Escuela de Ingeniera de Caminos y de Minas

UPCT

Gua docente de la asignatura:

OBRAS SUPERFICIALES Y SUBTERRNEAS

Titulacin: Grado en Ingeniera de Recursos Minerales y Energa

Curso: 2011-2012

Gua Docente

1. Datos de la asignatura

Nombre Obras Superficiales y Subterrneas (Surface and Underground Excavations)

Materia Ingeniera y Tecnologa Minera

Mdulo III

Cdigo 517108012

Titulacin GRADO EN INGENIERA DE RECURSOS MINERALES Y ENERGA

Plan de estudios 2010

Centro Escuela de Ingeniera de Caminos, Canales y Puertos y de Ingeniera de Minas

Tipo Cuatrimestral

Periodo lectivo 2 cuatrimestre Curso 3

Idioma Espaol

ECTS 7,5 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) 225

Horario clases teora Martes de 16:10 a 17:50 y Mircoles de 18:10 a 20:00

Aula G2.

Horario clases prcticas Mircoles de 20:10 a 21:00 Lugar G2.

2. Datos del profesorado

Profesor responsable Marcos Antonio Martnez Segura

Departamento Ingeniera Minera, Geolgica y Cartogrfica

rea de conocimiento Explotacin de Minas

Ubicacin del despacho Despacho 54.2 Primera planta edificio ETSINO

Telfono 968 327033 Fax 968 338805

Correo electrnico Marcos.martinez@upct.es

URL / WEB www.upct.es/~euitc/

Horario de atencin / Tutoras Lunes a viernes de 12:00 a 14:00 h

Ubicacin durante las tutoras Despacho 54.2 Primera planta edificio ETSINO

Perfil docente e investigador

Doctor Ingeniero de Minas por la UPCT. Profesor Colaborador

Experiencia docente

Desde 2002 Asignaturas Impartidas en ttulos no adaptados al EEES: Tecnologa Minera, Mtodos de Explotacin. Asignaturas Impartidas en ttulos adaptados al EEES: Ingeniera Minera y Obras Superficiales y Subterrneas en Grado de Ingeniera de los Recursos Minerales y Energa. Mster en Ingeniera del agua y del terreno. Mtodos de excavacin y construccin de obras subterrneas. Modelos en ingeniera del terreno

Lneas de Investigacin

Grupo de Investigacin de Geotecnia y Mtodos de Explotacin. Lneas de investigacin relacionadas con la asignatura y el rea. MECNICA DE ROCAS, MECNICA DE SUELOS, TNELES, MINERA SUBTERRNEA, MINERA A CIELO ABIERTO.

Experiencia profesional DIRECTOR DEPARTAMENTO DE PREVENCIN DE RIESGOS LABORALES DIRECTOR DE FBRICA DE ARCILLAS ESPECIALES

Otros temas de inters Titulado Superior en Prevencin de Riesgos Labores Mster en Gestin de la Calidad y el Medio Ambiente

3. Descripcin de la asignatura

3.1. Presentacin La asignatura Obras Superficiales y Subterrneas tiene como objetivo que los alumnos de la Titulacin de Graduado/a en Ingeniera de los Recursos Minerales y Energa adquieran los conocimientos para poder disear, desarrollar y ejecutar todo tipo de obras en el mbito civil y de explotacin minera tanto en su vertiente superficial como subterrnea. Asimismo, la teora se complementa con prcticas de campo, con el objeto de que el alumno tenga un conocimiento ms real y exacto de los mtodos, y asimile de forma ms eficiente los conocimientos planteados. Se fomenta el desarrollo de las habilidades y competencias genricas como el trabajo en equipo, aprendizaje autnomo y la capacidad de aplicar los conocimientos a la prctica.

3.2. Ubicacin en el plan de estudios Ingeniera Minera se imparte en el segundo cuatrimestre del tercer curso, pertenece a la a la materia de Ingeniera y Tecnologa Minera. La asignatura est ntimamente relacionada en sus contenidos con materias referidas a las tcnicas mineras y de obra civil que son desarrolladas en otras asignaturas como la de Ingeniera Minera que se localiza en el primer cuatrimestre, y que son necesarias estudiar previamente para el correcto desarrollo de la misma.

3.3. Descripcin de la asignatura. Adecuacin al perfil profesional La asignatura contribuye a desarrollar las competencias en el mbito profesional de la explotacin de los recursos minerales y de la ejecucin de obras subterrneas con el adecuado rigor cientfico y tcnico. Los objetivos principales de la asignatura son el estudio de los distintos mtodos para la extraccin de los recursos minerales, del desarrollo y ejecucin de obras subterrneas como es el caso de tneles, cavernas, etc., y de todos aquellos procedimientos para la realizacin de obras superficiales. Asimismo, es objeto de esta asignatura el diseo, planificacin y direccin de obras superficiales y subterrneas.

3.4. Relacin con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones Es conveniente cursar previamente otras asignaturas de diferentes cursos, como son: Geologa, Informtica, Mecnica de Fluidos, Ingeniera y Morfologa del terreno e Ingeniera Minera.

3.5. Medidas especiales previstas El alumno que por sus circunstancias personales pueda necesitar de medidas especiales debe comunicrselo al profesor al principio del cuatrimestre.

4. Competencias

4.1. Competencias especficas de la asignatura Extraccin de materias primas de origen mineral (EM01). Diseo, planificacin y direccin de explotaciones mineras (EM02). Estudios geotcnicos aplicados a la minera, construccin y obra civil (EM04). Diseo y ejecucin de obras superficiales y subterrneas (EM09).Tcnicas de perforacin y sostenimiento aplicadas a obras subterrneas y superficiales (EM09). Control de calidad de los materiales empleados (EE10).

4.2. Competencias genricas / transversales COMPETENCIAS INSTRUMENTALES G01 Capacidad de anlisis y sntesis G02 Capacidad de organizacin y planificacin G03 Comunicacin oral y escrita en lengua nativa G04 Conocimiento de una lengua extranjera G05 Conocimientos de informtica relativos al mbito de estudio G06 Capacidad de gestin de la informacin G07 Resolucin de problemas G08 Toma de decisiones G09 Razonamiento crtico

COMPETENCIAS PERSONALES G10 Trabajo en equipo G11 Trabajo en un equipo de carcter interdisciplinar G12 Trabajo en un contexto internacional G13 Habilidades en las relaciones interpersonales G14 Reconocimiento de la diversidad y la multiculturalidad G15 Compromiso tico G16 Aprendizaje autnomo G17 Adaptacin a nuevas situaciones G18 Tratamiento de conflictos y negociacin G19 Sensibilidad hacia temas medioambientales

COMPETENCIAS SISTMICAS G20 Creatividad e innovacin G21 Liderazgo G22 Iniciativa y espritu emprendedor G23 Motivacin por la calidad

4.3. Objetivos generales / competencias especficas del ttulo Conocimiento para realizar, en el mbito de la ingeniera de minas y de obra civil, funciones de asesora, anlisis, diseo, clculo, proyecto, construccin, mantenimiento, conservacin y explotacin de los recursos minerales y de las obras civiles. Aplicar los conocimientos adquiridos para identificar, formular y resolver problemas.

4.4. Resultados esperados del aprendizaje Al finalizar la asignatura el alumno deber ser capaz de:

1. Conocer y realizar los distintos estudios geotcnicos que se realizan en las obras

superficiales y subterrneas.

2. Conocer, disear y planificar las distintas obras subterrneas referentes a minera como a obra civil.

3. Conocer los distintos mtodos de construccin de tneles as como las tcnicas necesarias para su ejecucin.

4. Conocer, disear y planificar las distintas obras superficiales referentes a minera como a obra civil.

5. Conocer todas aquellas operaciones y tcnicas destinadas a la mejora de suelos y compactacin.

6. Conocer, disear y planificar la correcta gestin de residuos generados en la actividad extractiva y de obra civil.

7. Conocer la maquinara de elevacin y de transporte continuo.

5. Contenidos

5.1. Contenidos segn el plan de estudios Estudios Geotcnicos aplicados a todo tipo de obras y excavaciones superficiales y subterrneas. Mtodos de excavacin. Maquinaria de excavacin y movimiento de tierras. Mtodos especiales de excavacin y sostenimiento. Tneles. Operaciones de Dragado. Operaciones de mejora de suelos y compactacin. Maquinaria de elevacin y transporte continuo. Mantenimiento de equipos. Planificacin de obras. Gestin de residuos.

5.2. Programa de teora Los contenidos de la asignatura se han agrupado en siete Unidades Didcticas (UD) CAPTULO I. ESTUDIOS GEOTCNICOS

TEMA 1. GENERALIDADES. TEMA 2. SITUACIONES DE RIESGO A ESCALA DE BANCO. TEMA 3. SITUACIONES DE RIESGO A ESCALA DE EXPLOTACIN. TEMA 4. NORMATIVA. TEMA 5. EVALUACIN Y DISEO DE EXPLOTACIONES. TEMA 6. CONTROL E INSPECCIN.

CAPTULO II. OBRAS SUBTERRNEAS.

TEMA 1. CLASIFICACN DE LOS MTODOS DE EXPLOTACIN. TEMA 2. CLASIFICACIN Y LABORES PREPARATORIAS EN YACIMIENTOS DE CARBN Y POTASA. TEMA 3. CAPAS DE CARBN DE POCA POTENCIA Y DE POCA PENDIENTE. TEMA 4. CAPAS DE CARBN DE POCA POTENCIA Y DE FUERTE PENDIENTE TEMA 5. CAPAS DE CARBN POTENTES. TEMA 6. EXPLOTACIN DE YACIMIENTOS DE POTASA. TEMA 7. EXPLOTACIONES CON SOSTENIMIENTO NATURAL TEMA 8. EXPLOTACIONES CON SOSTENIMIENTO ARTIFICIAL. TEMA 9. EXPLOTACIONES POR HUNDIMIENTO.

CAPTULO III. TNELES

TEMA 1. HISTORIA DE LOS TNELES Y SU EVOLUCIN TECNOLGICA. TEMA 2. INFLUENCIA DE LAS CONDICIONES GEOLGICAS DEL TERRENO EN EL DISEO Y

CONSTRUCCIN DE TNELES. TEMA 3. CLASIFICACIN DE LOS TERRENOS SEGN SU EXCAVABILIDAD. TEMA 4. EXCAVACIN EN TERRENOS BLANDOS. TEMA 5. EXCAVACIN CON MINADORES. TEMA 6. EXCAVACIN CON MQUINAS INTEGRALES. TOPOS Y ESCUDOS.

CAPTULO IV. OBRAS SUPERFICIALES

TEMA 1. CANTERAS DE MATERIALES DE CONSTRUCCIN Y OBRAS PBLICAS. TEMA 2. EXPLOTACIN DE ROCAS ORNAMENTALES. TEMA 3. EXPLOTACIN POR TRANSFERENCIA O DESCUBIERTAS. TEMA 4. EXPLOTACIN PROFUNDAS O CORTAS. TEMA 5. MINERA HIDRULICA. TEMA 6. MINERA QUMICA O POR LIXIVIACIN. TEMA 7. MINERAS ESPECIALES.

CAPTULO V. OPERACIONES DE MEJORA DE SUELOS Y COMPACTACIN

TEMA 1. CIMENTACIONES. TEMA 2. TECNICAS DE COMPACTACION Y DE ENTIBACION. TEMA 3. ESTABILIZACION DE TALUDES.

CAPTULO VI. GESTIN DE RESIDUOS

TEMA 1. ESCOMBRERAS. TEMA 2. REAL DECRETO 975/2009.

CAPTULO VII. MAQUINARIA DE ELEVACIN Y TRANSPORTE CONTINUO

TEMA 1. CINTAS TRANSPORTADORAS. TEMA 2. CINTAS RIPABLES.

5.3. Programa de prcticas P. I Visita a explotaciones subterrneas.

P. II Visita a explotaciones a cielo abierto. P. III Visita a obras superficiales de carcter civil. P. IV Utilizacin de Software especfico en la materia. La prctica IV en el aula de informtica y el resto (PI, PII y PIII) referentes a la realizacin de visitas a explotaciones y obras de tipo civil dependen de la disponibilidad de las empresas y de la actividad urbana, respectivamente. Por ello, los horarios se ajustarn a lo exigidos por las mismas.

5.4. Programa resumido en ingls (opcional)

5.5. Objetivos de aprendizaje detallados por unidades didcticas (opcional)

6. Metodologa docente

6.1. Actividades formativas Actividad Trabajo del profesor Trabajo del estudiante ECTS

Clase de teora Clase Expositiva empleando el mtodo de la leccin. Resolucin de dudas planteadas por los estudiantes

Presencial: Toma de apuntes. Planteamiento de dudas. 2,3

No presencial: Estudio de la materia. 2,1

Clase de prcticas: Aula de informtica

Mediante las sesiones de aula de informtica se pretende que los alumnos manejen programas y herramientas de clculo.

Presencial: Participacin activa. Resolucin de ejercicios. Planteamiento de dudas 0,2

Clase de prcticas: Visitas tcnicas

Se llevarn a cabo visitas tcnicas a empresas del sector que ejerzan su actividad, tanto en el mbito subterrneo como en el de cielo abierto. Se relacionarn los contenidos vistos en clase con los elementos de mtodos, procesos, instalaciones, etc.

Presencial: Visita tcnica a empresas. Planteamiento y resolucin de cuestiones y cuantas dudas surjan durante la visita tcnica.

0,7

Trabajo individual o colectivo

Se enviarn supuestos prcticos a casa, basados en los problemas de clase, con fecha lmite y control de entrega, cuya valoracin se incorporar a la nota final de la asignatura.

Presencial: Exposicin oral del trabajo planteado. 0,2

No presencial: Estudio de la materia. Resolucin de ejercicios propuestos por el profesor.

1,5

Tutoras Resolucin de dudas sobre teora, ejercicios y seguimiento de los trabajos de grupo y aprendizaje.

Presencial: Planteamiento de dudas en horario de tutoras. 0,3

No presencial: Planteamiento de dudas por correo electrnico. 0,1

Exmenes Evaluacin escrita (examen oficial). Prueba consistente en una prueba escrita de teora y prueba escrita de ejercicios.

Presencial: Asistencia al Examen Oficial 0,1

7,5

7. Evaluacin

7.1. Tcnicas de evaluacin

Instrumentos Realizacin / criterios Peso Competencias genricas (4.2)

evaluadas

Resultados (4.4) evaluados

Prueba escrita teora

50 preguntas tipo test (conceptos, definiciones, etc.). Evalan, principalmente, conocimientos tericos.

Hasta 45% G01,G09 1 al 7

Prueba escrita teora

20 preguntas cortas (conceptos, definiciones, etc.). Evalan, principalmente, conocimientos tericos.

Hasta 45% G01,

G02,G08, G09 1 al 7

Exposicin Oral Presentacin oral de los trabajos planteados. Hasta 10%

G01, G02, G03, G10, G13, G17, G20, G21,

G23

1 al 7

7.2. Mecanismos de control y seguimiento El nmero de alumnos en clase es reducido, lo que permite realizar un seguimiento casi personalizado del aprendizaje. La presentacin oral sirve para asegurar que las destrezas requeridas (1,7) habrn sido alcanzadas por los alumnos. Por otro lado, el seguimiento en las entregas de los supuestos prcticos permite garantizar la adquisicin de los conocimientos requeridos establecidos.

7.3. Resultados esperados / actividades formativas / evaluacin de los resultados (opcional)

Resultados esperados del aprendizaje (4.4)

Clas

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Clas

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8. Distribucin de la carga de trabajo del alumnado

Semana

Temas o actividades (visita, examen parcial,

etc.) Cla

ses

teor

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Cla

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prob

lem

as

Labo

rato

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Aul

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L N

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IALE

S

TOTAL HORAS EN

TREG

AB

LES

1 captulo I 5 5 2 2 72 captulo II 5 5 4 4 93 captulo II 5 5 2 2 4,5 15 19,5 26,5 14 captulo III 4 1 5 1 1 4 4 105 captulo III 4 1 5 4 1 5 106 captulo III 4 1 5 1 1 4,5 4,5 10,57 captulo III 3 2 5 2 2 4 15 1 20 27 28 captulo IV 5 5 1 1 4,5 4,5 10,59 captulo IV 5 5 4 4 910 captulo IV 5 5 4,5 4,5 9,511 captulo IV 5 5 2 2 4 15 1 20 27 312 captulo V 5 5 2 2 4,5 4,5 11,513 captulo V 5 5 5 5 1014 captulo VI 5 5 2 2 5 1 6 1315 captulo VII 5 5 1 19,5 21 5 5 30,5

4 4 4

70 5 75 8 19,5 4 6 38 63,5 45 4 113 225

ACTIVIDADES PRESENCIALES ACTIVIDADES NO PRESENCIALES

TOTAL HORAS

Periodo de exmenesOtros

Convencionales No convencionales

9. Recursos y bibliografa

9.1. Bibliografa bsica AYALA CARCEDO, F.J. et al. (1989): Legislacin ambiental aplicable a la minera. Ed.

ITGE. Madrid. AYALA CARCEDO, F.J. et al. (1989): Manual de restauracin de terrenos y evaluacin de

impactos ambientales en minera. Ed. ITGE. Madrid. AYALA CARCEDO, J., et al. (1991): Manual de ingeniera de taludes. Ed. ITGE. Madrid. AYALA CARCEDO, J.; PLA ORTIZ DE URBINA, F. (1986): Manual para el diseo,

construccin y mantenimiento de pistas mineras. Ed. ITGE. Madrid. BUSTILLO REVUELTA, M.; LPEZ JIMENO, C. (1997): Manual de Evaluacin y Diseo de

Explotaciones Mineras. Ed. Entorno Grfico. Curso Ctedra ANEFA 2009-2010: http://www.minas.upm.es/catedra-

anefa/Elcurso.htm HERRERA HERBERT, J (2006): Laboreo I. Laboreo II y Explosivos. Diseo de

explotaciones mineras. http://www.minas.upm.es/dep/ExplotacionRec-Min/apuntes_juan_herrea1.htm

LPEZ JIMENO, C. (2003) Manual de Tneles 3 Ed. Entorno Grfico.

9.2. Bibliografa complementaria AZCRATE, J.E. (1982): Introduccin a la metodologa de investigacin Minera.

ITGE. Madrid. BOSISOV, S.; KLOKOV, M. y GORNOVOI, B. (1976): Labores mineras. Ed. Mir.

Mosc. DONALD E. HILTON, KIRK SAMUELSON (1999): Rapid Excavation and Tunneling

Conference. EHRENBERGER, V. y FAJKOS, A. (1990): Mining Modelling. Ed. Elsevier. Amsterdam. GARCA GUINEA, J. y MARTNEZ FRAS, J. (1992): Recursos minerales de Espaa.

C.S.I.C. Madrid. WILLIAM H. HANSMIRE and I. MICHAEL GOWRING (2001): Rapid Excavation and

Tunneling Conference. IGME (1986): Sostenimiento de excavaciones subterrneas. Ed. IGME. Madrid. IRAIZOZ FERNNDEZ, J.M. (1987): Introduccin a la mecnica de rocas y

fortificacin de excavaciones subterrneas. Serv. Public. E.U.P. Almadn. ITGE (1990): Manual de utilizacin del proyecto-tipo integrado de ventilacin. Ed.

ITGE. Madrid. ITGE (1991): Directorio de la minera espaola. ITGE, Madrid. ITGE (1991): Proyecto-tipo de instalaciones elctricas de baja tensin en interior de

minas. Ed. ITGE. Madrid. ITGE (1992): Proyecto-tipo general de transporte. Ed. ITGE. Madrid. ITGE (1992): Proyecto-tipo para la explotacin de talleres con entibacin metlica.

Ed. ITGE. Madrid. ITGE (1992): Proyecto-tipo redes elctricas de acometida en alta tensin a interior

de minas. Ed. ITGE. Madrid. LANGEFORDS, U. y KIHLSTROM, B. (1987): Tcnica moderna en voladuras de rocas.

Ed. Urmo. Bilbao. LPEZ GIMENO, C. (1994): ridos, manual de prospeccin, explotacin y

aplicaciones. Ed. Entorno Grfico. Madrid. LPEZ GIMENO, C. (1995): Manual de rocas ornamentales. Ed. Entorno Grfico.

Madrid. LPEZ GIMENO, C. (1997): Manual de tneles y obras subterrneas. Madrid

LPEZ GIMENO, C. (1999): Ingeotneles. Ed. Entorno Grfico. Madrid LPEZ GIMENO, C. (2000): Ingeotneles Libro 3. Ed. Entorno Grfico. Madrid LPEZ GIMENO, C. (2001): Ingeotneles Libro 4. Ed. Entorno Grfico. Madrid LPEZ GIMENO, C. (2003): Ingeotneles Libro 5. Ed. Entorno Grfico. Madrid LPEZ GIMENO, C. (2003): Ingeotneles Libro 6. Ed. Entorno Grfico. Madrid LUQUE CABAL, V. (1992): Manual de ventilacin. Ed. AITEMIN. Madrid. ATLAS COPCO (1979). Manual 3 edicin. PERNIA LLERA, et al. (1987): Manual de perforacin y voladuras. IGME. Madrid. PERNIA LLERA,, et al. (1987): Factores geomecnicos que influyen en la seleccin

de equipos de arranque. Ed. IGME. Madrid. PLA ORTIZ DE URBINA, F. (1967): La minera a cielo abierto. Su presente y su

futuro. Fundacin Gmez Pardo. Madrid. PLA ORTIZ DE URBINA, F. (1994): Fundamentos de Laboreo de Minas. Fundacin

Gmez Pardo. Madrid. RAMBAUD PREZ, C. Et al. (1986): Hundimientos mineros. Ed IGME. Madrid. RAMREZ OYANGUREN, P.; CUADRA IRIZAR, y LAIN HUERTA (1987): Geotecnologa

del avance mecanizado de galeras tneles y pozos. Ed. IGME. Madrid. STOCES, B. (1963): Eleccin y crtica de los mtodos de explotacin en minera. Ed.

Omega. Barcelona. UEE (2003): Manual de empleo de explosivos. VADILLO FERNNDEZ (1994): Gua de restauracin de graveras. Ed. ITGE. Madrid. VIDAL, V. (1966): Explotacin de minas. 2 Tomos. Ed. Omega. Barcelona. YOUNG, G. (1961): Elementos de minera. Ed. Gustavo Gili. Barcelona.H47

9.3. Recursos en red y otros recursos Asignatura en Aula Virtual: Enlaces a pginas web, presentaciones visuales y otros

recursos de utilidad para la resolucin de ejercicios y problemas, as como para complementar la teora. Se utilizar el foro de la asignatura como herramienta bsica para el seguimiento de la asignatura.

Apuntes de la asignatura en formato electrnico.