UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION
UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION
Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la
EducacinTneles y Movimiento de Tierras
CUNETAS EN MINERIA
DOCENTE: ING. MONTALVO CARHURICRA, Nelson.
INTEGRANTES:
CAPCHA SANTOS, Jhunyor. DE LA ROSA CASERES, Richard. ROSAS
TORRES, Henrry.
Cerro de Pasco, 22 de Junio del 2015
CUNETAS EN MINERIA
INTRODUCCINEl rol del agua en las operaciones mineras es muy
decisivo. Para un proyecto minero el agua puede resultar ser una
alternativa de abastecimiento, pero muchas veces se vuelve un
problema en el proceso de extraccin.En este trabajo trataremos el
agua como un impedimento en nuestras operaciones para lo cual
estudiaremos las formas como desaguar de mina, como instrumentos
muy importantes tenemos las bombas, pero en este caso trabajaremos
con las cunetas como va de drenaje.Por lo tanto necesitamos tener
un mayor conocimiento sobre las cunetas.En el plano Operativo de
una explotacin, el objetivo primordial es conseguir que las aguas
que entren en contacto con la mina (Tanto superficial como
subterrnea), sean las mnimas posibles, as como que el previsible
contacto se realice de la manera ms controlada posible.El estudio
de los problemas de drenaje de mina tiene dos aspectos. El primero
es el de mantener condiciones adecuadas de trabajo tanto a cielo
abierto como en interior, para lo que es frecuente la necesidad de
bombeo del agua.El segundo aspecto del drenaje de mina es la gestin
de las interferencias de la operacin en la hidrsfera.Esta gestin
tiene normalmente los siguientes objetivos1. Minimizar la cantidad
de agua en circulacin en la reas operativas2. Reaprovechas el mximo
de agua utilizada en el proceso industrial3. Eliminar aguas con
ciertas caractersticas para que no afecten negativamente la calidad
del cuerpo agua recepto.Para alcanzar estos objetivos la gestin
incluye la implantacin y operacin de un sistema de drenaje adecuado
a las condiciones de cada mina, adems de un sistema de recirculacin
del agua industrial.
RESUMENPara satisfacer las demandas de agua, la actividad minera
muchas veces acude al agua subterrnea. Contrariamente debido al
exceso de agua subterrnea en algunas minas se acude al drenaje para
facilitar el minado, comnmente esto es extrada por medio de cunetas
y bombeo.Por accin de las cunetas, se producen variaciones de los
niveles freticos, lo cual facilita tener ms eficiencia en el
proceso de minado, tan as que las cunetas en minera se determinan
como factores muy importantes y es por eso que tenemos que hacer un
estudio muy detallado de las mismas.Las cunetas son construcciones
que permiten el flujo de medios liquidas es decir el lquido que se
drena por las paredes de la mina y el lquido que se usa en
perforaciones y otros.
DRENAJES DE MINAUn sistema de drenaje tiene como objetivo
proporcionar una recogida, transporte y vertido final de aguas que
escurren tanto superficial como subterrnea, de modo tal que
garantice la integridad de los terrenos y las caractersticas de los
cuerpos de agua receptores sean preservadas, garantizando el
control de la erosin, la minimizacin de la colmatacin y la
conservacin de la calidad fsica y qumica de los cuerpos de agua
receptores. Pero, adems, un sistema de drenaje debe ser capaz de
funcionar satisfactoriamente todo el ao y ciclo de vida de la
mina.Es importante remarcar el hecho que para poder disear un
sistema de drenaje adecuado y eficaz, debe disponerse de una
investigacin previa climatolgica, hidrolgica, geolgica e
hidrogeolgica, que aporte la informacin necesaria sobre las
caractersticas del terreno a drenar, as como sobre los volmenes de
agua que se prev extraer y su distribucin espacial y temporal. Este
ltimo aspecto de gran importancia, cuyo cumplimiento suele ser
causa de que muchos sistemas de drenajes resulten ineficientes o
insuficientes.Las medidas de drenaje en las explotaciones mineras
suelen ser de dos formas, superficiales y profundad, se aplican de
manera combinada y en funcin de las necesidades concretas de cada
caso por lo que no puede hablarse de dos tipos separados o
independientes.La seleccin del sistema de drenaje depende de los
siguientes factores: Geologa e hidrogeologa del rea de explotacin.
Objetivos del desage. Mtodo minero de explotacin y su secuencia
Estudios de CostosLos costos de drenaje han incrementado a lo largo
de estos aos debido a la inflacin y la expansin de la mina, el
incremento en el conocimiento de la eficiencia para la reduccin del
riesgo de inundaciones repentinas para la reduccin del riesgo de
inundaciones repentinas para mejorar la estabilidad y reducir los
costos de desaguado y explotacin es una meta en muchas operaciones
de mineras subterrneas.
ORIGEN DE LAS AGUAS SUBTERRNEAS
Las aguas subterrneas tienen como origen la filtracin de aguas
superficiales que penetran a travs de estratos porosos y circulan
lentamente, tanto en sentido lateral como descendente, hasta
alcanzar la zona de equilibrio o de fuentes profundas. Las aguas de
origen profundo ascienden hasta fluir en superficie o hasta
alcanzar una superficie de equilibrio que detenga al movimiento
ascensional. En las labores mineras realizadas por encima del nivel
fretico, las aguas no suelen encontrarse ms que en forma espordica
e incidental, pero cuando las labores penetran por debajo del nivel
fretico, es posible contar con un movimiento general del agua hacia
las labores.
PROPIEDADES
El poder corrosivo del agua tiene una gran importancia, puesto
que influye en la seleccin de los materiales usados para bombas,
tuberas, vlvulas y accesorios; por tanto es importante analizar el
grado de acidez o alcalinidad del agua.
TIPOSSegn su origen, podemos tener hasta cuatro tipos de aguas
subterrneas:Aguas de Infiltracin.- En este caso las aguas
subterrneas tienen como origen la filtracin de las aguas metericas,
controladas por cantidad de precipitaciones pluviales, por la
existencia de nieves en las partes altas y a la filtracin de aguas
contenidas por los ros, lagos y lagunas aprovechando la existencia
de fisuras en sus lechos.Aguas de Condensacin.- Son las aguas
subterrneas que son evaporadas en la profundidad debido a las altas
temperaturas existentes, introducindose en los poros, diaclasas,
fisuras, etc. en forma de vapor.Aguas Congnitas o Fsiles. -Son
aguas que antiguamente eran marinas o lacustres que han quedado
atrapadas dentro de Lacorteza terrestre en forma de bolsonadas, las
cuales no se han evaporado, pasando a formar aguas subterrneas
aprisionadas que no discurren.Aguas Magmticas o Juveniles. -Su
origen se atribuye a productos gaseosos que emanaron del magma
durante su enfriamiento. Estos vapores al ponerse en contacto con
temperaturas ms bajas se condensan pasando al estado lquido para
luego depositarse en las diferentes estructuras, grietas, etc.
PERMEABILIDAD
Las masas rocosas porosas o fisuradas son consideradas siempre
como posibles depsitos de agua en profundidad.Las rocas del tipo
pizarras arcillosas son prcticamente impermeables y pueden cerrar
el paso a flujos ascendentes de agua; o si el agua est por encima
de ellos, cerrar el paso a zonas ms bajas.La mayora de las rocas
sedimentarias compactas y las rocas gneas que contienen mucha agua
son impermeables, salvo que estn fracturadas o fisuradas.Los
materiales aluviales como arenas y gravas son porosas y permiten el
movimiento libre de las aguas al igual que las calizas que son
permeables.En las cadenas montaosas la distribucin de las aguas
subterrneas es errtica y a veces se encuentran caudales
insospechables en las labores mineras.
CUNETAS EN MINERIA SUBTERRANEA
Las cunetas deben tener cierta pendiente. Su seccin debe ser
tanto ms grande cuanto mayor sea el caudal del agua, y el nivel del
agua en la cuneta ha de estar por lo menos 10 centmetros por debajo
del piso.Cuando el nivel fretico es poco profundo y los materiales
estn meteorizados y/o no consolidados, la captacin del agua se
puede hacer mediante cunetas colectoras que llegan al nivel de
saturacin.Se realizan con mquinas retroexcavadoras en el caso de
mina superficial y con palas y picos en el caso de mina subterrnea
hasta profundidades de 0.5 a 1.5 metros y se rellenan de gravas a
travs de las cuales se puede evacuar el agua por gravedad dndole al
fondo una pequea inclinacin.Es frecuente que en la cuneta se
instale tambin una tubera filtrante con orificios apropiados al
material granular que la rodea.
En el caso de instalaciones en cuneta, el material extrado se
usa frecuentemente para el posterior relleno, por lo que es
conveniente acopiarlo a lo largo de la cuneta a una distancia
adecuada de uno de sus bordes. Una buena regla, en el caso de
zanjas sin entibacin, es situar la tierra extrada a una distancia
del borde de la zanja no menor que la mitad de su profundidad.
La construccin de cunetas son operaciones auxiliares en mina
como complemento y canalizar y dirigirlas en una direccin
especfica, puede instalarse un sistema de zanjas y colectores. Las
zanjas interiores abiertas en la parte interior de las bermas a
modo de cunetas, debieran impermeabilizarse a fin de evitar la
infiltracin y por lo tanto el aumento de peso de los macizos
rocosos.En una mina superficial lacunetase construye con el fin de
canalizar las aguas de drenaje. Al no canalizar dichas aguas se
corre el riesgo de que estas daen y corten los caminos.
Lascunetaspor lo general tienen un ancho de 1 metro por una
profundidad de 50 centmetros, lo cual depender de las condiciones
de drenaje de la zona (lluvias, escurrimientos superficiales o
subterrneos).
TIPOS DE CUNETAS PARA MINERIA
Cuneta de talud Estas zanjas son construidas siguiendo la lnea
de mxima pendiente de talud, son muy eficaces en los casos en los
que se presentan estratos muy duros y blandos alternantes, de
escaso espesor y dispuestas de forma paralela al talud.
Cunetas Horizontales Construidas paralelas al talud y al pie del
mismo. Suelen ser muy eficaces en el caso de estratos horizontales
y de diferente permeabilidad, siempre y cuando las zanjas alcancen
un estrato permeable.
Cuneta con relleno drenanteEn ocasiones las zanjas excavadas
pueden rellenarse con materiales granulares drenantes y ser
cubiertas para permitir la circulacin de vehculos de transporte
sobre ellas.
La tierra amontonada en la proximidad del borde de la cuneta
produce una sobrecarga que afecta a su estabilidad. La capacidad de
la pared de la zanja para soportarla depende del grado de cohesin
del suelo. Dicha sobrecarga debe ser considerada al estudiar la
estabilidad de los taludes (verticales o no) que constituyen las
paredes de la zanja. Cuando la estabilidad del talud no resulte
suficientemente segura la zanja debe ser entibada.
La apertura de zanjas muy profundas o muy anchas produce un gran
volumen de tierras extradas cuyo peso puede resultar excesivo para
la estabilidad del talud. En este caso ser necesario alejar una
parte de dichas tierras o extenderlas en una mayor superficie. Si
se prev utilizar como relleno las mismas tierras procedentes de la
excavacin, stas deben ser inspeccionadas a fin de retirar trozos
grandes de roca, terrones helados, pedazos de escombro, y todo
aquello cuyo peso y dureza pueda causar daos a la tubera en el
impacto de cada o producir presiones puntuales al compactar el
relleno.En el caso de alcantarillado, con arreglo a los planos, se
fija el eje de las zanjas de las alcantarillas clavando estacas en
los bordes y, sobre ellas, un listn de madera que se coloca en
rasante y alineacin mediante niveletasLos listones deben pintarse
de blanco y rojo a cada lado de la lnea de eje de alineacin.
Abierta la zanja y llegando a las proximidades de la cota de
solera, se fija la alineacin de la misma mediante un cordel tenso y
se clavan estacas en el fondo a 10 o 15 metros una de otra, que se
hincan con cuidado hasta ponerse a la rasante justa, mediante
niveletas.
Las cunetas se realizan principalmente para:Aparicin de
corrientes subterrneas, nivel fretico alto, antiguas minas etc.,
que ocasionan derrumbamientos y socavones. En otros casos, aparicin
de rocas que precisan la voladura con explosivos.
El objetivo de las cunetas es conseguir que las aguas que entren
en contacto con las minas (tanto superficiales como subterrneas)
sean las mnimas posibles, as como, que el previsible contacto se
realice de la manera ms controlada posible.As tambin las cunetas se
encargan de mantener condiciones adecuadas de trabajo en las minas
subterrneas, para lo que es frecuente el bombeo del agua.
MATERIALES PARA LA CONSTRUCCION DE CUNETAS
a) CEMENTO
Es un material que combinado con la arena, la piedra y el agua,
crea una mezcla capaz que endurece hasta adquirir la consistencia
de una piedra.
El cemento tipo 1 es de muy alta resistencia al ataque de sales,
recomendable cuando el concreto este en contacto con agua o
ambientes salinos.
b) Piedra de zanja
Se utiliza en la mezcla de concreto que se usa para los
cimientos. Puede ser piedra redondeada, o piedra partida o angulosa
de cantera y puede medir hasta 25 cm de lado o dimetro.
c) La arena gruesa
Sus partculas tienen un tamao mximo de 5mm y se utiliza en la
preparacin del concreto.
La arena gruesa debe estar libre de polvo de sales o de materia
orgnica (races, tallos, excrementos, etc.). En consecuencia es
recomendable comprarla en canteras conocidas y una vez que llegue a
la obra, debe almacenarse en zonas limpias y libres de
desperdicios.
d) Arena Fina Sus partculas deben tener un tamao mximo de 1mm.
Se utiliza en la preparacin del concreto.
ELEMENTOS DE PROTECCION PERSONAL PARA LA CONSTRUCCION DE LA
CUNETA
El equipo de proteccin personal debe verse siempre como la ltima
lnea dbil de defensa. Tanto el empresario como el trabajador deben
percatarse que el dejar de usarlo expone de inmediato a la persona
al riesgo inminente.
*OVEROL: debe ser de dos piezas chaqueta y pantaln debe tener
cinta reflexiva en los brazos, piernas y en el trax.*BOTAS: deben
ser de caucho, caa alta, punta de acero y plantilla de acero.*LAZO
DE VIDA O ESLINGA DE VIDA: debe ser de 50cm mnimo y de 2 metros
mximos.*LAMPARA DE SEGURIDAD. *CASCO: Debe llevar porta lmpara,
tafilete, porta cable, extensin de barbiquejo.*TAPABOCAS O
MASCARILLA: deben ser con filtros. *TAPAOIDOS: deben ser de coca
para una mayor proteccin. *GUANTES: deben ser de carnaza reforzados
y un poco ms largos.
CONSTRUCCION DE UNA CUNETA DE CONCRETO
DIMENSIONES
0.1 0.1 Terreno: tierra
0.6
Longitud: 100mTerreno: tierra nivel de la va. , construir una
cuneta de concreto de una longitud de 100 m lineales segn diseo.
Excavacin a nivel de la va de trnsito, construir el presupuesto a
todo costo.
DISEO: primero se realizar el vaciado de la parte inferior y se
terminara con los encofrados.
Tneles y Movimiento de Tierras1