FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA Sección de Ingeniería de Minas TOPOGRAFÍA MINERA Topografía Subterránea Parte II Ing. Henry Luna Córdova Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Topografía Minera subterránea Levantamiento con Teodolito: Para efectuar una poligonal topográfica en labores mineras se requiere partir de puntos de cota conocida y de coordenadas conocidas que formen parte de red topográfica superficial de preferencia de carácter oficial. El punto de enlace estará ubicado en la bocamina principal, galería ó cerca al pique o chimenea. En la poligonación se requiere:
•Localizar el punto de enlace con la red de superficie. •Medir ángulos horizontales y verticales. •Medir distancias entre estaciones. •Tomar detalles del área del proyecto a levantar . Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Levantamiento en Cupiche
Plano de ubicación del área de trabajo Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Levantamiento Superficial en Cupiche
Planeamiento de las operaciones de campo Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Topografía Minera subterránea Levantamiento con Teodolito: El estacionamiento o puesta en estación del teodolito se realiza estableciendo un punto topográfico en el techo de la labor subterránea. El procedimiento es el siguiente: •Suspender la plomada del punto topográfico (alcayata) en el Techo. •Extender las patas del trípode a una altura conveniente. •Fijar el trípode debajo de la plomada •Incorporar el teodolito al trípode por medio de sujeción; los tornillos nivelantes deben estar a media carrera. •Poner el limbo vertical a cero grados (90º00'00''). •Nivelar el teodolito siguiendo los procedimientos conocidos. •Bajar la plomada hasta que esté casi rozando el punto de centraje (separación de 1mm. aproximadamente). Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Levantamiento Subterráneo
Galería de acceso a las labores subterráneas Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Levantamiento Subterráneo
Colocación de la plomada e instalación del equipo topográfico Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Topografía Minera subterránea Levantamiento con Teodolito: Girando el teodolito, observar y comprobar si el punto de centraje del equipo coincide con la punta de la plomada. Si la distancia es grande, mover suavemente las patas del trípode, evitando en lo posible que el plato se desnivele. Nivelar nuevamente el teodolito, comprobar girando el teodolito 180º ó cualquier posición varias veces para confirmar la instalación correcta. Girar el teodolito 360º para chequear el paso anterior; concluyendo esta etapa cuando el teodolito permanece nivelado en cualquier posición. El operador esta autorizado para iniciar las mediciones de campo de ángulos y distancias con equipos adicionales (wincha, Mira, distanciómetro, laser, etc.) Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Topografía Minera subterránea Levantamiento con Teodolito: Medición de ángulos horizontales Para medir un ángulo horizontal, es necesario tener una base topográfica, luego de estacionarse en el punto topográfico ubicado en la entrada de la galería visar al punto de la base (punto atrás) cuyo azimut conocemos para determinar el ángulo horizontal hacia el primer punto de la red topográfica (punto adelante) subterránea. En los puntos para suspender plomadas, los puntos posterior y delantero serán vista atrás y vista adelante, respectivamente, y la del medio será el punto de estación. La lectura de ángulos se efectúa por el método de ángulos a la derecha, por repetición o reiteración. Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Topografía Minera subterránea Levantamiento con Teodolito: Después de poner en estación el instrumento en B se procede de la siguiente manera: •Se da vista atrás a la plomada suspendida en el punto A. •Se pone en cero ó próximo a ello el limbo horizontal coincidente con el cordel de la plomada ó hilo vertical del campo. A B •Se gira el anteojo en sentido horario, hasta dar vista adelante en le punto “C” y para la lectura hacer coincidir el retículo vertical con el cordel de la plomada.
C
•Leer el ángulo horizontal α . La lectura debe reiterarse. •En caso de leer el ángulo vertical también debe procederse en forma similar. Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Topografía Minera subterránea Levantamiento con Teodolito: Medida de distancias.- Después de medir el ángulo se mide la distancia entre los puntos con una cinta metálica tensada de punto a punto, manteniéndose estirada hasta terminar de medir los detalles; para la medida de detalles, se emplea la cinta de lona o flexómetro.
El procedimiento es el siguiente: El cero de la cinta debe estar en el instrumento (punto de centraje). Se hace la lectura en el punto de vista adelante, la que debe efectuarse por lo menos dos veces. El cadenero de atrás , que está al lado del instrumento, debe cuidar de no tocar las patas del trípode, ni apoyarse en el instrumento. La cinta debe tomarse con las dos manos, hacer coincidir el cero con el punto de centraje, diciendo “¡cero!”, en ese instante el cadenero delantero leerá la distancia existente en el tramo. Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Topografía Minera subterránea Levantamiento con Teodolito: Medida de detalles.- Efectuada la medida de ángulos y distancias de la poligonal se procede a tomar a medidas de detalle: Método de las ordenadas o distancias.- Aplicable a labores angostas, galerías, cruceros, chimeneas, etc. Las medidas se realizan perpendicularmente al tramo recto de la wincha entre puntos los topográficos de la red. Los detalles de preferencia se tomarán donde hay variantes en la dirección de la pared o techo o en una distancia estándar: D = Derecha
T = techo
I = Izquierda
P = piso
Los detalles sirven para hacer el plano de planta de la galería, en sección longitudinal o sección transversal. Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Levantamiento Subterráneo
Medición de Distancias perpendiculares al eje de la poligonal (D, I, T, P) Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Levantamiento Subterráneo
Adecuación de brújula Brunton como brújula colgante Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Topografía Minera Subterránea Levantamiento con Teodolito: De esta manera cada estación se indica 2 veces en cada croquis parcial. De la misma manera se toman los detalles al techo y piso de la labor, otro croquis parcial y a los mismos intervalos de distancia que se hizo el croquis interior, para dibujar la proyección vertical. Es conveniente comenzar el croquis en la parte inferior de la página y llevarse de manera que más o menos se corresponda con los puntos de estación, cuyas anotaciones aparecen en la página izquierda de la libreta. Las medidas de izquierda y derecha tomadas desde la cinta a las paredes, sirven únicamente para la proyección en un plano horizontal de las labores subterráneas; para poder dibujar una sección longitudinal vertical, se toman medidas hacia el techo y piso de la labor subterránea que se está levantando. Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Topografía Minera Subterránea Levantamiento con Teodolito: DETALLES POR ÁNGULOS.- Se fija un punto por la intersección de 02 visuales a partir de 02 puntos cuyas distancias se conocen. Tiene poca aplicación en los trabajos subterráneos, debido a que no siempre hay la seguridad de ver el mismo punto desde la 2ª estación. DETALLES POR COORDENADAS POLARES.- Método apropiado para ubicar detalles en espacios relativamente grandes (tajeos, bancos, etc.). Se toma la dirección de la línea a partir de estación, midiendo la distancia con cinta. Si el punto está por encima o por debajo del instrumento, se lee el ángulo vertical y con este dato se calcula la distancia reducida a la horizontal. Cuando la diferencia entre las cintadas inclinadas y la distancia horizontal a un punto es menos de 25 cm., no es necesario medir el ángulo vertical o reducirlo a la horizontal la cintada, puesto que los detalles no pueden dibujarse a menos de 25 cm. Debido a que las escalas generalmente usadas son de 1:1,000. Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Topografía Minera Subterránea Levantamiento con Teodolito: En ningún caso es necesario leer los ángulos, con una aproximación mayor de ¼ (15'') a menos que se vayan a determinar las alturas. Los datos necesarios para determinar las cotas de los puntos tanto en el piso como en el techo deben tomarse a intervalos frecuentes, a fin de tener la forma de la labor. Estas cotas pueden deducirse de los ángulos verticales y las distancias, debiendo anotarse las partes más altas y las mas bajas de la labor subterránea. El método para determinar la dirección de las coordenadas polares, depende del método de lectura de ángulo usado al correr la poligonal: Azimuts o Ángulos a la Derecha.
No es necesario leer los ángulos en las coordenadas polares, con una exactitud mayor de 10 minutos, que es lo máximo con que se puede dibujar, aún en escalas grandes (1:500) por que el dibujo generalmente se hace con escalímetro y transportador. Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Topografía Minera Subterránea Levantamiento con Teodolito: CÁLCULOS DEL LEVANTAMIENTO En la Topografía Minera, cada día se adquieren nuevos detalles (cubicación, extracción, relleno, etc.), cortadas, cruceros, conexiones de labores, splits, relacionamientos, mapeos geológicos, etc., mientras dure la explotación de la mina. Por esta razón se requiere constantemente: libretas de mapas, cuaderno de cálculo planos croquis, etc. Las libretas de campo deben clasificarse y guardarse, poniéndoles etiquetas (por niveles y/o labores, etc.) y un índice, de igual manera se hace con los cuadernos de cálculos.
En levantamientos de mediana importancia, se calculan las coordenadas con lo que el dibujo resulta más preciso. Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Levantamiento de Mina Escuela Cupiche
Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Levantamiento de Mina Escuela Cupiche
Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Levantamiento de Mina Escuela Cupiche Tramo Progresiva 0.00 0.00 6.60 15.70 20.60 0.00 1.80 5.40 6.00 0.00
P1-A A-B
B-C
C-D D-F
3.40 7.50 10.40 14.30
T 1.29 1.99 1.63 2.50 1.80 2.20 2.05 2.05 1.40 1.70
P 1.77 1.34 1.10 1.05 1.10 1.34 1.15 1.33 1.37 1.35
Detalles D 1.66 0.90 1.70 1.20 1.25 1.45 3.60 1.70 0.83 3.05
I 1.55 2.20 2.35 1.70 1.60 1.74 1.20 3.40 2.50 0.00
Observacion
2.30 1.65 1.80 2.00
1.30 1.40 1.20 2.00
1.02 1.67 3.05 1.35
2.58 2.08 1.40 2.20
2.10 2.20 1.85 1.80 1.65
1.25 1.05 1.20 1.15 1.35
2.98 2.90 2.80 2.22 ---
1.18 1.03 1.02 1.75 2.45
1.70 1.95 1.65
1.35 1.28 1.23
1.70 -----
1.75 -----
1.06 1.08
1.22 1.60
1.45 1.70
1.60 2.05
1.50 1.03
1.08 1.35
2.20 2.90
0.33 0.36
2.07 2.05
1.20 1.13
1.64 2.06
2.20 1.13
1.65 1.45 2.00 1.40 1.75 1.70
1.20 1.30 1.25 1.24 1.30 1.15
1.35 2.04 2.80 1.00 1.90 2.14
1.24 1.14 0.70 1.03 1.55 3.40
2.10 1.60 1.60 2.10 2.30 2.35 1.70
1.27 1.34 1.15 1.27 1.30 1.20 1.38
2.25 1.24 1.92 2.25 0.64 1.96 1.95
1.68 2.15 1.53 1.68 3.77 1.82 1.52
A B
C
D
F-G 4.90 12.20 14.70 16.40 FIN G-G1 7.30 10.20 14.40 A-A1 1.60 6.70 A-A2 1.90 8.85 G-H 2.00 5.60 H-I 2.20 6.00 9.40 14.40 B-B1 0.80 4.30 0.00 1.60 11.10
D-D1
C-C1 2.30 6.40 C-C2
Topografía Minera
“Minería Sostenible”
B1
D1
C1
C2
Ing. Henry Luna
Levantamiento de Mina Escuela Cupiche CALCULO ANGULAR Y PERIMETRICA DE LA POLÍGONAL ABIERTA LEVANTAMIENTO LABORES CENTRO DE CAPACITACION "CETEMIN" 339d18'25.66"
At.
Lados Est.
Ad.
C1 P1 A B
P1 A B C
A B C D
At.
Lados Est.
Ad.
A
B
B1
At.
Lados Est.
Ad.
B
C
C1
At.
Lados Est.
Ad.
B
C
C2
Topografía Minera
Angulo Horizontal g. m 153 182 146 177
33 36 46 12
Angulo Horizontal g. m 243
48
Angulo Horizontal g. m 275
11
Alturas s. 56 26 10 10
s. 57 53 19 29 39
hi
hs
1.43 1.41 1.45 1.40
1.24 1.58 1.65 2.14
Dist, Zenitales Inclinada g. m s. 13.110 23.700 9.900 6.600
88 89 89 91
33 42 33 4
0 13 12 30
ESTE 323068.710 323060.365 323046.120 323036.807 323030.497
Coordenadas Topográficas NORTE 8682146.710 8682156.815 8682175.756 8682179.114 8682181.046
ESTE 323046.120 323053.508
Coordenadas Topográficas NORTE 8682175.756 8682184.568
ESTE 323036.807 323044.219
Coordenadas Topográficas NORTE 8682179.114 8682188.554
ESTE 323036.807 323030.268
Coordenadas Topográficas NORTE 8682179.114 8682169.898
Alturas s. 25
Azimut g. m 336 10 39 58
s. 22 47
hi
hs
1.45
1.65
Dist, Zenitales Inclinada g. m s. 11.500 89
14
7
Alturas s. 35
Angulo Horizontal g. m
s.
92
0
25
g. 346 320 323 289 287
Azimut m 52 26 3 49 1
Azimut g. m 302 56 38 8
s. 32 7
hi
hs
1.40
1.35
Dist, Zenitales Inclinada g. m s. 12.010 87
55
15
Alturas Azimut g. m 302 56 215 21
s. 32 32
hi
hs
1.40
1.22
Dist, Zenitales Inclinada g. m s. 11.300 90
23
50
“Minería Sostenible”
Detalles P D
COTA 1157.590
T
1160.592 1157.724 1158.002 1158.618
1.290 1.99 2.20 1.70
1.770 1.34 1.34 1.35
COTA 1157.724
T 1.20 1.40
Detalles P D 0.86 1.65 0.80 0.76
1158.078
COTA 1158.002
1158.387
COTA 1158.002
1157.743
1.660 0.90 1.45 3.05
Vertice I
1.550 2.20 1.74 0.00
P1 A B C D
Vertice I 1.48 1.07
B B1
Detalles T P D I 1.20 0.86 1.65 1.48 1.640 0.670 0.840 0.430
Vertice
Detalles P D 0.86 1.65 0.29 1.03
Vertice
T 1.20 1.20
I 1.48 1.02
C C1
C C2
Ing. Henry Luna
Levantamiento de Mina Escuela Cupiche CALCULO ANGULAR Y PERIMETRICA DE LA POLÍGONAL ABIERTA LEVANTAMIENTO LABORES CENTRO DE CAPACITACION "CETEMIN"
N°
Lado
Azimu Directo g(º) m(') s(")
Azimut Inverso g(º) m(') s(")
Dist.
Incl.
Ang. Vertical g(º) m(') s(")
Dsit. Horiz.
Coordenadas Topograficas Este Norte Cota 1158.002 323036.807 8682179.114 323031.101 8682182.430 1158.059
Vertice
C D
1
C-D
300
10
0
120
10
0
6.600
0
30
0
6.600
2
D-F
261
0
0
81
0
0
14.300
2
0
0
14.291
323016.986
8682180.195
1158.558
F
3
F-G
233
10
0
53
9
60
7.200
-1
15
0
18.400
323002.259
8682169.164
1158.464
G
4
G-H
218
0
0
38
0
0
8.400
1
30
0
8.397
322997.089
8682162.547
1158.684
H
5
H-I
181
0
0
1
0
0
20.400
1
30
0
20.393
322996.733
8682142.157
1159.218
I
1
C-D1
20
0
0
200
0
0
11.100
1
0
0
11.098
323036.807 323040.603
8682179.114 8682189.543
1158.002 1158.195
C D1
1
G-G1
294
0
0
114
0
0
14.400
-1
30
0
14.399
323002.259 322989.104
8682169.164 8682175.021
1158.464 1158.338
G G1
Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Topografía Minera Subterránea Levantamiento con Teodolito: La compilación de cálculos comprende: •Verificación de las notas tomadas en el terreno y transferencia de la misma en el cuaderno de cálculos. •Transformación de ángulos horizontales a azimuts de ser necesario.
•Corrección de distancias medidas (anotadas), por tensión, temperatura y catenaria de ser necesario. •Cálculo de distancias horizontales y verticales entre puntos de estación. •Cálculo de cotas de puntos de estación. •Cálculo de coordenadas ortogonales (x, y) de los puntos de estación. El cálculo de las cotas de los puntos de estación, en el caso de que la poligonal se haya seguido por el Método de la Plomada. Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Topografía Minera Subterránea Levantamiento con Teodolito: Para la verificación de las notas tomadas en el terreno, es conveniente hacerlo recorriendo anteladamente las labores, antes de hacer las respectivas anotaciones en el Cuaderno de cálculos, pudiendo así comprobar, si los ángulos horizontales anotados, corresponden con los rumbos tomados desde cada estación con la brújula, en igual forma se hacen con las distancias. Se revisa cuidadosamente los signos de las alturas del instrumento, de las señales, de los ángulos verticales para salvar cualquier equivocación, que pudiera haberse cometido; así como también los cálculos de errores y/o corrección. Finalmente, es necesario codificar las libretas de campo para que el calculista o cualquier funcionario de la empresa la ubique fácilmente. Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Levantamiento Subterráneo
Equipo de Instructores del Curso de Topografía Minera Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
Topografía Minera Subterránea Bibliografía Topografía Minera, Ing. Macedonio Inche Vargas, Universidad Nacional “Daniel Alcides Carrión”, Facultad de Ingeniería, Cerro de Pasco. Topografía Subterránea, Aurelio Juárez, Gaudencio Galvez, José Avellaneda; Universidad Nacional de Centro del Perú, facultad de Ingeniería de Minas, Edición 1995 Apuntes del Curso de Topografía Minera, Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica de la Universidad Nacional de Ingeniería. Manuales de Topografía General.
Topografía Minera
“Minería Sostenible”
Ing. Henry Luna
