Aprobado: Fecha: Consejo Tcnico de la Facultad 25 de febrero, 17 de marzo y 16 de junio de 2005
Consejo Acadmico del rea de las Ciencias 12 de agosto de 2005 Fsico Matemticas y de las Ingenieras
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO FACULTAD DE INGENIERA
PROGRAMA DE ESTUDIO
EXPLOTACIN DE MINAS A CIELO ABIERTO 1872 8 09
Asignatura Clave Semestre Crditos
Ingeniera en Ciencias de la Tierra Explotacin de Minas y Metalurgia Ingeniera de Minas y Metalurgia Divisin Departamento Carrera(s) en que se imparte
Asignatura: Horas: Total (horas):
Obligatoria X Tericas 4.5 Semana 4.5
Optativa Prcticas 0.0 16 Semanas 72.0 Modalidad: Curso Seriacin obligatoria antecedente: Ninguna Seriacin obligatoria consecuente: Ninguna Objetivo(s) del curso: Que el alumno conozca los mtodos de explotacin a cielo abierto, para yacimientos de minerales metlicos, minerales no metlicos, depsitos de carbn y placeres. Que comprenda y aplique los criterios bsicos para el diseo y operacin de la mina, as como para la seleccin de equipo. Que identifique y evale los factores econmicos relacionados con las operaciones a cielo abierto. Temario
NM. NOMBRE HORAS
1. Clasificacin de los mtodos de explotacin superficiales 4.5
2. Obras generales para la explotacin superficial 6.0
3. Criterios de diseo y operacin de tajos 15.0
4. Barrenacin y voladuras 12.0
5. Ciclos de trabajo y seleccin de equipo 15.0
6. Explotacin de minas de carbn 10.5
7. Explotacin de canteras y bloques dimensionables 4.5
8. Otros mtodos 4.5
Total 72.0
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1 Clasificacin de los mtodos de explotacin superficiales Objetivo: Que el alumno conozca los diferentes mtodos de explotacin a cielo abierto y su aplicacin de acuerdo con las caractersticas particulares de los depsitos minerales.
Contenido:
1.1 Explotacin a tajo abierto 1.2 Explotacin por franjas 1.3 Minera de contorno 1.4 Explotacin de canteras 1.5 Explotacin de bloques dimensionables 1.6 Explotacin de placeres 1.7 Explotacin por dragado 1.8 Explotacin con monitores hidrulicos
2 Obras generales para la explotacin superficial
Objetivo: Que el alumno conozca las obras necesarias para la explotacin superficial de un depsito, de acuerdo con el mtodo que se aplique. Que conozca los principales factores de diseo para estas obras y comprenda cmo stas se relacionan con el desempeo de las operaciones en la mina.
Contenido:
2.1 Diseo 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 Diseo de bancos
3 Criterios de diseo y operacin de tajos
Objetivo: Que el alumno conozca y comprenda los principales factores para el diseo de una mina a cielo abierto (de minerales metlicos y no metlicos). Que analice dichos factores y comprenda su relacin con la operacin de la mina.
Contenido:
3.1 Diseo de taludes 3.2 Anlisis de estabilidad de taludes 3.3 Taludes de trabajo y tamao del banco 3.4 Relacin de descapote y punto de equilibrio 3.5 Lmite final del tajo 3.6 Tcnicas para disear el cono del tajo
3.6.1 Tcnica manual 3.6.2 Tcnica computarizada 3.6.3 Tcnica combinada 3.6.4 Tcnica de cono ascendente
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3.6.5 Algoritmo de Lerch y Grossman 3.7 Uso de programas de diseo por computadora 3.8 Visita tcnica a una unidad minera
4 Barrenacin y voladuras
Objetivo: Que el alumno conozca y analice los criterios de la barrenacin en los mtodos de explotacin superficiales. Que comprenda la funcin de una plantilla de barrenacin y aplique los criterios fundamentales para su diseo. Que conozca los diferentes tipos de explosivos, sus caractersticas y su aplicacin en las voladuras a cielo abierto. Que realice la estimacin de costos por el uso de explosivos.
Contenido:
4.1 Criterios de barrenacin 4.2 Trazo de plantillas de barrenacin 4.3 Tipos de explosivos y artificios 4.4 Cargado de barrenos 4.5 Diseo de voladuras 4.6 Medicin de parmetros 4.7 Uso de programas de diseo por computadora
5 Ciclos de trabajo y seleccin de equipo
Objetivo: Que el alumno conozca cmo se lleva a cabo una operacin a cielo abierto y entienda los criterios que se aplican para el diseo de los ciclos de trabajo; que comprenda y aplique los criterios para la seleccin de equipo y que, con base en lo anterior, defina los factores operativos que se relacionan con la capacidad de produccin. Que analice la determinacin de los costos en una operacin a cielo abierto.
Contenido:
5.1 Criterios para el establecimiento de un ciclo de trabajo. 5.1.1 Relacin M3 banco vs. M3 suelto.
5.2 Rezagado y acarreo. 5.2.1 Pala-camin. 5.2.2 Cargador frontal-camin. 5.2.3 Otros sistemas.
5.3 Distancias de acarreo. 5.3.1 Acarreo de mineral. 5.3.2 Acarreo de estril.
5.4 Tiempos. 5.5 Programas de produccin. 5.6 Seleccin 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.
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6 Explotacin de minas de carbn
Objetivo: Que el alumno conozca los mtodos de explotacin superficiales para los depsitos de carbn y que comprenda los criterios para el diseo de las operaciones. Que conozca los diversos equipos que se utilizan en la explotacin del carbn y los criterios para su seleccin. Que aplique los criterios de diseo de plantillas de barrenacin en depsitos de carbn y conozca el tipo de explosivos que se utiliza.
Contenido:
6.1 Mtodos de explotacin por franjas. 6.2 Equipo de descapote, de produccin y de transporte. 6.3 Minera de contorno. 6.4 Plantillas de perforacin, voladura del encape y del mineral. 6.5 Uso de programas de diseo por computadora.
7 Explotacin de canteras y bloques dimensionables
Objetivo: Que el alumno conozca los mtodos y las operaciones para la explotacin de canteras y bloques dimensionables.
Contenido:
7.1 Explotacin de canteras. 7.2 Explotacin de bloques dimensionables.
8 Otros mtodos
Objetivo: Que el alumno conozca otros mtodos de explotacin superficial que son aplicados a placeres, depsitos poco consolidados o incluso depsitos de jales.
Contenido:
8.1 Explotacin de placeres. 8.2 Explotacin por dragado. 8.3 Explotacin con monitores hidrulicos.
Bibliografa bsica: HUSTRULID, W., KUCHTA, M. Open Pit Mine. Planning & Design. Volume 1 y 2 Fundamentals Holanda Balkema, Brookfield. 1995
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CRICKMER, Douglas F., ZEGEER, David A. Elements of practical Coal Mining New York Society of Mining Engineers, 1981 KENNEDY, B.A. Surface Mining U.S.A. SME-AIME, 1990 Bibliografa complementaria: BUSTILLO REVUELTA, M., RUZ SNCHEZ-PORRO, J. Manual de Aplicaciones Informticas en Minera Madrid U.D. Proyectos E.T.S.I. Minas U.P.M., 2000 Autores Varios Manual de Mtodos y Equipo Caterpillar 12 edicin 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. Society of Mining Engineers of AIME, 1981
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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 didcticas:
Exposicin oral X Lecturas obligatorias X Exposicin audiovisual X Trabajos de investigacin X Ejercicios dentro de clase X Prcticas de taller o laboratorio X Ejercicios fuera del aula X Prcticas de campo Seminarios Otras: Uso de paquetes de cmputo X
Forma de evaluar:
Exmenes parciales X Participacin en clase X Exmenes finales X Asistencias a prcticas X Trabajos y tareas fuera del aula X Otras: Ejercicios y prcticas en clase X
Perfil profesiogrfico de quienes pueden impartir la asignatura Ing. de Minas y Metalurgista o carrera afn. Deseable haber realizado estudios de posgrado o el equivalente de experiencia profesional en el rea de su especialidad, contar con experiencia docente o haber participado en los programas de formacin docente de la Facultad en la disciplina y en didctica.
