RESUMEN EJECUTIVOCONSIDERACIONES DE DISEÑO PIQUES. CIRCULARES Y RECTANGULARES. Sabemos que los piques son labores permanentes que sirven de comunicación entre la mina subterránea y la superficie exterior con el objetivo de subir o bajar al personal, material, equipos y el mineral. ¿QUÉ FACTORES NOS INDUCEN PARA PENSAR EN SU CONSTRUCCIÓN? 1. Necesidad de extracción de mineral. 2. Reducción de los costos de producción. 3. Profundización de los niveles de extracción. Una vez que ya se determino que es necesaria y viable la construcción de un pique cuales son las consideraciones para el diseño del pique. CONSIDERACIONES DE DISEÑO: 1. Análisis de costo en relación a otros piques. 2. El área debe ser favorable y suficientemente grande para la instalación de superficie. 3. La naturaleza del suelo debe ser adecuada para las cimentaciones, realizando para ello estudios de geología, hidrogeología, geotecnia y geomecanica que nos indique la calidad del macizo rocoso en el área destinado para el pique. 4. La mina debe tener buenas vías de acceso y espacio libre para favorecer el trabajo. FORMAS DE LA SECCION TRANSVERSAL DE UN PIQUE Los piques de minas por lo general son de forma rectangular y circulas, pero hay piques elípticos que son raros. ¿QUÉ CRITERIOS USO PARA ELEGIR ENTRE UN PIQUE CIRCULAR Y RECTANGULAR? 1. La calidad del macizo rocoso. 2. El tiempo de servicio y el destino final del pique. 3. El material de fortificación a ser usado. Sección Rectangular Es la forma más empleada sin embargo ofrece las siguientes desventajas: 1. Dificultad en la formación del ángulo recto. 3. los marcos de madera o de acero pueden funcionar al mismo tiempo. En cambio los circulares se profundizan con equipos de perforación de fase mediana y el trabajo es bastante considerable porque hay que poner diferentes instrumentos para instalarlo. En el caso de la estructura de acero. Además los piques circulares poseen un menor coeficiente de resistencia aerodinámica. Originalmente se pensaba que los piques rectangulares eran más barata. Estudios de comparación de costos entre un pique ci rcular y rectangular arrojan que el pique circular es 10% más económico. Los trabajadores no están especializados en instalar estos equipos. ya que esta. Posibilidad de una deformación significativa de las fortificaciones en caso de rocas débiles e inestables. ya no es necesario el mantenimiento que exige en las construcciones de madera. se puede avanzar la construcción 2 metros al día. además que tiene un 10% más de producción. Entonces tratar de ahorrar tiempo es una manera de evitar accidentes en el desarrollo del pique. Ahora debido a que los tonelajes de las minas están aumentando se necesitan piques más grandes y en ese caso sería mejor los piques circulares. Como sabemos cuándo más tiempo tome el proyecto es más probable que haya accidentes.2. En resumen ¿Por qué es una buena opción un pique circular? Porque es un método de profundización de menos costo y mayor efectividad. pero se da muy poca atención al alineamiento. es costoso pero una vez que está ins talado. Esto justifica los costos de instalación e infraestructura del equipo de pro fundización del pique. DISEÑO DE PIQUES En un pique rectangular. En cambio los rectangulares se detendrán el algún punto a diferencia del circular que seguirá a una misma tasa de avance. debido a que la fortificación va a resistir mejor la presión causada por la roca circundante. se distribuye más uniformemente. . Mala distribución de esfuerzos alrededor de la excavación. Sección Circular La sección circular garantiza una mayor estabilidad. Las consideraciones para el diseño del pique (aspectos geológicos. geomecanicos. pasar de un sistema de rampa al de piques. hidrogeológicos.Conclusiones Ya sabemos los ítems que tenemos que tomar en cuenta para optar por un sistema de piques. geotecnia. Del lugar donde se va ejecutar el pique) La tendencia en la elección de la sección transversal del pique es la circular .Porque es un método de profundización de menos costo y mayor efectividad . . La asesoría externa de de grupos especializados es muy importante.Recomendaciones Las consideraciones para el diseño de piques se realiza en la fase de ingeniería conceptual. a mi parecer mientras más parámetros se defina para el diseño de un pique en una mina será mejor ya que así se preverá más puntos. . Análisis de costos en relación a otros piques. por lo general son de forma rectangular y circular. FORMAS DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DE UN PIQUE: Los piques de mina. material. La naturaleza del suelo debe ser adecuada para las cimentaciones. Necesidades de extracción de mineral 2. FACTORES PARA SU CONSTRUCCIÓN: 1. realizando para ello estudios de geotecnia conducentes a la clasificación del macizo en el área destinada para el diseño del pique. son menos frecuentes y muy raramente los de sección elíptica o curvilíneas. debe tener buenas vías de acceso y espacio libre para favorecer el trabajo. 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. El material de fortificación a ser utilizado. es necesario tener en cuenta lo siguiente: 1. La calidad del macizo rocoso. El área debe ser favorable y suficientemente grande para las instalaciones de superficie. equipos y el mineral. puede ser de madera o de acero. 2. la construcción del pique se puede practicar con un equipo raise borer. Reducción de los costos de producción 3. 4. 3. 3. CONSIDERACIONES DE DISEÑO: 1. 2. En todos los casos el t erreno debe ser competente y debe ser una zona donde no exista agua de filtración.MARCO TEORICO DEFINICIÓN DE PIQUES: Los piques son labores verticales que sirven de comunicación entre la mina subterránea y la superficie exterior con la finalidad de subir o bajar al personal. Para elegir la forma de la sección transversal. La mina. ESTRUCTURA DE UN PIQUE La estructura de un Pique. Profundización de los niveles de extracción . si se contara con un nivel inferior. En otros casos. Sección Rectangular . El tiempo de servicio y el destino final del pozo. Mala distribución d e esfuerzos alrededor de la excavación. Dificultad en la formación del ángulo recto. debido a que la fortificación va a resistir mejor la presión causada por la roca circundante. . 3. 2. se distribuye más uniformemente. ya que esta.Es la forma más empleada sin embargo ofrece las siguientes desventajas: 1. Además los piques circulares poseen un menor coeficiente de resistencia aerodinámica. Posibilidad de una deformación significativa de las fortificaciones en caso de rocas débiles e inestables. 3: de tuberías y cables Sección Circular La sección circular garantiza una mayor estabilidad. Forma Rectangular de la Sección Transversal de un Pique Compartimientos: 1: de ascenso. 2: de escalera. ya que siempre existirá una cara libre en cada posición descendente . como para que el tiempo que exige realizar un corte completo. cuya altura de paso dependerá del diámetro del pozo y el tipo de terreno a fragmentar. 2: de escalera. Es factor importante. con martillos neumáticos. 3: de tuberías y cables DETERMINACIÓN DE DIMENSIONES DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DE UN PIQUE: 1. la Productividad dela mina. de ser el caso. Dentro de cada corte se vuela una sección del espiral con un ángulo lo suficientemente grande. Método de banqueo 2. Método en espiral 3. 2. donde la perforación suele ser manual. Método de Espiral: Consiste en excavar el fondo del pozo en forma de un espiral. Las dimensiones de la sección de los piques se pueden determinar a partir de la ubicación de los compartimientos. Dependen de la capacidad de la carga y de la profundización de los trabajos de extracción.Forma Circular de la Sección Transversal de un Pique Compartimientos: 1: de ascenso. El método es en gradines rectos o pequeños bancos. coincida con un múltiplo entero del tiempo de trabajo disponible. PERFORACIÓN Y VOLADURA EN PIQUES MINEROS Los métodos de ejecución de pozos y piques pueden dividirse en tres: 1. teniendo en cuenta los espacios a dejar entre dichos compartimientos y entre la fortificación. . Métodos de sección completa Método de Banqueo: Este método es adecuado para pozos de sección rectangular o cuadrada Consiste en perforar en cada avance la mitad del piso Primero el que se encuentra a una mayor altura. Los taladros en cada radio se perforan paralelos y con la misma longitud. dejando al otra mitad como cara libre o para el bombeo de agua. 3. Los cueles en V se aplican a los pozos con sección rectangular. 2. 3. Los tipos de voladura empleados son: con cuele en V . No se requiere perforistas de gran experiencia. . Método de Sección Completa Los métodos de sección completa se utilizan con mucha frecuencia en la excavación de pozos y piques tanto de sección rectangular como circular.Ventajas del Método Espiral: 1. Los cueles cónicos son los más empleados en los pozos y piques circulares debido a que se puede mecanizar la perforación de los taladros y por otro lado el menor consumo de explosivos con respecto al cuele de taladros paralelos. Son sencillos los esquemas de perforación y voladura. presentando ventaja adicional de una mayor sencillez en la perforación. cónico. El ángulo de inclinación de los taladros deben estar entre 50° y 75° y deben estar en la dirección de las discontinuidades a fin de aprovecharlas en el arranque. En forma similar a lo que sucede en túneles y galerías es necesario crear inicialmente una cara libre. Alto rendimiento y bajo costo. El cuele de taladros paralelos trabaja de forma semejante a como lo hacen en las galerías o túneles. paralelo y con barreno de expansión. Fase 4: ingeniería básica y de detalle e ingeniería de profundización. profundización de los niveles de extracción.EXPERIENCIAS EN EL PERÚ. mina. geomecanica. -Planificación: 1. y proyectos. Fase 2: ingeniería conceptual y planeamiento de la ejecución del proyecto. 3. -Ingeniería: 1. profundización o ampliación de sus otros piques. PIQUE JACOB TIMMERS Se piensa en el proyecto pique Jacob timmers ante la necesidad de extracción de mineral. timmers. reducción de los costos de producción. -Cronograma del proyecto de construcción del pique Jacob timmers -Presupuesto del proyecto -Participación de firmas especializadas -Con que contamos ( EPCM) En la primera fase el área multidisciplinario de la propia empresa (EACH) encargada del planeamiento. geología e hidrogeología. nuevo pique. Identifica las necesidades. El equipo multidisciplinario considera para la selección de su alternativa el planeamiento de la mina. evalúa las alternativas (continuar la profundización de la rampa. 2. En esta fase los parámetros de diseño que se utilizaron fueron: . Fase 1: ideas preliminares y estudio de factibilidad. la mina. Ante esto la empresa realiza un planeamiento integral para la ejecución del proyecto pique j. Al seleccionar su alternativa determina la inversión requerida y un estudio de factibilidad (si es justificable). oportunidades de inversión. Fase 3: compra de los equipos principales. Desarrollo de la ingeniería conceptual: se definieron casi 200 parámetros y criterios generales de diseño para el cálculo y selección adecuada de equipos y componentes: incidencia en la infraestructura y sistemas operativos. El resultado de esto es la elaboración de planos y cálculos específicos. grado o nivel de automatización del proyecto.En la segunda etapa de planificación fase 2: ingeniería conceptual. . monto de inversión. Se realiza la compra de equipos principales para el izaje y servicio. las alternativas posibles de excavación del pique. hidrogeológicos. geomecanicos y una evaluación energética y de servic ios ausiliares. planos conceptuales de los componentes del proyecto. compra de equipos principales y planeamiento de la ejecu ción del proyecto.con asesoría externa. En la fase de ingeniería básica y de detalle se realizan los estudios de suelo. performance de los equipos de izaje y de servicios. se desarrolla el planeamiento de ejecución del proyecto con asesoría externa. Finalmente la fase de cronograma de construcción del pique. . timmers .Etapa de desarrollo del pique j. . Revista de seguridad minera (ISEM) PDF 1.BIBLIOGRAFÍA Libro 1. Luis Alfredo Martínez) publicación numero 55 mayo del 2007 . Planeamiento integral para la ejecución del proyecto pique J. Capacitación para trabajadores mineros cerro rico base rey (Sistema de izaje en minería subterránea piques y winches año 2006) 2. Timmers marzo 2011 (Ernesto Zelaya.