TRANSPORTE SUBTERRANEO SOBRE RIELES
Es aplicable en diversas condiciones, por su gran rendimiento y seguridad. Alto rendimiento a distancias considerables
Está conformada por los siguientes elementos o maquinarias: Vía férrea Vehículos de transporte ( vagonetas o carros mineros) Locomotoras Dispositivos de señalización y otros
I.
VIA FERREA
Soporta todo el material rodante y sirven de guía para el trayecto a seguir. La vía férrea está constituido por los siguientes elementos: elementos: Plataforma Balastro o balasto Traviesas Carril Accesorios
1.- PLATAFORMA La plataforma vine definida por el perfil transversal y constituye el primer elemento resistente del camino.
2.- BALASTO
Es la capa de la roca fragmentada que tiene por finalidad repatir la carga que transmiten las traviesas sobre el piso. Para vias principales de extraccion se coloca una capa de 10 a 15 cm. Como balasto se puede emplear: cascajos, cantos rodados y grava de roca dura. De 20 a 40 mm de cantos rodados y de 3 a 20 mm de gravas.
Debe tener un coeficiente de friabilidad que permita resistir y desmenuzarse por efecto de las cargas que debe soportar.
FINALIDAD DE COLOCAR EL BALASTO:
Repartir la carga que la traviesa le transmite al terreno y permite el drenaje del agua.
Fija las traviesas en sentido longitudinal y transversal.
3.- TRAVIESAS O DURMIENTES
Soportan los rieles, los conservan a distancias y transmiten la presion a la capa del balasto.
Pueden ser de manera, metalicos o de hormigon armado.
Traviesas de madera se encuentran las de: roble, pino eucalipto, etc.
Traviesas de acero: resistencia y durabilidad en minas donde el agua no se acida. Traviesas de hormigon armado: gran duración y aseguran la estabilidad de la via. DIMENSIONES:
8” x 6” para vias principales 7” x 5” para vias secundarias 6” x 5” para vias provisionales
4.- CARRIL
Los carriles tienen la función de soportar las fuerzas verticales y transmitirlas a las traviesas, al balasto y la plataforma. Los carriles se caracterizan por la resistencia a la flexión de la sección y de la superficie.
Las partes principales son: cabeza, alma y patín.
Los rieles están dadas en lb/yarda o en kg/m.
ESFUERZOS QUE SOPORTA EL RIEL Hay 3 clases de fuerzas que actúan sobre la vía de un riel: vertical, transversal y longitudinal. ESFUERZOS LONGITUDINALES: los rieles tienden a desplazarse en el sentido del avance o de la pendiente. ESFUERZOS TRANSVERSALES: se producen en vía recta y curvas. FUERZAS VERTICALES: en el reposo ejercen sobre la vía una carga estática/eje que tiende a flexionar el riel y en movimiento se presentan varios fenómenos:
II.
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Los choques debidos al peso sobre las juntas.
-
En curvas, la desigualdad de repartición del peso entre collera.
SUPERELEVACION O PERALTE
Es el desnivel existente entre los rieles, la exterior más elevada que interior para compensar la fuerza centrífuga en las curvas. Los esfuerzos que se transmiten a la vía en curvas, pueden reducirse a un esfuerzo de gravedad G. Cada uno de estos esfuerzos puede descomponerse en dos fuerzas: una perpendicular y otra a la vía en sentido contrario.
III.
DESVIOS O CAMBIOS
Para cambiar de vía los carros mineros o vagonetas, a veces se utilizan elementos sencillos, tales como placas de maniobra, provistas de algunas guías o placas giratorias de salta carril. Para empalmar las vías férreas se utilizan los cambios de aguja.
IV.
DURACION DE RIELES
En los tramos rectos la pérdida de peso de la cabeza de los rieles es de 0.25 kg/m por cada 10000.00 trenes que pasan.
Rieles que pierden 1/5 del peso de cabeza deben pasar a vías secundarias y si pierden 1/2 el peso de cabeza retirarlos.
Los rieles necesitan ser unidas por conexiones de cobre las que son soldadas o empernadas al riel.
Como regla se recomienda conexiones: N° 0 para rieles de 20 a 25 lb/yarda N° 00 para rieles de 30 a 35 lb/yarda N° 000 para rieles de 40 a 45 lb/yarda N° 0000 para rieles de 50 a 60 lb/yarda
V.
ACCESORIOS PARA INSTALACION DE RIELES
Los principales accesorios de rieles tenemos: Esclisas, clavos de riel o escarpias, tirafondos y placas de asiento (su uso es un gasto adicional pero es compensado debido a que: -
VI.
Duran más los durmientes Trabajan mejor los clavos y tirafondos Ayudan a dar inclinación de 1 a 20 rieles
TROCHA
Se denomina trocha a la distancia entre las caras internas de las cabezas de los rieles. En minería subterránea se utilizan trochas de 500, 600, 700 y 900 mm.
VII.
VAGONETAS O CARROS MINEROS
Sirven para transportar mineral, relleno, otros como madera, cemento,
etc. Y personal. Para transporte de mineral o de relleno está constituida por una caja o
tolva, chasis o truque, ruedas y enganches o acoplamientos. La caja está confeccionada con chapas de acero. El fondo de la caja o tolva es redondeado o plano. La caja y el bastidor van unidos rígidamente o mediante articulaciones.
TIPOS DE VAGONETAS DE MINAS Según la forma de descarga se clasifican en:
1) TIPO CUCHARA: son de volteo frontal en una radio de 360°; construcción liviana y operación manual. Su capacidad es de 0.50 m3 para trocha de 20”.
2) TIPO “V”: de volteo lateral, diseñados para trabajos pesados y de acarreo rápido. Ruedas de 14” Ø que aseguran su estabilidad. Cuentan con un seguro de volteo accionado con el pie que permite el volteo de tolva hacia el lado opuesto del operador.
3) TIPO “U”: de volteo lateral; es el más difundido por su facilidad para ser accionados manualmente o con locomotora. Cuentan con un seguro de volteo accionado con el pie que permite el volteo de tolva sea hacia el lado opuesto del operador.
4) TIPO GABLE (caja fija y puertas laterales): tienen la base del cajón en forma de “V” invertidas a 45°, con puertas laterales para descargar sin necesidad de voltear el carro; basta solamente abrir manualmente y el mineral cae por sí mismo.
5) TIPO GRAMBY: de volteo lateral a través de su 5ta rueda por una rampa ubicado a un lado de la línea cauville y el pistón neumático. Se emplean para transporte de grandes Tn, con capacidades de 60, 70, 80 100, 120 pies3. Son para trochas de 24”a 26” de ancho.
VIII.
LOCOMOTORAS
Son equipos de tracción por adherencia, sirven para mover los carros
mineros durante la operación de transporte. El sistema de transporte minero subterráneo requiere de locomotoras
pesadas y de mayores potencias debido a esfuerzo de tracción y la continuidad del trabajo.
Según la energía utilizada las locomotoras se dividen en locomotoras a: aire comprimido, diésel, batería y eléctricas.
1) LOCOMOTORAS A AIRE COMPRIMIDO: son máquinas que cuentan con unos recipientes o botellas de aire comprimido de 700 litros de capacidad aproximadamente, que son transportados por la locomotora para su accionamiento.
VENTAJAS: -
Buena seguridad
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No causa problemas por corrientes eléctricas ni gases tóxicos.
DESVENTAJAS: -
Requiere de instalaciones especiales de aire a alta presión en superficies, para enviarla al interior de la mina por una red especial de tuberías.
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Tiene un rendimiento deficiente
2) LOCOMOTORAS A DIESEL: son accionadas por motores de combustión interna. Se emplean para transporte de grandes Tn de mineral por lo niveles principales de las minas. Desarrollan velocidades de 15 a 50 km/h.
VENTAJAS: -
Posee gran radio de acción y es fácil de operar. No requiere de una instalación previa para operación aparte de la línea de cauville.
DESVENTAJAS: -
No es posible su utilización en lugares donde la ventilación es deficiente.
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Está latente el peligro de incendio, toxicidad de los gases de escape e inflamación del gas grisú si se usa en minas de carbón.
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Deben contar con extintores contra fuegos.
3) LOCOMOTORAS A BATERIAS: en sí, son locomotoras eléctricas que funcionan con corriente eléctrica continua generada por unos acumuladores del tipo acido o básico conectados en paralelo y que son transportados por la misma locomotora. Desarrollan velocidades de trabajo de 10 a 15 km/h. y debe contar con 2 juegos de baterías, uno en operación y otro en carga.
VENTAJAS: -
Se puede transportar a cualquier lugar donde existe riel.
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Es muy fácil de operar
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Responde rápidamente a los controles.
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No requiere de instalación previa para la operación.
DESVENTAJAS: -
Requiere de una estación de carguío de baterías.
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No se puede utilizar transporte de grandes toneladas.
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Tiene limitaciones de capacidad debido a la poca duración de la batería.
4) LOCOMOTORAS A TROLLEY: son equipos de tracción cuyos motores son accionados al hacer contacto con el cable conductor aéreo positivo (+) instalado a un promedio de 1.80 metros de altura mínima con las líneas del riel que conduce la carga eléctrica negativa (-) a través de una roldana o zapata de la pértiga (trolley o trole). Para su funcionamiento requieren de corriente continua de 220 a 225 voltios desarrolla velocidades de 10 a 30 km/h.
VENTAJAS: -
No genera gases tóxicos.
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Son compactos y simples de operar.
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Se utilizan en el transporte de grandes tonelajes a grandes distancias por los niveles principales de la mina.
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El costo de energía consumida es menor comparado con otros tipos de locomotoras.
DESVENTAJAS: -
Se usa en labores donde exista línea a trolley.
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Su instalación inicial es cara.
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El sistema es peligroso por los riesgos de electrocución.
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No es posible usarlo en minas de carbón.
BIBLIOGRAFIA: TRANSPORTE SUBTERRRANEO SOBRE RIELES (ING ESTEBAN MARIN PAUCARA)
