INGENIERIA CIVIL

ESTUDIO TECNICO DE UNA CANTERA DE AGREGADOS DE CONSTRUCCION

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Trabajo de geología aplicada

ESTUDIO TÉCNICO DE UNA CANTERA DE AGREGADOS DE

CONSTRUCCIÓN

“CANTERA CHAVEZ”

I.RESUMEN:

La presente práctica fue realizada el día jueves 14 de abril del presente año, nos reunimos en el paradero Samanacruz, partimos rumbo a la cantera Chávez ubicado al noreste de la ciudad de Cajamarca, a la altura del Km 02 carretera Cajamarca Bambamarca.

Nuestra estación de estudio fue la cantera del CHAVEZ en la cual pudimos observar el criterio que se usa en la explotación de ella, realizamos un análisis experimental del material existente y sacamos algunas conclusiones de ello.

Toma 1. Cantera Chávez.

II. INTRODUCCIÓN:

La industria de la construcción supone uno de los mayores contribuyentes a la economía global en el mundo. En esta industria, tradicionalmente, muchas partes están involucradas en los procesos de diseño y producción. Para establecer la calidad de la construcción o del proyecto infraestructural, todas estas partes necesitan trabajar conjuntamente y una de estas es el abastecimiento de material para dicha industria, por lo que es necesario tener como punto de partida al lugar donde se extraen agregados entre otros materiales de construcción llamados “canteras”.

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III. OBJETIVOS:

GENERALES:

Reconocer el tipo de explotación de una cantera aluvial. Asumir a una cantera como punto de partida del estudio de los agregados para la construcción. Conocer el criterio económico, geológico y medios de transporte de material con el objetivo de proyectar al estudiante a buscar e investigar nuevas canteras.

ESPECÍFICOS:

Hacer el estudio geotécnico de una cantera. Comprender el criterio y los principios para extracción de los diversos agregados. Estudiar el proceso de extracción de agregados.

IV. UBICACIÓN GEOGRÁFICA:

Se encuentra a la altura del kilómetro dos de la carretera Cajamarca-Bambamarca, en la margen izquierda al noreste de la ciudad de Cajamarca.

V. ACCESIBILIDAD:

Como vías de acceso tenemos la carretera asfaltada Cajamarca-Bambamarca, en la que pueden transitar vehículos pesados y livianos, a la altura de la cantera parte un desvío hacia el este la cual llega a dicha cantera mediante una trocha carrozable afirmada.

Toma 2.Accesibilidad a la Cantera Chávez.

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VI. GEOLOGIA REGIONAL:

Zona A: Lugar de donde se extrae el agregado fino, tiene una arena bien graduada, esta se puede utilizar en obras de construcción; principalmente es una arena silicosa la misma quese usa en la elaboración de varios concretos.

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Zona B: Lugar donde predomina el agregado grueso, graba bien graduada, la roca predominante es la arenisca cuarzosa y de un perfil redondeado principalmente.

ROCA

Pérdida por Ignición 0.61%

Sales solubles CHCL del 40 % en vol. 3.89%

Carbonatos de calcio y magnesio 0.41%

Sílice 84.66%

Sulfatos Negativo

Fierro 0.12%

Aluminio 1.17%

Dureza Mayor que 7

ARENA

Pérdida por Ignición 0.71%

Sales solubles CHCL del 40 % en vol. 4%

Carbonatos de calcio y magnesio 0.89%

Sílice 78.60%

Sulfatos Negativo

Fierro 0.01%

Aluminio 0.02%

Dureza 7.00%

PROPIEDADES FISICAS DE LA ROCA

DUREZA 6.5

CONTENIDO DE HUMEDAD (%) 0.3

DENSIDAD APARTENTE (g/cm3) 2.5

DENSIDA REAL 2.53

COMPASIDAD 0.99

POROSIDAD 0.79

GRADO DE ABSORCIÓN (%) 0.52

CAPACIDAD 0.003

PROPIEDADES RESISTENTES Y ELASTICAS DE LA ROCA

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN PROMEDIO (kg/cm2) 503.325

DESVIACIÓN ESTANDAR (kg/cm2) 87.05

COEFICIENTE DE VARIACIÓN (%) 19.78

MÓDULO DE ELASTICIDAD (kg/cm2) 5572.893

Esta cantera es muy buena, pues tiene un control de calidad aceptable para la elaboración de los diferentes tipos de concreto.

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ESTRATIGRAFIA

En la zona A se observa una estratigrafía errática, todo el afloramiento presenta un alto grado de fallamiento o fracturamiento que se debe a fenómenos de diastrofismo como consecuencia de las fuerzas endógenas de nuestro planeta. En la zona B los estratos son más potentes y su grado de meteorización es menos que la zona A; también se puede observar una zona de cultivo cuaternario. Es un suelo arcilloso- arenoso de color gris amarillento claro, hasta una profundidad de tres metros seco encuentra material brechoso.

GRANULOMETRÍA

TAMAÑO MÁXIMO (TM= 12”): Corresponde a la malla más pequeña por la que pasa el 100% de la muestra del agregado.

TAMAÑO NOMINAL MÁXIMO (TM= 1”): Es la abertura de tamiz más pequeña que produce el primer retenido, se utiliza como referencia de la granulometría, en este caso el tamiz número 1.

Toma 4.Proceso de Clasificación granulométrica.

HIDROLOGÍA DE LA ZONA DE ESTUDIO:La zona de estudio, corresponde a un valle, que es precisamente el trabajo geológico del río CHONTA en el cual se realizaban los respectivos trabajos de explotación de la cantera CHAVEZ.

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Toma 5.Río Chonta- Cantera Chávez, Cajamarca-Perú.

VII. TEMARIO DE LA PRÁCTICA

1. ¿Qué es una cantera? y ¿cuántas clases hay?Cantera s. f.

Toma 6. Cantera Chávez, Cajamarca-Perú.

1 Lugar de donde se extrae piedra y otros materiales usados en la construcción. 2 Lugar u organismo donde se forman y de donde salen personas bien preparadas para desarrollar una determinada actividad.

Diccionario Manual de la Lengua Española Vox. © 2007 Larousse Editorial, S.L.

1f. Sitio de donde se saca piedra.2fig.Talento, ingenio y capacidad que muestra alguna persona.INGEN. y MIN. Lugar de donde se extrae material que se utiliza para la construcción y minerales.

Diccionario Enciclopédica Vox 1. © 2009 Larousse Editorial, S.L.

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s f cantera [kan'teɾa]

1 lugar de donde se extraen distintos tipos de piedras cantera de ripio

2 potencial para una determinada actividad cantera para el arte

Copyright © 2009 K Dictionaries Ltd.

Cantera, es el término genérico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales y ornamentales; tambien es una explotación superficial a cielo abierto de una roca muy bien clasificada y cuantificada, a excepción de las calizas, carbón y metales, donde se refiere a la actividad minera que produce áridos: rajón, gravas, gravillas, arenas, etc., que abastecen las necesidades de la construcción; además donde se aplica la más variada tecnología que va desde el pico y la pala hasta la pólvora y maquinaria de diferente orden. Igualmente se refiere a las explotaciones a cielo abierto de materiales de construcción entre los cuales se incluyen las rocas industriales y ornamentales, gravas, gravillas, arenas y arcillas. es el lugar donde se extraen materiales de construcción, sea directamente o después de transformación, áridos para vías, o materiales para otras necesidades ingenieriles tales como enrocados, terraplenes y obras de contención. Excluyendo de esta clasificación la extracción de minerales propiamente dichos. Tambien se le llama cantera a un sitio de explotación de agregados que usualmente es a cielo abierto.

Las canteras son la fuente principal de materiales pétreos los cuales se constituyen en uno de los insumos fundamentales en el sector de la construcción de obras civiles, estructuras, vías, presas y embalses, entre otros. Por ser materia prima en la ejecución de estas obras, su valor económico representa un factor significativo en el costo total de cualquier proyecto.

CLASIFICACIÓN DE LAS CANTERAS.Se pueden clasificar dependiendo del tipo de explotación, el material que se quiera explotar y su origen, Tabla 1.

CLASIFICACIÓN DE CANTERAS

Según el tipo de explotación

Canteras a Cielo Abierto:En laderas, cuando la roca se arranca en la falda de un cerro.En corte, cuando la roca se extrae de cierta profundidad en el terreno (Pit).Canteras Subterráneas.

Según el material a explotar

De Materiales Consolidados o Roca.De Materiales no Consolidados como suelos, saprolito, agregados, terrazas aluviales y arcillas

Según su origenCanteras AluvialesCanteras de roca o peña

Tabla 1. Tipos de canteras.

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Clases de canteras.

Existen dos tipos fundamentales de canteras, las de formación de aluvión, llamadas también canteras fluviales, en las cuales los ríos como agentes naturales de erosión, transportan durante grandes recorridos las rocas aprovechando su energía cinética para depositarlas en zonas de menor potencialidad formando grandes depósitos de estos materiales entre los cuales se encuentran desde cantos rodados y gravas hasta arena, limos y arcillas; la dinámica propia de las corrientes de agua permite que aparentemente estas canteras tengan ciclos de autoabastecimiento, lo cual implica una explotación económica, pero de gran afectación a los cuerpos de agua y a su dinámica natural. Dentro del entorno ambiental una cantera de aluvión tiene mayor aceptación en terrazas alejadas del área de influencia del cauce que directamente sobre él.

Otro tipo de canteras son las denominadas de roca, más conocidas como canteras de peña, las cuales tienen su origen en la formación geológica de una zona determinada, donde pueden ser sedimentarias, ígneas o metamórficas; estas canteras por su condición estática, no presentan esa característica de autoabastecimiento lo cual las hace fuentes limitadas de materiales.Estos dos tipos de canteras se diferencian básicamente en dos factores, los tipos de materiales que se explotan y los métodos de extracción empleados para obtenerlos. En las canteras de río, los materiales granulares que se encuentran son muy competentes en obras civiles, debido a que el continuo paso y transporte del agua desgasta los materiales quedando al final aquellos que tiene mayor dureza y además con características geométricas típicas como sus aristas redondeadas. Estos materiales son extraídos con palas mecánicas y cargadores de las riberas y cauces de los ríos. Las canteras de peña, están ubicadas en formaciones rocosas, montañas, con materiales de menor dureza, generalmente, que los materiales de ríos debido a que no sufren ningún proceso de clasificación; sus características físicas dependen de la historia geológica de la región, permitiendo producir agregados susceptibles para su utilización industrial; estas canteras se explotan haciendo cortes o excavaciones en los depósitos.

2. ¿Cómo se realiza la exploración de una cantera y cuántos métodos hay?

Explotación de canteras sin uso de explosivos

La técnica de explotación de roca sin hacer uso de explosivos, permite obtener fragmentos de geometría bien definida que son muy útiles como material ornamental. La organización de las actividades de trabajo se basa sobre un esquema de producción continuo con la preparación de los tiempos de limpieza del macizo rocoso, corte, separación de bloques y evacuación. Los métodos de arranque de los bloques de roca sin utilizar explosivos, derivan de principios elementales para los cuales se han fabricado maquinarias o sistemas que reproducen en gran escala operaciones manuales sencillas como por ejemplo: excavación con el pico, labor con remoción de viruta, escarificación, perforación de huecos con GEOLOGIA APLICADA

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taladro, etc. A veces los métodos son completamente originales: antiguos como las técnicas de cortes de mármoles o modernos como el uso de sustancias químicas fuertemente expansivas para lograr la fracturación de rocas en casos particulares. En este curso se examinaran algunas técnicas que se pueden adoptar en explotaciones a cielo abierto.

Aspectos geométricos de las canteras La morfología que una cantera va desarrollando desde el comienzo de su actividad hasta el final está relacionada con numerosos factores: forma y dimensión del yacimiento, características estructurales y mecánicas de las rocas involucradas en la explotación, métodos de explotación, velocidad de arranque de la roca, características de los productos de la explotación, etc. Cada uno de estos factores esta tiene que ver con una etapa de estudio que lleva al proyecto a la explotación de un yacimiento rocoso. Un proyecto de explotación de rocas ornamentales tiene las siguientes etapas de estudio:

Prospección geológica Estudio geomecánico de las formaciones geológicas Elección del método de explotación Elección de las medidas de arranque de las formaciones de cobertura y de las

mineralizadas. Proyecto para la instalación de la planta de trituración y producción de áridos Proyecto de la planta mineralúrgica y estudios de mercado

En función a las características morfológicas del terreno la explotación a cielo abierto puede realizarse de la siguiente manera:

Frente único Frente en anfiteatro con escalones Frente abierto con escalones Exportación con descubrimiento

FRENTE UNICO.

Este tipo de cantera está constituida de un solo nivel de operación, donde son excavados los materiales de cobertura de forma continua y laminar.

La máxima altura del escalón y la inclinación del frente dependen del tipo de roca del yacimiento. Las alturas normales varían entre tres y siete metros, pasando de roca débil a roca moderadamente resistente; en algunas ocasiones la altura máxima puede alcanzar hasta 20 m, como es el caso de la explotación de los suelos lateríticos existentes en los cerros de Durán. Las canteras más explotadas utilizando este método son los yacimientos de arena de río y graveras aluviales, arcillas con cobertura de suelo orgánico muy limitada y otros yacimientos ubicados cerca de la superficie. La siguiente figura es una representación de este tipo de explotación.

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Explotación de roca utilizando frente único

FRENTE EN ANFITEATRO CON ESCALONES.

Un frente de escalones múltiples es típico de depósitos masivos, estratiformes muy potentes, tabulares o filones anchos que se extienden a profundidades mayores que las típicas del escalón único. Este tipo de explotación se utiliza en yacimientos minerales de cobre, hierro, aluminio, etc. El material sujeto al corte es suficientemente fuerte para permitir la apertura de escalones con altura conveniente y sin el uso de explosivos. Generalmente las rocas se encuentran meteorizadas o semiconsolidadas facilitando el arranque con el método de ripiaje. La altura de los escalones puede variar desde 6 hasta 20 metros. Dicha altura dependerá del estado del material y de la capacidad de la maquinaria. Los escalones son utilizados para el desplazamiento de las máquinas y el trasporte vehicular. El trazado de los escalones sigue las normas aplicadas para caminos y pueden tener un segmento continuo y ascendente formando una espiral alrededor del yacimiento o en tramos horizontales unidos con rampas inclinadas. La altura del escalón es determinada en función de la seguridad del trabajo, cuidando la protección de trabajadores y maquinaria del riesgo por derrumbes. El frente del escalón es generalmente más inclinado que el frente de la cantera porque la roca puede mantenerse estable con pendiente tanto mayor cuanto menor es la altura del talud.

Fig.2 Frente en anfiteatro con escalones

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FRENTE ABIERTO CON ESCALONES.

Este tipo de excavación se realiza para la explotación de depósitos de minerales y rocas ornamentales cuyo valor radica en el tipo de roca, características mecánicas y vista del producto terminado, como por ejemplo las rocas tipo mármol, granito, esquistos, etc. Las canteras de explotación de rocas ornamentales tienen normalmente escalones con frentes verticales y la altura del frente de la cantera es muy alta, por lo que se necesita que la masa rocosa sea notablemente compacta. La roca generalmente es desprendida con máquinas cortantes y sin emplear explosivos, con la finalidad de no dañar sus características físicas. La altura del escalón puede alcanzar hasta 60 metros, siendo la producción estrictamente selectiva y en cantidades limitadas.

Fig. 3 Frente Abierto con escalones

EXPLOTACIÓN CON DESCUBRIMIENTO.

Es utilizada en yacimientos casi horizontales y de gran extensión con cobertura donde el espesor puede superar muchas veces el espesor del material útil, así como también en yacimientos cuya morfología condiciona este tipo de explotación. Para este tipo de explotación se puede emplear maquinaria de excavación que posea herramientas rasgadoras que facilite quitar la cobertura o la materia de explotación. En este tipo de cantera aparece un problema de carácter ambiental y que tiene relación del manejo del material extraído durante la exacción y que no es útil para el propietario.

Fig. 4 Explotación con descubrimiento (strip mining)

ARRANQUE DE ROCAS POR MEDIO DEL RIPIAJE

El arranque de las rocas con ripper es el único que presenta una buena alternativa con respecto al arranque con explosivos. El método es aplicable en rocas suaves hasta

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resistentes. Los parámetros naturales que ayudan la selección del método tienen que ver con el grado de meteorización y fracturación de las masas rocosas.

El ripper es un aditamento que viene incorporado a los tractores de oruga en su parte posterior y que conceptualmente tiene la función del antiguo arado pero con la robustez que le permite desgarrar la roca. El arranque actúa aflojando la roca hasta una cierta profundidad y luego evacuando la roca desgarrada utilizando la parte frontal del buldózer, palas cargadoras, palas frontales, etc.

La profundidad del surco desarrollado por el ripper depende de la resistencia del material, fuerza de arrastre del buldózer y dureza de la herramienta de corte. El utensilio de corte llamado diente es de acero de buena calidad de fabricación y tiene en la parte inferior una parte que se puede sustituir la misma que es protegida con una aleación metálica especial para hacerla más resistente al desgaste. El diente es conectado a un tractor de gran potencia. Para el arranque de rocas débiles se pueden utilizar sistemas con más dientes puestos en paralelo optimizando la operación de remoción del material.

Fig.6 Dientes de acero utilizados en tractores para explotación de cantera

Los siguientes valores indican algunos valores sobre el uso de los ripper: Profundidad alcanzada por el diente 0,5 – 1,5 m Tracción aplicada al diente 10 - 50 t Velocidad de trabajo del tractor 2 - 4 Km./h

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Condiciones de uso del ripper Un cuidadoso examen de la masa rocosa es, de todos modos, indispensable, para elegir correctamente un “ripper”. Por lo tanto se han elaborado pruebas indirectas aptas a ensayar la roca que existe también en profundidad. La aptitud de una roca a ser arrancada por el ripper no están ligada a las características de la roca considerada como material, sino a la presencia de discontinuidades en la masa, de manera que cualquier tipo de muestra para pruebas de laboratorio no es representativa de la masa misma y no es por lo tanto útil para establecer la aptitud mencionada. El único parámetro útil que se puede determinar con exámenes de laboratorio es la abrasividad de la roca, a fin de establecer la duración de trabajo de un diente. Es evidente que la única manera de caracterizar una entera masa rocosa se basa sobre la individualización de índices empíricos de la condición de integridad de la masa misma. Ahora bien se trata de resolver un problema de geomecánica aplicada y en este marco las medidas de investigación son tradicionalmente de dos tipos diferentes: sondeos mecánicos e investigaciones geofísicas. En el primer caso se trata de examinar los testigos de una serie de sondeos estratégicamente distribuidos en el área del yacimiento y consiguiendo de ellos ciertos parámetros como el índice RQD (Rock Quality Designation) y el índice de resistencia, mediante los cuales se caracterizan las diferentes formaciones.

Equipo de Perforación para obtener testigos de rocaLa caracterización de una masa natural se puede realizar por medio de la prospección geofísica utilizando el método sísmico de refracción, mediante la cual se determina la velocidad de propagación de las ondas elásticas. Este método es simple, rápido y económico.

Fig. 7 Representación gráfica del método sísmica

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Las ondas sísmicas emitidas por el impacto de un martillo en el terreno o una explosión, se propagan con distintas velocidades de acuerdo a las propiedades elásticas del medio. El método sísmico está basado en el estudio comparativo de estas velocidades. Si tenemos dos terrenos con la roca 1 y roca 2, en las cuales las ondas sísmicas se propagan con velocidades v1 y v2 respectivamente. La ley de refracción de las ondas que pasan de un terreno con velocidad de propagación v1 al otro terreno de velocidad v2 es dada por.

Sen i 1 = Sen i 2V1 v2

( con v 2 > v1)

Donde i 1 e i 2 son los ángulos de incidencia y de refracción, respectivamente. Una onda se desplaza por la superficie del material 1 y se conoce como onda primaria. Otro grupo de ondas se desplaza en el medio 1 y viaja en profundidad hasta encontrar al estrato 2. Aquí la onda incidente se divide en dos tipos de ondas: una que se refleja y sale a la superficie y otra que viaja al interior del estrato 2. Como v2 y v1 son distintas en el límite existirá una onda refractada que se propaga paralelamente al contacto entre la roca 1 o roca 2 o sea, entre los medios de velocidades distintas, y en la parte superior de la roca 2. El tiempo necesario para que la onda pueda recorrer la distancia entre el emisor y el geófono (receptor) es dado por:

T = X + 2e √(1 /v1¿¿2)+¿¿¿¿ ) V2 2 Donde es espesor del medio de propagación 1 y x es la distancia horizontal entre el emisor y el receptor de las ondas. El gráfico que relaciona el tiempo de llegada de la onda con la distancia recorrida, es conocido como dromocrónica de donde se puede obtener el tiempo de propagación de la onda en función de la distancia entre emisor y el receptor. Para el caso de dos medios con velocidades distintas la curva se compone de dos segmentos, el primer con pendiente 1/v1 y el otro con pendiente 1/v2 .

Grafico N. 1 Domocromica

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La abscisa x del punto de intersección entre los dos segmentos mencionados da el espesor del medio 1, o sea, la roca 1, consecuentemente, la profundidad en la cual ocurrió la refracción.

El instrumento de sísmica de refracción consta de: a) Un emisor de ondas sísmicas: golpes de un martillo o la explosión de una carga. b) Un receptor: construido por uno o más geófonos que transforma el impulso mecánico en impulso eléctrico. c) Un amplificador: el impulso eléctrico debe ser amplificado para poder ser registrado, por ejemplo, fotográficamente en películas polaroid (sismo gramas) de las cuales se lee directamente al tiempo de llegada de las ondas.

Los tiempos también pueden ser medidos por un registrador que simultáneamente posibilita observar la forma de las ondas en una pantalla con la ayuda de un tubo de rayos catódicos.

Para profundidades de investigación comprendidas entre 0 – 15 m se obtiene buen resultado empleándose como fuente emisora, un martillo y un de geófono receptor. Este dispositivo es barato, rápido y da buena precisión. Si las profundidades son superiores a 15 m, es conveniente emplear una onda generada por el uso de explosivos, varios geófonos como receptores y un registrador del tiempo de llegada de las ondas marcado en los sismo gramas. Los casos recomendados para la investigación sísmica de refracción son:

1. Determinar la profundidad de la roca bajo una cobertura aluvial 2. Determinación de la profundidad del nivel freático 3. Diferenciación del límite entre roca sana y roca alterada

La velocidad de propagación de las ondas sísmicas longitudinales es dada por:

V = √ (1 – υ ) /(1+υ – 2 υ ²)Donde E = módulo de elasticidad R = densidad de la roca U = coeficiente de poisson.

O sea, la velocidad de propagación de las ondas longitudinales depende de las características mecánicas de las rocas y, consecuentemente, permite prever el comportamiento de la misma frente a las necesidades de la ingeniería de Minas. La tabla 1 nos dice del grado de ripabilidad de las rocas en función de la propagación de las ondas longitudinales. El grado de ripabilidad tiene reflejos en la remoción de materiales para la explotación de un yacimiento. Dependiendo del grado de ripabilidad un material podrá ser removido por equipos mecánicos o entonces exigirá el empleo de explosivos.

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Tabla N.1 Clasificación de las rocas según criterio de rippabilidad

METODOS DE PERFORACION DE ROCAS.

La perforación de las rocas es la primera actividad que se realiza en el campo de la voladura y tiene como objetivo abrir unos huecos con la distribución y geometría adecuada dentro del macizo rocoso. Una vez que se perfora la roca en el barreno se coloca los explosivos y sus accesorios de iniciación para finalmente ejecutar la voladura y extracción del material necesario, según el proyecto a ejecutar. Existen varios sistemas de perforación de las rocas, los mismos que se han desarrollado según la aplicación. De manara general los métodos se pueden clasificar en los siguientes:

Mecánicos: Percusión, Rotación y roto percusión Térmicos: Soplete, Fluido caliente, congelación Hidráulicos: Chorro de agua, Erosión, Cavitación Sónicos: Vibración de alta frecuencia Químicos: Microvoladura, Disolución y Expansión Eléctricos: Arco eléctrico, Inducción magnética Sísmicos: Rayo Láser Nucleares: Fusión, Fisión

De todos los sistemas mencionados, en Minería e Ingeniería civil la perforación de la roca se realiza utilizando el sistema mecánico. Especialmente en el área de Perú se utiliza perforaciones de tipo mecánico para las tareas de explotación de las canteras y trabajos de obras públicas. Los sistemas mecánicos de perforación que se estudian en este apunte de curso para voladura de rocas, son los siguientes:

Percusión Rotación Roto – Percusión Los componentes principales de un sistema de perforación de este tipo son:

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La máquina perforadora - fuente de energía El varillaje – medio de transmisión de la energía La Broca – que constituye la herramienta que ejerce sobre la masa de la roca

dicha energía. Fluido de barrido – que efectúa la limpieza y evacuación de detritos producidos

por la abrasión y avance de la broca.

APLICACIÓN DE LOS MÉTODOS DE PERFORACIÓN.

Los dos grandes métodos mecánicos de perforación de rocas para aplicar técnicas de voladura son los Rotativos y Rotopercutivos. A continuación se describe cada uno de ellos.

MÉTODOS ROTOPERCUTIVOS.- Son los métodos mecánicos utilizados en casi todos los tipos de rocas. Las máquinas de perforación empleadas para este propósito ejercen su empuje a través de herramientas de trabajo ubicadas en la cabeza del sistema de desplazamiento, así como, en el fondo del barreno. El principio de perforación donde la herramienta se ubica en la cabeza, se basa en el impacto de una pieza de acero llamada pistón que golpea la cabeza de la tubería y que a su vez transmite la energía al fondo del barreno por medio de un elemento final llamado Broca de perforación.

Perforadoras con martillo en cabeza

3. ¿Qué maquinaria mínima se necesita para la exploración de una cantera?

Lista de las empresas distribuyendo los productos de tipo Equipos y maquinaria para canteras y para trabajar la piedra:

Machacadoras para canteras Palas articuladas de carga, de cuatro ruedas motrices, para canteras

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Retroexcavadores/cargadores hidráulicos montados sobre ruedas Instalaciones y maquinaria para triturar la piedra, para canteras Maquinaria y equipos de fraccionar para canteras Equipos de extracción de bloques de piedra, para canteras Equipos y maquinaria para cortar bloques de piedra, para canteras

Toma 7. Maquinaria que utiliza la Cantera Chávez, Cajamarca-Perú.

4. Investigue sobre el estudio de impacto al medio ambiente que se debe realizar para la exploración de una cantera y cuales son la medidas a tomar para mitigar el impacto al medio ambiente.La Minería No Metálica en el Perú· Situación generalSegún el catastro minero, 121 empresas se encuentran dedicadas a la explotación de minerales no metálicos; se trata en su mayoría de pequeñas empresas, las cuales abastecen al mercado local, como es el caso --por ejemplo-- de las empresas artesanales que producen arena y agregados para construcción.

Con la excepción de unas cuantas empresas grandes, no existe en 1997 una conciencia acerca de los problemas ambientales ni de las consecuencias de cualquier actividad minera del sector de minería no metálica.

Introducción del Marco LegalGEOLOGIA APLICADA

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La actividad minera en el Perú se rige por la Ley General de Minería, el Texto UnicoOrdenado fue aprobado mediante Decreto Supremo No 014-92-EM. Este dispositivo legal norma la actividad minera en su conjunto, estableciendo sus instituciones y procedimientos. Para ejercer la actividad minera es necesario contar con una concesión minera, la misma que es otorgada sobre un área mínima de 100 Ha (una cuadricula) y una área máxima de 1000 Ha (diez cuadriculas) delimitadas por sus coordenadas UTM.

Al operar en una economía de libre mercado, las empresas pueden remitir al extranjero el total de sus utilidades, el capital redimido y el pago de licencias dentro de convenios de transferencia tecnológica.

Peligro de contaminación de aguasLos derrames de combustibles y otras sustancias químicas usadas en la minería no metálica constituyen un gran peligro. Las máquinas y vehículos usados en las minas representan también un peligro en vista de los posibles derrames de combustibles y lubricantes.

La extracción en los ríos y los lagos representa el riesgo más alto porque existe el peligro de derrames de combustibles y demás compuestos químicos por estar en un contacto más directo con el agua.

Ruido y polvoLas operaciones mineras producen mucho ruido y polvo por las voladuras, extracción, transporte y tratamiento de los minerales. En zonas de población este representa un impacto significativo para la gente que vive en la periferia de la mina.

Estudio de Impacto Ambiental (EIA)

En la siguiente lista se presentan los puntos más importantes de un Estudio de Impacto Ambiental.

1. Caracterización del Área del proyecto· Descripción del ecosistema en la zona del proyecto2. Descripción del proyecto:· Plano de ubicación· Plano del diseño de las instalaciones· Equipo utilizado3. Descripción de los impactos potenciales:· Evaluación de impactos sobre el ecosistema (agua, aire, emisiones, etc.)· Evaluación del impacto sobre el ambiente de interés humano· Evaluación de los impactos socioeconómicos4. Medidas administrativas y técnicas de mitigación5. Plan de Manejo Ambiental6. Plan de Cierre

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Impactos Ambientales - Medidas de MitigaciónImpactos Ambientales al Medio FísicoLa extracción de un recurso natural no renovable constituye el mayor efecto ambiental de la minería a cielo abierto. Además de la extracción de la materia prima en sí, debe tenerse en cuenta las aberturas dejadas, así como la imposibilidad de aprovechar todo el material útil debido a pérdidas durante la explotación, al abandono de pilares y de segmentos del yacimiento no rentables y la sobre explotación. En la extracción de materias primas gasificables e inflamables (por ejemplo, carbón y turba) pueden destruirse recursos a consecuencia de incendios latentes en mantos y estratos.

Las operaciones a cielo abierto llegan a abarcar superficies extensas. Además de la mina; las operaciones incluyen botaderos de considerable extensión, en el caso de labores profundas en rocas consolidadas (por ejemplo, tajos profundos), estas pueden abarcar un área de grandes dimensiones.

A ello se suman los botaderos para los residuos del procesamiento (los cuales en el caso de los minerales metálicos requieren de una gran superficie); adicionalmente se tienen las áreas ocupadas por la infraestructura, (viviendas para los trabajadores, suministro de energía, vías de transporte, talleres, oficinas administrativas, plantas de tratamiento, etc.). En vista de que las actividades mineras se realizan en el propio yacimiento, su ubicación y dimensiones son el resultado de las características geológicas del depósito y de las rocas encajonantes. Dado que la explotación a cielo abierto conlleva una alteración significativa de la corteza terrestre, debe minimizarse el impacto de las operaciones.La explotación minera a cielo abierto tiene el doble efecto de eliminar las capas superiores del suelo en algunos lugares (extracción) y cubrirlas con otra (establecimiento de botaderos). En la mayoría de los países industrializados existen disposiciones que regulan el manejo de las tierras de cultivo. Según ellas, antes de iniciar las labores de minería a cielo abierto, el suelo cultivable debe ser transportado a otro sitio y almacenado temporalmente. Pueden, además, existir disposiciones que regulen la reconstitución del suelo y el restablecimiento de condiciones de cultivo en áreas de relleno.

La preparación de la mina y el establecimiento de botaderos, son actividades que alteran la morfología superficial del terreno. Además, tras el cese de operaciones los tajos abandonados se convierten en depresiones permanentes, cuyo tamaño depende del volumen de material extraído durante la explotación, constituyendo una alteración permanente de la morfología.

La minería a cielo abierto altera además el régimen de aguas superficiales mediante la captación y la canalización de cursos de agua, Las obras de diversión y canalización se extienden tanto en las instalaciones de la mina como en las superficies de explotación, su finalidad es proteger la mina contra flujos de aguas superficiales y subterráneas. Los cauces de los ríos son desviados alrededor de la mina, mientras que el agua superficial

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acumulada, proveniente de precipitaciones o del drenaje de taludes, es colectada en pozas para ser devuelta a la cuenca. Estas medidas pueden aumentar la carga de sedimentos y modificar la composición química del agua, pudiendo deteriorar la calidad del agua en el cuerpo receptor.

La minería a cielo abierto en rocas sueltas altera el balance hídrico de las aguas subterráneas, pudiendo deteriorar la calidad de éstas (infiltración de aguas residuales contaminadas) o causar lixiviación en los botaderos y en la propia mina misma. En muchos casos se hace necesario bajar el nivel de las aguas subterráneas para evitar que éstas ingresen al tajo. Esto se hace mediante pozos de desfogue, ubicados dentro y en los alrededor de la explotación, los cuales hacen descender el nivel del agua por debajo del nivel inferior de explotación y/o de la mina.

Contaminación de las aguasAl finalizar la explotación a cielo abierto, las depresiones creadas por la extracción del mineral y del material estéril durante el desbroce y explotación se llenan hasta el nivel freático, pasando a convertirse en lagunas, los cuales son recargadas por las propias aguas subterráneas. El acuífero recupera su nivel de acuerdo a la profundidad del tajo y las condiciones hidrogeológicas. La recuperación puede ser muy lenta, y en ciertos casos dura más de 50 años. Además, si la zona de contacto agua/ suelo contiene sustancias solubles, ó, si se han depositado en el suelo cenizas de una planta térmica ó residuos industriales, la calidad del agua puede deteriorarse. El problema más difundido en este contexto es el de un pH demasiado bajo para un ecosistema lacustre. La falta de afluentes y efluentes agudiza el problema y favorece la eutrofización, sobre todo cuando los cuerpos de agua cercanos están sometidos a una explotación agrícola intensiva.

RuidoLas labores de explotación son, además fuente de contaminación acústica, debido al empleo de la maquinaria y equipo necesario para arrancar, cargar, transportar, transferir y realizar otras operaciones con el mineral. Las operaciones de perforación y los explosivos son fuentes adicionales de contaminación acústica cuando el mineral es extraído de rocas consolidadas. Además del ruido de las voladuras y las vibraciones producidas por éstas, contaminan el medio ambiente de forma dinámica, constituyen una molestia para las poblaciones vecinas, pudiendo causar daños a construcciones.

Contaminación atmosféricaPor último, las operaciones a cielo abierto contaminan la atmósfera; las causas y efectos son muy diversos:

La contaminación atmosférica es producida, de un lado, por la voladura de rocas, cuyo polvo es dispersado por las explosiones. Otra fuente de contaminación causada por el polvo son las partículas de materiales expuestos, las cuales son levantadas y arrastradas por el viento, sobre todo durante las labores de carga, transferencia y descarga.

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La contaminación atmosférica causada por gases puede ser consecuencia de las emisiones de escape de vehículos y de metano; por otra parte, los incendios provocados por la combustión espontánea del carbón pueden liberar gases tóxicos.

En las explotaciones a cielo abierto de carbón, un clima seco y cálido entraña un peligro de incendio, pudiendo producirse la combustión espontánea del carbón expuesto en los frentes de la mina, o en los puntos de carga y transferencia.

En los botaderos de desmonte, o depósitos de relave, con bajo contenido en carbón, la inflamación espontanea causada por la reacción del metano y el oxígeno puede provocar incendios latentes (sin llama) difíciles de apagar. Este tipo de incendios puede contaminar el medio ambiente con malos olores y gases tóxicos durante años e incluso décadas.

Impactos Ambientales al Medio BiológicoPara extraer materias primas a cielo abierto es necesario efectuar el correspondiente desbroce, a fin de poner al descubierto las estructuras mineralizadas. En consecuencia, se destruye la flora en la zona de explotación, así como en los botaderos y en las diversas instalaciones de infraestructura. La fauna, por su parte, es desplazada de la zona minera debido a la destrucción de su hábitat natural.

Los ecosistemas acuáticos sufren los efectos de la alteración de la calidad y la cantidad de las aguas superficiales, mientras que las zonas húmedas reaccionan a los cambios del nivel freático (empantanamiento, descenso del nivel freático ó sumersión causada por el restablecimiento del nivel freático original). Todos los ecosistemas frágiles son degradados o destruidos en el largo plazo si es que no se toman las debidas precauciones.

Los ecosistemas terrestres --por ejemplo, los que dependen de aguas subterráneas-- también se ven afectados por las actividades mineras. Después de abandonar la mina, el terreno sufre una modificación irreversible, a pesar de las medidas de la revegetación. La modificación se debe a los cambios físicos y químicos del suelo, a cambios en el régimen de los recursos hídricos y a otros factores que conducen al establecimiento de comunidades vegetales y animales distintas a las originales.

Medidas de ControlA continuación, se presentan algunas opciones técnicas encaminadas a limitar los efectos ambientales. Estas han sido clasificadas en medidas previas, paralelas y posteriores a las actividades mineras. La experiencia indica que para reducir los impactos ambientales se requiere un marco institucional adecuado, así como disposiciones apropiadas cuyo cumplimiento y control deben estar garantizados.

Medidas previas a las actividades minerasLevantamiento de la línea de base ambiental

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La medida preliminar más importante consiste en determinar la situación ambiental existente antes del inicio de las operaciones, a fin de tener un punto de referencia para establecer los impactos ambientales posteriores. Deben tenerse en cuenta los monumentos culturales e históricos, los suelos, la calidad y el volumen de las aguas superficiales y subterráneas, así como la flora, fauna, forma de uso del suelo, etc.

Planeamiento de las operacionesLa buena planificación de las operaciones permite limitar considerablemente el impacto ambiental, incluso antes de iniciar las actividades mineras. Un cronograma detallado de operaciones permite, por ejemplo, inventariar y conservar los lugares arqueológicos, talar sólo lo indispensable en la zona de operaciones y minimizar la alteración del ecosistema. De la misma forma, mediante la separación cuidadosa y el almacenamiento por separado del humus y de las capas superiores del suelo, es posible contar con el material necesario para las actividades de recuperación ambiental a ser efectuadas tras el cese de las operaciones. Un desagüe localizado y efectuado correctamente en etapas, junto con técnicas apropiadas de drenaje o taponeo, contribuyen a minimizar los efectos producidos por el descenso del nivel freático.

Programa de MonitoreoA fin de contar con información de base previa al inicio de operaciones, debe efectuarse un programa de monitoreo que comprenda, ente otros los siguientes aspectos:- Ruidos- Gases y polvo- Aguas subterráneas- Aguas superficiales

Participación de la población afectadaLa población afectada, aquella que se vea directa o indirectamente afectada por las actividades mineras (por ejemplo, reubicación, pérdida de terrenos, deterioro ambiental) debe poder participar en las decisiones más importantes de planeamiento, a fin de tener la oportunidad de expresar sus puntos de vista, defender sus intereses y prevenir posibles tensiones sociales

Capacitación y sensibilizaciónFinalmente, antes de iniciar las labores mineras, debe realizarse una campaña de capacitación y sensibilización ambiental, dirigida tanto a los encargados de la toma de decisiones, como a quienes se vean involucrados de una u otra forma en actividades mineras.· Medidas paralelas a las actividades minerasA fin de minimizar el área impactada, el material debe depositarse en botaderos internos; es decir, en los espacios abiertos por la propia explotación.

RuidoPara reducir el nivel de ruido durante las operaciones, deben usarse dispositivos silenciadores en los diversos equipos. Algunas maquinas pueden ser completamente

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aisladas con revestimientos anti ruido, o bien ser dotadas de tubos de escape y silenciadores especiales. Además, los mineros pueden protegerse individualmente, por ejemplo mediante el uso de protectores para ruido. Finalmente, es posible limitar la generación de ruidos, por ejemplo realizando voladuras una sola vez al día. La construcción de barreras antiruido puede reducir la propagación e intensidad de las ondas sonoras en los alrededores de las fuentes emisoras.

Uso óptimo de explosivosEl uso óptimo de explosivos reduce considerablemente las emisiones de polvo provenientes de la voladura de rocas consolidadas. La planificación de las voladuras (cantidad de explosivos, adecuación de la red de perforación y taponado de perforaciones cargadas) permite reducir la cantidad de explosivos, limitando de esta manera la potencia de las vibraciones, la dispersión de partículas ultrafinas y el ruido causado por la detonación.SueloEl suelo debe ser separado y almacenado en un depósito especial para actividades de rehabilitación y revegetación.AguasTodos los materiales susceptibles de contaminar el agua (combustibles, lubricantesetc.) Necesitan un sistema seguro de almacenamiento y un sistema de manejo controlado.

PolvoLas emisiones de polvo deben ser controladas mediante el regado con agua en los caminos de la cantera y la instalación de atomizadores en las zonas de generación de polvo.

Medio biológicoPara controlar el impacto sobre la flora y fauna se deben poner en práctica las siguientes medidas:- Minimizar la superficie deforestada/disturbada- Minimizar el área superficial ocupada por instalaciones e infraestructura- Minimizar la contaminación de agua y aire- Forestar/revegetar las zonas explotadas- Minimizar el impacto para la fauna (control de caza y pesca)

Medio socio-económicoEs importante mantener un diálogo permanente con la población afectada por las actividades mineras, debe evitarse antagonizar con los pobladores de la zona.· Medidas posteriores a las actividades mineras - Revegetación

Medio físicoDespués de agotar una sección del yacimiento y de haberla rellenado con desmonte de otros frentes de explotación (cuando sea posible), deben emprenderse inmediatamente acciones de rehabilitación. Puesto que las operaciones a cielo abierto suelen ocupar

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grandes extensiones, las medidas de recuperación en las zonas ya explotadas deben marchar en paralelo con las labores de explotación en otras secciones. Lo mismo debe hacerse en aquellas operaciones en las que la explotación y beneficio se efectúa en húmedo, fuera/cerca al cauce de un río. La recuperación del terreno afectado debe hacerse procurando recrear, en la medida de lo posible, las condiciones naturales del paisaje.

Sobre todo en zonas tropicales, conviene drenar y nivelar todas las superficies que hayan sido humedecidas durante las operaciones, a fin de evitar acumulaciones superficiales de agua que podrían convertirse en focos de incubación de agentes patógenos y vectores infecciosos, malaria en particular. Sin embargo, en algunos casos, las acumulaciones de agua creadas por la explotación a cielo abierto pueden servir como reservorios de agua en época de sequía, o ser usados como para fines productivos, por ejemplo para piscicultura.

La revegetación depende, además, del restablecimiento de las características físicas (permeabilidad, granulometría y/ó tipo de suelo) y químicas (pH , nutrientes, micro organismos, ausencia de contaminantes) del suelo, puesto que es gracias a éstas que el suelo cumple con su función como reserva de agua, hábitat para flora y fauna, área de producción agrícola, entre otras funciones diversas.

Medio biológicoLos botaderos, al igual que los lugares de almacenamiento de residuos industriales y las antiguas zonas de explotación, deben ser revegetadas inmediatamente después del cese de operaciones, usando para ello vegetación autóctona, a fin de limitar y/o prevenir la erosión causada por el agua --sobre todo en zonas tropicales húmedas-- así como la erosión eólica en zonas áridas. En zonas particularmente vulnerables debe utilizarse métodos especiales para controlar la erosión (por ejemplo, drenaje y consolidación).La meta debe ser restablecer las condiciones existentes antes de la explotación y volver a introducir la biodiversidad anteriormente existente en la zona.

SueloConviene recuperar progresivamente las antiguas áreas de uso agrícola con suelos almacenados anteriormente, o bien restablecer las condiciones naturales y dar otro uso a la zona. Debe tenerse en cuenta que las medidas de recuperación toman mucho tiempo y que su éxito no está garantizado. La revegetación de superficies, especialmente en zonas tropicales, no ha sido lo suficientemente estudiada y desarrollada en lo que respeta, por ejemplo, a las consecuencias de contar con ciertos ciclos de cultivos y determinadas especies en un lugar.

Tecnología apropiadaEn general, las formas de explotación artesanal no afectan gravemente al medio ambiente en forma directa, puesto que se hace uso de herramientas simples, las cuales no son accionadas por motores, por lo que no requieren de combustibles fósiles. Los impactos ambientales son más bien de tipo indirecto:

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explotación sin planificación y por ende mal uso de recursos. uso inapropiado de explosivos, dando como resultado la destrucción de

instalaciones e infraestructura, canales de riego etc. en caso de extracción de materiales de construcción de cauces ribereños, esta

actividad puede resultar en alteraciones en el caudal del río, alteración de la capacidad de filtración, cambios en la napa freática.

El riesgo más grave que existe es el mal manejo de los combustibles y demás sustancias químicas empleadas en la mina. Es de rigor efectuar un mantenimiento/control periódico de los vehículos, máquinas y almacenes, tanto de combustibles como de productos químicos. También es necesario tomar en cuenta la importancia del empleo generado por la minería no metálica. De ahí la importancia de una adecuada supervisión de los trabajadores:

Uso intensivo de mano de obra produce menos contaminación y más empleo En el caso de algunos productos (por ejemplo rocas ornamentales) el trabajo

manual puede ser un factor favorable (menos inversiones en máquinas, productos especiales).

5. Investigue sobre la explotación de rocas ornamentales.

Explotación de rocas ornamentales.Para la explotación racional de un yacimiento de roca ornamental se utiliza métodos y técnicas que no hacen uso de explosivos. Estos métodos de explotación permiten el arranque de cantidades importantes de material rocoso con bajos gastos de producción y un empleo limitado de mano de obra. Este sistema de explotación tiene la desventaja que se aprovecha una mínima parte de la totalidad del yacimiento ya que los desechos de producción representan un porcentaje muy elevado del total de la masa útil. Si se considera que los yacimientos de mármol u otras piedras de decoración no son recursos renovables, se tiene que buscar necesariamente otras técnicas de explotación, con los cuáles se obtenga bloques de geometría regular listos para las operaciones de corte en losas u otras formas. Por lo tanto las operaciones típicas en estas canteras están dirigidas en aislar de la masa rocosa en yacimiento, bloques de geometría regular listos para las operaciones de corte en bloques ó losas.

Yacimiento de roca calcárea

Por lo tanto las operaciones típicas que se realizan en éstas canteras están aplicadas para

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aislar de la masa rocosa, bloques regulares más o menos grandes que después se tiene que subdividir posteriormente en bloques más pequeños hasta obtener tamaños de losas que son las que todos conocemos y compramos en el mercado de materiales rocosos.

Equipo para extraer bloques de roca

Las operaciones de corte se dividen en las siguientes etapas: Corte al monte Corte de bloques Movimiento y transporte de bloques.

Bloques de roca ornamental extraído de una cantera

CORTE AL MONTE.Para realizar el corte al monte se utiliza técnicas conocidas como corte con hilo helicoidal y corte con huecos en contacto. El mérito del invento del hilo helicoidal se debe al trabajo de Eugéne Chevalier, quien propuso en 1854 utilizar una máquina para cortar mármol, basada en los mismos principios de las máquinas modernas, pero utilizando como herramienta de corte con hilo helicoidal.

Fig. 8 Planta de corte con hilo helicoidalConstitución de la Planta de Corte Una Planta de corte está constituida por las siguientes partes:

Polea motora Línea de hilo helicoidal Tendedor Poleas de guía Sistema de avance Distribuidores de abrasivo y agua

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Polea motora. Es una polea fabricada de una aleación de hierro y acero de un diámetro aproximado de 1 m. que transmite por fricción a través de uno o más canales el movimiento del hilo. Línea de hilo helicoidal El tipo de hilo más utilizado en el corte primario tiene tres elementos, mientras que el hilo para subdividir bloques ya separados del monte y colocados sobre el nivel base de la cantera tiene dos hilos.

Fig. 9 Hilo helicoidal de tres hilos

Tendedor El tendedor tiene la función de dar la tensión adecuada para asegurar la adherencia necesaria del cable con la polea motriz y controlar las deformaciones elásticas o de estiramiento del hilo mismo. Para lograr la tensión requerida (100 a 150 Kg.) se pone en un carretoncito una sobrecarga de bloques de roca de pesos variables como se indica en la figura siguiente.

Fig. 10 Carretoncito con sobrecarga

Poleas de guía Las poleas de guía, montadas sobre un sistema mecánico que permiten su orientación en cualquier dirección tienen la doble función de dar un mayor desarrollo longitudinal a la línea del flexible y guiar con precisión el hilo a lo largo del plano de corte. Para lograr esto se necesita siempre un gran número de estas poleas. Para limitar al máximo el desperdicio de energía debido a la fricción en un número elevado de poleas de una línea, es necesario que las mismas sean montadas mediante cojinetes de balas bien lubricadas y protegidas del polvo. Sistema de Avance El avance del corte en el bloque se produce si el hilo aplica una cierta presión sobre el material abrasivo que se interpone entre el hilo y la roca. Por

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este trabajo el hilo flexible presentará una cierta convexidad hacia abajo y el fondo del corte no será por lo tanto rectilíneo.

Las poleas de presión que sostienen el hilo en el tramo cortante de su recorrido necesitan espacio para moverse sobre guías de arriba hacia abajo y se ubican en los lados del bloque a cortar. Esto se lo puede conseguir de dos maneras, con excavaciones de trincheras apropiadas o perforando huecos en las rocas de diámetro suficiente. Desarrollo de la Explotación. El método de explotación más difundido y más productivo en las canteras de rocas ornaméntales es el de escalones múltiples realizados a media pendiente de un yacimiento y cada escalón tiene un frente vertical con altura variable entre 5 y 10 metros.Si existe en la masa del yacimiento planos de discontinuidad bien definidos que representan superficies de menor resistencia, se puede realizar el corte a lo largo de dichos planos usando cuñas o mecha rápida con ventajas en costo y tiempos de trabajo. Cuando falta en la masa rocosa zona de fracturación natural o si estas no se encuentran en posiciones adecuadas, se pueden abrir trincheras con el uso del mismo hilo helicoidal, como se indica en la siguiente figura.

Fig.12 Apertura de trincheras con el uso de hilo helicoidalCuando se halla separado de la zona de explotación un bloque de gran tamaño es necesario movilizarlo para seguir con una subdivisión posterior en bloques más pequeños actos para la comercialización en bloquecitos, losas, baldosas, etc. Esto se hace con maquinarias más pequeñas que están disponibles en el mercado. La primera actividad necesaria es aquella del volcamiento del bloque grande, sobre la

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explanada de base. Naturalmente la explanada que tendrá que ser preparada previamente para recibir suavemente la caída del bloque.

EXPLORACIÓN Y EXPLOTACIÓN DE ROCASORNAMENTALES

MÁRMOLES

METODOLOGÍA DE EXPLOTACIÓN Eliminación de montera estéril/ material alterado. Con maquinaria y metodología distinta de la capa explotable. Con maquinaria y metodología similar a la capa explotable. Apertura de Banco. Separación de la “gran” Masa. Cortes de levante Separación del Bloque. Desdobles horizontales Recuadre del bloque en plaza de cantera. Dimensionamiento comercial del bloque

EQUIPOSPARALAEXPLOTACIÓNDEMÁRMOLES

TECNICA DE EXPLOTACION DEL MARMOL Corte mecánico Perforación más explosivos (Para desmontes. NO aconsejable para mármol,

solo en operaciones complementarias). Corte con hilo helicoidal (Totalmente en desuso) Corte con chorro de agua (No logra implantarse) Corte mediante cemento expansivo (En periodo de pruebas)

GRANITOS

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METODOLOGÍA DE EXPLOTACIÓN

Eliminación de material estéril/ material alterado. Arenas: con pala cargadora. Granito alterado: Con maquinaria y metodología similar a la capa

explotable. Apertura de Banco. Aprovechando material fracturado, o defectuoso zona de diques Mediante apertura de roza. Separación de la “gran” Masa. Cortes de levante Cortes horizontales Separación del Bloque. Desdobles horizontales Recuadre del bloque en plaza de cantera. Dimensionamiento comercial de los bloques.

EQUIPOSPARALAEXPLOTACIÓNDEGRANITO

TECNICA DE EXPLOTACION Perforación. Método Finlandés. Corte mecánico Corte (En periodo de pruebas

PROCESOS PRODUCTIVOS Explotaciones a cielo abierto (CANTERAS)

Forma de extracción: BLOQUES (3-6 m3

) , sin fracturas ni discontinuidades mediante

Cuñas, Explosivos débiles Sierras Hilo helicoidal Hilo de diamantes,... Maquinaria específica

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EXTRACCIÓN

Eliminación de la montera estéril (material alterado)• Apertura de banco• Separación del bloque

TRANSPORTE

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Cama

Torta

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SELECCIÓN

EMBALAJE

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VIII. CONCLUSIONES.

Los materiales de la cantera en estudio (cantera CHAVEZ) son recomendables para la construcción.

IX. RECOMENDACIONES. Que al explotar dicha cantera, se tenga más en cuenta el impacto ambiental y

a las zonas cercanas de uso agropecuario.

X. BIBLIOGRAFIA.

GEOLOGIA FISICA / ALTHUR HOLMES GEOTECNIA PARA EL INGENIERO / LES GIBLIN www.wikipedia.com http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/5942/3/FOLLETO.pdf http://www.minem.gob.pe/minem/archivos/file/DGAAM/guias/

guiamanejoambiental.pdf

XI. ANEXOS.

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Cantera Chávez-Cajamarca

Inestabilidad de taludes. Cajamarca

Proceso de lavado de los agregados. Cantera Chávez-Cajamarca

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Proceso de tamizado de los agregados. Cantera Chávez-Cajamarca

Proceso de clasificación de los agregados. Cantera Chávez-Cajamarca

Motobomba utilizada para lavar los agregados. Cantera Chávez-Cajamarca

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