Herramientas

Cálculos Mineros

Herramientas de cálculo para geotecnia, ventilación, carguío y transporte, y tronadura según normativa chilena

RQD — Rock Quality Designation

Índice desarrollado por Deere (1964) que mide la calidad del macizo rocoso a partir de testigos de sondaje. Obligatorio en informes geotécnicos de SERNAGEOMIN.

Calculadora RQD

Porcentaje de trozos de testigo ≥ 10 cm respecto al largo total del tramo perforado.

RQD (%) = (Σ longitud trozos ≥ 10 cm / Longitud total) × 100

Estimación de RQD a partir del índice volumétrico de juntas (Jv), según Palmström (1982).

RQD = 115 - 3.3 × Jv   (para Jv > 4.5)

Clasificación RQD (Deere, 1964)

RQD (%)Calidad
0 – 25Muy Mala
25 – 50Mala
50 – 75Regular
75 – 90Buena
90 – 100Excelente
El RQD es parámetro fundamental para RMR (Bieniawski) y Q de Barton. Obligatorio en informes geotécnicos de SERNAGEOMIN.

Índice Q de Barton

Sistema de clasificación geomecánica (Barton, Lien & Lunde, 1974 — NGI Noruega). Base para el diseño de fortificación en minería subterránea chilena (DS 132, Título IX).

Calculadora Q de Barton

Q = (RQD / Jn) × (Jr / Ja) × (Jw / SRF)

Clasificación Q de Barton

Valor QCalidad
0.001 – 0.01Excepcionalmente Mala
0.01 – 0.1Extremadamente Mala
0.1 – 1Muy Mala
1 – 4Mala
4 – 10Regular
10 – 40Buena
40 – 100Muy Buena
100 – 400Extremadamente Buena
400 – 1000Excepcionalmente Buena

Componentes

RQD/Jn → Tamaño de bloques
Jr/Ja → Resistencia al corte entre bloques
Jw/SRF → Esfuerzo activo (agua + tensiones)
SERNAGEOMIN exige el sistema Q en informes geotécnicos de minería subterránea (DS 132, Título IX).

Caudal de Ventilación Requerido

Cálculo del caudal total de aire fresco según DS 132 (Arts. 132-151). Se determina el mayor requerimiento entre personas, equipos diésel, producción y explosivos.

Calculadora de Ventilación

Q_total = máx(Q_personas, Q_diesel, Q_producción, Q_explosivos) + 30% filtraciones

Ingrese la potencia total de cada tipo de equipo (HP al freno). Factor: 2,83 m³/min por HP.

Normativa DS 132 — Ventilación

ArtículoRequisito
Art. 138Mín. 3 m³/min por persona
Art. 132Mín. 2,83 m³/min por HP diésel
Art. 138Vel. mín. 15 m/min en labores
Art. 141Ducto auxiliar a máx. 30 m de frente
DS 594Temp. húmeda máx. 30°C
O₂ mín. aceptable: 19%
Vel. máx. galerías con personal: 150 m/min

Gases de mina — Límites

GasLímite
CO (monóxido)40 PPM
CO₂0,5%
NO₂2,4 PPM
H₂S0,05%

Fórmula por explosivos

Q = 16,67 × A (m³/min)
A = kg explosivo (equiv. dinamita 60%)
Basado en: 0,04 m³ gas/kg, dilución 0,008%, t=30 min
Se agrega un 30% adicional al caudal requerido por concepto de filtraciones en ductos y galerías.

Tiempo de Ciclo y Rendimiento

Cálculo del tiempo de ciclo de equipos de carguío y transporte, rendimiento efectivo e índices operacionales utilizados en la planificación minera.

Calculadora Carguío y Transporte

T_ciclo = T_carguío + T_ida + T_descarga + T_regreso + T_maniobra

Calcula DF, UT y FO a partir de los tiempos del equipo.

DF = T_disp / T_nom × 100   |   UT = T_efect / T_nom × 100   |   FO = T_efect / T_oper × 100

Estima el número de camiones necesarios para igualar la producción de la pala.

N° camiones = T_ciclo_camión / T_carguío_camión

Datos de referencia — Rajo Abierto

ParámetroValor típico
Altura de banco13 – 18 m
Berma8 – 12 m ancho
Ángulo de talud45° – 58°
Pendiente rampas10 – 12% (DS 132)
Ancho rampa (doble)~25 m

Fórmula de esponjamiento

Esp. % = (ρ_insitu / ρ_esponj - 1) × 100
FCV = ρ_esponjada / ρ_insitu
Mov. total = (E/M + 1) × Prod. mineral

Índices Operacionales

DF = Disponibilidad Física
UT = Utilización
FO = Factor Operacional
R_efect = R_nom × DF × FO × UT

Cálculos de Perforación y Tronadura

Cálculos básicos de carga de explosivos, volumen de roca y consumo de ANFO para galerías subterráneas y bancos de rajo abierto. Regulado por DS 132 (Título VII) y Ley 17.798.

Calculadora de Tronadura

Estima el volumen de roca, tonelaje y consumo de ANFO para una tronadura en galería.

Tonelaje = Ancho × Alto × Avance × ρ  |  ANFO = π × r² × L_carga × ρ_ANFO

Cálculo de volumen y tonelaje de un disparo en banco para rajo abierto.

Vol = Burden × Espaciamiento × Altura × N_tiros  |  Ton = Vol × ρ

Normativa Tronadura

RequisitoNorma
Mín. 2 personas para encendidoDS 132
Ingreso post-tronadura: ≥ 30 minDS 132
Pasadura: 0 a 0,4 × burdenPráctica estándar
Taco: ~1/3 largo perforaciónPráctica estándar
Carga: ~2/3 largo perforaciónPráctica estándar
Explosivos: Ley 17.798DGMN

Tipos de tiros en galería

Cuadrantes (rainura) — Abren cara libre
Auxiliares — Amplían la excavación
Zapateras — Piso de la galería
Coronas — Techo (contorno controlado)
Cajas — Paredes laterales
Rendimiento real de perforación: 80-85% del largo nominal. La distancia mínima a tiros anteriores es de 20 cm.