CABLECARRILES

CABLE CARRILIntegrantes:Erick Manuel Condori Cahuana 20114542AOmar Alex Melndez Huamn 20112080K

INTRODUCCIONCon cierta frecuencia, en la zona andina del Per donde generalmente se encuentran las minas, la geografa presenta grandes desniveles y es necesario extraer y llevar la mena de arriba hacia abajo, debido a que las plantas de procesamiento de ubican en la parte baja. Especialmente, en las etapas inciales de la mina se recurre a cable carriles como una solucin al transporte.

Como medio de transporte se hace realidad alrededor de 1868 cuando se perfeccion el cable de acero.

Los primeros cablecarril areo fueron construidos por CHARLES HODGSON, para el transporte de minerales de las minas a los ferrocarriles y puertos en el norte de Espaa.

Este tipo de transporte fue desarrollado por el Ingeniero T.W. CARRINGTON, para la Bullivant Co. Ltda. A partir de entonces se hicieron algunos avances en el diseo y construccin, contando actualmente con cablecarril Monocable y Bicable.

CABLECARRILEs un medio de transporte areo de flujo continuo en que unos baldes o recipientes se desplazan a travs de un cable de acero esttico (riel) por accin de un cable tractor que gira permanentemente entre poleas extremas situadas en las estaciones por medio de un motor elctrico que transmite movimiento a la polea motriz, circulando por una va los baldes cargados y por la otra, paralela, los vacos.

Baldes.Cable PortantesCable Tractor con sus respectivas facilidades de carguo y descarga.Estaciones con sus respectivas facilidades de carguo y descarga.Estructuras de proteccin donde sean necesarios.

ELEMENTOSELEMENTOSBALDESon recipientes y sus accesorios que contienes la carga y se disean de acuerdo al uso y general estn normalizados. El balde consta del recipiente propiamente dicho, un carro que incluye las ruedas acanaladas y pueden tener 2 o 4 ruedas, y dispositivos sujetadores.

ELEMENTOSCABLES PORTANTES Son de acero y generalmente son moldeados o cerrados (loked ol). Las distancias que cubren este tipo de instalaciones, en general, llegan a 300 m y con excepcin a 500 m. Las gradientes pueden llegar a 130% aunque no excede el 60%

CARACTERISTICASDatos estadsticos muestran el costo/ton comparados con sistemas de transporte con volquetes y por va frrea:Cable carril 0.75 $/tonVolquetes 2.40 $/tonTrenes 0.86 $/ton

USO DE CABLECARRILESPARA USO DE PERSONAL

PARA USO DE MINERIA

VENTAJASPuede salvar obstculos existentes en el terreno sobre el que se construye.Se encuentra suspendido a una altura sobre el nivel del terreno y no interfiere en el trfico de carreteras, ni afecta a los terrenos cultivados.Puede seguir una lnea recta, reduciendo distancias y tiempo de transporteSon de larga vida con un relativo bajo costo de mantenimiento.Es adaptable a cualquier fenmeno climatolgico.Su costo de operacin es menor relativamente de acuerdo a las distancias de transporte.

DESVENTAJASLa capacidad de carga por balde es reducida.Su diseo, construccin e instalacin est limitado a compaas especializadas como: Riblet Tramway Co. USA; British Ropeway Engineering Company Limited (Breco) INGLATERRA; Riblet Development Co.Produce efectos en el medio ambiente como: impacto visual, ruido, uso de espacios de terreno para las torres, etc.Existe el riesgo de cada de material transportado y de los baldes, si no es controlado.

COMPONENTESTORRESSon instalados principalmente para soportar el peso de los cable, baldes y mineral, adems de servir de puntos de cambios de gradiente o direccin y de mantenerlos a una altura prudencial del terreno (8 a 12 metros). Las distancias entre estas estructuras alcanzar los 2000 metros.Pueden ser de concreto o fierro y de diferentes formas estructurales.

BALDES, VASIJAS, VAGONETAS Constan de:Un bogie (carretilla) de dos o cuatro ejes que contienen ruedas o poleasUno o dos bastidores de suspensinUna caja o baldeDispositivos de acoplamiento al cable tractor Dispositivos de cierre/apertura de los baldesExisten baldes en V, en U, cilndricos, as como variadas formas de descarguo ( volteo lateral, por apertura lateral y por apertura de la base).

ESTACIONES

Son puntos en que los baldes son cargados con mineral (Estacin de Carguo) o descargados (Estacin de Descarguo.Aqu se ubican las poleas del cable tractor, tolvas, motores elctricos, tensores de los cables, transmisiones, sistemas de acoplamiento automtico al cable tractor, frenos de seguridad, sistemas de apertura y cierre de los baldes, talleres de mantenimiento, etc.

CABLE RIELSe utilizan cables de acero con o sin alma, de 6 * 7 y con grosores hasta de 1 3/8 Su trabajo es contener a los baldes en ambas direcciones (Bicable) o contener/trasladar los baldes (Mono cable). De acuerdo a la distancia de recorrido, puede ser de uno o ms tramos de cable, instalados convenientemente.Se requiere de aceite para la lubricacin y de vagonetas de engrase.Peridicamente se hace girar de vuelta de tal manera que el desgaste sea uniforme.

CABLE RIELLas roturas de sus hebras exteriores pueden causar descarrilamientos de los baldes. Se corrigen utilizando MORDAZAS DE REPARACIN, que cubren y sujetan los puntos sueltos de las hebras que previamente han sido cortadas o arrolladas en el cable.Cuando estos desgastes o roturas de hebras sean considerados peligrosos (avanzados), es preferible cortar la zona y cambiarla con u tramo de cable nuevo o de segundo uso en buenas condiciones.Un cable riel bien tratado y de buena calidad, puede durar 25 aos como promedio.

CABLE TRACTOR O DE TRACCIN Se utilizan cables de 6 * 7 con o sin alma y hasta 1 de dimetro.Por estar en permanente movimiento son lubricados continuamente. De acuerdo a la distancia de recorrido puede ser de una o ms piezas. La reparacin consiste en eliminar la parte desgastada y con roturas de hilos, trenzando otro cable o empalme o usando Mordaza de reparacin o copla tipo torpedo, como se muestra en esta figura..Un cable tractor bien tratado puede durar 15 aos como promedio. En Quiruvilca se usaban de y en Madrigal de 7/8.

CARACTERISTICAS DE LOS CABLES DE ACERO:

Flexibilidad y resistencia a la abrasin: En la mayorade los casos, un cable no puede aumentar al mismo tiempo su resistenciaa la fatiga y su resistencia a la abrasin. Carga de RupturaCarga de TrabajoLa relacin entre CMR (Carga Mnima de Rotura) y CT (Carga de Trabajo)se llama Factor de Seguridad (FS), el factor de seguridad en cable de aceroes 5 a 1.

RELACIONES DEL TONELAJE, DIMETRO DEL CABLE PORTANTE, CARGAS Y TROCHADESCRIPCIN DEL SISTEMA BI-CABLE El cable riel soporta a los baldes y permite el deslizamiento de stos a travs de los bogies.El cable tractor se encuentra debajo y pone en movimiento a los baldes. Los baldes viajan espaciados a intervalos equidistantes y a velocidad uniforme. El motor elctrico acciona y frena automticamente (en caso de fallas) al sistema. Acoplamiento de los baldes a la rielEspaciador automtico de los baldes El sistema es automtico y requiere de poco personal.

DESCRIPCIN DEL SISTEMA MONO-CABLE Constituido por un solo cable continuo que soporta y hala a los baldes al mismo tiempo, a intervalos regulares.El resto de componentes son similares al Bi-cable.

OPERACIONESALEMANIA OCCIDENTAL Capacidad 300 ton/hora Carga 1665 kg Velocidad 4.24 m/seg Espaciado entre balde 84.50 m Intervalo de tiempo entre baldes 19.90 seg Fuerza 250 KW SUDAN Longitud del cable 20 km Capacidad 215 ton/hora Intervalo entre baldes 180 seg Velocidad 3.83 m/seg Descarga cada 3 minutos

ARGENTINAMINA LA MEJICANA

Longitud 34.30 km Nmero de torres 800 Capacidad 40 ton/hora Capacidad por balde 1125 lb PERU Mina San Cristbal/Planta Mahr Tnel (14 km) Ao de construccin 1936 Longitud de cable 26 km Capacidad de transporte 20000 TCS/mes Dimetro cable tractor 1 1/8 Peso del cable 3.20 kg/m Intervalo entre baldes 1.72 min Ciclo por balde 2.52 horas Baldes transportados por hora 45 Capacidad terica por balde 1 ton

MINA LA MEJICANA

Mina aurfera ubicada en el cerro Ftima 4600 msnm a 35 km de la ciudad chilecito de la provincia Rioja Argentina, debido a las distancias y las caractersticas del terreno motivaron la construccin del cablecarril.Se compona de 8 tramos unidos por estaciones cada una provee la traccin con un motor tendido en cada tramo , la velocidad es 2,5 m/s contaba con 450 vagonetas separadas entre si por unos 112 m, cada una con una carga de 500 kg . La altura con respecto al suelo llegaba 450 m al llegar a cada estacin la vagoneta se desenganchaba del cable de traccin y se acoplaba al de estacin siguiente

Cada estacin est enlazada a la siguiente mediante uncablede sostn y un cable de traccin.El cable de soporte es de 32mmde dimetro y el de traccin, de 23 mm, ambos deacero, con enganches deplomoentre los tramos de cable.

CABLE CARRIL DE YAURICOCHA

La Unidad Econmica de Yauricocha de Centromin Per S.A. fue transferida a la empresa Sociedad Minera Corona S.A. fue diseado para transportar mineral directamente extrado de la mina Yauricocha hasta la estacin de Chaucha ubicada a 15 km de distancia, y de aqu por ferrocarril hasta la Fundicin de La Oroya, debido a lo escabroso del terreno Este Cable Carril cubre una extensin de 15,5 kilmetros entre las localidades de Yauricocha y Chaucha. En 1967 lleg a trasladar hasta 6 000 toneladas mensuales El sistema comprende tres tramos, y cuando estaba completo tena 31 835 metros de cable de acero de 1 3/8, 16 poleas de 11 pies de dimetro, 250 baldes de 14 pies cbicos de capacidad, 87 torres El cable carril de Chaucha-Yauricocha, considerado pasivo ambiental

CLCULOS 1.- Capacidad de carga o carga til

= (CTB * fll * p.e)./fe ; ton Donde: CTB = Capacidad terica del balde, dado por el fabricante o calculado de acuerdo a su geometra y dimensiones; m3 Balde cilndrico = * r^2 * h * fcg ; m^3 Balde en U = a * l * h * fcg; m^3 r = radio; m h = altura; m Fcg = Factor de correccin geomtrica (1 para cilndrico y 0.85 para U) a = Ancho del balde; m l = longitud del balde; m Fll = Factor de llenado, que depende del grado de fragmentacin, pericia del operador, presin de aire, etc. 0.5 a 0.8 p.e.= Peso especfico del mineral; s/u Fe = Factor de esponjamiento del mineral, es decir el contenido de vacos y est dado por el grado de humedad, fragmentacin, peso especfico, etc. oscila entre 1.1, 1.8 a 2.5 2.- Ton/hora a transportar = (ton/gdia)/(TE/gdia) Donde: TE/gdia = Tiempo efectivo por guardia

3.- Nmero de baldes/hora = (ton/hora(/(capacidad/balde)

4.- Distancia de separacin entre baldes = Longitud de recorrido/Nmero de baldes reales; m

5.- Intervalo de tiempo entre baldes = (60 min/hora)/(nmero de baldes/hora); min o seg

6.- Tiempo/ciclo de cada balde = Intervalo de tiempo entre baldes * nmero de baldes reales; min

7.- Velocidad de los baldes = Longitud de recorrido (circuito)/(tiempo/ciclo de cada balde)

8.- Baldes transportados por guardia = Intervalo de tiempo entre baldes * 60 min/hora * TE/gdia 9.- Calculo del dimetro del cable carrilLa Resistencia Verdadera se calcula con un factor de seguridad para cables carril de 3.5

F.S.= Resistencia Verdadera/Resistencia Requerida

Resistencia Verdadera = 3.5 * Resistencia requerida

Luego determinamos el dimetro del cable carril en base de la ecuacin de esfuerzo

= F / A = F / ((*d^2)/4)d = (F / (/4)* ) ^0.5

Ejercicio Un sistema de Cable-carril recorre 3000 metros por ciclo y cuenta con 21 baldes cilndricos de 0.90 m de dimetro y 1.00 m de altura en el circuito; trabaja 10 horas/gdia, transportando 600 ton durante la guardia; el factor de correccin geomtrica es 1; el factor de llenado es 0.8; el factor de esponjamiento es 1.8 y el peso especfico del mineral es 2.8. Esfuerzo del cable 1200 Mpa. Se desea conocer los 9 datos anteriores Desarrollo Capacidad terica del balde: Nos dice que cuenta con baldes cilndricos entonces :

Balde cilndrico = * r^2 * h * fcg Balde cilndrico = * 0.45^2 *1*1 Balde cilndrico = 0.6362 m^31500 metros Carga til = (0.6362 * 2.8 * 0.8))/1.8 = 0.79 ton/balde

Ton/hora a transportar = (600 ton/g-dia)/10 = 60 ton/hora

Nmero de baldes por hora = (60 ton/hora)/(0.79 ton/balde)= 76 baldes/hora

Distancia entre baldes = 3000 m/21 baldes = 142.86 m

Intervalo de tiempo entre baldes = (60 min/hora)/(76 baldes/hora ) = 0.79 min

Tiempo/ciclo de cada balde = 0.79 min * 21 baldes = 16.59 min/balde

Velocidad de baldes = 3000 m/(16.59 min/balde) = 180 m/min

Baldes transportados/g-dia = 0.79 min * 60 min/hora * 10 hora/g-dia = 474 baldes

Calculo del dimetro del cable carril

Resistencia Verdadera = 3.5 * 0.79 ton Resistencia Verdadera = 2.765 ton

2.765 ton = 2765 Kilogramo = 27.12386KN1200 Mpa = 1200000 kN/m

= F / A = F / ((*d^2)/4)d = (27.12386 KN / (/4)* 1200000 kN/m) ^0.5d = 0.00536463

d = 0.0054 m o 54mm de diametro

Mueve pocas cantidades de material debido al limitado tamao de los baldes.

Es un sistema efectivo de transporte efectivo para zonas agrestes y de difcil acceso.

El cable carril es un sistema de transporte que no es muy usado.

Se puede usar para vas donde se necesita grandes cambios de direccin y pendiente.

El costo por tonelada es menor que usando volquete, camin o ferrocarril.

CONCLUSIONESTEXTO UNICO ORDENADO DE LA LEY GENERAL DE MINERA - D. S. No. 014-92-EM 04 de Junio de 1992CAPITULO IV CONCESION DE TRANSPORTE MINERO Art. 22: Transporte minero es todo sistema utilizado para el transporte masivo continuo de productos minerales, por mtodos no convencionales. Los sistemas a utilizarse podrn ser: - Fajas transportadoras - Tuberas o - Cablecarriles La DGM, con informe favorable del Ministerio de Transportes y Comunicaciones y opinin del Consejo de Minera, podr agregar nuevos sistemas a esta definicin.

Art. 23: La concesin de transporte minero confiere a su titular el derecho de instalar y operar un sistema de transporte masivo continuo de productos minerales entre uno o varios centros mineros y un puerto o planta de beneficio, o una refinera o en uno o ms tramos de estos trayectos.

ANEXOShttp://www.peru.gob.pe/docs/PLANES/13807/PLAN_13807_Plan%20Operativo%20y%20Presupuesto%202010_2010.pdf

http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/827/4/CAPITULO3.pdf

http://en.wikipedia.org/wiki/Aerial_tramway#In_mining

http://www.onemine.org/search/index.cfm?fullText=Tramways&submit.x=51&submit.y=11&submit=submit

http://www.ghosttownsandmines.com/mines-and-mining-camps-by-state/39-alaska-mines-and-mining-camps/69-chichagoff-island-mines.html

http://www.deq.mt.gov/abandonedmines/linkdocs/125tech.mcpx

http://en.wikipedia.org/wiki/Aerial_tramway#In_mining

http://www.gogeometry.com/mining/grasberg_mine_plant_cable_car_open_pit_video.html

BIBLIOGRAFIAGRACIAS