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COMPENDIO EJERCICIOS para EXAMEN DE GRADO Ingenieria de ejecución ejecuci n en minas

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Índice

Hidrometalurgia Resistencia de materiales Mecánica de fluidos Planificación de minas Topografía de minas Perforación y voladura

Pág. 3-25 26-33 34-42 43-49 50-60 61-101

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Hidrometalurgia

En una prueba de lixiviación en laboratorio, y utilizando un muestra de 1,2 Kg. de mineral oxidado de cobre de ley=2,5% Cu, se obtuvieron los siguientes resultados. Primer Ataque Control 1 2 3 4 5 6 7

Tiempo (min) 0 15 30 45 60 75 90

Gasto Na2CO3 (ml) 9,8 7 5,6 4,8 4 3,2 3,2

Gasto KCN (ml)

Gasto Na2CO3 (ml) 10,4 9,5 8,6 8,1 7,5 7,5

Gasto KCN (ml)

1,1 1,8 2,4 2,8 3,8 3,9

Segundo Ataque Control 1 2 3 4 5 6

Tiempo (min) 0 15 30 45 60 75

0,3 0,35 0,5 0,8 0,8

En ambos estanques se agregaron 1050 cc de solución de acido sulfúrico verificando la [] antes de atacar la muestra mineralizada y los controles tanto para la determinación de la [] de cobre y ácido. El titulo de KCN y Na2CO3 =5x10-3

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JLM En el laboratorio se realiza la lixiviación en estanque de un mineral oxidado de cobre con las siguientes características. • Peso material= 3 Kg., con una ley=7.85% de Cu Soluble. • Volumen de la solución lixiviante agregada= 1.75 lts. • Concentración de acido empleado=94.7% • Concentración de solución lixiviante=40 gr. de acido/lts de solución. • Ataques realizados a la carga mineral= 6 ataques. Control 1 2 3 4 5 6

Vol. Solución Rica (lts) 1,25 1,7 1,69 1,67 1,69 1,67

[ ] de Cu (gr./lts) 32 31 30 23 17 10

[ ] de ácido (gr./lts) 2 1,5 2 1,75 2 1,5

Humedad retenida por el ripio = 11% Peso del ripio = 2600gr. Se pide determinar: a) Acido comercial agregado en cada etapa y en el proceso. b) Recuperación de Cu en el proceso de lixiviación. c) Consumo de acido por parte de: Cu disuelto, ganga y MENA. d) Cu a recuperar en la etapa de lavado.

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JLM En una extracción por solvente se utilizaron 1200 cc como solución de lavado. Si la concentración de la solución ya lavada es 24.2 gr./lts y se tienen 5 vasos con 150 cc de solución, se pide determinar: a) gr. de cobre en cada vaso. b) [ ] teórica en el stripping. c) [ ] practica si se gastaron 20 cc de KCN. d) Rp del Proceso.

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JLM Al preparar 2000 cc de solución de Cu sulfatado (CuSO4) en agua, se requiere obtener una [H+] de 10 gr./lts si la densidad de acido=1.84 y su pureza de un 96%. El volumen inicial es de 1500 cc. Se pide determinar: a) cc de agua a agregar. b) Si el gasto de KCN=38 cc y el volumen tomado para titular es de 0.2048 cc, determine la ley de Cu (titulo de KCN=5.0974x10-3). c) Si la [ ] inicial de Cu es 27 gr./lts y la [ ] final es de 22.4 gr./lts. Determine los gramos de Cu final e inicial de solución. d) Determine la recuperación de cobre en el proceso.

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JLM Se tiene una muestra de 1 Kg. de oxido de Cu, al cabo de la 5ª titulación se obtuvieron los siguientes gastos: KCN= 5 cc, Na2CO3 =3 cc. La ley del mineral es de 3.5%. la solución rica tiene un volumen de 1200 cc para la ferrocementación. Al inicio el peso de las barras es de 4 Kg., y al final del proceso fue de 3.915 kg. Los gastos fueron los siguientes: KCN=2 cc, Na2CO3 =4 cc. Se pide determinar: a) Rp en etapa de percolación. b) Rp en etapa de ferrocementación. c) Consumo de Fe real. d) Kg. de Fe/Kg. de Cu fino, si el titulo de KCN=5x10-3.

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JLM Se realiza una prueba de lixiviación de laboratorio a un mineral oxidado de Cu, utilizando 1.4 Kg. de mineral de ley 4.2% de Cu total (0.7% de Cu insoluble). Este mineral es atacado con 1100 cc de ácido sulfúrico al 5% p/v en cada uno de los ataques. Se realizaron 2 ataques dando os siguientes resultados: 1er ataque, último control se obtiene un gasto de 10.6 cc de KCN (titulo KCN=0.005). 2do ataque, último control, se obtiene un gasto de 4 cc de solución. Nota: las titulaciones se realizaron extrayendo 2 cc de solución. Luego las soluciones de ambos ataques se juntan y se les determina la [ ] de ácido, dando un valor de 10 gr./lts, y la de Cu entrego un valor igual al promedio de las [ ] de ambos ataques. La solución de lavado da una concentración de ácido de 0.6 gr./lt y 1.4 gr./lt de Cu (para lavar se utilizo un volumen de 1100 cc de agua) Se pide determinar: a) Consumo de ácido (Kg. de H2SO4 /Kg. de Cu fino recuperado) y recuperación de Cu en etapa de lixiviación (con respecto al Cu total y Cu soluble). b) La solución total recolectada de los dos ataques es llevada a la ferrocementación obteniéndose un precipitado que pesó 42 gr. y su ley fue de 85%. El consumo de Fe fue 1.2 veces el consumo teórico (PA Fe=55.847; Cu=6.5). Determine la Rp en la etapa de ferrocementación y gr. de Fe consumidos por Cu recuperado. c) Con la solución de lavado se procede a realizar la extracción por solventes utilizando 750 cc del total de la solución. Si la recuperación de Cu es de 95%, determinar la [ ] final de Cu en la etapa de Re-extracción si se utiliza un volumen de 150 cc de H2SO4 al 5% p/v

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JLM Una planta lixiviara por agitación 84 TPD de minerales oxidados con 4% Cu soluble. El mineral molido se enviará a una batería de agitadores en serie para ser lavado con H2SO4 diluido al 5% p/v. la dilución den la pulpa solución formada en el 1º agitador es de 2/1 en peso. El tiempo de agitación para una recuperación del 85% es de 6.5 hr y el volumen útil de cada agitador es de 14 m3. si la densidad del sólido es de 2.8 gr./cc y la del ácido 1.82 gr./cc, con una pureza de 90%, se pide: a) Calcular número de agitadores. b) Concentración de la solución saliente de la etapa. c) Volumen de H2SO4 por hora a agregar en primer agitador.

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JLM En una planta de tratamiento de minerales oxidados de Cu se tratan 4000 ton de minerales al día cuya ley es de 1.8% de Cu oxidado. Las pilas tienen una dimensión de 35 m de largo, 25 m de ancho y 2.5 m de alto, siendo regada con un flujo especifico de 10.5L/(min-m2), cuya concentración de Cu promedio a la salida de la pila es de 3.25g/L de Cu+2. Posteriormente la solución es tratada mediante extracción por solvente y electro obtención, siendo algunas características del proceso las siguientes: -Extracción: razón de fases O/A = 0.9 ; %extracción=97% -Re-extracción: razón de fases O/A = 5 ; %re-extracción = 100% solucion spent= 190 g/L H2SO4 ; 32 g/L Cu+2 Determinar: a) coeficiente de distribución de extracción y re-extracción. b) Kg. de Cu catódico producido mensualmente. Si la solución de lixiviación fuera cementada con chatarra de Fe que tiene una pureza de 98% determinar: c) el consumo teórico diario de chatarra de Fe, para una eficiencia de cementación de Cu de 94%. d) si el consumo real de chatarra es de 1.8 veces el teórico determine la concentración de Fe en solución luego de efectuada la cementación.

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JLM En pruebas de lixiviación realizadas en laboratorio se ha determinado lo siguiente: Mineral oxidado con 3.5 % de Cu soluble Densidad del mineral = 2.8 ton/m3 Humedad adsorbida por el ripio=10 % Consumo de ácido= 2.7 kg H+/ Kg Cu Recuperado. Ce Recuperación de Cobre = 90 % Las pruebas en laboratorio se han realizado en pequeños estanques individuales, bajo las siguientes condiciones: - Cantidad de muestra = 3000 gr. - Huecos en la carga = 40% - [ ] solución lixiviante fresca = 50 gr./lt - Pureza ácido sulfúrico = 94.7 % - Densidad ácido = 1.83 gr./cc

Si estas condiciones se llevan a escala industrial donde se cuenta con estanques de 3*5 m de sección, se pide, calcular: a) Número de ataques con solución lixiviante fresca, si la altura de la carga mineral será de 1.2 m. b) Cobre a recuperar en la etapa de lavado, si la humedad retenida por el sólido es de un 10 % (considere densidad de solución =1.0) y la concentración de la solución rica retirada en última etapa es de 18.1 gr Cu /lit). La solución rica obtenida en lixiviación es enviada a ferrocementación, donde se pretende recuperar el 95% del cobre y se obtiene un consumo de hierro de 1.55 gr. de Fe/gr. de Cu. Determinar: a) Peso de cemento obtenido si el único elemento contaminante es hierro. b) Cual es la ley del cemento de cobre.

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JLM En una planta de lixiviación por agitación se obtuvieron los siguientes datos: Sólido alimentado = 300 Ton/día D peso pulpa saliendo agitación = 2/1 Ley Au = 12 g/Ton Au lixiviado = 95 % Lavado de sólidos en circuito decantación y lavado contracorriente usando 3 espesadores D pulpa U/F cada espesador = 0.9/1 Agua de lavado = 500 m3/día Se pide: a) Dibujar circuito en equilibrio. d) Calcular gr. de CN a agregar a b) Calcular concentración de oro en solución con destino a cementación con cada espesador. Zn para obtener 0.5 g/L. c) Calcular recuperación total.

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JLM Al realizar el estudio metalúrgico, se decidió realizar una lixiviación en pilas que tendrá las siguientes características: Cinética de lixiviación: 120 días Densidad del material 2600 Kg./m3 Sufre esponjamiento de la mina a la planta de 35%, determinar: a) Dimensiones de la pila si el talud= 50º y altura de pila= 12 mt. b) Superficie de la carpeta. c) Cuanto debe ser la superficie regada si se quiere lograr un 92% de eficiencia.

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JLM Para el proceso de SX se tiene la siguiente información: Volumen acuoso= 50 m3/h Volumen Spent= 2m3/hr. Volumen Orgánico= 100 m3/hr. [Cu] Solución spent= 28.55 gr./l. [Cu] acuoso lixiviación= 1.05 gr./l. [Cu] refino= 0.1 gr./l. [Cu] orgánico descargado=0.1 gr./l

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JLM Para la recuperación de un mineral de cobre se decidió instalar una pila de lixiviación dinámica de 3etapas. En cada una de las etapas se tienen 100.000 ton con leyes de 1.0 %, 0.6 % y 0.3 %. Cada ciclo tiene un tiempo de tratamiento de 90 días y cada una es regada con un caudal de 20 m3/hr. Para el bloque pobre se espera una recuperación de 80 %. Se pide: a) Realizar diagrama de flujo con el respectivo movimiento de las soluciones. b) Calcular concentración de Cu promedio en cada bloque. c) Calcular recuperaciones parciales y totales. d) Si concentración de ácido sulfúrico inicial es 50 g/L. Calcular consumo práctico y consumo por parte de la ganga, si [ácido sulfúrico] requerida en proceso de cementación es 2 g/L.

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JLM Para los datos, determinar: a) Recuperación de oro por etapa y total. b) [Au] en espesador 1. c) [Au] saliendo de agitación. d) Ley de ripio. Datos: Tonelaje tratado= 2000 ton/hr. Densidad de sólido= 2800 Kg./m3 Porcentaje de sólido en molienda = 58% Recuperación en agitación = 85% Dilución en peso agitación= 0.9 [CN]= 0.5 gr./l. Ley Au= 10 gr./ton. Au Lixiviado en molienda= 62% Dilución en peso espesador= 0.4 Porcentaje de humedad ripio= 0%

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Resistencia de materiales

Datos: Peso carro= 600 Kg. c/u Peso carga= 1200 Kg. c/u Pendiente= 35% Diámetro cable= 1” Determinar: a) Tensión del cable. b) Reacción en el Punto de apoyo de cada rueda, indicando dirección y sentido.

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JLM Determinar: a) El valor w para mantener el sistema en equilibrio. b) Las Tensiones en el cable. Despreciar el peso propio del cable. Datos: P=400 kg Diámetro Cable 1=2” Diámetro Cable 1=1.5”

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JLM Diseñar la sección de la barra si: Tad= 1400 Kg./cm2 B=1.2*h

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JLM Determinar: a) Las reacciones resultantes en los apoyos. b) Diseñar la sección transversal de todas las barras aplicando el método de los nodos. Datos: Alpha=30º P=18500 q=22000 Kg. /mt a=5mt Barra de acero: TF=2450; FS=2.

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JLM Considere las barras unidas y cargadas como muestra la fig., considere: Barra A B

2

Sección [cm ] 80 52

2

E [Kg./cm ] 2,1x106 9,5x105

2

T Fluencia [Kg./cm ] FS 4200 3 2900 2

Calcular: a.- La carga máxima P que se puede aplicar al conjunto. b.- Las reacciones resultantes en el apoyo, indicando dirección y sentido. c.- La deformación axial de la barra A.

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JLM La fig. representa una viga de sección rectangular, cargada con carga uniforme, diseñe la sección de la viga (b y h) de manera que h=1.7*b (confeccione gráficos del momento flector y el esfuerzo cortante). Considere: Tensión admisible en flexión=1800 [kg. /cm2]

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JLM Considere la estructura cargada como indica la figura. Se pide: a) Calcular las reacciones totales en cada apoyo, indicando dirección y sentido. b) Diseñar el diámetro mínimo de la sección transversal de las barras AB, BD y CD aplicando el método de los momentos. Considere: 2

Solicitación T Fluencia [Kg./cm ] FS Tracción 2450 2 Compresión 2450 3

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Mecánica de fluidos

1-En la figura que se indica, 2 tanques de agua están conectados por el sistema de tuberías que se indica. Determinar las pérdidas de carga total del sistema de tuberías y el caudal que escurre por el mismo desde A hasta B. Determinar las cotas piezométricas en A, B, C, D. Datos: Tramo 1 2 3

Diámetro [mm] 200 350 150

L [m] 700 470 825

c 120 130 90

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JLM 2-En la figura, determinar Hb de la bomba y el caudal que escurre desde la bomba hasta el estanque de agua B. Desprecie las pérdidas singulares y considere que la energía de presión por unidad de peso en el punto 2 es igual a 3mca. Datos: Tramo 1 2 3 4 5

Diametro [mm] 500 500 500 600 600

L [m] 300 600 200 100 700

f 0,018 0,016 0,01 0,024 0,022

Nudo 1 2 3 4 Bomba

Z [m] 55 80 70 67 55

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JLM 3-En la figura, determinar el caudal que pasa a través del conducto, la presión en la sección 2 y la presión en la sección 1. Si la energía cinética por unidad de peso en la sección 2 es igual a 0.5 [m], y la energía de presión por unidad de peso en la sección 4 es igual a 20 [mca]. Datos: D1=100 [mm] z=cte en todo el tramo D2=70 [mm] D3=40 [mm]

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JLM 4-En el sistema de la figura. ¿Cuál es el diámetro de la tubería número 2? Datos: γ=1.007 x 10-6 [m2/s] f=0.0167 Tuberia 1 2

Long [m] 400 200

Diametro [mm] 200 ?

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JLM 5-Calcular la potencia de una bomba para que circule el caudal del estanque 2 al estanque 1 igual que se origina de 1 a 2 sin bomba. Considerar las pérdidas mostradas, a demás considerar la fricción igual a 0.02 y la eficiencia de la bomba igual al 75%.

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JLM 6-Para una presión manométrica en A de -0.111 kg/cm2, encontrar la densidad relativa del liquido B en la figura.

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JLM 7-En la figura, fluye agua desde el depósito a través de un tubo de 2” de diámetro. El flujo oscuro en el manómetro es Hg. Determine la velocidad del flujo en el ducto y el caudal.

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JLM 8-Una Bomba de 25 Hp de potencia y 75% de eficiencia debe abastecer desde un estanque un caudal de 6 m3/min. a un estanque cuyo nivel se encuentra a 10 m de diferencia con respecto al nivel del estanque. La tubería es de fierro fundido con una longitud de 100 m y un coeficiente de fricción f =0.026. La válvula indicada esta totalmente abierta y tiene un coeficiente de perdida de carga k=8. Determinar el diámetro de la tubería R=0.35.

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JLM 9-Despreciando el peso del recipiente, determinar la fuerza que tiene que levantar la tapa circular CD. ¿Cuál sería la fuerza del aceite CD si el nivel de aceite en el tubo abierto se reduce 1 metro? Datos: γAceite=γAgua*Dr γAceite=800 [kg/m3]

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Planificación de minas

Suponga que usted ha sido nombrado Ingeniero Administrador de una empresa contratista que se adjudico un contrato destinado a colocaren marcha un empresa minera de la mediana minería, por tal motivo deberá programar la obra, luego optimizarla por tiempo y mano de obra. Como deberá explicar el resultado de la programación a los ejecutivos de la empresa contratista para la cual usted trabaja, a fin de que le dispongan la cantidad de recursos necesarios para realizar la faena, deberá explicaren forma breve como profesional cada uno de los resultados obtenidos en la programación de la faena. Se sugiere para explicar los resultados apoyarse en cartas Gantt, CPM, curvas de costos, etc.. Actividades A B C D E F G H I J Meses Costos Indirectos

Debe ir antes de C-D-E-G-H-J D-E-F F F I I I -

tn [meses] tf [meses] 4 3 3 2 2 1 4 2 5 2 3 2 6 5 3 2 5 3 2 1

Cn [MUS$] 100 80 150 230 120 60 90 120 210 180

Cf [MUS$] 150 120 180 250 180 90 120 140 270 220

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

350

320

296

250

220

180

150

120

100

90

Cuando optimice la mano de obra, utilice el criterio. Cualquier dato que le faltare debe incorporarlo explicando porque dicho valor y no otro.

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JLM Suponga que usted ha sido nombrado Ingeniero Administrador de una empresa contratista que se adjudico un contrato destinado a colocaren marcha un empresa minera de la mediana minería, por tal motivo deberá programar la obra, luego optimizarla por tiempo y mano de obra. Actividades Debe ir antes de tn [meses] tf [meses] A F-G 2 1 B G-H 3 2 C H 3 1 D I-J 4 2 E J 5 3 F K 6 4 G K 4 2 H L 2 1 I M 1 1 J M 3 2 K 5 4 L 2 1 M 4 2 Meses Costos Indirectos

Cn [MUS$] 50 35 40 70 65 80 30 25 30 42 74 33 56

Cf [MUS$] 70 47 52 80 72 95 40 30 34 48 92 40 70

Mano de Obra 12 8 22 13 18 6 18 20 14 9 11 25 10

14

13

12

11

10

9

8

7

6

812

810

787

756

733

707

678

646

630

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Topografía de minas

Desde el punto A, en la entrada de una labor, se levantan dos polígonos, uno por superficie y otro por interior de la labor. Posición de A: (500, 500,500) Levantamiento interior: Lado A-B B-V

Azimut 344,8520 395,0000

Áng. Vert 1,48 2,24

DI 96,05 85,85

DH

Norte

Este

Cota

DI 125,05 137,5

DH

Norte

Este

Cota

Levantamiento en superficie: Lado A-B B-V

Azimut 27,4300 381,4100

Áng. Vert 3,22 20,3

En el punto D hay que iniciar un pique vertical y V de la labor tiene que comunicarse con el pique mediante una galería que tenga un 2% de pendiente. Calcular: a) Profundidad del pique. b) Azimut de la galería c) Longitud de la galería.

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JLM Los puntos 1 y 2 de la fig. corresponden al eje de una galería que tiene una inclinación de 0.5% y un azimut de 276.56 g. El punto 3 corresponde a un afloramiento de la misma veta que se aprovechará para correr una chimenea por el yacimiento, de tal forma que sea la menor longitud posible. Las coordenadas de 1,2 y 3 son las siguientes: Punto 1 2

Norte 2721,31 2716,82

Este 3266,57 3124,54

Cota 426,34 512,34

Determinar: a) Las coordenadas de P b) Indicar la longitud de la chimenea.

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JLM Proyectar el rompimiento mas económico entre la estación I y un punto de la labor principal de una mina, a partir de F se hizo un levantamiento hacia las estaciones H, I, J. Las coordenadas y cotas son las siguientes: Estación D E F G H I J

Norte 80 60 30 10 50 90 120

Este 130 90 50 20 40 60 80

Cota 540,86 540,02

580,39

a) Instalado en I calando en 0,00 ¿Qué ángulo debería leerse en la dirección del rompimiento, con un instrumento horario? b) ¿Cuál es la longitud total del rompimiento?

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JLM Dos galerías pertenecientes a un mismo nivel de una mina subterránea deben empalmarse mediante una curva circular de 20 metros de radio. Si los puntos 2 y 3 corresponden al inicio y final de curva respectivamente y las coordenadas son las siguientes: Punto 2 3 4

Norte 620,8 654,03 616,38

Este 874,12 867,92 962,31

Cota 502,04

a) Determinar el azimut de la galería 1-2 b) Determinar la cota del punto 3, si la pendiente en la curva es de 0.75%.

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JLM A partir del siguiente registro de levantamiento interior mina determine las coordenadas y cota de la estación 303 si PR: Norte: 500, Este: 500, y Cota: 500 El instrumento usado es horario, Centesimal y mide ángulos verticales a partir del horizonte. El rumbo PR 300: N17º00’E. Alt. Estación PR (P) 300 (P)

Instrum 1,6 1,6

301

1,16

302

0,5

Ángulos Punto 300 PR 301 300 302 301 303

Horizontal Vertical 391,40 0,00 225,65 399,51 0,00 190,79 0,01 0,00 154,49 399,80

Dist.

Coordenadas

Inclinada 11,48

H. Pl.

6,74

1,13

21,97

0,79

13,40

0,76

Dist. Hz

Norte

Este

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JLM La lectura en una estación que esta en el techo y tiene cota 500, fue 1,483 y en el tarugo que esta debajo del nivel se leyó 0,35. ¿Cuál es la cota gradiente?

En una galería que tiene 2% de pendiente se tiene que marcar gradientes en el sentido de avance. Si en una gradiente con un nivel se lee 1,37. ¿Cuáles son las lecturas que se debe hacer a 8 metros y a 14,3 metros, para marcar las nuevas gradientes?

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JLM Se desea replantear el sondaje S32 cuyas coordenadas, azimut e inclinación son las siguientes. Punto S32 P Q

Norte 11826,4 11600,02 12061,59

Este 6143,56 5917,18 5676,9

Azimut 50

Cota 232,2º

Inclinación -60º

Descripción Sondaje Vert. Instalación Vert. Calaje

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JLM Se tiene que conectar una galería AB con un pique, de manera que la conexión sea lo mas económica posible. La galería AB debe ser continuada con dirección y pendiente constante hasta el inicio de la estación de conexión, la cual deberá tener pendiente 2%. a) Determinar la cota de conexión de la estación con el pique. b) Determinar la longitud total del rompimiento si la estación B corresponde a la frente de la galería existente. Estación A B Pique

Norte 1.656,45 1.471,12 1.405,14

Este 1.176,40 1.335,84 1.495,72

Cota 518,24 521,12 500,00

Cota fondo pique

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JLM A partir del siguiente registro de levantamiento interior mina. Determinar las coordenadas y cota de c/u de las estaciones si A: N1000, E1000, cota: 1000. El instrumento usado es horario, centesimal, mide ángulos nadirales, las estaciones A y B están materializadas en el piso, mientras que las estaciones C y D están en el techo. El rumbo BA es N40ºW y corresponde a una orientación magnética. Si se conoce que en el sector actualmente el valor de la declinación es de 8º al este. Determine las coordenadas usando orientación astronómica. Considere que la orientación magnética BA fue determinada este año. Estación A B C

Alt. Instrum 1,5 1,6 1,56

Est. Obs. B A C B D

Ángulos Horizontal Nad 91,90 0,00 189,96 100,87 0,00 333,84 99,03

dist. Inclinada 12,40

H. Pl. dist. Hz

7,69

1,56

23,18

0,92

Coordenadas Norte Este

Cota

______________________________________________________________________ 60

H

JLM

Perforación y voladura Calcular BO del ANFO: NA + FO: NH4NO3 + CH2

______________________________________________________________________ 61

JLM Calcule la composición porcentual de la siguiente mezcla explosiva: FO + NC + NA. Considere la proporción NA: NC =4:1. FO: CH2 ; NC: C6H7O11N3 ; NA: NH4NO3

______________________________________________________________________ 62

JLM Discutir el BO de la siguiente reacción: 75% NA + 18% NG + 7% Celulosa, donde NA: NH4NO3 NG: C3N3H5O9 Celulosa: C6H10O5

______________________________________________________________________ 63

JLM Se tiene la siguiente mezcla: C6N3H7O11 + Al + CH2 + NaNO3 Se pide: a) equilibrar la ecuación y determinar su composición porcentual. b) Calcular su BO si los componentes se presentan en las siguientes composiciones: Gelatinizante: 12% Sensibilizador: 10% Combustible: 8% Oxidante: 70%

______________________________________________________________________ 64

JLM Se pretende fabricar SANFO aluminizado bajo las siguientes condiciones iniciales: El % total de los oxidantes será de un 89% El % de combustible será de un 5.5% El BO=-1% Determine el % de cada uno de los reactantes.

______________________________________________________________________ 65

JLM Se tienen los siguientes ingredientes para preparar una mezcla explosiva: Ciclonita: C3N6H6O6 74%; PM=222 Perclorato de Potasio: KClO4 20%; PM=138.6 Carbonato de Calcio: CaCO3 6%; PM=100.08 Determine: a) BO final b) Ecuación reacción balanceada, cantidades de cada ingrediente para preparar 1 ton de explosivo. c) Que función le corresponde a cada ingrediente.

______________________________________________________________________ 66

JLM En una faena se comete un error al fabricar un ANFO, dando este un BO=-3%, ¿en que porcentaje se encuentran los ingredientes?

______________________________________________________________________ 67

JLM En un desarrollo minero se emplea como explosivo básico ANFO y como explosivo iniciador Amongelatina. Determinar: a) Composición porcentual del explosivo iniciador si BO=0. b) Composición % del explosivo básico, si tiene 4% de Al. c) Si el cebo se encuentra en 1.5%. Cual es el BO final. Obs.: 1. ANFO Aluminizado: NA + FO + Al (4%) 2. Amongelatina: NG (56%) + NC + NA 3. PM: NG=227; NC=297; NA=80.1; FO=14; Al=27

______________________________________________________________________ 68

JLM Calcule: a) Volumen específico en la siguiente mezcla: NH2NO3 + CH3C6H2(NO2)3 b) Presión de detonación de una pentolita. c) Fuerza del ANFO.

______________________________________________________________________ 69

JLM Se dispone de los siguientes explosivos: ANFO Pesado y Pentolita. Se pide: a) Balance de oxigeno final si el cebo se encuentra en 1%. b) Porcentaje de cada explosivo. c) Si la mezcla esta totalmente balanceada, cual es el % de cada ingrediente. d) Potencia relativa del ANFO Pesado respecto a la Pentolita. Donde: ANFO Pesado: 35% ANFO + 65% Matriz (Emulsión Base) Pentolita: 50% PETN + 50% TNT.

______________________________________________________________________ 70

JLM Calcule: a) Calor desarrollado por el TNT. b) Volumen especifico del PETN c) Presión de detonación para el ANFO.

______________________________________________________________________ 71

JLM Determine la potencia relativa de la pentolita respecto del ANFO

______________________________________________________________________ 72

JLM Determine composición % y energía útil liberada (directamente) por un ANFO aluminizado al 4% que tiene un BO=-8.754%.

______________________________________________________________________ 73

JLM En una mina operan perforadoras roto –percutivas cuyo Rd es de 72 [m/tno]. En la voladura de un banco de 6 m se perforan tiros en una malla equilátera en un área de trabajo de 8.1 m de ancho x 46 m de largo. El diámetro de bit utilizado es de 762 mm. Se asume: 1 tno/día, opera 1 equipo, interrupción=40%, B=50.85% H Se pide: a) En cuanto tiempo se realiza toda la operación (perforación) b) Describa el equipo empleado. c) Que índice operacional puede calcular.

______________________________________________________________________ 74

JLM En CA un equipo de perforación opera a razón de 2 tno/día con un RD de 116ton/hr, en un terreno de d=2.7 [ton/m3]. Se proyecta hacer una voladura de roca en un banco de 60 m de largo y 8 m de ancho y alto, con tiros de 3” de diámetro; distribuidos en una malla equilátera, donde la botada =25% de la profundidad del tiro. Determine: a) Nº de tiros a perforar. b) Tiempo de perfo, si la interrupción es 38% c) Describa el equipo empleado, si este opera a razón de 45 min/hr, y el trabajo debe terminar en 8 días, cuál sería la solución.

______________________________________________________________________ 75

JLM En una cantera se perforan tiros de 3.5” y 6.5 m de prof, se dispone de un equipo con RD=70 [cm/min], se desea remover un área de 30 m de largo, 10 m de ancho mediante una malla cuadrada. Considere: • Interrupción=40% • d=2.72 • B=30*dt Calcule: a) Equipo. b) RD [ton/m] c) Tiempo de ejecución.

______________________________________________________________________ 76

JLM Se dispone de 5 días para hacer una excavación de 80 m de largo y 20 m de ancho con una profundidad de 5 m en un terreno de d=2.8. Se dispone de barras de 2200 mm de largo y bit de 33 mm. Se pide: a) Metros perforados. b) En cuantas etapas se hará el trabajo c) Determine equipo a utilizar y número de ellos. Considere: • B=0.8*E • E=0.25 prof exc. • Ti=30% • TTyL=50% • RD maq=50 [cm/min] • P=0.3*B

______________________________________________________________________ 77

JLM Se desea hacer una excavación de Rx de 50 m de largo, 17.5 de ancho, con una profundidad de 5 m, con drx=2.7. Se asume una perforadora manual 45[cm/min], barra integral serie 2 de 1600 mm. Aprovechamiento barra 93.75%. Relación E/B=1.11; E=0.25 prof de excavación. Considere: • Interrupción a la perforación 30% • Tiempo limpieza=60% T perfo. • Tiempo ejecución disponible=12 hr. • Factor utilización Ku=91.08% Se pide: a) Nº de tiros b) Nº disparos y profundidad de cada uno c) Tiempo de ejecución. d) Metros perforados. e) Nº de equipos.

______________________________________________________________________ 78

JLM En una mina CA se perforan tiros verticales de 12.5 m de profundidad con un RD=70 [ton/m] perforado. Si se desea remover un área de 25 mt de ancho x 50 mt de largo en un terreno de d=2.8. Determine: a) Tiempo de perforación. b) Nº de quipos y tipo. Considere: • 12 tno ejec. • Interrupción 40% • Perforabilidad= 4 m/hr.

______________________________________________________________________ 79

JLM En el trabajo de voladura de un banco de 10 m de largo; 25 m de ancho y 10 m de alto, se emplean perforadoras cuyo RD=56 mt/tno-maq. Si E/B=1.13, B=43.57% del largo de la perforación. Calcular: a) Nº de maquinas para terminar el trabajo en 8 turnos. b) Tipo de perforadora. c) Tiempo perforando si Ti=40%/maq.

______________________________________________________________________ 80

JLM En CA se emplean perforadoras cuyo RD=48 [m/tno] en la voladura de un banco de 60 m de largo, 15 m de ancho y 5 m de alto. Se perforan tiros según una malla equi8latera, donde B=52.6% de H Calcular: a) nº de maquinas para terminar el trabajo en 2 días. b) Tperf si Ti=50% Tpen en cada maquina.

______________________________________________________________________ 81

JLM Se desea hacer una excavación en rx, para un cimiento de un edificio, de 12 m de ancho, 20 m de largo y 5 m de profundidad; en un terreno de d=2.7 [ton/m3], se asume: • Razón E/B=1.25 • RD perforación=101.25 ton/hr. • Diámetro perforación=31.75 mm. • Largo barra=2200 mm. • Botada=31.496xD Se pide: a) Equipo empleado y número de disparos. b) Tiempo de perforación si Ti=30%. c) Índices operacionales.

______________________________________________________________________ 82

JLM En una mina CA se perforan tiros verticales de 6.75 m de profundidad con un RD=19.81 [ton/m perforado], se desea remover un área de 7.62 m de ancho, 29.3 m de largo en un terreno de d=2.7, asuma: • Interrupción 40% • Malla triangular equilátera. • Penetración=45 m/hr. Se pide: a) Tiempo de perforación. b) Equipo a utilizar. c) Altura de banco.

______________________________________________________________________ 83

JLM En CA con bancos de 8 m de alto, se perforan tiros de 100 mm de diámetro, con una DTH que da un rendimiento de perforación de 34.23 [m/hr], con d=2.7. Asuma: • Área de trabajo 12x34.65 m • Interrupción 40%. • Nº de hilera=4. • E/B=1.155 Se pide: a) tiempo de perforación y velocidad de penetración. b) Perforación esp. c) RD de perforación en ton/m y ton/hr de avance. Cuanto demora perforar 1 tiro.

______________________________________________________________________ 84

JLM Se desea hacer una excavación de 50 m de largo; 17.5 m de ancho y 4 m de profundidad para la fundación de un edificio en un terreno de dureza media de d=2.7, si solo se dispone de perforadoras livianas manuales cuyo RD=45 [cm/min] y barras integrales de 1.6 m. se pide: a) Describa como se haría el trabajo. b) Metros perforados. c) Nº de equipos. d) RD en [ton/m] y [ton/maq] Considere: • H=3.9686 m • Malla cuadrada. • Tiempo ejecución 10 días, 3 tnos/día. • E=1/6*H • TTyL=60% Tperf • Ti=30% • Aprovechamiento barra 82.6798%

______________________________________________________________________ 85

JLM Se hace una excavación de 5.03 m de profundidad en un área de 135.37 m2 empleando barras de 3m de largo y bit de 3” de diámetro a un ritmo de trabajo efectivo de 5.6 hr/tno. Se asume: • d=2.72 • p=0.3B • aprovechamiento barra=86.67% • B=33.93% H • Tiempo ejecución= 8 Tnos. • Interrupción=25% • TTyL=2 Tperf • E/B=1.25 Se pide: a) Metros perforados. b) Nº de disparos e indique profundidad de c/u c) Aprovechamiento barra en el ultimo disparo d) Indique equipo a emplear y el tipo de bit. e) Velocidad de perforación en [m/hr]

______________________________________________________________________ 86

JLM En una mina CA se perforan tiros verticales de 7” de diámetro en bancos de 15 m de alto. El área de trabajo a remover es de 24 m de ancho por 35 m de largo, en un terreno de densidad d=2,9 ton/m3 y RT=80 kg/cm2. El explosivo empleado desarrolla una PD=25 kbar con una distribución de carga lineal= 21,13 kg/m, razón E/B=1.25. Calcular: a) Carga total de explosivo. b) Tonelaje removido por tiro. c) Densidad de carga.

______________________________________________________________________ 87

JLM En la voladura de rocas de un banco vertical de 32 m de ancho por 80 m de largo y 20 m de alto, se perforan tiros de 10” de diámetro. Si la tensional mínima de la roca es de 90 kg/cm2 y PD=40760 kg/cm2, con una densidad de carga de 1.25 kg/dm3, E/B=1.25. Determine: a) Carga por tiro [kg]. b) Carga total [kg]. c) Carga específica [kg/m3].

______________________________________________________________________ 88

JLM Se desea remover un banco de 46 m de ancho por 122 m de largo y 10 m de alto; con hileras de tiros verticales de 250 mm de diámetro, se asume: -Densidad de carga= 0,9 kg/dm3 -Agente Explosivo: NCN -E/B=1,2 -Profundidad del tiro=1,5*B (condición práctica) Se pide: a) Botada máxima según Langefors. b) Malla practica. c) Carga de fondo y carga de columna. d) Numero de tiros. e) Carga total en hilera frontal. f) Comentario sobre el taco.

______________________________________________________________________ 89

JLM En una cantera, en bancos de 8 m de alto, se proyecta tronar un área de trabajo de 10x42 m, empleando ANFO como explosivo (gravedad específica=0.75 gr/cc y VOD=3000 m/s) en tiros de 6” de diámetro. Se asume: -Tiros cargados en un 70%. -dRX=2.9 ton/m3 -B=80% de E -Resistencia a ala tracción=105 kg/cm2. Se pide: a) Carga Total. b) Carga específica. c) Factor de carga.

______________________________________________________________________ 90

JLM En una cantera se emplea explosivo envasado a una razón de 15 cartuchos por tiro. Si se considera que: - Diámetro de Perforación=269.8 mm. - Profundidad del tiro=15 m - Resistencia tensional Rx=59.5 kg/cm2. - Gravedad especifica= 1,4 gr/cc. - PD=5.5 k-bar - Confinamiento=80% - Volumen cartucho=28.32 lt - E=37.53% B Determine: a) Malla de perforación. b) Densidad de carga lineal densidad de carga, si la columna de explosivo se incrementa en un 15% manteniendo constante la cantidad de explosivo.

______________________________________________________________________ 91

JLM En una voladura de banco con hileras múltiples se tiene la siguiente información. K=5.4 m D=33 mm A=9.6 m P=1.27 kg/lt L=18 m S=1 f=0.9 c=0.45 E/B=1.25 ¿Cual es la cantidad de explosivo?

______________________________________________________________________ 92

JLM En una faena CA se perforan tiros de 203.2 mm de diámetro, empleando como explosivo una emulsión (1.35 gr/cc, 5500 m/s) Se asume: - Factor de carga =248 gr/ton - dRX=2.72 ton/m3 - profundidad óptima. - Altura del banco=16.3 m Se pide: a) diseño según Konya, comente E/B. b) factor de presión.

______________________________________________________________________ 93

JLM En una voladura de una banco de 30.23 m de largo, 10 m de ancho y 5 m de alto; se emplea una carga especifica de 1.013 kg/m3. Empleando ANFO en una 70% de la profundidad del tiro. El área de influencia de cada tiro es de 5.038 m2., con una pasadura= 10 diámetros. Asuma: - Explosivo (0.9 gr/cc, 25 kbar). - Roca (2.9 ton/m3, 105.45 kg/cm2). Se pide: a) Razón E/B. b) Tonelaje removido por tiro. c) Numero de tiros. d) Carga total por hilera frontal.

______________________________________________________________________ 94

JLM En una tronadura cielo abierto se proyecta remover 1.597,65 ton/m empleando bancos de 3 m de alto. Por razones de humedad se emplea Anfo en bolsas plásticas de 3,5 " diámetro y 16" largo, las que al colocarse dentro del tiro, su altura se reduce en un 15 %, resultando un confinamiento 94,90 % Asuma ; - Densidad explosivo 0.85 gr/cc. - Botada 0,80 x Espaciamiento - Factor de Botada 25,10 - Número de hileras 3 Se pide según R. Ash: a) Botada (m) b) Número de tiros c) Factor de carga ( gr / ton )

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JLM a) Si el factor de botada es 20 que cantidad de explosivo colocaría en un tiro de 3.5” de diámetro y 5 m de profundidad. b) Diámetro de perforación 4”. Cual es el factor de carga según Konya para una profundidad óptima. Asuma valores medios. c) Para q=1.06 kg/m3. Cual es el área de influencia/ tiro de 40 mm de diámetro cargado con ANFO. Asuma T=0.25*H. d) En una voladura se consumen 598 gr de explosivo por tonelada en un terreno de densidad 2.3 ton/m3. ¿Cual es la carga especifica?. ¿Qué cantidad de explosivo se requiere para tronar en una frente de 6 m2 si el avance /disparo es 1.5 m?

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JLM Dada la siguiente situación en una mina cielo abierto: Altura de banco 8 m, razón E/B: 1.25, distribución de carga 9.96 kg/m, diámetro de perforación 5", tiros inclinados 2:1, corrección empatadura 0.05 m, corrección desviación perforación 3 cms/m. Determinar la carga especifica según metodología de Langefors.

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JLM En el desarrollo de un socavón de cortada de 10.5 m2 sección, se perforan tiros de 1.8 m y 31.75 mm de diámetro, empleando una carga específica de 0.9974 kg/m3, se asume: - Explosivo en cartuchos de 1”x8” (d=1.1 gr/cc) - Densidad de la roca=2.9 ton/m3 - Malla de perforación cuadrada. - Rendimiento disparo=83.34% Nota: Emplear metodología empírica. Los cartuchos no se taquean, sólo uno detrás de otro. Determinar: a) Carga explosiva/disparo. b) Número de tiros y cuantos cartuchos lleva cada tiro. c) Numero de disparos. d) Confinamiento y distribución de carga lineal.

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JLM Según Langefors, determine la carga específica empleada en una voladura de un banco de 3 m de altura, con 3 hileras múltiples, con un largo frontal de 8.6 m. Asuma: - Tiros inclinados (4:1) - Diámetro perforación 31.75 mm - l=0.622 kg/m. - Constante de roca=0.45 - Malla de perforación: E/B=1.5 - Características teóricas del explosivo: 887 k-cal/kg ; 982 lt/kg ¿Cuántos tiros se perforan, volumen total de roca?

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JLM En el desarrollo de una labor de 4x3 m, bóveda semi circular se perforan tiros de 38.1 mm de diámetro y 2.4 m de largo, empleando corte cilíndrico “espiral simple” en una roca de densidad 2.72 ton/m3. Se asume: - carga especifica media= 1.545 kg/m3 - RD disparo=95 % - Explosivo rainura 10 cartuchos 1.25x8” (1.15 gr/cc)/tiro que al taquear disminuyen 8% su longitud. - Explosivo resto tiros ANFO 0.85 gr/cc con taco igual al 42.1 % avance/disparo. Se pide: a) Carga explosiva cuele y resto tiros. b) Numero de tiros. c) Confinamiento y distribución de carga lineal en tiros del cuele.

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JLM En una tronadura CA la altura de carga ce cada tiro =2/3*H. Si la altura de banco es de 8 m y el factor de carga = 180 gr/ton. Se pide: a) Profundidad del tiro b) Densidad de roca c) Valor de la menor resistencia de la roca. d) Significado de la malla empleada. Asumir: - Emulsión de=1.35 gr/cc; VOD=3800 m/s. - Energía= 847 k-cal/kg - Volumen de gases=1070 lit/kg. - Diámetro critico=6” - Malla rectangular=1.8:1.

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