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TRANSPORTE SUBTERRANEO SOBRE RIELES  Es aplicable en diversas condiciones, por su gran rendimiento y seguridad.  Alto rendimiento a distancias considerables Está conformada por los siguientes elementos o maquinarias:  Vía férrea  Vehículos de transporte ( vagonetas o carros mineros)  Locomotoras  Dispositivos de señalización y otros

I.

VIA FERREA Soporta todo el material rodante y sirven de guía para el trayecto a seguir. La vía férrea está constituido por los siguientes elementos:  Plataforma  Balastro o balasto  Traviesas  Carril  Accesorios

1.- PLATAFORMA La plataforma vine definida por el perfil transversal y constituye el primer elemento resistente del camino.

2.- BALASTO  Es la capa de la roca fragmentada que tiene por finalidad repatir la carga que transmiten las traviesas sobre el piso.  Para vias principales de extraccion se coloca una capa de 10 a 15 cm.  Como balasto se puede emplear: cascajos, cantos rodados y grava de roca dura.  De 20 a 40 mm de cantos rodados y de 3 a 20 mm de gravas.

 Debe tener un coeficiente de friabilidad que permita resistir y desmenuzarse por efecto de las cargas que debe soportar.

FINALIDAD DE COLOCAR EL BALASTO:  Repartir la carga que la traviesa le transmite al terreno y permite el drenaje del agua.  Fija las traviesas en sentido longitudinal y transversal.

3.- TRAVIESAS O DURMIENTES  Soportan los rieles, los conservan a distancias y transmiten la presion a la capa del balasto.  Pueden ser de manera, metalicos o de hormigon armado.

 Traviesas de madera se encuentran las de: roble, pino eucalipto, etc.

 Traviesas de acero: resistencia y durabilidad en minas donde el agua no se acida.  Traviesas de hormigon armado: gran duración y aseguran la estabilidad de la via. DIMENSIONES: 8” x 6” para vias principales 7” x 5” para vias secundarias 6” x 5” para vias provisionales

4.- CARRIL  Los carriles tienen la función de soportar las fuerzas verticales y transmitirlas a las traviesas, al balasto y la plataforma.  Los carriles se caracterizan por la resistencia a la flexión de la sección y de la superficie.  Las partes principales son: cabeza, alma y patín.  Los rieles están dadas en lb/yarda o en kg/m.

ESFUERZOS QUE SOPORTA EL RIEL Hay 3 clases de fuerzas que actúan sobre la vía de un riel: vertical, transversal y longitudinal. ESFUERZOS LONGITUDINALES: los rieles tienden a desplazarse en el sentido del avance o de la pendiente. ESFUERZOS TRANSVERSALES: se producen en vía recta y curvas. FUERZAS VERTICALES: en el reposo ejercen sobre la vía una carga estática/eje que tiende a flexionar el riel y en movimiento se presentan varios fenómenos: - Los choques debidos al peso sobre las juntas. - En curvas, la desigualdad de repartición del peso entre collera.

II.

SUPERELEVACION O PERALTE  Es el desnivel existente entre los rieles, la exterior más elevada que interior para compensar la fuerza centrífuga en las curvas.  Los esfuerzos que se transmiten a la vía en curvas, pueden reducirse a un esfuerzo de gravedad G.  Cada uno de estos esfuerzos puede descomponerse en dos fuerzas: una perpendicular y otra a la vía en sentido contrario.

III.

DESVIOS O CAMBIOS

Para cambiar de vía los carros mineros o vagonetas, a veces se utilizan elementos sencillos, tales como placas de maniobra, provistas de algunas guías o placas giratorias de salta carril. Para empalmar las vías férreas se utilizan los cambios de aguja.

IV.

DURACION DE RIELES  En los tramos rectos la pérdida de peso de la cabeza de los rieles es de 0.25 kg/m por cada 10000.00 trenes que pasan.  Rieles que pierden 1/5 del peso de cabeza deben pasar a vías secundarias y si pierden 1/2 el peso de cabeza retirarlos.  Los rieles necesitan ser unidas por conexiones de cobre las que son soldadas o empernadas al riel.  Como regla se recomienda conexiones: N° 0 para rieles de 20 a 25 lb/yarda N° 00 para rieles de 30 a 35 lb/yarda N° 000 para rieles de 40 a 45 lb/yarda N° 0000 para rieles de 50 a 60 lb/yarda

V.

ACCESORIOS PARA INSTALACION DE RIELES

Los principales accesorios de rieles tenemos: Esclisas, clavos de riel o escarpias, tirafondos y placas de asiento (su uso es un gasto adicional pero es compensado debido a que: - Duran más los durmientes - Trabajan mejor los clavos y tirafondos - Ayudan a dar inclinación de 1 a 20 rieles

VI.

TROCHA Se denomina trocha a la distancia entre las caras internas de las cabezas de los rieles. En minería subterránea se utilizan trochas de 500, 600, 700 y 900 mm.

VII.

VAGONETAS O CARROS MINEROS  Sirven para transportar mineral, relleno, otros como madera, cemento, etc. Y personal.  Para transporte de mineral o de relleno está constituida por una caja o tolva, chasis o truque, ruedas y enganches o acoplamientos.  La caja está confeccionada con chapas de acero.  El fondo de la caja o tolva es redondeado o plano.  La caja y el bastidor van unidos rígidamente o mediante articulaciones.

TIPOS DE VAGONETAS DE MINAS Según la forma de descarga se clasifican en: 1) TIPO CUCHARA: son de volteo frontal en una radio de 360°; construcción liviana y operación manual. Su capacidad es de 0.50 m3 para trocha de 20”.

2) TIPO “V”: de volteo lateral, diseñados para trabajos pesados y de acarreo rápido. Ruedas de 14” Ø que aseguran su estabilidad. Cuentan con un seguro de volteo accionado con el pie que permite el volteo de tolva hacia el lado opuesto del operador.

3) TIPO “U”: de volteo lateral; es el más difundido por su facilidad para ser accionados manualmente o con locomotora. Cuentan con un seguro de volteo accionado con el pie que permite el volteo de tolva sea hacia el lado opuesto del operador.

4) TIPO GABLE (caja fija y puertas laterales): tienen la base del cajón en forma de “V” invertidas a 45°, con puertas laterales para descargar sin necesidad de voltear el carro; basta solamente abrir manualmente y el mineral cae por sí mismo.

5) TIPO GRAMBY: de volteo lateral a través de su 5ta rueda por una rampa ubicado a un lado de la línea cauville y el pistón neumático. Se emplean para transporte de grandes Tn, con capacidades de 60, 70, 80 100, 120 pies3. Son para trochas de 24”a 26” de ancho.

VIII.

LOCOMOTORAS  Son equipos de tracción por adherencia, sirven para mover los carros mineros durante la operación de transporte.  El sistema de transporte minero subterráneo requiere de locomotoras pesadas y de mayores potencias debido a esfuerzo de tracción y la continuidad del trabajo.

Según la energía utilizada las locomotoras se dividen en locomotoras a: aire comprimido, diésel, batería y eléctricas.

1) LOCOMOTORAS A AIRE COMPRIMIDO: son máquinas que cuentan con unos recipientes o botellas de aire comprimido de 700 litros de capacidad aproximadamente, que son transportados por la locomotora para su accionamiento. VENTAJAS: - Buena seguridad - No causa problemas por corrientes eléctricas ni gases tóxicos.

DESVENTAJAS: - Requiere de instalaciones especiales de aire a alta presión en superficies, para enviarla al interior de la mina por una red especial de tuberías. - Tiene un rendimiento deficiente

2) LOCOMOTORAS A DIESEL: son accionadas por motores de combustión interna. Se emplean para transporte de grandes Tn de mineral por lo niveles principales de las minas. Desarrollan velocidades de 15 a 50 km/h.

VENTAJAS: - Posee gran radio de acción y es fácil de operar. - No requiere de una instalación previa para operación aparte de la línea de cauville.

DESVENTAJAS: - No es posible su utilización en lugares donde la ventilación es deficiente.

- Está latente el peligro de incendio, toxicidad de los gases de escape e inflamación del gas grisú si se usa en minas de carbón. - Deben contar con extintores contra fuegos.

3) LOCOMOTORAS A BATERIAS: en sí, son locomotoras eléctricas que funcionan con corriente eléctrica continua generada por unos acumuladores del tipo acido o básico conectados en paralelo y que son transportados por la misma locomotora. Desarrollan velocidades de trabajo de 10 a 15 km/h. y debe contar con 2 juegos de baterías, uno en operación y otro en carga. VENTAJAS: - Se puede transportar a cualquier lugar donde existe riel. - Es muy fácil de operar - Responde rápidamente a los controles. - No requiere de instalación previa para la operación.

DESVENTAJAS: - Requiere de una estación de carguío de baterías. - No se puede utilizar transporte de grandes toneladas. - Tiene limitaciones de capacidad debido a la poca duración de la batería.

4) LOCOMOTORAS A TROLLEY: son equipos de tracción cuyos motores son accionados al hacer contacto con el cable conductor aéreo positivo (+) instalado a un promedio de 1.80 metros de altura mínima con las líneas del riel que conduce la carga eléctrica negativa (-) a través de una roldana o zapata de la pértiga (trolley o trole). Para su funcionamiento requieren de corriente continua de 220 a 225 voltios desarrolla velocidades de 10 a 30 km/h.

VENTAJAS: - No genera gases tóxicos. - Son compactos y simples de operar. - Se utilizan en el transporte de grandes tonelajes a grandes distancias por los niveles principales de la mina. - El costo de energía consumida es menor comparado con otros tipos de locomotoras. DESVENTAJAS: - Se usa en labores donde exista línea a trolley. - Su instalación inicial es cara. - El sistema es peligroso por los riesgos de electrocución. - No es posible usarlo en minas de carbón.

BIBLIOGRAFIA: TRANSPORTE SUBTERRRANEO SOBRE RIELES (ING ESTEBAN MARIN PAUCARA)