Aprobado: Fecha: Consejo Técnico de la Facultad 25 de febrero, 17 de marzo y 16 de junio de 2005

Consejo Académico del Área de las Ciencias 12 de agosto de 2005 Físico Matemáticas y de las Ingenierías

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE ESTUDIO

EXPLOTACIÓN DE MINAS SUBTERRÁNEAS 1771 7° 09

Asignatura Clave Semestre Créditos

Ingeniería en Ciencias de la Tierra Explotación de Minas y Metalurgia Ingeniería de Minas y Metalurgia División Departamento Carrera(s) en que se imparte

Asignatura: Horas: Total (horas):

Obligatoria X Teóricas 4.5 Semana 4.5

Optativa Prácticas 0.0 16 Semanas 72.0 Modalidad: Curso Seriación obligatoria antecedente: ninguna Seriación obligatoria consecuente: ninguna Objetivo(s) del curso: Que el alumno conozca la operación de una mina subterránea, los diferentes métodos de explotación y comprenda los criterios para la selección de los métodos de minado. Asimismo, que se relacione con los diversos criterios aplicables al diseño de una operación subterránea. Temario

NÚM. NOMBRE HORAS

1. Clasificación y selección de los métodos subterráneos de explotación 6.0

2. Obras generales para la explotación subterránea 9.0

3. Métodos subterráneos de explotación sin fortificación 6.0

4. Métodos subterráneos de explotación con fortificación 13.5

5. Métodos subterráneos de explotación por hundimiento 6.0

6. Métodos combinados y especiales de explotación 9.0

7. Métodos de explotación del carbón 9.0

8. Movimiento de materiales y selección de equipo 13.5

Total 72.0

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1 Clasificación y selección de los métodos mineros de explotación

Objetivo: Que el alumno conozca los diferentes métodos de explotación subterránea, su clasificación y que comprenda los diversos criterios para su selección y aplicación.

Contenido: 1.1 Clasificación de los métodos mineros de explotación subterránea.

1.1.1 Criterios para la clasificación. 1.1.2 Clasificación de los métodos. 1.1.3 Métodos combinados.

1.2 Análisis y selección de los métodos mineros de explotación. 1.2.1 Condiciones geológicas y estructurales. 1.2.2 Condiciones de operación. 1.2.3 Factores de seguridad. 1.2.4 Factores financieros. 1.2.5 Factores ambientales, sociales y políticos.

2 Obras generales para la explotación subterránea

Objetivo: Que el alumno conozca las obras generales para acceder a un yacimiento, las obras que se realizan para preparar la explotación del mineral y las obras de servicios; así como los criterios de diseño. Además que conozca los trazos para la barrenación en obras subterráneas y el uso de explosivos.

Contenido:

2.1 Obras de desarrollo y preparación. 2.1.1 Obras de acceso (tiro, rampa, socavón). 2.1.2 Obras de servicio (frentes, cruceros, contrafrentes, contrapozos). 2.1.3 Obras de preparación (contrapozos, subniveles, cruceros de extracción, conos).

2.2 Criterios para el diseño de obras de preparación. 2.2.1 Dimensiones de bloque. 2.2.2 Método de explotación. 2.2.3 Volumen de material. 2.2.4 Equipo.

2.3 Trazos de Barrenaciones. 2.3.1 Concepto de plantilla de barrenación. 2.3.2 Huecos de alivio ("cuñas"). 2.3.3 Trazo de "cuñas". 2.3.4 Plantillas de barrenación en obras de avance. 2.3.5 Plantillas de barrenación en obras de producción.

2.4 Uso de explosivos. 2.4.1 Principios de la fragmentación de rocas con explosivos. 2.4.2 Clasificación de los explosivos (artificios, agentes explosivos e iniciadores). 2.4.3 Características básicas de los explosivos. 2.4.4 Disparo convencional (cañuela – estopín), 2.4.5 Disparos eléctricos. 2.4.6 Sistema NONEL.

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2.4.7 Medidas de seguridad en el transporte, almacenaje y uso de explosivos.

3 Métodos subterráneos de explotación sin fortificación

Objetivo: Que el alumno conozca los métodos explotación subterránea aplicables cuando las características geológico-estructurales de la roca y del mineral, presentan condiciones favorables de competencia y estabilidad. Asimismo que aplique los criterios para el diseño de estos métodos y su operación.

Contenido:

3.1 Rebajes abiertos. 3.2 Tumbe por subniveles. 3.3 Salones y pilares. 3.4 Uso de programas de diseño por computadora.

4 Métodos subterráneos de explotación con fortificación

Objetivo: Que el alumno conozca los métodos explotación subterránea aplicables cuando se presentan condiciones de inestabilidad estructural en la roca encajonante, en el mineral o en ambos; así como los criterios para su diseño y operación. Asimismo, que conozca las variantes de fortificación natural y artificial, las estructuras de fortificación y las características de los materiales empleados en ellas.

Contenido:

4.1 Fortificación de las excavaciones mineras. 4.1.1 Mecánica de rocas y estudios geotécnicos. 4.1.2 Características de los materiales empleados en la fortificación. 4.1.3 Diseño de elementos estructurales empleados en la fortificación.

4.2 Rebajes abiertos con pilares o elementos de fortificación (simétrica o irregularmente distribuidos). 4.3 Tumbe sobre carga. 4.4 Corte y relleno.

4.4.1 Relleno con tepetate. 4.4.2 Relleno con jales (relleno hidráulico). 4.4.3 Relleno combinado.

4.5 Uso de programas de diseño por computadora. 4.6 Visita técnica a una unidad minera.

5 Métodos subterráneos de explotación por hundimiento

Objetivo: Que el alumno conozca los métodos de explotación subterránea aplicables cuando el yacimiento presenta condiciones geológico estructurales de baja resistencia y en los que esta característica es aprovechada para su explotación. Además de aplicar los criterios para el diseño de estos métodos y su operación.

Contenido:

5.1 Hundimiento por subniveles. 5.2 Hundimiento por bloques. 5.3 Uso de programas de diseño por computadora.

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6 Métodos combinados y especiales de explotación

Objetivo: Que el alumno aplique los criterios para combinar diferentes métodos de explotación y adaptarlos a condiciones geológicas estructurales específicas. Además, que conozca los métodos de minado denominados especiales y su aplicabilidad.

Contenido:

6.1 Corte y relleno con pilares esbeltos. 6.2 Rebajes abiertos con relleno posterior. 6.3 Tumbe sobre carga con hundimiento de pilares. 6.4 Recuperación de pilares de soporte. 6.5 Métodos especiales. 6.6 Uso de programas de diseño por computadora. 6.7 Visita técnica a una unidad minera.

7 Métodos de explotación del carbón

Objetivo: Que el alumno conozca los métodos existentes para la explotación subterránea de depósitos de carbón; así como las obras requeridas para su preparación y los equipos que se utilizan.

Contenido:

7.1 Método de salones y pilares. 7.2 Método de boros y pilares. 7.3 Método de frentes largas.

8 Movimiento de materiales y selección de equipo

Objetivo: Que el alumno conozca las formas para mover el material dentro de la mina, desde el rezagado hasta la extracción, y que aplique criterios técnicos y operativos para la selección del equipo.

Contenido:

8.1 Rezagado, acarreo, manteo y extracción. 8.2 Criterios para la selección de equipo. 8.3 Ciclos de trabajo.

Bibliografía básica: BIRON, C., ARIOGLU, E. Diseño de Ademes en Minas México Limusa, 1987

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HUSTRULID, W.A. Underground Mining Methods Handbook Littleton, Colorado Society of Mining Engineers of AIME, 1982 LÓPEZ, A. V. M. Manual Para la Selección de Métodos de Minado México Facultad de Ingeniería, UNAM, 1994 Bibliografía complementaria: CUMMINS, B., GIVEN, A. Mining Engineers Handbook Littleton, Colorado Society of Mining Engineers of AIME, 1990 Vols. I y II KIRSHENBAUM, N., ARGALL, G. Mineral Transportation U.S.A. Miller Freeman Publications. Vols. I y II STEWARD, D. Design and Operation for Caving and Sublevel Stoping Littleton Society of Mining Engineers of AIME. 1981 WOODRUFF, D.S. Methods of Working Coal and Metal Mines Londres Pergamon Press Volumes 1, 2 & 3 BISE, C. J. Mining engineering analysis 2nd edition Society for Mining, Metallugy & Exploration, Inc., 2003 GERTSCH, R. E., BULLOCK R. L. Techniques in underground mining Littleton Society of Mining Engineers of AIME, 1998 HUSTRULID, W., BULLOCK, R. L. Underground Mining Methods: Engineering fundamentals & international case studies Society for Mining, Metallugy & Exploration, Inc., 2001

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TOMLINGSON, P. D. Equipment management Kendall/Hunt Publishing Company, 1998 STONE, D. Minefill 2001: Proceedings of the International Symposium. on Mining with Backfill Society for Mining, Metallugy & Exploration, Inc., 2001 Sugerencias didácticas:

Exposición oral X Lecturas obligatorias X Exposición audiovisual X Trabajos de investigación X Ejercicios dentro de clase X Prácticas de taller o laboratorio Ejercicios fuera del aula X Prácticas de campo X Seminarios Otras: Uso de paquetes de cómputo X

Forma de evaluar:

Exámenes parciales X Participación en clase X Exámenes finales X Asistencias a prácticas X Trabajos y tareas fuera del aula X Otras: Ejercicios y prácticas en clase X

Perfil profesiográfico de quienes pueden impartir la asignatura Ing. de Minas y Metalurgista o carrera afín. Deseable haber realizado estudios de posgrado o el equivalente de experiencia profesional en el área de su especialidad, contar con experiencia docente o haber participado en los programas de formación docente de la Facultad en la disciplina y en didáctica.