REPORTE ESTANCIA TOPOGRAFIA

1

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE INGENIERÍA

DIVISIÓN DE CIENCIAS DE LA TIERRA

INGENIERÍA DE MINAS Y METALURGIA

REPORTE DE ESTANCIA PRACTICA DE TOPOGRAFÍA

Minerales industriales S.A de C.V minera “ La Negra”

Luis Gerardo Garza Barrera

23/01/2015

Para

Miguel A. Matehuala

Ingeniero Geomántico de la mina la negra

Reporte de actividades y aprendizajes vividos en el periodo del 5 de enero a l 23 de enero , con respecto a la topografía y generalidades de la mina de fosforita” La Negra” en Hidalgo

1 Resumen.......................................................................................................4


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2 Introducción.................................................................................................4

3 Agradecimientos..........................................................................................5

4 Objetivos......................................................................................................5

5 La mina........................................................................................................5

6 Localización..................................................................................................5

7 Su historia y su influencia en la zona,..........................................................7

8 El mineral y por que extraerlo.....................................................................8

9 Información geológica,.................................................................................9

9.1.1 Geografía de la zona.......................................................................9

9.1.2 Geología.........................................................................................10

9.1.3 Tipo de yacimiento y dimensiones................................................12

9.2 El mineral............................................................................................14

9.3 Decisiones relevantes..........................................................................15

10 Estructura...............................................................................................16

11 Organigrama...........................................................................................18

12 Seguridad................................................................................................19

13 La minería a cielo abierto.......................................................................20

14 La topografía...........................................................................................21

14.1 Descripción breve................................................................................21

14.2 Sus métodos.........................................................................................21

14.3 Su desarrollo........................................................................................22

14.4 La disciplina.........................................................................................22

14.4.1 Herramientas e instrumentos........................................................22

14.5 Controles..............................................................................................23

14.6 Cálculos y procesos..............................................................................24

14.7 Aplicaciones.........................................................................................25

14.8 Su uso en la mina.................................................................................25

14.8.1 Procesos de avance......................................................................26

14.8.2 Aplicación, manejo de equipo, software.......................................27

14.8.3 Practica..........................................................................................29

14.8.4 Levantamientos.............................................................................30

14.8.5 Nivelaciones y mediciones.............................................................33

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14.8.6 Planos............................................................................................35

14.8.7 Puntos principales y mojoneras...................................................36

14.8.8 Dimensiones y áreas.....................................................................38

14.8.9 Servicios y usos.............................................................................40

14.9 Diario...................................................................................................40

14.10 Aspectos de interés en la mina como eje troncal de la topografía ejemplo en las áreas como laboratorio, geología, taller, etc.........................41

15 Método de minado..................................................................................41

16 Conclusiones...........................................................................................42

17 Recomendaciones...................................................................................43

18 Bibliografía..............................................................................................43

19 Glosario...................................................................................................44

20 Apéndices y anexos.................................................................................44

21 Tabla de ilustraciones.............................................................................53

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1 ResumenTopografía aplicada en la minería a cielo abierto y la práctica que se llevo a cabo para entenderla y aplicarla a las labores de un ingeniero minero. La importancia que juega en todos los aspectos de planeación y ejecución de la mina y como coadyuva a la medición del avance, cálculos y prospección de leyes minerales.

2 IntroducciónEl desarrollo de la humanidad nos ha mostrado que siempre se requerirá de la minería para obtener los materiales de la industria que se manejan a diario y en gran volumen. Y la industria de los fertilizantes que es el producto mineral penta fosforo (fosforita) el principal ingrediente de los fertilizantes. Un producto concentrado que tiene Minerales Industriales S.A de CV empresa poblana ubicada en Zimapan Hidalgo municipio de jiliapan.

El yacimiento de forma irregular y con puntos específicos de extracción selectiva está sujeta a la aparición de “Guatos “ o espacios sonde se encajona el mineral en fracturas formadas en el cretácico en la formación el doctor un bloque caldario al cual de le origino un ambiente cárstico y alojo un arrecife coralino de rudistas que son la principal fuente del fosfato mineralizado.

El mineral tiene aun mas usos que los de ser solo fertilizante aunque es el que mejor reditúa también se usa en la industria cosmética , en la alimenticia y de limpieza principalmente.

Las instalaciones son simples y utilitarias los recursos se enfocan en la extracción con equipos pequeños o medianos en tamaño pero muy adecuados para esta labor.

Como en toda empresa se tiene un gerente general, un jefe de mina, secretaria, supervisor, departamentos; mecánicos, taller, topografía, cocina, etc.

Así el departamento de seguridad está a cargo del supervisor como del encargado del departamento de topografía administrando los procesos y de seguridad del personal que labora y se rige por las normativas de la secretaría del trabajo.

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La minería se vale de las habilidades topográficas de un ingeniero geomántico para estar pendientes del desarrollo, visualización y planificación de los procesos extractivos en conjunto de los diseños de áreas y accesos por medio de instrumentación y

3 AgradecimientosDoy las gracias a las personas que laboran en esta empresa minerales industriales S.A da C.V de la mina “La Negra” que me permitieron conocerlas y tratarlas y sobre todo por las enseñanzas que me proporcionaron.

A Miguel Ángel Matehuala Ingeniero Geomántico que me permitió ver gran parte de las actividades que desarrolla en la mina y el cómo se desempeña como topógrafo . A esforzarme en ser más profesional y tener la visión de proyecto.

Al Ingeniero Salazar que me abrió las puertas de la mina para aprender todo lo que en ella se trabaja.

Y al demás personal que siempre fue muy amable conmigo.

4 Objetivos Aplicar los conocimientos adquiridos previamente en las clases de topografía para mineros.

Aprender el uso de las herramientas y técnicas aplicadas en la mina.

Conocer las características generales de la mina

Las normativas y cuestiones administrativas que s e aplican a la minería en este caso a cielo abierto

Generar un reporte profesional con ideas y propuestas propias.

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5 La mina Mina la negra una mina de la empresa Minerales Industriales S.A de C.V. Con una extensión de 400 hectáreas y obras dispersas en toda esta zona.

6 Localización Ubicada en el municipio de Pacula Hidalgo dentro de la comunidad de Jiliapan, comúnmente llamada la fosfora por el producto que se extrae de esta mina es un una sedimentación de este mineral cuya composición es principalmente el pentaoxido de fosforo.

Imagen localización 1

Ilustración 1 localización 1

Imagen localización 2

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Ilustración 2 localización 2

7 Su historia y su influencia en la zona,Sus operaciones se remontan a la década de los 70’s. Donde tuvo gran auge y días de gloria siendo una bonanza de extracción de fosforo en la cual hasta se encontraba un destacamento militar custodiando la zona.

Dado que el mineral bajo sus costos se tuvo que decidir abandonar las instalaciones de la mina y cerrar operaciones.

Ahora siendo trabajada desde el 2008 se tiene una empresa pequeña con producciones semanales que alcanzan las 1200 toneladas en total junto a la empresa y subcontratistas. Que se envían a la planta de procesamiento con un traslado de una hora aproximadamente.

La empresa cuenta con una planta donde se procesa el mineral extraído, se tritura, homogeniza, y se seca. Próximamente en el mimo lugar se tendrá una comercialización propia de un producto de uso del fosfato como fertilizante o nutrimento de animales.

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Dentro de las aportaciones de la mina en la zona ha sido de mucha influencia en el cambio del terreno junto a los ejidatarios para el aporte productivo en la zona ya que se contrata gente de las comunidades cercanas que son jiliapan, san francisco, el baile, el fraile, y otras de mayor lejanía.

8 El mineral y por que extraerloEl mineral se conoce como fosforita. ” Las fosforitas son rocas sedimentarias de origen químico que contienen al menos un 20% de P2O5 en forma de flourapatito criptocristalino, apatito o algún otro mineral que contenga fósforo, y en la mina el mineral suele encontrarse generalmente como relleno de cavidades en las calizas, diseminado entre capas de arcillas, en capas y en forma de costras en horizontes sedimentarios.”(Presentación mina la negra.pdf, p, 3)

Los tipos de fosfatos se dividen en nutricionales, industriales o para galvanotecnia. Se usan para fertilizantes, alimento para ganado, retardante de flama, químico para extinguidores, tratamiento de agua de calderas, tinturas, limpiador industrial, galvanizado, detergente, suavizador de aguas, polvos para hornear harinas (levadura artificial), anti oxidante en alimentos enlatados, abrasivo en dentífricos, vidrios, porcelanas, jabones líquidos, Agente de saponificación de grasas, decapante de pinturas, se utiliza a nivel industrial para limpiar metales, en maquinas de lavado, fabricación de quesos, emulsionante, acidulante para la preparación de la masa del pan, dispersante en fabricación de cementos y ladrillos.

La identificación de este mineral se da de forma mayormente visual ya que es de un color negro obscuro en comparación con la de su roca encajonante que es caliza gris blancuzca

Dado la multiplicidad de usos, comerciales e industriales, su fácil y practico reconocimiento en la superficie, su bajo costo de producción. El fosfato debe de ser obtenido de algún lado y la opción permite que la Mina “La Negra” sea una inversión viable a pesar de complicaciones técnicas, operativas y de mantenimiento.

Imagen fosforita

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9 Información geológica,

9.1.1 Geografía de la zonaSe encuentra entre los estados de Hidalgo y Querétaro divididos por el rio Moctezuma el área del denunció minero es de 4000 metros cuadrados.

Está ubicado sobre la sierra madre oriental siendo un relieve montañoso y muy accidentado y de grandes sierras orientadas al noroeste-sureste constituido por rocas calcáreo arcillosas, destacan acantilados por fallas.

La población circundante anda alrededor de 800 a 1000 persona

Imagen Mapa hidrológico con elevaciones de la mina

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Ilustración 3 mineral


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Ilustración 4 hidrología

9.1.2 GeologíaLas características geológicas de este yacimiento son del tipo sedimentario emplazado en oquedades de calizas cársticas donde se depositaron mayormente fósiles llamados rudistas, corales y otros.

Imagen ubicación geologica espacial demina, 1 a 10000 de las porciones estratigraficas generales

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Ilustración 5 geología 1

Ilustración 6sección geológica sur oeste, noreste, que muestra las principales formaciones (soyatal y el doctor) que actúan en las áreas de la mina y las fallas principales (Hernández Marybeth, 2013).

Imagen

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El área que abarca la mina fue altamente plegada por las fuerzas que fueron ejercidas por la tectónica de placas y fracturando dando lugar a horst y graben donde se depositaron sedimentos de arrecifes y corales fosfóricos dando lugar a los yacimientos en formas parecidas a chimeneas confinadas por las oquedades de caliza

9.1.3 Tipo de yacimiento y dimensiones Es un yacimiento de fosforita confinado en una capa cárstica del bloque estratigráfico llamado el Doctor

Se cree que el yacimiento está emplazado en gritas de falla que se acrecentaron con erosión y ambiente cárstico y se depositaron las fosforitas por arrastres y denostación da varios periodos y distancias.

Una imagen que explica poco de este proceso ya que no se han hecho barre naciones a diamante con recuperación de núcleo para poder certificar la forma, extensión, relación entre sedimentos y su correlación a ciencia cierta de la formación y estructura que dio origen a este yacimiento en particular

Imagen formación en cruceros de falla guatos

Ilustración 7 formación en cruceros de falla guatos

Las direcciones preferentes de las fracturas NW- SE con ángulos característicos de 60° y los SW- NE con 30° forman las fisuras que se rellenaron con el mineral

Imagen propuesta de formación del yacimiento

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Ilustración 9 mapa geológico actual

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Ilustración 8 propuesta de formación del yacimiento


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9.2 El mineralEl penta oxido de fosforo el compuesto oxigenado principal que se busca en leyes que van del 25 al 32 % regularmente. E el mineral que se explota en esta mina con la variante que se hace de una forma aun algo artesanal ya que se utiliza la coloración de los materiales para su identificación

al principio es difícil acostumbrarse a observar las leves diferencias de tonalidad y tamaño para dar leyes aproximadas que en un momento posterior serán muestreadas y verificada por el técnico laboratorista y en una segunda verificación en planta para dar certeza a las leyes buscadas.

El método primario de verificación es el color que semeja a un negro o gris muy oscuro ligeramente violáceo o con un toque de rojizo pero principalmente el negro la escala de color que se muestra en la tabla siguiente muestra la facilidad en la que esta primera verificación que desde los operarios para seleccionar las cargas que se envían al patio de mezclas hasta los obreros que se encargan de homogenizar y limpiar de caliza la mayoría de este mineral extraído del área 2 primordialmente.

Color % de P2O5 Descripción

Gris claro 31-32Roca con fósiles visibles, densidad alta, porosa,Con partículas esféricas <1 mm de diámetro.

Gris oscuro(negro)

32-33Roca con fósiles visibles, densidad baja, muyPorosa, parecida a una tufa. Color oscuro y olor muyFuerte por el alto contenido en materia orgánica.

Rojiza 28-29Peloides fosfáticos, en material arenoso de granoMedio a fino, mal seleccionado. En algunasOcasiones está entre arcillas, bajando su ley. Este

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Color puede darse por su contenido en hierro.

Ocre (amarillo) 28-29Peloides fosfáticos en arenas de grano fino a medio.

Marrón 29-30Peloides fosfáticos que, una vez lavados en laplanta, contienen pequeños fragmentos de rocafosfática subredondeada en el centro y la cubiertaEs el material rojizo con fosfatos.

Gris claro 27Arenas finas de fosfato sin oxidar.

Tabla. Clasificación de las fosforitas existentes en la mina según su contenido de P2O5.La variación del contenido de fosfato entre cada tipo de fosforita depende de las impurezas que contiene.

Según la producción y los volúmenes que se requieran se mezclan los montículos extraídos de varias zonas para enriquecer o dulcificar el mineral

9.3 Decisiones relevantesParte de las decisiones tomadas a lo largo de la historia de esta mina han sido

Contratar gente de la región para generar ingresos directos a las poblaciones cercanas

usar la planta en zimapan a una hora de trayecto para estar mejor ubicado y si surgen problemas de que se cierre la mina tener almacenado en zimapan el producto y poder distribuirlo desde ahí

Se ah procurado tener una nueva sección en la planta para producir producto directamente y abrir el mercado para la distribución y mercadeo de un producto propio

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Se han usado maquinarias recicladas para abatir los mayores costos posibles

Se ha limitado el uso de explosivos con mayor tecnificación y mejorando su uso y limitando la merma al mínimo con medidas estar

Se utiliza el mayor recurso humano en todas las áreas posibles ya que ha hecho falta personal se ha requerido el apoyo de todas las gestiones de la mina para que salga a flote y las acciones sean conjuntas

Se permite el trabajo de concesionarios para incrementar las cargas de material y evitar fricciones con la población

Se está explotando de una forma sistemática y planeada el área 2 en particular la disección suroeste enfocando los esfuerzos de desarrollo, planeación, recursos a estas zonas

Construyendo vías de acceso, ampliando bancos y bermas

10 EstructuraGeneralidades que la mina maneja:

Principalmente la seguridad un tema que la minera tiene más presente que nunca llevándose a cabo un programa regido por las normas de seguridad nacionales que dicta la secretaría del trabajo y previsión social en sus normativas de la 1 a la 31 y de la 100 a la 116 principalmente estas últimas enfocadas a la minera a cielo abierto

Los departamentos con los que cuenta las instalaciones y servicios que desempeña la mina en particular son : administración, planeación, operación ( perforación, cargado , voladura, rezagado, acarreo), taller mecánico, almacén, suministros, laboratorio, servicios(comedor, limpieza, seguridad, vigilancia, asesoría externa, ayuda comunitaria).

Para las labores diarias la infraestructura cuenta con maquinaria y equipos retroexcavadoras, cargadores frontales, camiones articulados(TEREX) camiones jumbo, perfiladoras, tractores, vehículos automotores, perforadoras, compresor

Instalaciones fijas con las que cuenta la mina: oficinas, talleres, almacén, área de combustible diesel, polvorín (almacenamiento de los explosivos), casetas se vigilancia

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Lo primero en que se enfoco las actividades fue en el conocimiento de las distintas normas e instancias de seguridad que se practican en la mina y los elementos de acción que s e toman en eventualidades que denotan riesgos cuantificables y peligros latentes en la seguridad y salud de los empelados y visitantes que acceden a las instalaciones, junto con las áreas de explotación y servicios y oficinas.

Estas son: medidas de seguridad que maneja la mina a grandes rasgos usando una secuencia lógica de seguridad: VER, PENSAR. ACTUAR.

Para tener seguridad es un esfuerzo en equipo donde todos actúan por el bien de todos, par a evitar riesgos daños y perdidas. Estar seguro en una mina es tener la ausencia de peligro y evitar riesgos.

Se utilizan equipos especializados para este contexto de seguridad que protegen y permiten ingresar a la mina con responsabilidad:

-casco

-lentes de seguridad

-zapato protector

-chaleco reflejante

-Guantes

-tapones o conchas auditivas

-respiradores contra partículas

-overol

(La mayoría otorgado por la mina)

Algo esencial es la capacitación constante y las platicas de seguridad, enfocando a los trabajadores a tener siempre presente las medidas que deben de tomarse ante los incidentes y no cometer actos inseguros.

Se visito las instalaciones y se conoció de momento las actividades en lo general y que se produce 3000 toneladas de mineral de fosforo

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contenido en cuasi chimeneas contenidas en calcita kárstica con maquinaria entre nueva semi-nueva de reusó, restituida y otras prácticamente chatarra.

Se platico de la situación económica y social precaria que atraviesa la mina en la actualidad y como se las han ingeniado para salir adelante con pocos y limitados recursos, los concesionarios y su trato con lamina. Que prácticamente se tiene, en palabras del ingeniero Salazar jefe de mina, resucitar un cadáver.

La posibilidad de éxito y crecimiento de una minería pequeña a mediana que ha trabajado la zona desde hace 5 o 6 años renovando la vida de los tajos de la mina y contemplando la maquinaria a marchas forzadas con mantenimiento activo y sin inversión inmediata. Permitieron la implementación de ahorros y costos bajos en la extracción voladura y procesos de tiempos en las actividades unitarias que maneja la mina planeación

11 Organigrama

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Este organigrama es variable y no es fijo ya que por la falta de personal se han tomado puestos dobles como en la ejecución de la supervisión de la seguridad que la lleva Roberto y Miguel , o el laboratorista que es ayudante de mecánica, ayudante de topógrafo (balisero o personal de apoyo) , etc.

Dado las condiciones en las que se opera la mina siempre hay algo que hacer y quien pueda hacerlo otro ejemplo de esto es que los trabajadores que limpian el material en el patio de mezclas son los que hacen albañilería en las pequeñas obras civiles que se ejecutan en la mina

12 Seguridad En la seguridad se debe de tener presente los términos correctos y su aplicación responsable.

Seguridad es conocido como la ausencia de riesgo o confianza en algo o alguien.

Peligro es algo que puede causar daño.

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Manuel Alvidres "gerente general"

Miguel Angel Matehula "topografo"

Marco Antonio Bermejo Sanchez "jefe

de almacén"

Luis Javier Rangel Meza

"maestro mecánico"

Todos los obreros

Adrian Tellez Martinez "operador de trascado"

Juan Cortez Martinez "operador trascabo"

Silvestre Luna Huerta "operador terex"

Fernando Salazar Chavez

"jefe de mina"Roberto Canales Juarez

"supervisor"

Carolina Maldonado Chavez

"secretaria"


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Riesgo es una probabilidad de ocurrencia de daño, es cuantificable y se basa en la conjunción de los factores de Acto inseguro y Condición insegura.

Acciones inseguras son la acción indebida que ejecuta o no ejecuta un trabajador, creando riesgos.

Condición insegura es cuando el equipo o la instalación se le calculan riesgos.

Accidente es aquel acontecimiento no deseado que provoca daño.

Incidente es aquel que provocado o no pudo haber causado daño.

Conociendo parte de estos se dispone a conocer el entrenamiento de seguridad aplicando la filosofía anti riesgo que ocupa la mina a cielo abierto

-la seguridad tiene la prioridad número uno

-compromiso con los procedimientos y normas

-entrenamiento de seguridad

-seguridad de esfuerzo en equipo

-secuencia de acción lógica de seguridad: VER, PENSAR, ACTUAR.

Objetivo: evitar la consecuencia de los accidentes que es el daño a: personas, recursos, economía e imagen de la empresa.

Para cumplir el objetivo se cuantifican los riesgos y se toman medidas o acciones para delimitar retener o erradicar estos daños que surgen de condiciones inseguras o acciones que se pueden evitar o contrarrestar.

Se identifica un peligro para después evaluar su riesgo o impacto.

Usando equipo de protección personal se evitan un factor limitado de riesgos pero se evitan daños a las personas de forma más eficiente, estos equipos son:

-casco

-lentes de seguridad

-zapato protector

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-chaleco reflejante

-Guantes

-tapones o conchas auditivas

-respiradores contra partículas

-overol

13 La minería a cielo abiertoEs aquella actividad huma que se realiza en el terreno a niveles de superficie en el cual se extraen materiales de valor económico con una metodología regida por bancos, taludes, bermas, caminos, y estructuras generalmente cónicas invertidas. Se usan maquinarias de gran calibre.

Imagen que muestra el proceso tipico de una mina a cielo abirerto

Ilustración 10 proceso típico de una mina a cielo abierto

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14 La topografía

14.1 Descripción breve “La Topografía, como ciencia aplicada, es el conjunto de principios y procedimientos que tiene como objetivo determinar la posición relativa de puntos sobre la tierra y la representación gráfica de la superficie terrestre con sus formas y detalles naturales y artificiales”. (Fosforita de México S.A de C.V., Mina la Negra, DEPARTAMENTO DE PLANEACIÓN, APLICACIÓN DE LA TOPOGRAFÍA EN LAS ACTIVIDADES MINERAS MINA “LA NEGRA”).

14.2 Sus métodosLos métodos topográficos son aquellos que permiten de forma clara destacar, plantear y plasmar los puntos de uso a lo cual se le denomina levantamiento topográfico o geodésico en al cual la escala es lo importante.

Los levantamientos topográficos pueden ser del tipo: terreno, vía de comunicación, minas, catastrales, aéreos (orto-fotos).

Dentro de los métodos topográficos se tiene: la altimetría o control vertical que se deriva en las nivelaciones barométrica, trigonométrica, directa; para resolver poligonales, radiaciones, triangulaciones, intersecciones inversas, perfiles, contornos, etc.

14.3 Su desarrollo En el pasar del tiempo las habilidades e instrumentos fueron incrementando su tecnificación y digitalización pasando de un teodolito a un tránsito y de ahí a una estación total y programas computacionales de vaciado de datos, y visualización 3D.

Imagen transito imagen teodolito

14.4 La disciplina Dentro de la materia de solicita tener precisión en los datos y contemplar la caracterización y reducción de los errores que pueden ser de tipo personales, instrumentales, o naturales.

Los errores se dividen en sistemáticos (se refieren a un arrastre acumulativo de incidentes instrumentales o de signo, temperatura) o

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accidentales (se refiere a la lectura de datos y toma de estos son previstos y compensatorios).

14.4.1 Herramientas e instrumentos Para la correcta colecta de puntos se requiere de materiales e instrumentación precisa que esta se enlistara y explicara brevemente su uso y aplicación,

Estación Total GPS diferencial tipo Geodésico ASHTECH PROMARK 100 Tripies Bípodes Bastones Prismas Radios de comunicación Distanciómetros Cintas y flexómetros Navegadores

Ilustración 11 los instrumentos usados en la mina la negra, estadal con prisma, estación total, GPS y navegador

Imagen que muestra los instrumentos usados en la mina la negra, estadal con prisma, estación total, GPS y navegador

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14.5 ControlesSe controlan en una mina a cielo abierto los siguientes apartados.

Mojoneras, ubicación de barrenos, volúmenes, secciones para niéveles (pata y cresta), cortes, terraplenes, vías de comunicación, muestreos, geoestadística, planos y mapas.

Una mojonera es el punto base donde comienza un denuncio minero para su delimitación y estudio, consta de un bloque con dimensiones especificas de 60X60X1.50-1.20 en el cual sobresale una varilla en su base que representa el punto y debe de estar referenciado y con datos legibles de su ubicación y dimensiones del denuncio junto al folio de este.

Los barrenos dependiendo de la configuración requerida podrían tener una plantilla que será puesta en campo por un topógrafo para su corroboración y efecto explosivo eficiente y adecuado.

Para tener una cuantificación al detalle el topógrafo calcula los volúmenes de secciones especificas en la mina estos cálculos se facilitan mediante programas de la gama CAD como Civilcad.

14.6 Cálculos y procesos Memorias de cálculo que se amoldan a las necesidades de encontrar puntos en las tres referencias del espacio son hojas donde se realizan operaciones aritméticas básicas mediante un registro hecho en campo y un análisis en gabinete.

Dado que la estación total realiza una toma de datos sistematizada y almacena estos de forma ordenada y digital la preocupación se centra en los puntos de referencia y líneas base. Siendo también los cambios de estación y puntos de liga los registros que se toman en campo manteniendo una correlación de los códigos en forma clara y un almacenamiento con un nombre que permita ordenar los trabajos anteriores actuales y posteriores para poder captar avances ,o generar volúmenes con datos tomados ya con antelación.

En nuestro caso los datos los manejamos en coordenadas X; Y; Z su estación que numero secuencial de punto es su codito (por ejemplo si es estación , E-A), las marcas relevantes del terreno son obtenidas y transformadas en un espacio virtual en donde el marco de referencia es

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el mismo y el punto de referencia principal está referido a una mojonera que tiene igual una altitud (eje z) una longitud y una latitud que son convertida del sistema UTM a la de referencia (X,Y ) según el proyecto requiera

Ilustración 12 hoja de cálculo

Imagen ejemplo de la toma de datos usando una libreta de transito en la cual existen los parámetros de estación, punto de atrás rumbo distancia y observaciones.

14.7 Aplicaciones Su uso en el mundo moderno se aplica a las ingenierías de ciencias de la tierra como lo son la geología, la geofísica, la minería. En otras ingenierías como la civil y respectivamente la geomántica.

Permiten una proyección de la imaginación y lo real en una pantalla manifestando puntos que se unen para formar líneas y después superficies en un orden único y confrontan las imágenes en planos y los estilizan en tercera dimensión.

14.8 Su uso en la mina En la minería a cielo abierto y en especial en esta mina se maneja la topografía para tener control sobre las áreas de explotación, los denuncios y los terrenos de concesionarios en al partes de estacas geológicas para un proyecto de barrenación que explique el yacimiento y

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una visualización más acorde a los yacimientos tipo “la negra” de fosforita, ubicar y cuantificar el material mineral y los taludes de rezago.

Aplicando los criterios topográficos e ingeniando celas con el material al alcance se ha logrado una digitalización de un 60 % del área de explotación que es el área 2 en relación a lo que es el denuncio

14.8.1 Procesos de avanceLas plantillas , las bermas, los bancos el talud del tiradero, y el desarrollo de la mina es algo que se levanta topográficamente con una periodicidad de alrededor de 15 días tomando puntos de las áreas donde se ha sacado rezago y material y levantando las áreas donde se tira el rezago se cubican los volúmenes de mineral que se acumulan en el patio de mezclas.

De ser posible se debería tener un levantamiento de los muestreos y las leyes observadas en los guatos.

La toma de estos puntos se realiza observando varios frentes de lo que se quiere y para que se quiere utilizar en la mina.

Los pasos lógicos son: ubicar un punto en el cual se visualice lo que se quiere tomar así una pista o un talud. La visualización debe permitir de forma segura ver al personal auxiliar y los puntos sin obstáculos en los menores ángulos verticales pronunciados posibles.

Se fija y nivela la estación en el punto base de mayor visibilidad posible junto a otro punto auxiliar puesto con anterioridad para que este se convierta en el punto de a tras o un punto guía que forma una línea base permitiendo orientar los siguientes puntos a tomar.

Una vez instalados se ingresa las coordenadas del punto base después del punto de atrás y se comienza a tomar los puntos que se quiera según el proyecto.

Se guía al personal auxiliar en una dirección con espaciamiento al tanteo de 10 pasos que equivalgan a un promedio de 10 metros o menos.

Capturados los puntos de regresa al gabinete donde se bajan los puntos a la computadora y se procesan con Civilcad y Autocad.

Se crea un archivo nuevo y se actualiza con respecto a los anteriores y los datos tomados en ese momento.

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Al final de crea un mapa o plano con los Nuevos Datos.

14.8.2 Aplicación, manejo de equipo, software Utilizando los instrumentos especializados se debe manejar un detalle y fineza para su uso el proceso es comparativamente sencillo y no ha variado en el transcurso de la inserción de nuevas tecnologías con la ayuda de procesadores, computadoras, y graficas en 3D .

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PROCESO TOPFRAFICO

MINA

PEDIDOCOORDINACIÓN

metodologia PLANEACIÓN

SE ACCEDE AL LUGAR

TOMA DE PUNTOS DESCARGA DATOS

ANALIZAN PUNTOS

SE DIBUJA SE CREA UN MAPA O UN PLANO


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La dinámica de uso de una estación total es:

Ilustración 13 al ingeniero Miguel A. Matehuala usando la estación

imagen que muestra al ingeniero Miguel A. Matehuala usando la estación

El software utilizado en la PC

AUTOCAD 2012

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visar un punto

se coloca un punto base o de iniciose relaciona con un punto auxiliar ya conocido

ubicar el siguiente

punto

se toman los puntos que se requieranse cambia de estación si es necesario

descargar los puntos

en trabajo de gabinete se utilizan los puntos para darle forma al configuración que se obtuvose genera una imagen similar ala real


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CIVILCAD 2012 AUTOCAD CIVIL 3D GLOBAL MAPPER 2012 ARC MAP 10 GNSS SOLUTIONS TOPCON LINK V.7.2.3

14.8.3 Practica Desde la forma en que se pone el tripie y como se bajan los datos fue lo que se practico hasta la forma de presentar un proyecto topográfico y el desarrollo de una vía de acceso alterna a la pista principal en los accesos de la mina con el comienzo al poner puntos base, auxiliares, machetear la vegetación que no permitía visualizar los puntos, generar la nube de puntos, crear la superficie con sus curvas de nivel y presentar los planos con las opciones y decidir cuál es la mejor opción de desarrollo. Evaluado y aceptado se creó un plan de acción que tenía que ver con replantear los puntos y colocar estacas el cual ya no se tuvo oportunidad de ver hasta el final por falta de tiempo de estancia (pero se dejo las bases de de los posibles desarrollos y planes de acción que se siguen hasta con las normativas de la SCT con un modulo de trabajo del programa CIVILCAD ).

Para la realización y siguiendo como guía el temario de prácticas que proporciona la carrera en la UNAM.

Temario

El programa incluye temas que se desarrollarán durante un periodo mínimo de 30 días en una unidad

Minero – Metalúrgica, relacionados con la topografía de minas.

Se formulará un informe que incluya una descripción pormenorizada de los trabajos efectuados.

CONTENIDO:

1. Manejo de instrumentos: Brújula colgante, Teodolito , (de ser posible también el anteojo lateral)

2. Levantamientos: Frentes, Cruceros, Tiros o Contratiros, Pozos o Cotrapozos, Localización de barrenos.

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3. Nivelaciones: Nivelaciones con nivel, Trigonométrica con tránsito , Puentes de Vía o Piso .

4. Medición de obras de tumbe (rebajes); cálculos y estimaciones.

5 . Planos de muestreo y cubicación de reservas. Cálculo de leyes medias.

6. Formulación de solicitudes de concesió n, así como los trabajos periciales correspondientes, de acuerdo con

Lo estipulado en la Ley Minera y su Reglamento.

7. Organización de unidad. Condiciones socio-económicas. Medidas de Seguridad e Higiene.

Se uso como guía poniendo como base de acción y de aprendizaje la realización de la mayoría de estos lineamientos y adaptándolos a las necesidades de la mina ya que estos se enfocan en la minería subterránea.

De lo que se pudo abarcar en esta práctica fue lo que se subraya en otro color y el aprendizaje extra se menciona la creación de vías de comunicación desde un inicio.

14.8.4 LevantamientosLos levantamientos que se realizaron para el aprendizaje de la práctica fueron:

Calculo de volúmenes en el patio de mezclas con la técnica de triangulación , actualización de frentes tomando puntos desde una línea base y cambios de estación (se levanto un talud del tiradero), desarrollo de una vía de comunicación que desvía los vehículos de los pueblos cercanos y de uso en la mina para que no pasen por la pista principal que pasa por en medio de la explotación permitiendo mayor seguridad y menor distancia de transporte.

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Imagen.

Ilustración 14 Levantamiento de talud finalizado y con vista en 3D

Levantamiento de talud finalizado y con vista en 3D

Imágenes del levantamiento in situ

Ilustración 15 del levantamiento in situ

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Ilustración 16 del levantamiento in situ 2

Ilustración 17 del levantamiento in situ 3

Imagen del levantamiento de volumen

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Ilustración 18 del levantamiento de volumen

14.8.5 Nivelaciones y medicionesA la facilidad de poner puntos en una cota especifica y tomarlas elevaciones que en la tierra contemplando que a gran extensión se manifiesta la curvatura y forma de la tierra.

Métodos utilizados, nivelación trigonométrica, nivelación taquimétrica, nivelación geométrica, nivelación de perfiles y como de controlan evitando y tolerando errores.

Nivelación trigonométrica ángulos verticales para la determinación del desnivel entre dos puntos.

Las ecuaciones generales utilizadas en la nivelación trigonométrica se pueden deducir de la figura.

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Ilustración 19 Nivelación trigonométrica

ΔAB = Dtanα + hI – lm

ΔAB = Dcotgφ + hI – lm

ΔAB = P ⋅ D +hI – lm ecuación (1)

100

En dondeΔAB = Desnivel entre A y B

D = Distancia horizontalα = Angulo vertical de elevaciónφ = Angulo cenitalP = Inclinación de la visual en %hI = Altura del instrumento

hs = Altura de la señal (lectura en mira)

En ángulo vertical se puede medir con teodolito o con clisímetro, dependiendo de la precisión deseada.Para el caso de visual horizontal, en el que α = 0 y φ = 90° (visual con nivel), la ecuación (1) queda

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ΔAB = hI – h

Nivelación taquimétrica, significa medida rápida, es un procedimiento topográfico que se apoya en la medición óptica de distancias para la ubicación plano altimétrica de puntos sobre la superficie terrestre.

Figura ejemplo

Ilustración 20 Nivelación taquimétrica

Se usa esta formula

Donde el ángulo de segmento AB es igual a la constante K u las alturas del instrumento menos las alturas medidas

14.8.6 PlanosLos planos los realiza de manera sencilla el AUTOCAD mediante la pestaña de presentación con los datos correspondientes de nombre del proyecto, numero de plano, nombre de quien lo realizo, la simbología, las notas, el norte, cuadricula y escalas.

Imagen ejemplo de un plano de la mina la negra en su segunda sección donde se enfocan los trabajos.

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Imagen

Ilustración 21 plano mina la negra

14.8.7 Puntos principales y mojoneras La mojonera de la mina es el punto principal de donde parte el denuncio minero siendo el punto central equidistante de le rectángulo que es esta área de explotación de la mina

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Ilustración 22 Mojonera

Imagen de un primer mapa mostrando el denuncio y la mojonera como punto principal

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Ilustración 23 primer mapa mostrando el denuncio y la mojonera como punto principal

14.8.8 Dimensiones y áreasUna parte importante de visualizar es la extensión de la mina que es de 400 hectáreas

En relación con las demás zonas existen punto en los cuales hay terrenos que no pertenecen a la empresa a los cuales tiene contratistas dueños de esos lugares para poder explotarlos la empresa les otorga un permiso y se ubican en las zonas de la imagen con puntos de colores.

Imagen mapa de ubicación de contratistas

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Imagen de las áreas y su numeración

Ilustración 25 áreas y su numeración

La empresa se enfoca en explotar el área 2 en especial la zona SUR poniente

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Ilustración 24 mapa de ubicación de contratistas


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14.8.9 Servicios y usosVías de comunicación, calculo de volúmenes, levantamientos de avance en frentes de explotación, diseño, levantamiento y control de tiraderos y taludes finales. Control de pisos en bancos y rampas, cubicación del mineral en movimiento, replanteo de puntos de interés, diseño, localización y control de vías, actualización periódica de la cartografía de la mina, apoyo a otras áreas como es seguridad y polvorín.

14.9 Diario

Desde la llegada se planeo ver y entender la seguridad en la mina y sus aplicaciones s los recursos que se tienen y el compromiso con la seguridad personal y la higiene.

El mismo día se conoció las áreas de la mina sus instalaciones lugar de trabajo y dormitorios donde se me alojo.

En los días posteriores se conoció mas aéreas de la mina y se trabajo con los equipos el tiempo que se pudo ya que el clima con neblina saturada y llovizna intensa.

La productividad se mejoro con los cambios repentinos de clima los siguientes días pudiendo levantar parte del talud y volúmenes

Se manejo la estación instalándola en un punto base y nivelando para la toma de volumen de un montículo.

Se participo como personal de apoyo asistiendo al levantamiento del talud del tiradero por día y medio.

Se aprendió a manejar el modulo de CIVILCAD para modelar la nube de puntos que se genero de los levantamientos anteriores

El primer fin de semana no se realizo actividades relevantes.

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14.10 Aspectos de interés en la mina como eje troncal de la topografía ejemplo en las áreas como laboratorio, geología, taller, etc.

Son pocas las peticiones en las que se requiere del departamento de topografía sobre las áreas de aplicación del laboratorio, geología, taller.

Para el laboratorio no hay un plan propuesto pero se pretende hacer un plano con leyes y muestreos más detallados. Graficándolos en un plano, lo mismo seria para geología.

En otras partes de la mina se hacen planos eléctricos de las instalaciones para la secretaría del trabajo.

En la planta de beneficio se crean planos de las instalaciones.

Hay suficientes aplicaciones de la topografía externamente de las típicas en una mina.

15 Método de minadoLa mina La Negra cuanta con aproximadamente 30 empleados, de los cuales se manejan los siguientes equipos: excavadoras de 1.4 m3 y de 1.2 m3 de capacidad, retroexcavadora de 1.2 m3 de capacidad del cucharón, tractores, trascabo de 2.8 m3, cargador frontal, 4 camiones Terex de capacidad de caja de13.8 m3, cargadores sobre oruga, compresores, 3 perforadoras neumáticas, entre otros.

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BARRENACIÓNse perfora la rocase marca el barreno

CARGADOse alimenta el barrenao con bajo explocivo hasta una tercera parte se introduce el alto explocivo se conecta la mecha

VOLADURAse cierran vias de acceso se detonan los barrenos

REZAGADOse levanta el material de rezago se tranporta al tiradero


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Comenzado con la barrenación en las áreas para fracturar más la roca y dejar expuesto el mineral, que se rezaga. Siguiendo con el cargado y la voladura que es realizado manualmente una vez por semana, dependiendo de las condiciones climáticas y el material se acarrea con excavadoras para estabilizar el terreno y amacizar zonas. Dependiendo del área y de la variedad, la fosforita es extraída con pico y pala, es por eso que algunas de las fotografías de los “guatos” muestran las paredes limpias o con algunas capas de fosforita.

16 ConclusionesSabiendo que se ha cumplido con los objetivos de aprendizaje predispuestos y aprendiendo en el transcurso de estas dos semanas a manejar la estación y tomar puntos plasmarlos en un programa como AUTOCAD darle forma y reinterpretarlos para plasmarlos en una hoja bidimensional como es el mapa o plano. También se aprendió con la practica a ubicar las zonas importantes de acción de una mina a cielo abierto con un yacimiento tan único como es el de la fosforita.

A tratar con gente nueva y en un lugar tan apartado me dio la oportunidad de probar habilidades de comunicación de las cuales no pensé que se requerían.

La disposición de aprendizaje y apoyo que se dieron mutuamente fortaleció el aprendizaje.

La precariedad de la situación de la mina genera un poco de apatía desde los encargados en administración hasta los empleados que quieren trabajar bien y no se les administra de los recursos idóneos y necesarios. Ejemplo de esto es la seguridad ya que se ha fortalecido con aditamentos aun hace falta personal encargado más allá de los supervisores y los equipos y herramientas pueden generar situaciones de peligro y riesgos de salud e higiene.

Los beneficios obtenidos de esta práctica estarán presentes en toda mi carrera

Que el yacimiento es complicado por su configuración selectiva la topografía se encarga de tener esos detalles al día

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17 RecomendacionesLa facilidad de la obtención se encuentra limitada por la eficiencia del equipo deben mejorarse las condiciones de trabajo en especial la compra de equipo que vuelva eficiente y más costeable y rentable la operación.

Intentar usar el programa RECMIND para poder digitalizar los barrenos de diamante para generar un modelo geológico y áreas definidas de exploración y cuantificar las reservas al detalle.

Hace falta un control de ritmo de producción referenciado a la vida de lámina y cuantificación de reservas

18 Bibliografía -plan de actividades para practicantes, operación mina, Roberto canales, Doc. mina la negra, Fosforita de México S.A de C.V.

-UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓMA DE MÉXICO, Facultad de ingeniería, ingeniería en ciencias de la tierra, programa de estudios para prácticas de topografía de minas.

-Fosforita de México S.A de C.V., Mina la Negra, SEGURIDAD EN ACTIVIDADES MINERAS A CIELO ABIERTO, PREVENCIÓN CONTRE ACCIDENTES EN LE ÁREA DE TRABAJO.

- Fosforita de México S.A de C.V., Mina la Negra, DEPARTAMENTO DE PLANEACIÓN, APLICACIÓN DE LA TOPOGRAFÍA EN LAS ACTIVIDADES MINERAS MINA “LA NEGRA”).

--Fosforita de México S.A de C.V., Mina la Negra, Presentación Mina La Negra.PDF, características generales del mineral.

- Hernández Marybeth, tesis, Modelo tridimensional geológico estructural de la mina La Negra de Fosforita de México S. A., en el municipio de Pacula, Hidalgo., facultad de ingeniería, división de ciencias de la tierra, ingeniería geológica, UNAM, 2013.

-Miguel Montes de Oca, TOPOGRAFÍA, Alfaomega, cuarta edición, México, 1989,pp.8-100.

- Gowin, manual de usuario, resumen, estación total TKS-202

-Costantini W. (1977). Topografía II, Tesis 1 a 7, Mérida: Universidad de Los andes, Facultad de Ingeniería. pp. 13-26.

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19 Glosario

BARRENACION: Acto de crear un barreno usando una barrenadora.

Barreno: Agujero relleno de materia explosiva, hecho en una roca y es destinado a la voladura de grandes rocas en los diseños geométricos de voladura.

Caliza: Es una roca sedimentaria compuesta mayoritariamente por carbonato de calcio.

Cota: es la elevación en un marco de referencia X,Y,Z referido a la Z la altitud

Guato: cavidad donde se aloja el mineral, forma coloquial de mencionarlo en la mina

20 Apéndices y anexosANEXO 1

1 FASE DE OFICINA (O de gabinete)

El estudio de oficina es muy similar en todas las actividades topográficas aplicadas en la mina, ya sea que el levantamiento se haya realizado con la Estación Total o con el GPS.

1.1 Descarga de datos a la PC

Para la Estación Total la descarga de datos se realiza con el apoyo del software Topcon Link, conectando la Estación Total a la PC mediante el cable de transferencia de datos y sincronizando con el software, se realiza una conversión del archivo en cuestión, de un archivo de texto en código ASCHI a un archivo de valores separado por comas en Excel.

Para el GPS la descarga de datos se hace directamente desde una memoria extraíble a la pc, con el software GNSS Solutions, descargando los datos brutos del receptor base y del receptor móvil para realizar el pos proceso, que es el ajuste y la corrección de cada uno de los puntos

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levantados mediante los datos de corrección que son transmitidas al receptor base por cada uno de los satélites captados para cada punto en el momento de ser capturados en campo.

1.2 Importación de puntos

El archivo que se genera en la descarga de datos (en Excel) se importa al software Autocad con el apoyo del módulo CivilCad, y de esta manera podemos APLICACIÓN DE LA TOPOGRAFÍA EN LAS ACTIVIDADES MINERAS MINA “LA NEGRA” FOSFORITA DE MÉXICO S.A DE C.V

8 | P á g i n a

visualizar la nube de puntos generados en el levantamiento, posteriormente se realiza la edición de los datos.

1.3 Dibujo, Edición y Procesamiento de la información

En esta etapa se comienza con el dibujo de los elementos geométricos necesarios que dan forma al plano topográfico, así como al cálculo con la ayuda de CivilCad de áreas, volúmenes, coordenadas, distancias, ángulos y direcciones, así como al diseño geométrico de vialidades como caminos de acceso y rampas.

Los datos generados son en complemento el resultado de la modificación de la morfología de la superficie afectada, la cual deberá ser introducida en forma de avances en el plano topográfico de la mina, en particular de la zona afectada.

1.4 Presentación de resultados del Estudio Topográfico

El producto final es el plano impreso o en formato digital actualizado, junto con las memorias de cálculo de áreas, volúmenes, cuadros de construcción, etc. que se hayan generado. Dicha información se presenta a las áreas interesadas y continuar con la planeación a corto plazo de la explotación minera.

2. SE ILUSTRA DE MANERA GRÁFICA EL PROCESO DE DATOS EN LA FASE DE OFICINA

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APLICACIÓN DE LA TOPOGRAFÍA EN LAS ACTIVIDADES MINERAS MINA “LA NEGRA” FOSFORITA DE MÉXICO S.A DE C.V

Fig. 1.

Ilustración 26

Zona a actualizar

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Fig. 2.

Ilustración 27

Nube de puntos obtenida del levantamiento topográfico APLICACIÓN DE LA TOPOGRAFÍA EN LAS ACTIVIDADES MINERAS MINA “LA NEGRA” FOSFORITA DE MÉXICO S.A DE C.V

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Fig. 3.

Ilustración 28

Creación de elementos geométricos mediante líneas

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Fig. 4.

Ilustración 29

Creación de la superficie topográfica, triangulación y curvas de nivel. APLICACIÓN DE LA TOPOGRAFÍA EN LAS ACTIVIDADES MINERAS MINA “LA NEGRA” FOSFORITA DE MÉXICO S.A DE C.V

ANEXO 2

La estación total con al que cuenta la mina es:

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Ilustración 30

Las piezas y funciones de este instrumento permiten la versatilidad necesaria para que dé tenga un trabajo topográfico de alto nivel en la mina a cielo abierto

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Ilustración 31

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Ilustración 32

Una parte importante del desarrollo es el centrado y nivelación del instrumento para obtener el plano base de trabajo perpendicular y ortogonal al punto principal de inicio este se realiza según lo especificado en el manual de usuario de esta forma.

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Ilustración 33

21 Tabla de ilustraciones

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Ilustración 1 localización 1.................................................................................6Ilustración 2 localización 2.................................................................................7Ilustración 3 mineral..........................................................................................9Ilustración 4 hidrología....................................................................................10Ilustración 5 geologia 1....................................................................................11Ilustración 6sección geológica sur oeste, noreste, que muestra las principales formaciones (soyatal y el doctro) que actúan en las áreas de la mina y las fallas principales (Hernández Marybeth, 2013)...............................................11Ilustración 7 formación en cruceros de falla guatos........................................12Ilustración 8 propuesta de formación del yacimiento....................................13Ilustración 9 mapa geologico actual.................................................................13Ilustración 10 proceso tipico de una mina a cielo abierto...............................21Ilustración 11 los instrumentos usados en la mina la negra, estadal con prisma, estación total, GPS y navegador..........................................................23Ilustración 12 hoja de cálculo..........................................................................25Ilustración 13 al ingeniero Miguel A. Matehuala usando la estación..............28Ilustración 14 Levantamiento de talud finalizado y con vista en 3D................31Ilustración 15 del levantamiento in situ...........................................................31Ilustración 16 del levantamiento in situ 2........................................................32Ilustración 17 del levantamiento in situ 3........................................................32Ilustración 18 del levantamiento de volumen..................................................33Ilustración 19 Nivelación trigonométrica.........................................................34Ilustración 20 Nivelación taquimétrica............................................................35Ilustración 21 plano mina la negra...................................................................36Ilustración 22 Mojonera...................................................................................37Ilustración 23 primer mapa mostrando el denuncio y la mojonera como punto principal...........................................................................................................38Ilustración 24 mapa de ubicación de contratistas............................................39Ilustración 25 áreas y su numeración..............................................................39Ilustración 26...................................................................................................46Ilustración 27...................................................................................................47Ilustración 28...................................................................................................48Ilustración 29...................................................................................................49Ilustración 30...................................................................................................50Ilustración 31Ilustración 32.............................................................................51Ilustración 33...................................................................................................53

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REPORTE ESTANCIA TOPOGRAFIA

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