida,
entre ese valor y el 52% intermedia, entre 45 y 52% básica, y finalmente con valores menores del
45% es ultramáficas antes conocidas como ultrabásica. En el mismo sentido que las rocas ígneas
son más pobres en sílice, a la vez son más ricas en silicatos ferromagnesianos.
Las ácidas son más abrasivas y duras que las básicas; pero éstas últimas son más densas y
resistentes al impacto que las primeras.
1.1.2. Rocas metamórficas
Son las originadas por transformaciones de los componentes mineralógicos de otras rocas
preexistentes, endógenas o exógenas. Estos cambios se producen por la necesidad de estabilizar
sus minerales en unas nuevas condiciones de temperatura, presión y quimismo.
Estas rocas son intermedias en sus características físicas y químicas, entre las ígneas y las
sedimentarias, pues presentan asociaciones de minerales que pertenecen a los dos tipos. Así se
encuentran en ellas minerales, como el cuarzo, los feldespatos, las micas, los anfíboles, los
piroxenos y los olivinos, esenciales en las rocas ígneas, pero no tienen feldespatoides. Como en las
rocas sedimentarias, pueden tener calcita, dolomita, sílice y hematites; pero no tienen minerales
evaporíticos.
Existe una serie de minerales, que son muy específicos de las rocas metamórficas, pudiendo
formar parte de los granos de las rocas detríticas, debido a su estabilidad en los ambientes
exógenos y otros son a la vez productos de alteración meteórica de minerales de rocas endógenas.
Realmente la meteorización es un proceso de transformación mineralógica con carácter físico y
químico, pero a temperatura y presión bajas
1.1.3. Rocas sedimentarias
Se forman por la acumulación de restos o detritus de otras rocas preexistentes, por la
precipitación química de minerales solubilizados o por la acumulación de restos de animales o
vegetales.
En el primer caso se producen los sedimentos detríticos como son las gravas, conglomerados y
arenas en cuya precipitación interviene la gravedad.
En el segundo se encuentran, por ejemplo, las evaporitas o rocas salinas precipitadas por la
sobresaturación de una salmuera sometida a una intensa evaporación.
Las terceras son las acumulaciones de conchas, esqueleto; de animales o restos de plantas,
como son las calizas conchíferas, los corales y el carbón. Este último grupo se subdivide en
bioquímicas organógenas y bioquímicas minerales, según que sus componentes sean de la
química orgánica o de la inorgánica. En el primer caso están los carbones y el petróleo, y en el
segundo las calizas, dolomías y rocas fosfáticas.
En una primera clasificación de las rocas sedimentarias se tiene en cuenta su proceso de
formación, después se consideran los tamaños de los granos, las características de la unión de los
mismos, además de los tipos y cantidades de sus minerales componentes.
1.2. Propiedades de las rocas que afectan a la perforación
Las principales propiedades físicas de las rocas que influyen en los mecanismos de penetración y
consecuentemente en la elección del método de perforación son:
1.2.1. Dureza
Es la resistencia de una capa superficial a la penetración en ella de otro cuerpo más duro. La
dureza de las rocas es el principal tipo de resistencia a superar durante la perforación, pues
cuando se logra la penetración del útil el resto de las acciones se desarrollan más fácilmente.
Las rocas se clasifican en cuanto a su dureza por medio de la escala de Mohs, en la que se valora
la posibilidad de que un mineral pueda rayar a todos los que tienen un número inferior al suyo.
Existe una cierta correlación entre la dureza y la resistencia a la compresión de las rocas.
Clasificación Dureza MOHS Resistencia a la compresión(MPa)
Muy dura +7 Muy dura
Dura 6- 7 120 - 200
Medio dura 4,5 – 6 60 -120
Medio blanda 3 – 4,5 30 – 60
Blanda 2 – 3 10 - 30
Muy blanda 1 -2 - 10
Correlación entre la dureza y la resistencia a la compresión de las rocas.
1.2.2. Resistencia
Se llama resistencia mecánica de una roca a la propiedad de oponerse a su destrucción bajo una
carga exterior, estática o dinámica. Las rocas oponen una resistencia máxima a la compresión;
comúnmente, la resistencia a la tracción no pasa de un 10 a un 15% de la resistencia a la
compresión; Eso se debe a la fragilidad de las rocas, a la gran cantidad de defectos locales e
irregularidades que presentan y a la pequeña cohesión entre las partículas constituyentes, La
resistencia de las rocas depende fundamentalmente de su composición mineralógica. Entre los
minerales integrantes de las rocas el cuarzo es el más sólido, su resistencia supera los 500 MPa,
mientras que la de silicatos ferromagnésicos y los aluminosilicatos varían de 200 a 500 MPa, y la
de la calcita de 10 a 20 MPa. Por eso, conforme es mayor el contenido de cuarzo, por lo general, la
resistencia aumenta.
La resistencia de los minerales depende del tamaño de los cristales y disminuye con el aumento de
éstos. Esta influencia es significativa cuando el tamaño de los cristales es inferior a 0,5 mm.
En las rocas la influencia del factor tamaño en la resistencia es menor, debido a que también
intervienen las fuerzas de cohesión intercristalinas. Por ejemplo, la resistencia a la compresión de
una arenisca arcosa de grano fino es casi el doble que la de granos gruesos; la del mármol
constituido por granos de 1 mm es igual a 100 MPa, mientras que una caliza de granos finos tiene
una resistencia de 200 a 250 MPa.
Entre las rocas sedimentarias las más resistentes son las que tienen cemento silíceo, mientras que
en presencia de cemento arcilloso, la resistencia de las rocas disminuye de manera brusca.
La porosidad en rocas con una misma litología conforme aumenta hace disminuir la resistencia,
puesto que simultáneamente disminuye el número de contactos de las partículas minerales y las
fuerzas de acción recíprocas entre ellas.
En la resistencia de las rocas influye la profundidad a la que se formaron y el grado de
metamorfismo. Así; la resistencia de las arcillas yacentes cerca de la superficie terrestre puede ser
de 2 a 10 MPa, mientras que las rocas arcillosas, que fueron sometidas a un cierto metamorfismo
pueden alcanzar los 50 - 100 MPa.
Por otro lado, la resistencia de las rocas anisotrópicas depende del sentido de acción de la fuerza.
La resistencia a compresión de las rocas en el sentido perpendicular a la estratificación o
esquistosidad es mayor que en un sentido paralelo a éstas. El cociente que suele obtenerse entre
ambos valores de resistencia varía entre 0,3 y 0,8 Y sólo para rocas isotrópicas es igual a 1.
Resistencias a la compresión más frecuente de los diferentes tipos de rocas.
1.2.3. Elasticidad
La mayoría de los minerales constituyentes de las rocas tienen un comportamiento elástico-frágil,
que obedece a la Ley de Hooke, y se destruyen cuando las tensiones superan el límite de
elasticidad.
Según el carácter de deformación, en función de las tensiones provocadas para cargas estáticas, se
consideran tres grupos de rocas:
1) Las elasto-frágiles o que obedecen a la Ley de Hooke.
2) Las plástico-frágiles, a cuya destrucción precede la deformación plástica.
3) Las altamente plásticas o muy porosas, cuya deformación elástica es insignificante.
Las propiedades elásticas de las rocas se caracterizan por el módulo de elasticidad "E" y el
coeficiente de Poisson "y". El módulo de elasticidad es el factor de proporcionalidad entre la
tensión normal en la roca y la deformación relativa correspondiente, su valor en la mayoría de las
rocas varía entre 0,03 a 104 Y 1,7 a 105 MPa, dependiendo fundamentalmente de la composición
mineralógica, porosidad, tipo de deformación y magnitud de la carga aplicada.
Los valores de los módulos de elasticidad en la mayoría de las rocas sedimentarias son inferiores a
los de los minerales correspondientes que los constituyen, también Influye en dicho parámetro la
textura de la roca, ya que el módulo de elasticidad en la dirección de la estratificación o
esquistosidad es generalmente mayor que en la dirección perpendicular a ésta.
El coeficiente de Poisson es el factor de proporcionalidad entre las deformaciones longitudinales
relativas y las deformaciones transversales. Para la mayoría de las rocas y minerales está
comprendido entre 0,2 y 0,4, y sólo el cuarzo lo tiene anormalmente bajo, alrededor de 0,07.
1.2.4. Plasticidad
Como se ha indicado anteriormente, en algunas rocas, a la destrucción le precede la deformación
plástica.
Esta comienza en cuanto las tensiones en la roca superan el límite de elasticidad. En el caso de un
cuerpo idealmente plástico tal deformación se desarrolla con una tensión invariable. Las rocas
reales se deforman consolidándose al mismo tiempo: para el aumento de la deformación plástica
es necesario incrementar el esfuerzo.
La plasticidad depende de la composición mineral de las rocas y disminuye con el aumento del
contenido de cuarzo, feldespato y otros minerales duros. Las arcillas húmedas y algunas rocas
homogéneas poseen altas propiedades plásticas.
La plasticidad de las rocas pétreas (granitos, esquistos cristalinos y areniscas) se manifiesta sobre
todo a altas temperaturas.
1.2.5. Abrasividad
La abrasividad es la capacidad de las rocas para desgastar la superficie de contacto de otro cuerpo
más duro, en el proceso de rozamiento durante el movimiento.
Los factores que elevan la capacidad abrasiva de las rocas son las siguientes:
- La dureza de los granos constituyentes de la roca.
- Las rocas que contienen granos de cuarzo son sumamente abrasivas.
- La forma de los granos. Los más angulosos son más abrasivos que los redondeados.
- El tamaño de los granos.
- La porosidad de la roca. Da lugar a superficies de contacto rugosas con concentraciones de
tensiones locales.
- La heterogeneidad. Las rocas poliminerales, aunque éstos tengan igual dureza, son más
abrasivas, pues van dejando superficies ásperas con presencia de granos duros, por ejemplo, los
granos de cuarzo en un granito.
Esta propiedad influye mucho en la vida de los útiles de perforación.
Tipo de roca Contenido en cuarzo (%) Tipo de roca Contenido en cuarzo (%)
Anfibolita 0 – 5 Mica neis 0 – 30
Anortosita 0 Mica esquito 15 - 35
Diabasa 0 – 5 Norita 0
Diorita 10 – 20 Pegmatita 15 – 30
Gabro 0 Filita 10 – 25
Neis 15 – 50 Cuarcita 60 -100
Granito 20 – 35 Arenisca 25 – 90
Grauvaca 10 – 25 Pizarra 10 – 35
Caliza 0 – 5 Pizarra grano fino 0 – 20
Mármol 0 Taconita 0 - 10
Presenta contenidos medios de diferentes tipos de roca.
1.2.6. Textura
La textura de una roca se refiere a la estructura de los granos de minerales que la constituyen;
esto se manifiesta a través del tamaño de los granos, la forma, la porosidad, etc. Todos estos
aspectos tienen una influencia significativa en el rendimiento de la perforación.
Como los granos tienen forma lenticular, como en un esquisto, la perforación es más difícil que
cuando son redondos, como en una arenisca.
También influye de forma significativa el tipo de material que constituye la matriz de una roca y
que une los granos de mineral.
En cuanto a la porosidad, aquellas rocas que presentan una baja densidad y son
consecuentemente más porosas tienen una menor resistencia a la trituración y son más fáciles de
perforar.
En la Tabla 1.3 se muestra la clasificación de algunos tipos de rocas atendiendo al contenido en
sílice y tamaño de los granos y en la tabla 1.4 se recogen algunas de las propiedades características
de diferentes tipos de rocas, según origen.
Tabla de clasificación de rocas
GRUPO GENÉTICO SEDIMENTARIAS METAMORFICAS IGNEAS
ESTRUCTURA ESTRATIFICADA FOLIADA MASIVA DIACIASADA
DETRÍTICA CRISTALINA O VÍTREAS
TAMAÑO GRANO (MM) TEXTURA GRANOS DE CUARZO, FELDESPETO Y
MINERALES ARCILLOSOS
50% DE GRANOS SON DE
CARBONATO
50% DE GRANOS FINOS SON DE ROCAS
ÍGNEAS
ROCAS ORGANOQUÍMICAS
CURZOS, FELDESPATOS,
MICAS Y MINERALES OSCUROS
ACICULARES
DEPENDE DE LA ROCA
MATRIZ
MINERALES LIGERAMENTE COLOREADOS: CUARZO, FELDESPATO,
MICA Y MINERALES FELDESPATICOS
ACIDA INTERMEDIA BÁSICA
60 granular muy
gruesa
Ru
dít
icas
Los granos sin fragmentos de rocas
Cal
iza
Calcirucita
Cen
izas
vo
lcán
icas
Granos redondeados
Rocas salinas: Halita, anhidrita,
yeso, caliza, dolomía y turba ,
lignito, hulla
Gneis: Bandas alternativas
de minerales granulares o
laminares
Cuarcita, mármol y granulitas, corneanas, anfibolitas
Pegmatita Granos redondos: conglomerados
granular gruesa
Granos angulosos: Brecha
Granos angulosos:
Brecha volcánica Granito Diorita Gabro 2
granular media
Are
no
sas
Arenisca cuarcitica: 95% de cuarzo, poros vacíos o cementados.
Calcarenita
Tobas volcánicas
Microgranito Micridiorita Dolerita
Arcosa: 75% de cuarzo, hasta el 23% feldespato, poros vacíos o cementados
0,06
Grauvaca: 73% de cuarzo, 15% matriz cetrica fina, fragmento de feldespato y rocas
0,002
granular fina
arci
llosa
s o
lulit
icas
Fangolita
Calcilutita Riolita Andesita Basalto
Pizarra: fangolita fisible
granular muy fina
Limolita: 50% de partículas de granos finos
Argilita: 50% de partículas de grano muy fino
Vítrea
Pedernal
Cristales volcánicos: obsidiana, resinita,
taquillita
Tipo de roca Peso específico (t/m
3)
Tamaño de grano (mm)
Factor de esponjamiento
Resistencia a la comprensión (Mpa)
Ignea
Intrusiva
Diorita 2,65 - 2,85 1,5 - 3 1,5 170 - 300
Gabro 2,85 - 3,2 2 1,6 260 - 350
Granito 2,7 0,1 - 2 1,6 200-350
Extrusiva
Andesita 2,7 0,1 1,6 300 - 400
Basalto 2,8 0,1 1,5 150 - 400
Riolita 2,7 0,1 1,5 120
Traquita 2,7 0,1 1,5 330
Sedimentaria
Conglomerado 2,6 2 1,5 140
Arenisca 2,5 0,1 -1 1,5 160 - 255
Pizarra de grano fino 2,7 1 1,35 70
Caliza 2,6 1,0 - 2,0 1,55 120
Dolomita 2,7 1,0 - 2,0 1,6 150
Metamórfica
Neis 2,7 2 1,5 140 - 300
Mármol 2,7 0,1 - 2 1,6 100 - 200
Cuarcita 2,7 0,1 - 2 1,55 160 - 220
Esquito 2,7 0,1 - 1 1,6 60 - 400
Serpentina 2,6
1,4 30 - 150
Pizarra 2,7 0,1 1,5 150
Tabla de propiedades de los diferentes tipos de roca según su origen
1.2.7. Estructura
Las propiedades estructurales de los macizos rocosos, tales como esquistosidad, planos de
estratificación, juntas, diaclasas y fallas, así como el rumbo y el buzamiento de éstas afectan a la
linealidad de los barrenos, a los rendimientos de perforación y a la estabilidad de las paredes de
los taladros, tal como se muestra en la siguiente tabla, donde se clasifican los macizos rocosos a
partir del espaciamiento entre juntas y la resistencia del material rocoso.
Tabla de clasificación macizos rocosos.
2. ACUÑADURA
La acuñadura es la acción más importante dentro de la seguridad de las persona en una faena
minera subterránea, ya que con esta acción se evitan accidentes tanto a las personas como a los
equipos con los que se está trabajando.
La acuñadura está destinada a detectar y hacer caer rocas o planchones que se encuentren
abiertos, ligeramente desprendidos del techo o las cajas que puedan caer de improviso; esto se
realiza tanto antes de iniciar el trabajo como cuantas veces sea necesario durante la jornada, la
cual está dirigida a todos los lugares de la mina como los frentes de avance, las zonas de
extracción de marinas, zonas de parrillas, carguío y transporte de mineral y aquellos lugares en
que se realizará un trabajo permanente y galerías de tránsito; además de ser muy barato
(acuñadura manual), no es muy difícil de realizar, y se puede realizar en cualquier momento.
Este actividad está orientada a garantizar la continuidad en las operaciones y la integridad física de
las personas, a través del buen manejo de las condiciones geoestructurales que presentan
condiciones adversas, desde el punto de vista de la estabilidad, formando cuñas y planos de fallas,
porlo que es el método más elemental con que se cuenta para prevenir accidentes por caídas de
rocas.
La herramienta básica para la acuñadura es la Barretilla de Seguridad. Es una barretilla de material
liviano (cañería de fierro o aluminio), firme y rígido; sus extremos sonde acero, uno en punta y
otro en forma de paleta, su longitud depende de la sección de la galería. Además, existen equipos
especiales de acuñadura y también jaulas especiales que se levantan y permiten al trabajador
acuñar protegido.
2.1. Tareas de la acuñadura
La realización de la acuñadura exige la realización de diversas actividades, las cuales presentan
siertos riesgos que deben ser conocidos por el acuñador, junto con sus medidas de seguridad, lo
que se resumen en la siguiente tabla.
Tareas que realiza,
peligros presentes y
medidas de control
Secuencia de las tareas
Peligros / tipos
de incidentes
Medidas de control
1- Localización de la zona
a acuñar
Caída de rocas o
planchones
Examine detenidamente la zona a acuñar ubicándose en una lugar
seguro. Debe tener siempre presente que dicha zona presenta una
condición subestandar y usted será quien elimine dicha condición.
Debe contar con lámparas mineras para examinar techos y cajas.
La acuñadura debe ser realizada en compañía de uno o más
trabajadores pero en ningún caso solo.
2- Dirección de la
acuñadura
Caída de rocas o
planchones
Comience el acuñamiento desde la zona segura, de tal manera que
avance siempre ubicado bajo el techo firme ya acuñado
Sea metódico en esta tarea, nunca acuñe directamente las rocas
sueltas ya que puede situarse bajo otras rocas que pueden caer. Casi
de cerro bombeado.
La caída de rocas tanto de techos como de las cajas, en consecuencia
la acuñadura debe ser integral, techos y cajas.
3- Mantenimiento de
acuñadura en galería y
túneles y sectores de
acceso
Caída de rocas o
planchones
Esta actividad se deberá realizar en forma permanente y sistemática
en toda la galería, túneles y sectores que tengan acceso, para ello se
utilizaran accesorios convencionales tales como barreta de aluminio
de diferentes medidas, no será necesario utilizar sistema
mecanizados para el acuñamiento.
Trabajos de acuñadura Peligros / tipos
de incidentes
Medidas de control
4- Posición correcta Caída de rocas o
planchones
Para acuñar ubíquese a la mayor distancia posible del punto donde
presumiblemente caerá la roca. Para ello utilice el acuñador de largo
apropiado.
Procure que la inclinación del acuñador entre le punto de
acuñamiento y usted, no sea mayor que 45°, para evitar el
deslizamiento de la roca por éste.
Tome siempre el acuñador por el costado y nunca de frente de esta
forma no expone su cuerpo al deslizamiento de rocas.
El acuñador deberá estar provisto de un desviador de rocas en la
zona de la empuñadura.
5- Detección de
planchones o rocas
sueltas
Caída de rocas o
planchones
Golpee con la punta del acuñador las rocas, para detectas si están
sueltas. Si el sonido es metálico la roca esta firme, si el sonido es
huevo, la roca está suelta.
Una vez detectada la roca suelta deberá botarse inmediatamente.
6- En piques o chimeneas Caída de rocas o
planchones
Siempre deberá empezar a acuñar un pique o chimenea desde su
parte superior, ubicándose al lado contrario al que va acuñar.
Al acuñar al interior del pique o chimenea siempre se deberá ubicar
más arriba del punto que va a acuñar. Cuando se acuñe el frente este
se hará con barretilla corta acercándose lo más posible a ella.
7- En desarrollo
horizontal o avance.
Caída de rocas o
planchones
Después de cada disparo, se deberá acuñar todo el sector, frentes y
cajas. Para ello se comenzará a acuñar desde atrás hasta llegar al
frente de avance.
Al acuñar los frentes de avances se tendrá especial cuidado de
verificar la existencia de tiros quedados. Asimismo, no deberá meter
el acuñador en restos de tiros anteriores ya que estos pueden
contener explosivos no detonados.
8- En VCR (chimenea) Caída de rocas o
planchones
Por la alta concentración de explosivos que requiere este tipo de
trabajo, después de cada disparo se deberá acuñar toda la galería de
acceso al sector y el lugar de la perforación.
Durante la perforación se deberá estar muy atento al
comportamiento del techo y las cajas, ya que producto de la
vibración del equipo de perforación las rocas tienden a abrirse. Ante
esta situación se deberá detener la perforación y realizar
inmediatamente la acuñadura.
Tareas y trabajos que realizan, peligros presentes y medidas de control en la acuñadura.
2.2. Tipos de acuñadura
La acuñadura de labores se realiza puede realizar en forma manual o mecanizada.
2.2.1. Acuñadura manual
Es la que se realiza con el contacto directo entre las rocas del techo y las cajas de la mina con los
trabajadores a través de herramientas como la barretilla con ángulo de inclinación de 45° para la
seguridad del trabajador.
2.2.1.1. Proceso de acuñadura manual:
I. Ventilación de la frente o sector a acuñar, si así lo requiere.
II. Chequeo de jefe de turno.
III. Regado de la marina.
IV. Si las condiciones están normales se procede a la inspección visual del operador al sector.
V. Se comienza la acuñadura con los techos y las cajas de la labor desde una zona segura,
hacia la zona que debe ser sondeada, de esta forma se llega a la frente a trabajar.
VI. Chequeo del sector acuñado, si no está listo volver a acuñar.
VII. El trabajador debe dar aviso al jefe de turno que término la acuñadura.
2.2.1.2. Herramientas para la acuñadura manual:
Para la acuñadura manual se emplean:
I. Acuñadores Manuales (llaucas, barretillas):
Son barras acuñaduras de seguridad de 2 a 6 metros de largo que están fabricadas en una
aleación de aluminio de alta resistencia. Existen dos tipos; de secciones Elíptica Hexagonal y
Octogonal de acuerdo a la necesidad del usuario, estas permiten una notable eficiencia en la
operación de acuñadura. Estos elementos de seguridad, para desarrollos mineros, ultra
livianos, textura antideslizante, de alta resistencia (principalmente los de sección elíptica)
con puntas y paletas tratados térmicamente, las puntas llevan en un extremo una cuña
recta y en el otro una cuña curva, ambas reemplazables, en el medio tiene una protección
de manos (un círculo de goma) que protege al operador ante la eventualidad de caer o
resbalar una roca. En términos generales, una barra para éste trabajo debe ser de unos 0,5
metros más corto que la altura del techo y lo suficientemente largo como para permitir que
se trabaje sin tener que esforzarse demasiado y sin tener que exponerse al material que
cae. Tampoco debe ser tan largo como para que se quede apilado uno detrás del otro, lo
que podría hacer que se pierda él equilibro.
II. Barretilla - cero:
Está hecha de acero hexagonal de 3/4”, longitudes típicas de 1,8 metros (6´) y 2,4metros
(8´).Las Barretillas de Acero tienen una punta de cincel plano y el otro de palanca. Las barras
de acero, aún cuando son más pesadas, son mejores para desatar y sondear el terreno
suelto que las de aluminio.
III. Barretilla - aluminio:
Está hecha de un tubo de aluminio cuadrado o redondo con puntas de acero, longitudes
típicas de: 3 metros (10´´); 3,6 metros (12´´) y 4,5 metros (15´´). La barra de Aluminio es más
liviana y fácil de manejar que las de acero hexagonal. Todos las barretillas pueden ser
equipadas con una guarda de seguro, éste desvía cualquier material que se deslice hacia el
trabajador, evitando que golpee la mano de quien está realizando la operación.
IV. Barra acuñadura de Sección Tipo Elíptica:
El acero usado en las puntas es SAE1045 revenido y templado dureza 32 a 35 Rc.
El ángulo que se trabaja en la punta acuñadura es de 24° en la punta y en la parte es de
140° denominándose punta pico de loro.
En la parte posterior del acuñador se pueden colocar dos tipos de puntasgolpeadoras
una del tipo cincel o del tipo redondo, todo en materia SAE1045.
El aluminio es una aleación 6061 T6 (duraluminio), y es una combinación de aluminio-
manganeso-silicio, que le da la características de alta resistencia a la torsión.
Goma protectora de manos para evitar daños en las manos cuando la piedra se desliza
por el tubo dureza Short 80.
V. Peso acuñador Elíptico
Longitud (metros) Peso (kilogramos)
2.0 3.5
3.0 4.5
4.0 5.5
5.0 6.5
6.0 7.5
VI. Barra Octogonal Completa:
VII. Barra con Punta Golpeadora:
Para el Desatado de terrenos suelto se debe cumplir con las siguientes pautas:
Barretillas deben estar al lado del trabajador.
Mantener una base limpia y pareja
Mantener una vía de escape despejada-Sondear el terreno meticulosamente.
Adelantar desde el terreno bueno al malo.
2.2.2 Acuñadura mecanizada
Se utiliza cuando se trata de acuñar sector de mayor tamaño o para hacerlo con una mejor
eficiencia existen equipo mecanizados que pueden cumplir esta función como también otras, la
idea de estos equipos es llegar a lugares de mayor riesgo, sectores donde es imposible alcanzar
con la acuñadura manual y ahorrar tiempo que es uno de los factores más importantes dentro de
la minería.
2.2.2.1. Proceso de acuñadura mecanizada:
1. Revisión del equipo.
2. Ventilación de la frente o sector a acuñar, si así lo requiere.
3. Chequeo de jefe de turno.
4. Si las condiciones están normales se procede a la inspección visual del operador al sector.
5. Se comienza la acuñadura con los techos y las cajas de la labor desde una zona segura,
hacia la zona que debe ser sondeada, de esta forma se llega a la frente a trabajar.
6. Chequeo del sector acuñado, si no está listo volver a acuñar.
7. El trabajador debe dar aviso al jefe de turno que término la acuñadura. Hay algunos
equipos que cumplen con estas condiciones como es el caso del equipo picador Bell.
2.2.2.2. Equipos de acuñadura mecanizada:
I. Equipo Bell:
Está compuesto por una cabina donde va el operador adaptada con aire acondicionado,
asiento, ventiladores, lo que le da comodidad al operador, esta cabina está montada sobre
un camión de 3 ruedas, un eje delantero de 2 ruedas (1,6 m de diámetro), y 1 rueda
trasera con un eje con rotación completa (rueda loca) con este diseño el equipo puede
girar en 360 grados en circular de 5 m. (ancho de labor). La dirección del equipo es forma
mecánica operada con los pedales de mando (dirección), lo que lo hace un equipo muy
versátil.
II. Torre o Brazo acuñador:
La torre consiste en una estructura montada sobre el equipo, y tiene movimientos
verticales, en el extremo de la torre va un martillo picador neumático, accionado por el
motor diesel (autónomo, no se conecta a la energía) del equipo, el martillo tiene una cuña
aproximada de 60 cm. recambiable. Cuando alcanza los 40 cm.
2.2.3. Acuñadura en cielo abierto:
Para acuñar el terreno en la minería acielo abierto se utilizan martillos picadores montados sobre
orugas para poder proporcionar mayor seguridad al área a trabajar y mayor eficiencia al trabajo.
Martillo picador montado sobre una pala hidráulica.
3. PLANOS TOPOGRÁFICOS
Un plano topográfico es una representación gráfica de una determinada superficie,que por su
escasa extensión no requiere del uso de los sistemas cartográficos. Los mapas cartográficos
muestran las principales características físicas del terreno, tales como edificios, cercas, caminos,
ríos, lagos y bosques, así como las diferencias de altura que existen entre los accidentes de la
tierra tales como valles y colinas (llamadas también relieves verticales). Los planos y mapas
topográficos se basan en los datos que se recogen durante los levantamientos topográficos.
La correcta interpretación de un plano topográfico en minería requiere el conocimiento de 3
factores:
3.1. Escala:
La escala en os planos se puede presentar de dos formas una gráfica o una numerica.
La gráfica consiste en un dibujo que indica la equivalencias en distiancia en el plano, permite usar
una regla (o escala) para comprenderlas distancias reales en el terreno.
Escala gráfica.
La escala numerica se presenta como una división del 1 en un denominador que corresponde a la
escala del mapa ej: Escala 1 / 250.000 esta escala nos indica que un centímetro en el mapa
equivale a 250.000 centímetros en el terreno.
3.2. Dirección y grado de la inclinación
Son las consideraciones más importantes en una planificación de terreno y diseño debido a su
efecto sobre la estabilidad de la inclinación. Esencialmente, en un plano topográfico la inclinación
es la diferencia de elevación entre dos curvas de nivel dadas, expresadas en porcentaje o
proporción.
3.3. El intervalo de contorno.
Es la diferencia en elevación entre curvas de nivel. Una curva de nivel es una línea dibujada que
une puntos de igual altura. En un plano o mapa estas líneas representan las curvas de nivel
trazadas y marcadas en el terreno.
En topografía, las curvas permiten representar las características topográficas tridimensionales de
un terreno, en un plano o mapa de dos dimensiones.
3.4. Planos de Perforación.
Corresponden al documento guía que el operador a cargo de la faena debe consultar para realizar
la operación de perforación en forma correcta y segura.
En la actualidad, la confección de planos de perforación es realizada en forma automática por los
softwares de planificación minera (Vulcan, Datamine) o de tronadura (QED, Sabrex). La
determinación de las coordenadas de cada perforación es definida por los sistemas de
posicionamiento satelital (GPS), los cuales integran la posición de cada perforación en forma
remota a las perforadoras, de manera que ya no se requieran de planos para identificar la
perforación.
Planos de perforación para mina subterranea y mina a cielo abierto.
No obstante, para la confección de planos se necesita la información que generalmente es
proporcionada por el departamento de topografía, donde se lleva el control diario de todas las
zonas existentes en la faena minera. Asimismo, el personal de este departamento es responsable
de identificar con señales (monos), las perforaciones en terreno y compartir esta información con
los responsables de la explotación minera, como son el departamento de geología, de operaciones
mineras y planificación de la mina.
3.5. Lectura e interpretación de planos
Para la interpretación y la lectura de los planos es necesario que estos contengan información
básica, principalmente en lo que se señala a continuación:
Identificación (numérica u otra) de cada perforación.
Identificación de la zona a perforar (mineral, estéril, rampa).
Identificación de zonas de la mina, como crestas, patas, rampas u otras instalaciones.
Malla de perforación (burden, espaciamiento).
Largo y diámetro de perforación.
Coordenadas Norte y Este.
Identificación de máquina que realizará la perforación (Ej: DMM-2).
Fecha del plano y de la tronadura, cantidad de perforaciones.
3.6. Simbologías y unidades usadas en topografía
En un plano de topografía se utilizan unidades y símbolos de representación con el fin de mejorar
la compresión y evitar confusiones e interpretaciones erróneas causadas por el mal uso u omisión
de simbologías y unidades de medición.
Unidades de longitud: la unidad de longitud más usada es el metro. El metro se define como la
unidad de longitud que adquiere una regla de platino e iridio conservada en la oficina
internacional de pesas y medidas de Breteuil, Paris, a una temperatura de 0 ºC. Sin embargo,
en la actualidad han surgido definiciones más exactas, determinando un metro como "la
longitud recorrida por un rayo de luz en el vacío a un tiempo de 1/299792456 segundos".
Unidades de superficie: en topografía se trabaja en general con hectáreas (10.000 m2), no
obstante, en minería esta unidad de superficie puede cambiarse por metros cuadrados o millas
cuadradas.
Unidades angulares: se trabaja con las graduaciones sexagesimales o centesimales.
La graduación sexagesimal: considera una circunferencia dividida en 360 partes iguales llamadas
grados. Cada grado se compone de 60 minutos, y cada minuto de 60 segundos, escribiéndose
de la siguiente forma: 127º 22`33" (Ciento veintisiete grados, veintidós minutos y treinta tres
segundos)
La graduación centesimal: es la graduación más usada debido a su sencillez. Consiste en dividir la
circunferencia en 400 grados, y cada uno de éstos en 100 minutos. Cada minuto tiene 100
segundos, escribiéndose las posiciones de 2 formas equivalentes:
25g 68m 86 s ó 25,6886g
Además de la simbología caminera y otras
que comunmente se presentan en un mapa,
en el caso de la minería se desarrolla una
simbología geológica, que es propia de las
etapas de prospección y modelamiento
geológico, en general, para las actividades
mineras se utiliza la siguiente simbología
asociada a los mapas:
Túnel, cueva o mina
Mina abandonada
Mina en producción
Manteo: inclinación de una estructura Dirección de inclinación
Rumbo