TRANSPORTE MINERO

“UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU”

CURSO:

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

ALUMNOS:

CASACHAGUA CAMARENA Victor Bryan

SEMESTRE:

TERCERO (VI)

HUANCAYO – 2011

“FACULTAD DE

INGENIERIA DE MINAS”

TRANSPORTE MINERO CON LOCOMOTORAS Y CARROS

INTRODUCCIÓN

Hoy en día cuando hablamos de transporte en minería podemos hablar de un

sinfín de maquinarias y equipos que realizan este tipo de trabajos con el fin de

disminuir costos y acelerar el trabajo.

En el presente trabajo usted podrá observar estos equipos y también el

modo de uso, al término de su lectura se usted sabrá en qué consiste el

acarreo con locomotoras y carros mineros y también cual es la función de

cada uno de estos.

Aquí algunos modelos de carros de transporte de última tecnología:

CICLO DE LA MINERIA

OPARACIONES

Transporte

Extracción

Voladura

Desarrollo

Mantención

Servicios

Ventilación

LIMPIEZA Y TRANSPORTE CON LOCOMOTORAS Y CARROS MINEROS

Para la limpieza y transporte mecanizado se requiere el siguiente equipo y

herramientas:

Locomotora a batería se 1-1/2 t. (Fig. 1)

Carros mineros V-30 o U-35 (Fig. 2)

Una pala Eimco 12B o similar (Fig. 3)

Un encarrilador (Fig. 4)

Espadilla

Llave crescent de 12”

Dos piezas rieles de 4’ o dos piezas canales de 7.5’

Barretas

Durmientes de fierro o madera

PREPARACIÓN DEL LUGAR DE TRABAJO:

Conectar la manguera de ½” al sistema de distribución de agua.

Abrir la válvula y proceder al lavado del techo y paredes del frente de

trabajo.

Revisar si hay tiros quedados o fallados. En caso de existir, proceder a

su eliminación.

Para ello lavar completamente los taladros quedados o fallados,

recargarlos y volar nuevamente.

Una vez eliminado el peligro de los tiros fallados o quedados, lavar

nuevamente el frente y proceder a humedecer la carga para evitar

generar polvo en el proceso de limpieza del material disparado.

Proceder al tajeo de todo la zona de trabajo

CARROS MINEROS:

Tipos de carros más comunes: 1. De vaciado frontal o tipo cuchara.

Es de construcción liviana, para operación manual, de volteo frontal con un radio de giro de 360°, al contar con una tornamesa para el efecto. Su capacidad es de 0,50 m3, para trocha de 20 pulgadas (500 mm). TIPO ALTURA TOLVA ANCHO TOLVA LARGO TOLVA PESO TOTAL C-17 0,66 m 0,76 m 1,22 m 300 kg Existen de gran capacidad (10 ton) que requieren dispositivos especiales para su volteo (tecles, winches), los mismos que requieren gran sección para su operación.

c.2) De vaciado lateral tipo V.

Está diseñado para trabajos pesados y de acarreo rápido, con refuerzos para ello. Sus ruedas de 14 pulgadas de diámetro (35 cm) aseguran estabilidad en operaciones rápidas. Cuentan con seguro de volteo que es accionado con el pie y que permite que la tolva sea volteada solamente hacia el lado opuesto del operador. Pueden ser volteados a ambos lados. TIPO ALTURA TOLVA ANCHO TOLVA LARGO TOLVA PESO TOTALV-25 0,79 m 0,95 m 1,46 m 720 kgV-40 0,81 m 0,97 m 1,91 m 874 kgV-60 0,97 m 1,14 m 2,13 m 1 090 kg

c.3) De vaciado lateral tipo U

Es el más difundido por su facilidad para ser accionado manualmente o con locomotora. Cuentan con seguro de volteo que es accionado con el pie y que permite que la tolva sea volteada solamente hacia el lado opuesto del operador. Pueden ser volteados a ambos lados.

TIPO ALTURA TOLVA ANCHO TOLVA LARGO TOLVA PESO TOTALU-24 0,81 m 0,71 m 1,22 m 428 kgU-27 0,81 m 0,71 m 1,52 m 475 kgU-35 0,89 m 0,81 m 1,52 m 500 kg

c.4) Tipo Gable (caja fija y puertas laterales)Que tienen la base del cajón en forma de “V” invertida a 45°. Cuenta con puertas laterales para descargar sin necesidad de voltear el carro; basta solamente abrirlas manualmente y el mineral cae por sí mismo. Sobre pedido, se fabrica con apertura automática de las puertas laterales.

TIPO ALTURA TOLVA ANCHO TOLVA LARGO TOLVA PESO TOTAL

G-18 0,84 m 0,76 m 0,98 m 450 kgG-40 1,10 m 1,07 m 1,74 m 840 kgG-60 1,25 m 1,07 m 1,74 m 1 050 kg

c.5) Tipo Granby (caja móvil y puerta lateral)

Cuyo volteo a un solo lado es por brazos girables, gracias a una quinta rueda

lateral que se desplaza sobre una rampa paralela a la vía, en la zona de

descarguío.

Sus capacidades varían de 60 a 120 pies cúbicos.

Existen para trochas de 24 a 36 pulgadas.

Existen carros tipo gramby que son volteados lateralmente con tecles y/o

winchas.

Fig. 1 Locomotoras a batería (Cap. 1.1/2 ton)

MANCHA LITTLE TRAMMER GOODMAN LENNINGS

Fig. 2 Tipos de carros mineros

Z – 20 U – 35 V - 30

PREPARACIÓN DEL EQUIPO DE LIMPIEZA

Para tener el equipo en condiciones de iniciar el trabajo de limpieza, se deben

seguir los

Siguientes pasos:

Verificar si la pala neumática está limpia, con su plataforma y la barra

de protección. Caso contrario dar parte de inmediato al supervisor y no

operar la pala.

Verificar los niveles de aceite de los motores de la pala.

Limpiar el filtro.

Revisar el estado de los cables y regular los en caso necesario.

Verificar que los seguros de los mandos estén en buen estado.

-Conectar la manguera de 1” al sistema de distribución de aire

comprimido.

Abrir la válvula, hacer soplar y estar seguro que no hay partículas

sólidas que puedan entrar a la pala.

Cerrar la válvula y acoplar la manguera a la pala.

Fig. 3 Pala EIMCO 12 B

Fig. 4 Encarrilador Size E – 6 (Marca Aldon)

ANTES DE INICIAR A OPERAR LA PALA

VERIFIQUE S I ESTÁ LIMPIA Y EN

CONDICIONES DE

PARA OPERAR LA PALA, ESTA DEBE CONTAR CON SU PLATAFORMA Y

BARRA DE

OPERAR LA PALA NEUMÁTICA:

Para operar una pala neumática se deben seguir los siguientes pasos:

- Una vez que la pala neumática se encuentra frente a la carga a

limpiarse, el operador acopla uno de los carros a la pala y éste deberá

permanecer acoplado durante todo el proceso de carguío.

- Subir a la plataforma.

- Para mover la pala adelante, con la mano izquierda mueva la palanca

de avance y retroceso a la izquierda.

- Para mover la pala atrás, con la mano izquierda nueva la palanca de

avance y retroceso a la derecha.

- Para parar la pala, simplemente suelte la palanca de avance y

retroceso y ésta automáticamente retornara a su posición central y la

pala parará.

- Para cargar el balde, bajar el balde moviendo la palanca de control

del balde a la derecha, con la mano derecha, con un movimiento corto

y rápido y el balde de la pala baja al piso.

- Con el balde en el piso avance con la pala hasta tener el balde dentro

de la carga disparada. Para ayudar que la carga disparada ingrese al

balde mueva la palanca de control de éste con la mano derecha hacia

adelante (derecha) con movimientos cortos.

- Lleno el balde, con la mano derecha mueva la palanca de control del

balde rápidamente a la izquierda y el balde sube por encima de la

pala y descarga el material del balde al carro metalero.

- Para regresar a la posición de carguío, con la mano derecha, mueva

la palanca de control del balde a la derecha y el balde bajará a la

posición de carguío.

- Para cargar el material que está a los lados de la galería se levanta la

cuchara a un medio metro del piso y con las manos en los controles

se jala o empuja y la pala gira a la izquierda o derecha.

- Una vez situado el balde de la pala en uno de los lados de la galería,

entre la pared y el riel, se baja la pala al piso y se procede a limpiar la

carga.

CAMBIO DE CARRO:

- Una vez lleno el carro 1, el operador pisa la palanca de desacople

con su pie derecho y el ayudante acopla el carro a la locomotora.

- El operador sube a la locomotora y traslada el carro 1 hasta pasar el

desvío hacia un desquinche de unos 3 m de largo, donde se

encuentra un carro metalero 2 vacío.

- El ayudante empuja el carro vacío 2 hasta acoplar al convoy, delante

del carro cargado 1.

- El operador mueve la locomotora con los dos carros hacia delante,

entra al desquinche y deja el carro vacío 3 y se va al tope para

proceder al carguío del carro 2 (Fig. 5).

- De esta manera se continúa hasta llenar todos los carros del convoy

y luego el operador y su ayudante trasladan el convoy hasta un paso

de mineral (ore pass), si el material que se traslada es mineral, o

hasta un paso de caja (waste pass), el material es caja o hasta la

parrilla del ingenio.

- Estos desvíos, para el cambio de carros, no deben estar situados a

más de 50 m del frente de trabajo. Posteriormente estos desquinches

pueden ser utilizados para refugios o para acopio de materiales.

Fig. 5 Esquema de limpia en tope

CONCLUÍDO EL TRABAJO DE LIMPIEZA, LA PALA DEBE SER

TRASLADADA A UN LUGAR SEGURO O A OTRO PARAJE, DONDE SE LO

REQUIERE Y DEJARLA EN CONDICIONES OPERABLES Y LIMPIA.

TRASLADO DE LA PALA:

- Para trasladar la pala de un lado a otro, se levanta la cuchara hasta

la altura de la barra de protección, .donde existen perforaciones por

las cuales se hace pasar un barreno, especialmente construido para

este fin, donde se apoya el balde.

- Sacar la plataforma y la barra de protección y colocarlas sobre la

misma.

- Colocar la palanca del embrague en la parte superior y la pala está

en condiciones de ser traslada a otro paraje sin ningún problema.

- La pala se la puede mover manualmente, pero es mejor trasladar con

ayuda de una locomotora y a una velocidad máxima de 5 km/h.

LOCOMOTORAS:

Las Locomotoras eléctricas de mina son equipos fundamentales en el proceso

de extracción de minerales, realizando múltiplos funciones, tales como:

Transportes personal, de maquinarias y equipos, de materiales y

principalmente el transporte de mineral.

Dada la importancia de sus acciones dentro de la mina es necesario que los

“mecánicos- electricistas” y “motoristas” coordinen estrechamente, es decir,

que reparadores y operadores debemos estar convencidos que se puede

lograr eficiencia, productividad y seguridad, con estos equipos, a base de un

mantenimiento oportuno y de una operación adecuada.

El desplazamiento de las locomotoras, es por medio de dos motores de

Corriente Continua (CC), que hacen girar las ruedas metálicas, para que

formen la tracción en las líneas de riel.

También existen Locomotoras a Batería, que funcionan con una fuente de

corriente electro-química, que acumula, mantiene y suministra energía.

Las locomotoras eléctricas son maquinas que arrastran carros de un tren

(carros mineros) y son impulsados por medio de motores que funcionan con

C. C., constituidos por equipos y accesorios eléctricos y mecánicos

DISPOSITIVOS ELÉCTRICOS DE UNA LOCOMOTORA:

› Dos Motores de corrientes continua;

› Un Controlador de marcha hacia delante y hacia atrás;

› Dos Faros y un Interruptor;

› Una Bocina (Corneta);

› Un Contacto Móvil;

› Resistencia

MANEJO CORRECTO DE UNA LOCOMOTORA:

1. Dirigir la manivela de control avanzando adelante o atrás en forma

progresiva escalón por escalón o punto por punto. Un escalonamiento

brusco causa pérdida potencia.

2. Cuando las ruedas resbalan, hacer regresar la manivela a los primeros

escalones. Si continúa resbalando, echar arena a la línea de riel, si

persiste es porque está sobrecargada, por lo que debe reducirse el

número de carros.

3. Operar la locomotora en la posición 5, excepto durante el proceso de

aceleración.

4. Siempre cortar la energía eléctrica antes de aplicar los frenos, es decir,

debemos regresar paulatinamente la manivela de control a OFF.

5. No cambiar el sentido de marc 6. No sobrecargar las locomotoras

tratando de jalar muchos carros cargados.

6. 7. Jamás cambie la dirección del palo de trolley mientras la locomotora

se encuentra en movimiento.

7. ha mientras se encuentra en movimiento

PRECAUCIONES DESPUÉS DE LA OPERACIÓN:

1. Volver a la posición OFF (PARE) la manivela los interruptores.

2. Retirar la roldana de la línea de trolley

3. Fijar los frenos

4. Reportar cualquier indicación de falla o avería.

MANIOBRAS INCORRECTAS:

Las malas operaciones, destacadas en la siguiente relación, causan fallas

eléctricas:

1. Arranques bruscos;

2. Inversión intempestiva de marcha;

3. Paradas con marcha invertida;

4. Sobrecargas;

5. Cambios violentos de marcha;

6. Cambios lentos de marcha;

7. Tiempos largos en “punto neutro”;

8. Conducir por galería inundadas; y

9. Eliminar sistemas de protección “amarrar” o “puentear”

* ALGUNOS MODELOS DE LOCOMOTORA DE MINA SUBTERRÁNEA

-LOCOMOTORAS de la BATERÍA (tipo no-ininflamable)

1.75 toneladas - 20 toneladas

-LOCOMOTORAS de la BATERÍA (tipo ininflamable, caucho cansados)

4 toneladas - 18 toneladas

-LOCOMOTORAS de la CARRETILLA (tipo no-ininflamable)


-LOCOMOTORAS DIESEL (tipo no-ininflamable)


-LOCOMOTORAS de la BATERÍA (tipo ininflamable, ruedas de acero)

4.5 toneladas - 21 toneladas

*ALGUNOS MODELOS DE CARROS DE MINA SUBTERRÁNEA

-Carro de descarga del extremo de la impulsión de cuatro ruedas DT-704

14.000 libras. (6.363 kilogramos) capacidad de carga clasificada

4.7 yardas 3.6 m ³) de capacidad de la caja de ³ (61 " (m) 1.55 anchura del OA

-Carro de descarga del extremo de la impulsión de cuatro ruedas CDT-1604

32.000 (14.545 kilogramos.) Capacidad de carga clasificada Envases

clasificados a la densidad material Envases clasificados a la densidad

material 8 ' (2.43 m) anchuras del OA


32.000 libras. (14.545 kilogramos.) Capacidad de carga clasificada 10.8

yardas 8.2) de capacidad de la caja de ³ ( 84 " (2.13) anchuras del OA



yardas 8.2-10.1 m ³) de capacidad de la caja de ³ ( 94 " (2.13-2.39 m)

anchuras del OA



yardas 14.2 m ³) de capacidad de la caja de ³ ( 110 " (2.78 m) anchuras del

OA




OA

-Carro de descarga de cuatro ruedas del extremo Drive0 DT-3004



OA

CALCULO DE TRANSPORTE SOBRE RIELES

1. Esfuerzo tractor necesario

En = (PL * (Rr + Rg)) + (PC * (Rr + Rg))

Donde:En = Fuerza máxima utilizada por la locomotora para efectuar un trabajo, es decir poner en movimiento su propio peso y el peso del convoy; lbsPL = Peso de la locomotora; TCRr = Coeficiente de resistencia debido a la fricción o rodamiento de las ruedas con el eje debido al tipo de rodajes con que cuenta, sea de la locomotora o de los carros.Rodajes cónicos = 10 lbs/TCRodajes cilíndricos = 15 a 20 lbs/TCRodajes de bolas = 30 lbs/TC+ = Significa que se suma cuando el tren se desplaza con gradiente positiva y se resta en caso contrario.Rg = Coeficiente de resistencia debido a la gradiente de la vía. En la práctica, se considera 20 lbs/TC por cada 1% de gradiente, es decir:Rg = 8 lb/TC para gradiente de 0,4%Rg = 10 lb/TC para gradiente de 0,5%PC = Peso del convoy; TC

2. Peso del convoy

PC = N * (Pc + Pm)

Donde:N = Número de carrosPc = Peso de cada carro vacío; TCPm = Peso del mineral en cada carro; TC 3. Peso de la locomotora

PL = (PC * (Rr + Rg))convoy/(500 - (Rr + Rg))locomotora

4. Número de viajes por guardia

NV/gdia = (Horas efectivas de trabajo)/(hora/ciclo) 5. Tonelaje por viaje

Ton/viaje = (Ton/gdia)/(NV/gdia)

6. Número de carros

Ncarros = (Ton/viaje)/(capacidad carro) 7. Potencia del motor

HP = (En * V)/(375 * e)Donde:En = Esfuerzo necesario (vacío o con carga); lbsV = Velocidad; milla/horae = Eficiencia del motor; oscila entre 0,7 a 0,9 8. Consumo de corriente eléctrica convoy con mineral

Watt-hora = (Distancia * En)/ 1 760 Donde:Distancia = Longitud recorrida; piesEn = Esfuerzo necesario de tren con carga; lbs1 760 = Constante para tranformar a watt-hora

9. Consumo de corriente eléctrica convoy vacío

Watt-hora = (Distancia * En)/ 1 760

Donde:

En = Esfuerzo necesario de tren vacío; lbs

10. Resistencia eléctrica de eclisado

Ohmios = Número de rieles * Resistencia de eclisa; ohm

Donde:

Resistencia de cada eclisa = Resistencia eléctrica de cada eclisa en función al

tipo de fijación de la misma:

Eclisado por soldadura aluminotérmica despreciable

Eclisado por soldadura convencional30 a 40 ohm

Eclisado convencional 200 a 300 ohm

11. Peralte *

Peralte = (5 * V2)/R

Donde:

Peralte = Pendiente lateral de la vía o diferencia de cota entre las rieles en

curvas; mm

V = Velocidad del tren; km/hora

R = Radio de curvatura; m

CONCLUSIONES

› La utilización de los carros mineros cada día fue mejorándose con el

aporte de nuevas tecnologías.

› Hoy en día se ha logrado un gran desarrollo en el aspecto de

automatización con respecto a los carros mineros.

› Es necesario personal calificado para algunos tipos de transporte de

mineral.

RECOMENDACIONES

› Realizar estudios para poder mejorar la tecnología con respecto al

transporte en minería, PARA poder reducir los costos y maximizar

ganancias.

› Automatizar la mayoría de minas para poder obtener mejores

resultados de operación.

› Capacitar al personal para poder realizar los trabajos de transporte con

tecnología avanzada.

BIBLIOGRAFÍA.

› Maquinaria y equipo minero. (Anibal Mallqui)

› Manual de minería

› Minería general

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