clase 1 transporte y extraccion

TRANSPORTE Y

EXTRACCION

MINERA

I

Ing. Hipólito Vargas Sacha

pool_vargas@hotmail.com

ASPECTOS GENERALES

LEY GENERAL DE MINERIA - D.S. N° 014 – 92- EM.

CAPITULO III

CONCESIONES DE LABOR GENERAL

Artículo 19. Labor general es toda actividad minera que

presta servicios auxiliares, tales como ventilación,

desagüe, izaje o extracción a dos o más concesiones de

distintos concesionarios.

ASPECTOS GENERALES

LEY GENERAL DE MINERIA - D.S. N° 014 – 92- EM.

CAPITULO IV

CONCESION DE TRANSPORTE MINERO Artículo 22. Transporte minero es todo sistema utilizado

para el transporte masivo continuo de productos

minerales, por métodos no convencionales. Los sistemas

a utilizarse podrán ser:

Fajas transportadoras; Tuberías; o Cable carriles.

La Dirección General de Minería, con informe favorable

del Ministerio de Transportes y Comunicaciones y opinión

del Consejo de Minería, podrá agregar nuevos sistemas a

esta definición.

ASPECTOS GENERALES

LEY GENERAL DE MINERIA - D.S. N° 014 – 92- EM.

CAPITULO IV

CONCESION DE TRANSPORTE MINERO

Artículo 23. La concesión de transporte minero

confiere a su titular el derecho de instalar y

operar un sistema de transporte masivo continuo

de productos minerales entre uno o varios

centros mineros y un puerto o planta de beneficio

o una refinería o en uno o más tramos de estos

trayectos.

ASPECTOS GENERALES

D.S. N° 055-2010-EM.

Operaciones Mineras.

Sistema de Izaje.

Transporte, carga, acarreo y descarga.

TRANSPORTE MINERO

SUBTERRANEO SOBRE RIELES

LABOR

BELEN

TOLVA

MINERALES

PLANTA

CONCENTRADORA

TRANSPORTE

DESCARGA

CARGA

TRANSPORTE DE MINERALES

CONCEPTOS

TRACCION HORIZONTAL

Es la fuerza de empuje que se opone a los

esfuerzos resistentes debido al movimiento

en función a una velocidad.

TRANSPORTE DE MINERALES

CONCEPTOS

ESFUERZOS RESISTENTES

Los esfuerzos resistentes son una composición

de esfuerzos para un tren (locomotora + material

remolcado) producida a una velocidad constante.

TRANSPORTE DE MINERALES

CONCEPTOS

RESISTENCIA POR GRADIENTE

Están representados los componentes de las fuerzas

que se tomaran en consideración para calculo de

resistencia por gradiente, los que estarán en función de

la gravedad.

Rg = Resistencia total en gradiente debida al peso. = Angulo que el camino hace con el plano horizontal. G = Peso del tren.

Rg = G. sen θ

RIELES

Los rieles se denominan por su peso en libras de

1 yarda lineal de la riel. En cantidad se compra

por toneladas. También se caracteriza por su

perfil de tres elementos, patín, alma y cabeza.

La longitud estándar de una coyera es de 30 pies

para rieles hasta de 45 Lbs. y 33 pies para rieles

de 50 Lbs. o más.

PARTES DE UNA RIEL

Las rieles deben ser proporcionales a:

A la condición de la superficie o terreno sobre

el que se va instalar.

Al peso de la locomotora y capacidad de los

carros.

Al espaciamiento entre durmientes.

A la intensidad el tráfico a que estarán

sometidos.

Si la riel es demasiado liviana sucederán

continuos descarrilamientos y habrá

necesidad de excesivo mantenimiento.

Cuando se usan locomotoras de troley, la línea

sirve como línea de tierra de retorno. Debido a

la baja conductividad del fierro, las rieles

necesitan ser unidas por conexiones de cobre

u otro material que tenga buena conductividad,

estas son soldadas o empernadas a la riel.

Según regla o recomendación las conexiones

de cobre serán de la siguiente manera:

Nº 0 para rieles de 20 a 25 Lbs.

Nº 00 para rieles de 30 a 35 Lbs.

Nº 000 para rieles de 40 a 45 Lbs.

Nº 0000 para rieles de 50 a 60 Lbs.

Peso de la Riel Medida de

Agujeros

Conexiones

Diámetro de

dimensiones de

Cobre

Longitud

Mínima

Conexiones de

Cobre

Nº de Conexiones

LBS/YARDA PULGADAS PULGADAS PULGADAS Nº de conductor

12, 16, 20 y 25 7 / 16 1 / 2 22 Nº 0

30 y 35 9 / 16 5 / 8 22 Nº 00

40, 35 y 45 11 / 16 3 / 4 26 Nº 000

50, 55 y 60 11 / 16 3 / 4 32 Nº 0000

CUADRO DE STANDARES PARA COLOCAR LAS

CONEXIONES DE COBRE

PESO DE RIEL EN LIBRAS POR YARDAS SEGÚN EL PESO DE LA LOCOMOTORA

PESO DE LOCOMOTORA -

TONELADAS

1 1/2 2 2 1/2 3 3 1/2 4 5 7 8 9 13 15 20 25

PESO MINIMO DE RIEL QUE

PUEDE USARSE

8 12 12 16 16 16 16 20 20 25 30 40 50 60

PESO ENCOMENDADO 12 16 20 20 20 25 25 30 30 30 40 50 60 70

TROCHA

Es la distancia que existe entra las dos rieles de la

vía. En las minas peruanas se manejan varias

medidas de trocha la cual esta varia de 18 a 24 pulg.

La más usada es de 20 pulg. En minas grandes donde

el tonelaje movido es mayor la trocha usada es de 30

a 48 pulg.

Hay factores importantes par poder escoger la

medida de trocha y son:

• Tipo de equipo disponible.

• Radio de curvatura de las curvas, cuanto mas

cerrado sea la curva, la trocha será menor.

DURMIENTES

Son los que soportan a las rieles y las mantienen

debidamente separadas.

Tipo de durmientes:

a) De Metal.- So perfiles metálicos en “U” sobre los cuales

se roblonan las mandíbulas que muerden los patines de

las rieles.

Ventajas: No se requiere cavar demasiado zanja y se

instalan rápidamente.

Desventaja: se oxidan y se hacen que se desgasten

rápidamente, cada modelo de riel requiere uno especial.

b) De Madera.- normalmente se utiliza de eucalipto

aserrado y con dimensiones de acuerdo al modelo de riel

a usar y al peso de convoyes a transitar.

Ventaja: Soportan bien la corrosión y oxidación,

utilizados en terrenos seco soportan bien el

aplastamiento, es económico comparado a otros tipos.

Desventaja: En zonas húmedas se destruyen por

putrefacción y aplastamiento.

MEDIDA DE DURMIENTES

Las medidas de los durmientes generalmente

son variables de acuerdo al tipo de equipo que

se use en la mina.

Longitud del Durmiente.- La longitud de un

durmiente debe ser el doble del ancho de la

trocha. Si las condiciones del terreno son muy

buenas al durmiente debe sobresalir 6” a cada

lado. Ejemplo: Si la trocha es de 20” el

durmiente será de 2 x 20” = 40” de longitud

como mínimo.

LAS DIMENSIONES DE UN DURMIENTE

ESTÁN RELACIONADAS DE LA SIGUIENTE

MANERA:

L = 2T a = 1,375 J

h = J + ¼ “

Donde:

L = Largo.

a = Ancho.

h = Altura.

T = Trocha.

J = Largo del clavo.

Espaciamiento entre durmiente.- la distancia o

espaciamiento entre durmiente dependerá de:

De las condiciones del terreno sobre el que se va a

tender la línea de riel.

Del peso del convoy se transitara.

Del tiempo que permanecerá la instalación de línea

de riel en servicio.

En tramos rectos la separación de durmiente más

recomendable cuando se trate de vías de trafico y que

se usaran durante un largo tiempo será:

18" a 20"

ESPACIAMIENTO DE DURMIENTE

TIPO DE TERRENO

Terreno Duro ( roca Compacta)

Terreno Suave ( roca fracturada)

Terreno Muy Suave ( terreno panizado)

ESPACIAMIENTO EN PULGADAS

36" a 48"

24" a 30"

Cuando se trate de la unión o empalme de dos rieles

debe colocarse un durmiente debajo del extremo de

cada riel.

La junta entre dos durmientes pueden ser:

Voladizo.- Es lo que se recomienda.

Alternadas.- provocan el balanceo de los vehículos.

Apoyadas.- Son perjudiciales al durmiente soporte.

COLOCADO DE CLAVOS DE RIEL

En la instalación de curvas y cambios de la vía, los

durmientes se colocaran en forma radial y separados en

una distancia menor que en las rectas, estas distancias

se darán de acuerdo a los factores antes mencionados,

pueden variar de 8” a 16 “pulg. de luz.

En cualquiera de los casos ya mencionados los

durmientes deben colocarse en forma perpendicular a

la línea.

Calculo de Volumen de un Durmiente.- el cálculo de

medida se da en pie cuadrado que es el volumen de una

pieza o tabla de 12” x 1´. Para reducir a pies cuadrados

una pieza de madera aserrada se multiplica el espesor

por el ancho y por la longitud en pulgadas, y este es

dividido entre el valor de 12 x 12.

Ejemplo: Si un durmiente tiene como medidas: largo

42”, ancho 8” y espesor 5” el volumen (V) será:

12cuadrados.

piesx

xx12

1212

"5"8"42V =

ECLISAS, PERNOS Y CLAVOS DE RIEL

En el tendido de riel los empalmes o uniones de rieles

son las partes mas débil de la vía por lo que se le debe

prestarle mayor importancia a estos puntos.

La forma mas común de dar solución a este punto es de

empalmarlos con eclisas o chapas que pueden ser

planas o angulares.

Las eclisas, pernos y los clavos de riel o escarpias

vienen diseñados de acuerdo a la riel a utilizar, por

ejemplo. Eclisa de 30 se utilizaran pernos de 30, de igual

manera se utilizaran clavos de 30, para poder tener una

eficiente unión entre las dos rieles se debe tener en

cuenta los siguientes puntos.

a) Debe colocarse dos eclisas en cada empalme, en

ningún momento se debe colocarse eclisas

incompleta o cortadaza ya que esto afecta el

funcionamiento normal de la eclipsa

b) En cada unión o empalme que se realice se

colocaran con 4 pernos respectivamente nunca se

pueden poner menos que lo requerido.

c) Nunca se deben doblar las eclisas para las

curvaturas de un tramo pues de ello significaría que

las dos rieles no empalme correctamente. Este error

se evita usando el santiago para obtener la curva a

lo largo de la riel.

d) Los pernos para ajustar las eclisas deben colocarse

introduciéndolos del interior de vía hacia fuera ya

que ello no perjudicara el traslado del convoy. De lo

contrario las pestañas de la ruedas los dañaran.

e) Nunca se deben introducir los pernos a golpes pues

se dañaran los hilos de los pernos, tampoco ajustar

sus tuercas con llaves que no sean de boca u

corona.

f) La colocación de los clavos de riel debe hacerse en

forma simétrica.

RAMEADO

Tiene como función de dar una buen asentamiento a los

durmientes, también es dar un buen drenaje para

mantener los durmientes secos y en buen estado.

El material que se usa para el mantenimiento es de roca

menuda de 10 cm. de altura para que los durmientes

queden protegidos de la humedad, luego se necesita

una segunda capa que los rodé totalmente en todo su

espesor.

Después de un tiempo el rameado sufre un

aplastamiento. Es preciso hacer entonces una nuevo

mantenimiento de nivelación de la vía introduciendo

cascajo bajo los durmientes que necesitan su

nivelación usando una barretilla para ramear.

CAMBIO

Son aparatos que permiten a un vehículo ya sea pasar

sin detenerse de una vía a otra, o cambiar de

dirección.

Características

Pueden ser simétrica izquierda o derecha.

Tiene un largo que dependen del radio de la

curvatura y de las características de la misma.

Poseen un mando de cambio que puede ser manual

o por medio de un sistema neumático ó electro

neumático.

Los cambios o cambia vías tienen:

Dos agujas o cuchillas móviles.

Ambas cuchillas se encuentran solidarizados

por medio de una palanca que las aplica

contra la carta interna de la riel.

Las puntas están aguzadas para evitar el

desviar la rueda sin choque.

Una parte esencial es la punta del corazón que

es la parte vulnerable del empalme, puesto que

recibe todos los choques.

Los rieles interrumpidos se prolongan con

contraríeles y forman patas de liebre.

El elemento que caracteriza el cambio de aguja es

el corazón. La característica de corazón queda

determinada por la formula:

22

TagM

Siendo α el ángulo entre los carriles en la punta

del corazón, se utilizan corazones con

características de ¼ ó 1/5 cuanto menor es la

característica, tanto mas fácil y suave es el

cambio de una vía, pero a la vez aumenta el radio

de curvatura y la longitud del cambio.

CURVAS

La instalación de rieles en una curva, debe ser

diseñada previamente; teniendo en cuenta el

radio de la curvatura, la distancia entre ejes de la

locomotora, la trocha y el diámetro de las

ruedas, en cualquier caso el radio de la curvatura

no debe ser menor de 8 veces la distancia entre

ejes de las ruedas.

En las curvas debe aumentarse la trocha de

acuerdo a las dimensiones antes mencionados.

Ejm. Para un radio de curvatura de 30 pies la

trocha es generalmente de ½ pulg. más o menos.

PERALTE

En curvas es recomendable que la exterior quede más

elevada que la riel interior, esta elevación

contrabalanceara la fuerza tangencial de los carros

mineros.

La cantidad que se necesita elevar la riel exterior se

halla con la siguiente formula.

xR

TxVP

2.32

2

Donde:

P = Elevación de la línea exterior.

T = Trocha en pulgadas.

V = Velocidad de la locomotora en pies/segundos.

R = Radio de curvatura en pies.

GRADIENTE

La gradiente o pendiente de un vía esta dada

por la diferencia entre dos puntos de la mimas

y que distan a 100 metros.

Es muy importante saber, que es la pendiente

de la vía la que limita el numero de carros

mineros que una locomotora pueda jalar y

también la posibilidad de detenerse

rápidamente cuando esta en marcha.

Los métodos mas conocidos para controla la

pendiente o gradiente son:

1. Mediante el uso del nivel de carrilano; este método es

demasiado inexacto y solo se puede usar en galerías

de muy poca importancia.

2. Mediante puntos de nivel; los cuales son colocados

por el área de topografía en ambas caras de la galería,

este tipo de nivelado por lo general se marca a 1

metro de la altura sobre la superficie de la riel.

Del mayor o menor numero de puntos de gradiente o

nivel a colocarse depende la exactitud con que se

desea llevar la pendiente se obtendrá mediante una

línea continua a lo largo de la paredes de la galería

que indiquen el nivel de gradiente de la vía.

Rg = Resistencia total en gradiente debida al peso. = Angulo que el camino hace con el plano horizontal. G = Peso del tren.

Rg = G. sen θ

Formula para calculo de resistencia por

gradiente, los que estarán en función de la

gravedad.