11sistema de Izaje

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SISTEMA DE IZAJE SISTEMA DE IZAJE EN MINERIA EN MINERIA ing. José Félix Arocutipa ing. José Félix Arocutipa

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SISTEMA DE IZAJE EN SISTEMA DE IZAJE EN MINERIAMINERIA

ing. José Félix Arocutipaing. José Félix Arocutipa

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1 IZAJE MINERO1 IZAJE MINERO

El Izaje Minero consiste en el transporte de El Izaje Minero consiste en el transporte de mineral, relleno, materiales, maquinarias, mineral, relleno, materiales, maquinarias, personal, etc. por una chimenea, inclinado, personal, etc. por una chimenea, inclinado, pique o pozo, para lo cual es necesario usar pique o pozo, para lo cual es necesario usar recipientes(Skip/Jaula), estructuras, recipientes(Skip/Jaula), estructuras, instalaciones, maquinarias, energía, cables, instalaciones, maquinarias, energía, cables, personal, normas de seguridad, etc.personal, normas de seguridad, etc.

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Factores Importantes considerados Factores Importantes considerados para el sistema de izajepara el sistema de izaje

Tasa de producción a ser Izado por Tasa de producción a ser Izado por unidad de tiempo.unidad de tiempo.

Profundidad del pique o inclinado.Profundidad del pique o inclinado. Número de niveles de producción.Número de niveles de producción.

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ESQUEMA DE UNA MINAESQUEMA DE UNA MINA

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TIPOS DE IZAJETIPOS DE IZAJE

Hay 2 tipos básicos de izaje: el izaje con Winches Hay 2 tipos básicos de izaje: el izaje con Winches de tamboras y el sistema Koepede tamboras y el sistema Koepe

Características Winches con tambor Sistema Koepe o Ficción Sistema multitambor

Profundidad óptima, pies (Km.)

Máxima capacidad Tc (TM)

Rendimiento TMH. (TCH)

Características importantes

< 6,000 (1.8)

28 (25)

900 (820)Cable simple.MultinivelMediana profundidadUso amplio

< 3,000 (0.9)85 (77)2,800(2,540)MulticableNivel únicoProfundidad limitadaAlta producciónMejor eficienciaEmpleado en todo el mundo

6,000 (1.8)56 (51)1,800 (1630)MulticableGran profundidad

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COMPONENTES DEL COMPONENTES DEL SISTEMA DE IZAJESISTEMA DE IZAJE

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COMPONENTES COMPONENTES

PRINCIPALESPRINCIPALES

1.- Winche (Motor + 1.- Winche (Motor + Tambora)Tambora)2.- Cable de izaje2.- Cable de izaje3.- Polea3.- Polea4.- Tornapunta4.- Tornapunta5.- Castillo de izaje5.- Castillo de izaje6.- Skip o Jaula6.- Skip o Jaula7.- Pique7.- Pique8.- Tolva de carga de 8.- Tolva de carga de materialmaterial

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2.1 CASTILLETES Y TORRES2.1 CASTILLETES Y TORRES

Los castilletes son Los castilletes son estructuras metálicas con estructuras metálicas con acero o de madera, son acero o de madera, son anclada a zapatas de anclada a zapatas de concretoconcreto

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Otros modelos de castilletesOtros modelos de castilletes

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2.2 CABLES DE IZAJE2.2 CABLES DE IZAJE Los componentes de un cable son: el Los componentes de un cable son: el

núcleo o alma que es de cáñamo, el núcleo o alma que es de cáñamo, el alambre, el torón y el cable; el número alambre, el torón y el cable; el número de torones pueden ser desde tres a más de torones pueden ser desde tres a más alrededor del alma central y el número de alrededor del alma central y el número de los alambres en cada torón depende del los alambres en cada torón depende del uso que se le dará.uso que se le dará.

La nomenclatura de los cables está en La nomenclatura de los cables está en función al número de alambres por torón función al número de alambres por torón y el número de torones en el cable; por y el número de torones en el cable; por ejemplo el cable de 6 x 19 indica 6 ejemplo el cable de 6 x 19 indica 6 torones y de 19 alambres, etc. En latorones y de 19 alambres, etc. En la

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2.3 TRENZADO DE CABLES2.3 TRENZADO DE CABLES En el torcido de los En el torcido de los

cables se emplea el cables se emplea el término “Lay” que indica término “Lay” que indica la longitud del paso de la longitud del paso de una espira de trenza de una espira de trenza de un cable en su torcido un cable en su torcido alrededor de su eje. alrededor de su eje. Generalmente se Generalmente se fabrican en torcido o fabrican en torcido o trenzado REGULAR o trenzado REGULAR o torcido LANGtorcido LANG

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2.4 AMARRE Y ATALAJE DE CABLES2.4 AMARRE Y ATALAJE DE CABLES El cable se amarra o se sujeta a la jaula o skip, por medio de dispositivos El cable se amarra o se sujeta a la jaula o skip, por medio de dispositivos

llamados atadura; existen muchos modelos, dentro de las principales llamados atadura; existen muchos modelos, dentro de las principales podemos citar: podemos citar:

Unión Cónica o en casquilloUnión Cónica o en casquillo Union con guardacabos o collares de presiónUnion con guardacabos o collares de presión

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2.5 TIPOS DE CABLE2.5 TIPOS DE CABLE El cable de izaje es el elemento mas importante del sistema mecánico. Este es el nexo El cable de izaje es el elemento mas importante del sistema mecánico. Este es el nexo

entre el buzón de carga y la tolva de descarga. Hay tres tipos básicos de cables de entre el buzón de carga y la tolva de descarga. Hay tres tipos básicos de cables de izaje:izaje:a.- Torón redondo.a.- Torón redondo.b.- Torón plano.b.- Torón plano.c.- Cables de espira cerrada.c.- Cables de espira cerrada.

Peso Unitario y resistencia a la rotura del cable ( PU –RR)Peso Unitario y resistencia a la rotura del cable ( PU –RR)

DiámetroPulg.

Cable Round Strand 6 x 7Acero Duro Mejorado

Peso del CableLb/pie

Resistencia a la rotura (Tc)

Extra mejorado Mejorado

5/8¾7/811 1/81 ¼1 3/81 ½

0.590.841.151.501.902.342.843.38

17.525.033.843.754.867.180.494.8

15.922.730.739.749.861.073.186.2

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Peso unitario y resistencia a la rotura del cable (PU- RR)Peso unitario y resistencia a la rotura del cable (PU- RR)

DiámetroPulg.

Cable Round Strand 6 x 19Acero Duro Mejorado

Cable Platened Strand6 x 27 - H , 6 x 30 - G

Cable Locked CoilAcero duro mejorado

Peso delCableLb/pie

Resistencia a la rotura (Tc)

Peso delCableLb/pie

Resistencia a la rotura (Tc)

Peso delCableLb/pie

Resistencia a la rotura (Tc)

Normal Alta Normal Alta

5/8¾7/811 1/81 ¼1 3/81 ½1 5/81 ¾1 7/822 1/82 ¼2 1/2

0.660.951.291.682.132.633.183.784.445.155.916.727.598.5110.5

18.323.832.241.852.664.677.792.0107124141160179200244

16.726.235.446.057.971.085.4101118136155176197220269

1.011.391.802.282.813.404.054.755.516.337.208.139.10

26.235.446.057.971.085.5101118136176197176220

28.839.050.663.778.194.0111130150191215240

1.371.872.433.303.754.785.656.887.569.009.77

35.046.061.676.192.0115135155182212240

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2.6 SELECCION DE CABLES2.6 SELECCION DE CABLES La selección de cables de izaje para minería está La selección de cables de izaje para minería está

en función del factor de seguridad, en la que en función del factor de seguridad, en la que deberá calcularse la tracción del cable en relación deberá calcularse la tracción del cable en relación a la resistencia de rotura del cable bajo ciertas a la resistencia de rotura del cable bajo ciertas consideraciones. consideraciones.

Para determinar la máxima tracción del cable, los Para determinar la máxima tracción del cable, los siguientes factores deben ser conocidas: El peso siguientes factores deben ser conocidas: El peso del cable en libras (x), el peso de transporte en del cable en libras (x), el peso de transporte en libras (y), y el peso de carga en libras en el libras (y), y el peso de carga en libras en el transporte (Z).transporte (Z). Máxima tracción estática del Máxima tracción estática del cable (RPS)cable (RPS)

)])(cos)(1.0[()]025.0)()(cos[()][( xzysenzyxRPS

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Clasificación de Clasificación de algunos cablesalgunos cables

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2.7 TIPOS DE TAMBORAS Y POLEAS2.7 TIPOS DE TAMBORAS Y POLEAS

2.7.1 Tamboras2.7.1 Tamboras

Los sistemas de izaje Los sistemas de izaje por medio de por medio de tambores, consiste tambores, consiste en que estas guardan en que estas guardan el cable de izaje en el el cable de izaje en el tambortambor ya sea en una ya sea en una o más capaso más capas

El sistema de izaje El sistema de izaje con tambores los hay con tambores los hay de diferentes tipos de diferentes tipos como; los tipos de como; los tipos de tambores cilíndricos, tambores cilíndricos, cónicos y bicilíndricoscónicos y bicilíndricos

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Tambor cilíndricoTambor cilíndrico En este sistema, uno o En este sistema, uno o

dos tambores cilíndricos dos tambores cilíndricos están fijados sobre un están fijados sobre un mismo eje y accionado mismo eje y accionado por un motor sea por un motor sea directamente o por directamente o por medio de engranajes, medio de engranajes, siendo el sentido de giro siendo el sentido de giro de ambos tambores el de ambos tambores el mismo. El más simple de mismo. El más simple de los sistemas es la los sistemas es la Winche de una sola Winche de una sola tamboratambora..

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Sistema de izaje con tamboras cilíndricasSistema de izaje con tamboras cilíndricas

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Calculo del diámetro del tamborCalculo del diámetro del tamborEnrollamientoEnrollamiento : Capa única: Capa únicaSuperficieSuperficie : Lisa o acanalada.: Lisa o acanalada.DT1 DT1 = 1200 DA= 1200 DA DT1 = 80 DCDT1 = 80 DC

DT1(PM + 2PS + 2pH)DT1(PM + 2PS + 2pH)DT2 DT2 = ------------------------------= ------------------------------

(PM + 2 PS)(PM + 2 PS)Donde:Donde:DT1DT1 : Diámetro mínimo del tambor : Diámetro mínimo del tambor

(mm.)(mm.)DADA : Diámetro del alambre cable : Diámetro del alambre cable

(mm.)(mm.)DCDC : Diámetro del cable (mm.) : Diámetro del cable (mm.) DT2DT2 : Diámetro máximo del tambor : Diámetro máximo del tambor

(mm.) (mm.) PMPM : Carga útil del skip o jaula (Kg.): Carga útil del skip o jaula (Kg.)PSPS : Peso del Skip o jaula (Kg.): Peso del Skip o jaula (Kg.)pp : Peso unitario del cable (Kg/m): Peso unitario del cable (Kg/m)

Donde:Donde:LTLT : Longitud del tambor (mm): Longitud del tambor (mm)HH : Altura de extracción (m): Altura de extracción (m)h h : 30 m. largo del cable que : 30 m. largo del cable que

se corta para ensayo de se corta para ensayo de resistencia.resistencia.

n’n’ : 4 vueltas de cable para : 4 vueltas de cable para reducir la tensión del cable reducir la tensión del cable en el lugar de la fijación.en el lugar de la fijación.

EE : 2 a 3 milímetros intervalo : 2 a 3 milímetros intervalo entre dos vueltas seguidas entre dos vueltas seguidas de cablede cable

)'.

EDCnDT

hHLT

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Tambor cónicoTambor cónico

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Tambor bicilindrocónicoTambor bicilindrocónico

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2.7.2 Poleas o wiches de fricción2.7.2 Poleas o wiches de fricción Los winches de fricción o Los winches de fricción o

koepe fueron introducidos en koepe fueron introducidos en minería por Frederick Koepe minería por Frederick Koepe en 1877. El principio básico en 1877. El principio básico del sistema Koepe o más del sistema Koepe o más propiamente el winche de propiamente el winche de fricción, radica en el hecho fricción, radica en el hecho de que una correa o cable de de que una correa o cable de izaje pase por una rueda de izaje pase por una rueda de arrastre de tipo fricción y arrastre de tipo fricción y tiene una tensión diferencial tiene una tensión diferencial en el punto donde este cable en el punto donde este cable o correa entre en la polea y o correa entre en la polea y el punto en donde este salga el punto en donde este salga de la mismade la misma

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Cálculo del diámetro de la polea y la longitud de la Cálculo del diámetro de la polea y la longitud de la poleapolea

DPDP : k. DC: k. DCLPLP : (NC – 1)b + 2C: (NC – 1)b + 2C

Donde:Donde:DPDP : Diámetro de polea Koepe monocable o multicable : Diámetro de polea Koepe monocable o multicable

(mm.)(mm.) KK : Coeficiente igual a:: Coeficiente igual a:

- 100 – 120 para cables cerrados - 100 – 120 para cables cerrados - 80 –110 para cables toronados.- 80 –110 para cables toronados.

DCDC : Diámetro del cable (mm.): Diámetro del cable (mm.)LpLp : Longitud total polea multicable.: Longitud total polea multicable.NCNC : Número de cables ; igual a:: Número de cables ; igual a:

10 DC con número de cables NC < 4 y 7/8 DC con NC 10 DC con número de cables NC < 4 y 7/8 DC con NC >4>4

CC : Distancia desde el centro del cable extremo hasta el: Distancia desde el centro del cable extremo hasta el borde, de 50 a 150 mm.borde, de 50 a 150 mm.

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Polea para monocablePolea para monocable

MotorMotor

Polea para multicablePolea para multicable

MotorMotor

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Koepe para monocableKoepe para monocable Koepe para multicable Koepe para multicable

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MUCHASMUCHAS GRACIAS GRACIAS