equipos de carguío y transporte minería a rajo abierto

EQUIPOS DE CARGUÍO Y TRANSPORTE MINERÍA A RAJO ABIERTO

Camiones fuera de carretera

En las faenas mineras el transporte de material (mineral o lastre), se realiza con mucha frecuencia con Camiones de gran tonelaje desde las zonas de explotación hacia las zonas de proceso y/o botaderos. Por ello es de vital importancia la optimización del diseño del camión y la tolva, de tal forma de maximizar la carga transportada (aumentando la carga útil y disminuyendo la tara). Además de velar por las condiciones de operación, que dado el tipo de mineral transportado exigen de la utilización de materiales que principalmente sean resistentes a la abrasión y que estructuralmente permitan la estabilidad del componente (tolva). También, son de suma importancia los periodos utilizados en la mantención del camión y tolva, dadas las exigentes condiciones de operación, estos deben ser minimizados para obtener el máximo beneficio con la mayor disponibilidad posible.

En la minería chilena a cielo abierto, dentro de las operaciones unitarias los camiones mineros de alto tonelaje juegan un rol bastante importante a considerar, debido, a que son el equipo principal en el movimiento de material en el yacimiento (mineral o lastre).

Área Minería y Metalurgia

APUNTE EXTRACCIÓN, CARGUÍO Y TRANSPORTE

Los camiones mineros están especialmente diseñados para acarrear tonelajes mayores de material, además poseen características de diseño especiales para su utilización en minería. Pueden acarrear sobre 300 toneladas de material en cada ciclo, lo que genera un bajo costo de operación.

Estos gigantes equipos tienen una altura de 7.4 metros de altura aproximadamente, al levantar su tolva para descargar alcanzan los 14 metros de altura, tienen una vida útil de 10 a 15 años, sus mantenciones deben ser cada 250 horas (cada 15 días aprox), su motor es de 2.700 a 3.500 hp.

Ventajas de camiones de alto tonelaje

Flexibilidad del sistema, pues pueden recorrer distancias entre los 100 y 3000 metros. Capacidad de adaptación a todo tipo de materiales. Requieren de una infraestructura relativamente sencilla y poco costosa. Existen gran variedad de modelos, lo que permite emplear el que más se adopte a las

condiciones en que debe desarrollarse la operación. Menor inversión inicial que otros sistemas de transporte.

Desventajas

Elevados costos de operación, que junto al carguío pueden llegar al 60% del costo total de

explotación. Disminuye su rendimiento cuando aumenta la distancia de transporte. Requieren de mano de obra especializada para la operación y la mantención.

Componentes principales de un camión

Motores: Los motores de los camiones son diésel, turbo-laminados y con pos enfriador.

Transmisión: Ésta directamente relacionado con la capacidad de carga, la que puede ser de transmisión mecánica o eléctrica.

Los camiones de alto tonelaje tienen sistema de transmisión eléctrica principalmente.

Ventajas de la transmisión eléctrica:



- Máxima utilización de la potencia de motor en todo el rango de velocidades. - Frenado dinámico. - Simplificación de la operación. - Mayor fiabilidad.

Bastidor

El bastidor o chasis es la espina dorsal del camión. Está constituido por elementos de acero, capaz de soportar importantes esfuerzos, flexión e impactos.

Adquieren de gran cantidad de mano de obra especializada para la operación y la mantención.

Suspensión

El sistema de suspensión debe ser capaz de absorber las oscilaciones y vibraciones causadas por desigualdades de terrenos, amortiguar los golpes durante carga y distribuir el peso sobre los neumáticos y proporcionar estabilidad del vehículo y el confort al conductor.

Frenos



Debe soportar frenadas prolongadas, como las que ocurren al bajar pendientes mientras van totalmente cargados. Los sistemas de frenos se componen de:

• Frenos de servicio • Frenos de emergencia • Frenos de estacionamiento • Retardador

Respecto al diseño de los frenos estos pueden ser: discos múltiples, de zapata y de disco simple.

Dirección y Sistemas Hidráulicos

La dirección de un camión minero es totalmente hidráulica, y funciona mediante el trabajo de dos cilindros hidráulicos gemelos independientes de doble acción.

El sistema hidráulico se activa por medio de una o dos bombas en paralelo, que están funcionando siempre, tanto para girar la dirección como para levantar la caja. Como se dispone de dos bombas, si hubiese una avería en cualquiera de ellas, la otra siempre podría alimentar la dirección, pero no levantaría la caja.

Neumáticos

Los neumáticos representan el último eslabón de la transmisión y, por tanto, en ella se convierte el par en fuerzas de tracción sobre el terreno en contacto con el neumático. Mientras más pequeño el diámetro de las ruedas, mayor fuerza de tracción.

Por lo general los neumáticos para camión a cielo abierto tienen casi 4 metros de altura y el que está diseñado para soportar 600 toneladas aproximadamente. Su precio es de US$24.000 aproximadamente, pero eso dependerá de sus características, marca, modelo a usar. También hay neumáticos que sus precios son de US$30.000, US$ 40.0000, US$ 100.000. Cada camión usa 6 neumáticos.



Aproximadamente el 80% de todos los neumáticos grandes se averían antes de desgastarse, tal como lo muestra el siguiente gráfico.

Tolvas

Las tolvas están construidas de planchas de acero de alto límite elástico (1300 mpa), que

proporciona una elevada resistencia a los impactos y desgaste.



Las vigas de esfuerzo son huecas, de sección rectangular, por las cuales circulan los gases de escape para producir el calentamiento de la caja y así evitar la adherencia del material cuando esta húmedo o es arcilloso.

El fondo de la caja y la sección longitudinal tiene forma de V, de manera que el centro de gravedad de la carga queda lo más bajo posible para incrementar la estabilidad. El declive hacia adelante proporciona una excelente retención de la carga, aún al subir pendientes, mientras que los declives desde el fondo de la caja hacia las paredes laterales desvían las fuerzas de los impactos de carga, centran el material en la caja y bajan el centro de gravedad.

En cuanto al sistema de volteo, este suele ser el convencional, con vuelco trasero mediante la elevación con cilindros hidráulicos, que generalmente son dos. Estos son entonces, los principales requerimientos para una Tolva:

• Estructura robusta. • Resistencia a la abrasión en zonas expuestas.

Aun así, hoy el principal problema es el límite impuesto por las uniones soldadas, donde debemos recordar que por el gran volumen de estos componentes, incluso son armados en la misma mina al momento de la adquisición del Camión. Esto debido a que las resistencias máximas soportadas por las soldaduras están por debajo de las logradas en los aceros modernos. Siendo entonces de vital importancia el proceso de soldado de los componentes.

Camión Autónomo

El camión autónomo es la tecnología que está en la vanguardia del transporte minero mundial. Se trata de un sistema tecnológico desarrollado por Komatsu, que se adapta a un camión de extracción minero y que utiliza una señal GPS, junto a otras señales de apoyo en tierra, como sistemas de ubicación y navegación, que le permite desplazarse y transportar cargas de manera independiente, sin la necesidad de operadores o de un comando remoto.

El proyecto de camión autónomo nace de Komatsu como respuesta a la necesidad de las empresas mineras de disponer de un medio tecnológico, que permita efectuar el transporte masivo de los



materiales en las minas explotadas por método open pit, sin exponer a los operadores de los camiones a las condiciones de riesgo inherentes a esta operación y a las condiciones que pudieran ser desfavorable a la naturaleza humana, y como una respuesta a la necesidad de contar con un medio de transporte económico para aquellos proyectos mineros marginales, en términos de su viabilidad económica.

Una flota compuesta por cinco camiones Komatsu 930E-3AHT, dotados con tecnología autónoma, trabajaron durante casi seis meses en una zona de prueba en Radomiro Tomic con óptimos resultados. Hoy, una flota de 17 camiones autónomos Komatsu 930E4 AHT se encuentra operando en Minera Gaby, en la II región de Chile.

El camión autónomo está diseñado para operar 24 horas continuas, navegar por rutas predefinidas y a una velocidad predeterminada, esperar y posicionarse en áreas de carguío, además de reportar estados de ubicación, entre otras cualidades. El camión es el único en el mercado que permite la operación autónoma y, además, puede operarse en sistema manual. Su motor, sistema hidráulico y sistema eléctrico permiten un bajo consumo de combustible.

Todas estas características le otorgan al sistema autónomo una mayor seguridad, una continuidad operativa inigualable que redunda, finalmente, en la reducción de costos.

Características del sistema autónomo

Aceleran y frenan en forma precisa. No se apartan un milímetro de la ruta programada, tienen la capacidad de reconocer obstáculos y si se cruza una persona se detienen automáticamente. Y todo lo anterior, sin un conductor al volante.

Los modernos camiones no son operados en forma remota, sino que funcionan como un robot. Se les programa y ejecutan las faenas a la perfección: aceleran y frenan en forma precisa, lo que incide en los rendimientos de combustible y duración de los neumáticos, entre otros componentes.

Sistema Dispatch

El sistema DISPATCH es un sistema de administración minera a gran escala que utiliza los sistemas más modernos de computación y comunicación de datos como el GPS, con el fin de proporcionar asignaciones óptimas de camiones a pala, en forma automática, maximizando la utilización del



tiempo y minimizando las pérdidas de éste, en tiempo real. El sistema registra los tiempos claves de cada ciclo de acarreo, transmisión instantánea de datos y posterior decodificación, utilizando la información que los operadores registran en su panel. Éste Logra registrar, guardar y procesar una gran cantidad de información para entregar a la mina una productividad mejorada y una eficiencia aumentada a través de una probada optimización de flota.

Costos de Operación

La carga y transporte representan una parte considerable del costo operativo total de una mina, de la dotación de personal y de la gestión. Un esfuerzo importante va dirigido al análisis y selección de la apropiada relación entre los equipos de carga y la flota de camiones. Como el transporte representa cerca del 40% al 50% del costo total de extracción, se requiere trabajo adicional para optimizar esta última. Dicha optimización puede ayudar a proporcionar beneficios crecientes al costo por unidad de producción, a la seguridad y al rendimiento del camión.

Costo de Adquisición de un Camión



Un camión minero de alto tonelaje tiene un valor económico de los US$ 3.5 a US$5 millones de dólares aproximadamente, esto dependiendo de sus características, modelos y marca.Es armado cerca de la faena minera donde se utilizara, en un tiempo estimado de 3 semanas para su armado.

Procedimiento de trabajo transporte y descarga

Existen diversas actividades que se deben desarrollar tanto antes de la puesta en marcha de la maquinaria de transporte, como durante su funcionamiento y su detención, esto dado a las características que presentan estos equipos y el riesgo que representan en su funcionamiento tanto para el operario como para terceros en la faena.

Una vez completado el carguío, el camión debe desactivar los frenos de carga y poner marcha hacia adelante, saliendo de la zona de carguío con precaución, siguiendo las rutas definidas y en la dirección previamente establecida de acuerdo con la carga que lleva. Si la carga es mineral, se dirigirá a la planta de chancado; si es stock de baja ley o si es estéril, se dirigirá al botadero indicado. Durante el transporte es importante que todo sea realizado cuidando no botar carga en el camino, sobre todo en rutas con pendiente. En caso de haber elementos extraños en la ruta, por ejemplo, rocas, se debe avisar de inmediato para la limpieza de la vía. De igual forma se procede en el caso de encontrar grietas en el camino.

La descarga de materiales corresponde al vaciado de los camiones en diferentes puntos, los que pueden corresponder a chancado primario, botaderos y stock. Maniobre el camión a la posición de descarga, al dar marcha atrás con el camión para situarlo en posición de descarga, solamente use el freno de pedal para detener y retener el camión.

Estando en posición de descarga, coloque el selector de marchas de la transmisión en la posición "Neutral" y active la palanca/interruptor del freno de estacionamiento. Antes de iniciar la operación de descarga, verifique que no haya personas u objetos detrás de la máquina. Detenga la máquina en la posición correcta y compruebe nuevamente que no haya personas u objetos detrás de la máquina. Ofrezca la señal acordada y lentamente opere la caja del camión. Si es necesario, use bloques para las ruedas o sitúe un guardavía. Al realizar operaciones de descarga en pendientes, la estabilidad de la máquina será pobre y existe el peligro de que pueda volcarse. Siempre realice esas operaciones con extremo cuidado. La descarga de grandes rocas (10% o más de la carga útil), o materiales adhesivos (cargas que no fluyen libremente fuera de la caja), el material puede descargarse con demasiada rapidez y hace que la caja se mueva rápida y súbitamente. Este movimiento podría sacudir violentamente el camión y ocasionar lesiones al operador y/o daños a



los cilindros de elevación, a la estructura y/o a los pasadores de bisagra del cuerpo del camión, por lo que el procedimiento debe ser muy lento.

Para evitar prácticas deficientes de descarga se recomienda no utilizar la caja (tolva) para desplazar tierra, no descargar sobre un montón existente y no hacer descender la caja antes de avanzar.

Antes de la operación

• En el inicio de cada turno, se debe chequear el estado de luces (sobre todo en turnos de

noche) • Verificar el correcto funcionamiento del equipo de radio y su frecuencia radial, para

asegurarse de tener una comunicación fluida • Verificar el funcionamiento de todos los equipos auxiliares que trabajan en el frente de

carguío • Verificar el funcionamiento de los camiones de carga • Cada uno de los operadores de los diferentes equipos debe velar siempre por una buena

visibilidad. Para ello es necesario chequear los sistema limpiaparabrisas y el estado de los espejos

Durante La operación

• Los operadores de los camiones nunca deben abandonar la cabina durante el carguío.



• El camión debe estar siempre detenido para iniciar la carga. Si se encuentra en movimiento,

se corre el riesgo de dañar la tolva y el sistema de amortiguación del equipo. • Durante la salida del frente de carguío se debe estar siempre atento a las condiciones de

tránsito, así como también al personal que se encuentra trabajando en el área. • En el transporte, se debe tener especial cuidado en las subidas con el camión cargado, de

manera de evitar los posibles derrames de material en la ruta. • En el transporte durante los turnos de noche se deben bajar las luces altas a una distancia

aproximadamente 200 metros de otros vehículos, a objetivo de evitar

“encandilamientos” con otros operadores. • En todo momento la Cabina del operador debe estar cerrada.

Colocación de carga en camiones

Para estudiar la correcta colocación de la carga en el camión se debe considerar 3 ítems: -Lateral: carga entrada sobre los cilindros de elevación o en la flecha de la caja -Longitudinal: carga centrada en la parte central de la caja -General: sin una cantidad importante de material en la cabecera Debe existir suficiente bordo libre para minimizar el derrame de los costados a través de las esquinas y para la parte trasera de la caja en rampas. Es importante dividir la carga útil un 33% y un 66% en el eje delantero y el trasero respectivamente

EXTRACCIÓN, CARGUÍO Y TRANSPORTE APUNTE


Rampas Uniformes y constantes

Se recomiendan las rampas menores al 10% para maximizar la vida útil de los neumáticos, minimiza los cambios de transmisión, mantiene una mayor velocidad promedio y permite un esfuerzo de frenado más constante en regresos.

Drenado de rampas



La pendiente debe desplazar las precipitaciones máximas esperadas de manera adecuada, con formación mínima de charcos, pozos o entrada de agua a la sub base del camino.

Berma de seguridad

La altura recomendada de la berma es la mitad de la altura de la rueda como mínimo estas deben usarse a lo largo del borde del área de descarga de camiones y a lo largo de los bordes del camino de acarreo.




Camión articulado Usados principalmente para canteras y minerales industriales. Consiste en una tolva unida por un sistema de articulación a la cabina del camión, esto le permite el movimiento en espacios más reducidos en comparación a un camión minero común.

Palas de cables La pala de cables o pala eléctrica son equipos de gran envergadura capaces de cargar con una baldada hasta 100 toneladas por lo que son equipos altamente productivas en desmedro de la selectividad. Posee alturas de excavación de entre 10 a 20 m., generalmente definen la altura de banco de una explotación a rajo abierto. Poseen alturas de descargar de entre 6 y 12 metros y son equipos de poca movilidad, pueden desplazarse a velocidades no mayores a 3 km/h.


Cables de Suspensión

Estos, formando dos parejas, son los que mantienen la pluma en posición con su ángulo de inclinación fijo e inamovible. Para ello van enganchados en la parte superior del bastidor o estructura en «A» y en el extremo de la pluma. Son unos cables estacionarios construidos especialmente para esta aplicación, normalmente con un único y grueso cordón de alambres de acero galvanizado. Debido al alargamiento que tienen a lo largo de su vida, es aconsejable cambiar los cuatro cables a la vez.

Cables de Elevación



El movimiento de elevación de la cuchara se hace mediante cables, mientras que el de empuje/retroceso solo las maquinas Bucyrus utilizan cables para realizarlo. Siendo este el que mas cables utiliza.

Normalmente los cables de elevación son dos dobles, como muestra la figura, o dos emparejados hacia la cuchara y los extremos enrollados el tambor.

Equipo frontal de excavación

Brazo

Es el elemento que transmite a la cuchara, situado en su extremo delantero, la fuerza de empuje necesaria para penetrar, excavar o cargar.

Pluma



La pluma es el soporte de todo el equipo de excavación de aproximadamente 115 toneladas de masa. Está apoyada, mediante orejeras y pernos , en la parte frontal de la superestructura giratoria y soportada por los cables de suspensión, amarrados a la estructura en «A», que fijan su ángulo de inclinación. En su extremo están instaladas las poleas de los cables de elevación de la cuchara.

Cuchara

Estructura de 80 toneladas, que recibe el material desde la frente y lo lleva a la zona de descarga. Está compuesto por el balde, la puerta, aro amortiguador y mecanismo de apertura de la puerta.

Operaciones básicas y prácticas operativas

El ciclo de trabajo de una de estas máquinas consiste en excavar la frente de expansión, una vez llena la cuchara ésta gira hasta situarla sobre el elemento receptor de la carga, descarga y gira en vacío hasta el frente, al mismo tiempo que desciende la cuchara, para empezar el nuevo ciclo.



El ciclo descrito se efectúa exclusivamente con la superestructura giratoria, pivotando sobre la infraestructura inmóvil durante el mismo. Por ello, con ángulos de giro inferiores a 120° el ciclo no supera el medio minuto, empleando un 25% en excavación, 32%girando con la carga, 33% en la descarga o giro vacío y un 10% en el posicionamiento del balde.

Debido a que la geometría del perfil de excavación es relativamente fija, con carrera horizontal reducida, cada cierto tiempo es necesario reposicionar la maquina en el rajo, con objeto de recuperar o mantener la posibilidad de ejecutar un ciclo correcto aprovechando adecuadamente las fuerzas de empuje de elevación.

Estos desplazamientos cortos se hacen sobre las orugas, permaneciendo entonces bloqueados los mecanismos de excavación

Los desplazamientos de un sector a otro, dentro de la misma explotación, se realiza sobre orugas montadas en la infraestructura. La misión fundamental de ésta es proporcionar a la excavadora una amplia y resistente estructura sobre la cual realizar eficazmente el ciclo de carga descrito, aunque su diseño no permite desplazamientos rápidos, debiendo realizarse a muy baja velocidad (˂ 3 km/h).



Debe procurarse que el piso este en buenas condiciones, pues excesivos balanceos pueden dar lugar a fisuras en las distintas estructuras.

El maquinista girará la superestructura para colocar su cabina al frente y el cazo estará en posición suspendida con la compuerta abierta. Excepto el de la función de traslación, el resto de los mecanismos quedan bloqueados.

Las ruedas motrices deben ir, siempre que sea posible, en la parte atrás. Los cambios de dirección deben ser graduales, con incrementos máximos de 15 a 20° para evitar el arrastre de materiales entre los elementos del bastidor de orugas que posteriormente pudieran dañarlos.

Procedimiento de trabajo

Básicamente en las exploraciones a cielo abierto, se pueden distinguir tres procedimientos de trabajo con palas de cables:

Carga a ambos lados. Carga a un solo lado. Avance paralelo al banco. Carga en paralelo.

La principal diferencia entre ellos es la posición de la pala con relación al banco y la posición de los camiones o unidades de transporte respecto a la pala durante la carga.

La lección de uno de esos procedimientos o formas de trabajo en una explotación determinada, va a depender de factores técnico-operativos (perfil del banco, espacio disponible, necesidad de carga selectiva, etc.). Es decir, se podrá emplear uno u otro sistema bien porque el estudio técnico - económico de la explotación así lo haya aconsejado, o bien porque determinadas circunstancias obliguen a ello (falta o exceso de transporte, ancho de carguío, etc.)

Carga a ambos lados




Sin duda es el que mejor aprovecha las características operativas de la pala. Ésta ataca el frente de carguío con sus orugas perpendiculares a el, cargando alternativamente a los camiones que se van situando a ambos lados, de forma que el tiempo de carga de un camión, que sería tiempo de espera para el siguiente, es aprovechado por este último para situarse adecuadamente en su posición de carga. De esta manera la excavadora está saturada y se obtiene su máximo de rendimiento, pero requiere una flota de transporte adecuada.


Carga a un sólo lado

Hay situaciones en una explotación a cielo abierto en las que no se dispone de espacio suficiente para cargar a ambos lados la excavadora y también hay diseños que los consideran la carga por un solo lado.

La excavación del acceso a un nuevo banco, o la búsqueda de mineral de determinada ley son, entre otros, ejemplos de situaciones con poco espacio para maniobrar.



Avance paralelo al banco



Este es un antiguo método de trabajo que surgió de la necesidad de cargar trenes, como primer sistema de transportes de gran capacidad; luego aparecieron los trailers o camiones. En ambos casos, la posibilidades de maniobrabilidad de la unidad de transporte son nulas o mínimas y lentas.

La pala y la unidad de transporte tienen trayectorias paralelas aunque no siempre con el mismo sentido. Ambas trayectorias también son paralelas a la cara del banco, debido a lo cual solo puede realizarse a un lado, por supuesto el de la cabina del maquinista.

Suministro de energía pala de cables

Todos los cables eléctricos utilizados para la transmisión de energía a las palas, deben contar con las aislaciones y protecciones estándares diseñadas para tales fines.

Dichos cables no deben ser expuestos a ser pisados o estropeados por vehículos. A sí mismo, se prohíbe la manipulación y traslado de cables de alimentación con equipos que no sean los adecuados para esa operación.

El sistema más recomendado y utilizado para el suministro de energía para las palas eléctricas son las pasarelas o pórticos. Estos son postes que permiten levantar el cable de alimentación eléctrica



de las palas, permitiendo que los camiones pasen por debajo de este arco de 20 metros de ancho. Además, el cable debe estar centrado, en forma recta a las orugas y señalizado entre la pala y la pasarela.

Palas Hidráulicas Estas palas presentan una mejor movilidad que las palas de cable, aunque no están diseñadas para cambiar de posición de manera frecuente. La cuchara de la pala puede estar instalada de manera frontal o inversa (como una retroexcavadora).

Con una menor inversión y un costo operacional levemente más alto que en el caso de las palas eléctricas, las palas hidráulicas poseen un rango de capacidades de balde menores (hasta 30 m3) aunque en algunas faenas poseen palas electro – hidráulicas de hasta 40 m3 de capacidad.



Dentro de sus características generales se encuentran su mayor movilidad y flexibilidad en la operación especialmente en la versión diésel (en comparación a la pala eléctrica) y la reducción de los daños causados en la tolva de los camiones, por el mayor control en la descarga de los baldes, alcanzándose una buena distribución y reparto del material.

Tipos de palas hidraúlicas

Existen principalmente dos configuraciones básicas de excavadoras hidráulicas:

Frontales Retros

La diferencia de diseño entre estas unidades se centra en el sentido de movimiento de los baldes y en la geometría de los equipos de trabajo. Normalmente, los fabricantes las ofrecen en las dos versiones. Los equipos frontales admiten una altura de banco que es función del alcance máximo, mientras que las unidades retro se ven limitadas por la altura de la tolva del camión.



Equipo Frontal

Se compone de la pluma, y el brazo con el balde en su extremo. La fuerza de penetración se consigue mediante uno o dos cilindros hidráulicos del brazo y la fuerza de excavación por medio de otros cilindros en el balde. El movimiento vertical se realiza gracias al accionamiento hidráulico de la pluma.

En la versión frontal la excavadora y el camión están en un mismo plano de trabajo. Siendo éste el sistema habitual para la extracción de roca fragmentada previamente con explosivos.

A continuación se muestra el procedimiento adecuado para cargar una frente de material tronado. Como se observa primero se debe trabajar desde la parte superior de la frente hasta llegar al paso de esta para luego avanzar.



Equipo Retro

Se compone de la pluma, el brazo y el balde, articulados entre si y accionados mediante cilindros hidráulicos.



Normalmente el equipo retro excava siempre por debajo del nivel orugas, pudiendo situarse el camión en el nivel inferior o en el mismo que la excavadora (a). Siempre que sea posible es preferible el primer sistema, que proporciona ciclos de carga más cortos, siendo el segundo (b) obligado cuando el nivel inferior es impracticable debido a materiales blandos, presencia de agua, etc.



Capacidades palas de cables e hidráulicas

Proveedor Pala-Modelo Volumen Balde (m3)

Ton útil por Carga

Potencia (HP)

Caterpillar hidráulica 6090fs 52 93.6 4500

Komatsu hidráulica PC8000-6

42 75 2900

Liebherr hidráulica R9800 42 75 4000

Bucyrus hidráulica RH400 50 90 3000

Hitachi hidráulica EX8000-6

42 75 3880

P&H Eléctrica 4100XPC 62.7 120 3200

Caterpillar Eléctrica 7495 HF 62.7 120 2820

Cargadores Frontales Es una maquina empleada para la excavación de terrenos o para la carga y descarga de diversos materiales. Su equipo especial está constituido por dos brazos articulados, que soportan en sus extremos, una pala que gira en torno a su propio eje. Existen 2 tipos de cargadores, diferenciados por su sistema de tracción los cuales pueden estar montados sobre ruedas o sobre orugas, los primeros mencionados son utilizados en terrenos más duros o estables y tienen una mayor velocidad como también mejor movilidad, los segundos mencionados son utilizados en terrenos más blandos o inestables y tienen una menor velocidad y una menor movilidad, pero a su vez una mayor fuerza comparados con los montados sobre ruedas. La forma del balde varía según el material que hay que manejar.



Oruga ( Cadena) Ruedas

Mayor flotación Mayor movilidad no daña el pavimento

Mayor tracción Mejor estabilidad con estabilizadores

Mejor movilidad para terrenos difíciles Nivelación de la maquina con estabilizadores

Mejor función con gran volumen de tierra Trabaja mejor en un rio, suelos granulares Procedimiento de Trabajo

El operador del cargador debe realizar antes de comenzar a operar el equipo, la inspección de pre uso, y verificar que todos los sistemas y controles de seguridad (frenos, dirección, luces, etc...) estén operativos, si ello no ocurre no se podrá operar el equipo y deberá avisar a su jefe quien solicitara su reparación y tomara acción de contingencia.

Es importante también verificar la posición de carguío, la cual debe considerar los espacios necesarios para un buen desplazamiento en la operación de carguío y ocultamiento de los camiones de extracción; que el material a remover cumpla con una granulometría tal que quepa en el balde y no permita atascamientos de este, existencia de posibles tiros quedados, que los pisos estén parejos, para evitar el daño de los



neumáticos tanto del cargador como del camión, revisar paredes del banco y del Frente de carguío y las condiciones de estabilidad del banco.

Debe iniciar la operación de carguío sólo cuando el camión de extracción se encuentre aculatado en la posición correcta y totalmente detenido, en forma perpendicular a la frente de carguío.

El operador debe realizar una correcta distribución de la carga, colocándola hacia el centro de la tolva, con lo cual evitara daños en los cilindros de suspensión y levante de tolva, también disminuirá los derrames en el piso.



Las dimensiones de las frentes operacionales deben permitir la máxima productividad del cargador y espacio suficiente para el estacionamiento o oculatamiento del camión en 45° con respecto al talud y espera de otros camiones. Para la extracción, se debe privilegiar el carguío a balde lleno, y con el menor recorrido posible entre la frente y el camión utilizando la técnica conocida como “v”.



Al terminar la operación de carguío de un camión, el operador del cargador debe efectuar un toque de bocina para indicar al chofer del camión de extracción que puede salir del lugar y dirigirse a los sitios de vaciado

Dependiendo del desarrollo de requerido se puede realizar la extracción de sacar en tres modalidades: de frente al montón, o paralelo al montón o corte en lugares apretados.

A continuación se observa la modalidad de carguío frente al monton donde el cargador frontal se ubica en forma penpendicar al avance de la expansión.



Para el caso dela excavación paralelo al montón el camión se debe ubicar a 15 – 20° del talud, para un mejor manejo de los tiempos de carga, obteniendo un ángulo de 90° en el procedimiento de carguío del cargador frontal. Al realizar este tipo de excavación se debe controlar los escurrimientos de material desde la ladera para evitar accidentes.




En la excavación en lugares reducidos se desarrolla una abertura en la esquina izquierda, y el camión se ubica en paralelo al talud, siendo el cargador frontal el que toma un ángulo de 45° con respecto al camión, para posteriormente en la carga tener un ángulo de 90°.

Tractores (orugas y ruedas) En general, en todas las operaciones mineras se utilizan equipos de apoyo para realizar las etapas de perforación, tronadura, carguío y transporte, con el principal objetivo de hacer la operación de la mina más segura y eficiente. Uno de estos equipos son los tractores de de ruedas (whelldozers) y orugas (bulldozers), estos últimos, son los más conocidos y empleados como unidades de empuje, tanto en minería como en obra pública. Los tractores de ruedas se diferencian bastante en su diseño con respecto a los anteriores, además del distinto tren de rodaje, los de orugas tienen un chasis rígido frente al articulado de los de ruedas(frecuentemente los tractores neumáticos son una adaptación de neumáticos son una adaptación de las palas cargadoras). La diferencia operativa principal es la fuerza que pueden ejercer para la excavación.


los tractores son equipos de una gran versatilidad, por lo que su campo de actuación, además del que le corresponde como unidad auxiliar, se centra en los trabajos de arranque y transporte, que son efectuados por el escarificador o riper y por la hoja de empuje respectivamente, los cuales van montados y accionados por el tractor.

El tractor está diseñado para realizar trabajos con la hoja topadora de empuje en corte, acarreo y descarga .Realiza excavaciones, nivelación de sitios nivelado, peinados de talud, apilado y desmonte.

Todos los equipos utilizados en minería cielo abierto poseen como fuente de energía motores diesel. La relación entre el peso de estas máquinas y la potencia se refleja con un valor medio de 8,5 HP/t.



Hoja de empuje

Esta es una hoja metálica instalada en la parte delantera del tractor, mediante la cual se aplica el esfuerzo de empuje sobre los materiales que se desea remover. La hoja está sustentada por dos brazos de empuje, los que se articulan por el lado exterior de las orugas, sobre el bastidor de cadena. Los brazos están suspendidos por dos cilindros hidráulicos, generalmente fijados a la coraza delantera del bastidor de la máquina.

Las hojas de empuje pueden realizar los siguientes movimientos:

Inclinación lateral.

• Variación del ángulo de ataque de la hoja. • Variación del ángulo de la hoja respecto de la dirección de avance.

Elevación y descenso de la hoja.

Existen diferentes tipos de hojas:



1) Hoja recta: aconsejada para trabajos de empuje en general, especialmente en aquellos que requieren pasadas cortas o de media distancia. Es la de mayor versatilidad y capacidad para trabajos en roca.

2) Hoja universal o en "U": usada para el empuje de grandes volúmenes de material a largas distancias. Por esto, la curvatura de los extremos de la hoja impulsa el material hacia el centro de la misma, disminuyendo los derrames laterales.

3) Hoja angulable: diseñada para empujar el material lateralmente, para lo cual puede situarse en el bastidor de los brazos con ángulos de 25º a la derecha o izquierda respecto de la dirección del tractor.

4) Hoja de empuje amortiguado: se trata de una hoja de poco ancho, lo que le otorga mayor maniobrabilidad al tractor en su labor de empuje.

Desgarrador

El desgarrador está diseñado para facilitar el trabajo de la hoja topadora mejorando su producción. Realiza desgarramiento de capas duras de materiales que la formación geológica lo permita



Arrollamiento

Es el momento que la hoja topadora corta el terreno para excavar y cargar la hoja topadora.

Deslizamiento

Es la fase en se pretende acarrear el material cargado en la hoja topadora hasta el lugar a depositar ó apilar

Para la operación correcta de la inclinación de la hoja se recomienda hacerlo siguiendo las siguientes de 4 etapas:

1. Comenzar el corte con la hoja inclinada hacia adelante 2. Comenzar a inclinar la hoja hacia atrás cuando esté casi llena 3. Continuar llenando la hoja mientras se la inclina hacia atrás 4. Inclinar la hoja hacia adelante para descargar el material



Motoniveladoras Este equipo es utilizado para repartir, nivelar, cortar o dar la pendiente necesaria a suelos donde se esté realizando una labor de trabajo, también es utilizado para el corte de taludes y así darle la pendiente requerida según el trabajo realizado, es considerado como equipo auxiliar ya que no realiza labores netamente de producción.

La puesta en marcha de este equipo es generada por un motor diesel el que según el tamaño del equipo será la potencia que este entrega (aproximadamente entre 130 a 180 hp). Este motor genera la fuerza suficiente para realizar los movimientos de traslado del equipo y a su vez el accionamiento de los cilindros hidráulicos que mueven las hojas y distintas partes principales del equipo, en resumen estos equipos son Diesel/Hidráulicos.

Partes principales del equipo

Básicamente estos equipos están compuestos por los siguientes componentes, pero también se pueden agregar accesorios adicionales según él los requerimientos del cliente y la tarea a realizar por el equipo:



1.- Motores diesel e hidráulico

2.- Ejes de tracción traseros

3.- Articulación

4.- Barra de tiro

5.- Bastidor

6.- Hoja vertedera

7.- Sistema hidráulico

8.- Eje delantero

9.- Aguijón o escariador

Motor principal: Este es el encargado de entregar la potencia para el desplazamiento del equipo y hacer funcionar el motor hidráulico que accionara las diferentes partes móviles, con su accionamiento diesel estos motores oscilan entre los 130 a los 180 hp de potencia (según el tamaño y modelo del equipo), está ubicado en la parte trasera de la motoniveladora para así poder darle estabilidad y dejar espacio libre para el accionamiento del equipo.



Motor hidráulico: Este es el encargado de generar la fuerza a través de fluidos hidráulicos para el accionamiento de la hoja vertederapor medio de los distintos cilindros y componentes del sistema hidráulico

Hoja vertedera: Es una hoja de acero ubicada en la parte media del equipo, es la encargada de hacer los trabajos de corte de taludes, nivelación y/o cortes de terreno.

Cilindros hidráulicos: Estos están ubicados en la partes superior de la hoja y son encargados de darle todos los movimientos diferentes a la hoja; existen distintos cilindros en este mini circuito, los principales son los cilindros de elevación los que levantan y bajan la hoja, los cilindros ubicados en la parte posterior de la hoja los que se encargan del movimiento horizontal de la hoja transversalmente al equipo y los cilindros ubicados entre la hoja y el bastidor del equipo los que le dan los movimientos de vertido por así llamarlos a la hoja vertedera.

Bastidor: Esta es la estructura principal donde está ubicada la hoja vertedera y los cilindros hidráulicos, es la estructura madre de la hoja.



Barra de tiro: Esta es la estructura principal de todo el equipo, es también llamado chasis ya que sobre el posan todos los componentes, es la columna vertebral del equipo.

Eje delantero: Está ubicado en la parte frontal del equipo, es el medio de traslado del equipo, debido a sus movimientos entre las ruedas independientes es muy versátil en cuanto a los movimientos de adaptación al terreno. La inclinación de ruedas se aplica para contrarrestar las fuerzas laterales al trabajar la vertedera a plena carga



Ejes de

tracción: están ubicados en la parte posterior y son los encargados de darle toda la potencia y movilidad al equipo

Tornamesa y sistema de articulación: La tornamesa es por así llamarla el sistema de engranajes de la hoja vertedera, es la que mueve todo el sistema de la hoja, por así decirlo es su articulación principal, y el sistema de articulación es el ubicado entre la cabina del conductor y la barra de tiro, este es el que le da la capacidad de girar y hacer movimientos no solo rectos al equipo.

Escariador o aguijón trasero y delantero (como parte alternativa): estos son ubicados en la parte posterior y delantera del equipo, generalmente el de la parte posterior está siempre adosado al equipo y el de la parte delantera es opcional del comprador. Estos son los encargados de ir rasgando y escariando el terreno en donde el equipo sea posicionado

Aplicación y procedimientos de trabajo

Este equipo principalmente presta servicios auxiliares a la labor neta de la extracción, se aplica cuando hay existencia de desniveles en el camino, en el talud o en la construcción de cunetas, la motoniveladora es la encargada de nivelar los caminos y el talud arrastrando el material sobrante o saliente y con ese mismo material sobrantes la maquinaria hace un relleno donde hay ausencia de material dejando completamente plano y lizo la superficie de trabajo.



Angulo de corte e inclinación de la hoja vertedera

Se considera que el ángulo de corte es de 0 grados cuando la hoja forma un ángulo recto con el bastidor principal. Es la posición que se utiliza normalmente para empujar el material hacia adelante distancias cortas. Los ángulos de corte menores de10 a 30 grados se utilizan normalmente con materiales ligeros muy fluidos. Y los ángulos de corte entre 30 y 50 grados se materiales húmedos y pegajosos, trabajos de mezcla con montones de material grandes, emplean limpieza con de cunetas y muchas otras aplicaciones. La mayor parte de los trabajos que realiza una motoniveladora se efectúan con ángulos de corte de 10 a 45°. Para que el vertido de material sea continuo, el ángulo de la cuchilla tiene que ser mayor cuando la máquina trabaja cuesta arriba y menor cuando trabaja cuesta abajo. Para máxima duración de la cuchilla de ataque en los trabajos de conservación de carreteras mantenga un ángulo de inclinación casi constante. En este tipo de aplicaciones, los cambios frecuentes de inclinación aceleran el desgaste de la cuchilla de ataque. En general, cuando trabaje con arcilla pesada, nieve compactada o hielo grueso incline la hoja hacia atrás después de una primera penetración con la hoja Tenga cuidado cuando trabaje con la hoja



totalmente inclinada hacia atrás porque podrían dañarse los ejes de giro de la hoja y los tornillos de sujeción y el soporte de apoyo de la cuchilla ataque.

Es una característica muy importante, utilizada correctamente aumentará la productividad de la máquina y evitará que pueda sufrir daño. La parte superior de la hoja puede inclinarse hacia adelante o hacia atrás de la cuchilla de ataque. Esto permite a la cuchilla de ataque adoptar el ángulo más adecuado para conseguir los efectos de corte y rodadura de los materiales deseados. La rodadura del material reduce la potencia motor y aumenta al máximo la productividad de la máquina. Normalmente, empiece su trabajo con la parte superior de la hoja vertedera desplazada 5 cm delante de la cuchilla de ataque.

En esta posición, incline la hoja hacia adelante o hacia atrás hasta conseguir la acción de corte y rodadura deseadas. Inclinando la hoja hacia adelante aumentará la distancia entre la parte superior de la hoja y la parte inferior del círculo. Generalmente, una mayor distancia permite que el material se mueva mejor a lo largo de la hoja vertedera en todo tipo de suelos.



Camión Aljibe Estos equipos son camiones adosados con un estanque (llamado cisterna) contenedor de los distintos diferentes de líquidos, son equipos de apoyo o también llamados auxiliares utilizados en obras civiles y también en minería, para el regadío de caminos, carpetas de rodado y zonas de trabajo, esta acción se realiza para evitar y controlar la polución presente en el ambiente de trabajo, también son utilizados para el transporte de diferentes tipos de líquidos (H2O, leche, combustibles líquidos, gases y también asfalto para caminos).

La forma de la cisterna se deberá según la tarea a realizar, ya que para el transporte de líquidos la forma de esta será semi ovalada con los costados rectos, mientras que para el transporte de gases y asfalto será circular. En el caso puntual de la minería no se utilizan los camiones comunes esto hace referencia a los camiones fuera de carretera o los camiones de carga que se pueden ver trabajar en la minería a cielo abierto estos son modificados donde se les retira la tolva y es remplazada por una cisterna en faena son conocidos como camiones ballena.



Accionamiento

La puesta en marcha de este equipo es por un motor diésel el que según el tamaño del equipo será la potencia que este entrega en la generalidad y en el común de las faenas la potencia del motor es de (1.025 hp) este motor genera la suficiente energía y potencia para poder general el accionamiento y movimiento de este equipo ya sea con carga a su cien por ciento como descargado.

Cabe destacar que también contiene otro motor (bomba) este segundo motor sirve para el bombeo de agua cuyo accionamiento es por energía eléctrica e hidráulica



Capacidad y rendimiento

la capacidad de los camiones aljibe es muy diversa dependiendo para el uso y continuidad que se le quiere dar, los camiones que uno normalmente reconocería como camines aljibe tienen una capacidad de 1000 a 30.000 litros debido a que en la minería se utilizan maquinarias gigantes la capacidad de estos camiones es mayor puede llegar hacer hasta 80.000 litros. Dicho camión gigante se le conoce en faena como camión ballena este camión tiene con su capacidad máxima una velocidad vaciado de 80.000litror por minuto

Aplicaciones y procedimientos de trabajo

El camión aljibe es un equipo auxiliar que está continuamente trabajando para evitar el exceso de polución en el ambiente, este equipo trabaja dando 8 vueltas por turno (dato Sierra gorda) donde consiste en rociar agua desalinizada.

Los caminos en buenas condiciones mejoran la producción, extienden la vida útil de los neumáticos y reducen los costos operativos generales

Correas Transportadoras

La correa, cinta o banda transportadora, nos permite el transporte de material a granel, y es un equipo de transporte continuo, su principal límite es la granulometría del material a transportar, ya que por el tamaño de la banda no permite el transporte de rocas de gran tamaño. Con la correa se pueden vencer pendientes significativas (20% y más), pudiéndose pasar por sobre terrenos con agua, lo cual es un punto favorable respecto a los camiones por ejemplo. El desarrollo de las correas vio como principal traba la aparición de los camiones de gran tonelaje (debido principalmente al alto costo de instalación del sistema de correas), pero a grandes distancias se tiene que las correas son más competitivas llegando a ser más aplicables a medida que las distancias y pendientes



aumentan (por ejemplo al profundizarse un rajo). También es común encontrar correas en minería subterránea cuando algunas operaciones de chancado y molienda se realizan dentro de la mina.

La inversión en este sistema, se divide en dos partes prácticamente iguales (Sistema correa + instalación), y la preocupación principal de los fabricantes es conseguir correas más baratas sin dejar de lado lo que respecta a la calidad de ella, para lograr aún más competitividad.

La correa en sí, consta de un recubrimiento resistente al calor, abrasión, químicos, aceites, etc., para lo cual se utiliza goma o caucho, que a su vez puede o no contar en su superficie con resaltos o relieves (rugosidad), para aumentar la adherencia del material a la cinta, la otra parte de la correa es el armazón interno, el cual le entrega la resistencia a la tracción y permite mantener la forma de la correa, este armazón es como una especie de tejido, cuyas características dependerán del material a transportar, ambiente y tensión a soportar.

Estructura interna de las correas



Existen también, diversos accesorios para la mejor operación de la correa como los limpiadores de correas, que van situados en el punto de descarga y su objetivo es el de raspar la correa para que no quede material adherido a ella.

El sistema de una correa transportadora cuenta con un conjunto de elementos que se detallan a continuación:

Poleas Motrices: La polea motriz es la que le entrega la energía al sistema para que la correa se mueva. El diámetro debe ser el adecuado para evitar que el enrollamiento frecuente de la cinta la fatigue y además que la presión que soporta la cinta sobre la polea no sea excesiva. Un mayor diámetro permite que la deformación de la cinta sea mínima evitando la fatiga, pero a la vez aumenta la presión de la cinta sobre el rodillo, lo cual es desfavorable.

Si el ancho de la cinta es menor o igual a 1 metro, el ancho de la polea tendrá que ser 50 mm mayor y si el ancho de la cinta es superior a 1 metros el ancho de la polea tendrá que ser 75 mm mayor.



La polea por lo general se encuentra recubierta de caucho, con el fin de mejorar el coeficiente de adherencia de la cinta y la polea.

Rodillos de soporte: Los rodillos permiten que la correa se deslice por la estructura base de ella, de modo que la cinta no se someta a grandes fuerzas de rozamiento a medida que se desplaza. Los rodillos de transporte o superiores son los que sostienen a la cinta cargada (desplazamiento superior) y los de retorno guían la cinta descargada por la parte inferior del sistema y se encuentran 2 o 3 veces más espaciados que los superiores).

La inclinación de los rodillos le da la capacidad de carga (transporte) a la cinta, al curvarse genera una artesa en la cual el material se deposita.

El espaciamiento de los rodillos debe ser tal que la flecha formada por la cinta entre ellos no sobrepase el 2% (deformación), por lo general se encuentran a menos de 2 metros entre ellos, excepto en la zona de carga de la cinta donde se disponen cada 0,5 metros, de modo que se absorba el impacto del material y no se dañe la cinta (no se forma la flecha).



En la zona de descarga es necesario evitar la sobre tensión en los bordes de la cinta (al pasar de una cinta curvada a una plana en el retorno). Para ello el espaciamiento de los rodillos se mantiene pero la inclinación de ellos va disminuyendo.

Tensores: Es un mecanismo utilizado en la rama de retorno para darle a la cinta una tensión adecuada para el arrastre, para recuperar el recogimiento o alargamiento de la cinta, pero su principal función es evitar los sacudimientos de la cinta durante la partida y evitar la formación de una flecha muy grande.

La capacidad de transporte dependerá de 4 factores:

1. Ancho de la cinta: Mientras mayor sea es mayor la capacidad, se estipula que su dimensión deberá ser el doble del máximo tamaño del material a transportar siempre y cuando este no represente más del 15% del total del material (si el material es irregular), si tenemos material regular el ancho de la cinta deberá ser 4 veces mayor que el tamaño máximo, agregándole 15 a 20 centímetros a cada lado por efectos de seguridad (independiente de la regularidad del tamaño). 2. Inclinación de los Rodillos o Polines: La inclinación que permite dar a la correa una forma de canaleta, recibe el nombre de ángulo de artesa, a mayor sea este ángulo mayor es la capacidad (hasta un cierto punto que empieza a cerrarse y a disminuir la capacidad), en instalaciones

Cinta

cargaImpacto por

Retorno

Transporte

Alimentador

Rodillos

Cinta

Tensor

Retorno



pequeñas se utiliza un ángulo de 20º desde la horizontal, llegando a los 35º en instalaciones mayores.

3. Velocidad de la cinta: Deberá ser acorde con la velocidad de carga de la correa, para permitir una distribución uniforme de la carga a lo largo de la cinta (evitando discontinuidad o sobrecargado de la cinta). La velocidad límite se estima en los 6,00 m/s. La velocidad depende también del material a transportar, no se debe imprimir una alta velocidad si el material es muy fino o frágil: 4. Inclinación de la Cinta: A mayor sea esta la capacidad disminuye proporcional a un factor que depende del ángulo de inclinación. La inclinación de la cinta queda limitada por las características del material a transportar. Las correas se clasifican en tres grandes grupos, según la movilidad del conjunto:

Cintas fijas o estacionarias: Son las cintas transportadoras de uso más generalizado dentro de las explotaciones e incluso en las plantas de tratamiento, parques de homogeneización, etc. Cintas ripables o semi-móviles: Permiten desplazamientos frecuentes mediante equipos auxiliares, de forma que desde cada posición se explota un bloque o módulo de estéril o mineral.

Cintas móviles: Tienen una estructura metálica semirrígida de módulos de distintas longitudes, generalmente de unos 25 m, montadas sobre transportadores de orugas que aportan gran movilidad al sistema.

Ferrocarriles

El sistema de transporte por ferrocarril, ha sido utilizado como equipo de transporte básico desde los inicios de la minería, pero hoy en día se ha dejado un poco de lado por las innumerables restricciones que deben cumplirse para su operación, de hecho se considera al ferrocarril un equipo de transporte horizontal, por su poca capacidad para trabajar en pendientes (0-2% de pendiente, obviamente dejando de lado los ferrocarriles de cremallera), otra restricción muy importante es su alto valor en su inversión inicial, por lo que hoy en día el desarrollo de la tecnología, en cuanto a otros sistemas de transporte, han hecho que los ferrocarriles se consideren para proyectos de prolongada vida y con ciertas características o condiciones que hagan factible su utilización.



El ferrocarril, es un equipo de grandes capacidades de transporte, puede ser eléctrico (menores costos y no requiere mucha ventilación) o diesel. el sistema está constituido de carros, vías, una unidad de potencia (locomotora) y del aspecto dinámico del transporte (diseño de sus componentes). la capacidad requerida de un ferrocarril se obtiene en función del ritmo de producción, distancias de transporte, sistema de carguío, restricciones dimensionales, número y características de carros, puntos de carguío y descarga.

Los carros se componen de la caja o tolva, de su chasis o bastidor y del sistema de rodadura. La caja o tolva debe cumplir condiciones de resistencia y volumen útil de carga, tales que satisfagan las condiciones que permitan un transporte eficiente del material, es decir bajos costos y sin pérdidas de tiempo. Debe resistir golpes, desgaste y corrosión, el volumen debe aceptar el máximo de capacidad de carga, debe permitir una fácil carga y descarga, adaptarse a la sección del túnel y a las condiciones generales de la mina. .

La fabricación de carros antiguamente se realizaba con madera, la cual no es muy resistente a los impactos, por lo que hoy se cuenta con carros de acero con placas de 5 mm de espesor en carros chicos, 8 mm en carros medianos y en carros mayores o con requerimientos de carga muy adversos, se utilizan espesores de 12 mm. estas dimensiones pueden ser variables en cada carro, es decir en el fondo del carro pueden encontrarse planchas más gruesas para aumentar la vida útil de él.



Sistema de descarga de carros

En la descarga lo ideal es que se realice en forma continua, es decir que el convoy se mantenga en movimiento a medida que se descarga, lo cual será posible según el sistema de vaciado que se disponga. según el tipo de vaciado del carro se pueden identificar tres sistemas que son:

a. Sistema rígido: en este sistema se requiere voltear la unidad completa con un sistema de volteo. Los carros son de fondo plano y de mayor capacidad, menor relación tara con carga útil, pero no permite la descarga continua, ya que es necesario separa el carro del convoy para su vaciado.

b. Sistema de vaciado lateral: en este caso el carro dispone de un sistema que permite la inclinación hacia el lado de la tolva en el punto de descarga, lo cual se realiza sobre la marcha del convoy y el chasis se mantiene en posición horizontal. El más popular es el granby, que tiene una rueda especial en la tolva la cual en el punto de carguío entre en contacto con un riel que hace que la rueda suba por el inclinando la tolva y descargando el carro.



c. Sistema de vaciado por el fondo: en este caso el carro dispone de un sistema que permite la apertura de su fondo, lo cual hace que la carga se vacíe verticalmente. El sistema cuenta con seguros activados mecánicamente durante el avance del convoy, permitiendo que la tolva abra y cierre su compuerta inferior. Las compuertas pueden ser una o dos. Cuando se tienen dos compuertas la descarga es central (a), cuando es sólo una es todo el fondo el que se abre y la descarga es por la parte posterior del fondo del carro (b).

Características de las vías

B B A



Las vías se componen de una infraestructura base (piso), de una superestructura o afirmado (material de asiento para la vía) y de las vías mismas (rieles, elementos de sujeción y durmientes).

Infraestructura o base: es la excavación en el piso la cual contendrá y en la que se asentará el material de la superestructura. esta base deberá conectarse al drenaje con el fin de proteger el material del afirmado (aguas ácidas, saturación de aguas, etc.).

JE

Superestructura o afirmado: consiste en una capa de ripio chancado, de una granulometría homogénea que servirá de asiento para la vía y permitirá que las aguas drenen a través de ellas. la calidad de este afirmado es de vital importancia, ya que la instalación de las vías requiere de gran precisión y debe garantizar esta calidad para la operación del ferrocarril (no puede deformarse).

AFIRMADO VÍA

DRENAJE DRENAJEPARA PENDIENTE

PISO CON 1% DE

DRENA

PISO

Durmiente 3/2



Dentro de los aspectos constructivos de las vías se tiene que los rieles descansan anclados sobre durmientes, los cuales pueden ser de madera (roble o eucalipto), concreto o acero. el durmiente tiene como función mantener en trabajo a los rieles, transmitiendo los esfuerzos a la infraestructura, deben resistir las condiciones de trabajo y ambiente de la mina (esfuerzos, humedad y presencia de aguas ácidas). los rieles de acero tienen radios de curvatura mínimo de 25 a 30 metros. Comúnmente se utilizan los rieles llamados de patín o zapata de acero, están normalizados y se clasifican por su peso lineal (14-24 kg/m) el cual dependerá del tamaño del convoy, el largo dependerá de la facilidad que signifique su instalación (10-12 m máximo). la sección transversal del riel se divide en cabeza (100130 kg/mm2 de resistencia), alma (100-130 kg/mm2) y zapata o patín (50-60 kg/mm2, es el que va en contacto al durmiente).

Patín o Zapata

Alma

Cabeza



equipos de carguío y transporte minería a rajo abierto

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