Instalaciones Minero Metalúrgicas
Semestre 2015-2
CÁLCULO Y DISEÑO DEL EUI!O DE E"#$%CCIO& DE U& #I$O TOLVAS PARA MINERAL.
En la ma'or(a )e las o*eraciones mineras es necesario contar con +na tol,a La ca*aci)a) )e las tol,as ,ar(a )es)e +nas c+antas tonela)as a ,arios miles S+ .orma ,ar(a )e las c+a)ra)as a las cil(n)ricas El material con el c+al se constr+'en )e*en)e en gran me)i)a )e la ca*aci)a)/ )e manera +e las )e gran ca*aci)a) se constr+'en )e acero o concreto/ o ien +na cominacin )e amos materiales/ las tol,as )e *oca ca*aci)a) s+elen constr+irse )e ma)era Sin emargo/ en la act+ali)a) el costo )e la ma)era com*ite con los costos )el acero ' )el concreto/ *or lo tanto/ aún las tol,as *e+e3as se constr+'en con estos últimos materiales En la )eterminacin )el tama3o o ca*aci)a) )e +na tol,a *ara +na *ro)+ccin )e mina )a)a/ se consi)era como +ena *r4ctica *ro*orcionar a la tol,a +na ca*aci)a) com*ren)i)a entre la mita) ' la totali)a) )e la *ro)+ccin )iaria )e la mina %s( mismo/ se )ee consi)erar el mto)o )e mina)o/ *+es alg+nos ti*os )e mina)o *ro,een a+n)ante es*acio )e almacenamiento en el interior )e la mina/ como son los *ro*ios rea6es/ los contra*o7os )e trans.erencia ' los cart+c8os )e llena)o )e los s9i*s C+an)o se )ise3e con ma)era/ se )ee *restar atencin a la seccin )e la ma)era *ara la constr+cci constr+ccin n )e las tol,as/ )ei)o a la )i.ic+lta) )e otener otener ma)era )e )imensiones )imensiones a)ec+a)as a)ec+a)as Se )ee tener *resente e,itar las )imensiones +e e:ce)an )e 1; < siem*re +e sea *osile El )ise3o )ise3o )e +na tol,a tol,a )e ma)era ma)era *resen *resenta ta la *artic *artic+la +lari) ri)a) a) )e res+lt res+ltar ar miemr miemros os )emasi )emasia)o a)o sora)os *or estar controla)os *or los es.+er7os )e a*o'o *er*en)ic+lares a la .ira Se 8an 8an cons constr tr+i +i)o )o tol, tol,as as )e m+c8 m+c8as as .orm .ormas as geom geomt tri rica cas/ s/ las las sig+ sig+ie ient ntes es .orm .ormas as son son com+nes= #ol,as #ol,as con c on >on)os inclina)os/ .on)os *arcialmente inclina)os/ .on)os *lanos C8+tes o Canalones en las *are)es laterales/ c8+tes centra)os en el .on)o )e la tol,a #ol,as #ol,as cil(n)ricas/ c+a)ra)as/ rectang+lares/ 8e:agonales Las tol,as *+e)en )escansar sore *lata.ormas o miemros 8ori7ontales so*orta)os *or *ostes +e a s+ ,e7 )escansan sore 7a*atas )e concreto o ien sore m+ros o ,ig+etas )e acero
#OL?%S DE >O&DO !L%&O
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CÁLCULO Y DISEÑO DEL EUI!O DE E"#$%CCIO& DE U& #I$O La tol,a mostra)a en el inciso @aA m+estra c8+tes en los la)os/ en el inciso @A los c8+tes se locali7an en el .on)o La inclinacin )el .on)o )e las tol,as )ee ser al menos 5B ma'or +e el 4ng+lo )e re*oso )el material almacena)o/ *ara garanti7ar s+ .4cil e:traccin
#OL?%S DE >O&DO I&CLI&%DO Los *ro*ios *ro)+ctos minerales a men+)o constit+'en +n +en *iso en las tol,as )e .on)o *lano lo c+al a'+)a a *roteger )ic8o .on)o )el )esgaste *ro)+ci)o *or el )esli7amiento )e los conteni)os +i74 )es)e este *+nto )e ,ista m4s +e )ar inclinaciones a los .on)os )e la tol,as ma'ores +e el 4ng+lo )e re*oso/ con,enga )ar a los .on)os )e tol,as/ inclinaciones menores +e )ic8o 4ng+lo/ *ara garanti7ar +e siem*re +e)e sore )ic8os .on)os +na ca*a *rotectora )e mineral +e re)+7ca la arasin
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#OL?%S CILI&D$IC% Y E"%O&%L DE M%DE$% La ase so*orte )e tol,as *+e)e constr+irse con *lata.ormas )e ma)era/ )e concreto re.or7a)o o camas )e ,ig+etas )e acero Las tol,as se *+e)en cargar )e )os maneras a ras/ o co*etea)as Solo se consi)erar4n las tol,as llena)as a ras/ *+es las tol,as +e se co*etean tienen *rolemas )e )errames )e mineral al *iso En el )ise3o )e +na tol,a se re+iere otener las *resiones +e actúan sore las *are)es ' el .on)o )e la misma Los materiales +era)os como los minerales no .l+'en como el ag+a/ *or tanto/ el 4ng+lo )e re*oso F ' el 4ng+lo )e .riccin G son *ar4metros necesarios a consi)erar Los ,alores )e G/ )e*en)en )el enlaina)o @.orroA )e la tol,a/ el c+al *+e)e ser )e ma)era/ 8+le/ acero/ o concreto Este ,alor ,ar(a entre H0B ' H5B El 4ng+lo )e re*oso ,ar(a entre JB ' H5B *ara minerales com+nes/ sien)o el *rimer ,alor el m4s .rec+ente
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CÁLCULO Y DISEÑO DEL EUI!O DE E"#$%CCIO& DE U& #I$O En la sig+iente .ig+ra se m+estra la sol+cin gr4.ica )e los es.+er7os en +na tol,a )e .on)o *lano/ in)e*en)ientemente )e la .orma *eri.rica El ,alor )e la *resin lateral N se otiene a *artir )e la .rm+la )e $an9ine c+'a e:*resin es= 1
En la .ig+ra/ se trata )e +na tol,a )e .on)o *lano/ se m+estran las caracter(sticas ' *ar4metros esenciales *ara el )ise3o )e las tol,as Una *art(c+la material conteni)a *or la tol,a est4 s+6eta a +n esta)o )e es.+er7os tri)imensional +e la mantiene en e+ilirio est4tico %8ora/ en el material gran+lar se genera +n *lano conoci)o como )e r+*t+ra +e )i,i)e el conteni)o en )os *artes/ a saer la %K> ' la D>KC La *rimera *arte es res*onsale )e la generacin )e la .+er7a )e em*+6e !1/ c+'a *ro'eccin 8ori7ontal & 1 est4 )a)a *or la .rm+la )e $an9ine El 4ng+lo G/ re*resenta el 4ng+lo )e .riccin )el mineral contra las *are)es )e la tol,a Si el *lano )e r+*t+ra corta la cara s+*erior %D )e la tol,a/ se trata )e +na tol,a *oco *ro.+n)a/ en c+'o caso/ es a*licale la .rm+la )e $an9ine *ara el c4lc+lo )e la *resin 8ori7ontal & 1/ ' si )ic8o *lano corta el la)o CD )e la tol,a/ entonces se trata )e +na tol,a *ro.+n)a en c+'o caso el com*ortamiento es similar al )e los silos *ara el almacenamiento )e granos/ ' el )ise3o )e la tol,a )e*en)e )el c4lc+lo )e las magnit+)es )e las *resiones laterales +e actúan en la *are)es )e las mismas El 4ng+lo F/ es el 4ng+lo )e re*oso )el material/ ' es ig+al al 4ng+lo >KC o ig+al al 4ng+lo >CK/ con.orme a la teor(a )e Co+lom el *lano )e r+*t+ra *asa con res*ecto a la cara ,ertical %K )e la tol,a a +n 4ng+lo ig+al a @0B - FA2
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CÁLCULO Y DISEÑO DEL EUI!O DE E"#$%CCIO& DE U& #I$O La *resin en el .on)o )e la tol,a est4 )a)a )irectamente *or la .rm+la 4sica )e la 8i)rost4tica/ mientras +e la *resin lateral a c+al+ier *ro.+n)i)a) N' se *o)r4 calc+lar e,al+an)o +n *eso +nitario e+i,alente P tal/ +e *ro)+7ca en el .on)o )e la tol,a la *resin +nitaria *P Q P @8A Esta *resin lateral +nitaria m4:ima *+e)e e,al+arse a *artir )el ,alor )e & 1/ *+es es ig+al al ,ol+men )e la c+3a )e *resiones
!or sim*li.icacin/ en el )ise3o )e tol,as/ es con,eniente reali7ar +n an4lisis *ara +na seccin )e material )e es*esor +nitario El )ise3o )e las tol,as cil(n)ricas se concreta al c4lc+lo )el es*esor )e +n segmento )e cilin)ro )e *are) )elga)a )e +na +ni)a) )e longit+)/ toman)o como *ar4metro )e )ise3o/ la *resin interna m4s ele,a)a +e es la +e se registra en el .on)o )e la tol,a De este segmento/ se toma como )iagrama )e c+er*o lire la mita) )el mismo/ el c+al se enc+entra en e+ilirio est4tico *or la accin )e la .+er7a N*< @s+ma )e las com*onentes 8ori7ontales )e los elementos )e .+er7a )! Q *P )% Q *P @r )GA A/ ' las .+er7as )e tensin N#< +e se registran en las *are)es )e la tol,a
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!or otra *arte/ la tensin N#< es ig+al al *ro)+cto )el es.+er7o N>s< en el acero *or el 4rea )e la seccin @ t : 1 A %)emas/ si se trata )e +na tol,a arma)a con )+elas )e ma)era al estilo )e los arriles/ se re+ieren 7+nc8os )e acero/ si la ,arilla con +e se .arican los 7+nc8os tiene el )i4metro N) el 4rea )e s+ seccin trans,ersal %s Q R ) 2 H/ ' *or tanto se res+me el an4lisis a la sig+iente e:*resin=