Diseño de-instalaciones-mineras

DISEÑO DE INSTALACIONES MINERAS
JAULAS, SKIPS Y PLANOS INCLINADOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS
DISEÑO DE INSTALACIONES MINERAS Página 2
E.A.P. de Ingeniería de Minas
“JAULAS, SKIPS Y PLANOS INCLINADOS”
DOCENTE : Ing. SANCHEZ CARRERA, Germán.
INTEGRANTES:
 GARCIA CERQUIN, Carlos.
 INFANTE BECERRA, Roger.
 HUARIPATA SANGAY, Robert.
 MOLOCHO BENAVIDES, Tatiana.
 TRIGOSO LEON, Jafet.
CURSO : DISEÑO DE INSTALACIONES MINERAS.
CICLO : VII.
Cajamarca, 10 de junio del 2016.

Contenido
INTRODUCCION........................................................................................................................... 4
OBJETIVOS..................................................................................................................................... 5
1. SISTEMAS DE IZAJE ........................................................................................................... 6
1.1. DEFINICION DE WINCHE......................................................................................... 6
1.2. COMPONENTES DE UN SISTEMA DE IZAJE..................................................... 6
2. DISEÑO DE SKIPS.............................................................................................................. 14
2.1. TIPOS DE SKIPS.......................................................................................................... 15
2.2. INFORMACIÓN ADICIONAL................................................................................... 18
2.3. JAULAS .......................................................................................................................... 20
3. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PLANOS INCLINADOS...................................... 20
3.1. PLANTEAMIENTO GENERAL ................................................................................ 20
3.2. DISEÑO DE LA MAQUINARIA DE EXTRACCIÓN. .......................................... 23
3.3. CICLO DE TRABAJO.................................................................................................. 24
3.4. PESO MÁXIMO Y CAPACIDAD DEL SKIP.......................................................... 26
3.5. CONTRAPESOS ........................................................................................................... 26
4. SEGURIDAD ......................................................................................................................... 26
4.1. PROCEDIMIENTOS DE SEGURIDAD PARA WINCHES, JAULAS Y SKIPS
26
4.2. DS-055-2015 REGLAMENTO DE SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL -
JAULAS ...................................................................................................................................... 28
4.3. SEGURIDAD ................................................................................................................. 31
4.4. ACCIDENTE EN EL PIQUE LOURDES - UNIDAD CERRO DE PASCO DE
LA EX-CENTROMIN PERT................................................................................................... 31
CONCLUSIONES......................................................................................................................... 34
BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................ 35

INTRODUCCION
Uno de los problemas que se plantean en la preparación de una mina es definir el
tipo de labores de acceso al mineral subterráneo, ya que éstas pueden iniciarse con un
pozo, una galería inclinada o por medio de rampas. Antes de tomar una decisión
hay que considerar cuatro factores; la profundidad del criadero, el tiempo disponible
para la preparación, el costo y el tipo de transporte exterior que se elija.
En el desarrollo del tema veremos el acceso por galería en plano inclinado es
interesante en el caso de emplear cintas transportadoras de materiales, veremos el uso
de jaulas y skips para el ingreso de de personal y equipo y la salida del material
explotado. En la práctica, en los depósitos minerales en forma masiva. Los primeros
años se extrae el mineral por el plano inclinado, con lo que se da tiempo para
profundizar el pozo vertical principal. De esta forma, como normalmente la vida
media de la flota de camiones es de 4 a 5 años, se inicia el circuito del pozo en ese
momento, si no fuera preciso hacerlo antes por razones económicas.

OBJETIVOS
A. OBJETIVO GENERAL.
 Conocer y comprender el diseño de jaulas, skips y planos inclinados,
sistemas de izaje y maquinaria de extracción.
B. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
 Conocer y comprender aspectos generales del sistema de Izaje.
 Comprender la definición de jaulas y skips.
 Conocer los cálculos básicos para el diseño de jaulas y skips.
 Comprender la definición de planos inclinados.
 Conocer la maquinaria de extracción y optimizar el aprendizaje por
medio de un problema practico

1. SISTEMAS DE IZAJE
 Extracción por medio de un cable único no equilibrado.
Se utiliza en piques poco profundos, como en la prospección y explotación a
pequeña escala y en la extracción con planos inclinados. Es el sistema más empleado
por las minas del país.
 Extracción por medio de dos cables parcialmente equilibrados.
Se usa en piques profundos y cuando se requiere izar tonelajes grandes de mineral.
En este caso las cargas se contrapesan parcialmente y el winche menor potencia
para operar.
 Extracción por medio de dos cables completamente equilibrados por un cable
que se denomina cable de contrapeso.
Este sistema se usa en piques profundos y las cargas son unidas mediante un
cable de equilibrio. Su uso esta difundido en Europa y USA.
1.1. DEFINICION DE WINCHE
El Winche de izaje, es una maquinaria utilizada para levantar, bajar, empujar o tirar
la carga; el Winche de izaje, es utilizado también para bajar e izar personal del interior
de la mina; siempre que cumpla con exigencias mínimas de seguridad. En otras
palabras el sistema de izaje a través de los Piques de una mina, tiene semejanza a los
ascensores de los edificios; en las minas importantes del Perú, se utiliza el Winche
como maquinaria principal de transporte vertical (para el arrastre de mineral, se
utilizan los winches de rastrillaje). Equipos similares de izaje son los elevadores
eléctricos de aire o hidráulicos, grúas móviles, puentes-grúa y teclees.
1.2. COMPONENTES DE UN SISTEMA DE IZAJE
Dependiendo de las dimensiones y necesidades, un Winche de izane tiene los
siguientes componentes:

1.2.1. Tambora (una o dos)
Son cilindros metálicos donde se enrolla el cable. Podríamos hablar del enrollado
activo que es el cable que verdaderamente trabaja y el enrollado de reserva para los
cortes reglamentarios que dispone la ley de seguridad y para reducir el esfuerzo
ejercido por el cable, a la unión con el tambor. La fotografía muestra Tamboras del
Winche de Uchucchacua Buenaventura.
Skip
Volquete
Tolva
Castillo
Cuadros del
Tolva
Carros Mineros
Pique
Nivel
Guíaderas
Guías o
Tornapunta
Winche
Polea
Cable

1.2.2. Motor
Es el propulsor de la acción mecánica, es el que realiza el trabajo de izaje. Las
características del motor se eligen de acuerdo al requerimiento y la capacidad de la
carga que se quiere izar y a las dimensiones y modelo del pique.
1.2.3. Sistema de seguridad : Lilly control, frenos, etc
Es el dispositivo encargado de regular la velocidad, este actúa en caso de una súbita
aceleración o desaceleración de la velocidad, ocasionado por una posible falla
mecánica, el Lilly control, acciona el dispositivo de emergencia del sistema de izaje.
1.2.4. Palancas de control

Son los dispositivos de control y manejo del Winche.
Estos deben ser manipulados sólo por el operador o maquinista autorizado.
1.2.5. Cables
Dependiendo del tipo de izaje en los winches; ya sea por fricción o enrollamiento; los
cables de izaje pueden ser fabricados de aluminio o de alambre de acero; los mismos
que, son colocados ordenadamente para desempeñar el trabajo de izar los skip o las
jaulas.
Para formar cables, se arrolla un gran número de hilos de aluminio o acero de alta
resistencia (entre 130 y 180 kg/mm2). Estos hilos se disponen en cordones y torones,
según sea el caso.
 TIPOS DE CABLES: De acuerdo a su torcido pueden ser:
a. Regular: Los alambres del torón, están torcidos en dirección opuesta a la dirección
de los torones del cable.
b. Tipo Lang: Los torones en un cable tipo Lang, están torcidos en la misma dirección
(lang derecho o lang izquierdo).
Los cables con torcido lang son ligeramente más flexibles y muy resistentes a la
abrasión y fatiga, pero tiene el inconveniente de tener tendencia a destorcerse por lo
que únicamente deberán utilizarse en aquellas aplicaciones en que ambos extremos
del cable están fijos y no le permitan girar sobre sí mismo.
 ESTRUCTURA DE LOS CABLES

 NUCLEO O ALMA
El alma del cable sirve como soporte a los torones que están enrollados a su alrededor.
El alma se fabrica de diversos materiales, dependiendo del trabajo al cual se va a
destinar el cable, siendo lo más usual el de alambre de acero o el alma de torón que
está formado, como su nombre lo indica, por un torón igual a los demás que componen
el cable; hay alma de fibra que puede ser de fibras vegetales o fibras sintéticas.
El alma de acero se utiliza para zonas donde el cable está sujeto a severos
aplastamientos o cuando el cable trabaja en lugares donde existen temperaturas muy
elevadas que ocasionen que el alma de fibra se dañen con el calor. También este tipo
de alma proporciona una resistencia adicional a la ruptura, de aproximadamente un
10%, dependiendo de la construcción del cable.
 TORONES O CORDONES.
Un cable está formado por un conjunto de torones o enrollados. Cada torón, está
formado por un conjunto de hilos. La mayoría de hilos utilizados en la construcción de
cables son redondos y de diámetro comprendido corrientemente entre 2 y 3 mm. El
alma de acero se utiliza para zonas donde el cable está sujeto a severos aplastamientos
o cuando el cable trabaja en lugares donde existen temperaturas muy elevadas que
ocasionen que el alma de fibra se dañen con el calor. También este tipo de alma

proporciona una resistencia adicional a la ruptura, de aproximadamente un 10%,
dependiendo de la construcción del cable.
1.2.6. Jaula, baldes o skips
 SKIPS
Son recipientes que circulan en el interior de los piques y sirven para transportar
mineral desde el fondo del pozo hasta el exterior.
El Skip una vez que llega al punto de descarga superior se abre automáticamente
(por choque de los seguros en el cuerpo del guionaje y soportes), la compuerta situada
en la parte inferior del skip.
La ventaja del skip es que se puede izar tonelajes grandes, se utiliza mejor la sección
del pique; se disminuye el peso muerto, el carguío y descargue del mineral es rápido,
se usa poco personal en su operación (pudiendo ser automático).
 BALDE

Son recipientes cilíndricos de poca capacidad, usados en izaje de tonelajes
pequeños de mineral y desmonte. La descarga se efectúa por balanceo accionado para
tal fin
 JAULAS
Son compartimientos metálicos de uno o dos pisos que se usan para subir o bajar
personal, materiales y carros mineros, en este caso en el piso de la jaula se
fijan rieles para la entrada del carro minero. En las paredes laterales se fijan unas
canaletas para que se deslicen por las guías del pique.
1.2.7. Poleas
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 (resistencia) y en la otra el winche o
tambora (potencia).
La polea de izaje debe ser hecha y mantenida para acomodar adecuadamente el cable.
El diámetro de la polea está establecido por reglas de seguridad para piques.

Las poleas se pueden construir de 3 formas:
1. Por fundición
2. Por acero moldeado
3. Por construcción soldada.
1.2.8. Estructuras de desplazamiento o castillo
Es la cúspide de la estructura del pique donde se encuentra la polea que dirige el
movimiento del cable.
Es una estructura vertical que se levanta por encima del collar del pique.
De la cúspide de la torre o del castillo baja una estructura inclinada que sirve de
sostén a toda la torre y contrarresta la tensión de los cables.
La torre vertical y la estructura inclinada son las partes fundamentales del castillo y
soportan en su cima la caseta de las poleas. La estructura del castillo puede ser de
madera o de acero y se debe construir respetando los reglamentos de seguridades
existentes.
Hay una escalera de servicio que sube a lo largo del pique.
Junto al pique hay una tolva donde se descarga el mineral para luego transportarse a
la planta concentradora.

1.2.9. Tipos de winche de izaje
 Winches de tambores
 Winches de friccion
Los Pequeños Productores Mineros y Mineros Artesanales, utilizan winches de izaje de
tamboras, por ser maquinarias que se adaptan a su infraestructura y requerimientos
de izaje. Ejemplos resaltantes de winches de izaje de fricción tenemos en las minas de
Casapalca (Yauliyacu – Glencord) y Cerro de Pasco (Paragsha – Volcán Cía. Minera).
2. DISEÑO DE SKIPS.
Son recipientes que circulan en el interior de los piques y sirven para transportar
mineral desde el fondo del pozo hasta el exterior. El Skip una vez que llega al punto de
descarga superior se abre automáticamente (por choque de los seguros en el cuerpo del
guionaje y soportes), la compuerta situada en la parte inferior del skip. La ventaja del
skip es que se puede izar tonelajes grandes, se utiliza mejor la sección del pique; se
disminuye el peso muerto, el carguío y descargue del mineral es rápido, se usa poco
personal en su operación (pudiendo ser automático).

El cajón de extracción para minería (Skip), puede ser aplicado en diferentes tipos de
minas de metal y no-metal, como oro, plata, hierro, plomo, potasa, carbón, sal, etc.
Diseñado para el rápido y limpio descargue de minerales, el vagón trasportador para
minas está hecho de aluminio o acero inoxidable con resistencia a la corrosión.
Con una simple estructura mecánica, nuestro skip está caracterizado por la alta
capacidad y una distancia corta de descarga. El skip minero y el soporte de vuelca
puede girar con el eje estacionario. Dando vuelta así adelante 45-55°.
2.1. TIPOS DE SKIPS
2.1.1. Skip de Descarga de Fondo
Liviano y Robusto para cargas medianas a grandes. Bien adecuado para
finos húmedos fangosos y pegajosos. El vaciado por el fondo fijo es el tipo
más versátil de skip Fácilmente se puede convertir de un skip a una jaula.
En el mecanismo de descarga no se necesitan rollos. Con este tipo de guías
de transporte fijo o guías de cables a menudo se requieren.
Características:
• Descarga limpia debido a la acción de inclinación del balde, es
particularmente adecuado para manejar materiales pegajosos.
• Derrame de finos minimizado por la bisagra tipo piano y la compuerta
del Skip que sobresale dentro del chute de descarga.
• La Descarga por el Fondo tiene la mayor apertura sin obstrucciones y
sin el problema de puenteo de material grande sin triturar.
• Mecanismo de cierre y descarga simple y seguro, minimiza el
mantenimiento.
• La descarga es activada por rodillos que ruedan en espirales montadas
en el marco (Cilindro de descarga opcional en el marco minimiza el tiempo
del ciclo y la altura del marco)
• Desde que todos los skips de descarga por el fondo tienen un estribo
alrededor del balde, son buenos para piques cuyas guías no están
perfectamente alineadas.

2.1.2. Swing out body or front dump
Este tipo de skip tiene la capacidad de manejar una gran carga útil. Tiene un
relativamente pequeño marco de la cabeza y es fácil de vaciar. Algunos de
los problemas que surgen a menudo con este tipo de salto son una
acumulación de suciedad en el punto de articulación y limos goteo de la parte
inferior. También el mecanismo de la puerta es compleja y en ocasiones hace
que los problemas de mantenimiento difíciles de solucionar de una manera
oportuna.

2.1.3. Skip Kimberley
Es capaz de manejar gran tamaño con lodo bajo el derrame. Algunos de
los aspectos negativos son que es a menudo tiene material que se adhiere
a la parte inferior durante la descarga del mineral o de residuos. Se
construye con un marco de cabeza grande debido a los altos esfuerzos
efectuados
• La mejor relación de peso a carga de cualquier Skip
• Muy simple con mantenimiento mínimo.
• Descarga limpia posible debido a la acción de volteo y sin posibilidades
de restricciones de descarga en el balde
• Siempre la mejor selección para toda aplicación de skip pequeño debajo
de volúmenes de aproximadamente 200 pies cúbicos

2.1.4. Skip Rolachute™
La compuerta RolachuteTM provee a este skip el ciclo de tiempo más
rápido que cualquier diseño de skip. La ausencia de espirales en el marco
significa que no es necesario disminuir la velocidad cuando se encuentre
con los carruseles. En su lugar, simples Rodillos de Descarga montados en
el marco permiten a las compuertas abrirse con movimiento vertical
mínimo. Requerimientos de bajo mantenimiento; no hay cilindros de aire,
actuadores ni tuberías requeridas en el skip. Más adecuados para
materiales secos y triturados.
2.2. INFORMACIÓN ADICIONAL
2.2.1. Seguridad
Todos los cajones están disponibles con mecanismos de seguridad
probados para madera, acero o guías de cables.
2.2.2. Material

Todos los cajones pueden construirse de acero, aluminio, acero inoxidable
o de combinaciones estratégicamente colocadas. Los recubrimientos
protectores avanzados y las barreras de aislamiento se usan para resistir
la corrosión galvánica y química.
2.2.3. Revestimientos
Todos los cajones tienen muchas opciones de revestimiento disponibles,
entre las que se incluyen aceros resistentes a la abrasión, fundiciones con
alto contenido de manganeso o caucho, todos estratégicamente colocados
en áreas de alto impacto y de mucho desgaste, diseñados para ser
sustituidos con facilidad
2.2.4. Diseño
Todos los cajones están diseñados tomando como base la experiencia de
más de 80 años suministrando miles de cajones para todas las
aplicaciones, desde oro, plata, hierro y plomo hasta potasio, carbón, sal y
otros materiales.
La experiencia documentada, las normas y los métodos se unen a la
última tecnología de diseño de ingeniería y a los Sistemas de garantía de
calidad de cada empresa para producir cajones eficientes, seguros y de
larga vida útil.
2.2.5. Rodillos guía
Todos los cajones pueden equiparse con una amplia gama de sistemas de
guía para adecuarse a todas las aplicaciones y condiciones, desde el Heavy-
Ply, económico y de larga duración para velocidades más bajas, hasta el de
neumáticos de aviones con resortes helicoidales sobre suspensión de
cilindros cargados de gas. Existen varios tamaños y tipos de neumáticos
disponibles, entre los que se incluyen los neumáticos, de caucho sólido,
rellenos de espuma y de poliuretano sólido. Las ruedas pueden estar

montadas en cubos y soportes de acero, aluminio o acero inoxidable con
ajustes de eje fijos, aserrados o excéntricos.
2.3. JAULAS
Son compartimientos metálicos de uno o dos pisos que se usan para subir o bajar
personal, materiales y carros mineros, en este caso en el piso de la jaula se fijan
rieles para la entrada del carro minero. En las paredes laterales se fijan unas
canaletas para que se deslicen por las guías del pique.
3. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PLANOS INCLINADOS
3.1. PLANTEAMIENTO GENERAL
Para yacimientos de poca profundidad que hayan de explotarse por minería
subterránea, y para yacimientos de profundidad media (500 m), se prefiere realizar
planos inclinados en vez de pozos para el acceso principal al yacimiento debido a su
menor coste de inversión, menor tiempo de construcción y menores costes de
mantenimiento y de seguridad. Una cinta transportadora admite un ángulo máximo
de 15º de pendiente con la horizontal. Como se necesita un mínimo de dos accesos a las
labores, el plano inclinado se utiliza como entrada de ventilación y se perfora un
pozo de ventilación para el retorno del aire.

El plano inclinado servirá de entrada a todos los servicios de mina, por lo que su
sección se diseñará de acuerdo con la sección de cada uno de los que se instalen, de
forma similar a como se hizo para la sección de los pozos de extracción,
procurando que las tuberías y mangueras se pongan del lado de la cuneta para dar
espacio a la cinta transportadora y a la circulación de las máquinas de mayor
dimensión de la mina. En las curvas o en los cambios de dirección bruscos, se
excavarán calderas para recoger las aguas que bajan por la cuneta y se instalará el
sistema de bombeo correspondiente. El piso o muro del plano inclinado se realizará lo
más plano posible y se hormigonará en caso necesario. Los tramos que atraviesen
niveles de agua se impermeabilizarán y se fortificará con los medios adecuados los
tramos sujetos a debilidad del techo o a deformación del perfil del plano inclinado.
La ejecución del plano inclinado es más rápida que la del pozo vertical y puede
realizarse con el personal de la propia mina ya que se diferencia poco de la
perforación de galerías. En rocas competentes se necesita poco sostenimiento y basta
con un simple gunitado de hormigón. Aunque para llegar a la misma cota la longitud
del plano es mayor que la de un pozo vertical, en grandes producciones los costes de
operación del plano inclinado son sensiblemente menores que los del pozo por lo
que el plano es a menudo la opciónescogida.
La entrada al plano desde el exterior se eleva con respecto a la cota del terreno con
el fin de evitar entradas de agua, y es ejecuta en hormigón con el fin de sujetar bien
las tierras de ladera, si es el caso.
La ejecución de los planos inclinados puede hacerse con métodos mineros similares a
los utilizados para la perforación de galerías, aunque ofrece alguna dificultad
suplementaria debido a la pendiente del piso. En rocas cuya resistencia a compresión
no excede de 110MPa se pueden emplear minadores continuos para el arranque y
carga de la roca debido a la alta velocidad de avance que dan a la obra. En rocas
de mayor dureza se empleará el sistema tradicional de perforación y voladura. En
planos de sección circular de gran diámetro llegan a utilizarse tuneladoras siempre
que las distancias a perforar compensen el coste de instalación de tales ingenios.

En el caso del minador continuo se da al techo forma abovedada y se mantiene la
dirección de arranque mediante un láser. El polvo se controla con ventilación y con
aspersión de agua. El techo se sostiene con cuadro metálico o con bulones. El
escombro se evacua mediante cinta transportadora que habitualmente se cuelga del
techo para dejar espacio suficiente para los vehículos. Si el avance se hace por
perforación y voladura se empleará un jumbo apropiado, una cargadora de roca dura,
un transportador blindado con un molino rompedor incorporado para poder verter
en cinta transportadora, una máquina elevadora de una celda de hombre para el
saneo del techo y una máquina de gunitar para sostener los paramentos y evitar
desprendimientos de piedras.
En depósitos de filones estrechos, en los que para abrir un paso a los camiones
sería preciso franquear los hastíales en las galerías, es mejor emplear vagonetas y
profundizar un pozo desde el principio. Es posible realizar el transporte por galerías
con pendiente 1/2 (planos inclinados), pero las velocidades máximas serían de 16 a 25
Km /h y, además, las galerías tienen que ser rectas.
Para el transporte con cintas, la pendiente de las galerías no debe pasar de 1/3; el
transporte con camiones exige pendientes entre 1/7 y 1/9, y en el caso de pozos de
extracción se llega a la vertical. Al aumentar la profundidad, el acceso por galerías
inclinadas o rampas deja de ser interesante, pues su longitud es de tres a nueve veces

la del pozo vertical. Ello no solo encarece su construcción, sino que también aumentan
los gastos de transporte y conservación. Por otra parte, las galerías con rampas en
espiral se preparan bien en el muro, y así se evitan las pérdidas por macizo de
protección, necesarios al penetrar en el criadero con los planos inclinados. También la
dureza de las rocas, el exceso de agua, la presencia de arenas u otros inconvenientes
obligan a desechar algunas soluciones técnicas más económicas y a decidirse por el
pozo vertical, que resiste mejor y es más fácil de profundizar en terrenos falsos y
difíciles.
Desde el plano inclinado, se avanzan las transversales para cortar el criadero a
intervalos regulares prefijados, que completan el acceso al mismo y determinan
otras tantas plantas, que lo dividen en pisos de explotación. La altura de estos pisos
depende del método de explotación, de la pendiente del criadero y de otras
características del mismo. Con unas fuertes pendientes la altura oscila entre 50 m y
90 m, pero no todos los pisos se preparan de igual forma para el transporte. En la
figura se muestra un esquema de una mina en la que se conectan varios pisos con
rampas de bajada de mineral hasta una estación de molienda común.
3.2. DISEÑO DE LA MAQUINARIA DE EXTRACCIÓN.
Para determinar las dimensiones, capacidad y tamaño de los componentes mecánicos
el diseñador debe tener en cuenta determinados criterios básicos. Son estos entre
otros:
 Velocidad de elevación incluyendo la aceleración, desaceleración o frenado, y
velocidad máxima.
 Producción en t/h.
 Peso máximo que debe ser elevado.
 Peso de la carga y de los equipos de elevación.
 Diámetro del cable de elevación
Con estos datos se puede determinar la potencia del motor eléctrico necesario para
subir y bajar los pesos necesarios en los tiempos requeridos.

Los datos deben ser calculados o estimados en el orden siguiente:
(1) tiempos de los ciclos de trabajo,
(2) velocidad de elevación,
(3) pesos de las cargas de mineral y de los medios de transporte,
(4) dimensiones del cable de extracción,
(5) dimensiones de los tambores,
(6) potencia requerida del sistema motor de la máquina de extracción
3.3. CICLO DE TRABAJO
El ciclo de trabajo describe el tiempo total necesario para mover el elemento de
transporte desde el punto de carga en la base del pozo de extracción hasta el punto de
descarga en la cabeza o parte alta del pozo en el caso de doble tambor con dos skips ó
jaulas y en el caso de un solo tambor con una sola jaula ó skip el ciclo comprende la
subida y la bajada. Para que sea completo el ciclo debe comprender los períodos de
tiempo de carga, marcha lenta inicial, aceleración, velocidad plena, desaceleración,
marcha lenta de parada, descarga y parada. A menudo se representan estos tiempos
mediante un gráfico de tiempos – velocidades.

Las relaciones entre la velocidad máxima, longitud de recorrido, y tiempo de trabajo
son como sigue:
Dónde:
 a es la aceleración en m/s2.
 r es la desaceleración o frenado en m/s2.
 t1 es el tiempo de aceleración en seg.
 t2 es el tiempo de a plena velocidad en seg.
 t3 es el tiempo de frenado en seg.
 V es la máxima velocidad o velocidad plena en m/s.
 L es el recorrido máximo asimilable a la profundidad del pozo en m.
Si llamamos tr al tiempo de reposo (carga y descarga) tenemos tiempo del ciclo (en s):

3.4. PESO MÁXIMO Y CAPACIDAD DEL SKIP
El peso máximo que ha de ser elevado en el pozo de extracción se compone del peso del
cable y del peso del skip o peso muerto y del peso del mineral cargado en cada skip o
peso útil. La carga por skip se deduce de:
A su vez, el peso del skip se aproxima con alguna de las relaciones siguientes:
3.5. CONTRAPESOS
En determinadas circunstancias y en particular en máquinas de tambor simple se
utiliza a veces una sola jaula o skip equilibrado mediante un contrapeso. El contrapeso
se ha de calcular como la media de la suma del peso de la jaula o skip totalmente
cargado y descargado. Con ello se obtiene el mejor compromiso para el contrapeso.
4. SEGURIDAD
4.1. PROCEDIMIENTOS DE SEGURIDAD PARA WINCHES, JAULAS Y
SKIPS
 La construcción, operación y mantenimiento de todos los equipos y accesorios
deben estar de acuerdo a las normas técnicas establecidas por los fabricantes.

 Cada equipo de izaje y accesorios debe tener claramente indicado la capacidad
máxima y una tabla de ángulos de izaje; la misma que debe ser pegada en un
lugar adecuado y fácilmente visible para el operador.
 La inspección de equipos, componentes y accesorios, es esencial para asegurar
que el sistema de izaje se encuentre en buenas condiciones de operación y
funcionamiento.
 Los titulares serán responsables del mantenimiento, así como de las
inspecciones periódicas a la que deben estar sujetos los sistemas de izaje.
 Para asegurar el uso correcto del sistema de izaje, se requiere la capacitación
del personal.
 El equipo de izaje debe ser usado para el propósito diseñado.
 No debe exceder la capacidad de carga.
 Los equipos de izaje motorizados deben estar provistos de interruptores límites
de seguridad, tanto para la acción de traslado como de levante máximo; así
como limitadores de velocidad, ruptura de cable (leonas), etc.
 El número de hilos rotos en el tramo de (2) dos metros del cable, no debe
exceder del diez por ciento (10%) de la cantidad total de hilos; de darse el caso,
dicho cable, deberá ser retirado y reemplazado inmediatamente por otro nuevo.
 El Winche jalará uno o dos jaulas de transporte de personal, pero cuando se
trate de acarreo del mineral, nunca se debe transportar personal. Las horas de
izaje de mineral o desmonte, deben ser independientes de las horas de izaje de
personal.
 No está permitido llevar material y personal juntos en una misma jaula.
 Diariamente o cuando el sistema a dejado de funcionar por una hora o más, se
debe hacer un chequeo general denominado “Prueba en Vacío”; y verificar el
funcionamiento del tablero de control, las luces que indiquen algún desperfecto
en el sistema de izaje; y fundamentalmente asegurarse de que el Pique y las
Guías, estén libres de obstrucciones, presencia de cuerpos extraños y otros
motivos que induzcan a un posible accidente.
 Se debe respetar el manual de funciones, el código de señales y el código de
colores establecido.

4.2. DS-055-2015 REGLAMENTO DE SEGURIDAD Y SALUD
OCUPACIONAL - JAULAS
Artículo 390.- Las características y uso de la jaula para el transporte de trabajadores
son los siguientes:
a) La jaula deberá ser construida con piezas metálicas; sus paredes, pisos, techos y
puertas deberán ser construidos de tal forma que impidan que los trabajadores o
materiales puedan asomarse accidentalmente fuera de los límites de la jaula.
b) Queda prohibido el tránsito de las jaulas cuando haya trabajadores laborando en los
compartimientos de los pozos en los que dichas jaulas funcionan.
c) La velocidad de las jaulas para el transporte de trabajadores no podrá exceder de
ciento cincuenta (150) metros por minuto para piques de menos de doscientos (200)
metros de profundidad. Para piques de mayor profundidad, esta velocidad no debe
exceder de doscientos cincuenta (250) metros por minuto, de acuerdo con las
especificaciones del fabricante.
d) Queda prohibido transportar en las jaulas herramientas o materiales en forma
simultánea con los trabajadores.
e) El funcionamiento de la jaula no deberá iniciarse hasta que su puerta esté cerrada.
f) Las jaulas estarán provistas de dispositivos mecánicos de traba, amarras y demás
dispositivos de seguridad para el transporte de trabajadores y materiales.
g) Se colocará carteles en lugares visibles de las estaciones y en el interior de la jaula
indicando el número máximo de pasajeros que puedan ocuparla.
Artículo 391.- El amarre y la unión entre la jaula y el cable tractor deben ser hechos de
acuerdo a las especificaciones de los fabricantes. Se probará, antes de transportar
trabajadores, con una carga doble a la máxima que va a utilizarse en el trabajo.

Artículo 392.- Cuando en la operación de izaje exista una parada de varias horas, como
en el caso de cambio de guardia, la jaula debe ser bajada y subida vacía todo el
trayecto del pique antes de transportar trabajadores o carga. Asimismo, los
implementos de seguridad de las instalaciones de izaje deberán ser probados al inicio
de la guardia por los operadores, quienes comunicarán de inmediato cualquier
deficiencia que encuentren.
Artículo 393.- Antes de la puesta en operación, todo sistema de izaje debe ser sometido
a las siguientes pruebas:
a) Si el sistema es nuevo:
1. Verificar los sistemas de seguridad eléctrico - mecánicos, automáticos y
manuales en el winche, en el castillo, en el pique y otros, como jaulas, baldes,
sistemas de carga y descarga y otros.
2. El número máximo de trabajadores que deberá transportar la jaula no
excederá del ochenta y cinco por ciento (85%) del peso máximo de materiales
que pueda transportar, dividido entre noventa (90).
3. Fijar la carga máxima de transporte de acuerdo a los factores de seguridad
de los cables tractores.
b) Si el sistema es antiguo y estuvo parado por un tiempo considerable, los titulares
deben inspeccionar el amarre entre la jaula o balde con el cable tractor y los vientos.
c) Efectuar una prueba real en vacío para comprobar el funcionamiento de los sistemas
de traba “leonas”. Esta prueba debe hacerse mensualmente tanto en un sistema nuevo
como en uno usado.
d) Se debe comprobar la operatividad del pique haciendo recorrer la jaula o el balde en
vacío al cambio de cada guardia, tanto en un sistema nuevo como en uno usado.
Artículo 394.- Los cabrestantes que se emplee para mover jaulas con personal deberán
tener los siguientes dispositivos de seguridad:

a) Limitadores de velocidad, frenos manuales y automáticos.
b) Indicadores de posición de las jaulas.
c) Limitadores de altura y profundidad.
Artículo 395.- Las jaulas y los baldes deben ser construidos con piezas y puertas
metálicas.
a) Las jaulas estarán provistas de trabas “leonas”, vientos y otros que impidan su
caída libre por el pique.
b) La velocidad de la jaula que transporta trabajadores no excederá de ciento
cincuenta (150) metros por minuto en piques de menos de doscientos (200) metros de
profundidad. Para piques de mayor profundidad a doscientos (200) metros y cuyo
sistema de control de izaje no es automatizado, la velocidad no debe exceder de
doscientos cincuenta (250) metros por minuto. Para piques mayores a doscientos (200)
metros de profundidad y cuyo sistema de control de izaje es automatizado, la velocidad
no podrá exceder de cuatrocientos treinta (430) metros por minuto.
En caso el sistema de control de izaje automatizado supere la velocidad descrita en el
párrafo anterior, requerirá la autorización de la Dirección General de Minería, previa
evaluación de la memoria descriptiva y planos que contendrán los diversos dispositivos
de control eléctrico, electrónico y mecánico que permitan controlar las operaciones de
velocidad, estacionamiento, frenado y localización de la jaula con mayor precisión,
exactitud, seguridad, confiabilidad y estabilidad.
c) Prohibir el transporte de trabajadores junto con materiales o herramientas, al igual
que el transporte de trabajadores en baldes.
d) El movimiento de la jaula no se iniciará hasta que su puerta sea cerrada.
e) Está prohibido el tránsito de la jaula o el balde cuando hayan trabajadores
laborando en los compartimentos del pique.

f) Inspeccionar una vez por mes los sistemas de seguridad del winche, de la polea, del
pique, del balde y la jaula, anotando sus observaciones en el libro de control
correspondiente.
4.3. SEGURIDAD
Estadísticas a nivel mundial estiman que aproximadamente el 30% de los accidentes
laborales involucran equipos de izamiento; de estos, el 52% cobran víctimas fatales y
los costos por reparación, reemplazo, tiempo perdido y compensaciones legales han
sacado a muchas empresas del mercado.
4.3.1. TRIANGULO DE SEGURIDAD EN IZAJE
4.4. ACCIDENTE EN EL PIQUE LOURDES - UNIDAD CERRO DE PASCO
DE LA EX-CENTROMIN PERT
Era la siete de la mañana del 21 de junio de 1979. Un vientecito helado, como
durmiendo entre los hierros del castillo de Lourdes, hacía la mañana más fría, como
un negro presagio.

Subieron a la jaula, sólo fue por breves minutos. Al escucharse la vibración del timbre
la jaula, en lugar de bajar, comenzó a subir. La jaula subía, subía rauda y,
aparentemente, el winchero, Juan Riofano, no podía hacer nada por detenerla. Un
ruido estremecedor los sacudió con un sonido sordo y aterrador. Habían tocado el tope
superior del castillo de acero. Al ruido pavoroso del choque le siguió un agudo chirrido.
La jaula comenzó a caer acelerando su velocidad de una manera espantosa.
Allá en la caseta de control del winche, Juan Riofano al oír los enérgicos timbrazos, se
dispuso a jalar la palanca para que la jaula baje. En esos momentos entraba a esa
dependencia un irresponsable y juguetón sujeto que, al ver de pie al winchero,
comenzó a jugar poniéndole la mano en el trasero. Como una reacción eléctrica, éste
dio vuelta con tal energía que le hico perder el equilibrio. Al caer, sin querer, aplastó la
palanca haciendo subir la jaula. Cuando se dio cuenta del resultado del golpe, trató de
contener el ascenso de la jaula y tiró con energía de la palanca. Fue fatal. El estirón
fue de tal magnitud que, con el ruido de un chasquido mortal, se rompió el cable de
acero que sujetaba el ascensor. Todo el peso de la jaula que ya había chocado contra el
límite superior del castillo de acero, originó su caída velocísima. Cuando levantaron la
vista, vieron el cable roto chicoteando en la parte alta del castillo. La jaula había
iniciado su descenso a la muerte. Esquirlas de acero y madera saltaban a diestra y
siniestra como fuegos de artificio. Una endemoniada velocidad que aumentaba con
vértigos de sangre, hizo explotar los ojos, corazones y pulmones de los hombres,
inundando de sangre todos los intersticios de los cuerpos martirizados. En eso se
produjo el trágico epílogo de la colisión salvaje que estremeció todos los cimientos de la
mina.
Cuando el horrísono choque indicó que la jaula había tocado el fondo, los desjarretados
cuerpos mutilados de los siete mártires mineros, yacían en el fondo de la jaula.
Allí estaban los cuerpos de:
 Jacinto Chuquillanqui Ayala.
 Constantino Inocente Serrano.
 Rodolfo Victorio Baldeón.

 Modesto Susaníbar Rojas.
 Pedro Tapia Grijalva.
 Teófilo Encarnación López y
 Avelino Guzmán Castro.

CONCLUSIONES.
 Se dio a conocer todos los elementes del izaje
 Se pudo comprender la definición de jaulas y skips.
 Se pudo comprender la definición de planos inclinados.
 Se pudo entender mediante un ejercicio práctico el ciclo de trabajo de la
maquinaria de extracción.

BIBLIOGRAFIA
 Diseño de explotaciones e infraestructuras mineras subterráneas. Juan
Herrera Herbert.2007
http://oa.upm.es/21841/1/071101_L3_labores_subterraneas_2.pdf
 http://es.slideshare.net/maicol1383/procedimiento-de-seguridad-de-izaje-con-
grua-y-equipos?qid=a70136fe-aa7b-4b1a-a875-
d58983a6895a&v&b&from_search=6
 http://www.buenastareas.com/materias/sistemas-de-izaje-en-miner%C3%ADa-
subterr%C3%A1nea-piques-y-winches/0
 http%3A%2F%2Fsisbib.unmsm.edu.pe%2Fbibvirtual%2Fpublicaciones%2Fgeol
ogia%2Fv03_n5%2Fseg_man.htm&h=zAQHdNrxw

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