EXTRACCIN VERTICAL

INTRODUCCINEn Minera Subterrnea, una vez realizada la tronadura ,es necesario realizar la extraccin del material.

La extraccin vertical es un sistema que comunica la superficie con el rea de explotacin del mineral.

Se utiliza para la subida a la superficie de la especie til, estril, bajada y subida de personal, equipos y materiales, etc.

Consta principalmente de una mquina de extraccin, skips o jaulas, cables de extraccin, peinecillo.

La extraccin vertical generalmente se efecta por un pique de produccin o de servicio, este tipo de extraccin comprende la mineria metlica (cobre) y la mineria no metlica (carbn).

ESQUEMA DE EXTRACCIN VERTICAL

LA EXTRACCIN VERTICAL ANALIZA LOS SIGUIENTES FACTORES:

Produccin Transporte de PersonalTransporte de Materiales y Equipos

LAS INSTALACIONES DE EXTRACCIN VERTICAL SE CLASIFICAN POR:

Por el ngulo de inclinacin del pozo.Tipo de recipiente de extraccin (jaula, skips)Por el tipo de rgano de arrollamiento (elctrico, neumtico, mecnico.)

LA EXTRACCIN VERTICAL ANALIZA LOS SIGUIENTES FACTORES:

Produccin Transporte de PersonalTransporte de Materiales y Equipos

LAS INSTALACIONES DE EXTRACCIN VERTICAL SE CLASIFICAN POR:

Por el ngulo de inclinacin del pozo.Tipo de recipiente de extraccin (jaula, skips)Por el tipo de rgano de arrollamiento (elctrico, neumtico, mecnico.)

COMPONENTES DEL SISTEMA DE EXTRACCIN VERTICALCables de Extraccin.Peinecillo (Base, puntales, poleas).Jaulas y Skips.Tambor de Arrollamiento.Paracadas.Mquinas de Extraccin

ESQUEMA GENERAL EXTRACCIN VERTICAL

Peinecillo

Es una estructura vertical que se levanta por encima del collar del pique, sobre l se encuentra la polea que dirige el movimiento del cable En su interior sube el balde (skip) hasta el lugar de descarga del mineral; o las jaulas, de estacin en estacin en el momento de entrada y salida del personal o cuando se trata de transportar el material.

De la cspide de la torre baja una estructura inclinada que sirve de sostn a toda la torre y contrarresta la tensin de los cables.

PeinecilloPolea

Es una rueda acanalada que gira alrededor de un eje central por el que pasa el cable en cuyos extremos se encuentra la jaula o skip y en la otra el huinche. La garganta es una ranura cncava abierta en el contorno de la polea donde se localiza el cable. Las poleas se puede construir de 3 formas: Por fundicin. Por acero moldeado Por construccin soldada.

PeinecilloPoleaBase

PeinecilloHuinchePoleaBase

HUINCHESistema de levante mecanizado, accionado con motor elctrico que permite el izamiento de una carga. Se compone de un tambor metlico donde se enrolla el cable de acero .

Caracteristicas:DimetroRadio de CurvaturaManto del TamborGuiaderas LateralesLongitud del TamborPeso

ORGANOS ARROLLAMIENTO

PeinecilloHuinchePoleaCableBase

CABLE DE ACEROEsta fabricado con alambres de acero, colocados ordenadamente para desempear el trabajo de izar los skip y las jaulas.

Para formar cables, se arrolla un gran numero de hilos de acero de alta resistencia (normalmente entre 130 y 180 kg/mm2). Estos hilos se disponen en cordones y torones, segn los casos.

Para el sistema de levante se emplean exclusivamente los cables compuestos de varios torones. Estos torones estn formados por un cierto numero de hilos arrollados en uno o varios cordones alrededor de un alma de caamo o de acero, formando el cable.

COMPONENTES DEL CABLE DE ACEROAlambre: Es el componente bsico del cable de acero, el cual es fabricado en diversas calidades, segn el uso al que se destine el cable final.

Torn: Est formado por un nmero de alambres de acuerdo a su construccin, 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 est formado por varios torones, que son enrollados helicoidalmente alrededor de un alma.

a) Redondos del mismo dimetrob) Redondos de dimetros diferentesc) Redondos de formas especialesd) Garganta doblee) Corchado doble de capa nicaf) Corchado doble de varias capasCABLES DE EXTRACCIN

PeinecilloHuinchePoleaCableSkip/JaulaBase

Jaula: Plataforma encerrada que se mueve verticalmente y es usada en un pique de mina para el transporte de trabajadores y materiales.

Balde: contenedor de mineral, usualmente autodescargable, parecido a una caja, usado en un pique para el levante de minerales o rocas.

Existe una cierta independencia de la forma, tamao y volumen del Skips con relacin a la seccin del pique.

Comparando vasija y jaula se observan menores cargas muertas a transportar en una extraccin con Skips o vasija.

Existe un menor tiempo de perdida en una extraccin con vasija (menor tiempo de ciclo implica mayor productividad).

Existe una buena adaptabilidad del Skips con otros medios de transporte o descarga que se requiera combinar en el sistema.

Necesidad de guiaderas tipo rieles o tablones de deslizamiento lo cual es una incomodidad si se piensa en lo dinmico que son los sistemas de explotacin.

Existe una buena adaptabilidad para el transporte del personal.

Si se utiliza un sistema con jaula para la extraccin de materiales con, en general se evitan los posibles derrames que ocurren en el transporte.

Existe la posibilidad de efectuar un transporte combinado de materiales y personal simultneamente.

PeinecilloTamborPoleaCableSkip/JaulaUninBase

PeinecilloHuinchePoleaCableSkip/JaulaGuiaderasUninBase

GUIADERASEvitan el movimiento lateral del sistema Jaula/Balde

MATERIAL

PROCESO DE EXTRACCINSe extrae el mineral desde la frente de trabajo y se traslada hasta los buzones de almacenamiento.Se carga el mineral desde el buzn de almacenamiento al balde o skipEl balde es izado por medio de un huinche hasta superficie.Se descarga el mineral contenido en el buzn.

EN LAS NORMATIVAS DE DISEO SE DEBEN CONSIDERAR:

La resistencia a la traccin.

La resistencia a la compresin.

La resistencia a la corrosin.

La resistencia a la abrasin.

Grado de flexibilidad.Con respecto a la seguridad del cable de extraccin se deben implementar programas de inspeccin del cable en los lugares donde se produce el arrollamiento, programas de descarte de cables.

La tensin esttica por carga suspendida y peso propio.

Los esfuerzos dinmicos: Arranque, frenado y oscilaciones.

La resistencia del pozo.

La flexin del cable sobre la polea y el tambor.

Las presiones sobre estos rganos que originan compresiones internas y flexiones secundarias.LOS ESFUERZOS QUE SE ENCUENTRAN SOMETIDOS LOS CABLES DE EXTRACCIN SON:

Reglamentos Rusos para la mineria:

Art. 105

m = 9 Para instalaciones exclusivamente para bajadas y subidas de personas;

m = 7 Para instalaciones exclusivamente para transporte de carga y movimiento de personal;

m = 6 Para instalaciones exclusivamente para el transporte de carga;

m =8 Para instalaciones exclusivamente de Koepe.

Art. 106. el coeficiente de seguridad de un cable se determina como el cuociente entre el esfuerzo de ruptura de todos los alambres del cable, determinado segn el Art. 118 de carga esttica del cable.

Art.124. Si al examinar el cable se establece que en alguna seccin, el nmero de alambres cortados alcanza un 5% de su nmero total en el cable de extraccin, el cable debe ser remplazado por otro.

Art. 106. el coeficiente de seguridad de un cable se determina como el cuociente entre el esfuerzo de ruptura de todos los alambres del cable, determinado segn el Art. 118 de carga esttica del cable.

Art.124. Si al examinar el cable se establece que en alguna seccin, el nmero de alambres cortados alcanza un 5% de su nmero total en el cable de extraccin, el cable debe ser remplazado por otro.

La capacidad de transporte de un cable de extraccin durante su vida en servicio, se eleva en pozos profundos de 200.000 a 500.000 tKm y aun ms.

En cuanto a costo de tKm por amortizacin del cable, es bastante variable. Es mnimo en los cables redondos de acero para polea Koepe.

Mayor con mquinas de tambor y mximo en los cables planos de acero. El costo es especialmente elevado en los pozos hmedos a consecuencia de la oxidacin, muy especialmente si las aguas del pozo son cidas o salinas

Tipo de alma.

l nmero de torones.

l nmero de alambres por torn.

Tipo de acero que componen los alambres.

El peso lineal del cable

Densidad del cable.

VARIABLES A TOMAR EN CUENTA EN LA COMPRA DE UN CABLE DE EXTRACCIN

En este tipo de mquina un solo tambor sirve para el arrollamiento de ambos cables que se fijan en los dos extremos opuestos del tambor.

Al desenrollarse un cable, en la superficie que queda libre se arrolla el otro cable.

Al invertir la maquina, se produce la operacin inversa.

Estas mquinas tiene grandes inconvenientes en la explotacin, consistente en la imposibilidad de realizar extracciones simultaneas desde varios niveles, dificultades en la colocacin del cable nuevo y en la regulacin de este durante el servicio.

DETERMINACION DE LA CARGA TILCAPACIDAD HORARIA DE LA INSTALACIN:Al proyectar una instalacin de extraccin vertical , debe contarse con : la produccin por hora de un pozo para la extraccin de carga se obtiene por la formula(ton/hr.)Donde:

a: Tonelaje anual del estril extrado del pozo.

d: Nro. de das trabajados al ao. (300).

t: Nro. de horas de trabajo por da, generalmente 14.

c: coeficiente de irregularidad de la produccin, 1.25 para extraccin con jaulas y 1.15 para extraccin con skips.

A: profundidad del pozo

El problema de la eleccin de la carga til del recipiente de extraccin puede tener muchas soluciones. Pero actualmente con la estandarizacin de jaulas y skips el nmero de variantes es bastante reducido.

Para una primera determinacin de la carga til de la extraccin, se puede recurrir a las tablas preparadas por Kiselev.ELECCIN DE LA CARGA TIL

LIMITES DE UTILIZACIN DE LOS SIGUIENTES TIPOS DE RECIPIENTES DE EXTRACCIN PARA CARBN, SEGN KISELEV

TIPO DE RECIPIENTE DE EXTRACCINALTURA DE EXTRACCIN(metros)PRODUCCIN ANUAL (Miles de Toneladas)J-1J-1-2J-2J-2-2JV-2S-3S-4S-6S-850-25070-30090-300300-700200-450200-500200-500200-700300-700120-450250-600275-700550-800350-550500-1400750-1800950-28001400-2900

Tiempo total de un viaje, paradas incluidas:(segundos)El tiempo de parada para entrada de personal a las jaulas: 5 personas 15 seg. 10 personas 20 seg. 15 personas 25 seg. 20 personas 30 seg.

Para una extraccin horaria Qh dada, si fijamos la carga til Qu, el numero de viajes n por hora resultan = Qh/ Qu

FINALMENTE Y RESOLVIENDO LAS ECUACIONES (*) Y (*)(*) CON RESPECTO A Qu, SE TIENEQu =Qh x Tt3600

Componente de seguridad para el sistema, de uso no obligatorio.Sirven para la retencin de las jaulas o skip en caso de ruptura del cable.El dispositivo del paracadas acta como freno, que empieza a ejercer su accin un tiempo t despues de la ruptura.

PARACAIDAS STANDARD Para para guiaderas de madera

NOTA: Para que la retardacin del frenado por el paracadas no sea peligrosa para los trabajadores, su valor debe ser menor a los 30 (mts/seg2)

Paracadas ptkEl paracadas descansa sobre el techo de la jaula. Actua en combinacin con especiales cables de frenado que estn filos en los amortiguadores del castillete y que recorren todo el largo del pozo.

Es una alternativa viable y econmica.Pequea y Mediana Minera.Rpido y Eficiente.Traslado de Personal y Material.Sistema relativamente simple.Instalaciones = f(prod, prof)Variables = f(Ctil)

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