LABOREO Y OBRAS SUBTERRÁNEAS I

LABOREO Y OBRAS SUBTERRÁNEAS I

GRADO EN INGENIERÍA DE LA TECNOLOGÍA DE MINAS Y ENERGÍA

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 21-07-17 21:53)
Código
106140
Plan
ECTS
6.00
Carácter
OBLIGATORIA
Curso
3
Periodicidad
Segundo Semestre
Área
PROSPECCIÓN E INVESTIGACIÓN MINERA
Departamento
Ingeniería Cartográfica y del Terreno
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor
Luis Santiago Sánchez Pérez
Grupo/s
1
Departamento
Ingeniería Cartográfica y del Terreno
Área
Prospección e Investigación Minera
Centro
E. Politécnica Superior de Ávila
Despacho
Dirección: D-4
Horario de tutorías

Se publicarán a principios de curso, en el tablón de anuncios

URL Web
-
E-mail
lssanchez@usal.es
Teléfono
920353500 Ext. 3760
Profesor
Arturo Rafael Farfán Martín
Grupo/s
1
Departamento
Ingeniería Cartográfica y del Terreno
Área
Prospección e Investigación Minera
Centro
E. Politécnica Superior de Ávila
Despacho
Dirección: D-2
Horario de tutorías

Se publicarán a principios de curso, en el tablón de anuncios

URL Web
-
E-mail
afarfan@usal.es
Teléfono
920353500 Ext. 3759

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

La asignatura pertenece al ámbito de materias de TECNOLOGÍA EXTRACTIVA del Módulo Tecnología Específica

 

Papel de la asignatura.

Al tratarse de una asignatura perteneciente al Modulo de Tecnología Especifica: TECNOLOGÍA EXTRACTIVA, la convierte en una asignatura que aporta a los alumnos una visión muy práctica de su futura actividad.

La parte de LABOREO de ésta asignatura proporciona al alumno el conocimiento de los diferentes tipos de yacimientos de minerales en relación a los métodos de explotación, tanto a cielo abierto como de interior, sobre la maquinaria disponible y mas apropiada, sobre la   problemática operativa, medioambiental y la necesidad de un desarrollo seguro, rentable y sostenible de la actividad minera.

Perfil profesional.

El desarrollo y seguimiento de esta asignatura, permitirá, al alumno, obtener una formación práctica en el ámbito de la explotación minera. Fijando conocimiento de las técnicas de estudio y control de los aspectos geotécnicos aplicables tanto a las obras subterráneas, obras en el ámbito civil, como al laboreo minero, tanto a cielo abierto como de interior de indudable utilidad en su ejercicio profesional.

3. Recomendaciones previas

Se recomienda haber superado las asignaturas: Estadística, Geología, Topografía, Materiales, Teoría de Estructuras y Construcción, Legislación, Mineralogía y Petrología y Yacimientos Minerales.

4. Objetivo de la asignatura

Que el alumno sea capaz de tener criterios sobre la explotabilidad de recursos minerales, diseñar una geometría de explotación acorde con el tipo de yacimiento, según sus características de profundidad, forma, riqueza, ubicación, etc., desde las premisas de seguridad, rentabilidad de la actividad y sostenibilidad con el medio ambiente.

Criterios de elección de maquinaria y de métodos de explotación, en función de la caracterización del macizo rocoso, resultado de la investigación geotécnica del mismo.

Diseño geométrico de los huecos de explotación, tanto a cielo abierto como subterráneos, una vez conocidas las variables que caracterizan el macizo rocoso a excavar; explotación de recursos mineros o motivo de obra subterránea.  

5. Contenidos

Teoría.

PARTE DEL PROFESOR D. LUIS SANTIAGO SÁNCHEZ PÉREZ:

CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN AL CONCEPTO DE LABOREO MINERO DEFINICIÓN Y ALCANCE DE LA EXPLOTACIÓN DE MINAS O LABOREO MINERO. Definición de laboreo minero. Campos abarcados por el laboreo minero. Interrelación con otros campos científicos y técnicos. Carácter interdisciplinar.

Métodos y sistemas de explotación minera. Métodos mineros de explotación. Minería a cielo abierto. Minería subterránea. Minería mediante sondeos.

Sistemas de extracción. Extracción continúa. Extracción discontinua.  GENERALIDADES DE LA ACTIVIDAD EXTRACTIVA. Procesos mineros. Maquinaria minera

CAPÍTULO 2: CONCEPTOS Y CARACTERISTICAS FUNDAMENTALES DE LA INGENIERÍA MINERA

Concepto moderno de minería. Definición de mineral. Características diferenciales de los minerales. Definición de mina. ACTIVIDAES CIENTIFICAS EN MINERIA PARA LLEGAR A LA MINA. Exploración y evaluación del cuerpo mineralizado. Diseño geométrico. Elecciónde la maquinaria y del personal.

CONCEPTO DE RECURSO Y DE RESERVA. ENERGIA EN LA MINERÍA. Necesidades de energía en la minería. Fuentes de energía. Costo minero de la energía. EL AGUA EN LA MINERÍA. El agua como necesidad. EL AGUA COMO PROBLEMA.

CAPÍTULO 3: CLASIFICACIÓN DE LOS YACIMIENTOS MINEROS

Introducción. Clasificación de minerales y yacimientos.

Clasificación según la morfológica: Isométricos. Horizontes o capas. Pipas, filones o estructuras columnares. Complejos. Estructuras intermedias.

Clasificación según la topografía: Llanos. Inclinados en ladera. Montañosos. Bajo el agua.

Clasificación según la posición relativa entre depósito y la superficie: Superficiales. Profundos.

Clasificación según el nivel de acceso: Yacimientos de montaña. Yacimientos subterráneos.

Clasificación según la inclinación del yacimiento: Suaves. Inclinados. Fuertemente inclinados. Verticales.

Clasificación según la estructura y composición: Simples. Complejos. Diseminados.

Clasificación según  el tipo de roca predominante mineral-estéril.

CAPÍTULO 4: GENERALIDADES DE LOS MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN A CIELO ABIERTO

Métodos mineros de explotación a Cielo Abierto: Graveras. Canteras. Cortas. Descubiertas. Minería de contorno. Minería Hidráulica. Lixiviación.

Conceptos básicos de los métodos de explotación a cielo abierto.

Parámetros de explotación a cielo abierto. Definiciones: Banco, Altura de banco, Talud de banco, Límites finales de la explotación, Talud final de explotación, Bermas, Pistas, Angulo de reposo del material.

Criterio de diseño de las explotaciones a Cielo Abierto; Estabilidad de taludes, Altura de banco, Anchura de tajo, Angulo de la cara del banco, Bermas, Pistas y rampas, Anchura de pistas, Radio y sobreancho de las curvas, Peralte, Bombeo y convexidad, Visibilidad en curvas y cambios de rasante, Ratios económicos: Ratio límite económico y Ratio medio económico.

Planificación de las explotaciones: A corto plazo. A largo plazo

CAPÍTULO 5: MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN DE CANTERAS Y GRAVERAS

Diferentes tipos de canteras o minas de piedra: Materias primas para la industria de la construcción. Piedra para las obras públicas. Rocas ornamentales.

Explotaciones de piedra. Generalidades. Métodos de explotación de canteras: Canteras en terrenos llanos o ligeramente inclinados Canteras en ladera. Avance frontal y frente de trabajo de altura creciente. Excavación descendente y abandono del talud final en bancos altos. Avance lateral y abandono del talud final. Excavación troncocónica con pérdida de macizo de protección.

Graveras: Graveras secas. Graveras con explotación bajo el nivel freático. Graveras con depresión del nivel freático.

CAPÍTULO 6: MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN DE CANTERAS DE ROCA ORNAMENTAL

Canteras de roca ornamental: Corte con perforación. Corte con hilo helicoidal y diamantado. Corte con rozadora de brazo. Corte con disco. Corte con lanza térmica. Corte con chorro de agua. Campo de aplicación de los diferentes sistemas de arranque.

CAPÍTULO 7: DESCUBIERTA. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN POR TRANSFERENCIA

Generalidades de la descubierta. SISTEMAS DE EXPLOTACIÓN POR TRANSFERENCIA. Sistema de transferencia americano. Sistema de transferencia alemán. Medios combinados.  Sistema convencional: perforación y voladura

PARTE DEL PROFESOR D. ARTURO FARFÁN MARTÍN.

CAPÍTULO 1: CONCEPTOS PREVIOS DE GEOTECNIA MINERA.

Generalidades. Concepto de carga y reacción. Tensión admisible del terreno.

Cimentaciones de estructuras mineras. Realización de Informe Geotécnico tipo para establecer la cimentación más conveniente de la Construcción Minera. Información Previa. Campaña de Reconocimiento. Trabajos de Campo. Descripción de los trabajos. Sondeos Penetrométricos dinámicos tipo Borros. Sondeos Mecánicos a rotación con extracción de testigo continuo. Ensayos de Laboratorio. Características Geotécnicas del terreno. Recomendaciones acerca de la cimentación.

CAPÍTULO 2: DISEÑO GEOTÉCNICO DE PISTAS MINERAS.

Introducción.Categorías de vehículos para el diseño estructural de pistas. Diseño estructural. Control. Evaluación y conservación de pistas mineras.

CAPÍTULO 3: INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA DEL MACIZO ROCOSO.

Etapas de Investigación. Levantamiento de fichas geotécnicas. Definiciones.

Proyección esterográfica, equiareal o de Sdhmidt. Sondeos. Fichas geotécnicas de Sondeos en roca. Métodos geofísicos. Ensayos para la obtención de parámetros geotécnicos sobre muestras de rocas, tanto de superficie como obtenidas en sondeos.

CAPÍTULO 4: CLASIFICACIONES GEOMECÁNICAS APLICADAS A MINERÍA DE EXTERIOR.

Clasificación de Terzagui. Clasificación según Lauffer. Clasificación de Deere.

Clasificación geomecánica de Bieniawski aplicada a taludes. Clasificación de Hoeck aplicada a taludes. Utilización de Software de distintas clasificaciones.

CAPÍTULO 5: INESTABILIDAD DE TALUDES Y LADERAS.

Introducción. Conceptos generales. Resistencia al corte de los suelos. Conceptos básicos. Resistencia al corte de materiales Rocosos. Tipos de movimiento. Factores condicionantes y desencadenantes. Factor de coeficiente de seguridad. Soluciones constructivas. Cálculo numérico de taludes. Utilización de Software específico para el cálculo de taludes.

CAPÍTULO 6: ESTUDIOS GEOTÉCNICOS DE DEPÓSITOS DE LODOS. ESCOMBRERAS.

Introducción. Depósitos de lodos. Consideraciones generales. (Art. 1 ITC 08.02.01). Descripción de los depósitos de lodos. Clasificación de los depósitos de lodos. (art.4) Definición del proyecto constructivo (Art. 6) Evaluación de posibles implantaciones. Estudio geológico-geotécnico del emplazamiento: Estudio de los lodos y efluentes a depositar. Estudio de los materiales para la construcción del dique de una presa de lodos. Estudio de estabilidad geotécnica de las presas de lodos. Formas de rotura. Métodos de cálculo. Estudio sismoresistente.

6. Competencias a adquirir

Específicas.

Ámbito Explotación de Minas

CE11 Extracción de materias primas de origen mineral

CE12 Diseño, planificación y dirección de explotaciones minera

CE14 Estudios geotécnicos aplicados a la minería, construcción y obra civil.

CE18 Diseño y ejecución de obras superficiales y subterráneas.

CE19 Técnicas de perforación y sostenimiento aplicadas a obras subterráneas y superficiales

CE24 Ecología y ordenación del territorio. Planificación y gestión territorial y urbanística.

Transversales.

CT1 Capacidad de organización, gestión y planificación

CT2 Capacidad de análisis, crítica, y síntesis, así como para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.

CT3 Capacidad para relacionar y gestionar la información

CT4 Capacidad para comprender y elaborar modelos abstractos a partir de aspectos particulares

CT5 Capacidad de toma de decisiones y resolución de problemas

CT6 Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones

CT7 Capacidad de actualización y continúa integración de las nuevas tecnologías

CT8 Creatividad e innovación

CT9 Capacidad de comunicarse de forma oral y escrita en lengua nativa, para transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.

CT11 Capacidad de trabajo en equipos de carácter unidisciplinares y multidisciplinares

CT12 Habilidad en las relaciones interpersonales. Reconocimiento a la diversidad y multiculturalidad, así como con el respeto a los derechos fundamentales y de igualdad entre hombres y mujeres

CT13 Aplicar los conocimientos de Ingeniería Laboral, de los aspectos medioambientales, y de la ordenación del territorio a la materia.

CT14 Compromiso ético

CT15 Motivación por la calidad

CT16 Capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico de Minas.

CT17 Capacidad de aprendizaje autónomo

CT18 Capacitación científico-técnica para el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico de Minas

7. Metodologías

Las metodologías docente de enseñanza-aprendizaje que se van a utilizar serán las siguientes:

- Clases magistrales impartidas por los profesores, utilizando cañón, pizarra, sistemas multimedia.

- Prácticas de campo con visitas de explotaciones mineras y prácticas en aula de informática.

- Tutorías.

- Prácticas de laboratorio, máximo 15 alumnos por grupo.

- Preparación de trabajos.

- Exámenes.

- Horas de trabajo autónomo.

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

- Fundamentos de laboreo minero. Fernando Plá Ortiz de Urbina (1.994).

- Manual de áridos. Prospección, explotación y Aplicaciones. LOEMCO (1.994)

- Manual de arranque, carga y transporte en minería a cielo abierto. Instituto Tecnológico GeoMinero de España, E.P.M. S.A. (1995)

- Reglamento general de Normas Básicas de Seguridad Minera.

- Geotécnia y Cimientos I, II, III (Primera y Segunda Parte). Autor: D. Jose A. Jiménez Salas (1.975).

- Normas UNE.

- Instrucción de Hormigón Estructural. (EHE). Ministerio de Fomento.

- Factores geomecánicos que influyen en la selección de equipos de arranque. Instituto Geológico y Minero de España. Minas y Obras a cielo Abierto (1.987)

- Manual de Ingeniería de taludes, Instituto Tecnológico Geominero de España. Ministerio de Industria, Comercio y Turismo. Secretaría general de la energía y recursos minerales (1.991).

- Análisis de estabilidad de balsas de lodos. D. Pedro Ramírez Ayanguren. ETS. Ingenieros de Minas. Universidad Politécnica de Madrid. Club español de medio ambiente.

- Manual para el diseño y construcción de escombreras y presas de residuos mineros. FJ Ayala Carcedo. Jose Mª Rodríguez Ortiz. Instituto Geológico y Minero de España (1.986).

- Factores geomecánicos que influyen en la selección de equipos de arranque. Instituto Geológico y Minero de España. Minas y Obras a cielo abierto (1.987).

- Manual para el diseño, construcción y mantenimiento de pistas mineras. FJ Ayala Carcedo. F. Ortiz de Urbina. Instituto Geológico y Minero de España (1.986).

- Mecánica de rocas aplicada a la minería metálica subterránea. Instituto Tecnológico y Minero de España. Ministerio de Industria, comercio y turismo. Secretaría General de energía y recursos minerales (1.991).

- Ingeotúneles Volum 1,2, 3. Editor; Carlos López Jimeno. U.D. Proyectos ETSI Minas, UPM (1.998 a 2.000).

- Manual de túneles y obras subterráneas. Editor; Carlos López Jimeno. U.D. Proyectos ETSI Minas, UPM (2.011).

10. Evaluación

Consideraciones generales.

La evaluación pretende de forma general medir el grado de adquisición de las competencias propias de la asignatura, las cuales aparecen reflejadas en el apartado 6.

La asignatura es impartida al 50% por Luis Santiago Sánchez y Arturo Farfán, evaluada por tanto independientemente por ambos profesores.

Criterios de evaluación.

Para aprobar la asignatura, hay que aprobar por separado CADA UNA DE LAS PARTES IMPARTIDAS POR LOS DOS PROFESORES, haciendo la media, al 50%, de ambas notas.

La parte impartida por el Profesor D. Luis Santiago Sánchez Pérez, 50% de la asignatura; la evaluación valorará la adquisición de competencias de carácter teórico, junto a las adquiridas durante las prácticas de campo, que se comprobará mediante pruebas escritas, EXAMEN PARCIALES y/o FINAL.

En lo que respecta a la parte impartida por el profesor D. Arturo Farfán Martín, 50 % de la asignatura, las actividades de evaluación serán prácticas de laboratorio y realización de pruebas prácticas a lo largo del curso o examen escrito final. Los alumnos que así lo deseen podrán ser evaluados de esta parte práctica por los distintos trabajos realizados en el curso y evitar hacer las pruebas prácticas correspondientes a los distintos temas en la prueba escrita final. Dicha prueba escrita final versará sobre conceptos teóricos-prácticos. Los alumnos  podrán realizar opcionalmente las pruebas prácticas, de la prueba escrita final (evaluándose así si esa es su decisión en lugar de las prácticas realizadas durante el curso), pero obligatoriamente deberán realizar la prueba escrita de los contenidos teóricos.

Instrumentos de evaluación.

PARTE DEL PROFESOR D. LUIS SANTIAGO SÁNCHEZ PÉREZ:

Participación activa y atención en clase.

Examen Parcial y/o Examen Final: Constarán de varias cuestiones teóricas de tipo conceptual y práctico, no de memorización, sino de desarrollar según los criterios desarrollados y aprendidos. Se valorará la corrección y rigor en las respuestas, criterios claros en la exposición.

PARTE DEL PROFESOR D. ARTURO FARFÁN MARTÍN.

Participación activa y atención en clase.

Resolución de problemas y cuestionarios: se valorará la correcta resolución de los mismos y el grado de comprensión de los conceptos teóricos utilizados en dicha resolución.

Se valorará la actitud del alumno en el laboratorio y Aulas de Informática y la corrección y rigor de los informes elaborados.

Exámenes escritos: Constarán de varias cuestiones teóricas de tipo conceptual (no de memorización), ejercicios numéricos y problemas con un nivel de dificultad similar al de los realizados en clase. Se valorará la corrección y rigor en las respuestas.

Recomendaciones para la evaluación.

PARTE DEL PROFESOR D. LUIS SANTIAGO SÁNCHEZ PÉREZ:

Será examinada en dos parciales, el PRIMER PARCIAL será fijado según avance la asignatura, si éste se aprueba, solo se examina de la parte restante en el SEGUNDO PARCIAL, a realizar el día fijado para el EXAMEN FINAL.

Aquellos alumnos que no se presenten al PRIMER PARCIAL o no lo aprueben, se examinarán de toda la asignatura en el EXAMEN FINAL.    

PARTE DEL PROFESOR D. ARTURO FARFÁN MARTÍN.

En cuanto a la resolución de problemas, cuestionarios, prácticas de laboratorio y aulas de Informática , se recomienda trabajar sobre los mismos durante el curso, solicitando tutorías para aclarar todos los conceptos con temporalidad adecuada.

Exámenes escritos, se necesitará haber adquirido los conceptos generales de la parte teórica y prácticas.

11. Organización docente semanal