FACULTAD DE INGENIERIA DE MINASSERVICIOS AUXIALIARES MINEROSMg. ANIBAL NEMESIO MALLQUI TAPIA

TRANSPORTEComprende las instalaciones, mecanismos y disposiciones que sirven para mover minerales, materiales, personal, etc.

El transporte en minas es combinado, pudiendo relacionarse:

Chute-tren ( Cable carril, Fajas transportadoras, Volquetes, etc.)

LHD-Chute-Volquete ( Tren, Fajas transportadoras, Cable carril, etc.)

Volquete-Chute-Volquete

Tren-Skip o Jaula-Volquete-OP-WP

Pala-Tren-Chute-Volquete ( Tren, Faja transportadora, Chute )

Escarificadores-Fajas transportadoras-Trenes ( Volquetes, Barcos. etc.), etc.

Sistemas de transporteSe puede considerar 2 sistemas de transporte, en base al TRATADO DE LABOREO DE MINAS de H. Fritzsche, pg. 265:1.- CONTINUOS 1.a.- Transporte de Flujo Continuo Canales Oscilantes Tuberas: Hidrulico Neumtico 1.b.- Transporte de Traccin Sin Fin Cable carril Fajas transportadoras Cadenas Caractersticas: Generalmente no existen prdidas de energa por aceleraciones o frenadas. Es rgido y de menor adaptabilidad Se efecta en tramos determinados. Se encuentra sujeto a rendimientos mnimo-mximo.

2.-PENDULARES 2.a.- Con una Unidad de transporte en cada ciclo Plano Inclinado Pique Chute LHD Volquete 2.b.- Con varias unidades de transporte en cada ciclo Locomotoras y carros metaleros ( tren ) LHD-Volquetes de Bajo PerfilCaractersticas: Se efecta en planos o tramos diferentes. Se efecta en diferentes direcciones. Son de doble funcin ( ida con mineral, regreso con materiales, etc.).

TEXTO UNICO ORDENADO DE LA LEY GENERAL DE MINERAD. S. No. 014-92-EM 04 de Junio de 1992CAPITULO IV CONCESION DE TRANSPORTE MINERO

Art. 22: Transporte minero es todo sistema utilizado para el transporte masivo continuo de productos minerales, por mtodos no convencionales.

Los sistemas a utilizarse podrn ser: - Fajas transportadoras - Tuberas o - Cablecarriles La DGM, con informe favorable del Ministerio de Transportes y Comunicaciones y opinin del Consejo de Minera, podr agregar nuevos sistemas a esta definicin.

Art. 23: La concesin 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 refinera o en uno o ms tramos de estos trayectos.

I.- IZAJEA.- CONCEPTO

Consiste en el transporte de mineral econmico, relleno, materiales, maquinarias, personal, etc. por una chimenea o pozo o pique, para el cual es necesario el uso de recipientes, estructuras, instalaciones, maquinarias, energa, cables, personal, normas de seguridad, entre otros. Figs. Nos. 1 a 4B.- CARACTERSTICAS DEL IZAJE :

- Segn los recipientes de extraccin Jaulas Skips, vasijas o baldes- Segn el modo de equilibrio Sin equilibrio ( 1 jaula o skip ) Con equilibrio ( 2 jaulas o skips ) ( 1 jaula o skip y contrapeso ) ( 2 jaulas o skips y cable de equilibrio ) ( 1 jaula o skip y contrapeso y cable de equilibrio )

- Segn la estructura exterior Castillete Torre- Segn el aparato de enrollamiento De radio constante ( tambores cilndricos y/o poleas de friccin Koepe- ) De radio variable ( tambores cnicos y tambores bicilindrocnicos y bobinas )- Segn la energa utilizada Corriente elctrica, aire comprimido, vapor - Segn el nmero de cables Unicable, bicable, multicable

c.- Principio de Equilibrio

El funcionamiento de toda mquina de extraccin exige que se aplique a su aparato de enrollamiento un PAR TOTAL ( sistema de dos fuerzas iguales y paralelos pero dirigidos en sentidos opuestos ), igual en todo momento a la suma de los siguientes pares:- Par esttico, correspondiente a las cargas colocadas en la jaula o skip.- Par de resistencias pasivas, de la instalacin.- Par dinmico, correspondiente a la aceleracin de las masas en movimiento.PAR TOTAL = PAR ESTATICO + PAR RESISTENCIAS PASIVAS + PAR DINAMICO

Para regularizar el Par, se utilizan esencialmente los procedimientos:1.- El Par Esttico Sin Cable de Equilibrio - Sea un rgano de arrastre de radio constante R - Sea P el peso de la jaula y de los carros vacos. - Sea CU la carga til ( peso del mineral ) - Sea P1 el peso del contrapeso - Sea p el peso del cable de extraccin

( CU + p )R al principio del izaje ( CU - p )R al final del izaje

Existiendo por lo tanto equilibrios.2.- El Par Esttico Con Cable de Equilibrio - Sea p1 el peso del cable de equilibrio ( p1 = p )

( CU + p - p1 )R = CUR al principio del izaje ( CU + p1 - p )R = CUR al final del izaje

Existiendo por lo tanto equilibrios.

3.- rgano de enrollamiento variable Si, sin cable de equilibrio se utiliza un aparato de arrastre tal que el cable se enrolla con un radio r al principio del izaje y con un radio R al final del izaje, los Pares se convertirn en ( CU + p )r al principio del izaje ( CU - p )R al final del izaje Existiendo por lo tanto equilibrios.

D.- CARACTERSTICAS DE ALGUNOS PIQUES EN EL PERPique Herminia -Julcani-: 225.40 m de profundidad, 3.40 m * 2.06 m de seccin, 2 compartimientos, enmaderado con cuadros colgantesPique La Cuada -Santander-: 501.40 m de profundidad, 7 pies * 15 pies de seccin, 3 compartimientos, castillete metlico.Pique Mara -Morococha-: 488 m de profundidadPique San Genaro : 150 m de profundidadPique Candelaria : 170 m de profundidadPique Casapalca : 1,000 m de profundidad, 5 m de dimetro ( circular )Pique Cerro Cerro de Pasco : 600 m de profundidad

e.- Apertura de Piques

e.1.- Consideraciones generales Los pozos o piques suelen ser verticales o inclinados, de seccin rectangular o circular ( siendo esta ltima que resiste mejor la compresin y es ms conveniente para grandes dimetros ), enmaderados, concretados o cubiertos con fierro. Deben tener suficiente espacio en profundidad que exceda la distancia de parada de la jaula o balde a su mxima velocidad.Pueden ser de un compartimiento, especialmente en profundidades menores de 50 metros ( piques de exploracin ); de 2 compartimientos o ms, para profundidades mayores de 50 metros.Deben tener sus compartimientos debidamente separados por una barrera slida y resistente.Deben ser construidos de acuerdo al diseo y sostenido con materiales no degradables que soporten el esfuerzo producido.

No existen reglas fijas para disear una instalacin de extraccin. Depende de consideraciones tcnicas, econmicas, poltica empresarial, entre otras.En todo caso, debe ser diseado sobre la base de estudios geolgicos, geomecnicos e hidrogeolgicos.Es importante examinar la zona por donde comunicar el pique; esta rea debe ser favorable y suficientemente grande para albergar las instalaciones de superficie, contar con acceso fcil y espacios libres para futuras ampliaciones.El planeamiento, programacin, ejecucin y control se efecta en coordinacin con los departamentos que tendrn ingerencia directa y/o indirecta ( Mina, Geologa, Ingeniera, Seguridad, Electricidad, Mecnica, Gerencia, Consultora, etc.), de donde se optar por el sistema de trabajo ( Administracin directa o por Contrata ) y dems requerimientos.Se instalan los servicios requeridos ( aire comprimido, agua, energa elctrica, bombas, talleres, oficinas, SH, tolva o escombrera, instalaciones de preparacin de hormign, ventiladores, sealizaciones, normas de seguridad, etc.). El Reglamento de Seguridad e Higiene Minera en su Art. 241 especifica sobre la construccin de piques, el mismo que ser ledo y comentado en clase.

e.2.- Perforacin Fig. No. 5Generalmente se perfora con pick hammer, jack leg y an stoper. Las secciones o dimetro varan desde 2 a ms metros.Los taladros pueden tener longitudes superiores a 10 pies.Para permitir el ataque directo de los taladros con barrenos de 8 pies a ms, a veces se dispone en el centro del pozo de una plataforma de madera, quedando as los perforistas elevados un metro o ms del fondo del pique.e.3.- DisparoPuede ser efectuado con cartuchos de dinamita, AN/FO, etc. utilizando cordn de ignicin, cordn detonante, fulminantes elctricos con retardos, etc.Existen peligros en caso de tiros cortados y/o soplados, pues al momento de la evacuacin de los escombros pueden explotar; de all que debe evitarse estas fallas en la voladura.

e.4.- Evacuacin de Escombros. Fig. No. 6Generalmente los escombros de los disparos iniciales (sellado ) se evacan en forma manual, cargando con palas manuales o lampas a uno de los baldes que son elevados con soga o cables a travs de una roldana y caballete, en forma manual. Puede requerir el uso de maquinarias ( pala mecnica, Carromano, etc. ). Posteriormente, se instala una wincha elctrica, polea, cable de acero, balde y un castillete provisional ( o definitivo ).En general, la evacuacin del material fragmentado se efecta con cubas ( depsitos suspendidos del cable de extraccin ) cuyas capacidades van de 0.20 a ms de 3.0 toneladas.

e.5.- Sostenimiento provisional. Fig. No. 7Como el personal est expuesto a la cada de rocas al avanzar en profundidad el pique, el sostenimiento provisional de las paredes es esencial.Por lo general este sostenimiento provisional est constituido por cuadros metlicos de perfiles en U, llamados Enviguetados.Toman la forma exterior del pozo y estn conformados por 4 5 piezas unidas por pernos. Detrs de ellos se suelen colocar planchas metlicas ajustadas por medio de cuas, rellenando los vacos entre la pared y planchas metlicas con madera o roca para asegurar un buen ajuste.Las viguetas circulares se colocan a intervalos de 0.70 a 1.50 m segn la naturaleza de los terrenos. Estas instalaciones se efectan en forma descendente, conforme avance el pique.

e.6.- Sostenimiento definitivo. Se utiliza madera redonda o escuadrada, ladrillos, hormign armado y/o dovelas ( estructuras pre-fabricadas en forma de cua a fin de empalmarlos y asegurarlos con pernos ); tambin se utilizan pernos de anclaje. Madera:Se utiliza para los pozos de seccin rectangular, en rocas de dureza mediana, cuando el tiempo de servicio del pique ser inferior a 15 aos.Entibacin con Cuadros Adosados, encastillado, encribado. Fig. No. 8 Constituida por cuadros rectangulares colocados directamente unos sobre otros. Cada cuadro consta de 4 elementos ensamblados generalmente a media madera, a media madera en escarpe y a charpado bilateral.

Entibacin con Cuadros Normales. Fig. No. 9 Se construye de abajo hacia arriba, en tramos de una altura de 10 a 12 metros entre Cuadros de Asiento.Transversalmente, sus Cuadros de Asiento encajan en patillas preparadas en las caras y encima ensamblan los travesaos transversales en muescas practicadas. Longitudinalmente, se usa longarinas de 2 a ms metros de longitud, formando el Cuadro Normal.Interiormente, y de acuerdo a diseo, puede ser dividido en 2 o ms compartimientos, gracias a los postes o puntales y travesaos, contando adems con las guiaderas.Los Cuadros de Asiento soportan parte del peso de los cuadros corrientes que descansan sobre ellos, siendo la otra parte anulada por las fuerzas de friccin y adherencia a las rocas de las paredes del pique.Los puntales son de 15 * 15 20 * 20 centmetros de lado, de 2 a ms metros de longitud, fijados verticalmente a lo largo del lado mayor de los cuadros de asiento ( longarinas ) por medio de tornillos.

Los travesaos son riostras ( piezas que aumentan la rigidez e indeformabilidad del cuadro ) horizontales, cuyos extremos, debidamente amuescados ( destajados ), se insertan en las muescas de los puntales. Su misin es asegurar las guas de los baldes/skips.Las guas son elementos de la armazn fijados a los travesaos por medio de pernos en forma ininterrumpida a lo largo del pique y sirve para guiar las vasijas de extraccin. Son vigas de madera y con dimensiones similares a los puntales.

Entibacin Con Cuadros Suspendidos o Colgantes. Fig. No. 10Los cuadros son confeccionados de arriba hacia abajo. Los lados transversales del Cuadro de Asiento van empatillados en las caras de la chimenea, cada 5 a 10 cuadros o ms.Los divisores y puntales o postes van siendo ensamblados a alturas de 0.80 a 1.60 metros.Cada cuadro est suspendido al inmediato inferior por medio de varillas de acero de 20 a 30 mm de dimetro. Estas suspensiones se insertan a travs de agujeros taladrados en las longarinas del cuadro y se sujetan por medio de arandelas y tuercas.Las paredes del pozo sern revestidas con tablas, si lo requiriesen.

Mampostera. Fig. No. 11En esta operacin se utiliza un Piso de Maniobras sobre el que trabajan los albailes; al mismo tiempo, este piso de maniobras sirve para tensar a los cables de guiado de las cubas. Este piso de maniobras o tablero est suspendido por medio de cadenas y un cable central que es engrapado al Tambor en superficie.Tambin se pueden usar los pisos mltiples, donde encofran, vierten el concreto y desencofran. El piso inferior se encuentra situado 5 6 metros ms abajo, distancia suficiente para que el hormign frage y se pueda desencofrar sin inconvenientes.En el piso superior se vuelcan las cubas especiales de hormign, de fondo mvil, en una tolva colocada en el eje del pozo. En la base de sta, varias mangueras flexibles de gran dimetro permiten llevar hormign a cualquier punto del contorno del pozo

F.- APERTURA DE PIQUE DE 3 COMPARTIMIENTOS CON CUADROS COLGANTES DE MADERA ESCUADRADA Y COLCHN CADA 20 METROS

f.1.- Perforacin. Fig. No. 12 Trazo a seccin completa tipo V con 6 pies de profundidad la V y 5 pies los taladros paralelos a la V, pintado en el piso, inclinacin controlada con clinmetro.Con 2 jackleg se perfora inicialmente 60 taladros de 3 pies todo el trazo, cuidando que no ingrese lama en los taladros con tacos de madera.El agua acumulada de la perforacin se extrae con baldes hacia el skip.Finalmente se perfora a 6 y 5 pies respectivamente; concluida esta operacin, se retiran las mquinas y herramientas, se elimina el agua, se limpian los taladros con sopletes de aire comprimido y cucharilla.

f.2.- Carguo - VoladuraLos explosivos y accesorios son los convencionales; el carguo y el chispeo es manual.El orden de encendido es:NOMBRE No. DE TALADROS No. CART/TAL TOTAL CARTUCHOSArranque A 06 08 48Ayuda B 24 06 144Cuadrador C 16 05 80Cuadrador D 14 06 84 TOTAL 60 -- 356Se obtiene un rendimiento medio de 87% de la profundidad de la perforacin.Inicialmente se avanza 6 disparos de modo que luego de armar 3 cuadros colgantes, haya aproximadamente 4 m de profundidad para proteger los cuadros de los disparos posteriores.f.3.- Control de Inclinacin y Seccin del PiqueSe controla con 4 plomadas colgadas del ltimo cuadro instalado.

f.4.- LimpiezaSe calcula el tonelaje roto por el disparo, la capacidad de la jaula o skip o balde, los tiempos de carguo, izaje, descarguo y bajada de cada balde, para obtener el nmero de viajes requeridos, el tiempo de cada ciclo de limpieza y el tiempo de la limpieza total.Aproximadamente toma 2 guardias esta limpieza con el siguiente personal por guardia: 2 lamperos 1 supervisor-timbrero 1 pen guardacabeza 1 wincherof.5.- SostenimientoSe requiere los siguientes elementos preparados, presentados, marcados con pintura y puestos al pie del pique:02 longarinas de 8" * 8" * 15.75 pies y 6 agujeros de 1" dimetro y separados 6" c/u02 divisores de 8" * 8" * 4' 10"02 cabezales de 8" *8" * 4' 10"08 postes de 8" * 8" * 5' 2"06 juegos de ganchos templadores de fierro con pernosCon los que obtendremos cuadros de 4' 10" * 3' de lado interior.

Bajadas las longarinas en el skip colgados con sogas, con los ganchos templadores se instalan stas; luego se ensamblan los cabezales, los divisores y los postes; la tarea termina con el ajuste de la tuercas de los ganchos templadores.El centrado de los elementos se efecta con listones cortados a la medida para mover el cuadro al lugar indicado. En base a la plomada colgada del Cuadro Maestro ( Estacin o Colchn ) se comparte las distancias en los 8 puntos. Luego se procede a picar las patillas, medir los bloques, cortarlos e instalarlos donde les corresponda con la ayuda de un combo de 20 libras. Finalmente, cada 3 cuadros se instalan las guas de madera de 4" * 4" cuidando que sus empalmes sean en los puntos medios de los divisores y cabezal.f.6.- ColchonesCada 14 cuadros ( 20 m ), stos son soportados transversalmente por 4 longarinas ( 2 a cada lado y asegurados con pernos de sujecin ) de 8" *8" * 12' que van anclados en las paredes y reforzadas con concreto armado, a fin de estabilizar los cuadros colgantes, evitando que colapsen por su propio peso y el peso de la tubera instalada.

f.7.- Estaciones Fig. No. 13Al profundizar el pique y llegar a los niveles principales ( generalmente cada 50 metros ), se excavan las Estaciones consistentes en un crucero de 7' * 7' * 30' que luego se ensancha lateral y hacia arriba, con una altura de 20' que permita el ingreso de tubos, rieles y equipos de mina.Los cuadros que quedarn libres en esta zona ( 3 Cuadros Maestros ) son asegurados transversalmente con topes de madera y tirantes de fierro.Las espigas de las guas permitirn sacarlos fcilmente cuando haya necesidad.Concluida esta preparacin, se reinicia la profundizacin del pique en 4 metros de profundidad, ensanchando radialmente la comunicacin con el nivel; en este ensanche se arma una estructura de fierro, se encofra y se llena de concreto; sobre este anillo se instalan 4 longarinas que soportarn los cabezales y divisores del cuadro superior y contendrn a los cuadros inferiores. El cuadro superior contendr sus propias longarinas, las mismas que se asegurarn con pernos a sus similares.El collar y las estaciones deben tener puertas que cierren su acceso.

f.8.- Bolsillos, pocketsPueden ser en nmero de 2 ( para mineral y desmonte ) y se excavan en cada nivel. Luego se instalarn sus compuertas

G.- COMPONENTES DE UN SISTEMA DE IZAJEg.1.- Castillete. Fig. No. 14Es una estructura destinada a contener las poleas que transmiten mediante los cables, el movimiento vertical a las jaulas o skips; se construyen de acero laminado o de madera con acero laminado o de hormign.Los castilletes de acero tienen un peso relativamente reducido y estn constituidos por:La armazn, que se compone de largueros verticales unidos entre s por piezas horizontales y diagonales y su misin es soportar el guionaje fuera del pozo, las escaleras de servicio, las poleas, los dispositivos de seguridad, los pisos horizontales, el puente mvil, as como permitir la carga y descarga de las jaulas o skips adems del ascenso y descenso de las mismas. Este armazn tiene un peso relativamente reducido y no resiste esfuerzos laterales an pequeos originados por el tiro del cable.

La construccin de resistencia, constituida por dos o cuatro tornapuntas inclinadas, dirigidas segn la resultante de las tracciones de los cables que inclinados van a la mquina, tienen la misin de soportar los esfuerzos que se ejercen sobre las poleas, cuyo componente se sita en ese plano, adems de la presin de los vientos..

Los castillos de hormign tienen la ventaja de su menor costo y rpida construccin. Su peso llega a ser cuatro veces mayor, aumentando su estabilidad y prescindiendo de las tornapuntas.Son ms sensibles a los hundimientos del terreno y por ello se hace necesario el uso de gatas hidrulicas para compensar estos asentamientos de la estructura en el piso.Los castillos de madera reforzados con fierro y tornapuntas se usan cada vez menos.

El R.S. e H.M. en sus Arts. 242 y 243 especifican sobre los castillos instalados en superficie o en subsuelo, los que sern ledos y comentados en clase:

g.2.- Torre. Fig. No. 15La torre rectangular es generalmente de hormign y de acero; la estructura de la torre es ms pesada y lleva los mismos dispositivos de seguridad de un castillete.

g. 3.- Jaulas de extraccin. Fig. No. 16Son montacargas ( ascensores ) destinados a elevar carga, de 1 ms pisos que llevan vas para permitir el ingreso y salida de las vagonetas de mineral; la capacidad de cada piso vara de 1 a 4 carros. Tambin se usan para el transporte de personal; en este caso, debe tener indicado claramente la capacidad mxima.La armazn de la Jaula est constituida por vigas en U, T, o angulares, revestidos con planchas de acero. Se encuentra sujeta en la parte superior por medio de piezas metlicas ( atalaje y atadura )Las paredes laterales llevan exteriormente fijadas zapatas o rodillos de gua que se deslizan por las guiaderas, suprimindose el balanceo de la jaula.Cuentan con puertas corredizas o que se abren hacia el exterior.Las dimensiones son determinadas por los carros mineros.

Las ventajas de su uso son:- Puede transportarse personal, mineral, materiales, etc.- El mineral se transporta en carros, evitando su dilucin.- No requiere de instalaciones de volteo.- Requiere de castillete o torre de menores alturas.El R.S. e H.M. en sus artculos 350, 352 y 353 especifican sobre el uso de las jaulas, los mismos que sern ledos y comentados en clase.

g.4.- Skips, vasijas o baldes. Figs. Nos.17 y 18Son recipientes que se llenan por volteo de los vagones o por accin de tolvas de almacenamiento.Pueden ser descargados mediante volteo ( basculante ) y por descarga inferior (cuyo fondo se abre y se cierra gracias a sistemas especiales).Pueden contar con un piso superior para el transporte de personal y materiales.Sistema de Descarga Inferior: En la Estacin de Descarga Exterior, los rodillos de apertura del skip ingresan en las guiaderas curvas b; giran las manivelas c y d dispuestas a ambos lados del skip, abriendo la compuerta e. Para evitar la cada lateral del mineral, la compuerta cuenta con aleros. Concluido el vaciado, al bajar el skip vuelve a cerrarse la compuerta.

Las ventajas de su uso son:- No requiere de carros mineros en el exterior.- El carguo/descarguo del skip se simplifica.- Se extrae mayor cantidad de mineral.- Se elimina el peso de los carros ( peso muerto ).- No se requiere personal de descarguo.- La duracin de las maniobras es pequea.Para efectos de reparacin o cambio de baldes o jaulas, el pique debe estar provisto de dispositivos llamados sillas para sostener dichos elementos.En labores de piques, se colocarn obligatoriamente guarda cabezas o sombreros de seguridad. En las reparaciones de tolvas, piques o chimeneas, se emplearn tapones debidamente distribuidos. El Reglamento de Seguridad e Higiene Minera en su Art. 355 especifica sobre el uso de los skips, el mismo que ser ledo y comentado en clase

g.5.- Guionaje. Fig. No. 19El izaje mediante cables supone movimientos transversales de las jaulas o skips que deben ser controlados a fin de evitar choques que daaran la estructura, los recipientes, y tambin al cable.Este control se efecta mediante zapatas de acero que se colocan en la parte superior e inferior de los costados exteriores de los recipientes. Esta zapatas cuentan con estribos a fin de coger lateralmente las guiaderas.Existen zapatas con estribos ajustables por medio de aditamentos especiales (resortes, cauchos ); tambin se usan rodillos con llantas neumticas o de caucho macizo montados sobre resortes

g.6.- Guiaderas. Fig. No. 20Todo sistema de izaje debe tener guas de recorrido de las jaulas, skips y contrapesos.Son estructuras que dirigen el movimiento ascendente o descendente de las jaulas o skips; pueden ser de madera o metal ( rieles, cables, o ngulos de acero ). En el caso de guiaderas de acero puede ser solo por un costado y exigen poco espacioLas guiaderas de madera son preferidas por permitir una circulacin suave de los recipientes y ser su preparacin, montaje y mantenimiento o reparacin bastante cmodos, rpidos y fciles. Las maderas escogidas deben ser muy duraderas y deben soportar la humedad, considerando la presencia de agua (roble, alerce rico en resina ).Se montan en secciones de 4 a 10 metros o ms, a fin de reducir el nmero de juntas. Sus secciones van de 20 a 25 centmetros. El desgaste mximo tolerado de las guiaderas de madera es de 3 cms lateral y 1 cm frontal. Las guiaderas se sujetan a las traviesas con pernos cuyas cabezas se embuten Las guiaderas de metal son huecas de seccin rectangular 4" * 4" * 24', siendo el espesor de la plancha de 1/2" para jaula o skip y 3/8" para contrapesos.

Existen guiaderas que se montan teniendo en cuenta los movimientos originados por las presiones del terreno para poder mantener una separacin conveniente entre estos elementos aunque el enmaderado ceda algo. Estas guiaderas se sujetan en las traviesas en ranuras, de modo que reajustan la separacin de acuerdo a necesidades.

g.7.- Cables de acero. Fig. No. 21Son estructuras constituidas de alambres de acero al carbono estirados en fro, trenzados en hlice ( comunmente llamada espiral ) formando las unidades que se denominan torones ( o cordones ). El nmero de estos torones en el cable va de 3 a ms, alrededor de un alma o sin l. El nmero y la disposicin de los alambres en el torn y de stos en el cable, dependen del uso que ha de drsele.Nomenclatura:Un cable formado de 6 torones y de 7 alambres, se denomina Cable de 6 * 7; el de 6 torones y 19 alambres, Cable de 6 * 19, etc.Las caractersticas principales de un cable de acero son, entre otras, las siguientes:

Los hilos utilizados son de 1.4 a 3 mm de dimetro.Se fabrican de aceros especiales (Siemens-Martn) con resistencias a la traccin de 120 a 220 kg/cm2 Se exige un alargamiento de estos aceros de 1.5 a 3 % antes de la ruptura.Se exige una resistencia a la torsin de 23 a 25 vueltas, tomando una longitud de hilo igual a 100 veces su dimetro; se le sujeta por los extremos entre los cuales se mantiene una tensin de 3 kg. Se da entonces un movimiento de torsin a uno de los extremos y se cuenta el nmero de vueltas).Una flexibilidad y resistencia a la fatiga y corrosin. El cable envejece con el consiguiente riesgo de rotura por la deformacin impuesta a su paso por la polea o por el aparato de enrollamiento, ms an cuando no existe relacin entre el dimetro del cable y la tambora y por las flexiones oblicuas, frotamientos, presin sobre el cable y tiempo de servicio.La corrosin avanzada adelgaza y afloja los hilos exteriores, existiendo rozamiento con los hilos adyacentes y dejando de trabajar los hilos exteriores por lo que existen roturas prematuras del cable, aunque no se aprecien roturas exteriores de los hilos.

El R.S. e H. M: en sus artculos 246 a 249 especifica lo relacionado a cables de acero, los que sern ledos y comentados en clase.

g.9.- Coeficiente de SeguridadEs la relacin entre la resistencia de un cable a la rotura y el esfuerzo mximo que soporta.Por ejemplo, un cable de alambre con resistencia de 10,000 kgs a la rotura y una carga de trabajo de 2,000 kgs, se dice que se emplea con un coeficiente de seguridad de 5.g.10.- Trenzado de Cables ( Corchado, torcido de Cables )Los cables generalmente se fabrican en torcido regular o torcido Lang.En el cable con torcido REGULAR, los alambres del torn estn trocidos en direccin opuesta a la direccin de los torones del cable. Son ms fciles de manejar, menos susceptibles a la formacin de cocas y son ms resistentes al aplastamiento . Presentan menos tendencia a destorcerse al aplicrseles cargas aunque no tengan fijos ambos extremos.En el cable con torcido LANG, los alambres y los torones estn torcidos en la misma direccin. Son ligeramente ms flexibles y muy resistentes a la abrasin y fatiga, pero tienen la tendencia a destorcerse cuando no estn fijos ambos extremos.

Los cables pueden fabricarse en torcido derecho o izquierdo, tanto en el torcido Regular como en el Lang. En la mayora de los casos, no afecta el que se use un cable con torcido derecho o izquierdo.Los cables con torcido derecho estn reconocidos como los de fabricacin normal, por lo tanto, son los que se utilizan en la mayora de las aplicaciones. Sin embargo, existen aplicaciones en que los cables con torcido izquierdo proporcionan ciertas ventajas.Preformado de los cablesLos cables de acero generalmente se suministran PREFORMADOS; esto quiere decir que a los alambres y torones se les da la helicoidal o forma que tendrn en el cable terminado, de manera que al cortar el cable los alambres permanecern en su lugar. Esta operacin da al cable mayor vida, ya que quita a los alambres los esfuerzos entre uno y otro al obligarlos a mantener una posicin forzada dentro del cable.

g.11.- Cable de EquilibrioSon cables unidos por sus extremos a los fondos de ambas jaulas, para compensar el peso del cable suspendido en el pozo. Suelen tener el mismo peso por metro que los cables de extraccin.Para guiar este cable se utiliza un redondo de madera que se coloca en la vuelta. cerca del fondo del pozo. El cable pasa debajo del redondo a 2.00 m de distancia. Se utilizan cables planos o redondos, nuevos o usados. Dado el caso, se utilizan tambin doble cable de equilibrio o multicable

g.12.- Atadura de los Cables. Fig. No. 22 El cable de extraccin no se sujeta directamente a la jaula o skip, pues en caso de acortarlo (por rotura de sus hilos o por alargamiento), sera necesario soltar la sujecinNormalmente se sujeta el cable en un aparato de amarre (ATADURA), existiendo muchos modelos de unin de cables, siendo los ms utilizados:Unin Cnica o en Casquillo: se coloca dentro de una especie de cubierta cnica de acero el extremo del cable destrenzado, abriendo en forma de cono los alambres o doblndolos en parte. Se llena una aleacin fundida a base de plomo o de estao, que cubre los vacos entre hilos y forma un conjunto slido que no puede desprenderse Unin con Guardacabos o Collares de Presin: El cable se arrolla alrededor de un collar en forma de corazn (Guardacabo) y el extremo es sujetado con grapas y tornillos al ramal principal. Gracias al frotamiento del cable sobre la vaina no existe deslizamiento. Este tipo de amarre permite una buena vigilancia, ya que se reconoce fcilmente las roturas de hilos que aparezcan junto a las grapas. Su mayor desventaja es la gran longitud de cable empleado y la disminucin de la presin de las grapas cuando el cable se alarga o adelgaza

La unin con Collares de Presin es una variedad de la anterior, compuesto por una armazn o bastidor y una pieza interior independiente; no requiere grapas ni tornillos. Cuanto mayor es la tensin del cable, mayor es la presin y mejor la atadura.

g.13.- Atalaje de los Cables. Fig. No. 23El mecanismo intermedio de amarre entre la jaula o skip y el cable tiende a generalizarse con una varilla de acero que lleva algunos eslabones (Atalaje) y que contienen al cable mediante la atadura por un lado y a la jaula o skip por el otro.Estos eslabones permiten la inclinacin y rotacin del atalaje, amortiguar los choques debidos a las reacciones del guionaje, entre otros.

g.14.- Aparatos de enrollamientoLa extraccin se realiza con: Tambores: Cilndricos, Cnicos, Bicilindrocnicos Bobinas Poleas de FriccinEl Reglamento de Seguridad e Higiene Minera en su Art. No. 354 especifica sobre los dispositivos de seguridad, que ser ledo y comentado en clase. Tambor Cilndrico. Fig. No. 24 En este sistema, uno o dos tambores cilndricos estn fijados sobre un mismo eje y accionados por un motor sea directamente o por medio de engranajes, siendo el sentido de giro de ambos tambores, el mismo.El ms simple de los sistemas es la wincha de una sola tambora.

La wincha de doble tambora con ambas tamboras embragadas tiene la ventaja de que si la produccin es fijada en uno de los dos compartimientos, en el otro puede izarse personal y/o material; esta ventaja es favorable si hay un solo pique de entrada a la mina.Para asegurar la subida de una jaula o skip durante el descenso de la otra, los cables pasan uno por encima del tambor correspondiente y el otro por debajo de su tambor. En la subida, uno de los cables se enrolla sobre su tambor al mismo tiempo que el otro cable se desenrolla.Para lograr que el cable se enrolle como es debido y sufra lo menos posible, el tambor debe tener un revestimiento de madera con ranuras en forma de hlice, con separaciones de 3 a 6 milmetros segn el grosor del cable, entre vuelta y vuelta.El dimetro mnimo del tambor debe ser 60 veces el dimetro del cable.El ngulo de desviacin lateral del cable entre la polea y el tambor no debe exceder de 1.5 grados desde el centro hacia cada lado; de otra forma el cable no se enrollar regularmente, ya que saltar las ranuras

Ejemplo:Para una distancia entre la polea y el tambor de 30 m, dimetro del cable 37 mm, espaciamiento entre vueltas de 5 mm y longitud del cable de 300 m, el dimetro del tambor ser:Ancho del tambor = tg 1.5 * 30 m * 2 = 1.57 mNmero de vueltas = 1.57/(0.037 + 0.005) = 37Se considera 2 vueltas como reserva para renovaciones de los amarres; luego, se dispondr de 35 vueltas efectivas.Siendo el permetro del tambor = 3.1416 * Ddonde D = dimetro del tambor3.1416 * D = longitud del cable/nmero de vueltasD = longitud del cable/( 3.1416 * nmero de vueltas) = 300/( 3.1416 * 35 ) = 2.70 mSe podr proyectar un dimetro ms pequeo si se aumentase la distancia del tambor al pozo, pudiendo elegir entonces un ancho mayor para el tambor.Los Arts. 244, 245 y 354 del Reglamento de Seguridad e Higiene Minera especifican sobre los cabrestantes, los mismos que sern ledos y comentados en clase.

Tambor Cnico. Fig. No. 25Estos aparatos estn formados por dos tambores simtricos que trabajan uno enrollando y el otro desenrollando sus cables, con lo que sube y baja respectivamente el vehculo de transporte. Actualmente su uso es raro por los dimetros prohibitivos.

Se llegaron a utilizar tambores cnicos de hasta 13 m de dimetro.

El esfuerzo de traccin disminuye a medida que asciende la jaula o skip, por la disminucin del peso del cable.

Tambor bicilindrocnico. Fig. No. 26Est constituido de 2 tamboras que a su vez cuentan con 2 partes cnicas y 1 cilndrica cada una.Mientras que en uno de los tambores el cable de la jaula o skip al subir se enrolla sobre la porcin cilndrica de menor dimetro, pasando a la parte cnica y finalmente a la cilndrica de mayor dimetro, en el otro tambor sucede lo contrario pequeo. Su uso es cada vez menor.

Bobinas. Fig. No. 27Son de construccin ligera. Enrollan al cable plano una vuelta tras otra, aumentando cada vez el dimetro de enrollamiento.Se encuentra condicionado al espesor de los cables planos, as como a la longitud de los mismos.El dimetro ms pequeo de la bobina no debe ser menor de 80 veces el grosor del cable plano.

Poleas o Winches de Friccin o de Koepe. Fig. No. 28El cable simplemente pasa sobre la polea o tambora de friccin durante el izaje, que en cada extremo lleva una jaula o skip o contrapeso. La polea es accionada por un motor.Fue introducido en Alemania por Frederick Koepe (1877 ) utilizando el principio de friccin de contacto.Existe un real contacto entre la polea y el cable que va de 180 a 200.Las poleas de friccin son diseadas para usar cables de cola como contrapeso, que aseguran el suficiente contacto de friccin, los cuales tienen el mismo peso que los cables de izaje, y as reducen el torque de movimiento necesario de la tambora de friccin. En caso de rotura del cable, caeran ambos vehculos inmediatamente.La polea de Koepe monocable se construye con dimetros que llegan hasta 9 m y a los lados del cable cuentan con regiones anchas que reciben las zapatas de freno.La polea de Koepe multicable cuenta con tantas gargantas como cables a soportar.

Ventajas:1.- Menores dimensiones del dimetro y ancho de la polea, desde que no es necesario enrollar el cable.2.- Diseo simple de la polea, independiente de la profundidad del pique.3.- No hay riesgos de accidentes debido a "cable flojo".4.- Menor consumo de energa en la mayor demanda, debido al uso del cable de cola y un balance subsecuente.Desventajas:1.- Costo adicional del contrapeso.2.- El cable no puede ser lubricado con grasa para protegerlo de la corrosin. Podra galvanizarse o cubrirlo con alguna resina.3.- Se requiere mayor longitud de cables (o cantidades).4.- Se requiere mayor profundizacin extra del pique para los cables de cola (10 a ms metros).

g.15.- Dispositivos de SeguridadLas causas ms comunes de accidentes en el transporte de personal son:- Irregularidades en el guiado de la jaula.- Roturas de cables y de los mecanismos de amarre.- Fallas mecnicas (reguladores de velocidad, registradores de profundidad)- Errores humanos (seales equivocadas, comportamientos inadecuados., etc.)Por ello, la extraccin con jaula o skip cuenta con instalaciones especiales de seguridad, como grapas de seguridad, paracaidas o leonas, indicadores de profundidad, traviesas de choque, taquetes, etc.

Grapas de Seguridad, Paracadas o Leonas. Figs. Nos. 29 y 30 Son mecanismos de freno de emergencia que en caso de rotura del cable de acero enganchan al skip/jaula/contrapeso en la guiadera.Esta grapa de seguridad es activada por un resorte macizo que se encuentra fuertemente presionado, normalmente. Al romperse el cable de acero, este resorte adquiere su forma inicial (alargada) y activa todo un sistema de componentes que obligan a las grapas a incrustarse con sus dientes en la guiadera con lo que se logra detener la caida libre del vehculo en el pique.Existen grapas de seguridad de varios dientes (garfios) y de un solo diente que trabajan en guiaderas de madera, como grapas de seguridad tipo cua (deslizante) de varios dientes que trabajan en guiaderas de madera o de metal. En cada vehiculo trabajan simultneamente 4 grapas

Indicadores de Velocidad y Registradores de Profundidad:Permiten al operador tener informacin exacta en cualquier momento de la extraccin sobre la posicin de las jaulas y su velocidad.Los indicadores de velocidad son elctricos . Los Registradores de profundidad normalmente hacen sonar una alarma cuando la mquina tiene slo dos revoluciones para terminar la extraccin.Ensanchamiento de las Guiaderas. Fig. No. 31Las guiaderas poseen un ensanchamiento en los extremos superior e inferior, a fin que las zapatas de deslizamiento se frenen y gracias al cual las jaulas se detienen de modo suave. Estos ensanchamientos son simtricos a cada lado, con una inclinacin de 1:100 hasta llegar a una medida mxima de 5 cm a cada lado.

Traviesas de Choque y Taquetes de Seguridad. Fig. No. 31Las poleas se aseguran mediante traviesas de choque dispuestas debajo de ellas, contra daos causados por la jaula o skip, en caso que el empuje de la jaula no haya podido ser absorvido por el ensanchamiento de las guiaderas.Cuando la jaula o skip choca contra estas traviesas, existe el peligro de rotura del cable y de la cada de la jaula. Los taquetes evitan la cada, dejando pasar la jaula ascendente y sitandose en posicin tal que retienen la jaula al descender.

H.- CLCULOS DE IZAJEEsfuerzos, factor de seguridad y grosor de hilosResistencia: Propiedad que tienen los cables de soportar las acciones de agentes mecnicos, fsicos, etc. sin deformarse o romperse.Esfuerzo: Fuerza que al ejercer sobre el cable, tiende a alargarlo ( traccin ) o doblarlo ( flexin ).Elasticidad: Propiedad que tienen los cuerpos deformados por una fuerza exterior de recobrar su forma primitiva cuando cesa de actuar dicha fuerza deformadora.Mdulo de Elasticidad: Relacin existente entre la magnitud de las fuerzas externas que provocan el alargamiento elstico del cable y el valor que alcanza dicho alargamiento.En los clculos de Resistencia de Materiales siempre se tiene en cuenta dicho Mdulo para que en ningn caso puedan alcanzar las piezas el lmite de elasticidad que provocara la deformacin o la ruptura del cable.Factor de Seguridad: Es la carga o esfuerzo mximo que puede soportar el cable sin romperse, y la magnitud del esfuerzo mximo a que se halla sometido.Grosor de los hilos: Constituido por el dimetro de cada hilo, que a su vez debe guardar una relacin con el dimetro del cable.

h.1.- Esfuerzo de traccin = Peso del cable y carga/Seccin transversal del cable = lbs/(3.1416 * r2) = lbs/pulg2h.2.- Esfuerzo de Curvatura =(Mdulo Elasticidad cable * Grosor hilo)/Dimetro de polea = lbs/pulg2 * pulg/pulg = lbs/pulg2h.3.- Esfuerzo Total = Esfuerzo de traccin + Esfuerzo de Curvatura = lbs/pulg2h.4.- Factor de Seguridad = Resist. a la rotura del cable/Esfuerzo total; sin unidad.Existe otra forma prctica para hallar el Factor de Seguridad:- Para transporte de personal = 9.5 - (0.001 * T)- Para extraccin = 7.2 - (0.0005 * T) donde T = Profundidad del pique; m.

h.5.- Grosor de Hilo = ( Dimetro del cable/30 ) + 1; mm. Dimetro del cable = mm. Este grosor de hilo finalmente se transforma a pulgadas: mm/25.4 30= Relacin entre dimetro cable y dimetro hilo; s/uEjercicio:Un cable de 2 pulgadas de dimetro tiene una resistencia de rotura de 171,000 lbs/pulg2; su Mdulo de elasticidad es de 12'000,000 lbs/pulg2. El total de carga que soporta incluido el peso del cable es de 45,000 lbs; el dimetro de la polea es de 96 pulgadas.

SolucinESFUERZO DE TRACCION = 45000/(1)2 * 3.1416 = 14324 lbs/pulg2GROSOR DE HILOS = (50.8mm/30) + 1= 2.69 mm = 0.106 pulgESFUERZO DE CURVATURA = (12000000 * 0.106)/96 = 13255 lbs/pulg2ESFUERZO TOTAL = 14324 + 13255 = 27579 lbs/pulg2FACTOR DE SEGURIDAD = 171000/27579 = 6.20

Clculos de viajes, tiempos, velocidad, peso del cable, carga admisible, dimetros, distancias, longitud cable desde polea hasta tambora, ancho de tambora y numero de vueltasDurante el izaje, la marcha de la mquina es alternada, denominndose:Tiro: Al viaje de la jaula o skip y est compuesto normalmente de 3 partes a) Un periodo de aceleracin b) Un perodo de rgimen, con velocidad uniforme c) Un periodo de frenado o desaceleracinManiobra: Son las operaciones de carga, descarga y tiempos muertos.Cordada: Es la sumatoria del Tiro y Maniobra; compuesto por el Tiempo de Izamiento (Ti) y Tiempos Muertos (Tm). El Ti a su vez se encuentra constituido por los tiempos aceleracin (ta), tiempos de velocidad uniforme (tu) y tiempos de desaceleracin ( td ). Los Tm se encuentran constituidos por el tiempo que toma el carguo, descarguo y otros, en que la jaula o skip se encuentra detenido. La sumatoria de Ti y Tm constituye el Tiempo total del ciclo ( T tot).

h.6.- Nmero de viajes por hora (NV/hora)NV/hora = Ton a extraer/(Horas efectivas * Capacidad skip) = Ton/(horas * ton/viaje) = viaje/horah.7.- Tiempo total del ciclo ( T tot )T tot = 3600/N = (seg/hora)/(viaje/hora) = seg/viaje = seg/cicloh.8.- Tiempo de velocidad uniforme ( tu )tu = T tot - ( ta + td + tm ); seg/cicloDondetm = Tiempo muerto, es decir skip detenido por alguna circunstancia exceptuando el carguo y descarguo.

h.9.- Velocidad de Izaje ( V )V = L/(Ti - ((ta + td)/2)) ; pie/segdondeL = Longitud del cable ( profundidad efectiva + distancia piso exterior a punto de volteo + punto de volteo a punto opuesto de polea Ti = Tiempo de izamiento = ta + td + tuh.10.- Peso del Cable ( P )P = Q tot/((R/0.9 * S) - Lv); kg/mdonde P = Peso del cable ; kg/m Q tot = Carga o peso total suspendido ( peso de la jaula, carga y carros ) R = Resistencia del cable a la rotura S = Coeficiente de seguridad Lv = Longitud vertical del cable desde profundidad efectiva hasta el punto de contacto con polea

h.11.- Carga Admisible ( Q adm )Q adm = ( Sc * R )/S ; kgdonde Q adm = Carga o peso admisible del cable; kg Sc = Seccin del cable = 3.1416 * r2; cm2 R = Resistencia del cable a la rotura; kg/cm2 S = Coeficiente de seguridadh.12.- Dimetro de la Tambora ( D tamb )D tamb = 64 dc ; m D tamb = 80 dc ; mDonde D tamb = Dimetro de la tambora ; m dc = Dimetro del cable ; mComo quiera que se puede definir el dimetro entre estas dimensiones, es preferible escoger el mayor.

h.13.- Dimetro de la Polea ( D polea )Generalmente, es el mismo dimetro de la tambora ; m.h.14.- Distancia horizontal eje tambor - Eje cable vertical ( b )b = (0.45 * Hc) + D tamb + ( 0.5 * D polea ) + 6 ; mDonde Hc = Altura del castillo desde el piso exterior hasta el punto de volteo de polea ; mh.15.- Longitud inclinada del cable desde punto opuesto polea hasta tambora ( Li ) Li = (Hc - c)2 + (b -( D polea/2) )2 ; mDonde c = Altura del eje de la tambora sobre el piso; m

h.16.- Ancho del TamborAncho del tambor = tg * Li * 2 ; mDonde = Angulo de desviacin del cable entre polea y tambora. Mximo debe ser 1.5 a cada lado de la tambora, desde el eje de la polea.h.17.- Numero de vueltas del cable en el tambornm. vueltas = Ancho tambor/( dc + separacin ranuras tambor)Donde dc = Dimetro del cable; m Separacin ranuras del tambor = m

Ejercicio:Se desea extraer 350 TC de mineral en 6 horas efectivas de trabajo por medio de un sistema de izaje balanceado usando skips, a travs de un pique con los siguientes parmetros:Profundidad efectiva 200 mLongitud piso exterior a punto volteo 28 mLongitud punto volteo a punto opuesto de polea 2 mCapacidad del skip 1.5 TCPeso del skip 1000 kgPeso del mineral 1200 kgResistencia del cable a la rotura 16000 kg/cm2Coeficiente de seguridad del cable 7Dimetro del cable 1 pulgAltura eje tambor sobre el piso 1 mSeparacin ranuras del tambor 6 mm Tiempo de aceleracin 12 segTiempo de desaceleracin 6 segTiempo muerto 22 seg

Hallar: Nmero de viajes por hora Tiempo total del ciclo Tiempo de velocidad uniforme Velocidad de izaje Peso del cable Tiempo de izamiento Carga admisible del cable Dimetro de la tambora y polea Distancia horizontal eje tambor a eje cable vertical Longitud inclinada del cable desde polea hasta tambora Ancho del tambor Nmero de vueltas del cable en el tambor

Desarrollo:NUMERO DE VIAJES POR HORA N = 350/(6 * 1.5) = 39 viaje/horaTIEMPO TOTAL DEL CICLO T tot = 3600/39 = 92.31 seg/cicloTIEMPO DE VELOCIDAD UNIFORME tu = 92.31 - ( 12 + 6 + 22 ) = 52.31 segVELOCIDAD DE IZAJE L = 200 m + 28 m + 2 m = 230 m * 3.28 = 754 pie Ti = 12seg + 6seg + 52.31seg = 70.31 seg V = 754/(70.31 - (12 + 6)/2)) = 12.30 pie/seg

PESO DEL CABLE Q tot = 1000 kg + 1200 kg = 2200 kg R = 16000 kg/cm2 S = 7 Lv = 200m + 28m = 228 m P = 2200/((16000/(0.9 * 7) - 228) = 0.95 kg/mTIEMPO DE IZAMIENTO Ti = ts + td + tu = 12seg + 6seg + 52.31seg = 70.31 segCARGA O PESO ADMISIBLE DEL CABLE 1 pulg = 2.54 cm Sc = 3.1416 * (1.27)2 = 5.07 cm2 Q adm = (5.07 * 16000)/7 = 11589 kg

DIAMETRO DE LA TAMBORA D tamb = ( 64 a 80 ) dc ; m dc = dimetro del cable = 1 pulg = 0.0254 m D tamb = 64 * 0.0254 = 1.63 m D tamb = 80 * 0.0254 = 2.03 m Optamos por D tamb = 2.03 m, porque es preferible el mayor.DIAMETRO DE LA POLEA D pol = 2.03 m, es decir el mismo dimetro que la tambora.DISTANCIA HORIZONTAL EJE TAMBOR - EJE CABLE VERTICAL b = ( Hc * 0.45 ) + D tamb + ( D pol * 0.5 ) + 6 ; m = ( 30 * 0.45 ) + 2.03 + ( 2.03 * 0.5 ) + 6 = 22.55 m

LONGITUD INCLINADA DEL CABLE DESDE POLEA HASTA TAMBORA c = 1 m Li = (30 - 1)2 + (22.55 -( 2.03/2))2 = 36.12 mANCHO DEL TAMBOR ancho de tambor = tg 1.5 * 36.12 * 2 = 1.89 mNUMERO DE VUELTAS DEL CABLE EN EL TAMBOR dc = dimetro del cable = 1 pulg = 0.0254 m separacin ranuras tambor = 6 mm = 0.006 m Nmero de vueltas = 1.89/(0.0254 + 0.006) = 60 vueltas

Clculo de dimetros de cablesh.18.- ProduccinSe consideran las siguientes frmulas:a.-Disponibilidad MecnicaEs decir el % de tiempo real que el equipo puede operar durante el tiempo programado durante la guardia, siendo la diferencia el % de tiempo que el equipo se encuentra en mantenimiento y/o reparacin. = (( HP - (Mantenim + Reparac)/HP) * 100)donde HP = Horas programadas de trabajo Mantenim = Es el tiempo de reajustes en general; horas Reparacin = Es el tiempo que demora en enmendar las averas desde que el equipo se malogra, hasta que entra en operacin normal; horas

b.- Capacidad de Izaje= (Produccin/mes)/(dias izaje/mes * hora/dia * disponib.mec.) ; ton/hora ton/hora * hora/dia = ton/dia c.- Ciclo de Izaje o Tiempo /ciclo= Tiempo total de izaje carga en segundos * 2 ; seg/ciclod.- Nmero de viajes/hora= (3600 seg/hora)/(ciclo de izaje seg) = viajes/horae.- Capacidad del skip= 3600 seg/hora/(nm.viaje/hora * hora/dia * Disponib.mec.) = ton/viaje

f.- Peso total = Peso carga y skip en kg + (longit.cable en m * peso/m cable * nm. de cables)/1000 ; ton El peso de la carga, viene a ser la capacidad del skip por viaje.g.- Factor de Seguridad= Resist.a la rotura en ton/cable * Nm.cables/Peso total en ton Debe ser mayor o igual a 6.

EjercicioSe tienen los siguientes parmetros:Produccin 90000 ton/mesHoras de izaje 16 hora/diaTiempo de mantenimiento 1.0 horas/dia (promedio)Tiempo de reparacin 0.50 hora/dia (promedio)Dias de izaje 25 dia/mesTiempo total izaje 99 seg ( subida o bajada promedio)Peso del skip 13.10 tonLongitud del cable 680 m Nmero de cable izaje 2Peso del cable 6.73 kg/mResistencia a la rotura 112.2 ton/cableDimetro del cable 43 mm (cada cable )

DesarrolloDisponib. mecnica = ((16 - 1.55)/16) * 100 = 90 %Capacidad de izaje = 90000/(25 * 16 * 0.9) = 250 ton/horaton/dia = 250 ton/hora * 16 hora/da = 4000 to/daCiclo de izaje = 99 seg * 2 = 198 seg/cicloViajes/hora = (3600 seg/hora/198 seg/ciclo) = 18.20 viaje/horaCapacidad skip =(3600 seg/hora)/(18.20 v/h * 16 h/d * 0.9) = 13.74 ton/viajePeso total = 13.74 + 13.10 + (680m * 6.73kg/m * 2/1000 kg/ton) = 35.99 tonFactor de Seguridad =(112.2 ton/cable * 2 cables)/35.99 ton = 6.24Los fabricantes recomiendan un Factor de Seguridad mayor o igual a 6; por lo mismo, el dimetro del cable propuesto es el recomendable (42 mm cada cable)

h.19.- Servicios (Transporte de personal)Se considera las siguientes frmulas: h.19.1- Ciclo de Izaje o Tiempo/ciclo = Tiempo total izaje personal (seg) * 2 (ciclo); seg/ciclo h.19.2.- Nmero de viajes por hora = (3600 seg/hora)/(ciclo izaje seg ); viaje/hora h.19.3.- Tiempo de transporte de personal por guardia = (Nm. trabajadores/gdia a izar * 2 ingreso-salida * ciclo de izaje horas)/(capacidad jaula para trabajadores) h.19.4.- Peso total = Peso trabajad. y jaula en ton + ((longitud cable * kg/m * Nm.cables)/1000 kg/ton); ton h.19.5. Factor de Seguridad = (Resist.a rotura en ton * Nm. cables izaje)/(peso total ton)

Debe ser mayor o igual a 7.

EjercicioSe tienen los siguientes parmetros:Tiempo total transporte 265 seg/viajePersonal a transportar 300 trabajadoresCapacidad jaula 35 * 2 pisos = 70 trabajadoresCarga neta para 70 trabajadores 5.6 tonPeso de la jaula 12 tonLongitud del cable 628 mNmero de cables de izaje 4Peso de cada cable 2.7 kg/mResistencia a la rotura 44.8 ton/cableDimetro del cable 26 mm cada cable.

DesarrolloCICLO DE IZAJE = 265 seg * 2 = 530 seg/cicloVIAJES POR HORA = (3600 seg/hora)/(530 seg/ciclo) = 6.79 viaje/horaTIEMPO TRANSPORTE PERSONAL = (300 trabaj * 2 bajada y subida * 530/3600)/70 trabajadores = 1.26 hora/guardiaPESO TOTAL = 5.6 ton + 12 ton + ( 628 m * 2.7 kg/m * 4 cables/1000) = 24.38 tonFACTOR DE SEGURIDAD = ( 44.8 ton/cable * 4 cables)/(24.38 ton) = 7.35 Siendo mayor de 7 el Factor de Seguridad hallado, el dimetro del cable propuesto para el transporte del personal, es el recomendado ( 26 mm de dimetro y 4 cables )

II.- PLANO INCLINADOA.- CARACTERSTICASEs un sistema de transporte pendular sobre rieles, sea para personal, mineral, materiales, herramientas, etc. entre niveles o estaciones que se comunican a travs de estos planos. Sea en interior mina como en superficie, se puede realizar el transporte (subida o bajada) o con plataformas o carros mineros que son accionados por un winche (cabrestante) o por giro de poleas extremas (motriz y de cola) y mediante cables de acero, calculados para las cargas totales durante el ascenso o descenso.Existen Planos Inclinados de una o de dos vas. En el caso de dos vas, la segunda puede servir para el transporte en sentido contrario de un contrapeso que equilibra el trabajo del winche o como segunda va de transporte.Todo Plano Inclinado subterrneo debe contar con un tramo de galera horizontal adyacente al cabrestante, para fines de estacionamiento y manipuleo de los carros o plataformas.

Los accesos de las galeras a los inclinados, deben estar protegidos y contar con sealizaciones e iluminacin para evitar accidentes debido a cadas de personas, materiales o maquinaria minera.En caso de plano inclinado superficial, el sistema debe contar debajo del lmite inferior con un muro de contencin (barrera) para evita que los carros o vagonetas puedan trasladarse ms all del lmite fijado. De acuerdo a reglamentaciones vigentes, los titulares de actividad minera establecern los estndares de acarreo subterrneo, as como las funciones de los operadores, autorizaciones y manuales de manejo.Los enganches de los carros en planos inclinados debern tener sistemas de engrapes adecuados para evitar que puedan desprenderse durante la marcha.Se tomarn las precauciones de seguridad necesarias para evitar que los carros o vagonetas puedan trasladares mas all del lmite fijado, colocando barreras delante de dicho lmite.

Es necesario tomar precauciones especiales para estos casos, as como para los desenganches imprevistos de los carros (vigas que se apoyan en el techo o piso y cierran la va al ser accionadas automticamente, chequeo permanente de los empalmes y de los cables, etc.).El Reglamento de Seguridad e Higiene Minera (D.S. No. 146-2001-EM. del 27 de Julio del 2001) en sus Arts. 238 y 320 especifican lo relacionado a este tipo de transporte, los que sern ledos y analizados en clase.Es necesario tomar las precauciones adicionales especiales para los casos de desenganches imprevistos de los carros, roturas del cable de acero, etc. (vigas que se apoyen en el techo o piso y cierran la va al ser accionados automticamente, chequeo permanente de los empalmes y de los cables, etc.).

B.- REQUERIMIENTOSEnerga elctrica CC CA, de 440 voltios generalmente.WincheroPlataformista (para el caso de transporte de personal).C.- COMPONENTES (VER FIGURAS Y FOTOS)Casa de winche o motor acoplado a polea motriz que acciona por giro y mediante cables de acero, a los carros entre poleas extremas.Plataforma o carros mineros (Granby, U, V, etc.)Lnea rielRodillos transversales a la lnea riel (para evitar friccin del cable con el piso)Muro de contencin o barreraVigas de seguridad (en el techo o piso) con fines de contencin en caso de rotura del cable de aceroSistema de frenado automtico, en caso de rotura del cables de aceroPostes, cables elctricos, sirena, llave de accionamiento-parada, sealizaciones.

D.-- UTILIZACINEn caso de transporte de personal, requiere la presencia de un operador en la plataforma que contar con asientos adecuados y cinturones de seguridad; este operador emitir las seales desde el lugar en que se encuentre la plataforma hacia la Casa de Winche. En este caso, el Plano Inclinado contar con un sistema adecuado de frenado automtico para casos de rotura del cable.La velocidad media en caso de transporte de personal, debe ser 2 m/seg, dependiendo de la longitud del recorrido entre niveles. En caso de transporte de mineral en carros mineros, en cada nivel inferior de carguo y en la Casa de winche deber existir un sistema de comunicacin.

III.- CABLECARRIL, ANDARIVEL, FUNICULAR AEREO, ROPEWAYA.- CARACTERSTICAS. FIG. NO. 1Es un medio de transporte areo de flujo continuo en que unos baldes o recipientes se desplazan a travs de boggies (carretillas) o rodillos sobre un cable de acero esttico (riel) por accin de un cable tractor que gira permanentemente entre poleas extremas situadas en las estaciones por medio de un motor elctrico que transmite movimiento a la polea motriz, circulando por una va los baldes cargados y por la otra, paralela, los vacos. El cable tractor (o de traccin) puede estar instalado sobre el boggie o debajo del cable riel en el bastidor, de acuerdo a diseo. Como medio de transporte se hace realidad alrededor de 1868 cuando se perfeccion el cable de acero.Los primeros cablecarril areo fueron construidos por CHARLES HODGSON, para el transporte de minerales de las minas a los ferrocarriles y puertos en el norte de Espaa.Este tipo de transporte fue desarrollado por el Ingeniero T.W. CARRINGTON, para la Bullivant Co. Ltda. A partir de entonces se hicieron algunos avances en el diseo y construccin, contando actualmente con cablecarril Monocable y Bicable.

Tienen amplia aceptacin en las regiones montaosas, poco accesibles para otro tipo de transporte, entre la mina y la planta de beneficio o puerto de embarque.Su sistema de funcionamiento es complicado, debiendo ser fabricado, instalado y controlado inicialmente por compaas especializadas premunidas de patentes, quienes debern preparar al personal que maniobrar este sistema.Datos estadsticos muestran el costo/ton comparados con sistemas de transporte con volquetes y por va frrea:Cablecarril 0.75 $/tonVolquetes 2.40 $/tonTrenes 0.86 $/ton

B.- DIVISINSegn su uso

Para mineral Para personal

Segn el movimiento de los baldes En circuito cerrado En forma pendularDe datos estadsticos se han obtenido los siguientes costos comparativos:

Cable-carril 0.75 $/ton Volquetes 2.40 $/ton Va frrea 0.86 $/ton

C.- VENTAJASPuede salvar obstculos existentes en el terreno sobre el que se construye.Se encuentra suspendido a una altura sobre el nivel del terreno y no interfiere en el trfico de carreteras, ni afecta a los terrenos cultivados.Puede seguir una lnea recta, reduciendo distancias y tiempo de transporteSon de larga vida con un relativo bajo costo de mantenimiento.Es adaptable a cualquier fenmeno climatolgico.Su costo de operacin es menor relativamente de acuerdo a las distancias de transporte.D.- DESVENTAJASLa capacidad de carga por balde es reducida.Su diseo, construccin e instalacin est limitado a compaas especializadas como: Riblet Tramway Co. USA; British Ropeway Engineering Company Limited (Breco ) INGLATERRA; Riblet Development Co.Produce efectos en el medio ambiente como: impacto visual, ruido, uso de espacios de terreno para las torres, etc.Existe el riesgo de cada de material transportado y de los baldes, si no es controlado.

E.- COMPONENTES e.1.- Torres.- Figs. Nos. 2 y 3Son instalados principalmente para soportar el peso de los cable, baldes y mineral, adems de servir de puntos de cambios de gradiente o direccin y de mantenerlos a una altura prudencial del terreno (8 a 12 metros). Las distancias entre estas estructuras alcanzar los 2000 metros.Pueden ser de concreto o fierro y de diferentes formas estructurales.

e.2.- Estaciones.- Figs. Nos. 4 y 5Son puntos en que los baldes son cargados con mineral (Estacin de Carguo) o descargados (Estacin de Descarguo).En stas, se ubican las poleas del cable tractor, tolvas, motores elctricos, tensores de los cables, transmisiones, sistemas de acoplamiento automtico al cable tractor, frenos de seguridad, sistemas de apertura y cierre de los baldes, talleres de mantenimiento, etc.Las estaciones de Carga cuentan por debajo con las tolvas de carguo

e.3.- Cable riel Fig. No. 6Se utilizan cables de acero con o sin alma, de 6 * 7 y con grosores hasta de 1 3/8 (En Quiruvilca y en Madrigal utilizaban de 1 1/8).Su trabajo es contener a los baldes en ambas direcciones (Bicable) o contener/trasladar los baldes (Monocable). De acuerdo acuerdo a la distancia de recorrido, puede ser de uno o ms tramos de cable, instalados convenientemente.Se requiere de aceite RONAX 65 para la lubricaciny de vagonetas de engrase.Peridicamente se hace girar de vuelta de tal manera que el desgaste sea uniforme.Las roturas de sus hebras exteriores pueden causar descarrilamientos de los baldes. Se corrigen utilizando MORDAZAS DE REPARACIN (Fig. No. 4, tubos de fierro con sus extremos biselados y divididos longitudinalmente, de longitudes 20 a 50 centmetros y dimetros de acuerdo al cable) que cubren y sujetan los puntos sueltos de las hebras que previamente han sido cortadas o arrolladas en el cable. Cuando estos desgastes o roturas de hebras sean considerados peligrosos (avanzados), es preferible cortar la zona y cambiarla con u tramo de cable nuevo o de segundo uso en buenas condiciones, cuyos extremos se unen mediante COPLAS DE TORPEDO (Fig. No. 4)Un cable riel bien tratado y de buena calidad, puede durar 25 aos como promedio.

e.4.- Cable tractor o de traccin Fig. No. 6Se utilizan cables de 6 * 7 con o sin alma y hasta 1 de dimetro.Por estar en permanente movimiento son lubricados continuamente. De acuerdo a la distancia de recorrido puede ser de una o ms piezas. La reparacin consiste en eliminar la parte desgastada y con roturas de hilos, trenzando otro cable o empalme o usando Mordaza de reparacin o copla tipo torpedo, como se muestra en esta figura..Un cable tractor bien tratado puede durar 15 aos como promedio. En Quiruvilca se usaban de y en Madrigal de 7/8.

e.5.- Baldes, vasijas, vagonetas Figs. Nos. 7 y 8Constan de: Un bogie (carretilla) de dos o cuatro ejes que contienen ruedas o poleas Uno o dos bastidores de suspensin Una caja o balde Dispositivos de acoplamiento al cable al cable tractor (patentado) Dispositivos de cierre/apertura de los baldes Sistema de articulacin bastidor/boggie que permite posicin horizontal Existen baldes en V, en U, cilndricos, as como variadas formas de descarguo ( volteo lateral, por apertura lateral y por apertura de la base).

F.-- DESCRIPCIN DEL SISTEMA BI-CABLE FIG. NO. 9El cable riel soporta a los baldes y permite el deslizamiento de stos a travs de los bogies.El cable tractor se encuentra debajo y pone en movimiento a los baldes.Los baldes viajan espaciados a intervalos equidistantes y a velocidad uniforme.El motor elctrico acciona y frena automticamente (en caso de fallas) al sistema.Acoplamiento de los baldes a la rielEspaciador automtico de los baldesEl sistema es automtico y requiere de poco personal.

G.- DESCRIPCIN DEL SISTEMA MONO-CABLE FIG. NO. 10Constituido por un solo cable continuo que soporta y hala a los baldes al mismo tiempo, a intervalos regulares.El resto de componentes son similares al Bi-cable.

H.- CARACTERSTICAS DE CABLE-CARRILES ALEMANIA OCCIDENTAL Capacidad 300 ton/hora Carga 1665 kg Velocidad 4.24 m/seg Espaciado entre balde 84.50 m Intervalo de tiempo entre baldes 19.90 seg Fuerza 250 KW SUDAN Longitud del cable 20 km Capacidad 215 ton/hora Intervalo entre baldes 180 seg Velocidad 3.83 m/seg Descarga cada 3 minutos

ARGENTINA Longitud 34.30 km Nmero de torres 800 Capacidad 40 ton/hora Capacidad por balde 1125 lb PERU Mina San Cristbal/Planta Mahr Tnel (14 km) Ao de construccin 1936 Longitud de cable 26 km Capacidad de transporte 20000 TCS/mes Dimetro cable tractor 1 1/8 Peso del cable 3.20 kg/m Intervalo entre baldes 1.72 min Ciclo por balde 2.52 horas Baldes transportados por hora 45 Capacidad terica por balde 1 ton

I.- CLCULOSi.1.- Capacidad de carga o carga til = (CTB * fll * p.e)./fe ; ton Donde: CTB = Capacidad terica del balde, dado por el fabricante o calculado de acuerdo a su geometra y dimensiones; m3 Balde cilndrico = * r2 * h * fcg ; m3 Balde en U = a * l * h * fcg; m3 r = radio; m h = altura; m Fcg = Factor de correccin geomtrica (1 para cilndrico y 0.85 para U) a = Ancho del balde; m l = longitud del balde; m Fll = Factor de llenado, que depende del grado de fragmentacin, pericia del operador, presin de aire, etc. 0.5 a 0.8 p.e.= Peso especfico del mineral; s/u Fe = Factor de esponjamiento del mineral, es decir el contenido de vacos y est dado por el grado de humedad, fragmentacin, peso especfico, etc. oscila entre 1.1, 1.8 a 2.5

i.2.- Ton/hora a transportar = (ton/gdia)/(TE/gdia) Donde: TE/gdia = Tiempo efectivo por guardiai.3.- Nmero de baldes/hora = (ton/hora(/(capacidad/balde)i.4.- Distancia de separacin entre baldes = Longitud de recorrido/Nmero de baldes reales; mi.5.- Intervalo de tiempo entre baldes = (60 min/hora)/(nmero de baldes/hora); min o segi.6.- Tiempo/ciclo de cada balde = Intervalo de tiempo entre baldes * nmero de baldes reales; min

i.7.- Velocidad de los baldes = Longitud de recorrido (circuito)/(tiempo/ciclo de cada balde)i.8.- Baldes transportados por guardia = Intervalo de tiempo entre baldes * 60 min/hora * TE/gdiaEjercicio

Un sistema de Cable-carril recorre 3000 metros por ciclo y cuenta con 21 baldes cilndricos de 0.90 m de dimetro y 1.00 m de altura en el circuito; trabaja 10 horas/gdia, transportando 600 ton durante la guardia; el factor de correccin geomtrica es 1; el factor de llenado es 0.8; el factor de esponjamiento es 1.8 y el peso especfico del mineral es 2.8.Se desea conocer los 8 datos anteriores

DesarrolloCarga til = (3.1426 * (0.45)2 * 1 * 2.8 * 0.8))/1.8 = 0.79 ton/balde

Ton/hora a transportar = (600 ton/gdia)/10 = 60 ton/hora

Nmero de baldes por hora = (60 ton/hora)/(0.79 ton/balde = 76 baldes/hora

Distancia entre baldes = 3000 m/21 baldes = 142.86 m

Intervalo de tiempo entre baldes = (60 min/hora)/(76 baldes/hora ) = 0.79 min

Tiempo/ciclo de cada balde = 0.79 min * 21 baldes = 16.59 min/balde

Velocidad de baldes = 3000 m/(16.59 min/balde) = 180 m/min

Baldes transportados/gdia = 0.79 min * 60 min/hora * 10 hora/gdia = 474 baldes

IV.- FAJAS TRANSPORTADORAS, TRANSPORTADORES DE BANDA SIN FINA.- CARACTERSTICAS FIGS.NOS. 1 Y 2Constituidos por bandas o correas sin fin, sostenidas y movidas de modo adecuado y dispuestos para transportar el material granulado o molido en forma continua y a grandes distancias horizontales y salvando pendientes positivas o negativas de hasta 30 %.La mayor parte de los transportadores son del tipo cara superior de trabajo existiendo tambin el transporte por el ramal inferior.Se usa en minera desde 1891 (Mina Odgen, New Jersey) tanto subterrnea como superficial. FRANCIA Mina Al Grange,PolimetlicoLongitud de cinta2,300 m.Capacidad500 TM/horaALEMANIA Open pit Zucunft,CarbnLongitud de cinta2,200 m.Capacidad14,000 TM/horaVelocidad5 a 6 m/segPERU Open pit Marcona,HerroLongitud16,460 m.Capacidad2,000 TM/horaVelocidad3 m/segPERU Centromin Cerro de Pasco Nivel. 800

FRANCIA Mina Al Grange,PolimetlicoLongitud de cinta2,300 m.Capacidad500 TM/horaALEMANIA Open pit Zucunft,CarbnLongitud de cinta2,200 m.Capacidad14,000 TM/horaVelocidad5 a 6 m/segPERU Open pit Marcona,HerroLongitud16,460 m.Capacidad2,000 TM/horaVelocidad3 m/segPERU Centromin Cerro de Pasco Nivel. 800Las minas que cuentan con planta de beneficio, generalmente poseen este sistema de transporte

Las minas que cuentan con planta de beneficio, generalmente poseen este sistema de transporte

CARACTERISTICAS DE FAJAS TRANSPORTADORAS

* Dependiendo de granulometra, densidad, pendiente, distancia, etc.

ANCHO CINTA pulgsVELOCIDAD MINERAL * m/segVOLUMEN TRANSPORTADO m3/hora141.00 a 2.0018.00161.00 a 2.5023.70181.25 a 2.5030.40201.50 a 3.0037.60201.50 a 3.0054.50301.75 a 3.50132.20362.00 a 4.00150.50422.00 a 4.00185.00482.00 a 4.00248.00542.25 a 4.00322.00602.25 a 4.00406.00

B.- VENTAJASSe adaptan a una gran variedad de materiales.Exigen poca energa y pueden transportar grandes distancias.Pueden trabajar con gradientes positivas o negativas de hasta 30% sin prdida de eficiencia. Comparndolo con equipos de bajo perfil y trenes, podemos ver que las gradientes mximas de trabajo son 20 % y 1% respectivamente.Son instalados normalmente sobre el piso, siendo suficientes cimentaciones livianas y un mnimo de soportes estructurales; en minera subterrnea puede ser instalado debajo del techo.Pueden fcilmente atravesar carreteras, lneas frreas, ros y otros obstculos, mediante soportes livianos tipo puente.Son posibles el empleo de altas velocidades (5 a ms m/seg) debido al uso de fajas reforzadas con alambre o tejidos de acero.Pueden transportar hasta 20,000 TM/hora, usando fajas de anchos mayores a 2.10 m (83 pulgadas).

C.- LIMITACIONESDeben evitarse el transporte de trozos grandes, por lo es necesario el uso de chancadoras especialmente en fajas de pequeo ancho (14 a 18 pulgadas), en que el mineral debe ser menor de 30 mm de dimetro medio.El material no debe estar demasiado seco ni demasiado hmedo, ya que los costos de mantenimiento por limpieza o reparacin de poleas, de las zonas aledaas, de las estructuras, etc, se incrementan.La operacin continua de este sistema de transporte requiere equipos y accesorios en stand by, de modo se eviten las paralizaciones.El costo inicial suele ser elevado.

D.- COMPONENTESd.1.- Cinta, banda, faja fig. No. 3 Constituida por capas de tejidos o telas unidas y recubiertas de jebe, goma y/o caucho y que soporta la tensin necesaria para el arrastre, la abrasin y la humedad.Las telas o capas estn constituidas por fibras largas (longitudinalmente) y fibras cortas (transversalmente) y son unidas por superposicin y presin; este esqueleto es revestido encima, debajo y a los costados con jebe, goma y/o caucho.La capa superior utilizada para el arrastre del mineral, tiene de 3 a 7 mm. de espesor; la capa inferior tiene un espesor de 2 a 3 mm. El esqueleto normalmente est constituido por 5 capas, pero existen hasta de 9 capas con el inconveniente de una mayor rigidez.Los tejidos son de algodn, nylon, perln, metlico y combinados.El material de vulcanizado es de jebe, PVC (cloruro de polivinilo), Neopreno (caucho sinttico),etc.

CARACTERSTICAS GENERALES

Longitudeshasta 120 metros, dependiendo del espesor de la cinta.

Anchos 30 210 cm.

Resist. Longitudinal 65 kg/cm por capa

Resist. Transversal 28 kg/cm por capa

Peso 0.8 a mas kg/cm2

Factor de Seguridad 10 a 14

d.2.- Unin de las cintasLos tramos de cintas son de 50 a 100 m. Mayores longitudes tienen el inconveniente del peso y volumen de los rollos. Tambin fabrican cintas sin fin a pedidos expresos.Para construir un transportador, es necesario unir estos tramos entre s, siendo las uniones los puntos dbiles. La unin de los tramos con ayuda de tecles, se efectan por: d.3.- Vulcanizacin en Caliente o en Fro.Los dos extremos a vulcanizar se desproveen de su envoltura en bisel(135) y luego se unen con cemento pegamento adecuado; luego el conjunto se coloca en la prensa a vulcanizar en donde por accin del calor (140 C), se solidarizan las capas.Permite obtener el 80% de la resistencia de la cinta.d.4.- Grapado Fig. No. 4De fcil utilizacin con el equipo adecuado, se cortan los dos extremos de la cinta perpendicular a su eje longitudinal y se quitan los bordes de modo no afecten el engrapado ni el pasador.El grapado GATOR NILOS y similares no son estancos, pues dejan pasar los materiales finos. El grapado GORO-HERMETIC es ms resistente y estanco.

d.5.- Pruebas de las cintas Fig. No. 5 Todo fabricante desarrolla los siguiente ensayos para sus productos:

Ensayo de la flexibilidad longitudinalEnsayo de la flexibilidad transversalEnsayo de la resistencia al fuegoEnsayo de la conductividad elctrica

E.- INFRAESTRUCTURA FIGS. NOS. 6 Y 7Referido a los elementos que soportan, ponen en movimiento, tensan, etc. a la cinta.Normalmente est constituido por:

e.1.- Rodillos, cilindros, tambores o poleas Son piezas cilndricas de 90 mm a ms de dimetro con eje que sobresale en sus extremos y que le permiten posar en un saliente de la estructura. Los extremos de estos ejes cuentan con rodamientos (de bolas y cilndricos) que en muchos casos son sellados ( 10,000 a ms horas garantizadas de trabajo sin ningn mantenimiento).Estos rodillos se encuentran dispuestos a intervalos regulares de 1.00 m. a ms (bandas estrechas y anchas respectivamente).Los 3 rodillos de un grupo cuentan con uno central horizontal y sus laterales inclinados de 20 a 35 a fin de aumentar sensiblemente la capacidad de transporte; contienen a la faja superior.El retorno en vaco de la faja se hace sobre rodillos horizontales que generalmente se encuentran dispuestos a doble intervalo que los rodillos superiores.

e.2.- Soporte de los Rodillos Constituido por largueros de fierro en U o tubos unidos mediante articulaciones cuyas patas son regulables en altura y en alineacin.e.3.- Rodillos Locos, Centradores GuiadoresSon 2 dispositivos mviles laterales que giran alrededor de un eje, generalmente instalados en cada grupo de rodillos. Corrigen la desviacin lateral de la cinta.

F.- TENSORES FIG. NO. 8Son poleas que sostienen un contrapeso y son tensados por pernos o por resortes, a fin que la faja no patine

G.- TAMBOR MOTRIZ, POLEA MOTRIZ, CABEZA MOTRIZ FIG. NO. 9Son cilindros accionados por motores elctricos o neumticos va engranajes. Transmiten el movimiento o arrastre a la cinta por adherencia gracias a los 180 de ngulo de contacto entre la faja y este tambor motriz. Puede existir un ngulo mayor (mayor superficie de adherencia) con el trabajo de tambores auxiliares de compresin o con dos mas tambores motrices.H.- TRANSPORTADORES ESPECIALES Utilizados generalmente pare el transporte de carbn, sumamente resistentes y con caractersticas como:Reversible (doble sentido)La cara inferior puede ser utilizada para el transporte de otro materialTransportadores articuladosBlindados, Cintas con armadura interior de cables de acero.

I.- CONDICIONES DE EMPLEO DE LAS CINTAS TRANSPORTADORASLa cinta transportadora es un sistema de transporte costoso, por lo que es necesario evitar:

El cansancio de la cintaLos frotamientos, choques y al aguaExisten un conjunto de medidas como:Secciones suficientes de las galeras o reas de trabajoTensiones adecuadas de las cintasAlineamiento adecuadoPendiente dentro de los lmitesAlimentacin y transporte correcto del materialInspecciones permanentes

J.- CLCULOSj.1.- Condicin de No Deslizamiento de la cintaLa condicin de adherencia obliga a tener:

T/t < cf

Sabiendo que:F = T t

T = F+t

t = T F

Donde:T = Tensin de la cara superior; KgT = Tensin de la cara inferior; Kg (de este valor depende la eleccin de la cinta)e = Base de logaritmo neperiano = 2.718 log neperiano o natural * 0.43429 = log decimal o vulgarf = Coeficiente de friccin entre polea motriz y cinta (dependiendo de la naturaleza de la superficie del tambor y de la humedad): 0.1 para tambor pulido y mojado 0.2 para tambor pulido y hmedo 0.3 para tambor pulido y seco 0.4 para tambor pulido y seco recubierto de tela o caucho =Angulo de enrrollamiento de la banda sobre el tambor motor (Fig. No. 10), en radianes.180 para un solo tambor > 360 para un doble tambor motor. Se recomienda que este ngulo sea 250 mximo. Sexagesimal/360 = radian/2 Rad = Sexagesimal * /180

RADIAN O RADIANTE: Unidad para la medida de ngulos, de smbolo rd, equivalenteal ngulo formado por 2 radios de una circunferencia cuando el arco comprendido entre ambos tiene la misma longitud que cada uno de ellos (de los radios). Equivalente a 57 17`45`La longitud de una circunferencia es de 6.283 radF = Fuerza til o fuerza o transmitir o de tensin; kg.

De acuerdo a EYTELWEIN:T = te f Ec. De EYTELWEINPor lo tanto F = tef - t F = T(ef - 1); kg

Ejercicio:t = 1000 kgf = 0.3 = 220rad = 220 * /180 = 3.84Solucin:F = 1000((2.718)03+384 1) = 2,164kgT = 2,164 + 1000 = 3,164 kg.j.2.- Resistencia de la cintaSe determina por la siguiente frmula: R * (T/A); kg/cm Donde: R = Resistencia de la cinta; kg/cm. T = Tensin de la cara superior; Kg A = Ancho de cinta; cm

Ejercicio:A = 80 cmT = 3,164 kgSolucin:R = 3,164 kg/80 cm. = 39.55 kg/cmj.3.- Potencia de accionamiento del transportadorPartiendo de la frmula: F = (75 * W)/V Se tiene:T * V W = (T * V)/75 ; CV donde:W = Potencia de accionamiento; CV (Caballo de Vapor, unidad de potencia correspondiente a 75 kilogrametros por segundo o sea a 0.736 kilovatios. Difiere ligeramente del caballo ingls (HP). Un HP vale 1.0138 CV).T = Tensin de la cara superior de la cinta; KgV = Velocidad de la cinta; m/seg

Ejercicio:T = 3,164 KgV = 2 m/segSolucin: W = (3164 kg * 2 m/seg)/75 = 84.37 VC/1.0138 = 83 HPSegn el MANUAL DE CINTAS TRANSPORTADORAS de PIRELLI, TABLA 14 adjunta, esta potencia de accionamiento en CV se puede hallar relacionando la capacidad de transporte (ton/hora) con la proyeccin vertical entre poleas terminales (m). De ser necesario, se interpolar.

Ejercicio:Capacidad de transporte, 1,300 ton/horaProyeccin vertical entre poleas terminales, 18mUtilizando la tabla 14:CV = 86,6/1.0138 = 85 HP.

La potencia total W para la marcha de un transportador esta dada por la suma de:W1, potencia necesaria para la marcha en vaco, horizontal.W2, Potencia necesaria para el transporte horizontal del material.W3, potencia necesaria para su elevacin. W = W1 + W2 + W3; CV A su vez: W1 = K * L * f * V/75; CV W2 = ((1000 * Q) * L * V * f)/(3600 * V * 75) = (Q * L * f)/270 ; CV W3 = Q * H/270 ; CV

donde: V = Velocidad de transporte; m/seg. f = Coeficiente general de la instalacin que corresponde a la resistencia al rodamiento: 0.017 para cinta con armadura de acero 0.025 para cinta de tejido de algodn 0.030 para trabajo en interior mina L = Longitud de la cinta (m) + 40 m. teniendo en cuenta el rozamiento de los rodillos K = Coeficiente aproximado: Peso cinta, rodillos y tambores. Kg/longitud cinta; m Q = Capacidad de transporte; ton/hora

j.4.- Capacidad de transporte de la cinta (Q)Q = a * h * fc * fi * d * V * K; TM/horadonde:a = Ancho de la faja, que generalmente es menor en 5 cm a cada lado de la cinta; mh = Altura media del mineral; mfc= Factor de compensacin por esponjamiento, granulacin, ngulo de reposo del mineral: 0.7 0.8 0.9fi = Factor de inclinacin de rodillos superiores:1.00 para rodillos horizontales1.02 para rodillos < 10 grados de inclinacin1.03 para rodillos < 20 grados de inclinacin1.04 para rodillos < 30 grados de inclinacin1.045 para rodillos < 40 grados de inclinacind = Densidad del materialV = Velocidad; m/horaK = Constante en funcin a la gradiente de la cinta:0.3 horizontal0.27 de 5 a 100.25 > 10

Ejercicio:a = 0.80 m (ancho real transporte cinta = 0.70m) h = 0.45 mfc = 0.8 fi = 1.03 d = 2.8 V = 7,200 m/hora K = 0.25Solucin:Q = 0.70 * 0.45 * 0.8 * 1.03 * 2.8 * 7,200 * 0.25 = 1,308.20 TM/hora

V.- MINERODUCTO, TRANSPORTE HIDRAULICO DE MINERALES (PULPAS, HIDROMEZCLASA.- CARACTERSTICAS GENERALESEl transporte continuo de materiales slidos de diferentes pesos especficos (carbn 1.40, fierro 4.90, cobre 4.30, calizas 2.70, etc.) de tamaos menores de 0.1 a 6 mm por medio de lquidos en forma de pulpa a travs de una tubera (mineroducto) y con la ayuda de bombas o de la gravedad, es una tecnologa probada que cuenta con ms de 100 aos de experiencia, en el mundo.El transporte por tubera es el sistema ms econmico para poder mover grandes cantidades de mineral y a grandes distancias.A raiz de la crisis energtica a comienzos de los aos 70, este sistema de transporte empez a tener gran inters, sobre todo en Norteamrica.

Las condiciones para implantar este tipo de transporte hidrulico son:Un mnimo tonelaje-kilmetro, especialmente cuando se trata del movimiento de millones de toneladas anuales de concentrado.Disponibilidad de agua industrial y utilizacin final, considerando que contendr partculas ultrafinas, sustancias disueltas, etc.Larga vida del proyecto, lo que requerir contratos de venta a largo plazo.Inexistencia de otros sistemas de transporte competitivos (ferrocarril, fajas transportadoras, cable carril, camiones, barcos, etc.), teniendo en cuenta el cuidado del medio ambiente.Los derechos de va por donde se instalan la tubera, ya que significa negociaciones de terrenos particulares y del estado para obtener los permisos necesarios para instalarlos en toda la longitud prevista, considerando la construccin de estaciones con diferentes fines en diferentes puntos del mineroducto.Inalterabilidad de la sustancia slida a transportar, al estar en suspensin hidrulica.Preparacin mecnica necesaria del material para su transporte. Aplicacin de nuevos materiales en las bombas y tuberas a fin de disminuir el desgaste interior y permitir grandes presiones (1000 a ms lb/pulg2).Proceso completo de deshidratacin de los slidos, sea por decantacin, centrifugacin, filtracin o secado trmico.

Ser capaz de garantizar la continuidad de las operaciones en condiciones climticas que pueden ser muy adversas durante el invierno, atravesando zonas de nevadas, avalanchas de material que pueden restringir el transporte. etc.Debido al alto riesgo de actividad ssmica y presiones del sistema, la tubera debe estar equipada con equipos de monitoreo de presin, vlvulas automticas de alta presin de mando remoto, sistema de alivio de sobrepresiones y pozas de emergencia para probables derrames de concentrado, as como contar con planes de respuesta para emergencias.

Estos mineroductos tienen sus antecesores en muchas partes del mundo (oleoductos, aciductos, etc.).

a.1.- Ventajas del uso de mineroductosUn impacto ambiental mucho menor, a estar enterrados en su mayor longitud.Alta disponibilidad y automatizacin.Poca sensibilidad ante los agentes atmosfricos (heladas, vientos, calor, etc.).Menor distancia de transporte al admitir fuertes pendientes.Gran reduccin de costos en funcin al tonelaje a transportar y tiempo de vida.Para condiciones de alta presin, mayores de 10 kg/cm2 suelen utilizarse tuberas de acero con revestimiento (plsticos o polmeros tales como PVC, polietileno, polipropileno, cemento, gomas o caucho, etc.).

a.2.- Mineroductos existentes

Mineroductos previstos en U. S. A. (Carbn)

MATERIALLUGARLONGITUD(km)DIMETRO(mm)CAPACIDADMt/aoAOCONCENTRACIN SOLIDOS%TAMAO PARTICULASmmCarbnConsolidacin1752501.31957501.2CobreIrn1101000.2197360-650.1MagnetitaTasmania852253.3196755-600.1GilsonitaAmerican Gilson1151500.41957486EstrilesJapn703000.61968180.03CalizaCalaveras271751.51971700.6CarbnBlack Mesa4394575.8197045-501.2

LUGARLONGITUD (km)CAPACIDAD (Mt/ao)ICES175025Texas Eastern200022ETSI220025Continental240015-45Pacific Bula105010San Marco145015

Mineroductos en Europa en fase de estudio

LUGARMATERIALLONGITUD(km)CAPACIDAD (mt/ao)Rybrink-Ostrawa LinzCarbn4005Rtterdam-RuhrHierro21036Ruhr-SalzgitterCarbn2203-4Maasvlakte-DordrechtCarbn602

B.- CONSIDERACIONES DE SELECCINPrevio al establecimiento de cualquier criterio de seleccin, es necesario efectuar ensayos de laboratorio y de planta piloto a fin de posibilitar su utilizacin.El criterio de seleccin ms importante es el anlisis econmico comparativo de este sistema frente a otras alternativas (ferrocarril, fajas transportadoras, etc.).Tambin influye la flexibilidad geogrfica, la seguridad y proteccin del medio ambiente, las limitaciones tcnicas (velocidades, suministro de agua, separacin final slido-lquido, uso final del agua, etc.). C.- DISEO DE MINERODUCTOSEl anlisis de un proyecto deber comenzar por la determ