Escuela de Ingeniería de Caminos y de Minas UPCT Guía docente de la asignatura: INGENIERÍA MINERA Titulación: Grado en Ingeniería de Recursos Minerales y Energía Curso: 2011-2012
Guía Docente 1. Datos de la asignatura Nombre Ingeniería Minera (Mining Engineering) Materia Ingeniería y Tecnología Minera Módulo III Código 517108011 Titulación GRADO EN INGENIERÍA DE RECURSOS MINERALES Y ENERGÍA Plan de estudios 2010 Centro Escuela de Ingeniería de Caminos y de Minas Tipo Cuatrimestral Periodo lectivo 1 er cuatrimestre Curso 1º Idioma Español ECTS 7,5 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) 225 Horario clases teoría Miércoles de 18:10 a 21:00 Aula N 1.1. Horario clases prácticas Jueves de 16:00 a 17:50 Lugar N 1.1.
2. Datos del profesorado Profesor responsable Marcos Antonio Martínez Segura Departamento Ingeniería Minera, Geológica y Cartográfica Área de conocimiento Explotación de Minas Ubicación del despacho Despacho 54.2 Primera planta edificio ETSINO Teléfono 968 327033 Fax 968 338805 Correo electrónico Marcos.martinez@upct.es URL / WEB www.upct.es/~euitc/ Horario de atención / Tutorías Lunes a viernes de 12:00 a 14:00 h Ubicación durante las tutorías Despacho 54.2 Primera planta edificio ETSINO Perfil docente e investigador Experiencia docente Líneas de Investigación Experiencia profesional Otros temas de interés Doctor Ingeniero de Minas por la UPCT. Profesor Colaborador Desde 2002 Asignaturas Impartidas en títulos no adaptados al EEES: Tecnología Minera, Métodos de Explotación. Asignaturas Impartidas en títulos adaptados al EEES: Ingeniería Minera y Obras Superficiales y Subterráneas en Grado de Ingeniería de los Recursos Minerales y Energía. Máster en Ingeniería del agua y del terreno. Métodos de excavación y construcción de obras subterráneas. Modelos en ingeniería del terreno Grupo de Investigación de Geotecnia y Métodos de Explotación. Líneas de investigación relacionadas con la asignatura y el área. MECÁNICA DE ROCAS, MECÁNICA DE SUELOS, TÚNELES, MINERÍA SUBTERRÁNEA, MINERÍA A CIELO ABIERTO. DIRECTOR DEPARTAMENTO DE PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES DIRECTOR DE FÁBRICA DE ARCILLAS ESPECIALES Titulado Superior en Prevención de Riesgos Labores Máster en Gestión de la Calidad y el Medio Ambiente
3. Descripción de la asignatura 3.1. Presentación La asignatura Ingeniería Minera tiene como objetivo que los alumnos te la Titulación de Graduado/a en Ingeniería de los Recursos Minerales y Energía adquieran los conocimientos de los sistemas de arranque utilizados en minería, además del conocimiento de las técnicas mineras mas utilizadas en obras subterráneas tanto en minería como en obra civil. Asimismo, la teoría se complementa con prácticas de campo, con el objeto de que el alumno tenga un conocimiento más real y exacto de las técnicas mineras, y asimile de forma más eficiente los conocimientos planteados. Se fomenta el desarrollo de las habilidades y competencias genéricas como el trabajo en equipo, aprendizaje autónomo y la capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica. 3.2. Ubicación en el plan de estudios Ingeniería Minera se imparte en el primer cuatrimestre del tercer curso, pertenece a la a la materia de Ingeniería y Tecnología Minera. La asignatura incluye en sus contenidos las técnicas mineras que son necesarias para otras asignaturas como la de Obras Superficiales y Subterráneas que se localiza en el segundo cuatrimestre. 3.3. Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional La asignatura contribuye a desarrollar las competencias en el ámbito profesional de la explotación de los recursos minerales y de la ejecución de obras subterráneas con el adecuado rigor científico y técnico. Los objetivos principales de la asignatura son el estudio de las distintas operaciones mineras, de los distintos métodos de explotación de los recursos minerales y de las instalaciones y técnicas necesarias para su ejecución. Asimismo, es objeto de esta asignatura el diseño, planificación y dirección de explotaciones mineras. 3.4. Relación con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones Es conveniente cursar previamente otras asignaturas de diferentes cursos, como son: Geología, Informática, Mecánica de Fluidos, Tecnología Eléctrica e Ingeniería y Morfología del terreno. 3.5. Medidas especiales previstas El alumno que por sus circunstancias personales pueda necesitar de medidas especiales debe comunicárselo al profesor al principio del cuatrimestre.
4. Competencias 4.1. Competencias específicas de la asignatura Extracción de materias primas de origen mineral (EM01). Diseño, planificación y dirección de explotaciones mineras (EM02). Técnicas de perforación y sostenimiento aplicadas a obras subterráneas y superficiales (EM09). Electrificación en industrias mineras (EM13). Control de calidad de los materiales empleados (EE10). 4.2. Competencias genéricas / transversales COMPETENCIAS INSTRUMENTALES G01 Capacidad de análisis y síntesis G02 Capacidad de organización y planificación G03 Comunicación oral y escrita en lengua nativa G04 Conocimiento de una lengua extranjera G05 Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio G06 Capacidad de gestión de la información G07 Resolución de problemas G08 Toma de decisiones G09 Razonamiento crítico COMPETENCIAS PERSONALES G10 Trabajo en equipo G11 Trabajo en un equipo de carácter interdisciplinar G12 Trabajo en un contexto internacional G13 Habilidades en las relaciones interpersonales G14 Reconocimiento de la diversidad y la multiculturalidad G15 Compromiso ético G16 Aprendizaje autónomo G17 Adaptación a nuevas situaciones G18 Tratamiento de conflictos y negociación G19 Sensibilidad hacia temas medioambientales COMPETENCIAS SISTÉMICAS G20 Creatividad e innovación G21 Liderazgo G22 Iniciativa y espíritu emprendedor G23 Motivación por la calidad 4.3. Objetivos generales / competencias específicas del título Conocimiento para realizar, en el ámbito de la ingeniería de minas, funciones de asesoría, análisis, diseño, cálculo, proyecto, construcción, mantenimiento, conservación y explotación de los recursos minerales. Aplicar los conocimientos adquiridos para identificar, formular y resolver problemas.
4.4. Resultados esperados del aprendizaje Al finalizar la asignatura el alumno deberá ser capaz de: 1. Conocer los diferentes sistemas de perforación, carga y transporte en el ámbito de la ingeniería de minera, así como, ser capaz de seleccionar y calcular la interconexión entre los mismos. 2. Conocer los diferentes sistemas de sostenimiento en las obras subterráneas. 3. Conocer, calcular y seleccionar los distintos tipos de ventilación en las obras subterráneas. 4. Calcular las instalaciones auxiliares que son necesarias para el desarrollo de la actividad minera. 5. Conocer, diseñar y planificar los distintos métodos de explotación de los recursos minerales, tanto en el campo de la minería subterránea como de la minería a cielo abierto.
5. Contenidos 5.1. Contenidos según el plan de estudios Operaciones Mineras: arranque, carga y transporte. Perforación y Voladura. Métodos de Explotación: Cielo Abierto y Subterránea. Instalaciones Mineras: Aire comprimido, ventilación e instalaciones eléctricas. Sostenimiento. Equipos y maquinaria móvil de mina. Selección y rendimiento de equipos. Diseño, planificación y dirección de explotaciones mineras a cielo abierto y de interior. 5.2. Programa de teoría Los contenidos de la asignatura se han agrupado en seis Unidades Didácticas (UD) UNIDAD I. ARRANQUE, CARGA Y TRANSPORTE EN EXPLOTACIONES SUBTERRÁNEAS I 1. GENERALIDADES. I 2. EXCAVACIÓN CON PERFORACIÓN Y VOLADURA. I 3. EXCAVACIÓN MECÁNICA. I 4. CARGA. ELEMENTOS Y MÁQUINAS. I 5. TRANSPORTE. UNIDAD II. ARRANQUE, CARGA Y TRANSPORTE EN MINERIA A CIELO ABIERTO II 1. GENERALIDADES. II 2. EXCAVACIÓN CON PERFORACIÓN Y VOLADURA. II 3. SELECCIÓN DE EQUIPOS DE ARRANQUE. II 4. CARGA. II 5. TRANSPORTE. VOLQUETES MINEROS. II 6. OTROS MÉTODOS DE TRANSPORTE. II 7. MÉTODOS MIXTOS DE ARRANQUE, CARGA Y TRANSPORTE. UNIDAD III. SOSTENIMIENTO. III 1. DISEÑO DEL SOSTENIMIENTO EN MINERÍA SUBTERRÁNEA. III 2. SOSTENIMIENTO CON BULONES. III 3. SOSTENIMIENTO CON HORMIGÓN PROYECTADO. III 4. SOSTENIMIENTO CON ENTIBACIÓN METÁLICA III 5. REVESTIMIENTO CON HORMIGÓN Y DOVELAS. UNIDAD IV. VENTILACIÓN. IV 1. LA ATMÓSFERA DE LA MINA. GASES EN LA MINA. IV 2. ESQUEMAS DE VENTILACIÓN Y CONDUCCIÓN DE LA CORRIENTE DE AIRE. IV 3. VENTILADORES PRINCIPALES. IV 4. VENTILACIÓN SECUNDARIA. IV 5. VENTILACIÓN EN TÚNELES.
UNIDAD V. INSTALACIONES AUXILIARES V 1. INSTALACIONES ELÉCTRICAS. V 2. INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN. V 3. ELEMENTOS DE MANDO Y PROTECCIÓN DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS V 4. AIRE COMPRIMIDO. UNIDAD VI. LABOREO DE MINAS. VI 1. GENERALIDADES. VI 2. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN EN MINERÍA SUBTERRÁNEA. VI 3. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN A CIELO ABIERTO. 5.3. Programa de prácticas P. I Visita a explotaciones subterráneas. P. II Visita a explotaciones a cielo abierto. P. III Supuestos Prácticos consistentes en la realización de ejercicios prácticos en clase. P. IV Utilización de Software específico en la materia. La práctica IV se desarrollará en el horario de clase, la práctica IV en el aula de informática y el resto (PI y PII) referentes a la realización de visitas a explotaciones dependen de la disponibilidad de las empresas, por ello, los horarios se ajustarán a lo exigidos por las mismas. 5.4. Programa resumido en inglés (opcional) 5.5. Objetivos de aprendizaje detallados por unidades didácticas (opcional)
6. Metodología docente 6.1. Actividades formativas Actividad Trabajo del profesor Trabajo del estudiante ECTS Presencial: Toma de apuntes. Planteamiento Clase Expositiva empleando el método de 2,0 Clase de teoría la lección. Resolución de dudas de dudas. planteadas por los estudiantes No presencial: Estudio de la materia. 2,1 Clase de prácticas: Resolución de problemas en clase Clase de prácticas: Aula de informática Clase de prácticas: Visitas técnicas Trabajo individual o colectivo Se resolverán problemas tipo. Se enfatizará en plantear métodos de resolución y no en resultados. Mediante las sesiones de aula de informática se pretende que los alumnos manejen programas y herramientas de cálculo. Se llevarán a cabo visitas técnicas a empresas del sector que ejerzan su actividad, tanto en el ámbito subterráneo como en el de cielo abierto. Se relacionarán los contenidos vistos en clase con los elementos de métodos, procesos, instalaciones, etc. Se enviarán supuestos prácticos a casa, basados en los problemas de clase, con fecha límite y control de entrega, cuya valoración se incorporará a la nota final de la asignatura. Presencial: Participación activa. Resolución de ejercicios. Planteamiento de dudas Presencial: Participación activa. Resolución de ejercicios. Planteamiento de dudas Presencial: Visita técnica a empresas. Planteamiento y resolución de cuestiones y cuantas dudas surjan durante la visita técnica. 0,3 0,2 0,6 Presencial: Exposición oral del trabajo planteado. 0,2 No presencial: Estudio de la materia. Resolución de ejercicios propuestos por el profesor. 1,5 Tutorías Exámenes Resolución de dudas sobre teoría, ejercicios y seguimiento de los trabajos de grupo y aprendizaje. Evaluación escrita (examen oficial). Prueba consistente en una prueba escrita de teoría y prueba escrita de ejercicios. Presencial: Planteamiento de dudas en horario de tutorías. No presencial: Planteamiento de dudas por correo electrónico. 0,3 0,1 Presencial: Asistencia al Examen Oficial 0,2 7,5
7. Evaluación 7.1. Técnicas de evaluación Instrumentos Realización / criterios Peso Prueba escrita teoría Prueba escrita ejercicios Ejercicios propuestos por el profesor Exposición Oral 50 preguntas tipo test (conceptos, definiciones, etc.). Evalúan, principalmente, conocimientos teóricos. Dos ejercicios del mismo tipo que los que se han resuelto durante las prácticas en clase y supuestos enviados para su resolución a casa. Resolución en casa y entrega de supuestos prácticos propuestos por el profesor. Evalúan, principalmente, habilidades. Presentación oral de los trabajos planteados. Competencias genéricas (4.2) evaluadas Resultados (4.4) evaluados Hasta 40% G01,G06,G09 1,2,5 Hasta 40% G01, G02,G07,G08, G09 3,4 Hasta 10% G06,G10,G16,G17 3,4 Hasta 10% G01, G03, G10, G13, G17, G20, G21, G23 7.2. Mecanismos de control y seguimiento El número de alumnos en clase es reducido, lo que permite realizar un seguimiento casi personalizado del aprendizaje. La presentación oral sirve para asegurar que las destrezas requeridas (1,4) habrán sido alcanzadas por los alumnos. Por otro lado, el seguimiento en las entregas de los supuestos prácticos permite garantizar la adquisición de los conocimientos requeridos establecidos en el punto 4.4. 5
7.3. Resultados esperados / actividades formativas / evaluación de los resultados (opcional) Resultados esperados del aprendizaje (4.4) Clases de teoría Clases ejercicios Prácticas instrumentos Evaluación formativa Trabajo de campo Prueba teoría Prueba ejercicios Prueba oral Trabajo en grupo Ejercicios propuestos Evaluación formativa
8. Distribución de la carga de trabajo del alumnado Convencionales ACTIVIDADES PRESENCIALES No convencionales ACTIVIDADES NO PRESENCIALES Semana Temas o actividades (visita, examen parcial, etc.) Clases teoría Clases problemas Laboratorio Aula informática Prácticas instrumentos TOTAL CONVENCIONALES Trabajo cooperativo Tutorías Seminarios 1 unidad I 5 5 4 4 9 2 unidad I 5 5 1 1 4 4 10 3 unidad II 5 5 4 4 9 4 unidad II 5 5 1 1 4 4 10 5 unidad III 5 5 4 1 5 10 6 unidad III 5 5 1 1 4 4 10 7 unidad IV 4 1 5 4 1 5 10 Visitas Evaluación formativa Evaluación Exposición de trabajos TOTAL NO CONVENCIONALES Estudio Trabajos / informes individuales Trabajos / informes en grupo Prácticas instrumentos Tutorías TOTAL NO PRESENCIALES TOTAL HORAS 8 unidad IV 4 1 5 1 1 4 10 14 20 1º 9 unidad V 5 5 4 4 9 10 unidad V 3 2 5 4 4 9 11 unidad V 5 5 4 1 5 10 12 unidad V 3 2 5 2 2 4,5 11 15,5 22,5 2 13 unidad VI 5 5 2 2 5 8 13 20 14 unidad VI 5 5 2 2 5 8 1 14 21 15 unidad VI 5 5 2 17,5 2 22 5 8 13 39,5 3 Periodo de exámenes Otros TOTAL HORAS 6 6 6 57 14 4 75 8 17,5 6 6 38 63,5 21 24 4 113 225 ENTREGABLES
9. Recursos y bibliografía 9.1. Bibliografía básica ATLAS COPCO (1979). Manual 3º edición. Curso Cátedra ANEFA 2009-2010: http://www.minas.upm.es/catedraanefa/elcurso.htm LUQUE CABAL, V. (1992): Manual de ventilación. Ed. AITEMIN. Madrid. HERRERA HERBERT, J (2006): Laboreo I. Laboreo II y Explosivos. Diseño de explotaciones mineras. http://www.minas.upm.es/dep/explotacionrec- Min/apuntes_juan_herrea1.htm LÓPEZ JIMENO, C. (2003) Manual de Túneles 3º Ed. Entorno Gráfico. Reglamento electrotécnico para baja tensión. Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto. Reglamento general de normas básicas de seguridad minera. Real Decreto 863/1985, de 2 de abril. 9.2. Bibliografía complementaria AYALA CARCEDO, J., et al. (1991): Manual de ingeniería de taludes. Ed. ITGE. Madrid. AYALA CARCEDO, J.; PLA ORTIZ DE URBINA, F. (1986): Manual para el diseño, construcción y mantenimiento de pistas mineras. Ed. ITGE. Madrid. BOSISOV, S.; KLOKOV, M. y GORNOVOI, B. (1976): Labores mineras. Ed. Mir. Moscú. CATERPILLAR PERFORMANCE HANDBOOK. Edition 36. A Cat publication by Caterpillar Inc, Peoria, Iiinois, USA. DONALD E. HILTON, KIRK SAMUELSON (1999): Rapid Excavation and Tunneling Conference. EHRENBERGER, V. y FAJKOS, A. (1990): Mining Modelling. Ed. Elsevier. Amsterdam. IGME (1986): Sostenimiento de excavaciones subterráneas. Ed. IGME. Madrid. IRAIZOZ FERNÁNDEZ, J.M. (1987): Introducción a la mecánica de rocas y fortificación de excavaciones subterráneas. Serv. Public. E.U.P. Almadén. ITGE (1990): Manual de utilización del proyecto-tipo integrado de ventilación. Ed. ITGE. Madrid. ITGE (1991): Directorio de la minería española. ITGE, Madrid. ITGE (1991): Proyecto-tipo de instalaciones eléctricas de baja tensión en interior de minas. Ed. ITGE. Madrid. ITGE (1992): Proyecto-tipo general de transporte. Ed. ITGE. Madrid. ITGE (1992): Proyecto-tipo para la explotación de talleres con entibación metálica. Ed. ITGE. Madrid. ITGE (1992): Proyecto-tipo redes eléctricas de acometida en alta tensión a interior de minas. Ed. ITGE. Madrid. LANGEFORDS, U. y KIHLSTROM, B. (1987): Técnica moderna en voladuras de rocas. Ed. Urmo. Bilbao. LÓPEZ GIMENO, C. (1994): Áridos, manual de prospección, explotación y aplicaciones. Ed. Entorno Gráfico. Madrid. LÓPEZ GIMENO, C. (1995): Manual de rocas ornamentales. Ed. Entorno Gráfico. Madrid.
PERNIA LLERA, et al. (1987): Manual de perforación y voladuras. IGME. Madrid. PERNIA LLERA,, et al. (1987): Factores geomecánicos que influyen en la selección de equipos de arranque. Ed. IGME. Madrid. RAMBAUD PÉREZ, C. Et al. (1986): Hundimientos mineros. Ed IGME. Madrid. RAMÍREZ OYANGUREN, P.; CUADRA IRIZAR, y LAIN HUERTA (1987): Geotecnología del avance mecanizado de galerías túneles y pozos. Ed. IGME. Madrid. STOCES, B. (1963): Elección y crítica de los métodos de explotación en minería. Ed. Omega. Barcelona. UEE (2003): Manual de empleo de explosivos. VADILLO FERNÁNDEZ (1994): Guía de restauración de graveras. Ed. ITGE. Madrid. VIDAL, V. (1966): Explotación de minas. 2 Tomos. Ed. Omega. Barcelona. YOUNG, G. (1961): Elementos de minería. Ed. Gustavo Gili. Barcelona.H47 9.3. Recursos en red y otros recursos Asignatura en Aula Virtual: Enlaces a páginas web, presentaciones visuales y otros recursos de utilidad para la resolución de ejercicios y problemas, así como para complementar la teoría. Se utilizará el foro de la asignatura como herramienta básica para el seguimiento de la asignatura. Apuntes de la asignatura en formato electrónico.