INGENIERIA DE MINAS
ABANCAY – APURIMAC -PERU
TRABAJO MONOGRAFICO
SISTEMAS DE IZAJE EN MINERÍA
SERVICIOS SERV ICIOS AUXILIARES MINEROS
ABANCAY APURIMAC – AÑO 2013
ÍNDICE
Tema
INTRODUCCIÓN I. Generalidades 1.1. Concepto 1.2. Factores para su construcción 1.3. Consideraciones de diseo 1.4. !inc"es de I#a$e 1.4.1 De%inicion de un !inc"e de I#a$e 1.4.2 Co&ponentes de un !inc"e de I#a$e 1.4.3 Tipos de !inc"e de I#a$e II. (iste&as ) Nor&as de (e*uridad de los !inc"es de I#a$e +,ri&era ,arteII. (iste&as ) Nor&as de (e*uridad de los !inc"es de I#a$e +(e*unda ,arteIII. Co&ponentes del (iste&a de I#a$e 3.1. Ta&ora 3.2. otor 3.3. (iste&as ,reentios de Control 5ill) Control6 %renos6 etc. 3.4. ,alancas de Control 3.'. Cales de I#a$e. Tipos de Cales Re*ular ) Tipo 5an*. I8. Co&ponentes del (iste&a de I#a$e +2da ,arte4.1. 9structura de los Cales 4.1.1. N:cleo o ;l&a 4.1.2. Torones 4.2.
ips 4.3. ,olea 4.4. Castillo o 9structura de Despla#a&iento
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P!"# 3 4 4 4 4 4 4 ' ' / 0 0 0 17 17 17 11 11 11 11 12 12 14 14
INTRODUCCI$N
9n un )aci&iento &inero donde el acceso a la &ina no es posile por socaones de cortada o t:neles? cuando se @uiere pro%undi#ar una &ina en plena operación o se @uiere eAtraer &ineral o des&onte? cuando se @uiere introducir &ateriales6 &a@uinarias ) el &is&o personal? ) no se tiene socaones principales6 se recurre a la utili#ación de in%raestructura ) &a@uinaria de i#a$e. 5a ariedad de &a@uinarias de i#a$e6 potencia del &otor ) necesidad de las operaciones6 "acen la selección ) elección del ta&ao de los siste&as de i#a$e. 9sta elección6 %acilita @ue una *ran6 &ediana ) pe@uea
&inerBa ) &inerBa
artesanal decidan por las soluciones de los prole&as de transporte ertical. 5o i&portante es @ue6 se eita el sorees%uer#o "u&ano6 al utili#ar estas &a@uinarias? @ue per&iten &e$orar la productiidad ) la elocidad de eAtracción ertical o inclinada. 9n necesario co&entar ta&in @ue6 ade&s de las eAcaaciones suterrneas para la eAplotación de )aci&ientos o para la apertura de c&aras de *randes di&ensiones6 eAisten laores co&o son los pi@ues o po#os ) las c"i&eneas erticales o inclinadas @ue se caracteri#an por el tra#ado lineal ) las di%icultades de per%oración? las cuales6 "an sido superadas en estos :lti&os tie&pos6 &e$orando los aances ) el control preentio de ries*os6 superación de los peli*ros propios de la construcción de este tipo de in%raestructuras6 @ue son sinóni&os de alta se*uridad en Einc"es ) pi@ues o po#os suterrneos.
I. GENERALIDADES 3
1#1# C%&'e()% *e I+a,e Cuando una &ina opera con po#os o pi@ues6 es decir cuando el enca&pe de la &ina no es %aorale para "acer nieles principales de eAtracción se estalece el i#a$e o &oi&iento de &ineral por el pi@ue. 5os pi@ues son laores erticales @ue siren de co&unicación entre la &ina suterrnea ) la super%icie eAterior con la %inalidad suir o a$ar al personal6 &aterial6 e@uipos ) el &ineral6 ) esto se reali#a &ediante el siste&a de i#a$e. 1#2# Fa')%e (aa . '%&).''/& a- Necesidades de eAtracción del &ineral - Reducción de los costos de producción c- ,ro%undi#ación de los nieles de eAtracción 1#3# C%&/*ea'/%&e *e */e% a- ;nlisis de costo - 9l rea dee ser %aorale ) su%iciente&ente *rande para las instalaciones desde la super%icie. c- 5a naturale#a del suelo dee ser adecuada para las ci&entaciones6 reali#ando para ello estudios de *eotecnia conduncentes a la clasi%icación del &aci#o en el rea destinada para el diseo del pi@ue. 1## INC4ES DE IZAJE 1##1 De5/&/'/& *e /&'6e *e I+a,e7 9l !inc"e de i#a$e6 es una &a@uinaria utili#ada para leantar6 a$ar6 e&pu$ar o tirar la car*a? el !inc"e de i#a$e6 es utili#ado ta&in para a$ar e i#ar personal del interior de la &ina? sie&pre @ue cu&pla con eAi*encias &Bni&as de se*uridad.
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9n otras palaras el siste&a de i#a$e a tras de los ,i@ues de una &ina6 tiene se&e$an#a a los ascensores de los edi%icios? en las &inas i&portantes del ,er:6 se utili#a el !inc"e co&o &a@uinaria principal de transporte ertical +para el arrastre de &ineral6 se utili#an los Einc"es de rastrilla$e-. 9@uipos si&ilares de i#a$e
son los eleadores elctricos de aire o
"idrulicos6 *r:as &óiles6 puentes*r:a ) teclees. 1##2 C%m(%&e&)e *e .& /&'6e *e I+a,e7 Dependiendo de las di&ensiones ) necesidades6 un !inc"e de i#ane tiene los si*uientes co&ponentes
Ta&ora +una o dos-?
otor?
(iste&a de se*uridad 5ill) control6 %renos6 etc.?
,alancas de control?
Cales?
ips?
,oleas?
9structura de despla#a&iento o castillo.
1##3# T/(% *e /&'6e *e I+a,e7 a. !inc"es de ta&oras? . !inc"es de %ricción? 5os ,e@ueos ,roductores ineros ) ineros ;rtesanales6 utili#an Einc"es de i#a$e de ta&oras6 por ser &a@uinarias @ue se adaptan a su in%raestructura ) re@ueri&ientos de i#a$e.
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9$e&plos resaltantes de Einc"es de i#a$e de %ricción tene&os en las &inas de Casapalca +auli)acu H Glencord- ) Cerro de ,asco +,ara*s"a H 8olcn CBa. ineraII. SISTEMAS Y NORMAS DE SEGURIDAD DE LOS WINCHES DE IZAJE:
P/mea Pa)e7
5a construcción6 operación ) &anteni&iento de todos los e@uipos ) accesorios deen estar de acuerdo a las nor&as tcnicas estalecidas por los %aricantes.
Cada e@uipo de i#a$e ) accesorios dee tener clara&ente indicado la capacidad &Ai&a ) una tala de n*ulos de i#a$e? la &is&a @ue dee ser pe*ada en un lu*ar adecuado ) %cil&ente isile para el operador.
5a inspección de e@uipos6 co&ponentes ) accesorios6 es esencial para ase*urar @ue el siste&a de i#a$e se encuentre en uenas condiciones de operación ) %unciona&iento.
5os titulares sern responsales del &anteni&iento6 asB co&o de las inspecciones periódicas a la @ue deen estar su$etos los siste&as de i#a$e.
5as inspecciones al siste&a de i#a$e6 deen ser reali#adas por personal co&petente6 a %in de &antenerlos en condiciones se*uras de traa$o? ) &ostrar en lu*ar isile6 la constancia de dic"as inspecciones.
9l superisor responsale del rea de traa$o6 es @uien autori#a el uso del e@uipo de i#a$e sólo al personal cali%icado ) certi%icado por terceros.
5a capacitación6 entrena&iento ) certi%icación al personal6 :nica&ente lo dee "acer una e&presa de sericios de entrena&iento ) capacitación6
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cali%icada ) certi%icada6 en ar&onBa con la &odi%icación del Re*la&ento de (e*uridad e i*iene inera. II. SISTEMAS Y NORMAS DE SEGURIDAD DE LOS WINCHES DE IZAJE:
Se".&*a Pa)e7
,ara ase*urar el uso correcto del siste&a de i#a$e6 se re@uiere la capacitación del personal.
Cual@uier traa$o con &oi&ientos de car*a en altura6 dee seali#arse en los nieles in%eriores con aisos o arreras adirtiendo la proailidad de caBdas de o$etos.
Durante las operaciones de i#a$e con Einc"es6 sólo dee usarse seales estndares? )a sea de sonido6 de ilu&inación o &icró%onointerco&unicador.
;l co&en#ar el leante6 la persona responsale de las seales o Ti&rero6 dee estar adecuada&ente identi%icada ) coordinar con el !inc"ero cual@uier tipo de &oi&iento.
5a :nica eAcepción a la re*la6 es una 8ea9 *e eme"e&'/a: para detener la &arc"a? esta seal6 puede ser e$ecutada por otra persona @ue no sea el sealero o Ti&rero.
9l e@uipo de i#a$e dee ser usado para el propósito diseado.
No dee eAceder la capacidad de car*a.
Dee rindarse acceso se*uro6 lire6 ordenado ) li&pio a las estaciones de i#a$e.
5os e@uipos de i#a$e &otori#ados deen estar proistos de interruptores lB&ites de se*uridad6 tanto para la acción de traslado co&o de leante &Ai&o? asB co&o li&itadores de elocidad6 ruptura de cale +leonas-6 etc.
9n todo e@uipo de i#a$e accionado elctrica&ente6 se dee ase*urar @ue los conductores no sean atrapados por e%ectos de la acción de i#a$e. 9l siste&a dee poseer todas las protecciones del caso6 inclu)endo la coneAión a tierra.
9l n:&ero de "ilos rotos en el tra&o de +2- dos &etros del cale6 no dee eAceder del die# por ciento +17J- de la cantidad total de "ilos? de darse el
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caso6 dic"o cale6 deer ser retirado ) ree&pla#ado in&ediata&ente por otro nueo.
9l cale deer ser re&pla#ado ta&in6 cuando "a su%rido doleces o presenta COC;D;(.
9n el caso de ta&ores de enrollado de cales6 se dee ase*urar @ue6 per&ane#can en el ta&or por lo &enos tres ueltas del re%erido cale.
9l pi@ue +in%raestructura principal del !inc"e-6 dee estar uicado se*:n diseo ) ,lanos? ) dee tener acceso con los nieles principales para el transporte de personal6 "erra&ientas6 &ateriales6 eAplosios6 &ineral ) des&onte.
9l !inc"e $alar uno o dos $aulas de transporte de personal6 pero cuando se trate de acarreo del &ineral6 nunca se dee transportar personal. 5as "oras de i#a$e de &ineral o des&onte6 deen ser independientes de las "oras de i#a$e de personal.
No est per&itido llear &aterial ) personal $untos en una &is&a $aula.
Ta&poco est per&itido llear personal en los aldes de &ineral ni en los (>ips
5a operación del !inc"e re@uiere de alta responsailidad ) &uc"a personalidad en la coordinación ) el cu&pli&iento de las ordenes. 5a co&unicación entre el Ti&rero ) el !inc"ero dee ser clara ) precisa6 en cu&pli&iento del 9(T;ND;R6 ,ROC9DII9NTO ,RKCTIC;( del (iste&a de I#a$e
Diaria&ente o cuando el siste&a a de$ado de %uncionar por una "ora o &s6 se dee "acer un c"e@ueo *eneral deno&inado 8P.e;a e& ) eri%icar el %unciona&iento del talero de control6 las luces @ue indi@uen al*:n desper%ecto en el siste&a de i#a$e? ) %unda&ental&ente ase*urarse de @ue el ,i@ue ) las GuBas6 estn lires de ostrucciones6 presencia de cuerpos eAtraos ) otros &otios @ue indu#can a un posile accidente.
(e&anal&ente dee reali#arse la li&pie#a6 en*rase6 c"e@ueo del estado del cale de un co&parti&iento del ,i@ue ) el respectio &anteni&iento a los co&ponentes de todo el siste&a de i#a$e.
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(e dee respetar el &anual de %unciones6 el códi*o de seales ) el códi*o de colores estalecido.
III# COMPONENTES DE? SISTEMA DE IZAJE 9n el punto 1.4.2.6 se "aló de los Co&ponentes del !inc"e? donde &enciona&os @ue6 dependiendo de las di&ensiones ) necesidades6 un !inc"e tiene los si*uientes co&ponentes
Ta&ora +una o dos-?
otor?
(iste&a de se*uridad 5ill) control6 %renos6 etc.?
,alancas de control?
Cales?
ips?
,oleas?
9structura de despla#a&iento o castillo.
3#1# Tam;%a @.&a % *%7 (on cilindros &etlicos donde se enrolla el cale. ,odrBa&os "alar del enrollado actio
@ue
es
el
cale
@ue
erdadera&ente traa$a ) el enrollado de resera para los cortes re*la&entarios @ue dispone la le) de se*uridad ) para reducir el es%uer#o e$ercido por el cale6 a la unión con el ta&or. 5a %oto*ra%Ba &uestra Ta&oras del !inc"e de Uc"ucc"acua =uenaentura.
3#2# M%)%7 9
9s el propulsor de la acción &ecnica6 es el @ue reali#a el traa$o de i#a$e . 5as caracterBsticas del &otor se eli*e de acuerdo al re@ueri&iento ) la capacidad de la car*a @ue se @uiere i#ar ) a las di&ensiones ) &odelo del pi@ue.
La fotografía muestra el Winche-Chacua-VT del Pique Chacua. Unidad de Producción Uchucchacua-Buenaventura.
3#3# S/)ema Pee&)/% *e C%&)%97 ?/99 C%&)%9 5e&% e)'#7 9s el dispositio encar*ado de re*ular la elocidad6 este act:a en caso de una s:ita aceleración o desaceleración de la elocidad6 ocasionado por una posile %alla &ecnica6 el 5ill) control6 acciona el dispositio de e&er*encia del siste&a de i#a$e. III. Co&ponentes del (iste&a de I#a$e 3## Pa9a&'a *e '%&)%97 (on los dispositios de control ) &ane$o del !inc"e. 9stos deen ser &anipulados sólo por el operador o &a@uinista autori#ado. 3## Ca;9e *e I+a,e7 Dependiendo del tipo de i#a$e en los Einc"es? )a sea por %ricción o enrolla&iento? los cales de i#a$e pueden ser %aricados de alu&inio o de ala&re de acero? los &is&os @ue6 son colocados ordenada&ente para 10
dese&pear
el
traa$o
de
i#ar
los
s>ip
o
las
$aulas.
,ara %or&ar cales6 se arrolla un *ran nu&ero de "ilos de alu&inio o acero de alta resistencia +entre 137 ) 1L7 >*M&&2-. 9stos "ilos se disponen en cordones ) torones6 se*:n sea el caso. III. Co&ponentes del (iste&a de I#a$e
3##1#
T/(% *e 'a;9e7
De acuerdo a su torcido pueden ser a. Re*ular? . Tipo 5an*. a.
Re".9a7 5os ala&res del torón6 estn torcidos en dirección opuesta a la dirección de los torones del cale.
b.
T/(% ?a&"7 5os torones en un cale tipo
5an*6
estn torcidos en la &is&a dirección +lan* derec"o o lan* i#@uierdo-. 5os cales con torcido lan* son li*era&ente &s %leAiles ) &u) resistentes a la arasión ) %ati*a6 pero tiene el inconeniente de tener tendencia a destorcerse por lo @ue :nica&ente deern utili#arse en a@uellas aplicaciones en @ue a&os eAtre&os del cale estn %i$os ) no le per&itan *irar sore si &is&o.
I<# COMPONENTES DE? SISTEMA DE IZAJE @2*a# PARTE7 #1# E).').a *e 9% 'a;9e7 5os cales se co&ponen de a. N:cleo o al&a? . Torones.
III. Co&ponentes del (iste&a de I#a$e 11
#1#1# N'9e% % a9ma7 9l al&a del cale sire co&o soporte a los torones @ue estn enrollados a su alrededor. 9l al&a se %arica de diersos &ateriales6 dependiendo del traa$o al cual se a a destinar el cale6 siendo lo &s usual el de ala&re de acero o el al&a de torón @ue est %or&ado6 co&o su no&re lo indica6 por un torón i*ual a los de&s @ue co&ponen el cale? "a) al&a de %ira @ue puede ser de %iras e*etales o %iras sintticas. 9l al&a de acero se utili#a para #onas donde el cale esta su$eto a seeros aplasta&ientos o cuando el cale traa$a en lu*ares donde eAisten te&peraturas &u) eleadas @ue ocasionen @ue el al&a de %ira se daen con el calor. Ta&in este tipo de al&a proporciona una resistencia adicional a la ruptura6 de aproAi&ada&ente un 17J6 dependiendo de la construcción del cale. #1#2# T%%&e % C%*%&e7 Un cale est %or&ado por un con$unto de torones o enrollados. Cada torón6 est %or&ado por un con$unto de "ilos. 5a &a)orBa de "ilos utili#ados en la construcción de cales son redondos ) de di&etro co&prendido corriente&ente entre 2 ) 3 &&. 9l al&a de acero se utili#a para #onas donde el cale esta su$eto a seeros aplasta&ientos o cuando el cale traa$a en lu*ares donde eAisten te&peraturas &u) eleadas @ue ocasionen @ue el al&a de %ira se dae con el calor. Ta&in este tipo de al&a proporciona una resistencia adicional a la ruptura6 de aproAi&ada&ente un 17J6 dependiendo de la construcción del cale.
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#2# Ja.9a ;a9*e % /(7 9s uno de los co&ponentes esenciales del siste&a de i#a$e? las $aulas6 aldes ) s>ips6 cu&plen la %unción de transportar en su interior al personal )Mo &ineral se*:n los re@ueri&ientos de producción6 respetando
las
condiciones estalecidas en el re*la&ento de se*uridad &inera.
#3# P%9ea7 9s una rueda acanalada @ue *ira alrededor de un e$e central por el @ue pasa el cale en cu)os eAtre&os se encuentra la $aula o s>ip +resistencia- ) en la otra el Einc"e o ta&ora +potencia-.
?a (%9ea e (.e*e& '%&)./ *e 3 5%ma7 1. ,or %undición? 2. ,or acero &oldeado? 3. ,or construcción soldada.
,olea de i#a$e &inero /2
III. Co&ponentes del (iste&a de I#a$e 5as poleas soldadas son &enos pesadas ) las &s resistentes ) son las &s e&pleadas en la construcción de pi@ues. 5a polea de i#a$e dee ser "ec"a ) &antenida para aco&odar adecuada&ente el cale. 9l di&etro de la polea est estalecido por re*las de se*uridad para pi@ues. III. comp.
## Ca)/99% % E).').a *e De(9a+am/e&)%7
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9s la c:spide de la estructura del pi@ue donde se encuentra la polea @ue diri*e el &oi&iento del cale. 9s una estructura ertical @ue se leanta por enci&a del collar del pi@ue. De la c:spide de la torre o del castillo a$a una estructura inclinada @ue sire de sostn a toda la torre ) contrarresta la tensión de los cales. III. Co&ponentes del (iste&a de I#a$e 5a torre ertical ) la estructura inclinada son las partes %unda&entales del castillo ) soportan en su ci&a la caseta de las poleas. 5a estructura del castillo puede ser de &adera o de acero ) se dee construir respetando el re*la&ento de se*uridad eAistente. a) una escalera de sericio @ue sue a lo lar*o del pi@ue.
La fotografía, muestra el Castillo del Pique Esperanza-Chungar. Volcn Cía. !inera. Cerro de Pasco.
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