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1/66
UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES
CARRIONFACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DEINGENIERIA GEOLOGICA
CURSO: TOPOGRAFIA MINERATEMA: LEVANTAMIENTO DE LABORES MINERAS
DOCENTE: ING. JULIO ALEJANDRO MARCELO AMESSEMESTRE: IV- 2014B
CERRO DE PASCO 2014 - PERU
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GRACIAS
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UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIONFACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA
GEOLOGICA
CURSO: TOPOGRAFIA MINERA
TEMA: LEVANTAMIENTO DE LABORES MINERAS
DOCENTE:ING. JULIO ALEJANDRO MARCELO AMESSEMESTRE: IV- 2014B
CERRO DE PASCO 2014 - PERU
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LEVANTAMIENTO DE LABORES MINERAS
LEVANTAMIENTO DE GALERIAS YCRUCEROS
Estos levantamientos se realizan con teodolito,
brjula colgante o con una brjula Bruntonacondicionada como colgante. La brjulacolgante as como la Brunton se utilizan paralevantamientos no tan precisos, siempre y
cuando no existan grandes perturbacionesmagnticas, por la presencia de mineral einstalaciones de hierro (tuberas de agua,aire, rieles, alcayatas, etc.).
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Galera en planta
10
11
12
12
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LEVANTAMIENTO DE DETALLES DEGALERIAS Y CRUCEROS
PROCEDIMIENTO:
Los detalles se miden con un flexmetro,
perpendicularmente (90) al largo de la
longitud L; cada mt. 2 mt. en un solo
sentido, dependiendo de las irregularidades de
la labor.
En labores de fuerte inclinacin se miden las
distancias inclinadas (DI) para determinar en
gabinete las distancias Horizontales (DH).
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7/66Galera en planta
1
2
3
12
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1
2
3
12
T
D
I
D
I
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Se mide la distancia techo y ladistancia piso en el punto de
estacin antes de retirar el
teodolito. Estos datos sirven
para dibujar las secciones
transversales y/o longitudinalesen caso se requieran.
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Todos los puntos topogrficos se bajan del
techo de las labores mediante cordeles con
su respectiva plomada en sus extremos.
10 11 12
T
P
Galera en seccin longitudinal.
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Se traslada el teodolito a la
siguiente estacin (3), se hace vistaatrs en la estacin (2) y hacia T
denominado Tope (vista adelante),
determinndose el valor angular(2).
Se procede de igual modo para lospuntos venideros, segn el avance
del laboreo.
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LEVANTAMIENTO DE DETALLES
DE GALERIAS Y CRUCEROSProcedimiento:
Se mide la distancia techo y ladistancia piso en el punto de estacin
antes de retirar el teodolito. Estos
datos sirven para dibujar las secciones
transversales y/o longitudinales en
caso se requieran.
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EJEMPLO PRCTICO:Se ha realizado la medida de los elementos de una poligonal subterrnea (A,B, C, D, E, F y G), cuyos datos se adjuntan. A).Calcular las coordenadastotales y cotas de la estaciones. B). Dibujar el plano de la poligonal a escala
horizontal 1/250, en un sistema coordenadas.Coordenadas de A (X=9,322.00; Y =9,525.03; Z = 2,990.40)
ESTACION ANG.HORIZONTAL
(< A LA DEREC)
ANG. VERT()
AI(mt)
AS(mt)
DT(mt)
Dimt
DETALLESD I T P
A-B
A-B-C
B-C-D
C-D-ED-E-F
E-F-G
Zi = 11336'05''
17953'40''
11855'22''
13215'16''10633'42''
16134'45''
+1527'
- 142'
- 459'
000'- 320'
000'
+1.30
-1.30
+1.28
+1.31-1.29
+1.32
-0.40
+1.12
0.00
-1.30+0.39
+0.93
3.00
3.70
5.50
5.775.64
5.91
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EJEMPLO PRCTICO:
CLCULO DE LAS COORDENADAS DE LAS ESTACIONES:
Est. ANG.HORZ.
(Campo)
AZIMUT RUMBOS DH COORD. PARC
E N
A
NM-A-B
A-B-C
B-C-D
C-D-E
D-E-FE-F-G
-------
-------
17953'40''
11855'22''
13215'16''
10633'42''16134'45''
-----
*11336'05'
'11329'45''
5225'07''
440'23''
29114'05''27248'50''
-----
S 6623'55''E
S 6630'15''E
N 5225'07''E
N 0440'23''E
N6845'55''WN8711'10''W
-----
2.89
3.70
5.48
5.77
5.635.91
----
+2.65
+3.39
+4.34
+0.47
-5.25-5.90
-----
-1.16
-1.48
+3.34
+5.75
+2.04+0.29
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EJEMPLO PRCTICO:
CLCULO DE LAS COORDENADAS DE LAS ESTACIONES:
EST COORD.ABSOLUTAS
ANG.VER
* ()
DI*
DV AI*
AS*
COTAS
E N
A
NMAB
ABC
BCD
CDE
DEF
EFG
9322.60
9325.25
9328.64
9332.98
9333.45
9328.20
9322.30
9525.03
9523.87
9522.39
9525.73
9531.48
9533.52
9533.81
-----
+15 27'
-1 42'
-4 59'
0 00'
-3 20'
0 00'
-----
3.00
3.70
5.50
5.77
5.64
5.91
-----
+0.80
-0.11
-0.48
0.00
-0.33
0.00
-----
+1.30
-1.30
+1.28
+1.31
-1.29
+1.32
-----
+0.40
-1.12
0.00
+1.30
-0.39
-0.93
2990.40
2992.90
2990.37
2991.17
2993.78
2991.77
2992.16
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LEVANTAMIENTO DE GALERIAS Y CRUCEROSGrfico de la Poligonal en un Sistema de
coordenadas
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Grfico de la
poligonal enun sistemacoordenadas
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DIRECCIN Y GRADIENTES
Los puntos de direccin y gradiente, son replanteosplanificados en gabinete por el departamento de
Ingeniera de la empresa minera. Para su
implementacin se requiere ejecutar levantamientos
de labores horizontales y verticales.
LNEA DE DIRECCIN
La lnea de direccin es el alineamiento que se hace
entre labores mineras con la finalidad de proyectar,
desarrollar establecer comunicacin entre ellas.
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Para fijar el centro de lnea de una labor seprocede de la siguiente manera:
En el plano se ubica el tope de la labor o el lugar
indicado para iniciar una nueva labor.
Con un transportador se mide en la etapa de
planeamiento el ngulo a seguir o rumbo.
El clculo de rumbo tambin se puede obtener
analticamente a partir de las coordenadas de los
puntos proyectados.
Obtenidos estos datos, siempre referidos a un punto
topogrfico, se traslada a la labor para ubicarlos en el
techo o caja.
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LEVANTAMIENTO DE LABORES MINERAS:
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LNEA DE DIRECCIN: Ubicado el teodolito en el punto 2, se visa 00' al punto 1
y se gira el ngulo calculado en gabinete para ubicar elpunto 3, a una distancia relativa ( 5 mt., 10 mt., etc.)
En el alineamiento 2-2' se ubica el punto de direccin 3
que se materializa fsicamente con un tarugo y alcayata.
Los puntos 2 y 3 sern los nuevos puntos de direccin delalineamiento. Se recomienda marcar con pintura al tope
de la labor.
Para disparos posteriores el perforista y su ayudante
suspendern las plomadas en los puntos 2 y 3.
Estos puntos de direccin pueden ser utilizados hasta
donde alcance la visibilidad del operador.
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GRADIENTE:
Es la pendiente o inclinacin de una lneaexpresada en porcentaje (%). Es aplicada en
actividades de transporte, drenaje y otros.
Los puntos de control son ubicados en la partelateral o cajas de la galera y permiten
controlar la instalacin de la lnea de cauville o
el piso en minera subterrnea sin rieles. En
ambos casos los puntos de gradiente estn a un
metro del piso o del riel. Es positivo cuando es
ascendente y negativo cuando es descendente.
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La gradiente ptima se determina en funcin
al equipo de transporte a utilizarse. En
minera de rieles convencional vara entre 0.5
a 2% mientras que en mecanizada
(neumticos) vara entre 5 a 15%.
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GRADIENTE: La gradiente se calcula de lasiguiente manera:
G = D.N x 100 (Expresado en % )
D.H
G = D.N x 1000 (Expresado en )D.H
Donde:
G = Gradiente
D. N = Diferencia de Nivel
D.H = Distancia Horizontal
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GRADIENTE CON TEODOLITO:
Se procede de la siguiente manera:
Se instala el teodolito a unos metros atrs del punto
de gradiente.
El anteojo se grada a la inclinacin equivalente al %de la pendiente en grados.
Ubicada la inclinacin en el anteojo o sea la
gradiente se procede de la siguiente manera:
En el ltimo punto de la gradiente se mide en
forma vertical desde la alcayata hasta la
proyeccin de la inclinacin del anteojo.
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Esta misma distancia se traslada a unos
metros adelante ( 3 a 10 mt. Aprox.), en la
caja o parte lateral de la galera donde se
fijar un punto de gradiente. Del mismo
modo se ubica al frente otro punto, de tal
manera que se tiene un juego de cuatrotarugos, que sirven de control para llevar la
gradiente. A partir de estos puntos se mide
un metro al piso o riel de la labor, asmismo, tensando dos cordeles uno posterior
y otro anterior se proyecta al frente del
trabajo.
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NIVELACIN DE LABORESSUBTERRNEAS
Es adecuada para llevar el control de elevacin
para proyectar cotas a puntos fijos en los
diferentes niveles, comunicacin de labores,
entre otros.
Su procedimiento es similar a una nivelacin
superficial con vistas atrs y adelante, conla diferencia de que los puntos a nivelarse seencuentran en el techo, la mira va colocado
con el cero hacia arriba y verticalmente.
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NIVELACIN DE LABORES SUBTERRNEAS
La nivelacin a efectuarse es la geomtrica diferencial ypuede ser cerrada o abierta. La nivelacin cerrada seemplea cuando se va realizar trabajos de comunicacin o
transferencia de coordenadas.
Para el clculo de cotas se tiene presente la siguiente
relacin:A. Cuando se va proyectar una cota desde superficie a un
punto topogrfico en el techo se emplea la siguiente
frmula:
Cota B = Cota A + VAT + VAD
B. Cuando los puntos se encuentran en el techo, o sea eninterior mina, considrese:
Cota B = Cota AVAT + VAD
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TOMA DE PERFILES
El uso principal de los perfiles, es determinarla condicin del piso de una galera. Muchas
veces en galeras antiguas, el piso tiene
gradiente inapropiada lo cual se nota
inmediatamente en un perfil y se sabe la
cantidad de desquinche necesario para
establecer la gradiente correcta.
El equipo que se utiliza para obtener un buen
perfil: Un nivel, mira con nivel de mano y una
cinta de acero para la medicin de distancia.
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PROCEDIMIENTO:
Se toma las visuales estacionando el nivel a
media distancia entre dos puntos, luego se
realiza dos lecturas por lo menos en la mira,
tanto en la vista atrs y la vista adelante.
Al realizar los cambios de estacin, el
portamira no debe retirar la mira del punto
donde se tomo la vista anterior, esto paraevitar errores al continuar la nivelacin.
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La nivelacin del piso se realiza sobre el riel y
la ficha que indica el punto, cuando la
nivelacin que se esta siguiendo es una galeraya establecida; si la galera va servir de
conexin, la nivelacin se efecta a partir de
un punto realizando dos lecturas, una desde eltecho y otra sobre el riel, continuar la
nivelacin hasta llegar al lugar donde se va
conectar la galera. Cerrar la nivelacin en otro
punto cercano para ver el error de cierre y
comprobar si esta dentro de los lmites
tolerables.
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PERFILES LONGITUDINALES Los perfiles longitudinales son graficados a partir de los
detalles de los levantamientos topogrficos, considerandotecho y piso.
El perfil longitudinal permite conocer como se lleva el pisoy el techo de la labor a fin de hacer las correccionesnecesarias.
Es aplicable en galeras poco inclinadas y de ampliaseccin.
Si se va a levantar el perfil longitudinal de una galeraestrecha y con obstculos, se emplean instrumentos
suspendidos como la brjula colgante. El resultado es unperfil que representa a la vez el piso y el techo de lagalera u otra labor.
La escala a emplearse esten la relacin de la distancia
horizontal a la vertical de 1:10 1:20.
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Ptos V. Atrs A. I. V. Ad. Cota Techo
PI-120 (0.00) - 1.343 3403.992 3405.335
PI-121 (4.50) - 1.063 3404.102 + 1.173 3405.165
Sp-122 (5.50) - 1.223 3402.879 2.43
(6.60) - 1.382 3402.720 3.13
PI-123 (9.75) + 1.003 3405.105
(13.30) - 1.550 3402.552 3.33
(23.33) - 1.595 3402.507 2.80
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GRADIENTE CON NIVEL DE INGENIEROSe procede de la siguiente manera:
Instalamos el nivel atrs del ltimo punto de gradiente. Desde
esta posicin visamos al punto de gradiente, relacionando la
horizontalidad del nivel de ingeniero con dicho punto, el cual
nos da una diferencia de altura entre la horizontalidad del nivel
y del punto (DN1)
Medimos en forma horizontal una distancia cualquiera
(recomendable entre 3 a 10 metros) del ltimo par de puntos
hacia delante, para esta distancia hallamos su diferencia dealtura para el % dado y ubicamos con el nivel en ambos lados
de la galera un tarugo con su respectiva alcayata.
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GRADIENTE: La gradiente se calcula de la siguientemanera:
G = D.N x 100 (Expresado en % )
D.H
G = D.N x 1000 (Expresado en % )
D.H
Donde:
G = Gradiente
D. N = Diferencia de Nivel
D.H = Distancia Horizontal
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Gradiente con Nivel de Ingeniero
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Gradiente con Nivel de Ingeniero:
De esta manera se tiene un juego de cuatro
tarugos, dos posteriores y dos anteriores
formando un plano inclinado con su
respectiva gradiente, desde estos puntos se
cruza un cordel en la parte posterior y anterior
de tarugo a tarugo, y con una lmpara se
ilumina la proyeccin de estos hasta el frentede la labor.
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Problema: Ubicar un juego de gradientes a unadistancia de 6 metros de punto a punto (Horizontal)
con una gradiente de +2%. Tener en cuenta que P1=0.45 m.
Solucin: Calculamos la diferencia de altura:
Datos conocidos: DH = 6 m. y Gradiente = +2%.DN = DH. G / 100 = 6 x 2 / 100 = 0.12 m.
Tomando como referencia la proyeccin
horizontal del nivel, el punto anterior estar
ubicado 0.12 m., ms alto que el punto posterior.
P2= P1DN = 0.45 0.12 = 0.33 m.
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SECCIN LONGITUDINAL DE UNA LABOR INCLINADA:
Tramo
D.I.
(mt)
Ang. Vert.
()
D.H.
(mt)
D.V.
(mt)
Dist. Vert.
Acumulada
0-1
1-2
2-3
3-4
4-55-6
-----
9.66
6.26
3.21
6.137.49
----
2706'
4441'
2156'
4353'413'
1.80
8.60
4.45
2.98
4.427.47
1.20
4.40
4.40
1.20
4.250.55
1.20
5.60 = h1
10.00 = h2
11.20 = h3
15.45 = h416.00 = h5
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21
43
5
7
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CORTE
RELLENO
ESCALA:H = 1/500V = 1/50
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LEVANTAMIENTO CON BRJULA
COLGANTE:
El levantamiento topogrfico con brjula colgante.Se realiza en aquellas labores estrechas y con
obstculos, donde no pueda utilizarse el teodolito;estos levantamientos se realizan a partir de un
punto topogrfico establecido, siguiendo una seriede estaciones auxiliares que son materializados a
manera de una poligonal por medio de tarugos y
alcayatas a intervalos donde existen cambios dedireccin.
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LEVANTAMIENTO CON BRJULACOLGANTE:
Deben anotarse los detalles en los
cambios de direccin en el tramo, calcularlas coordenadas y cotas de las estaciones
auxiliares; y si es posible cerrar lapoligonal en otro punto topogrficoestablecido anteriormente con el teodolito
a manera de comprobacin.
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Los materiales utilizados en un levantamiento
con brjula colgante son:
La brjula colgante y su eclmetro.
La cinta metlica para medir los tramos deestacin a estacin y la cinta de lona oflexmetro para la toma de los detalles.
Un cordel de unos 50 m. De longitud de '' de ,para tensar de punto a punto.
Una lmpara de material no magntico, parailuminarse al transitar y efectuar la lectura dengulos y distancias.
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PROCEDIMIENTO:
Teniendo las alcayatas en los puntos
extremos del tramo, se tensa el cordelentre dichos puntos, cuidando que no
choque ya sea en el piso, techo, izquierda
o derecha de los lados. Los puntosdeben materializarse cruzando laslabores de caja a caja.
En la pita bien tensada, se suspende eleclmetro, llamado tambin clinmetro;una vez que la plomada est en equilibrio
se lee el ngulo vertical correspondiente.
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Retirado el eclmetro o clinmetro, sesuspende la brjula colgante, cuidando que
el NORTE marcada en la esfera de limboest hacia la direccin que sigue ellevantamiento (direccin de avance).
Como se ha de tener tramos coninclinaciones mayores de 45, es necesariosujetar la brjula en la pita por medio deganchos diseados especialmente para
ello; una vez estabilizado el instrumento yla aguja imantada se lee la orientacin deltramo y se retira la brjula.
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La medida de las orientaciones debeefectuarse tomando las orientaciones
directas e inversas de cada tramo, conla que se detectar la perturbacinmagntica en caso existiera.
Luego se mide la distancia inclinadaentre los puntos, despus se miden losdetalles a lo largo del tramo, haciendo
que la cinta sea perpendicular a lacinta que mide el tramo; la longitud atomarse de los detalles variarsegn lairregularidad del tramo.
LEVANTAMIENTO DE CHIMENEAS CON
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LEVANTAMIENTO DE CHIMENEAS CONBRJULA COLGANTE Y ECLMETRO:
Se estaciona el teodolito en el punto 274 y
se visa vista adelante al punto 1;
materializndose el P.I., de la chimenea.
Desde el punto 1 se procede el
levantamiento mediante la brjulacolgante que mide el rumbo de la
chimenea y el eclmetro que mide elngulo de inclinacin de la chimenea.
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Se extiende el cordel con cierta tensin en
los extremos que vienen a ser los puntosde levantamiento, se cuelga la brjula y selee el ngulo respectivo, despus secuelga el eclmetro y se lee el ngulo deinclinacin (vertical).
Se mide la distancia entre los punto y se
determinan los detalles mediante
mediciones (izquierda, derecha, frente,
espalda).
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273274
c
1
2
3
Levantamiento de chimenea con brjula colgante y eclmetro
Tope
4
LEVANTAMIENTO CON BRJULA COLGANTE
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LEVANTAMIENTO CON BRJULA COLGANTE
LABOR: Chimenea 0 6 4 w ZONA : MARIANIVEL : + 50 FECHA : 07-09-2011
TRAMO
AZIMUT(*)
RUMBO
(* *)
ANG.VERT.(***)()
D.I. DETALLES
D I T P
0 - 1
1 - 2
l l
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LEVANTAMIENTO DE CHIMENEA CONPLOMADAS Y CINTAS DE MEDIR
h3
h
h1
h2
d2
d
d1
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CON PLOMADAS Y CINTA DE MEDIR
Se realiza del siguiente modo :
De un extremo de la chimenea (techo) se suelta un cordel
suspendido por una plomada en uno de sus extremos; se
mide la altura h.
Normal a la altura h se mide con el flexmetro ladistancia horizontal d, utilizando para tal caso el
eclmetro a (0) o un nivel de carpintero.
Se sigue as sucesivamente hasta el nivel inferior.
Se toma detalles de derecha, izquierda, frente y espalda.
Este tipo de levantamiento es rpido, aplicando
exclusivamente en el levantamiento de la seccin de una
chimenea.
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Con los datos obtenidos h y d, se puede
calcular analticamente el NGULO DE
INCLINACIN de la chimenea para finesespecficos:
d + d1 + d2 + d3 ++ dn = DH (Dist. Horizontal)
h + h1 +h2 + h3 + ...+ hn = H (Altura)
Aplicando tangente nos darel valor del
ngulo :
Tg = H/ DH
LEVANTAMIENTO DE TAJEOS
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LEVANTAMIENTO DE TAJEOS:
Para el levantamiento de un tajeo se procede del
modo siguiente:
A partir del punto 8(borde de la chimenea), con
la brjula colgante se ubica un nuevo punto en el
techo del tajeo, tal como el punto9, se mide sungulo vertical con el eclmetro y la distancia
inclinada del punto 8al punto 9con una cinta
metlica.
Se puede continuar levantando todo el permetrodel tajeo, radialmente con la brjula colgante;esto es aconsejable cuando la labor es pequea
o estrecha caso como en vetas.
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Se puede continuar levantando todo el
permetro del tajeo, radialmente con labrjula colgante; esto es aconsejablecuando la labor es pequea o estrechacaso como en vetas.
Si la labor es grande caso de cuerpos
irregulares (ore shoots, ore bodies, etc.),se procede hacer el levantamiento
radialmente con el teodolito.
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LEVANTAMIENTO DE TAJEOS
Chimenea
Tope
109
8
d1d2
d5
d3
d4
d7d6 d9
d8
d10
d11
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8: Punto topogrfico en el borde de lachimenea.
9: Punto topogrfico en el techo del tajeo.
10: Punto topografico auxiliar.
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LEVANTAMIENTO DE TAJEOS: Se estaciona el teodolito en el punto 9, se visa
con cero grados hacia el punto 8 (vista atrs),para luego hacer diferentes visadas (vistas
adelantes) alrededor del permetro del tajeo;estas vistas pueden ser: 1, 2, 3, ......... etc., se
tiene que cerrar con 360en el punto 8.
Se mide la distancia correspondiente a cada vista
(vista adelante): d1, d2, d3.....etc.; en todo los
casos si es posible evitando tener distanciasinclinadas, para as ahorrar clculos de lasdistancias reducidas, si no fuera posible se halla
el valor del ngulo vertical de las visadas.
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Si existe lugares del tajeo que no se puede
ver desde el punto 9, se pondr en el
techo de la labor un punto auxiliar 10;desde este punto se proceder a levantarcomo en el caso de levantamientos de
galeras, cruceros, etc.
Con estos datos se procede a dibujar el
levantamiento del tajeo con coordenadas
polares o coordenadas cartesianas.
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LEVANTAMIENTO DE PLANO CONBRUJULA COLGANTE EN AREAS DE
ATRACCION MAGNETICA
En el interior de la mina existe materiales y/o
minerales que perturban el funcionamientonormal de la aguja de la brjula, y por
consiguiente afecta las lecturas observadas.
Si existe atraccin, la aguja de la brjula semantendr esttica en una determinadaposicin y para evitar hay que subir o bajar elcordel del lugar de donde procede la atraccin.
E t i d d
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En estos casos es necesario dar dos
lecturas una en cada extremo del tramo y
buscar un tramo que no tenga atraccin ydesde sta hacer las correcciones, paraluego calcular las coordenadas.
Los materiales que provocan la atraccinmagntica son: Tubos de fierro (agua, aire,relleno hidrulico, etc), lnea de Cauville,
carros mineros y locomotoras, cables delneas de alta tensin, lneas de trolley, etc.Entre los minerales podemos considerar:
La magnetita, la pirita, la pirrotita, etc.
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GRACIAS