Este documento describe el diseño de un pique de doble compartimiento de 25 metros de profundidad en una mina subterránea. Explica los conceptos generales de piques, la construcción de piques, incluyendo la ubicación, equipo utilizado y sostenimiento. Luego aplica estos conceptos al cálculo de la madera necesaria para enmaderar un pique de doble compartimiento de 1.35m x 2.57m de sección y 25 metros de profundidad en roca semi-dura, determinando que se requerirán 6321.664 pies cu

1. DISEÑO DE PIQUE DE
DOBLE COMPARTIMIENTO
UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE
GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA – ESMI
CURSO:
DISEÑO DE ESTRUCTURAS MINERAS
ESTUDIANTES:
LUIS ALBERTO TELLERÍA PAREDES
YESSENIA GLADYS PACCI PADILLA
TACNA – PERÚ

2. INTRODUCCION
 Desde la antigüedad, el hombre viene explotando los recursos minerales
que la naturaleza le ofrece. Generalmente, la metodología más barata
consiste en la explotación desde superficie de los afloramientos de
mineral con el sistema conocido por cielo abierto. Otras veces, la
disposición de la capa o del filón de mineral obliga a su explotación
subterránea. Mientras el mineral no se encuentre a excesiva
profundidad, el método de extracción de mineral más habitual es por
ejecución de rampas, galerías y túneles que permitan el acceso hasta la
zona de minado. Hay momentos en que esta distancia se hace excesiva
debido a la profundidad a la que empieza a encontrarse el mineral. Esto
se acentúa aun más cuando los sondeos diamantinos que se efectúan
desde dentro de las explotaciones acceden a nuevas zonas aun más
profundas en las cuales el mineral está presente. Llegado este
momento, uno se ve obligado a replantear el sistema de extracción. La
alternativa más usuales emplear un sistema de pique vertical que
permite el acceso de los operarios a las zonas más profundas de un
modo más rentable y rápido, extrayendo el mineral por izado de
vagones o skip, bien hasta superficie, bien hasta niveles intermedios.
Por ello es frecuente que ciertas minas, a medida que transcurren los
años y ven que sus reservas minerales van quedando cada vez más
profundas, se replanteen la sustitución de su sistema de extracción
habitual por el de izado por piques.

3. CONCEPTOS GENERALES
PIQUE
El pique, en minería, es una
perforación en forma vertical en
la cual se puede descender en
cabrías (ascensores) a Pique Rectangular
profundidades de la tierra.
Sirven de comunicación entre la
mina subterránea y la superficie
exterior Éstas, por lo general,
en pequeña minería, suelen tener
profundidades que van de 25
metros, y en la gran minería
Pique
tener profundidades de 1000 Circular
metros. Tienen la finalidad de
subir o bajar al personal,
material, equipos y el mineral.

4. CONCEPTOS GENERALES
MADERA PINO OREGON Mecanización
• Aserrado: Fácil, sin
dificultades
Denominación • Secado: Fácil. Riesgo pequeño
científica de fendas.
Pseudotsuga menziessi • Cepillado: Fácil, sin problemas
Franco Encolado: Fácil
Otras denominaciones • Clavado y atornillado: Sin
problemas. Alta resistencia al
Castellano: Pino de arranque.
Oregón, Abeto
Douglas; Douglas • Acabado: Sin problemas,
Procedencia geográfica aunque conviene aplicar un
fondo que homogenice la
Norteamérica (introducida en Europa, madera
Australia, Nueva Zelanda)
Propiedades mecánicas
• Resistencia a flexión estática 860 kg/cm2 •
Módulo de elasticidad 128.000 kg/cm2
Descripción
• Resistencia a la compresión 525 kg/cm2
• Albura: Amarillo pálido • Resistencia a la tracción paralela 930 kg/cm2
• Duramen: Marrón amarillenta Propiedades físicas
• Fibra: Recta • Densidad aparente al 12% de humedad 510 kg/m3 madera
• Grano: Medio a grueso semiligera
• Defectos característicos: Nudos adherentes, gruesos Estabilidad dimensional
•
- Coeficiente de contracción volumétrico 0,41% madera estable
- Relación entre contracciones 1,59% sin tendencia a deformarse
• Dureza (Chaláis-Meudon) 2,45 madera semiblanda

5. CONSTRUCCION DE UN PIQUE
ASPECTO GEOLOGICO:
Se procede a realizar una campaña de exploración para evaluar las reservas del
yacimiento. Para ello se efectuan una determinada cantidad de sondeos, varios de
ellos con profundidades próximas a los 1000 m. A continuación se interpretan los
mismos y se hace un estudio geológico detallado y un modelo del yacimiento con las
zonas susceptibles de ser explotadas y las zonas probables de construcción de
piques(zona estable). Con estos parámetros se comienza a buscar la ubicación más
adecuada para los piques verticales y resto de infraestructuras.
POSICIONAMIENTO Y UBICACIÓN DEL PIQUE :
Para confirmar que la posición de ubicación asignada a los
piques es la idónea, se procede a perforar un sondeo
vertical según el eje del pique y de su misma longitud, de
modo que así se pudiera saber con más exactitud los
terrenos que se van a atravesar, acuíferos, fallas, etc.
EQUIPO UTILIZADO :
La construcción del pique se puede practicar con un equipo Raise
Boring, para el cual se perfora primero el hueco piloto y luego del
nivel inferior se empieza a rimar (ensanchar) con una broca de mayor
diámetro y finalmente se completa a la sección diseñada. En todos los
casos el terreno debe ser competente y debe ser una zona donde no
exista agua de filtración, y si es que lo hubiera se deberá utilizar
madera de pino oregón.

6. UBICACIÓN DE PIQUE SEGÚN
INVESTIGACION GEOLOGICA

7. SOSTENIMIENTO DE PIQUES

8. COLOCACION DE LONGARINAS

9. COLOCACION DE TIRANTES

10. COLOCACION DE POSTES

11. COLOCACION DE DESCANSOS

12. COLOCACION DE ESCALERAS

13. COLOCACION DE ENREJADOS

14. COLOCACION DE CORTINAS

15. COLOCACION DE GUIAS

16. APLICACIÓN PRACTICA
 CUBICAR LA MADERA QUE
SE UTILIZARA EN UN PIQUE DE
DOBLE COMPARTIMIENTO
UBICADO EN ROCA SEMIDURA
DONDE SE NECESITA
ENMADERAR A LO LARGO DE 25
METROS SABIENDO QUE LA
SECCION ES DE 1.35m x 2.57m.

17. DATOS
SECCION • 1.35 m X 2.57 m
ALTURA • 25 m
TIPO DE ROCA • Roca Semidura
COMPARTIMIENTOS • 2
TIPO DE MADERA • Pino Oregon
SECCION DE MADERA • 8”X 8”
COSTO DE MADERA • 1 ft² = S/. 8.00

18. PIEZA (A)
Esta Pieza de Madera se
utiliza 3 veces por cada
nivel
Si tenemos 23 niveles esta
pieza sera usada 23*3 veces
Con lo cual dara un total de
23.616*3*23= 1629.504
ft²

19. PIEZA (B)
Esta Pieza de Madera se
utiliza 2 veces por cada
nivel
Si tenemos 23 niveles
esta pieza sera usada
23*2 veces
Con lo cual dara un total
de
44.96*2*23= 2068.16
ft²

20. PIEZA (C)
Esta Pieza de Madera se
utiliza 6 veces
verticalmente en el Pique
Con lo cual dara un total
de
437.3*6= 2624 ft²

21. CUBICACION TOTAL DE MADERA
Pieza
Cubicacion(ft²) Repeticiones TOTAL(ft²)
Lado 1(pulg) Lado 2(pulg) Longitud(ft)
8 8 4.428 23.616 3 23 1629.504
8 8 8.43 44.96 2 23 2068.16
8 8 82 437.3333333 6 2624
6321.664

22. COSTO TOTAL DE MADERA
Pieza
Costo Madera
Cubicacion(ft²) Repeticiones TOTAL(ft²)
Pino Oregon (S/.)
Lado 1(pulg) Lado 2(pulg) Longitud(ft)
8 8 4.428 23.616 3 23 1629.504 13036.032
8 8 8.43 44.96 2 23 2068.16 16545.28
8 8 82 437.3333333 6 2624 20992
6321.664 50573.312

23. CONCLUSIONES
 DEVIDO A QUE NUESTRO PIQUE TIENE UNA PROFUNDIDAD DE 25 METROS, LA MINA ESTA
SITUADA A POCA PROFUNDIDAD Y SOBRE TODO QUE LA ROCA ENCAJONANTE ES SEMIDURA;
SELECCIONAMOS COMO SECCION ADECUADA 8” X 8” .
 LA MADERA ADECUADA PARA ESTE PIQUE SEGÚN REFERENCIA DE INGENIEROS DE NUESTRA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL ES LA MADERA PINO OREGON, POR SUS PROPIEDADES ES
IDEAL PARA ESTE TIPO DE LABORES.
 DEVIDO A QUE LA ROCA ES SEMIDURA, NUESTRO PIQUE NO REQUIERE MAYOR
REVESTIMIENTO QUE LA MADERA UTILIZADA, NO SIENDO NECESARIO OTROS METODOS DE
SOSTENIMIENTO COMO EL CONCRETO O ACERO.
 EL DOBLE COMPARTIMIENTO DE NUESTRO PIQUE ES IDEAL PARA DESEMPEÑAR LAS
FUNCIONES DE TRANSPORTE A INTERIOR MINA DE TRABAJADORES ( PARA SERVICIOS) Y POR
OTRO COMPARTIMIENTO PARA SUMINISTROS, OTROS RECURSOS, MINERAL Y DESMONTE.
 CON UN BUEN CASTILLO INSTALADO EN LA PARTE SUPERIOR DE NUESTRO PIQUE, ESTE NO
TENDRA DIFICULTADES DE CUMPLIR CON LAS FUNCIONES PLANIFICADAS.
 LOS CUADROS DEVERAN ESTAR DEVIDAMENTE EMPERNADOS Y ASEGURADOS DE TAL MANERA
QUE LOS POSTES Y SOLERAS DE CAJA PARESCAN SER DE UNA SOLA PIEZA DE MADERA,
FACILITANDO ASI SU ESTABILIDAD Y OPTIMIZANDO SU DESEMPEÑO COMO
SOSTENIMIENTO DEL PIQUE.
 EL DESARROLLO DE NUESTRO PIQUE , SU DISEÑO,; DEVEN ESTAR SUJETOS A UN
EXHAUSTIVO ESTUDIO GEOLOGICO, GEOMECANICO Y DEMAS PARAMETROS QUE INFLUYAN
EN LA ELECION DE LA SECCION ADECUADA DEL PIQUE Y LA MADERA A UTILIZAR.