UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN

FACULTAD DE INGENIERIA – ESMI

CURSO:D ISEÑO DE ESTRUCTURAS M INERAS

ESTUDIANTES :LU IS ALBERTO TELLER ÍA PAREDESYESSEN IA GL ADYS PACC I PAD ILL A

TACNA – PERÚ

DISEÑO DE PIQUE DE DOBLE

COMPARTIMIENTO

INTRODUCCION

Desde la antigüedad, el hombre viene explotando los recursos minerales que la naturaleza le ofrece. Generalmente, la metodología más barata consiste en la explotación desde superficie de los afloramientos de mineral con el sistema conocido por cielo abierto. Otras veces, la disposición de la capa o del filón de mineral obliga a su explotación subterránea. Mientras el mineral no se encuentre a excesiva profundidad, el método de extracción de mineral más habitual es por ejecución de rampas, galerías y túneles que permitan el acceso hasta la zona de minado. Hay momentos en que esta distancia se hace excesiva debido a la profundidad a la que empieza a encontrarse el mineral. Esto se acentúa aun más cuando los sondeos diamantinos que se efectúan desde dentro de las explotaciones acceden a nuevas zonas aun más profundas en las cuales el mineral está presente. Llegado este momento, uno se ve obligado a replantear el sistema de extracción. La alternativa más usuales emplear un sistema de pique vertical que permite el acceso de los operarios a las zonas más profundas de un modo más rentable y rápido, extrayendo el mineral por izado de vagones o skip, bien hasta superficie, bien hasta niveles intermedios. Por ello es frecuente que ciertas minas, a medida que transcurren los años y ven que sus reservas minerales van quedando cada vez más profundas, se replanteen la sustitución de su sistema de extracción habitual por el de izado por piques.

CONCEPTOS GENERALES

PIQUEEl pique, en minería, es una perforación en forma vertical

en la cual se puede descender en cabrías (ascensores) a profundidades de la tierra.

Sirven de comunicación entre la mina subterránea y la

superficie exterior Éstas, por lo general, en pequeña

minería, suelen tener profundidades que van de 25 metros, y en la gran minería tener profundidades de 1000 metros. Tienen la finalidad de

subir o bajar al personal, material, equipos y el mineral.

Pique Rectangular

Pique Circular

CONCEPTOS GENERALES

Procedencia geográfica

Norteamérica (introducida en Europa, Australia, Nueva Zelanda)

MADERA PINO OREGONMecanización

• Aserrado: Fácil, sin dificultades• Secado: Fácil. Riesgo pequeño de fendas.• Cepillado: Fácil, sin problemas Encolado: Fácil• Clavado y atornillado: Sin problemas. Alta resistencia al arranque.• Acabado: Sin problemas, aunque conviene aplicar un fondo que homogenice la madera

Denominación científica

Pseudotsuga menziessi Franco

Otras denominacionesCastellano: Pino de

Oregón, Abeto Douglas; Douglas

Propiedades mecánicas• Resistencia a flexión estática 860 kg/cm2 • Módulo de elasticidad 128.000 kg/cm2 • Resistencia a la compresión 525 kg/cm2 • Resistencia a la tracción paralela 930 kg/cm2

Propiedades físicas• Densidad aparente al 12% de humedad 510 kg/m3 madera semiligera• Estabilidad dimensional- Coeficiente de contracción volumétrico 0,41% madera estable - Relación entre contracciones 1,59% sin tendencia a deformarse• Dureza (Chaláis-Meudon) 2,45 madera semiblanda

Descripción• Albura: Amarillo pálido

• Duramen: Marrón amarillenta • Fibra: Recta• Grano: Medio a grueso• Defectos característicos: Nudos adherentes, gruesos

CONSTRUCCION DE UN PIQUE

ASPECTO GEOLOGICO:Se procede a realizar una campaña de exploración para evaluar las reservas del yacimiento. Para ello se efectuan una determinada cantidad de sondeos, varios de ellos con profundidades próximas a los 1000 m. A continuación se interpretan los mismos y se hace un estudio geológico detallado y un modelo del yacimiento con las zonas susceptibles de ser explotadas y las zonas probables de construcción de piques(zona estable). Con estos parámetros se comienza a buscar la ubicación más adecuada para los piques verticales y resto de infraestructuras.

POSICIONAMIENTO Y UBICACIÓN DEL PIQUE :Para confirmar que la posición de ubicación asignada a los piques es la idónea, se procede a perforar un sondeo vertical según el eje del pique y de su misma longitud, de modo que así se pudiera saber con más exactitud los terrenos que se van a atravesar, acuíferos, fallas, etc.

EQUIPO UTILIZADO :La construcción del pique se puede practicar con un equipo Raise Boring, para el cual se perfora primero el hueco piloto y luego del nivel inferior se empieza a rimar (ensanchar) con una broca de mayor diámetro y finalmente se completa a la sección diseñada. En todos los casos el terreno debe ser competente y debe ser una zona donde no exista agua de filtración, y si es que lo hubiera se deberá utilizar madera de pino oregón.

UBICACIÓN DE PIQUE SEGÚN INVESTIGACION GEOLOGICA

SOSTENIMIENTO DE PIQUES

COLOCACION DE LONGARINAS

COLOCACION DE TIRANTES

COLOCACION DE POSTES

COLOCACION DE DESCANSOS

COLOCACION DE ESCALERAS

COLOCACION DE ENREJADOS

COLOCACION DE CORTINAS

COLOCACION DE GUIAS

APLICACIÓN PRACTICA

CUBICAR LA MADERA QUE SE UTILIZARA EN UN PIQUE DE DOBLE COMPARTIMIENTO UBICADO EN ROCA SEMIDURA DONDE SE NECESITA ENMADERAR A LO LARGO DE 25 METROS SABIENDO QUE LA SECCION ES DE 1.35m x 2.57m.

DATOS

• 1.35 m X 2.57 mSECCION

• 25 mALTURA

• Roca SemiduraTIPO DE ROCA

• 2 COMPARTIMIENTOS

• Pino OregonTIPO DE MADERA

• 8”X 8”SECCION DE MADERA

• 1 ft² = S/. 8.00COSTO DE MADERA

PIEZA (A)

Esta Pieza de Madera se utiliza 3 veces por cada

nivel

Si tenemos 23 niveles esta pieza sera usada

23*3 veces

Con lo cual dara un total de

23.616*3*23= 1629.504 ft²

PIEZA (B)

Esta Pieza de Madera se utiliza 2 veces por cada

nivel

Si tenemos 23 niveles esta pieza sera usada

23*2 veces

Con lo cual dara un total de

44.96*2*23= 2068.16 ft²

PIEZA (C)

Esta Pieza de Madera se utiliza 6 veces

verticalmente en el Pique

Con lo cual dara un total de

437.3*6= 2624 ft²

CUBICACION TOTAL DE MADERA

Pieza

Cubicacion(ft²) Repeticiones TOTAL(ft²)Lado 1(pulg) Lado 2(pulg) Longitud(ft)

8 8 4.428 23.616 3 23 1629.504

8 8 8.43 44.96 2 23 2068.16

8 8 82 437.3333333 6 2624

6321.664

COSTO TOTAL DE MADERA

Pieza

Cubicacion(ft²) Repeticiones TOTAL(ft²)Costo Madera

Pino Oregon (S/.)Lado 1(pulg) Lado 2(pulg) Longitud(ft)

8 8 4.428 23.616 3 23 1629.504 13036.032

8 8 8.43 44.96 2 23 2068.16 16545.28

8 8 82 437.3333333 6 2624 20992

6321.664 50573.312

CONCLUSIONES

DEVIDO A QUE NUESTRO PIQUE TIENE UNA PROFUNDIDAD DE 25 METROS, LA MINA ESTA SITUADA A POCA PROFUNDIDAD Y SOBRE TODO QUE LA ROCA ENCAJONANTE ES SEMIDURA; SELECCIONAMOS COMO SECCION ADECUADA 8” X 8” .

  LA MADERA ADECUADA PARA ESTE PIQUE SEGÚN REFERENCIA DE INGENIEROS DE NUESTRA ESCUELA

ACADEMICO PROFESIONAL ES LA MADERA PINO OREGON, POR SUS PROPIEDADES ES IDEAL PARA ESTE TIPO DE LABORES.

  DEVIDO A QUE LA ROCA ES SEMIDURA, NUESTRO PIQUE NO REQUIERE MAYOR REVESTIMIENTO QUE LA

MADERA UTILIZADA, NO SIENDO NECESARIO OTROS METODOS DE SOSTENIMIENTO COMO EL CONCRETO O ACERO.

  EL DOBLE COMPARTIMIENTO DE NUESTRO PIQUE ES IDEAL PARA DESEMPEÑAR LAS FUNCIONES DE

TRANSPORTE A INTERIOR MINA DE TRABAJADORES ( PARA SERVICIOS) Y POR OTRO COMPARTIMIENTO PARA SUMINISTROS, OTROS RECURSOS, MINERAL Y DESMONTE.

  CON UN BUEN CASTILLO INSTALADO EN LA PARTE SUPERIOR DE NUESTRO PIQUE, ESTE NO TENDRA

DIFICULTADES DE CUMPLIR CON LAS FUNCIONES PLANIFICADAS.  LOS CUADROS DEVERAN ESTAR DEVIDAMENTE EMPERNADOS Y ASEGURADOS DE TAL MANERA QUE LOS

POSTES Y SOLERAS DE CAJA PARESCAN SER DE UNA SOLA PIEZA DE MADERA, FACILITANDO ASI SU ESTABILIDAD Y OPTIMIZANDO SU DESEMPEÑO COMO SOSTENIMIENTO DEL PIQUE.

  EL DESARROLLO DE NUESTRO PIQUE , SU DISEÑO,; DEVEN ESTAR SUJETOS A UN EXHAUSTIVO ESTUDIO

GEOLOGICO, GEOMECANICO Y DEMAS PARAMETROS QUE INFLUYAN EN LA ELECION DE LA SECCION ADECUADA DEL PIQUE Y LA MADERA A UTILIZAR.