Transporte Vertical Minero

Transporte vertical: Jaulas y Skips

la mina. Su revestimiento interior es de hormigón, que sirve tanto como sostenimiento del pozo como de soporte de los equipos citados. La profundidad de los pozos de extracción varía entre unos cientos de metros en las minas pequeñas y los 3000 metros de algunas minas sudafricanas. La profundidad de los pozos verticales es complicada y normalmente se ejecutan por perforación y voladura de arriba hacia abajo. Existen otros métodos como el método hinca y de tablestacas en pozos pequeños o la ejecución de grandes sondeos con turbo – rotary o mediante raise – boring, o incluso métodos que se emplean en circunstancias extremas, como la cementación y la congelación del terreno. En cualquier caso el método constructivo depende del diámetro y profundidad del pozo, de las características del terreno y del presupuesto de ejecución de que se disponga.

A. B. C. D. E. F. G.

Castillete o torre de extracción. Sistema de guionaje. Equipos de transporte: Jaulas o skips. Cables de extracción, con sus amarres y suspensiones. Maquina de extracción. Embarques. Señalización.

En el transporte por pozos verticales, la estructura principal es un castillete o una torre de extracción, según donde este instalada la máquina de extracción. Es decir, la maquina, que sirve para subir las jaulas o los skips, puede estar: a) En el suelo, a cierta distancia horizontal del pozo. (Castillete) b) Sobre una torre, en la vertical de éste. (Torre de extracción)

Es una estructura de acero u hormigón que alberga en su parte superior las poleas de reenvió, por cuya garganta pasan los cables provenientes de la máquina de extracción que en el otro extremo llevan suspendidas las jaulas o los skips. Dicha maquina de extracción está instalada en un edificio anexo (edificio de la máquina de extracción o casa o sala de maquinas), colocada al mismo nivel que las fundaciones del castillete.

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Figura 1. Castillete minero

La construcción es casi siempre metálica y comprende: a. La armazón. b. La construcción de resistencia. a. La armazón: Se compone de largueros verticales, anclados en el macizo de fábrica de la cabeza del pozo y unidos entre sí por piezas horizontales y diagonales. Su misión es soportar: El guionaje fuera del pozo. Diversos dispositivos de seguridad. Las escaleras que permiten la vigilancia de los dispositivos de seguridad y las poleas. Pero también debe permitir la ejecución de las maniobras siguientes: -

-

Carga y descarga de la jaulas (o vaciado de los skips) Colocación de las jaulas (o de los skips) Descenso de maquinas o de piezas dificultosas, atadas al cable o bajo la jaula (o debajo del skip).

b. La construcción de resistencia Para un pozo de extracción única, se hace a menudo con dos tornapuntas colocadas en el plano bisector que forman los cables de transporte que van verticales en el pozo y de los cables que inclinados van a la maquina. La misión de estas tornapuntas es soportar los esfuerzos que se ejercen sobre las poleas y cuya componente se sitúa en ese plano. Explotación de Minas I

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Se añaden a las tornapuntas uno o dos pisos horizontales que soportan las tornapuntas según que estén en el mismo plano o superpuestas. Finalmente, encima de las poleas una superestructura soporta un puente móvil para facilitar su colocación. La unión entre la construcción de resistencia y la armazón se verifica mediante una rotula en el castillete, Ver Figura 2. Pero se realiza de manera diferente en otros castilletes.

Figura 2. Castillete de dos tornapuntas.

c. Las poleas Generalmente se admite que las poleas deben tener 80 a 100 veces el diámetro del cable, según que éste sea cableado o liso (cable cerrado). En Francia, están normalizadas con 5 diámetros posibles, que varían de 3 a 7 m. Siempre se construyen dos mitades, unidas entre sí por pernos. Las poleas modernas se hacen de una llanta de acero laminado, a veces con protección contra el desgaste. Figura 3.

Figura 3. Llanta con forro plástico.


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Brazos sustentadores unen la llanta al cubo de la rueda. Los palieres son siempre de rodillos, de un modelo llamado de rotula que permite la flexiones del árbol.

La torre de extracción es un sistema que incorpora la máquina de extracción en su parte superior, dotando al sistema de extracción y, más concretamente a los cables, de una disposición geométrica diferente a la del castillete, al eliminar la componente transversal de las tensiones que aparece en el castillete. Con esta disposición se evita la utilización de los tornapuntas. El cable o los cables pasan por la garganta de la polea o poleas de reenvío, según el diseño y características de la torre, manteniendo una disposición vertical de los cables, como se aprecia en el esquema de la torre de la Figura 4.

Figura 4. Torre de extracción. Tiene el interés de suprimir la sala de maquinas en el suelo, acortar los cables y despejar mucho el conjunto exterior. La torre rectangular es a menudo de hormigón armado. Contiene una armazón, generalmente metálica, y que lleva los mismos dispositivos de seguridad que un castillete. La torre doble de la Figura 5 soporta dos poleas Koepe multicables. Tiene 65 m de altura.


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Figura 5. Torre de doble extracción.

Los accidentes más habituales que suelen ocurrir en la extracción vertical son los debidos a fallos en los dispositivos de frenado, en la máquina de extracción, interferencias en el recorrido por errores en los sistemas de embarque o debidos a una maniobra equivocada, que como consecuencia derivan en rotura de cables y/o que las jaulas o skips lleguen a gran velocidad al embarque exterior, estrellándose contra la estructura de la torre o castillete. Los riesgos que pueden ocasionarse son:  

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Riesgo de rotura de poleas o de la máquina de extracción. Riesgo de rotura del cable, lo que implicaría la caída libre de la jaula o del skip por la caña del pozo. En este caso, la jaula o el skip destrozarían lo que se fuesen encontrando en su caída: desde la propia instalación de la extracción (castillete, guionaje, embarques), hasta las tuberías que están en la caña del pozo (de aire comprimido y agua) y los cables eléctricos, etc. Riesgo de vidas humanas, si en las jaulas se transporta personal.


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Para evitar este accidente, las normas de seguridad se han vuelto más restrictivas, pero además se han incorporado sistemas de frenado y de defensa que no permiten que un posible error humano cause un accidente y que, en el caso de producirse, minimizan sus efectos. Estas medidas son: Salvapoleas: entraría en acción si la jaula rebasase el embarque exterior. Es un dispositivo que actúa sobre el freno de seguridad, con lo que podría detener la jaula o el skip. - Convergencia del guionaje: por si el salvapoleas no consiguiese detener la jaula o el skip, el guionaje se estrecha durante 5 m para acuñar la jaula o el skip y que así frenen su ascensión. - Vigas de choque: Aún en el caso de que rebasase la zona de convergencia de guionaje, la jaula o el skip chocarían contra las denominadas vigas de choque, de manera que se detendrían contra ellas y se rompería el cable, pero no llegarían a las poleas y/o maquina de extracción. - Los calzos de seguridad: Figura 6, están por debajo del estrechamiento de las guías. Si se rompe el cable, entran en acción los taquetes, que permiten a la jaula o skip ascender, pero que se cerrarían bajo ella para impedir su caída libre. -

Figura 6. Calzos de seguridad.

El guionaje constituye el camino por el que circulan o deslizan las jaulas y los skips a lo largo del pozo y a su vez los guía por dicho pozo. El guionaje se dispone en la caña del pozo sujeto a una estructura formada por unas vigas horizontales o traviesas (Figura 7). Para deslizar sobre el guionaje, la jaula usa unas manos de agarre, que se sitúan en su parte lateral o frontal.


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Figura 7. Guionaje de acero.

Antiguamente el guionaje era de madera de roble y luego de otras maderas resistentes a la humedad, de sección cuadrada o rectangular. Posteriormente estos guionajes de madera se sustituyeron por carriles sobre vigas metálicas. Otro tipo de guionaje es el elástico de cables de acero, prácticamente en desuso hoy en día pese a ser más económico, porque permite movimientos laterales de las jaulas, con el riesgo de que choquen contra la caña del pozo o entre ellas cuando se cruzan. En la actualidad los guionajes están formados por dos perfiles, normalmente en U, soldados.

Figura 8. Guionaje de acero con rodillos de PVC.

Las manos deslizantes se han reemplazado por rodillos de PVC, que ruedan sobre el guionaje de acero garantizando un deslizamiento más fácil de las jaulas y skips, lo que permite circular a mayores velocidades en buenas condiciones. El guionaje se clasifica en frontal, lateral y de tipo Briart según su disposición al frente de las jaulas, en sus laterales (bilateral) o con una única viga central. Figura 9.


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Figura 9. Tipos de guionaje.

El elemento de transporte en la extracción puede ser una jaula o un skip. A continuación se describen ambos elementos.

La jaula es el elemento de extracción de personal, material, maquinaria y vagones, que pueden ir llenos o vacios. La armazón de la jaula está constituida por vigas en U o angulares, revestidas por una caja con chapas de acero o de aleaciones ligeras, normalmente perforada para aligerar peso, con una armadura que le da solidez y consistencia. Tienen uno o varios pisos y están dotados de un hueco practicable en el techo y en el piso intermedio para una hipotética evacuación del personal de emergencia. En su interior, en el piso de la jaula, van fijados los rieles para la entrada de la vagoneta, así como topes de sujeción de vagones para evitar oscilaciones y movimientos bruscos que desequilibren la jaula. Las jaulas , atendiendo a su construcción, se dividen en ordinarias y de vuelco

automático. La jaula se sujeta al cable por medio de un ojal (guardacabo) unido a la jaula con ayuda de una varilla especial y cuatro cadenas. Las paredes laterales de la jaula llevan fijadas zapatas de guía que se deslizan por las guiaderas. A veces, en vez de las zapatas, la jaula va dotada de rodillos de guía que aminoran el desgaste de las guiaderas y suprimen el balanceo de la jaula. Las jaulas para el ascenso y descenso de personas tienen puertas que se abren hacia el interior, Las jaulas para un solo vagón se emplean en Alemania únicamente en alguna instalación pequeña de extracción de mineral. Generalmente prevalece la tendencia de llevar con cada cordada la carga útil máxima, lo que ha conducido a la generalización de las jaulas para varios vagones (hasta 12) dispuestas sobre varios pisos. Lo más usado son jaulas de cuatro pisos para ocho vagones, que se disponen por parejas en cada piso. En cada caso concreto, la disposición de los vagones sobre la jaula, como el Explotación de Minas I

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número de pisos, depende de la sección de pozo disponible y del rendimiento de extracción exigido. Cada jaula está dotada de paracaídas que previenen su caída en caso de una ruptura del cable. Al detenerse la jaula en la superficie o en los enganches inferiores, la misma descansa sobre taquetes que impiden sus desplazamientos durante la carga y descarga. Las dimensiones de la jaula son determinadas por las de la vagoneta. Así, la jaula de un piso para una vagoneta de 4 m 2 (10 t) de capacidad, tiene un largo de 4500 mm, un ancho de 1500 mm, una altura (con el dispositivo de enganche) de 7605 mm y un peso (en vacio) de 7300 kg. El esquema de una jaula de un piso para dos vagonetas está representado en la fig. 10. La vagoneta cargada es introducida en la jaula bien por la gravedad, bien con ayuda de dispositivos especiales, los empujadores. En ambos casos, una vagoneta vacía es expulsada de la jaula por una cargada.

Figura 10. Esquema de una jaula de un piso para dos vagonetas.


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El reemplazo de las vagonetas vacías por las cargadas se opera del modo siguiente (fig. 11). En el momento de asentarse la jaula sobre los taquetes (o vigas), la palanca 1 de los retenedores de jaula 2 viene a topar en el tope retráctil 3 y los retenedores abren el paso a la vagoneta vacía. El empujador agarra la vagoneta cargada con la palanca 4 por la pared de canto y la empuja en la jaula. Al salir de la jaula, la vagoneta vacía aprieta sobre la palanca 5, eliminando con ello el tope 3. Las garras del dispositivo retenedor 2 de la jaula se levantan y retienen adentro la vagoneta cargada. En el momento de la subida de la jaula, el tope 3 vuelve a resaltar. Con frecuencia, las vagonetas son impulsadas hacia el empujador por la gravedad, y a ese efecto el tramo de vía ante el empujador tiene una pendiente adecuada. Los retenedores 6 y 7 del dispositivo dosificador están diseñados de modo tal que, al bajar los delanteros, los traseros se levantan y detienen la vagoneta cargada siguiente.

Figura 11. Esquema del cambio de las vagonetas en la jaula con ayuda del empujador.

La jaula, como se menciono anteriormente, se encuentra suspendida generalmente de una barra central, cuya sección tiene que soportar, la carga entera de la jaula. Cuando se emplean jaulas bajas de un solo piso, puede resultar más ventajosa una suspensión de varias cadenas, con objeto de evitar que se incline la jaula hacia algún lado cuando se entran los vagones. a) Principio: La jaula está dividida en pisos, de capacidad cada uno normalmente para una vagoneta grande o dos pequeñas. Existen también jaulas mayores capaces de transportar dos grandes o cuatro pequeñas.

Figura12. Esquema de la jaula


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Si la jaula no descansa nunca sobre apoyos, está calculada únicamente para el trabajo de tracción que ejerce sobre ella el cable. Por el contrario si se utilizan apoyos, debe poder trabajar a la vez a tracción y a pandeo. Además, deberá tenerse en cuenta los importantes efectos de choque sobre le suelo de la jaula. b) Peso muerto y carga útil: La relación

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es por término medio :

1 para los aceros ordinarios. 0,7 para los aceros especiales. De 0,5 a 0,6 para las aleaciones ligeras. En cuanto a la relación:  

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Varía de 1,3 a 1,7, para acero ordinario. Por otra parte, las cargas útiles en la extracción con jaula varían a menudo de 3 a 10 tn en Francia y de 12 a 14 tm en el Ruhr.

La instalación de extracción con dos jaulas esta esquematizada en la fig. 13. Consta de una maquina de extracción con tambores 1 , instalada en un edificio 2 , dos cables de extracción 3 que enlazan las poleas guías 4, un castillete 5 con un edificio de superficie 6, y dos jaulas 7 y 8. Al girar los tambores, una jaula 7 sube y la otra 8, baja. Para efectuar la elevación de la jaula 8 y el descenso de la jaula 7, los tambores deben girar en sentido inverso. La carga y descarga de las jaulas se efectúa en el anchurón de enganche (inferior) y en el enganche superior (enganche de la calle) de castillete.


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Figura 13. Esquema de una instalación de extracción con dos jaulas.

En las instalaciones de extracción se utilizan maquinas de extracción especiales con motores eléctricos. El descenso y elevación de las jaulas es operado por el operador de la máquina de extracción de acuerdo a las señales ópticas y acústicas del palanquero que se encuentra en el enganche de la calle. Las señales de descenso y elevación se dan al palanquero por el pocero desde el anchurón de enganche inferior. La máquina de extracción es equipada con un indicador de profundidad que señala al maquinista la posición de las vasijas de extracción en el pozo; con un tacografo, es decir, un indicador autorregistrador de la velocidad de movimiento de aquellas y con otros dispositivos que garantizan la seguridad de la extracción. Los tambores de las maquinas de extracción suelen ser cilíndricos o cónicos. El diámetro del tambor debe ser, cuanto menos, 80 veces mayor que el del cable enrollado. En caso de que sea necesario bajar una de las vasijas a un nivel intermedio y levantar la otra al enganche de la calle, uno de los tambores de extracción debe poder desacoplarse del árbol, En las instalaciones de extracción se emplean cables de acero constituidos por cordones trenzados en hélice en torno de un alma de material orgánico o metálico. Cada cordón del cable está constituido por alambres de acero de 1,2 a 3 mm de diámetro arrollados en varias capas sobre su alma. Los cables tienen un diámetro de 20 a 65 mm. Uno de los extremos del cable va sujeto al tambor y el otro, a la vasija de extracción, por medio de un dispositivo especial de enganche. Los cables de extracción Explotación de Minas I

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tienen un margen de seguridad de 6,5 a 9 veces de la resistencia nominal. El diámetro de las poleas guías metálicas se ha adoptado igual al de los tambores. La distancia que separa la máquina de extracción del eje del castillete, queda determinada por el ángulo de inclinación de la cuerda φ (ver fig. 13). Siendo los valores de este ángulo pequeños, se complica la construcción del castillete y aumentan las vibraciones de la cuerda del cable, surgiendo el peligro de roce del cable con el bastidor de la máquina de extracción. Por lo tanto, se recomienda adoptar un ángulo no inferior a 35°. Una proximidad excesiva del eje de la máquina de extracción respecto del castillete, da lugar a una gran desviación del cable respecto del plano vertical que cruza las poleas guías perpendicularmente al eje del tambor. Como consecuencia, el cable desgasta el reborde de la polea guía y provoca el frote entre las espiras contiguas en el tambor. La magnitud de dicha desviación se mide por los ángulos de desviación α1 y α2. Ninguno de estos dos ángulos debe exceder 1°30´. A continuación se muestra los índices generalizados de algunas maquinas de extracción: -

Diámetro del tambor, en m 3,5 a 6 Ancho del tambor, en m 2 a 2,4 Tensado estático máximo del cable, en tf 14 a 30 Peso de la maquina (sin reductor ni equipo eléctrico), en tn 60 a 170.

La velocidad máxima de circulación permitida de la jaula es diferente en el caso de material o mineral y en el caso de personal: 10 m/s para el material y 6 m/s para el personal.

El skip o vasija es el elemento de transporte que extrae el mineral a granel, eliminando el embarque y desembarque de vagones. Para el mismo sistema de extracción, tiene una mayor capacidad de carga de mineral o estéril, disminuyendo la duración de las maniobras, con la consiguiente disminución del personal, tanto en el interior como el exterior, debido a que la maniobra se realiza en automático. El skip se carga o llena de mineral por su parte superior en el interior de la mina y se extrae la vasija hasta el exterior o plaza de la mina, donde se eleva el skip por encima del nivel del embarque y se descarga por su parte inferior sin desengancharlo, normalmente sobre cinta transportadora. Cuando el sistema de transporte de la mina es continuo (cintas transportadoras), para regular el paso de un sistema de transporte continuo a una extracción discontinua como es el skip, se deben colocar tolvas reguladoras que permitan almacenar el continuo flujo de mineral de las cintas. Explotación de Minas I

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Figura 14. Sistema de carga y descarga de un skip.

La forma y el material del que se construye un skip depende básicamente del tipo de mineral que se va a extraer y de sus propiedades: granulometría, abrasividad, etc. Al tener posible forma rectangular o cuadrada, permite aprovechar mejor la sección del pozo. Tanto su capacidad como la duración del ciclo es variable y depende de la forma y tamaño del skip y del mineral a extraer, pero un skip de 250 tn/h tarda unos 4 minutos en realizar el ciclo completo de extracción de carbón (carga - subida – descarga – bajada) en pozo vertical de una longitud de unos 400 m. Los skips, atendiendo al modo de su descarga, se dividen en basculantes y con

descarga por el fondo.

Actualmente se emplean skips cuyo fondo se abre automáticamente a la llegada al exterior para cerrarse después del vaciado. El skip se abre y se vacía unos metros por encima de la entrada del pozo; el contenido se suele verter sobre un transportador metálico o cinta transportadora que lleva los productos a la preparación mecánica. Principio del cierre Skip – Co, el primero de todos y que está muy extendido: La válvula inferior OB del skip se abre por rotación alrededor de un eje O. su extremo móvil B está, por otra parte, unido por el juego de bielas articuladas BC y CA al tabique vertical del skip en A (figura 15 y 16). Cuando la articulación C está junto al skip está cerrado. Durante el movimiento de cierre, C pasa el punto muerto lo que da estabilidad al cierre. En cuanto a la apertura, está se produce automáticamente a la Explotación de Minas I

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llegada al exterior porque, al final de la subida, la articulación C se introduce en una rampa curva (viga en U). Estando solicitado hacia el exterior el juego de bielas, la articulación C pasa entonces al punto muerto, los rodillos se apoyan sobre las rampas y sujetan la válvula, mientras que las bielas se despliegan. La misma rampa, al descender obliga al rodillo a seguir un trayecto que hace cerrarse la válvula.

Figura 15 y 16: Descarga por el fondo.

El skip basculante (fig. 17, a) consta de una armazón 1, caja 2 y rodillos 5. La caja esta unida al bastidor por medio de un eje 3 y puede girar alrededor de este. En posición vertical, la caja descansa en un rodillo 4. El centro de gravedad del skip está situado en el plano del bastidor, en tanto que el eje S esta desplazado respecto de ese plano, debido a lo cual, el skip se halla en posición estable. El bastidor del skip se desplaza por las guiaderas y se halla siempre en posición vertical. La descarga del skip se opera del modo siguiente (fig. 17, b ): al llegar al lugar de descarga, los rodillos 5 del skip se desplazan entre las curvas de descarga 7, y al seguir el bastidor moviéndose por las guiaderas, el skip bascula (según lo indican las líneas de trazos). Para que los rodillos salgan del engranaje con las curvas de descarga, al ocurrir una sobreelevación del skip, el castillete lleva un rodillo 8 con que vienen a engranar los cuernos 6 (ver fig. 17, a). Durante el movimiento posterior del skip hacia arriba, los rodillos empiezan a desplazarse por una curva adicional 9. En la tabla 1 van referidas las características de algunos skips basculantes usados en la industria minera.


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Figura 17: Vista general de un skip y esquema de su descarga.

Tabla 1

Se utilizan instalaciones de extracción multicables (fig. 18) en que las vasijas de extracción van suspendidas no ya en uno, sino en varios cables. El movimiento del tambor es transmitido al cable por efecto de las fuerzas de fricción. El diámetro de cada cable de extracción puede ser, en este caso, notablemente menor que en la extracción monocable. Gracias a ello, el diámetro del tambor de la máquina de extracción y el peso de esta se reducen también, lo cual hace posible instalar la máquina de extracción directamente en el castillete. La presencia de varios cables aumenta la seguridad de la extracción, ya que es poco probable una ruptura simultánea de aquellos. Explotación de Minas I

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Figura 18. Esquema de instalación de extracción multicable. 1 tambor de la máquina de extracción; 2 skip; 3 cables.

En la mina de hierro de Kiruna (Suecia), la instalación de extracción dotada de una polea de fricción para 12 cables, permite elevar una carga de hasta 60 t, siendo el diámetro de cada uno de los cables de 33 mm. La mayor parte de las instalaciones de extracción de mina están automatizadas. La carga y descarga de los skips y el régimen de su movimiento se regulan por aparatos especiales. La automatización de las instalaciones de extracción aumenta el rendimiento y la seguridad de la extracción, al par que elimina las condiciones agotadoras del trabajo del maquinista.

Las ventajas de los skps son enormes: a) No hay vagonetas en el exterior. b) Se utiliza mejor la sección del pozo (el skip puede ser cuadrado, pero también puede ser de 0,7 m de ancho por 3 o 4 de largo). c) Hay menos obreros en los accesos, y en ciertos casos, no hay nadie en el exterior. d) Se mejora el peso muerto (supresión de vagonetas, cable más ligero, aparato de enrollamiento más pequeño, menor potencia). e) Finalmente, la duración de las maniobras es pequeña. Inconvenientes: Explotación de Minas I

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a) b) c) d)

Rompe el carbón. Produce polvo No permite una separación fácil por calidades. Se presta mal a la circulación del personal.

El mayor de estos inconvenientes es en general la fractura Existen dispositivos antifractura que funcionan muy bien. Pueden actuar o en la bajada a la tolva almacén, o en el skip mismo, o en los dos sitios a la vez. Su principio será el siguiente (para la tolva): el vuelco de la vagoneta no hace bajar el carbón hasta el fondo de la tolva, sino solo hasta un tabique AB, móvil alrededor de un eje A, y cuya rotación esta frenada por un contrapeso. Figura 19.

Figura 19. Dispositivo antirrotura.

En cuanto al problema de descenso del personal, esta parcialmente resuelto por un piso o a veces dos, colocados bajo del skip o encima de él (es en definitiva una superposición de skip y jaula). Se puede también colocar en el skip un tabique que forme un piso y que este normalmente levantado y suprimido cuando funciona con carbón. Estas soluciones no dispensan en general de otro pozo de entrada, central o periférico, de jaulas.


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El cable de extracción es un conjunto de hilos de diámetro entre 1,5 y 3,5 mm, trenzados de una forma determinada (normalmente en hélice y en sentido a derechas), con un alma central, a cuyo alrededor van arrollados los cordones, que tiene la misión de absorber los esfuerzos internos de compresión que se producen principalmente por aplastamiento en los órganos de arrollamiento. Cada cordón a su vez tiene un alambre central y varios alambres trenzados.

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Alambre: Es el componente básico del cable de acero, el cual es fabricado en diversas calidades, según el uso al que se destine el cable final. Torón: Está formado por un número de alambres de acuerdo a su construcción, que son enrollados helicoidalmente alrededor de un centro, en una o varias capas. Alma: Es el eje central del cable donde se enrollan los torones. Esta alma puede ser de acero, fibras naturales o de polipropileno. Cable: Es el producto final que está formado por varios torones, que son enrollados helicoidalmente alrededor de un alma.


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El cable de extracción es generalmente redondo, aunque también los hay planos.

a) Redondos del mismo diámetro b) Redondos de diámetros diferentes c) Redondos de formas especiales d) Garganta doble e) Corchado doble de capa única f) Corchado doble de varias capas

El cable de extracción se sujeta a la jaula o skip mediante un conjunto de piezas denominado amarre del cable. El más frecuente es el amarre de cuña o de guitarra, aunque existen otros como el amarre de casquillo cónico, amarre tipo Davies o de mandíbulas y amarre plano.

La máquina de extracción esa compuesta por un aparato de enrollamiento que es arrastrado por un motor eléctrico. La marcha de la maquina es alternativa. Este tipo de máquina de extracción viene determinado por el órgano de arrollamiento de los cables de extracción y por el tipo de accionamiento de la maquina.

Se puede distinguir: a) El tambor cilíndrico b) La polea Koepe


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a) El tambor cilíndrico La extracción por medio de tambores para cable se basa en la antiquísima forma de extracción con el torno de mano. E l cable está sujeto por un extremo al tambor, y se arrolla alrededor de él cuando se extrae la jaula. Por .lo tanto, cada jaula precisa su cable. La forma más sencilla de los tambores es la cilíndrica. Para lograr que el cable se arrolle como es debido y sufra lo menos posible, tiene el tambor un revestimiento de madera en el cual se prevé una ranura para el cable en forma de hélice. La ranura tiene que guardar una pequeña separación de unos 3 a 6 mm. b) La polea Koepe o polea de fricción. Este sistema de extracción, llamado, según su inventor, el Director de Minas Koepe, suele emplear solamente un cable de extracción, que en cada extremo lleva una jaula o un skip. El cable es movido por fricción sobre una polea de impulsión. Puesto que no hace falta arrollamiento ninguno, la extracción a grandes profundidades no ofrece dificultades. Al contrario, este sistema es más apropiado para profundidades grandes que para las pequeñas. La máquina de extracción resulta ligera y de buena manejabilidad, siendo ésta seguramente la ventaja más importante del sistema. Las maniobras en enganches resultan en la práctica mucho más sencillas que con tambores cilíndricos, en los que, debido al desgaste desigual de los recubrimientos del tambor, fácilmente resultan diferencias en las posiciones de las jaulas en los enganches. Por otra parte, el desgaste de la garganta de la polea no influye sobre este particular. En el caso de un rebase de la extracción se pueden evitar fatigas demasiado grandes al cable, que pondrían en peligro éste u otras partes de la instalación de extracción, gracias al hecho de que el cable desliza sobre la polea. Es interesante además la amplia libertad, de que se dispone para el emplazamiento de la máquina de extracción en relación con el pozo. Se pueden disponer ambas poleas en un plano oblicuamente una encima de otra. Con ello se impide la desviación del cable, y la separación entre la máquina y el pozo puede limitarse mucho más que en la extracción con tambor. Incluso cuando las dos poleas están una al lado de otra en el castillete, no tiene ninguna importancia el ángulo de desviación. Se pueden ajustar las poleas de tal forma, que el cable no sufre en ellas ninguna desviación, típicamente se nota esto en la polea de 'impulsión, donde con el tiempo se ensancha la garganta de fricción y se desgasta el recubrimiento más rápidamente.


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Las primera maquinas de extracción se accionaban por vapor, e incluso hasta finales del siglo XX. Pero en la actualidad todos los accionamientos son eléctricos. El motor debe cumplir con unas condiciones de trabajo determinadas:    

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La marcha debe ser discontinua. El sentido de rotación debe cambiar continuamente. El par y la potencia varían a la largo de la cordada. La velocidad de régimen varía según se trate de transporte de personal o de mineral. El accionamiento debe ser capaz de proporcionar cambios suaves en la velocidad y en las maniobras, para minimizar las tensiones en el cable de extracción. Su funcionamiento debe ser seguro y deben funcionar con regularidad.

La comunicación por medio de señales en el servicio de extracción, puede tener por objeto las tres siguientes finalidades: 1. Comunicación, entre los enganches interiores y exteriores. 2. Comunicación entre los enganches del exterior y la máquina de extracción. 3. Comunicación desde un punto cualquiera del pozó, para el caso de trabajos de reparación, revisiones, accidentes, etc. Por el modo de funcionar, las señales pueden ser: 1. Señales acústicas. 2. Señales ópticas. 3. Señales mixtas, que impresionan el ojo y el oído a la vez. Explotación de Minas I

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Las señales acústicas son percibidas por el obrero, sin que esté preparado con especial atención para recibir una señal. Solamente pueden ser sencillas y componerse de pocas características. En otro caso suceden fácilmente equívocos, especialmente a causa del ruido que por lo general reina en los enganches. Una señal óptica exige, por su parte, que la vista del que la recibe esté dirigida hacia el punto donde aparece la señal. Por ello es posible que se observe con retraso, aunque puede ser mantenida visible durante más tiempo, de modo que sea reconocida con seguridad. Por estas razones, según las normas oficiales alemanas, las señales de ejecución más sencilla para el maquinista de extracción serán señales acústicas, permitiéndose darlas en servicio normal solamente al enganchador de la estación exterior. Con el fin de evitar equívocos en dos extracciones vecinas, deben distinguirse las señales acústicas de las dos extracciones claramente por el sonido. Además, tiene que aparecer, simultáneamente con la señal acústica, otra óptica.

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Importancia de los paracaídas:

Los accidentes por soltarse las jaulas de sus cables han disminuido mucho. Las roturas de cables o amarres por oxidación o fatiga del material son raras, puesto que los progresos en el reconocimiento de estos riesgos han permitido una vigilancia más eficaz. Igualmente las roturas por rebases de la extracción son’muy raras ahora, desde

que se han introducido reguladores de marcha para las máquinas de extracción y se dejan recorridos suficientes para el rebase, donde se frenan las jaulas mediante guiaderas ensanchadas o aproximadas; Durante los últimos veinticinco años, los paracaídas habrán actuado por lo menos tantas veces a destiempo como realmente en casos de necesidad. No se deben menospreciar las consecuencias de tal actuación indebida. Frecuentemente, hacen falta interrupciones de varios días para reparar los daños en las guiaderas y otros trabajos peligrosos de reparación. Se ha observado que el número de los accidentes originados por un funcionamiento indebido de los paracaídas era mucho mayor que el número de los accidentes evitados. Además, se ha visto que con las cargas crecientes de las jaulas la eficacia de los paracaídas en accidentes ha disminuido mucho. Este valor práctico ha decrecido en gran manera, de modo que últimamente renuncian los servicios de Minas a exigir instalaciones de paracaídas en las jaulas. 

Construcción de los paracaídas.

Se pueden distinguir las siguientes partes componentes de una instalación de paracaídas: E l mecanismo de iniciación, el productor de fuerza, que a través de unas palancas mueve las garras y ¡por último, las garras. Como mecanismo de iniciación se ha usado hasta ahora un resorte de la barra de suspensión, o un peso flotante. El productor de fuerza en ambos casos es un muelle en tensión. Explotación de Minas I

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É l muelle de la barra de suspensión está dispuesto de tal forma, que se encuentra en tensión cuando la jaula está suspendida de la barra. Si por ejemplo, a cansa de una rotura del cable, desaparece la tracción del cable, la barra es atraída por la fuerza del muelle hacia abajo, y acciona, á través de unas palancas, las garras que se aprietan contra las guiaderas. En la iniciación por una masa flotante, este peso mantiene sobre la jaula un muelle en tensión, en estado de reposo. Durante una aceleración descendente, el peso se descarga dinámicamente hasta el extremo .que puede ser elevado por el muelle. Este movimiento sirve para operar el mecanismo de freno. Con objeto de evitar una iniciación a destiempo, se retardan los movimientos del peso por un amortiguador de aceite. Entre los mecanismos de freno se distinguen como formas fundamentales las excéntricas y las cuñas. Éstas se aprietan automáticamente bajo la influencia del peso de la jaula, contra las guiaderas, tan pronto se haya efectuado la iniciación.


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Carga, Transporte y Extracción en minería Subterránea. María B. Díaz Aguado. Séptima edición.

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S. Borísov, M. Klókov y B. Gornovói. Labores Mineras. Editorial Mir Moscú. Impreso en la URSS. 1976. Traducción al español. Editorial Mir. 1976.

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V. Vidal Tomo III. Explotación de Minas Métodos, Energía Servicios del exterior. Ediciones Omega, S. A. Barcelona 1966. Dr. Dr.-Ing. C. Hellmut Fritzsche. Tratado de Laboreo de Minas. Tomo I. Editorial Labor, S. A. 1965.


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Transporte Vertical Minero

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