CONTENIDORESUMEN. 1. INTRODUCCIN 2. OBJETIVOS 2.1. Objetivo general... 2.2. Objetivos especficos..... 3. DESCRIPCION DE LAS HERRAMIENTAS Y FUNCIONES DEL MINESIGHT.. 3.1. Data Manager (Administrador de Datos)........ 3.2. Viewer (visualizador)... 3.3. Funciones CAD (Computer Aidded Design)... 3.4. Template Editor (Editor de Plantillas)... 3.5. Point Editor (Editor de Puntos)..... 3.6. Extrude/Expand tool (Herramienta de extrusin/expansin) 3.7. Intersect Surfaces (Intersectar Superficies) 3.8. Intersect Solids (Intersectar Slidos)... 3.9. Volume Calculator (Calculador de Volumen)..... 4. BOTADEROS DE DESMONTE Y PISTAS 4.1. Botaderos de Desmonte.... 4.1.1.Estabilidad de Botaderos.... 4.1.2.Mtodos de Construccin 4.2. Pistas de Acarreo.... 4.2.1.Elementos del diseo geomtrico.. 4.2.2.Velocidad de diseo..... 4.2.3.Distancia de parada y tiempo de reaccin para frena. 4.2.4.Distancia de visibilidad..... 4.2.5.Pendiente... 4.2.6.Seccin transversal de las pistas... 4.2.7.Estabilidad de taludes de corte y relleno...... 5. DISEO DE BOTADEROS DE DESMONTE EN MINESIGHT.. 5.1. Operacin de extrusin..... 5.2. Calculo de volumen del Dump..... 5.3. Fusionando el Dump con la Topografa...... 5.4. Reporte de volmenes de corte y relleno por niveles... 6. DISEO DE PISTAS DE ACARREO EN MINESIGHT 6.1. Trazado de la Lnea Centro (centerline)..... 6.2. Diseo de las superficies para el corte y relleno... 6.3. Calculo de volmenes de relleno por niveles..... 6.4. Calculo de volmenes de corte por niveles.... 6.5. Balance de volmenes de corte y relleno... 6.6. Interceptando la topografa con la pista de acarreo...... 7. CONCLUSIONES... 8. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS... 2 2 3 3 3 3 3 3 4 5 5 6 6 7 7 8 8 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 16 17 19 20 22 23 24 26 28 29 30 32 34 34

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DISEO DE BOTADEROS DE DESMONTE Y CARRETERAS EN OPEN PIT USANDO MINESIGHT RESUMENEl presente trabajo tiene como objetivo demostrar la versatilidad y flexibilidad en el diseo en tres dimensiones de botaderos y pistas de acarreo en minera superficial. Despus de disear el pit operativo, tambin es importante elegir la ubicacin y capacidad de los botaderos con las respectivas pistas de acarreo, minimizar las distancias y crear las condiciones de seguridad necesarias en la operacin. En la primera parte se describen las principales herramientas que harn posible este diseo, debido a que el MineSight dispone una amplia gama de recursos de evaluacin y diseo de minas, solo mostraremos los ms usados. En la segunda parte se darn conceptos bsicos sobre botaderos de desmonte y pistas de acarreo y las consideraciones que se deben tomar en cuenta antes de elegir la ubicacin, diseo y construccin de estas obras. En la tercera parte se demostrar el diseo paso a paso de un botadero, tenindose previamente un diseo de pit operativo intersectado con la topografa. Adems del clculo de la capacidad de este botadero en metros cbicos y por niveles. En la ltima parte se disear una pista de acarreo que har posible la interconexin del botadero con la salida del pit. Para la construccin de esta pista se harn clculos de volmenes de corte y relleno, con la posibilidad de modificar su ubicacin en el espacio para el respectivo balance de volmenes en el movimiento de tierras.

1. INTRODUCCINComo se sabe el uso del software MineSight es aplicado en clculo de reservas, evaluacin de pits econmicos, planeamiento de las operaciones. Esta herramienta tambin es capaz de disear otros elementos de una mina superficial tales como botaderos de desmonte, pads de lixiviacin, stockpiles, pistas y otras obras que sean requeridas. El rpido diseo de botaderos y pistas en tres dimensiones que se logra con MineSight nos permite tener varias alternativas en corto tiempo mediante las herramientas y funciones CAD que nos ofrece este programa, de esta manera tendremos una visin a futuro y podremos evaluar cual ser la mejor ubicacin y capacidad de botaderos con el respectivo balance de corte y relleno. El presente trabajo se basa en un proyecto creado en MineSight en el cual se ha modelado un yacimiento con su pit final operativo. Los archivos a usarse sern: 901 Contornos de nivel de la topografa tri901 Superficie triangulada de la topografa Horizontal Planes Cuadriculas de los planos horizontales E-W Sections Cuadriculas de las secciones Este-Norte Topo + Pit Superficie triangulada de la interseccin de la topografa con el pit final operativo

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2. OBJETIVOS2.1. Objetivo general El objetivo del presente trabajo consiste en demostrar el uso del software especializado MineSight en el diseo de botaderos de desmonte y pistas de acarreo en minera superficial con el respectivo clculo de volmenes de corte y relleno. 2.2. Objetivos especficos Describir las funciones y herramientas esenciales para el diseo de botaderos y pistas en MineSight. Disear un botadero de desmonte cercano al pit y que sea de gran capacidad Disear una pista de acarreo que sirva de conexin entre el pit y el botadero Realizar el clculo de volmenes de corte y relleno Fusionar el pit, botadero y pista a la topografa

3. DESCRIPCION DE LAS HERRAMIENTAS Y FUNCIONES DEL MINESIGHTA continuacin se describirn las principales funciones y operaciones que se usan en MineSight para el diseo de botaderos y pistas, adems del clculo de volmenes. 3.1. Data Manager (Administrador de Datos) El Data Manager facilita la forma de manejar la informacin que se va creando en un proyecto, esto nos ayuda a ordenar los archivos en carpetas y clasificar los tipos de archivos ya sean: geometrys, drillholes, model views, grids, plots, texto y legendas. Otra funcin es la de importar y exportar archivos de otros programas como el Autocad, Gemcom, Vulcan, etc.

3.2. Viewer (visualizador) Esta es una herramienta esencial de MineSight que nos permite la fcil manipulacin de las vistas y planos con el manejo de grids, luces y cmaras.

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Este visualizador se apoya en grupos de cuadriculas (gridsets) creadas por el usuario que definen planos horizontales, seccionales y no ortogonales para mostrar secciones en dichos planos. Se puede cambiar el modo de trabajo en 2D o 3D, filtrar planos y recortar vistas segn requiera el diseo. Adems se pueden crear varios visualizadores para obtener varias vistas del trabajo que se realiza.

3.3. Funciones CAD (Computer Aidded Design) As como otros programas de diseo, MineSight dispone de funciones CAD que nos permiten el dibujo y edicin de puntos y polylineas. Point: Create (Crear) Create at Center of Mass (Crear en el centro de masa) Add (Aadir) Move (Mover) Move (Locked Z) (Mover Z bloqueada) Adjust Elevation (Ajustar elevacin) Delete (Eliminar) Group Move (Mover grupo) Group Delete (Eliminar grupo) General Gridder (Rejilla general)

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Polyline: Create (Crear) Create Planar (Crear planar) Append (Anexar) Close (Cerrar) Convert 2D to 3D (Convertir 2D a 3D) Convert 3D to 2D (Convertir 3D a 2D) Compute area/length (Calcular area/longitud) Delete Segment (Eliminar segmento) Delete By Length (Eliminar ppor longitud) Delete By Area (Eliminar por area) Join (Juntar) Global Combine (Combinar global) Split / Splice (Dividir / Pegar) Clip (Recortar) Densify (Densificar) Thin (Entresacar) Fillet (Filetear) Smooth (Pulir/Suavizar) Contour Surface (Contornar superficie) Line (Lnea) Substring (Subcuerda) Redefine (Redefinir) 3.4. Template Editor (Editor de Plantillas) El editor de plantillas provee una rpida y conveniente creacin de secciones a lo largo de una polilinea. Tal como se crea para las superficies de corte y relleno en el diseo de una pista o para el diseo de labores subterrneas.

3.5. Point Editor (Editor de Puntos) Otra herramienta de diseo que es muy til es el Point Editor, el cual nos permite ingresar y editar puntos con ms precisin y versatilidad que cuando digitalizamos con el mouse.

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Como se ve en el grafico hay opciones de ingresar y editar puntos mediante coordenadas absolutas y relativas, azimuth y buzamiento (dip) lo cual sirve de gran precisin en la digitalizacin de puntos y polilineas que se quieran trazar, por ejemplo en el levantamiento poligonal topogrfico. 3.6. Extrude/Expand tool (Herramienta de extrusin/expansin) Esta herramienta es usada para crear nuevos slidos y superficies trianguladas mediante la proyeccin de una polilinea base que debe ser cerrada. Podemos elegir la distancia y ngulo de extrusin, crear slidos y superficies, adems de limitar la extrusin con la ayuda de otras superficies. Con lo cual podremos disear y proyectar nuestro Dump (botadero) y otras obras similares. 3.7. Intersect Superficies) Surfaces (Intersectar

Contiene un conjunto de opciones para la generacin de nuevas superficies de la interseccin de dos superficies existentes. Dependiendo del resultado que se quiere obtener se deben elegir las adecuadas opciones, tales como el relleno o corte, adems de las operaciones booleanas (diferencia, unin e interseccin).

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3.8. Intersect Solids (Intersectar Slidos) El Intersect Solids es usado para intersectar dos o ms slidos cerrados. Los slidos o grupos de slidos pueden ser seleccionados directamente del viewer con el mouse o a travs del uso del Object Contents Browser. Las operaciones son similares al del Intersector Surfaces: unin, diferencia e interseccin. 3.9. Volume Calculator (Calculador de Volumen) Permite el clculo de volmenes de un solid, entre dos superficies, y opcionalmente puede reportar los volmenes por niveles definidos por un gridset. El clculo de volumen puede ser ajustado usando dos mtodos: Mtodo de integracin Mtodo Analtico De los cuales el ms preciso es el analtico ya que usa clculos matemticos basados en matrices y determinantes en 3D.

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4. BOTADEROS DE DESMONTE Y PISTAS4.1. Botaderos de Desmonte Un botadero de desmonte es un rea en el cual una operacin de tajo abierto puede disponer mineral de baja ley y/o ridos que ha sido removido del pit con el fin de exponer el mineral de alta ley. En algunos casos el material es removido por otras indirectas razones, tal como obras de estabilizacin y construccin de pistas de acarreo. Los ms comunes tipos de botadero son: Botaderos en quebradas Botaderos en medio de valles Botaderos en laderas de cerros. Botaderos en zonas planas. El primer paso para disear un botadero es la seleccin de un sitio o sitios que sern apropiados para manejar el volumen de desmonte de roca a ser removido durante la vida de la mina. La seleccin del sitio depende de varios factores, de los cuales los ms importantes son: Ubicacin del Pit y tamao a travs del tiempo. Topografa. Volmenes de Desmonte de Roca. Lmites de la propiedad. Rutas de drenaje existente. Requerimientos de restauracin. Condiciones de fundacin. Equipos y maquinaria para el manejo del material. Todos estos parmetros sern considerados durante el proceso de seleccin del sitio. Una vez que un sitio o numero de alternativas de locaciones han sido seleccionadas, el diseo del botadero puede comenzar.

Diseo de botaderos El objetivo del planeamiento del botadero es disear una serie de fases de disposicin de desmontes que minimizar las distancias horizontales y verticales entre el pit y el botadero. Desde

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que los costos de manejo de desmontes son usualmente ms grandes que los costos de minado, el diseo del botadero juega un rol muy importante y crtico, afectando los costos de la operacin total. La secuencia de minado a tajo abierto y planeamiento de produccin sern completados previo al diseo de botadero con el objetivo de maximizar el retorno de la inversin. Por lo tanto, dos de los ms importantes parmetros concernientes al diseo de botadero han sido fijados antes de comienzo de diseo: la ubicacin del pit, tamao a travs del tiempo y el planeamiento de produccin de desmonte. Estos dos parmetros definen donde pueden comenzar los botaderos, cun rpido avanzarn, y el volumen final que pueden almacenar. La ubicacin donde puede comenzar la descarga puede no necesariamente ser fuera de los lmites del pit. En algunos casos, la descarga de desmonte dentro del pit puede ser el ms prctico y econmico mtodo de establecer pistas de acarreo para la las reas de disposicin o para las ltimas fases del pit. Tambin, como una alternativa, ello puede ser ms prudente para un botadero pequeo y para volver a usar el material en un futuro si las ventajas econmicas de ste puedan ser demostradas. Esto puede afectar el diseo del pit en el sentido que las ltimas fases adyacentes para el botadero podran tener ratios ms altos que el diseo original. Por lo tanto, estas reas deberan ser examinadas en ms detalle y el costo de transporte ahorrados por un botadero corto comparado a la potencial prdida de reservas de mineral. La secuencia de minado del pit definir el ratio y fuente de desmonte de roca. Generalmente, el material de desmonte de las reas ms altas deben ser transportadas a los botaderos localizados en las partes ms altas y el desmonte ms bajo en las locaciones las bajas. Esto es comn si los costos de transporte son minimizados. Si bien esto es el objetivo ideal, topografa, lmites de propiedad, rutas de drenaje, estabilidad, consideraciones medioambientales, y otras restricciones pueden hacer este objetivo dificultoso o imposible. La topografa limitar las reas disponibles y usualmente definirn el tipo o forma del botadero. La configuracin ms comn de botadero son rellenos de valles (completo o parcial), ladera de cua, abanico y terrazas o combinaciones de estas. Antes de comenzar con el diseo de botadero, dos adicionales parmetros deben ser determinados. El factor de esponjamiento del material y el ngulo de reposo son factores muy importantes en determinar el volumen del botadero requerido y el talud global. El material In Situ, cuando es minado, se esponjara 10 a 60%, dependiendo del tipo de material y frecuencia de fractura, en operaciones de roca dura, el factor de esponjamiento est entre 30 a 45%. Las pruebas de densidad suelta deben ser ejecutadas para determinar el esponjamiento anticipado. Un segundo parmetro que debe ser determinado es el ngulo de reposo del material suelto. Las rocas secas que salen de la mina usualmente estn entre 34 a 37. Para propsitos de diseo, un talud conservador de 1.5:1 (34) es recomendado en orden para la seguridad del proyecto la anticipada posicin del pie (toe). Las dimensiones de taludes existentes tambin darn una buena indicacin del ngulo de cara del botadero a largo plazo. La configuracin del botadero tambin ser afectada por el mtodo de transporte y la estabilidad y consideraciones de restauracin.

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Diseo de botadero 4.1.1.Estabilidad de Botaderos La estabilidad general del botadero depende de un nmero de factores como: Topografa del sitio. Mtodo de construccin. Parmetros geotcnicos del desmonte. Parmetros geotcnicos del material de fundacin. Fuerzas externas que actan sobre el botadero (presencia de agua y sismos) Ratio de avance del botadero. Todos estos factores combinados en varias formas durante la vida del botadero de mina ayudarn en la estabilidad del botadero o para contribuir a su inestabilidad. La eleccin del sitio del botadero y su topografa usualmente es limitada con una distancia econmica de la mina, la topografa usualmente viene a ser una condicin fija. El aspecto crucial de la topografa es el talud existente del terreno natural donde el botadero ser construido. Los anlisis muestran que factores de seguridad empiezan a caer significativamente por encima de una inclinacin de superficie de 20, a pesar de los parmetros de esfuerzo de ambos el desmonte o material de fundacin. 4.1.2.Mtodos de construccin Los botaderos son usualmente construidos por uno de los dos mtodos ms comunes: en capas o descarga final. Descarga final es controlada por procesos de falla donde el desmonte es depositado formando un talud cerrado a su ngulo de reposo y el factor de seguridad es por consiguiente cerrado a uno. Desde que la cara del frente est siempre avanzando durante la vida del botadero, el talud no est estabilizado por la nivelacin con equipos convencionales hasta el cierre del botadero. El monitoreo de la vida del botadero es recomendado y anticipado debido a las fallas de taludes. El botadero de mina construido usando una tcnica de descarga final algunas veces son referidas como construidos desde la parte superior, mientras que, la descarga en capas son construidos de abajo hacia arriba. Los botaderos en capas o bancos pueden ser controlados, lo cual aade significativamente a su estabilidad general; sin embargo, ello requiere un talud de topografa relativamente suave y usualmente conlleva una distancia de acarreo ms larga en los aos ms tempranos de la vida de la mina.

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Construccin de botadero por bancos o capas 4.2. Pistas de acarreo Las pistas son los caminos por los cuales se realiza el transporte habitual de materiales dentro y fuera de la explotacin, es decir, por los que circulan las unidades de acarreo. Algunas consideraciones que deben hacerse en el momento de proyectar los caminos de acarreo en una explotacin minera son las siguientes: Punto de salida del pit, que depender de la localizacin de la planta de tratamiento y/o botaderos para el vertido del estril. Pistas temporales o semipermanentes. Nmero de carriles en pistas principales o auxiliares. Pendientes medias y por tramos, tanto favorables como desfavorables, para el transporte. Sentido del trfico, etc. 4.2.1.Elementos del diseo geomtrico Los elementos que definen la geometra de la pista son: a) b) c) d) La velocidad de diseo seleccionada. La distancia de visibilidad necesaria. La estabilidad de la plataforma de la pista, de las superficies de rodadura La preservacin del medio ambiente.

En la aplicacin de los requerimientos geomtricos que imponen los elementos mencionados, se tiene como resultante el diseo final de un proyecto de pista estable y protegida contra las inclemencias del clima y del trnsito. Para el buen diseo de una pista se consideran claves las siguientes prcticas: Evitar la alteracin de los patrones naturales de drenaje.

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Proporcionar drenaje superficial adecuado. Evitar terrenos escarpados con taludes de ms de 60%. Evitar problemas tales como zonas inundadas o inestables. Minimizar el nmero de contactos entre la pista y las corrientes de agua. Conseguir una superficie de rodadura de la pista estable y con materiales fsicamente sanos. Instalar obras de subdrenaje donde se necesite, identificando los lugares activos durante la estacin de lluvias. Reducir la erosin colocando cubiertas vegetales o fsicas sobre el terreno en cortes, terraplenes, salidas de drenajes y cualquier zona expuesta a corrientes de agua. Usar ngulos de talud estables en cortes y rellenos. Usar medidas de estabilizacin de taludes, de estructuras y de obras de drenaje conforme se necesiten y sea econmicamente seleccionada. Proporcionar un mantenimiento debidamente planeado y programado. 4.2.2.Velocidad de diseo La velocidad de diseo es muy importante para establecer las caractersticas del trazado en planta, elevacin y seccin transversal de la carretera. Definida la velocidad del diseo se proceder al diseo del eje de la carretera, siguiendo el trazado en planta compuesto por tramos rectos (en tangente) y por tramos de curvas circulares y espirales. Y similarmente del trazado vertical, con tramos en pendiente rectas y con pendientes curvilneas, normalmente parablicas. La velocidad de diseo est igualmente relacionada con el ancho de los carriles de circulacin y, por ende, con la seccin transversal por adoptarse. La velocidad de diseo es la que establecer las exigencias de distancias de visibilidad en la circulacin y, consecuentemente, de la seguridad de los usuarios de la carretera a lo largo del trazado. 4.2.3.Distancia de parada y tiempo de reaccin para frenado De un punto de vista de seguridad, deben disearse las vas de acarreo para acomodar las capacidades de frenado de esos vehculos que tienen el potencial de frenado que llega la mayora frecuentemente atravesado la ruta del acarreo. Desgraciadamente, muy pocos de los fabricantes de camiones definen las capacidades de su servicio y sistemas de frenado de emergencia en trminos de eficiencia. Ellos normalmente se describen revestimiento, tambor o tamao del disco, mtodo de actuacin y presin del sistema. As, un operador no sabe si los frenos del vehculo sujetarn en un descenso en caso de una falla de retardo. Debido a la posible necesidad de utilizar los frenos de servicio como los nicos medios para detener o retardar un camin, su performance debe definirse y debe tenerse en cuenta en el plan de diseo de vas de acarreo seguras. La Sociedad de Ingenieros Automotores (SAE), comprendiendo la necesidad por las normas de performance de frenos eficaces, ha desarrollado los procedimientos de pruebas y criterios de distancia mnima de parada para algunos que pesan en las categoras de grande, fuera de la pista y camiones. La SAE recomend los siguientes valores como distancias de frenado mximo permisible de una velocidad inicial de 20 millas por hora, en una seco, nivelada y limpia superficie de concreto.

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Tabla 4.1. Distancia de parada o frenado Distancia mxima de parada del servicio de Peso del Vehculo (libras) frenado a 20 mill/hr. (pies) < 100,000 60 100,000 200,000 90 > 200,000 400,000 125 > 400,000 175 El tiempo necesario para hacer actuar a los componentes del sistema de frenos est definido por: Tabla 4.2. Tiempo de reaccin Peso del Vehculo (libras) Tiempo de reaccin de frenado (seg) < 100,000 0.5 100,000 200,000 1.5 > 200,000 400,000 2.75 > 400,000 4.5 4.2.4.Distancia de visibilidad Se denomina distancia de visibilidad de parada a la mnima necesaria para que un vehculo pueda detenerse antes de colisionar con un obstculo que se halle en su trayectoria, sin dar lugar a deceleraciones inadmisibles. Determinado el tiempo de parada necesario, la distancia de visibilidad de parada ser proporcional a la velocidad del vehculo. Es, por tanto, necesario definir una velocidad de proyecto o velocidad mnima, que han de poder mantener los vehculos durante todo el ciclo de transporte. Esta velocidad es, por supuesto, inferior a la mxima que puede llegar a desarrollar los volquetes y debe establecerse en funcin de estudios econmicos relativos a la explotacin, los costes de operacin y los de construccin y conservacin de la pista. 4.2.5.Pendiente El primer criterio de diseo es el relativo a que no son deseables los tramos con gran inclinacin longitudinal, sobre todo si son largos, por la reduccin que provocan en la velocidad de los vehculos al subir, que afecta a la produccin horaria, y por incidencia desfavorable en: La seguridad, mayores distancias de frenado al bajar. Los costes de operacin, mayor consumo de carburante y mayores tiempos de recorrido. Los costes de conservacin, aparicin de roderas. Tampoco interesan, sin embargo, tramos horizontales que puedan dar lugar a problemas de evacuacin de aguas pluviales. Atendiendo a criterios puramente mecnicos, las pendientes que pueden remontar y descender los volquetes son superiores al 20 %; sin embargo, por cuestiones de seguridad, el lmite hay que situarlo en el 15 % e, incluso, en valores menores en zonas en las que sea posible la formacin de placas de hielo. Introduciendo consideraciones de tipo econmico, se ha comprobado que, salvo zonas muy localizadas, las pendientes en continuo no deben superar el 7 a 9 %. En cuanto a la inclinacin mnima, el mnimo absoluto se recomienda fijarlo en el 0,5 % (este mnimo debe ser del 1 % en zonas de transicin de peralte, en las que la pendiente transversal de la pista llega a anularse).

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4.2.6.Seccin transversal de las pistas La seccin de las pistas es funcin de las dimensiones de los volquetes, de manera que sea suficiente para que la operacin de transporte se lleve a cabo con continuidad y en condiciones de seguridad. En cuanto al nmero de carriles en que ha de subdividirse la anchura total, las pistas mineras son diseadas, generalmente, con solo dos carriles, debido, por un lado, a la baja intensidad de trfico y, por otro, a la escasa disponibilidad de espacio. Excepcionalmente, puede recurrirse a un solo carril con apartaderos. Sin embargo, los tramos exteriores de las pistas que conducen a los vertederos o a las chancadoras primarias suelen disearse con ms de un carril en cada sentido.

Diseo de una pista de dos carriles para volquetes de 85 t. 4.2.7.Estabilidad de taludes de corte y relleno

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En este caso se determinar la inclinacin de los taludes definiendo la relacin H:V de diseo (considerando parmetros obtenidos de ensayos y clculos o tomando en cuenta la experiencia del comportamiento de los taludes de corte in situ y/o ejecutados en rocas o suelos de naturaleza y caractersticas geolgicas, geotcnicas similares que se mantienen estables ante condiciones ambientales semejantes). Los taludes de corte dependern de la naturaleza del terreno y de su estabilidad, pudiendo utilizarse (a modo referencial) las relaciones de corte en talud siguientes los que son apropiados para los tipos de materiales (rocas y suelos) indicados en la siguiente tabla:

Los taludes de relleno, igualmente, estarn en funcin de los materiales empleados, pudiendo utilizarse (a modo de taludes de relleno referenciales) los siguientes taludes que son apropiados para los tipos de material incluidos en la siguiente tabla:

Para controlar los sectores con taludes inestables en este tipo de casos, se disearn soluciones de bajo costo para lo cual se evaluar y definir soluciones mediante: mtodos fsicos como zanjas de coronacin, estructuras de contencin, mtodos de revegetacin.

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5. DISEO DE BOTADEROS DE DESMONTE EN MINESIGHTEl diseo de botaderos depende del espacio que se tenga en quebradas o zonas planas cercanas a la mina.

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La capacidad de botaderos es un factor importante que puede incidir en el rediseo del pit, debido a que no se cuenta con la capacidad necesaria para abastecer los materiales debajo de la ley de corte econmica o se tienen distancias de acarreo demasiado largas que conducen a un costo mayor de transporte y, por consiguiente, de minado. El diseo de esta obra consiste primeramente en elegir una ubicacin adecuada sobre la topografa del terreno cercano al pit, para ello se trabajar con el siguiente plano: Para tener organizado los objetos que nos servirn en el diseo, crearemos una nueva carpeta en el Datamanager denominada DUMPS, hacemos clic derecho sobre la carpeta, elegimos New/Geometry Object y lo nombramos D4345 que ser la polilinea cerrada inicial la que posteriormente ser extruida hacia abajo con un ngulo de -45 (ngulo de reposo), esta polilinea debe trazarse en el nivel 4345 con la ayuda del gridset Horizontal Planes.

5.1. Operacin de extrusin A partir de la polilinea procederemos a extruirla hacia abajo con un talud de 45 grados que es un valor referencial, ya que la eleccin de este ngulo depende de los estudios geotcnicos previos de la zona elegida y de las propiedades fsicas y qumicas del material de desecho. Crear el geometry D4345solid y poner en modo de edicin Abrir el D4345 y seleccionarlo con Abrir la herramienta Extrude, desde Surface/Create/Extrude (para la versin 4.0-4.5) Procedemos a extruir la polilinea con una distancia de 200 metros con un talud de extrusin de 45 a una direccin de 90 y lo fijamos como un solid cerrado activando Along. En la pestaa Advanced limitaremos la extrusin con la superficie de la topografa, activando Limit y picando la superficie topo + pit.

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5.2. Calculo de volumen del dump Utilizando el calculador de volmenes procederemos a estimar la capacidad de nuestro botadero en metros cbicos. Abrir el Volume Calculator del men Surface Seleccionar In a Solid Clic en el D4345solid Usar el mtodo analtico Apply

Tambin se puede calcular de una manera rpida y sencilla usando la opcin del query

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5.3. Fusionando el Dump con la Topografa Es necesaria la creacin de un modelo de superficie del dump, el cual es requisito para la fusin con la topografa. Crear el geometry D4345surface y poner en modo edicin Abrir y seleccionar el D4345

Realizamos similar operacin de extrusin para solid, pero esta vez se extruir como slido abierto en la base (superficie) Desactivar Along del Extrude tool En la pestaa Advanced desactivar Limit

Para la versin 4.5 del minesight, en la ficha general debe llenarse as:

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Crear geometry D4345merge y poner en modo edicin Abrimos el Intersect Solids del men Surface Seleccionamos como grupo A a la superficie del dump (D4345surface), y la topografa (topo + pit) como grupo B Elegir el mtodo de interseccin unin. Clic en preview para una vista preliminar si estamos de acuerdo hacer clic en; Apply

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5.4. Reporte de volmenes de corte y relleno por niveles Anteriormente se calculo un volumen global del dump. En la siguiente operacin se calculara los volmenes diferenciados por niveles apoyados en la cuadricula Horizontal planes que fija los niveles cada 15 metros (altura de bancos).

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Tener abierto el D4345merge y topo + pit Abrimos el Volume Calculator del men Surfaces Seleccionar Betwen Surfaces (Entre Superficies) Clic en la superficie topo + pit como Top Surface Clic en D4345merge como Bottom Surface Activar Levels y seleccionar el gridset Horizontal planes u otro que contenga los planos horizontales. Apply

Este reporte nos muestra un informe de volmenes de relleno (fill) por cada nivel de operacin. Adems de los acumulativos de volmenes que ascienden a un total de 15530661 m3. En las dos ltimas columnas se tienen los volmenes netos y acumulativos netos que estn con signo negativo el cual corresponde a volmenes de relleno, y signo positivo para los volmenes de corte (cut), pero que no se consideran en este reporte.

6. DISEO DE PISTAS DE ACARREO EN MINESIGHTUna vez diseado el dump, se requerir la construccin de una pista que servir de conexin entre el pit y el dump; como se ve en la figura de arriba se requerirn volmenes de relleno y a la vez volmenes que sern arrancados por donde se trace el eje de la pista. Trazaremos una lnea centro o eje de pista segn las normas establecidas para la construccin de este tipo de obras con el fin de dar seguridad y flexibilidad a la operacin. Usando el Editor de Plantillas crearemos los perfiles de corte y relleno, en este ejemplo consideraremos los taludes de ambos en 45, para la eleccin de ngulos en aplicaciones reales se considerar estudios geotcnicos y ambientales. Con el uso del Point Editor podremos mover nuestra pista en cualquier direccin, esto con el fin de balancear los volmenes de corte y relleno. Se pueden crear varios diseos, los cuales nos permitirn tener una mejor evaluacin de la obra a proyectarse.

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6.1. Trazado de la Lnea Centro (centerline) Sobre la topografa trazaremos nuestra lnea centro, considerando que debe empezar en la salida del pit (nivel 4112.5) y terminar en el dump (nivel 4345), adems que cada tramo que digitalicemos no debe exceder 11% de gradiente. En el Data Manager crearemos una nueva carpeta denominada ROAD DESIGN Dentro de ella crear geometry centerline y poner en modo edicin Previo a la digitalizacin del centerline tenemos que configurar en el menu snap como face snap para que los puntos que tracemos se ubiquen sobre la topografa. Activaremos el Show selection nodes para visualizar los puntos que se trazan. Digitalizar los puntos cuidando que no se sobrepase 11% de gradiente.

Para la versin 4.5 ir al men File/Project Settings, en la pestaa Status bar, configurar el Dip en percent.

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Una vez digitalizado se puede ver en la barra de estado del Minesight que la longitud de la polilinea es de 3370.41 metros, la cual tendremos que densificar puntos y suavizar las curvas para un mejor diseo. Seleccionar la polilinea, ir al men polyline y hacer clic en Densify y llenar tal como se ubica en la figura de abajo. Ira a Men Polyline, elegir Smooth, llenar como se muestra en la figura. En ambos casos clic en Apply

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6.2. Diseo de las superficies para el corte y relleno

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Crearemos unos perfiles de superficie en forma trapezoidal de 30 metros de base menor (ancho de pista), 50 metros de altura y un ngulo de 45 esto en ambos perfiles. Relleno (Fill):

Corte (Cut): Creacin de la superficie de relleno Crear geometry surface fill, poner en modo de edicin En el men UTILITIES abrir el Template Editor Seleccionar el centerline Llenar la informacin de la figura de abajo Ir a Surfaces/Create solids/Attach Template Along Polyline Preview/Apply

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Creacin de la superficie de corte Crear geometry surface cut, poner en modo de edicin En el menu UTILITIES abrir el Template Editor Seleccionar el centerline Llenar la informacin de la figura de abajo Ir a Surfaces/Create solids/Attach Template Along Polyline Clic en Preview/Apply

6.3. Calculo de volmenes de relleno por niveles Abrimos el Volume Calculator del men Surfaces Seleccionar Betwen Surfaces (Entre Superficies)

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Clic en la superficie D4345 merge como Top Surface Clic en surface fill como Bottom Surface Activar Levels y seleccionar el gridset Horizontal planes u otro que contenga los planos horizontales. Apply

Se tiene un acumulado de 360466 m3 de volmenes de relleno. 6.4. Calculo de volmenes de corte por niveles Abrimos el Volume Calculator del men Surfaces Seleccionar Betwen Surfaces (Entre Superficies) Clic en la superficie D4345 merge como Top Surface Clic en surface cut como Bottom Surface

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Activar Levels y seleccionar el gridset Horizontal planes u otro que contenga los planos horizontales. Apply

Se tiene un acumulado de 200543 m3 de volmenes de corte. 6.5. Balance de volmenes de corte y relleno Si no estamos de acuerdo con el reporte de volmenes mostrados, tal vez porque en el relleno tendremos que usar materiales de prstamo para cumplir con los volmenes calculados pero con un incremento de costos. Para ello tenemos la opcin de modificar tales cantidades, usando el Point

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Editor, para mover las superficies de corte y relleno en el eje Z, esto generara una variacin en los valores acumulados de volmenes, como ejemplo desplazaremos en 1 metro hacia arriba del eje Z y veremos la diferencia de los clculos anteriores.

Generacin de nuevos reportes con la variacin de 1 metro de desplazamiento Calcular los volmenes siguiendo los procedimientos anteriores mostrados

474654 m3 de volmenes de relleno

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145764 m3 de volmenes de corte 6.6. Intersectando la topografa con la pista de acarreo Crear geometry Topo with fill y poner en modo edicin. Abrir D4345 merge y surface fill Abrir Intersect Surfaces del men Surface

Por ltimo, cerrar surface fill y abrir surface cut, crear geometry Final Topo

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Topografa final: pit, pista y dump

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7. CONCLUSIONESLa geometra de la pista de acarreo se disear acorde a la magnitud de equipos que se tenga en la mina. Para la reduccin de las distancias de acarreo, se debe relacionar el sentido de la rampa (horario o antihorario) con el diseo de pista, ya que eligiendo cualquiera de estos sentidos se elige la salida del pit y el inicio de la pista. Debido a que se maneja grandes volmenes en el diseo de pistas, se debe tener varios diseos o alternativas que nos permitan balancear el movimiento de tierras. Para el clculo de volmenes, es fundamental un buen levantamiento de la topografa, mientras ms detallado y ms puntos tenga, el margen de error ser menor. Es necesario considerar en el modelamiento de la topografa de la mina, el drenaje natural, porque si no se toma en cuenta; podramos estar diseando los botaderos y pistas en zonas no adecuadas.

8. REFERENCIAS BIBLIOGRFICASKaufman, Walter. - Ault, James. Design of Surface Mine Haulage Roads - A Manual. United States Department of the Interior - Bureau of Mines Kennedy, Bruce A. Surface Mining. Society for Mining Metallurgy and Exploration (U.S.) Ministerio de Transportes y Comunicaciones (2008). Manual para el diseo de carreteras no pavimentadas de bajo volumen de trnsito. Repblica del Per. Mintec. (2000). MineSight Manual de Introduccin a Aplicaciones Geolgicas. Mintec. (2000). MineSight Manual de Introduccin a las Aplicaciones de Ingeniera de Mina. Mintec. (2000). MineSight 2 - Introduction to General Applications. Orderique, Edgardo (2001). Optimizacin de la Secuencia Anual de Minado.

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