UNIVERSIDAD DE LA SERENA DEPARTAMENTO … · artículo 26 del Reglamento del Código de Mi nería:...

UNIVERSIDAD DE LA SERENA DEPARTAMENTO INGENIERÍA DE MINAS Topografía Ingeniería Civil Minas

Académico: Waldo Valencia Cuevas 25




5.7. De las oposiciones a la solicitud de mensura. De acuerdo a los artículos 60 y 61 del Código de Minería una vez que el Juez ordena la publicación de la solicitud de mensura, el secretario dará copia autorizada de la solicitud y de la resolución que dispone publicarla, la copia incluirá además el decreto que ordena subsanar las omisiones o defectos y la presentación en que se haya cumplido con lo ordenado. La publicación comprenderá la transcripción íntegra de dicha copia y se hará por una sola vez, dentro del plazo de treinta días corridos, contados desde la fecha de la resolución que la ordena. Dentro del plazo de treinta días desde la fecha de publicación de la solicitud de mensura, la oposición solo podrá fundarse en dos casos: 1º.- En que se pretenda mensurar sobre un terreno comprendido en un pedimento o concesión de exploración, que haya sido presentado con anterioridad a la fecha de la manifestación de la pertenencia que se pretende mensurar. La oposición será rechazada si no se funda en un pedimento de fecha de presentación anterior, o no se acompaña a ella copia auténtica (copia legalizada) de dicho pedimento, además, copia auténtica de la solicitud de sentencia o de la sentencia misma o de la resolución que acogió la prórroga del plazo de la concesión, será rechazada del mismo modo, si no se acompaña a ella un croquis (firmado por un ingeniero o perito de los referidos en el artículo 71) que represente la colisión de los derechos y las pretensiones de ambas partes en el terreno. 2º.- En el derecho preferente para mensurar en virtud de una manifestación cuya fecha de presentación haya sido o se tenga por anterior. La oposición será rechazada si no se funda en una manifestación cuya fecha de presentación haya sido o se tenga por anterior, o no viene acompañada de copia auténtica (copia legalizada) de dicha manifestación, será rechazada del mismo modo, si no se acompaña a ella un croquis (firmado por un ingeniero o perito de los referidos en el artículo 71) que represente la colisión de los derechos y las pretensiones de ambas partes en el terreno.



5.8. De la mensura. La mensura se realizará una vez vencido el plazo para deducir oposición, si ésta no se hubiere presentado, es decir, transcurridos los treinta días corridos desde la publicación de la solicitud de mensura. En caso contrario, se efectuará una vez ejecutoriada la sentencia que rechace la oposición que se haya formulado o la que determine la ubicación de las pertenencias de la parte o partes a quienes se haya reconocido el derecho a mensurar (art. 71 inciso 1º del Código de Minería). La mensura se llevará a efecto por cualquier ingeniero civil de minas que escoja el interesado, o por un perito elegido por éste de entre las personas que anualmente designe con tal objeto, para cada región, el Presidente de la República, a propuesta del Director Nacional del Servicio (art. 71 inciso 2º del Código de Minería). En el acto de la mensura no será admitida ninguna alegación (art. 71 inciso final del Código de Minería). La operación de mensura consiste en la ubicación, en el terreno, de los vértices de la cara superior de la pertenencia o grupos de pertenencias, indicados con las coordenadas UTM que para cada uno de ellos se haya señalado en la solicitud de mensura, o se señalen en el acto de la mensura (art. 72 del Código de Minería). Cuando se mensuren dos o más pertenencias originadas en una misma manifestación, se hará una sola operación y se dispondrán las pertenencias de modo que cada una tenga, a lo menos, un punto de contacto con otra. En este caso se levantarán una sola acta y un solo plano, en el que se individualizarán, con precisión, la ubicación y los deslindes de cada pertenencia (art. 76 del Código de Minería). La operación de mensura se practicará en la forma indicada en la solicitud de mensura, o con las reducciones que señale el interesado y que sean procedentes de acuerdo con el artículo 73 del Código de Minería (art. 74 inciso 1º del Código de Minería). La mensura se orientará conforme al meridiano UTM del lugar, dando cumplimiento a lo dispuesto en el artículo 28 (art. 74 inciso 2º del Código de Minería). El ingeniero o perito colocará hitos, sólidamente construidos y bien perceptibles, a lo menos en cada uno de los vértices de la pertenencia o del perímetro del grupo de pertenencias (art. 74 inciso 3º del Código de Minería); excepcionalmente hay linderos esquineros de las pertenencias a los cuales es imposible acceder, en tales casos el ingeniero o perito deberá informar en el acta de mensura tal situación.



Otros antecedentes técnicos sobre la mensura pueden consultarse en los artículos 27 al 41 del Reglamento del código de Minería. 5.8.1. Obligaciones y prohibiciones del ingeniero o perito. El ingeniero civil de minas o el perito propuesto por el interesado deberán cumplir con diversas exigencias, tanto para validar su cometido como para que éste sea eficaz. 1. Aceptación del cargo y juramento de su fiel desempeño. Para que el ingeniero o perito esté habilitado legalmente para efectuar la mensura será necesario que acepte el cargo, de acuerdo a lo dispuesto en el artículo 26 del Reglamento del Código de Minería: “Al aceptar el cargo, el ingeniero o perito encargado de la mensura cumplirá lo prescrito en el inciso primero del artículo 417 del Código de Procedimiento Civil; y deberá observarse, además, lo dispuesto en el inciso segundo del mismo artículo”, el cual expresa: “El perito que acepte el cargo deberá declararlo así, jurando desempeñarlo con fidelidad. De esta declaración, que habrá de hacerse verbalmente o por escrito en el acto de la notificación o dentro de los tres días inmediatos, se dejará testimonio en los autos” (art. 417 incisos 1º y 2º del Código de Procedimiento Civil). 2. Sanciones penales en el acto de mensura. El ingeniero o perito no podrá en caso alguno abarcar con la mensura pertenencias vigentes (art. 72 inciso 1º del Código de Minería). El ingeniero o perito que a sabiendas infringiere la prohibición del inciso precedente sufrirá la pena de prisión en cualquiera de sus grados a reclusión menor en su grado mínimo, y la accesoria de inhabilidad especial temporal de entre tres y seis años para llevar a efecto mensuras de pertenencias mineras (art. 72 inciso 2º del Código de Minería). La operación de mensura podrá abarcar todo o parte del terreno cuya mensura se solicitó, pero, en ningún caso, terrenos situados fuera del perímetro indicado en dicha solicitud. Para este efecto, podrá reducirse el número de pertenencias, la superficie de una de ellas, o ambas cosas (art. 72 inciso 3º del Código de Minería). La acción penal correspondiente sólo podrá ser ejercitada por el titular de la concesión que soporte directamente la superposición (art. 72 inciso 4º del Código de Minería).



5.9. Acta y plano de mensura. En el artículo 78 del Código de Minería se dispuso que dentro del plazo de quince meses contados desde la presentación de la manifestación, corresponderá al interesado, o a cualquiera de ellos si fueren varios, presentar al juez, en tres ejemplares, el acta y plano de mensura de la pertenencia o grupo de pertenencias. Por otro lado, el artículo 27 inciso 2º del Reglamento del Código de Minería facultó al ingeniero o perito para que entregara al juez el acta y plano. Evidentemente, ambas disposiciones pueden llevar a confusión, pero en estos casos debe primar la disposición de mayor rango, esto es la del Código, será siempre más aconsejable que sea el interesado quien haga entrega al tribunal, en triplicado, del acta y plano. Terminada la operación de mensura, el ingeniero o perito levantará un acta que contendrá la narración precisa, clara y circunstanciada del modo cómo la ejecutó, y de la forma cómo determinó las coordenadas UTM de los vértices. Siempre que sea posible, indicará los nombres, ubicación y dueños de las pertenencias colindantes. El acta será suscrita por el ingeniero o perito (Art. 75 Código de Minería). El art. 27 inciso 2º del Reglamento indica que: Una vez efectuada la mensura, junto con entregar al juez el acta y el plano, el perito deberá remitir directamente al Servicio, copia de la cartera de terreno y de los demás antecedentes técnicos y copias simples del acta y plano de mensura. En el acta debe indicarse, cómo se realizó la operación técnica de la mensura, comenzando con el punto de partida (HM), su ligazón a la Red Geodésica Nacional o a la Red GPS, relación del HM con tres puntos circunvecinos inamovibles y característicos, ubicación de los vértices o linderos del perímetro de la pertenencia o grupo de pertenencias, el datum y Huso, las coordenadas UTM y alturas referidas al n.m.m. del HM y de c/u de los vértices de las pertenencias, se señalará el instrumental y métodos de medición utilizados, individualización de las pertenencias, indicación de pertenencias colindantes, generación de demasías, sustancias minerales concesibles reconocibles, coordenadas geográficas o UTM del PI y se consignará el nombre, domicilio y firma del ingeniero o perito mensurador. El ingeniero o perito además deberá confeccionar un plano en el cual se indicarán: 1º. El nombre de la pertenencia o pertenencias y del interesado. 2º. La región, la provincia, la comuna y el predio o asiento minero, o todos ellos si fueren varios, que abarque la pertenencia o grupo de pertenencias. 3º. La superficie total mensurada y la de cada una de las pertenencias, calculadas en la proyección UTM.



4º. El nombre y la ubicación de las pertenencias mensuradas colindantes y vecinas, si las hubiere. 5º. La longitud de cada uno de los lados de cada pertenencia y la de cada uno de los lados del grupo de pertenencias, calculadas en la proyección UTM y expresadas en metros. 6º. Las coordenadas UTM de cada uno de los vértices del perímetro de la pertenencia o grupo de pertenencias, las coordenadas UTM y la altura sobre el n.m.m. del HM y el datum y Huso correspondiente a todas ellas. 7º. La representación de cursos de agua, vías de comunicación, labores mineras, accidentes topográficos, etc. 8º. Un croquis de ubicación a escala 1.500.000 ó 1:1.000.000, en el cual deberá figurar la ciudad o localidad más próxima. 9º. La ligazón del hito a la Red Geodésica Nacional o a vértices aprobados por el Servicio, según corresponda. 10º. Un croquis, a escala, que relacione el terreno manifestado, el terreno cuya mensura se solicitó y el terreno abarcado por la pertenencia o grupo de pertenencias mensuradas, destacando las coordenadas del punto de interés en forma gráfica. 11º. La representación de las tres visuales a los puntos circunvecinos inamovibles y característicos, en la que deberán figurar el perfil detallado de los puntos observados y el rumbo UTM o azimut UTM, los ángulos azimutal y cenital y la distancia aproximada de cada visual. 12º. La escala del plano. 13º. La fecha de la solicitud de mensura y la fecha de ejecución de la operación de mensura. 14º. El juzgado y rol del expediente, el número que corresponde a la perternencia o grupo de pertenencias en el Rol Nacional de Concesiones Mineras, y 15º. El nombre y la firma del ingeniero o perito. Mas antecedentes sobre el plano de mensura pueden encontrarse en el art. 39 incisos 1º y 2º del Reglamento del Código de Minería.



6. Diagrama de flujo de procedimiento de constitución de concesiones mineras de explotación.



7. Interacción entre los distintos actores que intervienen en propiedad minera en Chile. Boletín Minero (Publicaciones) Concesionario

Juzgado de Letras

Sistema de Propiedad Minera (SERNAGEOMIN)

Conservador de Minas

Tesorería Usuarios (Información administrativa, (Consultas al sistema pagos-amparo concesiones de Propiedad Minera) de explotación y exploración)



8. AMARRE DE LA MENSURA A LA RED GEODÉSICA NACIONAL. 8.1. ESPECIFICACIONES GENERALES. Se entiende por ligazón o amarre, al trabajo geodésico preliminar, que tiene por objeto acercar las coordenadas Geográficas o UTM de la red geodésica nacional al Hito de Mensura (HM) en el caso de las actuales concesiones de explotación, o al Punto de Partida (PP) en el caso de las concesiones anteriores al código de Minería de 1983. Los artículos 28, 31 y 35 del Reglamento del Código de Minería contemplan aspectos legales que regulan directamente el transporte de coordenadas. La ligazón deberá considerar a lo menos: a.- Dos vértices del Instituto Geográfico Militar (IGM) con coordenadas certificadas por este organismo. b.- Dos vértices de un trabajo catastral. c.- Dos vértices de un trabajo de ligazón anterior, aprobado por el Servicio Nacional de Geología y Minería. En los dos últimos casos el perito deberá pedir autorización al Servicio antes mencionado para usarlos. 8.2. MÉTODOD DE VINCULACIÓN. El artículo 28 del reglamento indica que: “El ingeniero o perito construirá un hito ligado a vértices de la Red Geodésica Nacional o aprobados por el Servicio, o a hitos que correspondan a pertenencias constituidas con arreglo al Código de Minería y al presente Reglamento. El hito quedará ubicado sobre el perímetro de la pertenencia o grupo de pertenencias o dentro del área encerrada por dicho perímetro, y servirá como punto de partida para ejecutar la operación de mensura. El ingeniero o perito relacionará el hito con tres puntos circunvecinos inamovibles y característicos, mediante tres visuales dirigidas a ellos. Cada una de las visuales deberá estar distanciada angularmente de la más próxima, a lo menos, en 30 grados centesimales. Se medirán el ángulo cenital, el ángulo horizontal, la distancia aproximada y el rumbo UTM o azimut UTM de cada visual. Las medidas angulares se expresarán al segundo centesimal y la distancia se medirá en la carta correspondiente del Instituto Geográfico Militar, si ella existiere” El artículo 35 del reglamento estipula que la ligazón del HM se efectuará mediante métodos de triangulación, de trilateración o de poligonación electrónica; sin embargo el perito podrá usar otros métodos de ligazón, tales como la radiación electrónica y la vinculación por medio de GPS (Posicionamiento Global por medio de Satélites), previa autorización del SERNAGEOMIN.



8.2.1. TRIANGULACIÓN. Caso1: El HM o el PP directamente triangulado desde los vértices especificados en 8.1.

Observación: Los ángulos interiores del triángulo resultante no serán inferiores a 33 g ni mayores a 134 g grados centesimales (Art. 35.-a del reglamento). Caso 2: El HM o el PP son vértices de una cadena de triángulos.

AUX.: Es un hito auxiliar o de apoyo que se debe construir para los efectos de la ligazón. (Art. 35. inciso segundo del reglamento).



Caso 3: El HM o el PP (En caso de pertenencias mensuradas en coordenadas arbitrarias), son vértices de un triángulo pivoteado.

Observación: la distancia entre el hito auxiliar y el HM debe medirse con instrumento electrónico en ambas direcciones. Condición angular Nº 1.

Teoría :∑ = 200 g =

3

1iiα

Práctica : = 200 g + ∑=

3

1iiα ε ∠

ε ∠ : error de cierre angular obtenido. ε ∠ ADMISIBLE : error de cierre angular admisible (ε ∠ ADMISIBLE ≤ ± 0,0030 g ) Observación: α 3 = c Si ε ∠ ≤ ε ∠ ADMISIBLE ⇒ Compensación (ε i = ± 3/∠ε “criterio convencional”).

Luego α 3´ = c’ Condición angular Nº 2. Teoría : c’ = b - a Práctica : c’ = b – a + ε ∠

∠ε : error de cierre angular obtenido.

∠ε ADMISIBLE ≤ 0,0017 g ± Si ε ∠ ≤ ε ∠ ADMISIBLE ⇒ Compensación (ε i = ± 2/∠ε ). Se compensa de tal

manera que resulte c’ = b’ – c’, es decir, a uno de los ángulos se le debe sumar la compensación y al otro se le debe restar.



Caso 4: Si resultaran en la triangulación valores angulares fuera de los límites estipulados en el Caso 1 de triangulación, se medirán cuadriláteros con diagonales (Art. 35.a del reglamento).

8.2.2. TRILATERACIÓN. Es un método alternativo y solo mencionado en el reglamento para ligar el HM a la red geodésica nacional, sus normas y tolerancias no han sido especificadas por el SERNAGEOMIN, dado que es uno de los métodos más largo y caro, y menos usado para realizar mediciones. Este método consiste en medir las distancias resultantes de figuras tales como, triángulos, redes de triángulos y cuadriláteros, por medio de instrumentos electrónicos de medición de distancias como los distanciómetros y las estaciones totales.



8.2.3. POLIGONALES ELECTRÓNICAS. Caso 1: Poligonal de enlace. Se inicia en un vértice IGM, catastral o del servicio se pasa por el HM o el PP (en caso de catastrar concesiones mensuradas en coordenadas arbitrarias) como punto de la poligonal y se cierra en otro vértice de características similares al de inicio.



Caso 2: Poligonal cerrada pivoteada.

Observación: las condiciones angulares son idénticas al del triángulo pivoteado. 8.2.4. RADIACIÓN ELECTRÓNICA. Este método consiste en determinar la posición del HM o el PP (en caso de catastrar pertenencias mensuradas en coordenadas arbitrarias) desde un vértice creado por triangulación, poligonación o desde un vértice IGM.



Observación: La distancia vértice creado o IGM hasta el HM debe medirse electrónicamente, en ambas direcciones. En el vértice desde donde se radió se debe medir el ángulo exterior e interior por el método de reiteración. 8.2.5. USO DE EQUIPOS GPS. El artículo 35 del reglamento del Código de Minería no hace mención directa acerca del uso del método GPS, no obstante, la Subdirección Nacional de Minería a través de su Departamento de Propiedad Minera el año 2002 publicó un instructivo sobre NORMAS DEL SERNAGEOMIN PARA LA UTILIZACIÓN DE GPS EN MENSURAS MINERAS, donde se indica que los métodos de transporte de coordenadas no señalados en el código, se aceptarán en casos calificados por el Servicio, para lo cual el Ingeniero o Perito deberá solicitar un método alternativo, amparándose en el artículo antes comentado. A continuación se expone parte de dicho instructivo: 1. Características de los georeceptores. 1.1. Se aceptarán solo equipos GPS geodésicos, esto es, que efectúen medición de código y fase de onda portadora, ya sean de frecuencia simple (L1) o de frecuencia doble (L1/L2) 1.2. Precisión

• Modo estático ⎩⎨⎧

+±+±

ppmmmVerticalppmmmHorizontal

210:15:

• Modo tiempo real ⎩⎨⎧

+±+±ppmcmVertical

ppmcmHorizontal22:

21:

1.3. Ligazón del HM y vértices. 1.3.1. La ligazón del Hm de cualquier vértice de poligonal, triangulación o vértice radiado solo se realizará a través de pos proceso. 1.3.2. Para el transporte de coordenadas se deben utilizar vértice de partida, ya sea del IGM o de la red de apoyo Sernageomin. Estos deben provenir de triangulación o de poligonal cerrada. Nunca se deberá partir de puntos radiados con métodos tradicional o GPS. En todo caso, los vértices que se utilicen deben ser autorizados por el Servicio y estar referidos al Sistema de Referencia oficial para Chile, según corresponda a la latitud. 1.3.3. Para ligar un HM o un vértice que se encuentre a una distancia superior a 25 kilómetros, solo se permitirá el uso de equipo de doble frecuencia (L1/L2), además se deben hacer figuras geométricas, tales como, triángulos o polígonos cerrados que permitan comprobar el cierre en posición. Se debe considerar que el tiempo



de lectura de los receptores GPS sea común y de una hora a lo menos, con 4 satélites como mínimo y un PDOP menor que 6 e intervalo de grabación de 20 segundos como máximo. Aumentando el tiempo de exposición de los equipos, conforme aumente la distancia de los vectores en una proporción de 15 minutos cada 25 kilómetros. El error de los vectores medidos no debe exceder de 1:100.000. a) Cuando se liguen puntos a mas de 25 kilómetros, se deberá considerar el desplazamiento que se tiene respecto al punto de partida, tomando algún vértice existente en el área como punto de control con las características indicadas en el punto 1.3.2, con el fin de evitar desplazamientos de malla. Si en la zona no existe propiedad minera constituida y/o vértices geodésicos, entonces no se considera lo anterior. 1.3.4. Para ligar un HM o un vértice que se encuentre a distancia inferiores a 25 kilómetros, se permite el método de radiación para un solo brazo, considerando un período de tiempo común de lectura de los equipos receptores no inferiores a 45 minutos para equipos de doble frecuencia y de 90 minutos para equipos de frecuencia simple, con a lo menos 4 satélites como mínimo y un PDOP menor que 6 e intervalo de grabación de 20 segundos como máximo. Para distancias menores de 10 kilómetros, los tiempos de medición se podrán bajar a 25 minutos para equipos de doble frecuencia y hasta 50 minutos para equipos de frecuencia simple, con a lo menos 4 satélites, un PDOD menor que 6, intervalo de grabación de 10 segundos como máximo y precisión del vector 1:100.000, para ambos casos. Se recomienda que de existir más de un HM en una zona ligada desde un mismo vértice de partida, realizar una poligonal pivoteada, de acuerdo al punto 1.3.6. letra a. 1.3.5. Para ligar un HM o un vértice utilizando un triángulo, existen dos métodos en los cuales se observan las siguientes normas y tolerancias: a) Para el primer método, se debe tener una base con vértices geodésicos (ver punto 1.3.2.). Desde cada extremo de la base se dará coordenadas al HM o vértice a crear, obteniéndose un par de coordenadas para el mismo punto. Si el error de los vectores no excede de 1:100.000 y la diferencia de las coordenadas obtenidas cumple con 3 er orden geodésico, el promedio de ambas corresponde a las coordenadas definitivas del vértice creado. b) Para el segundo método, se debe tener una base con vértices geodésicos (ver punto 1.3.2.). Se deben medir en forma independiente los tres vectores involucrados. Si el error en posición de los vectores no excede de 1:100.000 respecto de la suma de los lados del triángulo, se deberá realizar un ajuste matemático de los vectores. El modelo es independiente, pero debe ser nombrado en el informe que se envía al Servicio.



1.3.6. Para ligar un HM o un vértice utilizando como figura un polígono, se debe tener vértices geodésicos de acuerdo al punto 1.3.2. de este documento. a) Si la poligonal es cerrada en el mismo punto de partida (pivoteada), los vértices creados deben quedar dentro de un radio de 25 kilómetros, respecto al punto de partida y la medición de estos se regirá de acuerdo a la longitud de los lados, es decir, si este es menor que 25 kilómetros se regirá por el punto 1.3.4. y si estos son mayores de 25 kilómetros se regirán por el punto 1.3.3. Si el error de cierre en posición de cada polígono no excede de 3er orden geodésico, respecto de la suma de los lados medidos en la poligonal, se deberá realizar un ajuste matemático. El modelo es independiente, pero debe ser nombrado en el informe que se envía al Servicio. b) Si la poligonal es de enlace, la medida se realizará de acuerdo a la longitud de los lados, es decir, si este es menor que 25 kilómetros se regirá por el punto 1.3.4. y si estos son mayores de 25 kilómetros se regirán por el punto 1.3.3. Si el error de cierre en posición de cada polígono no excede de 3er orden geodésico, respecto de la suma de los lados de la poligonal, se deberá realizar el ajuste matemático. El modelo es independiente, pero debe ser nombrado en el informe que se envía al Servicio. 1.3.7. La forma y características del HM, se conservan de acuerdo al artículo 29 del Reglamento del Código de Minería. 1.3.8. Los vértices o hitos de apoyo que sea necesario construir especialmente para los efectos de la ligazón, se harán de acuerdo al artículo 35, inciso dos del reglamento o de acuerdo a las últimas técnicas utilizadas por el IGM. 1.3.9. Con equipos de frecuencia simple (L1), no se podrán realizar mediciones a más de 25 kilómetros. 1.3.10. Cuando el PDOP se comporta dentro de lo especificado, el tiempo a permanecer ha de ser el prefijado para el tipo de observación. Si el PDOP se comporta fuera de tolerancia, se deberá prolongar la sesión para lograr el tiempo preestablecido con buena lectura. 1.4. Replanteo de linderos vértices. 1.4.1. Las características de los linderos vértices de la pertenencia o grupo de pertenencias, se construirán de acuerdo al artículo 32 del reglamento. 1.4.2. El replanteo de los linderos vértices puede realizarse con instrumentos tradicionales y cumpliendo con el reglamento.



1.4.3. El replanteo de los linderos vértices de la mensura puede realizarse mediante una acción combinada de GPS e instrumentos tradicionales, creando un vértice auxiliar por el método de pos proceso y posteriormente replantear los linderos con instrumentos tradicionales, de acuerdo al artículo 31 del reglamento. 1.4.4. El replanteo de los linderos vértices puede realizarse con equipos GPS, en tiempo real que cumplan con las especificaciones de precisión del punto 3.2. En los vértices que no se tenga comunicación se podrá utilizar estaciones auxiliares, dejando en acta y plano las coordenadas de las estaciones auxiliares utilizadas. 1.4.5. El vértice auxiliar del punto 1.4.3, formará una línea base con el HM y su distancia no podrá ser inferior a 400 metros, salvo en condiciones extremas en que sea imposible ubicar la base a esta distancia. Para más detalles sobre características de las mediciones, información que debe entregar el perito al Sernageomin, acta y plano de mensura ver el documento completo en www.scribd.com/doc/266736/Normas-GPS.



9. Procedimiento de constitución de la concesión de exploración. Este procedimiento guarda estrecha relación con el procedimiento de constitución de la concesión minera de explotación o pertenencia, tanto es así que el Código de Minería les da tratamiento común al inicio y al término de su tramitación, separándola sólo en algunas disposiciones para abordar exclusivamente las diferencias específicas que existen entre ellas, principalmente en lo que se refiere a su etapa de concreción. 1. Se inicia con un escrito llamado pedimento (art- 35 del Código de minería). 1.1. Terreno pedido comprendido dentro de un cuadrado, dos de los lados tienen orientación UTM Norte-Sur. (Ver artículo 46 Código de Minería) NUTM

AZ.UTMV1-V2 = 100g DUTMV1-V2 V1 V2

AZ.UTM V4-V1 = 0g Az. UTMV2-V3 = 200g

DUTM V4-V1 PM DUTMV2-V3

V4 V3 AZ.UTM V3-V4 = 300g DUTM V3-V4

EUTM

Vi i=1,…….,4 “Vértice de la esquina i” PM= Punto medio (intersección entre diagonales principales). AZ.UTMVi-Vj= Azimutes UTM de los lados Vi , Vj de la concesión, donde i=1,….,4 y j=1,……,4. DUTM V1-V2 = DUTM V2-V3 = DUTM V3-V4 = DUTM V4-V1 (Distancia UTM de los lados V1-V2, V2-V3, V3-V4 y V4-V1 respectivamente, deben ser múltiplos de 1.000 m y guardando la relación Largo/Ancho≤5/1).



Observación:

• La concesión cuadrada de exploración mínima que puede pedirse es de 1.000 m de largo por 1.000 m de ancho, es decir, 100 hectáreas.

• La concesión cuadrada de explotación máxima que puede pedirse es de 7.000 m de largo por 7.000 m de ancho, es decir, 4.900 hectáreas.

1.2. Terreno pedido comprendido en un rectángulo, dos de los lados tienen orientación UTM Norte-Sur. (Ver Art. 46 Código de Minería).

NUTM

AZ.UTM V1-V2 = 100g DUTM V1-V2 V1 V2

AZ. UTMV4-V1 = 0g Az. UTMV2-V3 = 200g

DUTMV4-V1 PM DUTMV2-V3

V4 V3 AZ.UTM V3-V4 = 300g DUTM V3-V4

EUTM

Vi i =1,…….,4 “Vértice de la esquina i” PM= Punto Medio (intersección entre diagonales principales). AZ.UTMVi-Vj= Azimutes UTM de los lados Vi , Vj de la concesión, donde i=1,….,4 y j=1,….4. DUTMV1-V2 = DUTMV3-V4 ; DUTMV2-V3 = DUTM V4-V1 (Distancia UTM de los lados V1-V2, V2-V3, V3-V4 y V4-V1 respectivamente, deben ser múltiplos de 1.000 m y guardando la relación Largo/Ancho≤5/1). Observación:

• La concesión rectangular de exploración mínima que puede pedirse es de 2.000 m de largo por 1.000 m de ancho, es decir, 200 hectáreas.



• La concesión rectangular de exploración máxima que puede pedirse es de 10.000 m de largo por 5.000 m de ancho, es decir, 5.000 hectáreas.

1.3. Indicación del PM (Punto Medio) en un pedimento. 1. Para superficies pedidas (Ver Art. 43 inciso 2º Código de Minería y art. 14 del Reglamento).

• PM en Coordenadas UTM con precisión a los 10 m, indicará la provincia en que esté indicado el Punto Medio.

• PM en Coordenadas Geográficas con precisión de 1”, indicará la provincia en que esté indicado el Punto Medio.

2. Antecedentes que el Pedimento debe señalar: (Ver Art. 43 del Código de Minería) 2.1. Individualización del pedimento.

• Nombre del peticionario o del profesional que la realiza. • Oficio del peticionario. • Estado civil del peticionario. • Domicilio del peticionario. • Rut del peticionario.

2.2. Indicación del PM según el Art. 14 inciso 2º del Reglamento del Código de Minería. 2.3. Nombre del Pedimento. 2.4. Superficie total cubierta por el Pedimento expresadas en Hás. 2.5. Forma y longitud de los lados del Pedimento, y orientación de lados en la dirección Norte-Sur UTM. 9.1. De los trámites posteriores al Pedimento. 1. Tramitación ante el tribunal. Presentado el pedimento ante el Juzgado de letras en lo civil que tenga jurisdicción en el territorio en que se encuentre ubicado el punto medio PM señalado en él, el secretario del juzgado pondrá en el pedimento un certificado del día y hora de presentación. Esta presentación será anotada, además, en un Registro numerado de Manifestaciones y Pedimentos por estricto orden de presentación. El juez examinará el pedimento para determinar si cumple con lo mencionado en el artículo 43 del Código de Minería, hallándolo conforme ordenará su inscripción y publicación, de lo contrario, señalará determinadamente los defectos



y ordenará que sean subsanadas dentro del plazo de ocho días, corridos y fatales, que se cuentan desde la fecha de la resolución que así lo dispone. Subsanados los defectos oportunamente, el juez ordenará la inscripción y publicación del pedimento; en caso contrario, el pedimento se tendrá por no hecho (art. 49 inciso 1º del Código de Minería). El error o la imprecisión en que se incurra al indicar las coordenadas del punto medio no será subsanable en caso alguno (art 49 inciso 3º del Código de Minería). 2. Tramites posteriores a su presentación y proveído. La resolución del juez de inscribir y publicar deberá cumplirse dentro del plazo de treinta días corridos y fatales, contados desde la fecha de resolución que lo ordena. La inscripción del pedimento se hace en el Registro de Descubrimiento del Conservador de Minas que tenga jurisdicción en el lugar en donde se encuentra el juzgado de letras respectivo. La publicación se hace por una sola vez, en el Boletín de Minería correspondiente al lugar. Además se debe pagar la tasa de pedimento de acuerdo al monto especificado en el artículo 51 del Código de Minería. 3. Solicitud de la sentencia constitutiva. Dentro del plazo de noventa días, contados desde la fecha de la resolución que ordena inscribir y publicar el pedimento, el peticionario, o cualquiera de ellos cuando fueren varios deberá presentarse, en el expediente respectivo, a solicitar que se dicte la sentencia constitutiva de la concesión de exploración (art. 55 del Código de Minería). El protocolo de la solicitud consiste en un escrito que contempla:”En lo principal, solicita se dicte sentencia constitutiva. En el primer otrosí, acompaña documentos. En el segundo otrosí, patrocinio y poder”. El plazo es de noventa días corridos y tiene el carácter de fatal, si la solicitud se formulara más allá del día número noventa, el juez debe desecharla de plano por haber incurrido el peticionario en un retardo que acarrea la caducidad de los derechos emanados del pedimento, conforme lo ordena perentoriamente el artículo 56 inciso 2º del Código de Minería. Para mayores detalles siga el diagrama de flujo del procedimiento de constitución de la concesión de exploración, estudie los artículos 55 del Código y 21 del Reglamento del Código de Minería.




10. Diagrama de flujo de procedimiento de constitución de concesiones mineras de exploración.


9. TRANSFORMACIÓN DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS A COORDENADAS UTM. S = 111136.5367 ϕ − 16107.03458 sin 2ϕ + 16.97619694 sin 4ϕ − 0.0222625 sin 6ϕ “distancia arco de meridiano”. I = S Ko II = r sin ϕ cos ϕ sin² 1" Ko 108 2 III = r sin4 1" sin ϕ cos3ϕ ( 5 − tg² ϕ + 9 e'² cos² ϕ + 4 e'4 cos4ϕ) Ko 1016 24

IV = r cos ϕ sin 1" Ko 104 V = sin31" r cos3 ϕ ( 1 − tg² ϕ + e'² cos²ϕ ) Ko 1012 6 A6 = p6 sin 6 1" r sin ϕ cos5 ϕ ( 61 − 58 tg²ϕ + tg4ϕ + 270 e'² cos²ϕ − 330 e'² sin²ϕ) Ko 1024 720 B5 = p5 sin 5 1" r cos5ϕ ( 5 − 18 tg²ϕ + tg4ϕ + 14 e'² cos²ϕ − 58 e'² sin²ϕ) Ko 1020

120 N' = I + II p² + III p4 + A6 N = 10 000 000.00 − N' E' = IV p + V p £ + B5 E = 500 000.00 ± E' p = 0.0001 ⎢Δλ″ ⎢ ; Δλ = λ0 - λ ;




λ0 = Meridiano central 69° o 75° ( para Chile). ϕ = ( latitud en el sistema sexagesimal) Ko = 0.9996 a = 6 378 388.000 m (semi eje ecuatorial PSAD 1956) b = 6 356 911.946 m (semi eje polar PSAD 1956) e² = ( a² − b² ) ( primera excentricidad lineal ) a² e'² = ( a² − b² ) ( segunda excentricidad lineal ) b² r = a ( 1 − e² sin²ϕ )−½ ( radio de curvatura en la vertical principal, también definido como la normal al elipsoide o gran normal )

Si consideramos que a un incremento de la latitud dϕ le correspondería también un incremento de arco ds, y tomando el radio de curvatura rm en el plano meridiano, entonces tendremos que: ds = rm dϕ = a (1- e2)/ d2/322 )sin1( ϕe− ϕ

rm : radio de curvatura en el plano meridiano. ϕ

s = a (1-e2) (desarrollando por binomio de Newton se

obtiene “s”).

∫ − ϕϕ0

2/322 )sin1/(1 de


COORDENADAS GEOGRÁFICAS A PARTIR DE COORDENADAS UTM. VII = tgϕ′ ( 1 + e′2 cos2 ϕ′ ) 1012

2 r2 sin 1″ k02

VIII = tgϕ′ ( 5 + 3tg2ϕ′ + 6 e′2cos2ϕ′ - 6 e′2sin2ϕ′ - 3 e′4 cos4ϕ′ - 9e′4 cos2ϕ′ sin2ϕ′) 1024

24 r4 sin 1″ k04

IX = 106 0 r cos ϕ′ sin 1″ k0

X = ( 1+ 2tg2 ϕ′ + e′2cos2ϕ′) 1018 6 r3 sin1″ cos ϕ′ k0

3

D6 = q6 tgϕ′ (61 + 90 tg2 ϕ′ + 45tg4 ϕ′ +107 e′2cos2ϕ′ - 162 e′2sin2ϕ′ - 45 e′2tg2ϕ′ sin2ϕ′ ) 1036 720 r6 sin 1″ k0

6

E5 = q5 ( 5 + 28tg2 ϕ′ + 24tg4 ϕ′ + 6 e′2cos2ϕ′ + 8 e′2sin2ϕ′ ) 1030 120 r5 sin 1″ cosϕ′ k0

5 ϕ = ϕ′ - VII q2 + VIII q4 – D6 (latitud) Δλ “ = ( IX) q - (X) q3 + E5 ; λ = λ0 + Δλ (longitud) q = 0,000001 ⎢E’ ⎢ E’ = 500.000,00 - E



Cálculo de ϕ′. ϕ′ = S2 – N´+ ϕ2 N´= 10.000.000 - N (S1 – S2 ) 6 ϕ1 = N´ 111121 S1 ( ϕ1 ) = [ ϕ1 A π/180 – B sin(2 ϕ1) + C sin(4 ϕ1) – D sin(6 ϕ1) ] 6332973,999 “se calcula la distancia de arco de meridiano en función de ϕ1”. ϕ2 = ϕ1 + 1/6 S2 ( ϕ2 ) = [ ϕ2 A π/180 – B sin(2 ϕ2) + C sin(4 ϕ2) – D sin(6 ϕ2) ] 6332973,999 “se calcula la distancia de arco de meridiano en función de ϕ2”. A = 1,005073987 B = 0,0025423419 C = 0,0000026793 D = 3,5E-9



10. CÁLCULO DE DISTANCIA GEODÉSICA Y AZIMUT GEODÉSICO ENTRE DOS VÉRTICES DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS CONOCIDAS. Datos conocidos Datos por conocer (ϕ1, λ1) : coordenadas geográficas de vértice 1. S1-2 : distancia geodésica1-2 . (ϕ2, λ2) : coordenadas geográficas de vértice 2. α1-2 : azimut geodésico de partida1-2.

ϕm = (ϕ1+ ϕ2 )/2 ; Δϕ = ϕ2 - ϕ1 ; λm = (λ1 + λ2)/2 ; Δλ = λ2 - λ1 1) r = a 1 “Gran normal” 2) rm = a ( 1- e2) “radio de curvatura en el plano meridiano”

(1- e2 sin2ϕm )1/2 (1- e2 sin2ϕm )3/2 3) s = Δλ cosϕm 1 4 4) s = - Δϕ cos(Δλ/2) r sin(α+Δα/2) rm cos(α+Δα/2)

3′) s2 = Δλ2 cos2ϕm 4′) s2 = Δϕ2 cos2(Δλ/2) r2 sin2(α+Δα/2) r2

m cos2(α+Δα/2) 3′) s2 sin2(α+Δα/2) = r2 Δλ2 cos2ϕm 4′) s2 cos2(α+Δα/2 = r2

m Δϕ2 cos2(Δλ/2) (+) 5) s = (r2m Δϕ2 cos2

(Δλ/2) + r2 Δλ2 cos2ϕm )1/2

3′′) sin(α+Δα/2) = r Δλ cosϕm

s 4′′) cos(α+Δα/2) = rm (-Δϕ) cos(Δλ/2) 3′′/4′′ 6) tg(α+Δα/2) = r Δλ cosϕm s rm (-Δϕ) cos(Δλ/2)

Observación: para determinar s, tanto Δϕ como Δλ deben expresarse en radianes, es decir multiplicar por π/180.



7) -Δα″ = Δλ″ sinϕm sec(Δϕ/2)+ (Δλ″)3 F 8) F = 1/12 sinϕ1 cos2ϕ1 sin21″ Si Δλ″ < 900” (Δλ″)3 F 0 ⇒ → Determinación del cuadrante en que se encuentra el azimut geodésico α. α+Δα/2 = Arctg(r Δλ cosϕm / ( rm (-Δϕ) cos(Δλ/2)) )

Δλ Δϕ Cuadrante ( α+Δα/2 ) + - I

+ + II

- + III

- - IV

II

I

III

IV

Caso cuadrante I: αg = α “Azimut geodésico de partida” Caso cuadrante II: αg = 180 - α “Azimut geodésico de partida” Caso cuadrante III: αg = 180 + α “Azimut geodésico de partida” Caso cuadrante IV: αg = 360 - α “Azimut geodésico de partida” α r = αg 180º + Δα “Azimut geodésico de regreso” o “azimut geodésico inverso” ± Δα : convergencia entre meridianos de una base geodésica, es el ángulo comprendido entre los meridianos extremos de una base geodésica y que tiene incidencia en el azimut inverso de la base.



11. OBTENCIÓN DE LAS COORDENADAS GEOGRÁFICAS DEL EXTREMO OPUESTO DE UNA LÍNEA, DADAS SU ORIENTACIÓN Y DISTANCIA GEODÉSICA.

Datos conocidos: Vértice A (ϕ1,λ1), sA-B , αPA-B . Datos por conocer: Vértice B (ϕ2,λ2) Solución: 1) ϕ2 = ϕ1 + Δϕ 2) -Δϕ” = B s cosαP + C s2 sin2 αP + D (δϕ)2 – h (s sinαP )2 E –1/2 s2 K E + 3/2 s2 cosαP K E + ½ s2 cos2αP

secϕ1 A2 K sin21″ 3) λ2 = λ1 + Δλ



Observación: la expresión 2 calcula la diferencia de latitud en términos de una serie; para líneas mayores a 75 km y latitudes aproximadas a 90º no es conveniente aplicarla. Para trabajos que no requieren gran precisión basta usar 4 términos de la serie. A = (1 – e2 sin2ϕ1)1/2 B = (1 – e2 sin2ϕ1)3/2 C = (1 – e2 sin2ϕ1)2 tgϕ1 a sin1″ a (1 – e2) sin1″ 2 a2 (1 – e2) sin1″ D = 3/2 e2 sinϕ1 cosϕ1 sin1″ E = (1 + 3 tg2ϕ1 ) (1 – e2 sin2ϕ1 ) 1 – e2 sin2ϕ1 6 a2 - δϕ = h + k – h ( s sinαP )2 E k = C s2 sin2αP r = a/(1 – e2 sin2ϕ1)1/2 h = B s cosαP

4) Δλ = Arc sin(sin(s/r) secϕ1 sinαP) Observación: para obtener Δλ el argumento (s/r) debe expresarse en grados sexagesimales, es decir, multiplicar por 180/π.



12. Nivelación trigonométrica y determinación de la distancia geodésica a partir de la distancia inclinada.

DH1-2 = Di1-2 Cosα = Di1-2 SinZ = Di1-2 Sin N H1-2 = Di1-2 Sinα = Di1-2 CosZ = - Di1-2 Cos N



DN1-2 = hi1 + H1-2 + 6.66/108 Di1-2

2 – hj 2

Z2 = Z1 + DN1-2 ; Altitud2 = Altitud1 + DN1-2 dg1-2 = S1-2 = DH1-2 (1 – HM/(R+HM)) : HM = (Z1 + Z2)/2 “altura media referida al nivel medio del mar” R+ HM = ρ “radio de curvatura de la línea geodésica” dg1-2 = S1-2 = DH1-2 (1 – HM/(R+HM)) = DH1-2 (1 – HM/ρ) ρ = r rm /( r cos2αp + rm sin2αp ) “radio de curvatura de la línea geodésica” DUTM1-2 = K dg1-2 = K0 (1 + XVIII q2 + 0,00003 q4 ) dg1-2 XVIII = ½(1 + e’2 cos2 ϕ′ ) (106/(r K0))2 “Función XVIII”



13. Relación entre un arco en la proyección cartográfica UTM (cilindro secante) y el mismo arco en el elipsoide. La malla UTM es una proyección secante, las distancias geodésicas y las de la malla son iguales solamente a través de dos líneas N-S aproximadamente en cada zona. Estas dos líneas están a 180 km de cada zona o huso. Las distancias en la malla entre las dos líneas (L1 y L2 ) son más cortas que las distancias geodésicas. Debido a esta situación es necesario usar un factor de escala para relacionar las distancias geodésicas y de la malla UTM. El meridiano central de cada zona tiene el factor de escala 0.999, el cual aumenta hacia los bordes de la zona para llegar a la unidad en las vecindades de las dos líneas N-S y continúan aumentando más allá de estas líneas para aproximarse a 1.0018 en las zonas límites.

13.1. Factor de escala de un punto.



Puesto que la proyección UTM es conforme la escala en cualquier punto es la misma en todas direcciones, pero la escala varía de acuerdo a la posición del punto con respecto al meridiano central. Esto significa que los factores de escala al término de cualquier línea (excepto la línea N-S) son diferentes, siendo la diferencia mayor para una línea Este-Oeste. ¿Qué valor se debe usar para el factor de escala de una línea cuando los factores de escala al término de una línea son diferentes? Hay varias respuestas para esta pregunta dependiendo de la precisión del trabajo que se está dando y del largo de la línea comprometida. Debido a que todos los factores de escala para líneas requieren la solución del factor de escala para un punto, entonces: K = K0 (1 + XVIII q2 +0,00003 q4 ) “ factor de escala en el punto”. DUTM1-2 = K Dg1-2 = K0 (1 + XVIII q2 + 0,00003 q4 ) Dg1-2 “distancia en la proyección cartográfica UTM” Dg1-2 = DUTM1-2/k = DUTM1-2 / K0 (1 + XVIII q2 + 0,00003 q4 ) “distancia geodésica” XVIII = ½(1 + e’2 cos2 ϕ′ ) (106/( r K0))2 “Función XVIII” q = 0,000001 ⎢E’ ⎢ E’ = 500.000,00 - E Para levantamientos de grandes escalas 1:1000 los factores de escala pueden ser ignorados. Para escalas en el rango de 1:1000 – 1:5000 los factores de escala pueden ser tomados de la línea o travesía. Para travesías o líneas de triangulación de tercer orden y para todo otro trabajo que requiera escalas menores que 1:5000, el factor de escala se sugiere que sea calculado por uno de los siguientes métodos: 1) Factores de escala aceptable para poligonales de tercer orden sobre 28 km de largo o líneas de triangulación sobre 9 Km de largo pueden ser obtenidas por: • Un promedio de los factores extremos de las travesías o líneas. • El factor de escala para el punto medio de la travesía o línea.



2) Un factor más preciso para usar con líneas más largas sería:

−

q 2 = ( 12 + 1

2 + 2

2)/3 , donde 1 y 2 se refieren a los de los extremos de la línea. q q q q q q q3) Para líneas de triangulación muy largas el factor de escala sería calculado por la siguiente expresión: 1/k = 1/6 (1/k1+ 4/k3 + 1/k2 ) donde: k1 : factor de escala del punto inicial de la línea. k2 : factor de escala del punto final de la línea. K3 : factor de escala en el punto medio de la línea. Los tres métodos de cálculo del factor de escala antes tratado cubren el rango probable de distancias y precisiones que serán encontrados en triangulaciones o poligonaciones por métodos corrientes.



14. Cálculo de coordenadas geográficas por método directo de vinculación geodésica: 1. Triangulación.

:Vértice con coordenadas geográficas.

:Vértice sin coordenadas. a´: dgB-C b´: dgA-C

c’ : dgA-B “base conocida” θ, β, γ: ángulos horizontales horarios medidos por reiteración.

Δϕ = ϕ2 - ϕ1 Δλ = λ2 - λ1

ϕm = (ϕ2+ϕ1)/2 : λm=(λ1+λ2)/2 r = a/(1 − e² sin²ϕm

1/2 “Normal al elipsoide o gran normal” rm = a (1- e2)/ “Radio de curvatura en el meridiano” 2/322 )sin1( me ϕ− e2 = (a2 – b2)/a2 “primera excentricidad lineal” e’2 = (a2 – b2)/b2 “segunda excentricidad lineal” Condición angular de una triangulación en el elipsoide. Teoría: θ+β+γ = 2R Práctica: θ+β+γ = 2R+ ε∠ ε∠= Error de cierre angular obtenido. ε∠Admisible = Error de cierre angular admisible. Si ε∠ ≤ ε∠Admisible ⇒ Compensación ∴ εi = ± |ε∠|/3 Angulos compensados: θ’ = θ+εi




β’ = β +εi γ’ = γ +εi

Obtención de azimutes geodésicos. (α+Δα/2) = Arctg(r Δλ cosϕm / ( rm (-Δϕ) cos(Δλ/2)) ) -Δα″ = Δλ″ sinϕm sec(Δϕ/2)+ (Δλ″)3 F F = 1/12 sinϕ1 cos2ϕ1 sin21″ Si Δλ″ < 900” ⇒ (Δλ″)3 F 0 → Determinación del cuadrante en que se encuentra el azimut geodésico (α+Δα/2). Δλ Δϕ Cuadrante ( α+Δα/2 )

+

-

I

+

+

II

-

+

III

-

-

IV

Azimut geodésico de la base α = αg A-B

αg A-C = αg A-B - θ’ αg B-C = αg B-A + β’ Observación: αg B-A = αg A-B ± 180º + Δα Obtención de distancias geodésicas dgA-C y dgB-C. dgA-C /sinβ’ = dgA-B /sinγ’= dgB-C /sinθ’ dgA-C = dgA-B sinβ’ /sinγ’ dgB-C = dgA-B sinθ’ /sinγ’

I

II III

IV


Obtención de ΔϕA-C y ΔλA-C

A = (1 – e2 sin2ϕA)1/2 B = (1 – e2 sin2ϕA)3/2 C = (1 – e2 sin2ϕA)2 tgϕA a sin1″ a (1 – e2) sin1″ 2 a2 (1 – e2) sin1″ D = 3/2 e2 sinϕA cosϕA sin1″ E = (1 + 3 tg2ϕA ) (1 – e2 sin2ϕA ) 1 – e2 sin2ϕA 6 a2 h = B dgA-C cosαgA-C k = C dgA-C

2 sin2αgA-C - δϕ = h + k – h ( dgA-C sinαgA-C)2 E P1 = - dgA-C

2 E(h sin2αgA-C + ½ k) P2 = k/2 dgA-C

2 cosαgA-C (3 E + A2 cosαgA-C secϕA sin21”) - Δϕ”A-C = h + k + (δϕ)2 D + P1 + P2 ϕC = ϕA + ΔϕA-C ΔλA-C = Arc sin(sin(dgA-C/r) secϕC sinαgA-C) Obs: el argumento (dgA-C/r) expresar en grados sexagesimales multiplicando 180/π. ϕC = ϕA+ ΔϕA-C λC = λA + ΔλA-C Coordenadas geográficas del vértice C a partir de la estación A.

Análogamente se obtienen las coordenadas geográficas de C a partir del vértice B. ϕC’ = ϕB + ΔϕB-C λC’ = λB + ΔλB-C

Coordenadas geográficas definitivas del vértice C. ⎯ϕC = (ϕC+ ϕC’ )/2 ⎯λC = (λC + λC’)/2 Nivelación trigonométrica con transformación de distancia geodésica a distancia horizontal. ZC = ZA + DNA-C = ZA+ hiA + HA-C + 6.66/108 DiA-C

2 – hjC




ZC = ZA+ hiA + DHA-C/tgZA-C + 6.66/108 (DHA-C/sinZA-C)2– hj C DHA-C = dgA-C /(1- HM/ρ) , HM= (ZC + ZA)/2 ρ = r rm /( r cos2αA-C + rm sin2αA-C ) “radio de curvatura de la línea geodésica” Para reducir dgA-C a DHA-C se requiere ZC, por lo que se debe calcular un ZC’’ de altitud aproximada usando dgA-C. ZC’’ = ZA+ hiA + dgA-C/tgZA-C + 6.66/108 (dgA-C/sinZA-C)2– hj C HM= (ZC’’ + ZA)/2 DHA-C = dgA-C /(1- HM/ρ) Altitud de C a partir del vértice A. ZC = ZA+ hiA + DHA-C/tgZA-C + 6.66/108 (DHA-C/sinZA-C)2– hj C Altitud de C a partir del vértice B. ZC’ = ZB+ hiB + DHB-C/tgZB-C + 6.66/108 (DHB-C/sinZB-C)2– hj C ⎯ZC = (ZC + ZC’)/2 “Altitud definitiva de C” 2. Radiación electrónica. Es uno de los métodos alternativos de vinculación geodésica de los Hitos de Mensura de las concesiones mineras de explotación, lo cual requiere autorización del Servicio Nacional de Geología y Minería, constituyéndose en uno de los métodos más utilizados.

:Vértice con coordenadas geográficas. :Vértice sin coordenadas. θ :Ángulo horizontal horario medido con a lo menos cuatro reiteraciones con errores angulares máximo de dθ≤± 0,0017g. β :Ángulo horizontal exterior horario medido con a lo menos cuatro reiteraciones con errores angulares máximo de dβ≤± 0,0017g. θ+β = 4R + ε∠ , ε∠≤ ± 0,0030g


Condición angular de la radiación electrónica. Teoría: θ + β = 4R Práctica: θ + β = 4R +ε∠ ε∠ : Error de cierre angular obtenido. ε∠ADMISIBLE ≤ ± 0,0030g Si ε∠ ≤ ε∠ADMISIBLE ⇒ Compensación, εi = ± |ε∠/2| Si ε∠ > 0 ⇒ εi < 0, si ε∠ < 0 ⇒ εi > 0 Ajuste de ángulo horizontal θ’. θ’ = θ + εi β’ = β + εi Obtención de azimutes geodésicos. (α+Δα/2) = Arctg(r Δλ cosϕm / ( rm (-Δϕ) cos(Δλ/2)) ) -Δα″ = Δλ″ sinϕm sec(Δϕ/2)+ (Δλ″)3 F F = 1/12 sinϕ1 cos2ϕ1 sin21″ Si Δλ″ < 900” ⇒ (Δλ″)3 F 0 → Azimut geodésico de la base α = αgA-B. αgA-P = αgA-B + θ’ Obtención de la distancia geodésica dgA-P a partir de la DiA-P. DHA-P = DiA-P sinZA-P dgA-P = DHA-P (1 – HM/ρ), HM = (ZP + ZA)/2 ρ = r rm /( r cos2αA-P + rm sin2αA-P ) “radio de curvatura de la línea geodésica” ZP = ZA + hiA + DiA-P cosZA-P + 6.66/108 DiA-P

2 - hj P “Altitud de P a partir de A”



Obtención de Obtención de ΔϕA-P y ΔλA-P.

A = (1 – e2 sin2ϕA)1/2 B = (1 – e2 sin2ϕA)3/2 C = (1 – e2 sin2ϕA)2 tgϕA a sin1″ a (1 – e2) sin1″ 2 a2 (1 – e2) sin1″ D = 3/2 e2 sinϕA cosϕA sin1″ E = (1 + 3 tg2ϕA ) (1 – e2 sin2ϕA ) 1 – e2 sin2ϕA 6 a2 h = B dgA-C cosαgA-C k = C dgA-P

2 sin2αgA-P - δϕ = h + k – h ( dgA-P sinαgA-P)2 E P1 = - dgA-P

2 E(h sin2αgA-P + ½ k) P2 = k/2 dgA-P

2 cosαgA-P (3 E + A2 cosαgA-P secϕA sin21”) - Δϕ”A-P = h + k + (δϕ)2 D + P1 + P2 ϕP = ϕA + ΔϕA-P ΔλA-P = Arc sin(sin(dgA-P/r) secϕP sinαgA-P) Obs: el argumento (dgA-P/r) expresar en grados sexagesimales multiplicando 180/π. ϕP = ϕA+ ΔϕA-P λP = λA + ΔλA-P Coordenadas geográficas del vértice P a partir de la estación A.



Waldo Valencia Cuevas Académico

LA TOPOGRAFÍA Y SUS APLICACIONES EN LABOREOS SUBTERRÁNEOS.

Marzo 2008


Waldo Valencia Cuevas Académico 2

La topografía y sus aplicaciones en laboreos subterráneos.

La dirección topográfica de los trabajos de extracción de recursos mineros desde el subsuelo, es de suma importancia para la ingeniería de minas, desde antaño la topografía no solo se ha utilizado en la mensura de la propiedad minera, sino también en la proyección, comunicación y explotación de labores; en la enseñanza de la minería en Chile, la topografía subterránea de minas fue considerada por Ignacio Domeyko desde su llegada, luego formó parte de los programa de estudios de los técnicos e ingenieros de minas, con el avance de la tecnología instrumental, de los software topográficos y mineros, hoy sigue siendo indispensable tanto en la preparación de técnicos e ingenieros, como en su aplicación a lo largo del desarrollo de todas las etapas de un proyecto minero. En estos apuntes se analizan algunos aspectos topográficos y mineros generales aplicables a la minería subterránea: 1. Nociones de laboreo. 1.1. Laboreos mineros subterráneos. 1.2. Métodos de explotación subterránea. 1.3. Características de los trabajos topográficos en interior mina y

ambiente en que se desarrollan. 2. Métodos de levantamiento en interior mina. 2.1. Consideraciones especiales. 2.2. Métodos de levantamiento. 2.3. Traslado de rumbos o azimutes desde la superficie a interior mina. 2.4. Cálculo de cotas. 3. Comunicaciones de galerías. 3.1. Objetivos de las comunicaciones entre labores. 3.2. Procedimientos. 3.3. Replanteos. 4. Levantamientos de perfiles y cubicaciones. 5. Anexos.



1. Nociones de laboreos. 1.1. Laboreos mineros subterráneos. Un técnico que ejecuta trabajos topográficos no puede ignorar conocimientos de geología y geografía física, como ángulo de manteo, rumbo de la corrida de la veta, identificación de cordones montañosos, desfiladeros, divisorias de agua, lechos de inundación, drenes naturales y otros accidentes del relieve; además debe estar familiarizado con la jerga minera de las labores y su representación en un plano, tales como socavones, túneles, socavones rampas, piques verticales e inclinados, contrapiques, niveles, subniveles, chimeneas, estocadas, frontones, estructuras, etc.

Simbología de laboreos subterráneos de minas. : pique. : chimenea. : estocada. : galería en general.

: rampa interior mina + 10% de inclinación de la gradiente.

: estructura (flecha indica dirección Echado, β indica ángulo de inclinación)



1.2. Métodos de explotación subterránea. Si trabaja en el subsuelo, debe tener capacidad y preparación para asumir responsabilidades de la dirección topográfica de los trabajos subterráneos y conocer acerca de los diferentes métodos de explotación.

Explotación por corte y relleno.

El mineral se extrae por rebanadas horizontales, en sentido ascendente desde la galería del fondo.

Realizada la tronadura se extrae totalmente el mineral de la cámara, a través de buzones, luego se realiza el relleno del hueco con material estéril, estableciéndose una plataforma de trabajo estable y el sostenimiento de las cajas.

Ventajas. Alta selectividad. Buena recuperación del mineral. Facilidad de aplicación. Logro de condiciones de seguridad cuando las cajas no son competentes. Desventajas. Costo del material de relleno. Tamaño limitado de las voladuras. Interrupciones de la producción por distribución de material de relleno en las

cámaras. Aplicables a yacimientos con manteos superiores a 50º y leyes altas para

compensar elevados costos de explotación.



Explotación en cámaras por subniveles (cráteres invertidos).

Arranque del mineral se realiza por rebanadas ascendentes mediante el empleo de voladuras en cráter.

Mineral fragmentado puede permanecer dentro del hueco creado, para evitar hundimiento de las cajas.

También se extrae mineral desde el fondo de la galería de base a través de un sistema de tolvas.

Los barrenos verticales se perforan desde el nivel superior. Ventajas. Buena recuperación. Dilución moderada. Buena seguridad. Costos unitarios bajos. Moderada flexibilidad. Buena ventilación y grado de mecanización. Desventajas. Costos de las labores de preparación. Dilución cuando las cajas son poco competentes. Posibles atasco en conos tolvas por sobretamaño. Aplicables a yacimientos con potencia mínima de 3 m, inclinación superior a los

50º y contactos claros entre el estéril y el mineral.



Explotación por cámaras y pilares.

Se dejan secciones de mineral como pilares para soportar los huecos creados. Dimensiones de las cámaras y la sección de los pilares dependen de las

características del mineral y de la estabilidad de las cajas, del espesor de recubrimiento y de las tensiones sobre la roca.

Pilares suelen ser de sección circular, cuadrado o en forma de largos muros paralelos.

Aplicables a yacimientos de origen sedimentario con inclinaciones que no excedan de 40º y con rocas competente

Ventajas. Baja dilución. Alta selectividad. Relativa flexibilidad. Buen sostenimiento del terreno. Buena mecanización. Pocas labores de preparación y relativa seguridad. Desventajas. Mediana recuperación del mineral. Costos de sostenimiento y de ventilación elevados. Productividad reducida si no se mecanizan las operaciones.



Explotación por cámaras almacén.

Explotación por rebanadas horizontales ascendentes desde el fondo de una galería.

Mineral fragmentado se extrae en forma continua desde tolvas inferiores, el material tronado constituye la plataforma de trabajo, por lo que debe quedar un espacio entre el cielo y el mineral tronado.

Si es posible se abren cámaras, entre las que se dejan pilares de separación para el sostenimiento de las cajas, que podrán recuperarse al finalizar la explotación principal.

Ventajas. Poca inversión en maquinaria. Carga se efectúa fácilmente desde los conos tolva. Alta recuperación y baja dilución. Buena ventilación y flexibilidad. Desventajas. Precisa mucha mano de obra. Condiciones de trabajo son peligrosas y difíciles (hoy en día este método

prácticamente no se aplica). Productividad es baja. Mineral permanece en la cámara durante mucho tiempo. Aplicables a yacimientos con inclinación superior a 50º y si las rocas de las

cajas son competentes.



Explotación por hundimientos en subniveles.

Se divide el yacimiento en niveles y estos, a la vez, en subniveles que se van

extrayendo en sentido descendente. Las distancias entre subniveles fluctúa entre 8 y 15 m y c/u de ellos se

desarrolla según conjunto de galerías que cubren la sección completa del mineral.

Desde las galerías de nivel se perforan barrenos en abanicos en sentido ascendente, las secciones perforadas en las galerías adyacentes se vuelan de techo a muro constituyendo un frente recto.

Mineral fragmentado cae por gravedad dentro de las galerías, desde las cuales se carga y transporta hasta un pique de traspaso que descarga sobre una galería principal.

El estéril de techo se va fragmentando y hundiendo en forma gradual dentro de los huecos dejados por el mineral.

Ventajas. Método aplicable a depósitos masivos y potentes. Todo el estéril de techo como el mineral se fragmentan y hunden bién. Desventajas. Dilución del mineral con el estéril, entre el 10 y el 35 %. Recuperaciones fluctúan entre el 20 y el 90%. Alteraciones en superficie (subsidencia).



Explotación por hundimiento de bloques.

Se divide el yacimiento en grandes bloques de sección cuadrangular. Cada bloque se socava practicando una excavación horizontal con explosivos

en la base del mismo. El mineral queda sin apoyo y se fractura gracias a las tensiones internas y

efectos de la gravedad que actúan progresivamente afectando a todo el bloque.

El mineral se extrae a través de buzones y piques auxiliares, cargándose y transportándose por medio de palas neumáticas a lo largo de las galerías de transporte inferiores.

Aplicables a yacimientos de gran potencia y extensión, con pocas intercalaciones de estéril y ramificaciones, de mineralizaciones de baja ley con propiedades geomecánicas adecuadas para el hundimiento

Ventajas. Explotación barata, porque los costos de arranque y sostenimiento son bajos. Requiere poca mano de obra. Desventajas. Recuperaciones próximas al 80%, si estas aumentan también lo hacen las

diluciones. La existencia de agua y materiales plásticos dificultan la explotación. Las alteraciones en superficie son importantes. Inversiones iniciales en labores de preparación elevadas.



1.3. Características de los trabajos topográficos en interior mina y ambiente en que se desarrollan.

Los trabajos topográficos en el subsuelo se desarrollan bajo condiciones particulares, que es necesario tener presente previo a su ejecución, proveyéndose de los materiales y accesorios requeridos, así como, de las precauciones que hay que tener presente, para prevenir eventualidades, siendo sus características principales: Uso de luz artificial. Vías húmedas. Existencia de escurrimientos de agua. Presencia de polvo. Existencia de minerales magnéticos y de infraestructuras metálicas. Labores estrechas e irregulares. Techos altos. Flujo de maquinarias. Estaciones topográficas se ubican en el techo o cajas. Las estaciones topográficas o tarugos se iluminan con luz artificial. Aparatos topográficos precisan de alumbrado autónomo.

Instalación de portal en túnel principal.



2. Métodos de levantamiento en interior mina. 2.1. Consideraciones especiales. Las faenas mineras tienen necesidad de contar con planos topográficos, que relacionen las labores interiores con la superficie y las áreas de interés, así como también, para proyectar y controlar sus trabajos, por lo que se requiere de los levantamientos topográficos, en los cuales debe considerarse: Amarre a Hito de mensura o a geodésico generado por la ligazón o de la red

geodésica. Estaciones topográficas permanentes, visibles en los techos y con su

identificación. Medición recíproca de distancia entre tarugos, usando cinta de acero con

teodolito o estación total con prisma. Mediciones angulares en directo y directo-tránsito. Desde los tarugos de instalación debe observarse totalmente la plomada

anterior y la siguiente. En los tarugos observados, la plomada debe caer libremente.

Instalación de teodolito con tarugo en el techo y plomada cayendo libremente.



Métodos de levantamiento. Dentro de los métodos clásicos de medición topográfica subterránea que habitualmente se utilizan se pueden citar: Poligonales abiertas, es el mas usado, no tiene comprobación global. Poligonales cerradas y de enlace, deben emplearse cada vez que se pueda,

dado que tienen comprobación. La radiación, se utiliza para levantamientos de galerías, cámaras de

explotación, caserones, fallas y muestras geológicas. Levantamiento de contorno de una labor, se emplea en el mapeo de cajas,

consiste en medir distancias transversales y perpendiculares desde un eje (línea generada al unir puntos topográficos consecutivos) a la caja del túnel, las distancias son medidas a la altura de gradiente (1 m desde el piso). Esta información se traspasa a un plano, previo dibujo de las estaciones bases, obteniendo el contorno del túnel.

Ilustración de levantamiento de contorno desde la estaciones bases 8 y 10. 2.2. Traslado de rumbos o azimutes desde la superficie a interior mina. Los levantamientos subterráneos deben orientarse al norte astronómico, o al norte U.T.M., este último resultante de la proyección cartográfica Universal Transversal de Mercator, lo que se logra amarrándose a la red geodésica, o midiéndose la dirección astronómica directamente con giróscopo.



Caso1. A través de labores aproximadamente horizontales (túneles y socavones).

Cálculo de direcciones se desarrolla idénticamente a los procedimientos topográficos en superficie. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



Caso2: A través de galerías fuertemente inclinadas (chiflones, piques rampa).

Precauciones: el operador del instrumento, debe asegurarse de que el eje vertical del teodolito o estación total, coincida con la estación topográfica por medio de la plomada óptica y tanto el nivel circular y de ampolleta del instrumento topográfico permanezcan nivelados durante la medición. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Proyección vertical

Proyección horizontal



Caso3: A través de galerías verticales (piques o pozos). Método doble plomada. Método con tres plomadas. Método por medio de dos piques, con una plomada cada uno y enlazándose

por medio de una poligonal exterior e interior. Usando colimador vertical de funcionamiento semejante a la plomada óptica

(para poca profundidad). Utilizando colimadores electrónicos de rayo infrarrojo o láser (útil a grandes

profundidades, según las características de emisión del rayo).

Ilustración: por un pique con doble plomada. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



2.3. Cálculo de cotas. Al realizar los levantamientos topográficos al interior de las minas, a menudo nos podemos encontrar con cuatro situaciones: Caso 1: Con dos estaciones topográficas ascendentes ubicadas en el techo.

DHT1-T2 = DiT1-T2 Cos = DiT1-T2 Sen Z = DiT1-T2 Sen N “Distancia HorizontalT1-T2” DVT1-T2 = DiT1-T2 Sen = DiT1-T2 Cos Z = - DiT1-T2 Cos N “Distancia VerticalT1-T2 “ DNT1-T2 = - hiT1 + DVT1-T2 + hpT2 “Diferencia de NivelT1-T2 “ CT2 = CT1 + DNT1-T2 “Cota Tarugo T2 “ Donde: , Z y N son los ángulos verticales referidos al horizonte, al zenit y al nadir respectivamente. YT2 = YT1 + ΔyT1-T2 = YT1 + DHT1-T2 CosAzT1-T2 “Coordenada norte tarugo T2” XT2 = XT1 + ΔXT1-T2 = XT1 +DHT1-T2 SinAzT1-T2 “Coordenada este tarugo T2”.



Caso 2: Con dos estaciones topográficas descendentes ubicadas en el techo.

DHT1-T2 = DiT1-T2 Cos = DiT1-T2 SenZ = DiT1-T2 SenN “Distancia HorizontalT1-T2 “ DVT1-T2 = DiT1-T2 Sen = DiT1-T2 Cos Z = - DiT1-T2 Cos N “Distancia VerticalT1-T2 “ DNT1-T2 = - hiT1 + DVT1-T2 + hpT2 “Diferencia de NivelT1-T2 “ CT2 = CT1 + DNT1-T2. “Cota TarugoT2 “ Donde: , Z y N son los ángulos verticales referidos al horizonte, al zenit y al nadir respectivamente. YT2 = YT1 + ΔyT1-T2 = YT1 + DHT1-T2 CosAzT1-T2 “Coordenada norte tarugo T2” XT2 = XT1 + ΔXT1-T2 = XT1 +DHT1-T2 SinAzT1-T2 “Coordenada este tarugo T2”.



Caso 3: Con una estación topográfica en el techo y otra en el piso.

DHT1-E1 = DiT1-E1 Cos = DiT1-E1 Sen Z = DiT1-E1 Sen N “Distancia HorizontalT1-E1” DVT1-E1 = DiT1-E1 Sen = DiT1-E1 Cos Z = - DiT1-E1 Cos N “Distancia VerticalT1-E1 “ DNT1-E1 = - hiT1 + DVT1-E1 “Diferencia de NivelT1-E1 “ CE1 = CT1 + DNT1-E1 “Cota Estación E1 “ Donde: , Z y N son los ángulos verticales referidos al horizonte, al zenit y al nadir respectivamente. Observación: cuando se ubica una estación en el piso y se desea seguir utilizando, esta debe encementarse y ubicarse una señalización metálica, para asegurarse su permanencia en el tiempo.

YE1 = YT1 + ΔyE1-T2 = YT1 + DHE1-T2 CosAzE1-T2 “Coordenada norte tarugo E1” XE1 = XT1 + ΔXE1-T2 = XT1 +DHE1-T2 SinAzE1-T2 “Coordenada este tarugo E1”.



Caso 4: Con una estación topográfica en el piso y otra en el techo.

DHA-T1 = DiA-T1 Cos = DiA-T1 Sen Z = DiA-T1 Sen N “Distancia HorizontalA-T1” DVA-T1 = DiA-T1 Sen = DiA-T1 Cos Z = - DiA-T1 Cos N “Distancia VerticalA-T1 “ DNA-T1 = hiA + DVA-T1 + hpT1 “Diferencia de NivelA-T1 “ CT1 = CA + DNA-T1 “Cota EstaciónT1 “ Donde: , Z y N son los ángulos verticales referidos al horizonte, al zenit y al nadir respectivamente. Observación: cuando se ubica una estación en el piso y se desea seguir utilizando, esta debe encementarse y ubicarse una señalización metálica, para asegurarse su permanencia en el tiempo. YT1 = YA + ΔyA-T1 = YA + DHA-T1 CosAzA-T1 “Coordenada norte tarugo T1” XT1 = XA + ΔXA-T1 = XA +DHA-T1 SinAzA-T1 “Coordenada este tarugo T1”.



Prototipo de registro, toma de datos y cálculo de levantamiento interior de minas.

Angulo Distancia Coordenadas Estación

hiT

Pto. Obs.

Horizontal (+)

Vertical ()

Di

hp Piso Techo

Derecha Izquierda

DH

DV

DN Norte

Y Este X

Cota Z

307 0,54 1,55 0,69 1.0 0,65 588D 0,00g 0,04g 13,50 0,48 1,414 0,54 84,50 59,50 13,500 0,011 -0,049 6700229,08 288201,08 581,806 588T 200,00g 199,94g 587D 203,09g 397,77g 22,32 1,03 0,83 3,16 1,04 1,58 22,306 -0,780 -0,290 6700199,07 288181,58 581,551 587T 3,10g 202.22g

587 0,38 1.58 2,37 0,56 1,83 307D 0,00g 399,50g 22.30 0,87 1,26 0,97 0,94 0,905 22,299 -0,173 0,317 6700217,54 288194,07 581,855 307T 200,01g 200,49g 586D 223,28g 390,44g 5,89 1,21 0,77 1,36 1,02 0,84 5,824 -0,881 -0,051 6700195,73 288176,80 581,510 586T 23,28g 209,55g

586 0,51 1,47 0,61 0,63 0,80 587D 0,00g 396,72g 5,84 0,84 1,12 3,12 0,95 1,74 5,832 -0,300 0,030 587T 200,00g 203,26g 585D 211,94g 394,49g 4,98 0,98 1,09 1,08 0,92 0,71 4,961 -0,431 0,039 6700193,69 288172,28 581.549

585T 11,95g 205.52g Conocido el Azimut 588-307 = 234,759g y las coordenadas del tarugo 588 Tarugo 588 = (6700229,08; 288201,08; 581,806) , las coordenadas de los tarugos 307, 587, 586 y 585 han sido calculadas previo ajuste de los ángulos horizontales y verticales, promediadas las DH (Distancias Horizontales) y las DN (Diferencias de Nivel), considerando en este último parámetro el signo de la diferencia de nivel en el sentido de avance del levantamiento interior de minas, para lo cual se sugiere realizar un pequeño esquema del levantamiento y analizar el signo de la DN.

DH 307-587 = 22,303 m DH 587-586 = 5,828 m DN 307-587 = -0,304 m DN 587-586 = -0,041 m DN 588-307 = 0,049 m DN 586-585 = 0,039 m Observación: - Los datos ennegrecidos corresponden a los datos tomados en terreno o de coordenadas y azimut conocido. hiT : altura instrumental tarugo. hp: altura de plomada.



3. Comunicaciones de labores. 3.1. Finalidad de las comunicaciones entre labores. Los proyectos de desarrollo destinados a una explotación mas racional de un yacimiento pueden tener los siguientes propósitos: Preparación de sectores para aumentar la producción. Mejorar los medios de transporte interiores. Mejorar la ventilación en los frentes de arranques. Facilitar el desagüe de zonas anegadas. Facilitar procedimiento de salvataje. 3.2. Procedimientos: Caso 1: comunicación a través de dos labores horizontales o con diferencias de nivel.

Comunicación laborales horizontales ZA = ZB

Comunicación de labores de distinto nivel (ZA ZB )



Comunicación labores distinto nivel. DHA-B = ((XB – XA)2 + (YB – YA)2 )1/2 “Distancia HorizontalA-B “ DiA-B = ((XB – XA)2 + (YB – YA)2 + (ZB – ZA)2 )1/2 “Distancia InclinadaA-B “ DNA-B = ZB – ZA “Diferencia de NivelA-B “ A-B = Arc tg ((ZB – ZA)/DHA-B) “ Angulo de inclinación en la líneaA-B “ A-B = Arc cos(DHA-B /DiA-B) “ Angulo de inclinación en la líneaA-B “ Tg A-B = DNA-B /DHA-B = mA-B “ PendienteA-B “ Para la figura labores distinto nivel (las chimeneas se corren de abajo hacia arriba). DN B-A = ZA – ZB.

B-A = Arc tg((ZA – ZB)/(DHB-A) “ Angulo de inclinación en la líneaB-A de la chimenea” Caso 2: Comunicación de un pique vertical con una galería:

Sea M un punto en la galería correspondiente a la distancia mas corta entre esta y el pique, P es el punto resultante en el pique, entonces: mA-B = (YB-YA) / (XB –XA ) = mA-M = m “PendienteA-B “ o “PendienteA-M “ mP-M mA-B = mP-M mA-M = -1 “Producto entre pendientes perpendiculares” DNA-M = (DNA-B / DHA-B) DHA-M “Diferencia de NivelA-M “ DNM-P = mM-P DHM-P “Diferencia de NivelM-P”



XM = (YP – YA + m XA + 1/m XP ) / (m+1/m) “Este del punto M” YM = YA +m ((YP –YA) + m XA +1/m XP) /(m+1/m) - XA) “Norte del punto M” ZM = ZA + DNA-M “Cota de M”. __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Caso 3: Comunicación a través de un pique vertical de dos galerías horizontales que se cruzan a distinto nivel.

Si las posiciones de los puntos N (YN, XN,ZN) y M (YM,XM,ZM) en el nivel superior e inferior respectivamente son conocidas: YN = YM XN = YN DNN-M =ZM-ZN



Caso 3.1: comunicación entre dos galerías horizontales que tienen el mismo azimut.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



Caso 4: Comunicación entre dos labores mediante curvas circulares

Conocidas las coordenadas A(YA,XA,ZA), B(YB,XB,ZB), C(YC,XC,ZC) y D(YD,XD,ZD), la solución analítica consiste en determinar las ecuaciones de la rectaB-A (L1) y rectaD-C (L2), entonces: L1 L2 entrega la posición del vértice (YV, XV ), por otro lado los elementos principales de toda curva circular son: T= r tg() = r tg(/2) “Tangente de la curva circular” D=r /(2 R) ; R=90º o R=100g “Desarrollo parte circular” = Arc sin(c/(2r)) “ Angulo de deflexión de replanteo de la curva circular para cuerdas c” = Arc sin(c/(2r)) “ Angulo de deflexión de replanteo de la curva circular para cuerdas c” mPc-FC = ZFC-PC / D “Pendiente por el desarrollo circular desde PC (Principio Curva) al FC (Fin de curva). Y1ªC= YPC + YPC-1ªC = YPC + c cos(AzPC-V + ) “Norte de la 1ª cuerda” X1ªC = XPc- + XPC-1ªC = XPC +c sen(AzPC-V + ) “Este de la 1ª cuerda” Z1ªC = ZPC + DNPC-1ªC = ZPC +mPC-1ªc Arco 1ª c “Cota de la 1º cuerda. Observaciones: -Las cuerdas pueden ser todas iguales, cuando no es posible hacerlo se dejan las cuerdas diferentes en el punto medio de la curva circular”.



-Se sugiere a manera referencial que las cuerdas no superen la inecuación c D/10. -Arco 1ª c = r 2 /(2 R) , R=90º o R= 100g . 3.3 Replanteos. Caso1: Direcciones y pendientes de galerías. El replanteo de ejes de galería destinadas al transporte o en la comunicación

de galerías existentes, las direcciones deben darse con teodolito y la distancias se miden con cintas metálicas; se requiere disponer de puntos especiales llevados por el techo de la galería, de posición invariable que guían la construcción en dirección y pendiente.

La fijación de las estaciones o puntos es mediante tarugos de madera o anclajes de fierro empotrado en el techo.

Toda construcción de galería sometida a un régimen específico de dirección y pendiente debe contar con dos puntos básicos para dar la dirección y uno para el control de cotas

Al iniciar la construcción de la galería, la dirección se fija con apoyo en la línea definida por los puntos básicos, utilizando un teodolito, estas direcciones se fijan para avances de 3 a 5 metros cada vez.

La fijación de puntos sobre el techo de la galería se hace para uso de los perforistas quienes visualizando a través de ellas, dan dirección a los avances en los frentes de trabajo.

Realizados los avances de entre 20 a 25 metros, será necesario nuevamente marcar un par de puntos.

El control de la pendiente de la galería puede llevarse en los mismos puntos del eje u otros laterales en el piso.

Es aconsejable llevar pendiente mediante nivelación geométrica, se debe contar con miras cortas que se cuelgan en los puntos del techo o se apoyan en los puntos laterales colocados en el piso.

La pendiente se replantea según lo establecido por el proyecto, partiendo desde un PR (Punto de Referencia altimétrico) básico para la construcción de la galería.

Si la pendiente se lleva por los puntos laterales, se debe indicar en cada uno de ellos el rebaje que corresponde hacer para alcanzar el piso.

Es conveniente trasladar a una o a las dos paredes de la galería la línea de pendiente, calculada de modo que bajo ella el piso de roca se halle a un metro exactamente (marcación de gradiente).

Estos puntos se barrenan en la pared para meter tarugos de madera en los que se fijan clavos entre los cuales se tensan hilos que señalizan la línea de pendiente paralela al piso.



Marcación de centro y gradiente en el frente de una galería.

Ilustración de marcación de centro y gradiente en una vista lateral.

Marcación de centro e inclinación de una chimenea.



Marcación de centro y gradiente en una vista lateral para dar dirección e inclinación a una chimenea, a través de lecturas de alturas de bigotes (alambre, alfiler, fósforo, cordel, etc.)

Caso 2: Enlaces curvos. En la minería subterránea es frecuente que se utilicen enlaces curvos (curvas circulares, rampas helicoidales o en zigzag) para unir dos galerías existentes, o que en la construcción de una galería de transporte subterráneo se incluyan tramos curvos en su desarrollo, las soluciones son semejantes a las utilizadas en superficie, pero con las siguientes características: Estrechez de las galerías y falta de espacio para las construcciones

geométricas que cada caso requiere. En las curvas circulares el vértice es inobservable, por lo que se deben utilizar

técnicas topográficas de replanteo sobre la curva, generándose dos tipos de puntos, los principales y los secundarios, los primeros sirven de puntos de cambio para el teodolito y los otros van dando la forma a la curva dado que van mas próximos entre si.

Para fijar los puntos principales se utiliza el método de los polígonos inscritos, para los secundarios el método de las deflexiones.

Los puntos sobre la curva se pueden localizar por el método de ángulos de desviación o de ángulos inscritos, basados en que, los ángulos de una circunferencia formados por dos cuerdas, tienen por medida el ángulo del centro que las forman, o que el ángulo en una circunferencia formado por una tangente y una cuerda es la mitad del ángulo del centro o mitad del arco comprendidas por ellas.

El método de los ángulos inscritos consiste en instalarse sobre el PC (principio de curva), se visa el eje de la galería atrás con 0,00 g , se mide el ángulo 200g + en la alidada del teodolito y se mide la cuerda “c” para fijar el punto 1 ; si se



considera un replanteo de cuerdas iguales para el arco circular, se va instalándose en los próximos puntos generados, aplicando la dirección 200g + 2 y la cuerda “c” correspondiente en cada caso, hasta llegar al FC (Fin de Curva) donde nuevamente se debe dar la dirección 2R+ coincidente con la dirección de la tangente de salida de la curva circular.

Para el cálculo de azimutes de c/u de las cuerdas se inicia desde el Azimut PC-V se van sumando los ángulos de deflexiones respectivos, aplicando la regla de los azimutes hasta llegar al Azimut V-FC que sirve de comprobación; con estos datos mas el valor de las cuerdas es posible determinar las coordenadas de cada cuerda.

Ilustración del replanteo de una curva circular. Caso 3: Replanteo de piques verticales. La sección de los piques puede ser rectangular o circular, de acuerdo a ella se utilizan plomadas especialmente dispuestas que guían la dirección del pique.



En el caso de piques verticales rectangulares, se controlan con 4 plomadas ubicadas cerca de los extremos de las diagonales del rectángulo, para secciones circulares en los extremos de dos diámetros normales entre si.

Los alambres o hilos de las plomadas deben quedar visibles sobre el brocal del pique para los efectos del control direccional.

La dirección de las diagonales o diámetros están bajo control topográfico de superficie, de modo de asegurar una única e invariable posición para cada una de las cuatro plomadas.

El control se hace instalando el teodolito en cualquiera de los puntos de control direccional (Q1, Q2, S1 o S2) se visa el siguiente y en ese plano vertical deben quedar los hilos de las plomadas.

Los plomos se cuelgan uno o mas metros sobre el brocal del pique, dejando visible los hilos de las plomadas desde los puntos de control.

Los hilos van enrollados en carretes fijos ubicados sobre el brocal del pique y debidamente protegidos de los trajines propios de una obra de esta naturaleza.

Los puntos de suspensión de las plomadas son posiciones fijas para los hilos,

y pueden estar constituidos por un sistema de poleas montadas sobre estructuras, que aseguren su inmovilidad, las poleas deben ubicarse de tal modo, que los hilos conserven una separación de 20 o 30 centímetros a las paredes del pique.

Las poleas deben permitir izar los plomos durante una jornada de perforación y tronadura.

La medición de la profundidad o avance de la galería, se hace con cintas de acero, preferentemente de 30 m de longitud y peso de un kilogramo aproximadamente, tomando como referencia el nivel del brocal, el cual debe estar referido a un punto de referencia de altitud de la red superficial.

La cinta se cuelga del asa con marca cero en dicho nivel, y aplicando en el otro extremo un peso equivalente a la tensión de calibración de la cinta, el cual fluctúa entre 5 y 10 kilogramos.

Es recomendable ir dejando marcas en los marcos de entibación mediante clavos, o en la roca en tarugos de madera o metálicos, indicando en placas metálicas la cota o altitud de las marcas.



Ilustración de control topográfico en el replanteo de un pique vertical. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Levantamientos de perfiles y cubicaciones. La determinación de cotas o altitudes de los puntos en las galerías subterráneas, se realizan aplicando los mismos métodos que se utilizan en el exterior: En galerías de poca inclinación se usa el nivel de ingeniero y miras cortas o

extensibles, en galerías muy inclinadas se prefiere el teodolito y cintas metálicas.

La altitud de los puntos es determinante en la excavación de galerías, sean estas destinadas a desarrollo, prospección o explotación del yacimiento.

La operación tiene inicio en el exterior, en puntos cercanos a la galería de acceso del yacimiento, que puede ser un túnel, pique vertical, inclinado o chiflón y se lleva mediante poligonación o itinerario de nivelación a puntos del interior.

Las estaciones se ubican de preferencia en el techo y eventualmente en el piso, cualquiera sea el caso, la construcción de estas debe ser de fierro con



cemento u otro material, debidamente protegidos del tránsito vehicular y de transeúntes.

Levantamiento de perfiles longitudinales. Corresponden a la representación del suelo o piso de la galería en un plano

vertical. Pueden hacerse de preferencia con nivelación geométrica o directa ( nivel de

ingeniero con mira) o con nivelación trigonométrica (teodolito con cinta). Los puntos del perfil se pueden llevar por el piso de la galería,

aproximadamente por el eje de ella, a distancias variables de 3,4,5 o mas metros entre si, denotando sus cambios de pendientes y de formas, su marca en el piso es provisoria y su ubicación se señala pintando en la pared el kilometraje correspondiente.

Los rebajes o rellenos del piso se toman del perfil dibujado, en el cual se determinan las diferencias de altitud entre el piso existente y el piso teórico resultante de la pendiente asignada a éste.

Levantamientos de perfiles transversales. El control clásico de la sección de la galería se hace mediante perfiles

transversales de posición normal al eje longitudinal. Se deben tomar una serie de puntos utilizando como polo un punto bien

definido sobre el eje longitudinal, haciendo uso de tableros hechizos montados sobre un trípode.

Ilustración de secciones transversales levantadas con tableros hechizos.



Ilustración de perfil longitudinal de galería de transporte.

Cubicaciones. Con las secciones transversales y la distancia entre secciones entregadas por

el perfil longitudinal se puede cubicar el material extraído de una galería, siendo un dato importante para la cancelación de honorarios.

La cubicación se realiza utilizando los mismos modelos aplicados al movimiento de tierra utilizados en ingeniería civil.

En la actualidad se usan software mineros para la cubicación. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



Anexo Rutina del profesional que realiza la topografía en un proyecto minero subterráneo y breve reseña del control topográfico en Minera El Peñón. 1. Reunión de coordinación con Ingeniero de corto plazo para la revisión del plan semanal y postura de los días (identificación de frentes de trabajo). 2. Coordinación con Ingeniero de perforación para disponer de sectores y tiros de perforación para su marcación. 3. Realización de levantamientos topográficos semanales para verificar los estados de avance de la mina (drift (galerías en general), accesos y desarrollos). 5. Marcación e instalación de tarugos o planchas. 6. Marcación de líneas de centro para entregar la línea media o dirección de las

galerías, marcación de líneas de gradiente para guiar la inclinación de las labores, así como también las operaciones de perforación y tronadura.

7. Marcación de posición de cables y pernos de anclaje para fortificaciones activas

(Split set, pernos de fricción expanbolt (Swellex), pernos con malla y shotcrete).

8. Levantamientos topográficos interiores de minas para diseño de mapas, labores

de accesos, reconocimiento, ventilación, salvatajes, etc. 9. Participación en el diseño de proyectos (chimeneas, rampas, accesos,

estaciones de sondaje, nuevos portales, etc.) en software como Autocad, Vulcan, Datamine, otros.

10. Topografía en superficie para el diseño de nuevos portales.



Cerro Martillo

BordeNorte

Providencia Fault Zone

Doncella

Quebrada Orito Vein Zone

Orito Sur

Orito Norte

Discovery Wash

Cerritos

El Valle

Cerro Amatista

Northwest Corridor

QuebradaColorada

Vista Norte

See Plate I for explanation of units; Area is unmapped outside of geologic units.

Explotación Minera El Peñón concentrada en dos zonas:Quebrada Orito – Orito Sur y Quebrada Colorada.



Create DXF

CONTROL TOPOGRÁFICO DE EXCAVACIONES

Se realiza levantamiento con equipo láser Cavity Monitoring System para determinar volumen excavado, tanto en drifts como en banqueos.

Equipo láser Salida Gráfica



Levantamiento de Excavaciones con Laser

Sólidos se procesan y cubican en Vulcan

UNIVERSIDAD DE LA SERENA DEPARTAMENTO … · artículo 26 del Reglamento del Código de Mi nería:...

Documents

Transcript of UNIVERSIDAD DE LA SERENA DEPARTAMENTO … · artículo 26 del Reglamento del Código de Mi nería:...