63959289 Explotacion de Canteras Alan Felipe Gomez Reyes

Explotacin de canteras y

bloques dimensionables

Presentado por:

Alan Felipe Gmez ReyesExplotacin de minas a cielo abierto

Universidad Nacional Autnoma de Mxico

El hombre, desde sus mismos orgenes ha tenido lanecesidad de satisfacer sus necesidades mselementales y primigenias: alimentacin y vivienda,de esta manera se ve forzado a emplear loselementos que le eran suministrados por la MadreNaturaleza, comenzando as la actividad mspretrita en la historia del hombre, la minera.

A MANERA DE INTRODUCCIN

La minera de las rocas y minerales industriales es la ms primitiva enla historia de la Humanidad y, adems, la de mayor futuro. Desde lashachas de slex hasta los revestimientos cermicos de las navesespaciales han pasado ms de 400,000 aos y durante todo estetiempo el hombre ha venido utilizando las rocas y mineralesindustriales.

Constantemente, y sin darnos cuenta, estamos rodeados de artilugioselaborados gracias a estos recursos naturales. Por ejemplo, un edificioest construido gracias al cemento, yesos, ladrillos, rocasornamentales, pinturas, vidrio, tuberas de plstico o fibrocemento, esdecir, prcticamente el 95 % de los edificios estn construidos conminerales industriales.


En la escritura, las minas empleadas para tal fin son de grafito, y el papel posiblemente tenga un 60% de caoln y otras cargas minerales.

En la alimentacin se ingieren minerales industriales contenidos en los alimentos como cargas minerales, por ejemplo fosfatos en el foie-gras , en el caso de las bebidas el yeso es utilizado desde hace muchos aos para quitar acidez al vino, siendo posible encontrar en este cargas de

attapulgita y de sepiolita, la caliza se encuentra presente en los procesos de elaboracin del azcar, en medicina es posible encontrar

sales de magnesio, en la industria cosmtica sobresale el talco, el sulfato sdico, las arcillas etc.


Lo anterior son solo ejemplos de innumerables aplicaciones de los productos obtenidos por la

explotacin de canteras.

Pero, qu es una Cantera?


En la jerga minera, al abordar la explotacin de canteras se hace una inmediata asociacin a la

extraccin de materiales y agregados destinados a la construccin de obra civil, y si bien esta asociacin

es correcta, resulta importante hacer mayores precisiones sobre la definicin de cantera para

evitar confusiones, derivadas estas de una ambigedad en el uso del trmino.

DEFINICIN DE CANTERA

De manera tradicional, una cantera es una obra de explotacin a cielo abierto, de la cual se extraen rocas industriales, ornamentales o

agregados ptreos, tenindose la particularidad que la obra se encuentra sobre el nivel topogrfico natural, donde el material a minar aflora, o

existiendo en algunos casos una capa vegetal de encape que deber ser removida para efectuar la explotacin;

llevndose esta por bancos descendentes hasta el lmite inferior del yacimiento; de lo anterior se desprende la diferencia con un tajo abierto,

en el cual el mineral a explotar se encuentra por debajo del nivel topogrfico natural de la zona, varios metros bajo tierra, pero lo suficientemente cercano a la superficie para poder ser minado

rentablemente por un sistema a cielo abierto.

Las principales rocas obtenidas en las canteras son: mrmoles, granitos, calizas y pizarras.

DEFINICIN TRADICIONAL

El trmino tradicional de cantera engloba a aquellasexplotaciones superficiales que:

Tienen generalmente un tamao pequeo, una tecnificacinescasa y bajas producciones.

Cuentan con uno o dos bancos, o bien constan de un nicobanco de gran altura.

Se encuentran cercanas a vas de comunicacin, y cercanasa poblaciones.

Suministran materiales a un mercado local.


Son explotaciones que pueden satisfacer las necesidadeslocales de materiales de construccin sin mayorescomplicaciones, como lo prueba el hecho que para larealizacin de cualquier proyecto nuevo, como puede ser laconstruccin de una nueva carretera, va de ferrocarril,puerto, etc., se localiza y apertura una nueva cantera en lascercanas de la obra en construccin (tambin llamadabanco de prstamo en el mbito de la obra civil) con el finde suministrar el material necesario para la obra.


Una definicin ms incluyente y actual no solo considera a las canteras como obras de explotacin que se encuentran por

encima del nivel topogrfico natural, si no que abarca a aquellas obras en las que el material se encuentra por debajo

de este nivel natural,

diferencindose de los grandes tajos de extraccin de minerales metlicos precisamente en el tipo de mineral extrado, pues como se mencionaba al inicio, en las canteras se extraen

tres tipos de rocas claramente definidas

DEFINICIN ACTUAL

Canteras

Rocas industriales

Bloques dimensionables

(Rocas ornamentales)

Agregados ptreos

DEFINICIN ACTUAL

Adems de existir otras claras diferencias como son el tamao ms reducido de las explotaciones, las

menores inversiones iniciales y el menor riesgo, al margen del carcter todava reducido a mbitos

locales de los mercados de este tipo de productos, a pesar de su carcter creciente regional e

internacional

DEFINICIN ACTUAL

En nuestro pas tambin se conoce como cantera un tipo especfico de piedra caliza caracterstica de la mayor parte del pas.

Este tipo de piedra fue empleada en la escultura y la arquitectura regional, desde la poca prehispnica y durante el perodo colonial,

principalmente.

El estado de Oaxaca es famoso por su arquitectura barroca de cantera verde. La cantera rosa es tpica de los edificios histricos de San Luis Potos, Morelia y Zacatecas y algunos municipios como San Miguel el

Alto, Jalisco.

Otros tipos de cantera tambin se encuentran en los principales monumentos de la ciudad de Guadalajara. En la actualidad es muy utilizada en la construccin como recubrimiento y manufactura de

elementos decorativos tales como fuentes, chimeneas, columnas etc.

DEFINICIN ACTUAL

En consonancia con lo que se ha comentado anteriormente, y haciendo una clasificacin muy elemental del conjunto de

explotaciones de cantera, esta permitira distinguir:

De agregados ptreos para la construccin, ejemplo: arenas silceas, arenisca, basalto, caliza, doloma, arcillas, puzolana,

prfido, yeso etc.

De rocas industriales, ejemplos: Slice, diatomita, bentonita, zeolitas, caoln, boratos, feldespatos, grnate etc.

De roca ornamental (rocas dimensionables) ; ejemplos: Mrmol, travertinos, granitos, nix, pizarras etc.

CLASIFICACIN DE LOS TIPOS DE EXPLOTACIN DE CANTERAS

Agregados ptreos

En el mbito de la industria de la construccin y de la obra civil se denomina comnmente agregado ptreo a una roca que, tras un proceso

de tratamiento industrial (trituracin y clasificacin por tamaos), se emplea en la industria de la construccin en mltiples aplicaciones, que van desde la elaboracin, junto con un material aglomerante (Cemento portland, cales, yesos, etc.), de concretos, morteros y aglomerados

asflticos, hasta la construccin de bases y sub-bases para carreteras, balastos para las vas de ferrocarril, o escolleras para la defensa y

construccin de puertos martimos.

Los agregados ptreos, tal y como se han definido, constan de muy diversos tamaos que, en su uso normal, pueden estar comprendidos entre el polvo casi impalpable, de 60 micras de dimetro, y los fragmentos mayores, cuya dimensin mxima puede alcanzar varios metros.


En la mayor parte de las aplicaciones industriales, el empleo de los agregados se justifica en razn a su comportamiento

estable frente a la accin qumica a los agentes externos, as como a su resistencia mecnica frente a cargas y

vibraciones.

Al ser enormes volmenes los utilizados, el agregado ptreo es un material relativamente barato y abundante, precisando adems que los yacimientos estan cerca de los centros de

consumo.

A continuacin se presenta en la tabla siguiente las granulometras comunes de los agregados ptreos; en

general, se denominan finos todos los elementos de tamao inferior a 0.075 mm.


Nombre Intervalo (mm)

Morro 80-150

Grava gruesa 50 80

Grava media 40 60

Grava menuda 30 50

Gravilla 20 30

Garbancillo 5 - 20

Arena gruesa 2 5

Arena fina 0-05 2


Fuente: Urbina & Herbert (2002)

En Mxico, la separacin entre gravas y arenas segn la NMX-C-111es la siguiente:Material mayor a 4.75 mm es gravaMaterial menor a 4.75 mm es arena


Al utilizarse en la construccin, (viviendas, hospitales, escuelas, centros comerciales, etc.) y en las obras de

infraestructura (carreteras, vas de ferrocarril, puertos, embalses, aeropuertos, etc.)los agregados constituyen un buen ndice de la actividad econmica de un pas en un

momento determinado, de lo anterior se desprende el hecho de que la produccin de agregados para obras civiles sea una de las mayores industrias del mundo, para ejemplificar esta

importancia se tienen los siguientes datos ilustrativos.

Se necesitan aproximadamente unas 5 000 toneladas de roca triturada y clasificada para construir un kilmetro de va doble de FF.CC. y unas 12 000

toneladas para un kilometro de carretera normal y unas 18 000 toneladas en caso de autopista y ms

de un milln de toneladas para una presa de agua de importancia mediana.


ALGUNOS USOS DE LOS AGREGADOS PTREOS

Balastos en vas frreas Escolleras

Los minerales industriales pueden considerarse todas las rocas y minerales, predominantemente no metlicos, que por sus propiedades fsicas o qumicas, y no por la energa generada (carbn mineral, uranio) o por los metales extrados (oro,

cobre, plata, zinc) pueden ser utilizados en procesos industriales, de manera general con mltiples funciones,

como materia prima, componente especial de una formulacin o aditivo, directamente despus de ser extrado

o despus de un tratamiento.

Por tanto, abarcan una serie de sustancias de caractersticas muy diferentes y de aplicaciones variadas.

ROCAS INDUSTRIALES

Es un sector en plena expansin, ya que cada vez se van encontrando ms aplicaciones para estos minerales.

La minera de las rocas y minerales industriales es la ms primitiva en la historia de la Humanidad

Estn desplazando a los elaborados metlicos, ejemplo hace unos aos las tuberas de los desages de las casas eran de plomo o cobre, actualmente son de plstico, que lleva entre

un 40 a un 80 % de cargas minerales (caoln, carbonatos, trona)

ROCAS INDUSTRIALES

CARACTERSTICAS Y PROPIEDADES

La gran variedad de minerales industriales existente en el mercado hace quesus propiedades y caractersticas sean, asimismo, muy variadas.De las propiedades se pueden destacar las siguientes:

Absorbentes: arcillas, caolines y diatomitas.

Refractarias: alumina, arcillas refractarias.

Tixotrpicas: caolines, arcillas especiales y talco.

Soporte inerte de productos: sulfato sdico y bentonitas.

pticas: slice, wollastonita y circonio.

Fundentes: feldespatos, boratos y litio.

Blancura: titanio, caolines y carbonatos clcicos.

Dureza: cuarzo, diamantes e ilmenitas.

Colorantes: xidos de hierro, xidos de titanio y cobre.

Abrasivas: diamantes, corindn y cuarzo.

Cermicas: caolines, arcillas y circonio.

Farmacuticas: litio, magnesio, caolines y arcillas.

Elctricas: conductores, aislantes, cuarzo, micas, etc.

Agrcolas y alimenticias: fosfatos, nitratos y turba.

Mecnicas (dureza y tenacidad): diamantes y corindn.

CARACTERSTICAS Y PROPIEDADES

ROCAS ORNAMENTALES

Se consideran rocas ornamentales, tambin llamadas piedras naturales,

aquellas rocas que, tras un proceso de elaboracin, son aptas para ser

utilizadas como materiales nobles de construccin, elementos de

ornamentacin, arte funerario o escultrico y objetos artsticos variados,

conservando ntegramente su composicin, textura y caractersticas

fsico qumicas. Su inters econmico y comercial reside en

caractersticas tan variadas como atractivo visual, propiedades

mecnicas y la susceptibilidad al pulido.

ROCAS ORNAMENTALES

La terminologa utilizada en el mercado de la roca ornamental pierde su

rigor geolgico y petrogrfico, simplificando sus denominaciones segn tres

grupos genricos en:

Granitos,

Mrmoles,

Pizarras,

lo anterior es importante hacer notar, pues de esta manera se evitan

complicaciones en la terminologa como se mencionara ms adelante.

ROCAS ORNAMENTALES

Granito.- Se entiende por granito ornamental el conjunto de rocas gneas

compuestas por diversos minerales que se explotan en forma de bloques

de naturaleza coherente y se utilizan en la construccin para decoracin

es decir, aprovechan sus cualidades estticas, una vez elaboradas, con

procedimiento tales como aserrado, pulido, tallado, esculpido, etc.

Esta denominacin incluye, adems del granito propiamente dicho en sus

distintas variedades, pegmatitas, granodioritas, monzonitas, tonalitas,

dioritas y gneises entre otras.

ROCAS ORNAMENTALES

Granito

El granito, la ms comn de todas las rocas gneas intrusivas, est formado por feldespato, cuarzo y

mica (en este caso biotita).

ROCAS ORNAMENTALES

Mrmoles.- El mrmol una variedad cristalina y compacta de calizametamrfica, que puede pulirse hasta obtener un gran brillo y se empleasobre todo en la construccin y como material escultrico.Comercialmente, el trmino se ampla para incluir cualquier rocacompuesta de carbonato de calcio que pueda pulirse, e incluye algunascalizas comunes; tambin incluye, en trminos genricos, rocas como elalabastro y la serpentina

La superficie del mrmol se deshace con facilidad si se expone a unaatmsfera hmeda y cida, pero es duradero en ambientes secos si se leprotege de la lluvia. El mrmol ms puro es el mrmol estatuario, que esblanco con una estructura cristalina visible. El brillo caracterstico deeste tipo de mrmol se debe al efecto que produce la luz al penetrarlevemente en la roca antes de ser reflejada por las superficies de loscristales internos.

ROCAS ORNAMENTALES

La variedad ms famosa de este mrmol procede de las canteras del monte

Pentelikon, en tica, que fue el utilizado por los grandes escultores de la antigua

Grecia, incluidos Fidias y Praxteles. La coleccin Elgin est compuesta de mrmol

de Pentelikon. El mrmol de Paros, utilizado tambin por los escultores y

arquitectos de la Grecia antigua, era extrado fundamentalmente de las canteras

del monte Parpessa, en la isla griega de Paros. El mrmol de Carrara, que abunda

en los Alpes italianos y se extrae en la regin de Carrara, Massa y Serravezza, fue

utilizado en Roma con fines arquitectnicos en tiempos de Augusto, el primer

emperador, aunque las variedades ms finas de mrmol escultrico fueron

descubiertas ms adelante. Los mejores trabajos de Miguel ngel son de este tipo

de mrmol; es muy utilizado por los escultores contemporneos.

ROCAS ORNAMENTALES

La coleccin Elgin o Elgin Marbles adopt el nombre del diplomtico britnico Thomas Bruce, sptimo conde de Elgin, que adquiri estas esculturas en Atenas y las traslad a Londres en 1806. Las piezas

principales proceden del Partenn y fueron realizadas por el maestro del siglo V a.C. Fidias. Actualmente se encuentran en el Museo Britnico de Londres.

ROCAS ORNAMENTALES

Pizarras.- Rocas cuyas principales caras estn conformadas por la

propia esquistosidad de este tipo de materiales.

Las pizarras son rocas metamrficas de grano fino (cristales de mica)

que presentan una exfoliacin caracterstica, debida a la orientacin

planar de sus minerales principales, que constituyen la esquistosidad.

Los componentes mineralgicos principales de esta roca son la sericita,

cuarzo y minerales del grupo de la clorita, como minerales secundarios

pueden contener carbonatos, xidos y sulfuros metlicos, minerales

arcillosos y otros.

Edificios construidos con pizarra. Es la caracterstica

principal de la arquitectura negra. (Espaa)

EXPLOTACIN DE CANTERAS

Para una eficiente explotacin de los diferentes tipos de canteras, esta

debe llevarse bajo una planeacin detallada, que contemple los aspectos

ms importantes referentes tanto a la explotacin en si, como aspectos

derivados de ella, como pueden ser aspectos sociales, que dado la

cercana de las canteras con ncleos poblacionales es probable que se

susciten molestias a los pobladores; a continuacin se enuncian y

describen los puntos ms representativos

CARACTERSTICAS INTRNSECAS DEL YACIMIENTO

Naturaleza del afloramiento, estructura del mismo en relacin con la

topografa del terreno.

Nivel fretico regional.

Estado tensional y distribucin de diaclasas y fracturas en el macizo

rocoso.

Composicin mineralgica, grado de alteracin de los minerales,

estabilidad qumica, partculas friables, minerales oxidables etc.

Propiedades fsicas de la roca: dureza, modulo elstico, resistencia a

la compresin, dilatacin trmica etc.

CARACTERSTICAS EXTRNSECAS DEL YACIMIENTO

Situacin respecto del mercado local

Demanda

Impacto ambiental en la zona de explotacin

Caractersticas climticas de la zona donde se ubica la

obra de explotacin.

MORFOLOGIAS DE LAS EXPLOTACIONES

Son distinguibles tres tipos de morfologas de las explotaciones de cantera de agregados y rocas industriales para la construccin.

Morfologa de las explotaciones

Canteras en Laderas

SupercanterasCanteras en

terrenos horizontales

CANTERAS EN LADERA

Este tipo de explotaciones son las ms numerosas, existiendo la tendencia

de manejar un nico banco, cuya altura es cercana a los 20 metros, u

ocasionalmente dos bancos, en este tipo de canteras, el yacimiento aflora

por encima del nivel topogrfico natural, inicindose la explotacin con la

apertura de una frente de ataque en una seccin lateral del afloramiento,

para posteriormente llevar la explotacin de minado con bancos

descendentes hasta el lmite inferior del depsito o hasta que la operacin

ya no resulte rentable.

Cantera Sant Antoni de Portmany, Ibiza

Cantera Antequera (TyCASA) Sta Maria El Tule Oaxaca

CANTERAS EN LADERA

El acarreo se efecta de manera descendente y por lo tanto afavor de la pendiente, lo que reduce el desgaste prematuro en losmotores de los camiones empleados para tal fin, puesto que laplanta de trituracin se encuentra en un nivel inferior al de losbancos de trabajo.

Los bancos tienden a ser verticales, con ngulos de trabajocercanos a la vertical, repitindose el mismo caso para lapendiente final del los mismos, por lo anterior la roca debe estarcementada a lo largo de cualquier fractura o junta para queproduzca una resistencia cohesiva relativamente alta.

Una caracterstica significativa es el hecho de la ausenciade encape, y de existir es solo una capa vegetal fcilmenteremovible, lo que evita la necesidad de terreros, pues elmaterial de encape es mnimo, adems que el materialminado y clasificado se comercializa en su totalidad.

Es comn observar este tipo de canteras en las cercanasde obras de construccin (banco de prstamo) o a lo largodel paisaje mexicano.

CANTERAS EN LADERA

CANTERAS EN TERRENOS HORIZONTALES

Las operaciones de explotacin se inician en forma de trinchera o en

rampa descendente, hasta alcanzar la profundidad del primer nivel,

ensanchndose a continuacin el hueco creado, para posteriormente

comenzar una explotacin por bancos descendentes, en este tipo de

canteras se tiene el inconveniente de la necesidad de efectuar el

transporte de materiales en contrapendiente, con un desgaste mayor

en los motores respecto a las canteras en ladera, aunque existe la

posibilidad de que, una vez avanzado el minado lo suficiente, instalar

la planta de trituracin dentro de la cantera, en general se mina

practicamente de la misma manera que los tajos abiertos.

En este tipo de explotacin de cantera, el yacimiento se encuentra

cercano a la superficie, hacindose necesario la remocin del encape, el

cual generalmente es de unos cuantos metros, pero tambin es posible

encontrar encapes hasta de 30 metros (San Vicente Chicoloapan,

Edomex.)

CANTERAS EN TERRENOS HORIZONTALES

Cantera en terreno horizontal

Hotel construido en antigua cantera

Sonjiang, China

SUPERCANTERAS (Superquarries)

Son explotaciones que operan en grandes yacimientos, con ritmos deproduccin de entre 5 y 20 millones de toneladas anuales, con bancoscuyas alturas se encuentra comprendidas entre 10 y 18 metros, llevndosela trituracin de la roca dentro del tajo , es una explotacin de canteraaltamente productiva.

Como inconveniente es posible mencionar las grandes inversiones decapital inicial, pero en contrapartida se tienen recuperaciones de capital entiempos relativamente cortos.

Super Cantera en Glensanda, se han removido 200 000 toneladas de

material con una sola voladura.

Cargado y acarreo

CICLO DE MINADO

De existir material de encape este deber ser removido

Barrenacin

Voladura

Cargado y acarreo

Limpieza y preparacin

BARRENACIN Y VOLADURA

Para la realizacin de la barrenacin se dispone de diversos diseos de

plantillas, la cual ser seleccionada en funcin de las caractersticas de la roca

y del grado de fragmentacin requerido, el cual depende del uso final que se le

dar al producto minado, Es de resaltar la necesidad de una voladura precisa,

es decir, adems de resultar en la fragmentacin deseada, debern evitarse las

flying rocks as como una excesiva vibracin, evitndose de esta manera

molestias en la poblacin, dada la usual cercana de las canteras a ncleos

poblacionales

Cantera TyCASA, Oaxaca.

Cantera TyCASA, Oaxaca

El cargado y acarreo se efecta normalmente con cargadores frontales y

camiones de descarga trasera, siendo estos prescindibles cuando se tiene en

operacin una planta de trituracin mvil sobre orugas, pues la alimentacin a

la tolva la efectan de manera directa los cargadores, de este sistema se

precisa ms adelante

En la limpieza se removern las rocas de sobretamao que estorben a las

maniobras de cargado, estas rocas se fragmentan posteriormente o se deben

seleccionar y separar para otros fines.

CARGADO Y ACARREO

EQUIPOS DE PRODUCCIN

Equipos de cargado y acarreo

El acarreo del material se efecta con camiones de descarga trasera, los

cuales pueden ser desde volteos de 6 metros cbicos, hasta camiones

tipo 775 D Quarry Truck (Caterpillar) cuya capacidad de carga son 62

toneladas o 31 metros cbicos (a ras), por su parte el cargado es

realizado con cargadores frontales, el dimensionamiento de los equipos

es funcin de la produccin requerida, as como el tamao del yacimiento

a explotar

775 D Quarry Truck (Caterpillar)

PLANTILLAS DE BARRENACIN

Equipos de barrenacin

Para la barrenacin es ampliamente utilizado el track drill, sobretodo en

canteras de producciones contenidas, pero es posible encontrar equipos

de mayor capacidad de barrenacin, los dimetros de barrenos de

explotacin de canteras en general oscilan entre 2 pulgada hasta 10 o

ms pulgadas .

PLANTILLAS DE BARRENACIN

Equipo de barrenacin Track Drill

EQUIPO DE TRITURACIN

INFORMACIN GENERAL DEL PROCESO.

La planta trituradora de roca consta de maquinarias utilizadas para transformar

los grandes bloques de rocas en grava y arena.

Existen dos tipos de plantas de trituracin, que son la porttil y la

estacionaria. La planta porttil es usada en la construccin de caminos (bancos

de prstamo) o en trabajos de obra pblica de pequea y mediana escala.

Las plantas estacionarias, por otro lado, son las ms adecuadas para grandes

escalas de produccin y estn ubicadas en funcin de los bancos de

produccin.


Actualmente existen dos clases de plantas porttiles:

las semi-mviles y las mviles, en las primeras, la planta trituradora puede

cambiarse de emplazamiento cada cierto tiempo, invirtiendo en estos traslados

varios das o semanas; por su parte en las trituradoras del tipo mvil puede

prescindirse del uso de los camiones de acarreo, ya que la trituradora acompaa

constantemente por la cantera al equipo de cargado


Planta de trituracin mvil montada sobre orugas

Es un dispositivo de trituracin de alta eficiencia, autopropulsable,

tecnologa avanzada y funciones completas. Debido a que puede

llegar a cualquier lugar o sitio de trabajo es que reduce el movimiento

de materiales y facilita la coordinacin entre todas las mquinas

auxiliares. Por medio del control a distancia, se le maneja fcilmente

para llevarla al banco en produccin. Como no necesita tiempo de

instalacin, se encuentra disponible de manera inmediata para

producir.


Trituradora mvil sobre orugas, Vel Max 1.36

km/h; marca SBM


Trituradora mvil sobre orugas.

Planta Porttil (tipo triler)Las plantas porttiles cuentan con su chasis para transporte tipo triler condoble eje trasero y frenos de aire.



Vista en planta y en seccin de una planta de trituracin

porttil (tipo triler)


Planta Fija


DESCRIPCIN DEL PROCESO.

A pesar del tipo de planta, el proceso de manufactura es bsicamenteel mismo, requiere de manera general dos pasos simples

1. La roca es alimentada en la trituradora primaria por unalimentador vibratorio, y luego pasa por las etapas de trituracinsecundaria y terciaria, donde es reducida a tamaos menores.

2. Las rocas trituradas pasan a travs de un proceso de cribado paraseleccionarlas de acuerdo a su granulometra.

Es de notar que debido a las diferentes caractersticas y tamaos de laroca como producto final, en necesario contar con diferentes tipos ytamaos de maquinas alimentadoras y trituradoras.

CAPACIDAD DE PRODUCCIN.

Para las plantas de trituracin empleadas en las canteras se tienen enpromedio las siguientes capacidades de produccin:Planta Porttil: 10-200 toneladas por hora.Planta Estacionaria: 60-500 toneladas por hora.

rea de terreno requerido para una planta estacionaria.

En el siguiente ejemplo, se considera una planta estacionaria cuyacapacidad de produccin es de 150 toneladas por hora, ocupando unrea de 11 700 metros cuadrados.


1. Tolva.

2. Alimentador.

3. Trituradora primaria.

4. Trituradora secundaria.

5. Trituradora terciaria.

6. Clasificador primario.

7. Clasificador secundario.

8. Clasificador.

9 17. Bandas de transporte.


La contaminacin producida por partculas de polvo, derivadas de las

actividades de operacin de la cantera, tal como los son las voladuras,

el trnsito de camiones y dems maquinaria, ha tenido tradicionalmente

un conjunto de medidas correctoras como lo son:

Riego peridico con agua, emplendose algunas veces la utilizacin de

sustancias qumicas o salinas reductoras de la emisin de polvo.

Pavimentacin de los accesos permanentes a la cantera, practica cada

vez mas extendida en las explotaciones especialmente en zonas muy

ridas

Retiro constante del material formado por la acumulacin de polvo

mediante el uso de motoconformadoras.

PREVENCIN Y ELIMINACIN DE LA CONTAMINACIN POR POLVO

La reduccin de los impactos acsticos se consigue mediante:

La reduccin de la velocidad de circulacin de los vehculos,especialmente de los de acarreo, lo que redunda en una menorformacin de polvo y un incremento de la seguridad.

Evitar el empleo del freno de motor en las cercanas a zonas habitadas

Instalacin de silenciadores en equipos mviles

PREVENCIN DEL IMPACTO ACSTICO

CONCLUSIONES

La minera no metlica se caracteriza por la produccin de grandes volmenes dematerial con un bajo valor unitario. Por eso las unidades de produccin deben estaremplazadas a poca distancia del mercado. Esta situacin implica normalmente laubicacin de la unidad de produccin lo ms cerca posible a centros poblados, conlos correspondientes efectos para la poblacin aledaa.

Las exigencias tcnicas de la explotacin se ven fuertemente incrementadas por lasobligaciones ecolgicas

La tendencia actual es hacia la instalacin de las plantas mviles de trituracin quesiguen al banco y permiten el paso hacia el uso de sistemas continuos de manejo yalmacenamiento.

Est sometido a fuertes presiones por parte de los organismos ambientales de lasAdministraciones Pblicas, derivadas en muchos casos de la falta de actuaciones delos explotadores en restauracin de terrenos y por la ausencia de proyectos minerosy planificaciones bien elaboradas y ejecutadas.

EXPLOTACIN DE CANTERAS DE ROCAS ORNAMENTALES

La explotacin de las rocas ornamentales es una de las actividades delhombre ms antiguas, pues ya los egipcios, 2 600 aos A. de C.,realizaban su extraccin mediante unas tcnicas similares a lasempleadas hasta hace pocos aos, para el arranque de los bloques decalizas y de granito en la construccin de las famosas Pirmides. Lasgrandes culturas persas, griegas y romanas se caracterizaron por unmaravilloso y amplio empleo de la roca para la construccin de lospalacios, tumbas, monumentos, baslicas, columnas, termas,acueductos, etc.

Probablemente el ms famoso cantero de la historia haya sido Miguelngel, quien aprendi su fabulosa tcnica y conocimiento de lascaractersticas de la roca en las Canteras de Carrara, cerca de Pisa yFlorencia.

El gusto por el mrmol en Mxico naci en el siglo XIX, en que se

construyeron algunos edificios como el Palacio de Bellas Artes con

materiales trados desde Europa ( Carrara Italia); los mrmoles mexicanos

comenzaron a explotarse durante el siglo XX como consecuencia del

crecimiento de grandes ciudades como Mxico, Puebla, Guadalajara y

Monterrey, en donde la industria de la construccin tuvo un gran desarrollo.

Esto motivo el nacimiento de la explotacin de los recursos marmoleros de

Mxico, primeramente en las regiones de Puebla en el sur y La Laguna en el

norte, seguidas de menores explotaciones en Oaxaca, Guerrero y Jalisco en

la porcin centro y sur del pas.



Actualmente, el mrmol se usa cada vez ms en la construccin de edificiosde todo tipo, compitiendo con otros materiales por su durabilidad y belleza.

La situacin en este sector es comparable al sector de materiales deconstruccin con la diferencia que este material es de alto valor unitario, porlo que las prdidas de material constituyen prdidas econmicas, es por esoque se necesita una metodologa que permita conocer las caractersticas delos diferentes productos de la cantera antes de ponerla en marcha; lasexplotaciones de las rocas ornamentales presenta ciertas peculiaridadesderivadas del tratamiento posterior al que es sometida la roca, es por ello queel cantero est obligado a extraer un material con unas dimensionesespecificas, procurando que sea el tamao que exige la industriatransformadora; ejemplo de lo anterior son los bloques de granito, tanto msgrandes ms caros sern.


Las canteras de explotacin de rocas ornamentales se

minan en esencia de la misma manera, es decir las

tcnicas son aplicables a los tres grupos genricos de

roca ornamental.

Canteras sobre terrenos llanos

Canteras en terrenos llanos y extraccin por gras.

Canteras en terrenos llanos y rampas de acceso.

Canteras en ladera

Canteras de nivelacin en terrenos montaosos: Estn emplazadas en lo

alto de un cerro o promontorio natural

MORFOLOGAS DE LAS EXPLOTACIONES

Las Canteras en terrenos llanos y extraccin por gras. Son

explotaciones totalmente confinadas por taludes laterales verticales

donde la extraccin de bloques y estriles se realiza con gras,

realizndose el acceso del personal por medio de escaleras ancladas en

las paredes de la cantera; por su parte las canteras en terrenos llanos y

rampas de acceso que conectan los diferentes niveles de extraccin de

la cantera entre s, es la ms frecuente por su mayor versatilidad.

MORFOLOGAS DE LAS EXPLOTACIONES

Canteras en terrenos llanos y rampas de acceso.

Canteras en terrenos llanos y extraccin por gras.

Cantera de extraccin de mrmol en los Alpes apuanos.los derechos.

Se debe tener en cuenta una serie de parmetros geolgicos antes de

comenzar la explotacin de rocas ornamentales, esto para conocer la

susceptibilidad de minar el yacimiento y para conocer el porcentaje de

recuperacin de los distintos materiales.

PARAMETROS GEOLGICOS A CONSIDERAR

El proceso de arranque de las rocas ornamentales es bastante similar paracualquiera de las tres variedades de los grupos comercialmente explotables.Genricamente consiste en la separacin primaria en el macizo rocoso de un"primer bloque entendiendo por bloque una figura geomtrica ms o menoscbica, y con unas dimensiones tales que los equipos de carga y transporteseleccionados puedan manipularla u operar en unas condiciones de productividadptimas.

El bloque primario se somete a unas sucesivas etapas de subdivisin hastaalcanzar unas dimensiones que sean manipulables en el taller de corte y aserrado,y al mismo tiempo dentro de las gamas y tolerancias que requiere actualmente laindustria de transformacin. Las dimensiones finales siguientes corresponden alos bloques comerciables de una gama aproximada para los mrmoles y granitos:

EXPLOTACION DE ROCA ORNAMENTAL


Largo 1.90 - 3.30 mAncho 1.00 - 1.50 mAltura 0.90 - 1.20 mVolumen 2 - 6 m3Peso 10 - 20 t

En donde son ms apreciados y por ello mejor pagados los mayores tamaos, elmejor escuadrado, el mejor acabado de las caras. Alcanzan unos volmenes de6 m3 y hasta 20 t de peso, y son exportados a grandes distancias para llegar avaler cifras millonarias. Los puertos de Lisboa, Marina de Carrara y Vigo sonunos claros ejemplos de exportacin de los bloques al mercado mundial.

La seleccin de los equipos de corte se debe realizar con baseal conocimiento de factores geolgicos y mecnicos de la rocacomo lo es la resistencia a la compresin, dureza, tenacidad,porosidad, etc.

Las diferentes tcnicas de arranque de rocas ornamentalesraramente se emplean en exclusiva dentro de una explotacin, yes habitual que coexistan al menos varios sistemas para lasdistintas labores de subdivisin, tratando siempre de utilizaraquella que produce menores costos y un mejor acabado


CICLO DE OPERACIONES

El encape (usualmente poco) deber ser removido, ya sea con explosivos si la roca esdura o simplemente con excavadoras hidrulicas si la roca es deleznable, el suelovegetal deber conservarse para los fines de remediacin ecolgica indicados en lasdistintas normas.

En la roca, se deber obtener una primera cara, la cual se obtiene cortando a lo largola roca, con este corte se obtiene el denominado bloque llave, el cual tiene lassiguientes dimensiones aproximadas: 4 pies de ancho (1.2 m), 12 pies de alto (3.6 m)y 30 pies de largo (9.1 m), una vez que este bloque es removido, una ranura seforma, denominada ranura llave la cual corta a lo largo del bloque principal, de estamanera queda realizado el primer corte, quedando dos caras libres de apoyo, de estamanera los bloques del tamao deseado son fcilmente cortados y removidos. Cuandose ha cortado y extrado en su totalidad el bloque principal, se establece un nuevonivel de trabajo por la remocin de otro bloque llave.

DESCRIPCIN DE TCNICAS Y MAQUINARIA

Explotacin artesanal

La forma ms elemental de extraccin de la roca consiste en aprovechar lashendiduras y grietas naturales agrandndolas hasta provocar el desprendimiento.Este primitivo sistema ya era empleado en la antigedad por los canteros egipcios yromanos, y aun hoy se sigue utilizando en muchas canteras en las que las condicionesde estratificacin lo aconsejan como conveniente o en lugares donde los medios deexplotacin no han alcanzado todava un gran desenvolvimiento

Si estas grietas naturales no existen o se presentan en nmero insuficiente, serealizan artificialmente por medio de cinceles, con los que se practican agujeros enforma de V siguiendo la lnea deseada de corte.Las cuas estn formadas por dos planos convergentes, que son los que actan sobrela roca.

Otras formas de arranque que tambin se han utilizado aprovechando las grietasnaturales, consisten en el empleo de cuas de madera, que no requieren sergolpeadas, pues basta regarlas con agua para que, al hincharse, produzcan laseparacin de la roca, o bien se sustituyen las cuas por cal apagada en polvo, que seintroduce en las hendiduras comprimindolas bien y agregando agua para aumentar elvolumen de la cal y provocar la disgregacin de la roca.

a) pala d) pica g) martillo pequeob) hacha e) cincel h) martillo con puntac) martillo grande f) cincel plano i) palanca

DESCRIPCIN DE TCNICAS Y MAQUINARIA

En el minado de rocas ornamentales esta netamente contraindicado el uso deexplosivos debido a que profundiza o genera fallas y agrietamientos en la masarocosa de la cantera, reduciendo la cantidad de bloques sanos obtenibles.

Limitando su utilizacin a trabajos preparatorios y auxiliares; pero de sernecesario su empleo este se aplicara a la roca de mayor dureza, en especial algrupo de los granitos, siendo el explosivo de baja velocidad y potencia, siendo elde mayor empleo la plvora negra (500 m/s) la cual coexiste con otros sistemasde extraccin de bloques como se ver ms adelante.

EXTRACCIN CON EXPLOSIVOS

Barrenado Neumtico e Hidrulico (Mtodo Finlands)

La perforacin neumtica e hidrulica ha sustituido con ventajas al lentoprocedimiento de corte artesanal. Para el arranque de bloques se practican unaserie de agujeros, espaciados unos 10 centmetros, siguiendo la lnea deseada parael corte y a toda la profundidad del bloque. En estos agujeros se aplican despusunas cuas de acero sobre la cual se golpea con mazas, consiguindose fcilmenteel desprendimiento.

La apertura de bloques se facilito aun mas con la llegada de la cua hidrulica, queno es mas que un cilindro especial que acciona una cua y se inserta entre elbarreno ejerciendo una fuerte presin sobre las paredes de las perforaciones enlnea anteriormente realizadas. La cua esta unida a la central hidrulica por untubo de goma de alta presin.

MTODO FINLANDS

Corte de Granito con cuas

Cuas Hidrulicas

Secuencia de arranque

Fase 1

La etapa inicial consiste en la independizacin, en la masa rocosa, de un gran bloque cuyo volumen puede oscilar entre los 100 y los 4 000 m3.Se realiza la perforacin vertical sobre los planos posterior y horizontal en la base del bloque. Los barrenos son de pequeo dimetro (25-36 mm) (1-1 pulgada), y las separaciones variables de acuerdo con la resistencia a la fragmentacin de la roca.

La rotura entre barrenos se puede realizar mediante el empleo de algunos explosivos dbiles, o por unas cuas de accionamiento hidrulico.

MTODO FINLANDS

Fase 2 y 3

En esta etapa ejecuta la subdivisin en bloques de un menor tamao, todava "insitu", esto es, en la misma cantera. Los parmetros de perforacin son similares,aunque las fases sucesivas de divisin del bloque, implican una calidad cada vezmejor de terminacin de las caras, por lo que dentro de la gama de dimetros yespaciado entre barrenos es muy recomendable usar los menores valores.

El volumen de los bloques correspondiente a esta fase oscila entre los 18 y los100 m3. El bloque, una vez individualizado, debe volcarse sobre el piso de lacantera, donde se puede disponer de un lecho de arena que logre amortiguar lacada, y evitar su rotura.

MTODO FINLANDS

Los bloques obtenidos deben alcanzar las dimensiones adecuadas para sucomercializacin, que puede ser directa, si el escuadrado de las caras fuera correcto,o bien puede precisar de un perfilado definitivo, en funcin de las calidades de la rocay la tolerancia final exigida por el mercado. La calidad del acabado en las caras delbloque final depende del correcto alineado de la perforacin, as como de laseparacin y dimetro de los barrenos, existiendo en cualquier caso imperfeccionesderivadas del sistema en s mismo que suponen unas prdidas en detritos estimadasen el orden de unos 25-50 mm para cada una de las caras del bloque.

MTODO FINLANDS

El hilo helicoidal fue introducido en 1895 en la zona apuana italiana y constituyouna autentica revolucin en las tcnicas de explotacin.Consiste esencialmente en un cable de acero formado por tres hilos enrollados enespiral, que recorre en forma continua un crculo cerrado, guiado por una serie depoleas dispuestas adecuadamente.El hilo al deslizarse sobre la roca, y ayudado por el continuo agregado de unamezcla de arena y agua que actan como abrasivo, provoca por su rozamiento unaincisin que va adentrndose en la masa rocosa hasta provocar su seccionamiento.El movimiento del hilo lo produce una gruesa polea, que a su vez lo recibe portransmisin de un motor, generalmente de 7 HP, aunque esta potencia puedevariar segn las caractersticas de la instalacin. La velocidad suele ser de 6 a 14m/s.

HILO HELICOIDAL

Aunque cada fabricante le imprime sus caractersticas particulares, todos los hiloshelicoidales constan de los mismos elementos y la sencillez de su montaje permiteestudiar la disposicin adecuada a cada caso, en lo cual juega un papel muyimportante no solo la clase de trabajo a realizar, si no el mismo ingenio de lapersona encargada de la instalacin.

La utilizacin de esta tcnica permite un excelente aprovechamiento de la roca,reducindose la produccin de detritos y obtenindose un acabado plano de lascaras, que elimina una gran parte de las labores del escuadrado final. Por contra,el corte con hilo obtiene unos rendimientos y productividades ms bajas, lo queobliga a que las labores de subdivisin posteriores se realicen casi siempre conotros sistemas ms eficaces.

Durante la operacin de aserrado, el cable va descendiendo a travs del bloque,efectundose el descenso a mano o automticamente.

HILO HELICOIDAL

El equipo est compuesto, bsicamente, de los siguientes elementos principales:

Un grupo motor, constituido por un motor de accionamiento elctrico o diesel ,que transmite el movimiento a un cable que pasa por una polea motriz. La velocidadlineal del cable suele estar comprendida entre 6 y 14 m/s. Un sistema mvil de contrapesos, que permite mantener el circuito del cable entensin Una batera de poleas de reenvo y alineacin, conectadas al grupo motor, y cuyafuncin es concentrar en un corto espacio o longitud (50-100 m) la mayor parte delcable en operacin. Una serie de columnas que permiten guiar el hilo desde su salida de la batera dereenvo hasta aquella zona del macizo rocoso que se desea cortar. Una serie de columnas con poleas mviles de avance automatizado, ubicadas en losextremos de la superficie de corte. Un equipo de almacenamiento y dosificacin de la mezcla de abrasivo y agua, conalimentacin directa al punto de entrada del hilo en el macizo rocoso en corte.

HILO HELICOIDAL

La longitud del cable en operacin debe estar calculada de acuerdo con elprincipio de que se puede realizar todo el corte de una cara, dentro de la vidatil del mismo. La operacin con hilo, implica un desgaste y una continuareduccin del dimetro lo que llegara a dificultar su necesario cambio en elcurso de un corte debido a la mayor seccin del nuevo cable. La vida til delhilo es muy variable, dependiendo fundamentalmente de los contenidos en slicey abrasividad del material a cortar.

HILO HELICOIDAL

SIERRA DE CORTE (ROZADORA DE BRAZO)

Estas sierras consisten en una cadena sinfn provista de dientes con elementos

diamantados o de carburo de tungsteno, accionados mecnicamente y que realizan

cortes en la roca de anchura variable segn la cadena empleada, pueden trabajar

tanto en sentido vertical como horizontal.

Son equipos que permiten obtener, desde el principio y en la propia cantera,

bloques con las dimensiones finales, sin necesidad de escuadrado y eliminando

sucesivas etapas de subdivisin que exigen otras tcnicas de extraccin.

Los equipos tienen elevados rendimientos de corte, pero los elementos de carburo

de tugsteno tienen vidas cortas y precisan afilados cada cierto tiempo.

La rozadora consta bsicamente de un brazo accionado, mvil y orientable, sobre elque se desplaza una cadena provista de unas picas como elementos de corte y dedesgaste. El sistema de accionamiento del brazo es, del tipo electro-hidrulico conunas potencias entre 10 y 60 Kw, y todo el conjunto se desliza sobre carriles en ladireccin del corte con velocidades de avance de 2 a 10 cm/mn. y con laposibilidad de desplazarse por pendientes mximas de 15.

El brazo es orientable para poder realizar los cortes verticales y horizontales, conuna longitud variable entre 1,5 y 3 m. Sobre el permetro del brazo se desplaza lacadena que arrastra las picas, de un material altamente resistente, situadas a unosintervalos en el orden de 40 mm, con unas velocidades lineales entre 0.4-1.4 m/s.y una anchura de corte de 4 cm.

SIERRA DE CORTE

Empleo de sierras de

corte e hilo diamantado

DISCO DE CORTE

Esta tcnica permite obtener bloques desde el principio y sin recurrir asucesivas etapas de divisin, ya que se obtiene una excelente calidad deacabado de los bloques, sin necesidad de escuadrados finales. Sin embargo,sus limitaciones de aplicacin se encuentran en la escasa profundidad decorte. La limitacin dimensional de los bloques los lleva a aplicaciones muyconcretas.

Econmica y tcnicamente es el equipo ms favorable tanto por su simplicidadcomo por su menor consumo energtico, pero estas ventajas no logran, enmuchos casos, compensar las limitaciones descritas anteriormente, por lo cualsu uso sigue siendo ms generalizado en los talleres de aserrado que en lascanteras

DISCO DE CORTE

Disco de corte

Otra limitacin en el uso de este equipo se refiere a la configuracin de la explotacinpor la necesidad de disponer de amplias plataformas, de forma que se puedan realizarlargos cortes sin tener que mover el equipo y que la inclinacin de la misma tiene queser menor de 10.

Su rango de aplicacin son los mrmoles y las piedras calizas, pero pueden aplicarseen el grupo de pizarras de techar o para losas de pizarras y de areniscas. El equipoconsiste, bsicamente, en un disco giratorio cortador con el filo de acero diamantadoy que puede desplazarse montado sobre un sistema mvil que se mueveparalelamente, sobre carriles.

DISCO DE CORTE

Disco de Corte

DISCO DE CORTE

Las caractersticas bsicas de los equipos se recogen en el cuadro siguiente, deacuerdo con la direccin de los cortes y la abrasividad de la roca:

DISCO DE CORTE

Fases de desgaste en el disco de corte

1) incluidos en la matriz;2) inicio de la actividad;3) comienzo del desgaste;4) fracturacin5) despegue o saltacin.

DISCO DE CORTE

Existen en el mercado algunos equipos multibrazo, que permiten realizar 2 3 cortes simultneamente, incluso uno vertical y otro horizontal al mismo

tiempo y con un solo operador, lo cual puede y debe aumentar la productividad.

DISCO DE CORTE

Corte con hilo diamantado

De los ltimos adelantos en la tecnologa, el hilo diamantado consistefundamentalmente de un cable de acero de unos 5 mm de dimetro degran flexibilidad sobre el cual van ensartadas a manera de un collarperlas diamantadas de 10 a 12 mm de dimetro, separadas una deotras por medio de resortes o de manguitos de plstico.

Los primeros intentos de aplicar elementos diamantados sobre un cablede acero fueron realizados por la firma Diamant Boart de Blgica entrelos aos 1965 y 1966 con un tipo de anillo cerrado para equipos fijos,bajo un chorro de agua para el enfriamiento y eliminacin de detritos.

HILO DIAMANTADO

Por muchos aos no se le dio uso prctico a escala industrial, debido alas frecuentes rupturas del cable y a la breve duracin promedio de lasperlas diamantadas, con el consiguiente costo excesivo del corte.Finalmente se empleo por primera vez en las canteras de mrmol deCarrara en 1978.El corte con hilo diamantado permite con menores longitudes de cableen operacin, unos rendimientos de corte muy superiores,manteniendo una calidad de acabado similar a la alcanzada con el hilohelicoidal tradicional.

HILO DIAMANTADO

Es oportuno destacar que los diversos materiales a cortar han llevado adesarrollar numerosas variantes de perlas, cada una de ellas apropiada a unaaplicacin especifica distinguindose principalmente aquellas en la que losgranos de diamante se encuentran fijados en una fina capa superficial por mediode un deposito electroltico (perlas galvnicas) y las llamadas perlas impregnadasen las cuales el polvo de diamante se encuentra uniformemente distribuidodentro del espesor de una capa metlica de mayor espesor (1 2 mm). Cadavariante tiene su campo de aplicacin especfico de acuerdo a las caractersticasde la roca a cortar adems de las exigencias impuestas por la velocidad de cortey duracin de la herramienta.

Considerando que los cables se hallan sometidos a esfuerzos considerables detraccin y vibracin en el uso, las perlas se hallan separadas entre si por mediode resortes o pequeos mangos de plstico que contribuyen en gran parte aamortiguar el dao que podra causarse a las perlas.

HILO DIAMANTADO

Asimismo, teniendo en cuenta que un cable lleva entre 30 y 42 perlas por metroy que una eventual rotura en un punto podra ocasionar la perdida de todas lasperlas de un cable, se suele disponer de una traba cada 5 perlas para limitar almximo la perdida en caso de accidente.

Los cables modernos se disean para que efecten una rotacin sobre s mismosdurante su circulacin por el corte, para asegurar que las perlas trabajen demodo uniforme sobre toda su periferia y evitar as su ovalizacin y laconsiguiente prdida de rendimiento.

Los fabricantes de este producto han provisto simples equipos demantenimiento para el usuario, lo cual permite en caso de rotura accidental,efectuar la unin de los dos extremos por medio de juntas roscadas.

HILO DIAMANTADO

Para poder efectuar un corte con el hilo diamantado, deber envolverse a la rocacon el hilo. Si se trata de la masa de la cantera, ser necesario efectuar al menosdos perforaciones (de 50 a 100 mm de dimetro) en ngulo recto y conectadasentre s para pasar o enhebrar el hilo diamantado. Hecho esto, se unen las dospuntas del mismo y se lo coloca sobre la polea motorizada de la maquina. Estapolea (de hasta 2 metros de dimetro) provista de una garganta de goma paraevitar daar las perlas diamantadas, es accionada por un motor para hacer correrel hilo por la roca, mientras la maquina se desplaza hacia atrs sobre rieles paramantener el hilo en constante tensin a medida que este va efectuando el cortehasta terminarlo.

En todo momento se habr de suministrado al hilo abundante agua para enfriarloy ayudar la eliminacin de polvo de roca desmenuzada por su accin.

HILO DIAMANTADO

Las maquinas utilizadas tienen diferentes niveles de potencia y de sofisticacinque obedecen generalmente a exigencias concretas. Las potencias menores (20a 30 HP) se destinan cables cortos (por ejemplo escuadrado de bloques). Encambio cuando se desea efectuar cortes de gran seccin que necesitan cableslargos y presentan por consiguiente mayor rozamiento, las potencias necesariasdebern ser elevadas, llegando hasta los 100 HP y a velocidades lineales de 45m/s.

De acuerdo a las condiciones imperantes en la cantera, se elegir una maquinacon motor elctrico o a explosin (generalmente diesel). Asimismo, la traccinde la maquina sobre los rieles podr ser elctrica o hidrulica, con pistones de 3m de longitud. En determinadas maquinas, el motor que acciona la polea motrizes un motor hidrulico alimentado por un grupo motobomba independiente. Escomn tambin dotar a la mquina de un control continuo de velocidad o deembragues especiales para evitar golpes y sacudidas al iniciar la rotacin, ascomo interruptores automticos en caso de ruptura del cable, sistemas detraccin a tensin constante y otros segn el caso.

HILO DIAMANTADO

Para el aserrado primero se aslan los bloques en su parte inferior y despus, deslizando la maquina sobre sus rieles, se van efectuando cortes verticales, normales y paralelos al frente de cantera, formando una cuadricula de trazos que limitan las dimensiones de los futuros bloques.

El avance y la maniobra de la maquina se realizan automticamente, pudiendo tambin ser accionado a mano en los momentos que as lo requiera el trabajo.La capacidad de aserrado de estas maquinas, para el mrmol, es de 4 a 10 m2/h.

HILO DIAMANTADO

Operacin con mas de un

sistema de manera simultnea

Este sistema es exclusivamente aplicable en rocas de origen gneo(granitos, dioritas, etc.) que presenten altos contenidos de slice y,consecuentemente, unas. caractersticas adecuadas de decrepitabilidadpor salto trmico entre el calor y frio de inmediato.

El corte con lanza trmica es una tcnica que depende de la capacidad deuna roca para fracturarse en escamas, en presencia de una fuente decalor, por la diferencia de la conductividad trmica de los diferentesgranos constituyentes de la roca (ejemplo: cuarzo, feldespatos, micas).Esta caracterstica se denomina factor de decrepitabilidad y es unafuncin del contenido de SiO2No obstante, algunas propiedades especficas de la roca facilitan unamayor fracturacin en escamas. Estas caractersticas son las siguientes:

LANZA TRMICA

Gran dilatacin a temperaturas mayores de 600CRpida difusin trmica a temperaturas inferiores a 400CTamao homogneo de los granos y sin inclusiones de micas alteradasCarencia de materiales propensos a la fusin

Los sistemas empleados para el corte en los granitos consisten en una lanza delongitud variable de acuerdo con la longitud de la zona cortar y que puede llegarhasta los 6 u 8 m. por el interior de la lanza discurren tres canalizacionesconcntricas de combustible, oxidante (aire comprimido) y agua que desembocan ala cmara de combustin y a una tobera. Esta tobera se encuentra en el extremode la lanza y por ella sale la llama con temperaturas de 1 500 y 2 500 C, y lasondas de choque trmico que son generadas por la combustin, son emitidas avelocidades supersnicas (cinco veces la velocidad del sonido). Con ello, se vaproduciendo el proceso de calentamiento de la roca en el punto donde se aplica lallama, que posterior e inmediatamente es enfriado por la salida del agua o vaporprocedente de la refrigeracin para producir, por un fuerte contraste trmico, y lafracturacin del en forma de decrepitacin.

LANZA TRMICA

En condiciones normales de operacin, un equipo convencional consume delorden de 35 l/h de combustible, y unos 10 m3/min de aire comprimido a 7kg/cm2 de presin. El inicio de la combustin o ignicin de la lanza se realizainyectando acetileno como combustible y oxigeno como comburente.Este equipo se aplica, normalmente en la fase primaria de la independizacindel macizo rocoso, mediante la creacin de los canales transversales a losbancos de explotacin, la anchura del canal producido por la lanza trmicapuede ser variable y del orden de 60 a 80 mm, realizando las posterioressubdivisiones con perforacin o hilo diamantado.

Las desventajas mayores en la aplicacin de este sistema sonUn elevado nivel de ruidos, mayor de 120 dB, que afecta a la explotacin y suentorno.Una influencia negativa sobre la calidad de la cara de la roca en unaprofundidad variable, afectada por las fisuras y la vitrificacin indeseables.

LANZA TRMICA

El equipo consiste bsicamente en una pequea central hidrulica activadapor un motor elctrico, y acoplada a una bomba hidrulica de alta presin,que a su vez acciona un intensificador de presin constituido por un pistnde doble efecto y un movimiento alternativo, capaz de realizar entre 60 y 80ciclos por minuto. El efecto intensificador se consigue por la diferenciarelativa de superficies activas del pistn, uno de los cuales impulsafinalmente el agua a travs de una fina boquilla inyectora de zafiro sintticoy con unos dimetros entre 0.1 y 1 mm.La figura adjunta refleja el principio de operacin del intensificador depresin, que puede alcanzar las elevadas presiones de trabajo necesarias.

CORTE CON CHORRO DE AGUA

El mecanismo de rotura de la roca debido al finsimo chorro de agua a altapresin, se produce por efecto del choque del mismo, y las micro-fracturascreadas en consecuencia. A una velocidad de 300 m/s, la presin creadaes del orden de 150 MPa, superior a la resistencia a la compresin demuchas rocas. Con 500 m/s, se pueden alcanzan valores de 300 MPa,superiores a la resistencia de la mayora de los materiales rocosos.En pruebas realizadas sobre granito muy abrasivo, de 110 MPa deresistencia a la compresin, empleando una presin de trabajo de 240MPa, caudal de 11.4 l/mn., dimetro de boquilla de 0.4mm, con abrasivo de granate fino y con velocidad de agua de 680 m/s, sehan alcanzado unos rendimientos de corte de 2 m/mn., con un avance enprofundidad de 2 cm por pasada, equivalentes a 2,40 m2/h, que supone enel orden de 40/50 % de los obtenidos realizando el corte con discodiamantado. La aplicacin de esta tcnica puede suponer un avanceimportante en los sistemas de corte, investigndose actualmente el uso demayores presiones y la respuesta frente a diferentes tipos de roca.


Por su atencin

GRACIAS

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63959289 Explotacion de Canteras Alan Felipe Gomez Reyes