Aprobado: Fecha:
Consejo Técnico de la Facultad 25 de febrero, 17 de marzo y 16 de junio de 2005 Consejo Académico del Área de las Ciencias 12 de agosto de 2005
Físico Matemáticas y de las Ingenierías PROGRAMA DE ESTUDIO
EXPLOTACIÓN DE MINAS A CIELO ABIERTO 1872 8° 09
Asignatura Clave Semestre Créditos
Ingeniería en Ciencias de la Tierra Explotación de Minas y Metalurgia Ingeniería de Minas y Metalurgia
División Departamento Carrera(s) en que se imparte
Asignatura: Horas: Total (horas):
Obligatoria X Teóricas 4.5 Semana 4.5
Optativa Prácticas 0.0 16 Semanas 72.0
Modalidad: Curso
Seriación obligatoria antecedente: Ninguna
Seriación obligatoria consecuente: Ninguna
Objetivo(s) del curso:
Que el alumno conozca los métodos de explotación a cielo abierto, para yacimientos de minerales metálicos, minerales no metálicos, depósitos de carbón y placeres. Que comprenda y aplique los criterios básicos para el diseño y operación de la mina, así como para la selección de equipo. Que identifique y evalúe los factores económicos relacionados con las operaciones a cielo abierto.
Temario
NÚM. NOMBRE HORAS
1. Clasificación de los métodos de explotación superficiales 4.5
2. Obras generales para la explotación superficial 6.0
3. Criterios de diseño y operación de tajos 15.0
4. Barrenación y voladuras 12.0
5. Ciclos de trabajo y selección de equipo 15.0
6. Explotación de minas de carbón 10.5
7. Explotación de canteras y bloques dimensionables 4.5
8. Otros métodos 4.5
1 Clasificación de los métodos de explotación superficiales
Objetivo: Que el alumno conozca los diferentes métodos de explotación a cielo abierto y su aplicación de acuerdo con las características particulares de los depósitos minerales.
Contenido:
1.1 Explotación a tajo abierto
1.2 Explotación por franjas
1.3 Minería de contorno
1.4 Explotación de canteras
1.5 Explotación de bloques dimensionables
1.6 Explotación de placeres
1.7 Explotación por dragado
1.8 Explotación con monitores hidráulicos
2 Obras generales para la explotación superficial
Objetivo: Que el alumno conozca las obras necesarias para la explotación superficial de un depósito, de acuerdo con el método que se aplique. Que conozca los principales factores de diseño para estas obras y comprenda cómo éstas se relacionan con el desempeño de las operaciones en la mina.
Contenido: 2.1 Diseño de caminos 2.1.1 Caminos de acceso 2.1.2 Caminos de acarreo 2.1.3 Pendientes 2.1.4 Medidas de seguridad 2.2 Diseño de bancos
3 Criterios de diseño y operación de tajos
Objetivo: Que el alumno conozca y comprenda los principales factores para el diseño de una mina a cielo abierto (de minerales metálicos y no metálicos). Que analice dichos factores y comprenda su relación con la operación de la mina.
Contenido:
3.1 Diseño de taludes
3.2 Análisis de estabilidad de taludes
3.3 Taludes de trabajo y tamaño del banco
3.4 Relación de descapote y punto de equilibrio
3.5 Límite final del tajo
3.6 Técnicas para diseñar el cono del tajo
3.6.1 Técnica manual
3.6.2 Técnica computarizada
3.6.3 Técnica combinada
4 Barrenación y voladuras
Objetivo: Que el alumno conozca y analice los criterios de la barrenación en los métodos de explotación superficiales. Que comprenda la función de una plantilla de barrenación y aplique los criterios fundamentales para su diseño. Que conozca los diferentes tipos de explosivos, sus características y su aplicación en las voladuras a cielo abierto. Que realice la estimación de costos por el uso de explosivos.
Contenido:
4.1 Criterios de barrenación
4.2 Trazo de plantillas de barrenación
4.3 Tipos de explosivos y artificios
4.4 Cargado de barrenos
4.5 Diseño de voladuras
4.6 Medición de parámetros
4.7 Uso de programas de diseño por computadora
5 Ciclos de trabajo y selección de equipo
Objetivo:Que el alumno conozca cómo se lleva a cabo una operación a cielo abierto y entienda los criterios que se aplican para el diseño de los ciclos de trabajo; que comprenda y aplique los criterios para la selección de equipo y que, con base en lo anterior, defina los factores operativos que se relacionan con la capacidad de producción. Que analice la determinación de los costos en una operación a cielo abierto.
Contenido:
5.1 Criterios para el establecimiento de un ciclo de trabajo.
5.1.1 Relación M3 banco vs. M3 suelto.
5.2 Rezagado y acarreo. 5.2.1 Pala-camión. 5.2.2 Cargador frontal-camión. 5.2.3 Otros sistemas. 5.3 Distancias de acarreo. 5.3.1 Acarreo de mineral. 5.3.2 Acarreo de estéril. 5.4 Tiempos. 5.5 Programas de producción. 5.6 Selección de equipos. 5.6.1 Perforadoras.
5.6.2 Palas o cargadores frontales.
5.6.3 Camiones.
5.6.4 Bandas u otros sistemas.
5.6.5 Equipo auxiliar.
6 Explotación de minas de carbón
Objetivo: Que el alumno conozca los métodos de explotación superficiales para los depósitos de carbón y que comprenda los criterios para el diseño de las operaciones. Que conozca los diversos equipos que se utilizan en la explotación del carbón y los criterios para su selección. Que aplique los criterios de diseño de plantillas de barrenación en depósitos de carbón y conozca el tipo de explosivos que se utiliza.
Contenido:
6.1 Métodos de explotación por franjas.
6.2 Equipo de descapote, de producción y de transporte.
6.3 Minería de contorno.
6.4 Plantillas de perforación, voladura del encape y del mineral.
6.5 Uso de programas de diseño por computadora.
7 Explotación de canteras y bloques dimensionables
Objetivo: Que el alumno conozca los métodos y las operaciones para la explotación de canteras y bloques dimensionables.
Contenido:
7.1 Explotación de canteras.
7.2 Explotación de bloques dimensionables.
8 Otros métodos
Objetivo: Que el alumno conozca otros métodos de explotación superficial que son aplicados a placeres, depósitos poco consolidados o incluso depósitos de jales.
Contenido:
8.1 Explotación de placeres.
8.2 Explotación por dragado.
8.3 Explotación con monitores hidráulicos.
Bibliografía básica:
HUSTRULID, W., KUCHTA, M.
Open Pit Mine. Planning & Design. Volume 1 y 2 Fundamentals
Holanda
Society of Mining Engineers, 1981 KENNEDY, B.A. Surface Mining U.S.A. SME-AIME, 1990 Bibliografía complementaria:
BUSTILLO REVUELTA, M., RUÍZ SÁNCHEZ-PORRO, J.
Manual de Aplicaciones Informáticas en Minería
Madrid
U.D. Proyectos E.T.S.I. Minas – U.P.M., 2000
Autores Varios
Manual de Métodos y Equipo Caterpillar
12 edición U.S.A.
Caterpillar, 1981
BRAWNER, C.O.
Stability in Surface Mining
New York
Society of Mining Engineers of AIME, 1983 Vol. 3
CUMMINS, B. Arthur, GIVEN, A.I.
Mining Engineering Handbook
U.S.A. AIME, 1992 Vols. 1 y 2 Mudd Series
HARTMAN, H.L.
SME-Mining Engineering Handbook
2nd edtion U.S.A.
SME-AIME, 1992
RAMANI, R.V.
Longwall-Shortwall Mining, State of the Art
U.S.A.
STEFANKO, R.
Coal Mining Technology. (Theory and Praxis)
U.S.A.
Society of Mining Engineers of AIME
WOODDRUFF, D.S.
Methods of Working Coal and Metal Mines
U.S.A.
Pergamon, 1964 Vol. 3
Sugerencias didácticas:
Exposición oral X Lecturas obligatorias X
Exposición audiovisual X Trabajos de investigación X
Ejercicios dentro de clase X Prácticas de taller o laboratorio X
Ejercicios fuera del aula X Prácticas de campo
Seminarios Otras: Uso de paquetes de cómputo X
Forma de evaluar:
Exámenes parciales X Participación en clase X
Exámenes finales X Asistencias a prácticas X
Trabajos y tareas fuera del aula X Otras: Ejercicios y prácticas en clase X
Perfil profesiográfico de quienes pueden impartir la asignatura
Ing. de Minas y Metalurgista o carrera afín. Deseable haber realizado estudios de posgrado o el equivalente de experiencia profesional en el área de su especialidad, contar con experiencia docente o haber participado en los programas de formación docente de la Facultad en la disciplina y en didáctica.