Rampas de Escape Como Sistema de Frenado

 

 

CAPÍTULO I

INTRODUCCION

 

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1. INTRODUCCIÓN 1.1. REALIDAD PROBLEMÁTICA Actualmente el proceso de acarreo involucra el movimiento de grandes volúmenes de material, tanto mineral como desmonte, mediante el uso de volquetes de gran capacidad, circulando a diferentes velocidades por las vías principales las cuales de acuerdo a la topografía y el diseño de ingeniería cuentan con pendiente pendientess pronunci pronunciadas adas (8%-10%), esto constituye un peligro latente ya que la mayoría de las vías no cuentan con las medidas de seguridad necesaria para evitar accidentes ante una posible falla del sistema de frenado (freno de servicio, freno de parqueo, freno de estacionamiento y el retardador dinámico) de los volquetes. Considerando aún lo mencionado mencionado en el D.S. 046-94-EM en su Art. 196, ítems “h” e “i”, que los denomina “carreteras de alivio” e indica la obligatoriedad de su construcción en vías con pendientes mayores a 5%. La ausencia de dispositivos de seguridad (rampas de escape) dificultan la parada de un volquete fuera de control, complicándose en operaciones de acarreo con situaciones de clima adverso tales como lluvia, neblina, etc., cuando falla el sistema de frenado del equipo, en la mayoría de los casos ha dado como resultado la pérdida de vidas y considerables daños al equipo. Por ello deben ser incorpora incorporadas das ne necesaria cesariamente mente en el diseño de las vías principales de las minas, en estas rampas de escape podrán ponerse a buen recaudo los operadores y los volquetes que se encuentren fuera de control a causa de una falla en el sistema de frenado. Actualmente en la unidad minera Lagunas Norte, por su política de prevención y seguridad, la compañía viene considerando la construcción de rampas de escape. A través de esta investigación se describen los parámetros adecuados para el diseño y construcción de las mismas en las vías principales principales “A” y “B “B”. ”. Además del rie riesgo sgo en la fal falla la del sistema de  

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frenado del volquete se suman otros factores como por ejemplo: climáticos (neblina densa, lluvia, etc.), desconcentración del operador, maniobras inadecuadas, piso resbaladizo etc.; ante estos riesgos se podrían utilizar las rampas de escape a fin de que el operador y el equipo sean salvaguardados. En esta investigación nos enfocamos netamente al peligro que existe ante la falla del sistema de frenado del volquete Komatsu 730E durante su recorrido por una vía principal. Cuando el volquete sufre desperfectos y no es posible mantener un adecuado control sobre el mismo, existe una solución, que garantiza una frenada eficiente, de todo tipo de vehículos, incluyendo a los de mayores dimensiones como de los volquetes Komatsu 730E, esta solución es llamada RAMPAS DE ESCAPE. 1.2 ANTECEDENTES La explosión tecnológica sufrida por el mundo entero a finales de los años 70, ocasionó un cambio brusco en la mentalidad de los empresarios y en el mundo de las industrias de la época. Han pasado más de 35 años y la velocidad del avance científico y tecnológico no se ha detenido, lo que ha repercutido en la forma de abordar el concepto de producción en la minería minería en función del proceso de acarreo y los sistemas de seguridad para la prevención de accidentes.[1] En 1997, la compañía minera internacional B.H.P., debido a un inaceptable ratio de incidentes relacionados a volquetes pesados y vehículos livianos y como resultado de un accidente fatal por falla del sistema de frenado de uno de sus volquetes en una de sus minas de carbón llamada Blackwater, estableció establec ió como está estándar ndar internacional en todas sus minas el diseño y construcción de rampas de escape como solución a los problemas de frenado. [1]

 

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A nivel mundial en minas como en Australia, Canadá y en Sudamérica (Veladero-Chile) y en el Perú en minas como Cerro Verde y BHP Billinton Tintaya, se han diseñado y construido rampas de escape obteniendo resultados positivos ante una falla del sistema de frenado de los distintos tipos de volquetes que transitan por diferentes minas del mundo. La transnacional transnaci onal BHP Billinton ha realizado estudios eespecífic specíficos os de diseño y construcción de las rampas de escape en distintas minas de esta corporación internacional. Esta empresa minera a través de su área de ingeniería y desarrollo ha generado un documento llamado Mine Road Design Guidelines  (Manual   (Manual de diseño de vías mineras) que ha sido creado en referencia a estudios realizados sobre rampas de escape en todas las minas que conforman esta corporación. Las rampas de escape o de emergencia también se han utilizado en las carreteras de tránsito pesado en los países de México y Australia, estas rampas permiten detener con seguridad a los volquetes de carga pesada que tuvieran problemas de frenado, por lo general estas rampas son tramos largos construidas de arena o grava, las cuales se ubican junto a las carreteras con una gradiente considerable y diseñada para dar cabida a volquetes grandes. El tipo de grava o arena permite disipar la velocidad del camión de manera controlada, lo que permite al conductor que se detenga de manera segura [1]. En la ciudad de México se han aplicado normas como la  la   PROY-NOM-036SCT2-2007 sobre rampas de emergencia para frenado en carreteras. Humberto Treviño Landois, Subsecretario de Transporte y Presidente del Comité Consultivo Nacional de Normalización de Transporte Terrestre de México, ordenó la publicación de la Norma Oficial Mexicana PROY-NOM036-SCT2-2007, en el Diario Oficial de la Federación, haciendo mención a las rampas de emergencia para frenado en carreteras. [2]

 

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El lunes 17 de Abril del 2007 en la carretera Puebla-Orizaba en la rampa de emergencia en Cumbres de Maltrata ocurrió un accidente de un ómnibus, este accidente fue ocasionado por la impericia del conductor, ya que la rampa de emergencia cuenta con el señalamiento adecuado y ha sido utilizada de manera exitosa en los últim últimos os años. En el parte policial iindica ndica que la princi principal pal causa del accidente fue que el autobús, con un sobre cupo de pasajeros, se quedó sin frenos por el mal estado mecánico de la unidad, sumado a la impericia del conductor al abordar la rampa de emergencia. La rampa ha sido empleada a la fecha en 53 ocasione ocasioness por diferen diferentes tes tipos de vehículos y en todos los casos de manera exitosa: en el año 2003 por 11 vehículos; el 2004 por 19; en el 2005 por 15 y en lo que va del presente año 8 vehículos. [2] En la industria minera del carbón al Oeste de Virginia de acuerdo a BrickStreet Mutual Insurance Co . La cual está concientizada en temas de seguridad minera, minera, tuvo qque ue registrar varios accidentes, dentro de los cuale cualess está involucrado el descarrilamiento de los volquetes de las vías principales. principale s. [3] La mayoría de minas al oeste de Virginia y Pennsylvania sufren del problema del descarrilamiento de sus volquetes, sumando a esto que cuando se descarrilaban los volquetes generaban accidentes fatales los cuales generan grandes pérdidas, es por eso que decidieron implementar las rampas de escape para así evitar pérdidas humanas y un daño considerable a los equipos.[3] El 10 de Febrero del 2004 en la mina Colony Bay ubicada en Boone County , aproximadamente a las 18:30 hrs. en una de sus vías principales ocurrió un accidente fatal, la víctima era el operador de un volquete gigante, las investigaciones indicaron que al equipo le falló el sistema de frenado en el momento que se encontraba descendiendo en un rampa, en la cual perdió el control del volquete y chocó contra el muro de un estanque e stanque de sedimentos y luego avanzó 21 mts. a lo largo de la vía, paralelo al  

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estanque, cayendo finalmente a través de un terraplén al estanque, el operador fue auxiliado y hospitalizado pero falleció el 26 de febrero del 2004. Ante las estadísticas presentadas por la Administración de la Carretera Federal de U.S. en 1989 es que reportan en el Manual de Usuarios "Sistema de Evaluación de accidentes en vías v ías principales" como prueba de la magnitud de accidentes de los volquetes, por la ausencia de rampas de escape. En uno de los estados de USA, uno de cada seis accidentes de volquetes fue causado por la falta de control del volquete en descenso. En 1981, un estudio de la National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) estimó que los incidentes de volquetes descarrilados totalizaron 2,450 al año, causando pérdidas de hasta $37 millones hasta aquel entonces. Del total, se estimó que en promedio 2150 volquetes descarrilados usan rampas de escape generándose pérdidas aproximadamente sobre el millón de dólares entre todos ellos. El faltante se estimó en 300 300 choques de lo loss volquetes, por no usar ram rampas pas de escap escape, e, generándose pérdidas mayores a los 36 millones de dólares. La mayoría de los volquete volquetess ddescarrila escarrilados dos sobrepasan las 60,000 libras, concluyéndose que la causa principal de la falla del sistema de frenado se debía al sobrecalentamiento del mismo. [9] A partir de 1990, se llegaron a construir 170 rampas de escape de los volquetes,, dentro de 27 eestados volquetes stados en USA, tres veces más de lo lo reportado en 1970. Mientras que la mayoría de estas rampas se localizan en estados occidentales, ubicándose 60 rampas en 12 estados localizados al este del Río Mississippi. Los estados que no cuentan con rampas de escape son primordialmente los estados sureños y los de la zona de las Praderas. Las rampas construidas hasta el momento han reportado un informe, en el cual se indica la variación sobre el grado de su uso. Pero aún así el uso inusual no puede condicionar la construcción de una rampa de escape. [9]  [9] 

 

6

 

La combinación de volquetes de carga pesada y el descenso en rampas de gran pendiente, por mucho tiempo han presentado condiciones potencialmente peligrosas para operadores de volquetes y otros operadores de otros equipos en la rampa. El problema de la pérdida del control del volquete es generalm generalmente ente debido a ffracasos racasos del freno. La falta de entrenamiento de los conductores para controlar un volquete acelerado en las rampas de descensos no es sólo arriesgado sino también puede tener desfavorables consecuencias económicas para la empresa minera. [9] El siguiente gráfico (Figura 1) nos muestra en porcentaje, el total de los accidentes involucrados con el acarreo y transporte durante el 2008 en Perú:

tipo o – Año 2008 FIGURA 1: Accidentes fatales por tip Fuente: Wikipedia 

 

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Los antecedentes revisados con relación al presente tema nos conducen a considerar el diseño de las rampas de escape durante la elaboración del planeamiento estratégico como la herramienta que nos permitirá adelantarnos a los hechos y de esa forma mitigar el riesgo en el que estamos involucrad involucrados. os. 1.3 MARCO MARCO TEÓRICO Las condiciones prevalecientes del sitio en donde se construye una rampa principal en casos extremos pueden determinar el diseño de un alineamiento vertical con tangentes de pendientes descendentes continuas y prolongadas. La combinación de estas condiciones con fallas mecánicas de los vehículos, principalmente en sus sistemas de frenos, puede propiciar la ocurrencia de accidentes fatales. Para evitar en lo posible tales accidentes puede recurrirse al diseño de las rampas de emergencia para frenado, también conocidas como rampas de escape o simplemente rampas de emergencia. Algunas investigaciones aportaban datos sobre el uso, como las características y la velocidad de los volquetes que ingresaban a una rampa y la velocidad a la que viajaban antes de ser detenidos. A partir de esa información se construyeron fórmulas para determinar la longitud de las rampas en función de la velocidad de ingreso de los vehículos, la inclinación de éstas y la resistencia de rodado de su superficie. Las fuerzas que actúan en cada volquete, tal como se muestra en la Figura 2, y que afectan la velocidad de éstos incluyen el motor, frenos y la sumatoria de fuerzas que actúan directamente sobre el móvil. La fuerza del motor y de los frenos pueden ser ignoradas en el diseño de las rampas, puesto que éstas deberán ser diseñadas considerando el caso más desfavorable, el cual es que los vehículos estén completamente fuera de control y que los frenos estén descompuestos.  

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FIGURA 2: 2: Fuerzas que actúan sobre un volquete 

Ahora bien, la sumatoria de fuerzas que actúa sobre el vehículo es: la inercia, el aire, la resistencia r esistencia al rodado y la pendiente La inercia   puede ser definida como una fuerza que se resiste al

movimiento del vehículo o lo mantiene, a menos que sobre el vehículo actúe una fuerza externa. La inercia podría ser superada por un incremento increme nto o una disminución de la vvelocida elocidadd del vvehículo. ehículo. La resistencia al rodado y la gradiente pueden romper la inercia de un vehículo. La resistencia al rodado  es   es la resistencia al movimiento generado por el

área de contacto entre los neumáticos de los vehículos y la superficie de la carpeta de rodado y es aplicable solamente cuando el vehículo está en movimiento. Su influencia depende principalmente del tipo de superficie en la que el móvil se desplace. La pendiente   se debe al efecto de la gravedad, pudiendo ser ésta

positiva (gradiente) o negativa (pendiente) y se expresa como la fuerza requerida para mover un vehículo a través de una distancia vertical. La resistencia del aire   es una fuerza negativa y que retarda el

movimiento al estar ésta en ccontacto movimiento ontacto con muchas superficie superficiess del vehículo. El aire causa una significativa resistencia para velocidades por encima de los 80 Km./h y es despreciable bajo los 30 Km./h. Generalmente, el efecto de la resistencia del aire ha sido despreciable en la determinación de las  

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longitudes de las rampas de escape, debido a que introduce un pequeño factor de seguridad en su diseño. 1.3.1 RAMPAS PRINCIPALES Son las rampas por donde transitan constantemente los volquetes para el carguío, acarreo y descarga, estas rampas cuentan con un diseño especial de acuerdo a las dimensiones del vehículo mas grande que transite por dicha rampa, por lo general son de doble sentido y con una pendiente adecuada para el transito normal de los volquetes. Estas rampas deben contar con sus bermas de seguridad y su respectiva señalización. Se les conoce también con el nombre de Haul Road . 1.3.2 RAMPAS DE ESCAPE Las rampas de escape tienen un buen potencial para interceptar y detener a volquetes fuera de control, sin embargo el costo de construcción y mantenimiento de estas rampas de escape podría ser muy altos dependiendo de las condiciones topográficas, los costos mas altos en los que se incurren son atribuidos principalmente a su preparación en el corte o relleno de material y los materiales para la superficie del runaway . Las rampas de escape generalmente tiene tres áreas básicas en su diseño y construcción: área de acceso, de desaceleración y de frenado. Es como una vía auxiliar conectada a la rampa principal, especialmente acondicionada para disipar la energía cinética de los volquetes que queden fuera de control por fallas mecánicas o eléctricas, principalmente en sus sistemas de frenos, desacelerándolos en forma controlada y segura, mediante el uso de materiales granulares sueltos y aprovechando, en su caso, la acción de la gravedad. Las rampas de escape, son construidos normalmente paralelos y adyacentes a las rampas principales. Este tipo de rampas utiliza material  

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granular suelto, de manera que se aumente la resistencia al rodado para la detención total de los volque v olquetes. tes. Estas medidas de seguridad, llamada llamadass indistintamente “rampas de frenado”, “lechos de frenado” o “cuna de grava”, entre otros, se presentan como rampas de escape para aquellos operadoress que, con buen criterio, optan por su utilización antes de seguir operadore circulando sin tener el debido control sobre el vehículo. 1.3.2.1 TIPOS DE RAMPAS DE ESCAPE A) RAMPAS CON MONTÍCULO Son las que tienen una cama de frenado formada por un montículo de material granular suelto y seco con pendiente ascendente y espesor creciente (ver Figura 3), que funciona como disipador de energía para disminuirr y detener la carrera de los vehículo disminui vehículoss sin frenos por la rresisten esistencia cia a la rodadura de las llantas, la acción de la gravedad por la pendiente longitudinal ascendente del montículo y eventualmente por la fricción entre el material granular y algunas partes del vehículo. Solo se debe utilizar este tipo de rampas cuando se tengan limitaciones de espacio y su conveniencia esté sustentada con el análisis correspondiente.

 Rampa con Montículo Montículo  FIGURA 3:  3: Rampa

 

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  B) RAMPAS DESCENDENTES Estas rampas tienen una cama de frenado de espesor uniforme con pendiente longitudinal descendente (Ver Figura 4). La acción de detención se limita al aumento de la resistencia a la rodadura, y debido a que la acción de la gravedad tiene un efecto acelerador, estas rampas suelen ser las de mayor longitud dependiendo de la magnitud de su pendiente descendente, de las características del material granular y de la vvelocidad elocidad del vehículo de diseño.

 Rampa Descendente Descendente  FIGURA 4:  4: Rampa

C) RAMPAS HORIZONTALES Estas rampas tienen cama de frenado horizontal de espesor uniforme, sin pendiente longitudinal longitudinal (Ver Figura 5). La detención se limita al aumento de la resistencia a la rodadura. Como el efecto de la gravedad en la detención es nulo, estas rampas suelen ser largas dependiendo de las características del material granular y de la velocidad del vehículo de diseño.

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   Rampa Horizontal Horizontal  FIGURA 5:  5: Rampa

 

  D) RAMPAS ASCENDENTES Las que tienen una cama de frenado con espesor uniforme y pendiente longitudinal ascendente (Ver Figura 6). Como en la detención se aprovecha la resistencia a la rodadura y la acción de la gravedad por la pendiente longitudinal ascendente, estas rampas suelen ser menos largas que las rampas descendentes y horizontales.

 Rampa Ascendente Ascendente  FIGURA 6:  6: Rampa

1.3.2.2 CRITERIOS DE DISEÑO Para la elaboración de una rampa de emergencia para frenado se requiere la información detallada del proyecto geométrico de la rampa principal en el tramo donde se ubicará la rampa, el correspondiente estudio topográfico y con el estudio geotécnico del área donde se alojará la rampa o, en su defecto, del tramo de la rampa más próxima a dicha área. La construcción de una rampa de emergencia para frenado sólo debe considerarse bajo dos circunstancias, no necesariamente excluyentes entre sí. La L a primera es que exista una alta probabilidad de que, por efecto de un alineamiento vertical continuamente descendente, los volquetes puedan acelerarse a velocidades francamente mayores que las toleradas  

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por el alineamiento horizontal o hasta ochenta (80) kilómetros por hora y que el diez (10) por ciento de los volquetes en un día muestren signos de sobrecalentamiento en el sistema de frenos perceptible por el humo o el olor o que su temperatura estimada alcance los doscientos sesenta (260) grados Celsius. La segunda circunstancia que justifica la construcción de una rampa de emergencia para frenado es la ocurrencia anual de un posible accidente fatal causado por volquetes sin frenos o la ocurrencia potencial de accidentes catastróficos, como los que pueden producirse en el continuo trabajo de la operación minera. Por ejemplo: El descarrilamiento descarrilam iento de los vvolquete olquetess (Ver Figura 7). Nunca debe olvidarse que el diseño de las rampas está orientado a salvar vidas y que la persona que conduce un camión, que está completamente fuera de control, no se encuentra en condiciones de tomar decisiones o realizar acciones complejas. complejas.

FIGURA 7:  7: Volquete descarrilándose 

Es por esto que al diseñar la rampa de escape, incluyendo su señalización, se debe generar las condiciones necesarias para que el conductor de un camión con averías conozca de la existencia de la rampa, entienda las maniobras que debe realizar y sienta la confianza

 

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suficiente de ingresar a ésta en forma segura y no continuar por la vía principal. Las condiciones mínimas que se deben cumplir en el diseño de una rampa de escape son: contar con un acceso amplio, tener una buena visibilidad de toda la rampa la mayor cantidad de tiempo posible (si el conductor percibe discontinuidades, aunque éstas no existan, no entrará en ésta), tener una longitud suficiente, colocar los materiales adecuados y contar con un mantenimiento adecuado. Otro elemento que favorece la seguridad de las rampas de escape es la iluminación nocturna.

A) UBICACIÓN No es tarea sencilla llegar a determinar cuál es el mejor emplazamiento para una rampa de escape. Sin embargo, un factor determinante es la tasa de accidentes ocurridos hasta el momento en todas las minas por los volquetes fuera de control. Otros factores determinantes lo constituyen: el concepto de “frenos humeantes”, hecho que se registra con la constante utilización de los frenos, el cual requiere de un análisis visual de la ruta; el volumen del tránsito en general, de vehículos pesados; pesados; la presencia de curvas, etc. No existe un único criterio para garantizar una buena ubicación; a veces se decide en función del riesgo potencial que existe para los demás, etc. Sin embargo, los datos estadísticos sobre accidentes, los conocimientos en ingeniería y, el estudio de las características topográficas de la mina, son puntos en los que todos coinciden a la hora de consensuar criterios al respecto. En algunas minas de EE.UU., se llego a las siguientes conclusiones, que pueden servir de guía para proyectar las rampas de escape:   Debería ser ubicada en un punto de la ppendiente endiente que permita interceptar la mayor cantidad de volquetes fuera de

•

control.  

15

 

  Deberían ser co construidas nstruidas antes de la lass curvas que no puedan ser enfrentadas en forma segura por un vehículo fuera de control.

•

  Deberán eestar star ubi ubicadas cadas al costado dere derecho cho y/o izq izquierdo uierdo

•

(dependiendo del sentido de transito de los volquetes) de la rampa principal y en una alineación tangente a ésta, de manera que los vehículos que ingresen lo hagan de una forma segura, ya que una vez dentro de la rampa se pierde la maniobrabilidad.   Deben estar uubicadas bicadas en lugares donde se teng tengaa una visibilidad adecuada, tanto para el conductor del vehículo fuera de control como para los conductores de los vehículos que se desplazan en sentido contrario.

•

A.1) OTRAS CONSIDERACIONES EN LA UBICACIÓN El diseño de las rampas de emergencia para frenado se debe hacer de forma tal que se generen las condiciones necesarias para que los conductores de volquetes fuera de control conozcan su existencia, entiendan las maniobras que deban realizar, sientan la confianza suficiente para ingresar a las rampas en forma segura y no continúen por la ruta principal, tomando en cuenta que:

 

 

Las rampas deben ser claramente visibles para evitar la percepción de discontinuidades que desalienten la entrada a las mismas.

 

El acceso a la rampa debe ser am amplio plio y suficiente para alojar la cama de frenado. El ángulo de entrada a cada rampa respecto al eje de la rampa principal, debe ser de cinco (5) grados como máximo, con el fin de asegurar la estabilidad del vehículo durante la maniobra de ingreso a la rampa y su 16

 

alineamiento horizontal debe ser recto, de manera que los volquetes que ingresen lo hagan de una forma segura.  

La longitud de la ram rampa pa de frenado (LL) de cada rampa se debe determinar como se indica en el inciso anterior, de forma que sea suficiente para disipar la energía cinética del camión que utilice la rampa.

 

Cada rampa debe contar con un adecuado sistema de drenaje y subdrenaje que evite el deterioro de las características del material que forme la rampa de frenado.

 

Las rampas se deben iluminar para facilitar su uso en condiciones de conducción nocturna.

B) AREA DE INGRESO El ingreso desde la rampa principal, es un factor importante en el diseño de la rampa de escape, el cual debería tener un ancho de acuerdo a la velocidad máxima que adquiera un volquete y de la pendiente de la rampa principal; además debemos incluir en los accesos a los runaways curvas verticales en transición, desarrollo de curvas horizontales (incluyendo peraltes) peralt es) y la longitud del runaway. En llaa siguiente tabla se presenta la relación entre el peralte y la velocidad de ingreso que debería tener como máximo el volquete al ingresar a la rampa de escape:

 

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 Relación entre el el peralte y lla a velocidad de ingreso del vvolquete olquete  TABLA 01:  01: Relación

Velocidad de ingreso a la rampa de escape (Km/hr)

Pendiente de la Vía (%)

Pendiente de Transición

Radio (m)

60

6 8 10

23.1% 26.8% 28.7%

125 110 105

70

6 8 10

19.4% 19.4% 21.3%

170 165 150

6 8

14.0% 14.0%

215 215

90

10 6 8 10

15.8% 10.5% 12.3% 12.3%

190 295 260 250

100

6 8 10

08.7% 10.5% 10.5%

385 315 315

80

VELOCIDAD MAXIMA PERMISIBLE Es la velocidad máxima en la cual el conductor puede mantener control (la dirección) de un camión es llamada "La velocidad permisible máxima   del vehículo" . Una velocidad m máxima áxima debe ser identificada como la recomendable para el ingreso en las rampas de escape. Sin embargo, la última velocidad en la cual un conductor todavía puede mantener la estabilidad y la guía de su camión varía según la condi condición ción de di diseño seño de la rampa y la experiencia de operador. La velocidad a aceptar como un criterio orientador para el espaciamiento de rampas de de escape puede ser  

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determinada directamente de acuerdo a las condiciones de operación en la mina. La velocidad máxima de ingreso a una rampa de emergencia para frenado puede determinarse mediante la siguiente expresión, con un límite máximo de ciento cuarenta (140) kilómetros por hora:

Donde: Ve = Velocidad = Velocidad de entrada a la rampa, en kilómetros por hora. Vp =  Velocidad de operación medida o estimada de la carretera, en el sitio donde inicie el tramo con pendientes descendentes continuas o en el sitio de entrada a una rampa cuando se proyecte otra subsecuente, en kilómetros por hora. n =  Número de subtramos con pendientes descendentes diferentes, que integran el tramo para el que se proyecta la rampa, (adimensional). Lpi = Longitud = Longitud del subtramo i con pendiente descendente Pi, en metros. R =  Resistencia a la rodadura de la superficie del pavimento, 0,010 cuando la carpeta sea de concreto c oncreto hidráulico hidráulico ó 00,012 ,012 cuando sea asfáltica, (adimensional, expresada en términos de pendien pendiente te equivalente). Pi =  Pendiente descendente (negativa) del subtramo i de longitud Lpi, en metro/metro, (adimensional).

 

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Otro importante elemento del diseño es el ancho de la rampa de escape, la rampa debe tener un ancho lo suficientemente operativo como para que el volquete pueda ingres ingresar ar sin mucho esfuerzo, a continuación (Ver Tabla 2) se muestran anchos recomendados de acuerdo a los pesos de los volquetes: entre el peso y an ancho cho del volquet volquetee  TABLA 2: Relación entre

PESO DEL VOLQUETE ANCHO VOLQUETE (LIBRAS) (PIES) < 100,000

15

100,000 a 200,000 >200,000 a 400,000

18 22

>400,000

29

El ancho de las rampas de escape debería ser adecuado para permitir el ingreso a más de un volquete, ya que es poco común que dos o más volquetes necesiten utilizar la rampa a la vez. El ancho óptimo debería estar entre los 10,0 y 12,0 m, lo que permitiría acomodar dos o más volquetes de pequeña dimensión fuera de control, ya que el primero normalmente ocuparía el centro de la rampa de escape, quedando para el segundo vehículo la posibilidad de ubicarse a algunos de los costados.

C) AREA DE DESACELERACION La mayor contribución de la rampa de escape es la desaceleración del volquete fuera de control por medio de una contra pendiente, si tenemos un mayor contr control ol de la pendiente, menor será la longitud requerida de la rampa de escape, en la tabla que se mostrará a continuación (Tabla 3) detalla las longitudes, la velocidad de ingreso y la pendiente de la rampa de escape.  

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 Longitud de la la Rampa de Escape (P (Pies) ies)  TABLA 3:  3: Longitud

Pendiente de la rampa, en %

Velocidad con que ingresa ingresa el cami camión ón a la rampa de escape (mph) 15(mph)

25(mph)

35(mph)

45(mph)

55(mph)

20

19

53

103

170

253

15

22

60

117

194

289

10

25

70

137

225

337

5

30

84

164

271

405

La fórmula utilizada para determinar desaceleración, desaceleraci ón, fue la siguiente:

(1)……………  (1)…………… 

S 

=

v

2 g (sin

la

distancia

de

2

θ   +

2

b)

Donde: S = Distancia requerida para la desaceleración desde su velocidad de ingreso ingreso hasta su detención total, en pies. V = Velocidad de ingreso a la rampa de escape, en pies por segundo. g = 32.2 fps 2 Θ = Ángulo de descenso o ascenso, en grados. b = Coeficiente de resistencia a la rodadura, adimensional.

 

21

 

Es importante denotar que el coeficiente de resistencia a la rodadura utilizado para el cálculo de distancias es 0.2, este valor de resistencia es en base a un superficie de material no consolidado como arena o tierra suelta, las rampas de escape no deberían ser la continuación de las rampas principales y son mas eficientes cuando su resistencia a la rodadura son mas elevadas. Otra forma de calcular la longitud de la rampa de escape es la siguiente: LONGITUD DE LA RAMPA Para la determinación de la longitud de las rampa de escape requerida por un volquete fuera de control para detener su marcha, se puede aplicar la ecuación entregada en el documento de la AASHTO “A Policy on Geometric Design of Highways and Streets” (1994), donde se consideran la resistencia al rodado y la pendiente.

(2)…………..

 L =

V 2

254 x( R ± G)

Donde: L = Distancia de parada (m)  V = Velocidad de entrada (km/hr)  G = Pendiente de la rampa dividida por 100 R = Resistencia al rodado del material de la rampa, expresado como un equivalente de la pendiente, dividido por 100.

D) RESISTENCIA A LA RODADURA

 

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La resistencia al rodado de acuerdo a los diferentes tipos de materiales, expresado como un equivalente de la pendiente, queda expresado en el siguiente cuadro (Ver Tabla 4):

 Resistencia al Rodado & G Grado rado Equivalente  TABLA 4:  4: Resistencia

Material Superficial de la rampa

Resistencia al rodado (Kg/1000 Kg)

Grado Equivalente (%)

Concreto con Cemento Portland

10

1,0

Concreto Asfáltico

12

1,2

Grava compa compactada ctada

15

1,5

Tierra arenosa suelta

37

3,7

Agregado molido suelto

50

5,0

Grava suelt sueltaa

100

10,0

Arena

150

15,0

Gravilla de tamaño uniforme

250

25,0

Design of Higways and Streets Fuente:  A Policy on Geometric Design Fuente: (AASTHO, 1994) 

Entonces, por ejemplo, si se asume que las condiciones topográficas en un sector seleccionado para diseñar una rampa de escape, imponen una gradiente de un 10 %, lo que implica el valor para la ecuación G = + 0,10. Si la rampa de frenado se construirá con grava suelta, de acuerdo al cuadro anterior el valor de R = 0,10, y la velocidad de entrada del camión  

23

 

es de 140 Km/h, para este caso la rampa de escape deberá tener una longitud mínima mínima de 385.83 m. Cuando la pendiente varía dentro de la rampa de frenado, la velocidad final al término de la primera pendiente puede ser calculada y utilizada como la velocidad inicial en la segunda pendiente y así sucesivamente. Utilizando la siguiente fórmula: (3)……………

La velocidad del volquete es determinada en cada cambio de pendiente del runaway, hasta una longitud suficiente para detener al volquete fuera de control. En situaciones en que las condiciones topográficas no permitan la construcción de las longitudes deseadas para las rampas, se pueden utilizar montículos u otros elementos de contención, como disipadores de energía, para reducir las distancias de detención. En estos casos c asos se debe utilizar con prudencia este tipo de atenuadores para asegurar que la seguridad de los ocupantes de un vehículo pesado sea aumentada y no puesta en peligro. Los montículos, en lo posible, deberán ser del mismo material con el que fue construido el lecho de frenado y ubicados en un punto del lecho en el cual el impacto que se produzca sea a una velocidad menor que 40 Km/h. Además deberán tener una altura de 0,70 m y un ancho de 3,0 m, con un talud 2:1. En el caso de utilizar barriles, se recomienda que éstos sean llenados con el mismo material utilizado en la rampa más que con arena, ya que esta última podría contaminar la rampa y reducir su resistencia al rodado.

 

24

 

  E) AREA DE PARADA Luego que el volquete se detiene lentamente debido a la pendiente de la longitud de desaceleración y a la alta resistencia a la rodadura de la rampa, se hace necesario detener el camión sin esfuerzo alguno en la rampa de escape, aproximadamente en las ¾ partes iniciales de la rampa se toman todas las medidas o previsiones para empezar a detener el camión. Las técnicas de parada o detención incluyen lo siguiente:  

Un nivel adecuado de la sección de la rampa de escape en la parte final.   Una berma d divisoria, ivisoria, construid construidaa sobre la ramp rampaa de escape eess

una de las más eficientes alternativas para detener el camión, las bermas divisorias son bien apropiadas para su uso en conjunto con las rampas de escape.   Después que el ca camión mión ha red reducido ucido su veloci velocidad dad en la ram rampa pa de escape, la grava o arena origina que las ruedas del camión queden retenidas, por lo tanto estos materiales le impiden al volquete ir más allá de lo calculado, esto será muy efectivo si se realiza el mantenimiento adecuado de la rampa de escape.   La opción de e excavar xcavar trincheras o colocar montículos de arena en las rampas de escape, retrasa el movimiento del camión. Estos montículos o baches deben ser completamente compactados para asegurar la integridad del camión.   La dirección m manual, anual, es prácticamente imposible hacer algo cuando el camión esta fuera de control y no encuentra e ncuentra un área de parada, cuando el camión comienza a detenerse el operador debería estar entrenado para que de alguna manera active la transmisión en posición de parqueo, el freno de emergencia o active la velocidad de transmisión mas baja del

 

25

 

equipo y gire las ruedas lejos de la berma de la rampa de escape. Las siguientes figuras (Fig. 8, 9 y 10) representan vistas típicas en planta, de perfil y secciones de las rampas de escape:  escape:  Hacia

 Vía

Hacia abajo

FIGURA 8:  8: Vista en planta de la rampa de escape  

FIGURA 9:  9: Vista en perfil de la rampa de escape 

F) TIPOS DE MATERIALES DEL TERRENO 26

  FIGURA 10:  10: Sección Transversal de la rampa de escape 

 

  Los materiales a ser utilizados en la superficie de las rampas de escape deben ser limpios, no deben ser fáciles de compactar y deben tener un alto coeficiente de resistencia al rodado. Cuando se utilizan áridos, éstos deben estar compuestos de elementos redondeados, predominantemente de un mismo tamaño y lo más limpio posible de partículas y contaminación. El uso de un tipo de material grande y de tamaño regular minimizará los problemas derivados de la retención de humedad y congelamiento, así como también minimizará el mantenimiento requerido. El material utilizado con mayor frecuencia es la gravilla de tamaño uniforme, suave, redondeada y no comprimida, tamaño ideal debe estar comprendido dentro del rango 1/4 ” a 1 1/2”cuyo y con un promedio de las mismas entre 1/2 y 3/4”. No obstante lo anterior, también puede utilizarse grava suelta y arena.

1.3.2.3 MANTENIMIENTO DE LA RAMPA DE ESCAPE Los trabajos de mantenimiento son esenciales para el funcionamiento adecuado de las rampas de escape. El mantenimiento requiere de un equipo adecuado, que asegure que la rampa esté de vuelta en funcionamiento en un período mínimo de tiempo. Es por esto que el uso de herramientas manuales no es aceptado. Con esto también se asegura que los trabajadores abocados a esta tarea no estén expuestos a la posibilid p osibilidad ad que un vehículo v ehículo fuera de control necesite utilizar la rampa.

 

27

 

Para evitar su compactación, las rampas deberían ser primero ripiadas y niveladas con las pendientes determinadas; incluso si no han sido utilizadas. Luego de cada uso, el material deberá ser soltado y ripiado si fuera necesario. Además, debería ser limpiado de contaminantes y soltado periódicamente para mantener las características de contención del material del lecho y para mantener el buen drenaje del mismo. El drenaje es un factor fundamental en la vida útil de las rampas de escape, por dos razones. La primera es que el congelamiento anula la eficacia del lecho en climas fríos, y segundo, el drenaje inadecuado puede llevar a la acumulación de partículas que llenen los huecos, compacte los áridos y finalmente reduzca el rendimiento de las rampas. Para el caso de las rampas de escape de Lagunas Norte el diseño de los drenajes esta representado en cada rampa diseñada. Experiencias internacionales han demostrado que la falta de drenaje podría llevar a la inutilización de las rampas de escape y, por lo tanto, recomiendan algunas medidas para evitar que esto suceda. Una de las medidas básicas consiste en diseñar la rampa con una pendiente en la base para interceptar y drenar las aguas que entren al lecho, sumado a sistemas de sub drenes transversales. ESPACIAMIENTO DE RAMPAS DE ESCAPE  ESCAPE   La consideración primaria del diseño para la protección de un camión fuera de control es el espaciamiento requerido en las rampas de escape. Si ocurriera alguna situación de falla del sistema de frenado de un camión, el conductor debe encontrar una provisión de seguridad antes de que su camión choque o vuelque y que le permita hacer maniobras de control. En la siguiente tabla (Tabla 5) se muestra que las distancias entre las rampas de seguridad están en función a las m máximas áximas velocidades permisibles o las velocidades finales del camión. Estas se aplican a cualquier tipo de rampa de escape emitiendo la distancia requerida en  

28

 

pies para un cami camión ón y poder así evitar excede excederr la vvelocidad elocidad perm permisible isible del vehículo. TABLA 5: Distancia 5: Distancia entre rampas de escape en función a la velocidad máxima permisible  

DISTANCIA EN PIES, ENTRE RAMPAS DE ESCAPE CON UNA VELOCIDAD DE INICIO EN LA PERDIDA DEL SISTEMA DE FRENADO DE 20 MPH BAJADA EQUIVALENTE (%)

VELOCIDAD MAXIMA PERMISIBLE DEL VEHICULO O VELOCIDAD TERMINAL DE ENTRADA PARA EL RUNAWAY 25

30

35

40

45

50

55

60

1

752

1671

2757

4010

54 5431 31

701 70188

877 87722 10694

3

251

557

919

1337

1811

2340

2924

3565

5 7

151 108

335 239

552 394

802 573

1086 776

1404 1003

1755 1254

2139 1528

9 11

84 69

186 152

307 251

4446 46 365

604 494

780 638

975 798

1189 973

13

58

129

212

309

418

540

675

823

15

51

112

184

268

362

468

585

713

DISTANCIA EN PIES, ENTRE RAMPAS DE ESCAPE CON UNA VELOCIDAD DE INICIO EN LA PERDIDA DEL SISTEMA DE FRENADO DE 10 MPH BAJADA EQUIVALENTE (%)

 

VELOCIDAD MAXIMA PERMISIBLE DEL VEHICULO O VELOCIDAD TERMINAL DE ENTRADA PARA EL RUNAWAY 15

20

25

30

35

40

45

50

1 3

418 140

1003 335

1755 585

2674 892

3760 1254

5013 1671

6433 2145

8021 2674

5

84

201

351

535

752

1003

1287

1604

7

60

144

251

3382 82

537

716

919

1146

9

47

112

195

297

418

557

715

892

11

38

92

160

243

342

456

585

730

13 15

33

78

135

206

290

386

495

617

28

67

117

179

251

335

429

535

29

 

La fórmula empleada empleada para procesar los datos de la lass tablas anterioress fue: anteriore (4)………… S  =

∆

2 g (sin

v

2

θ   −

b)

Donde: S = distancia entre rampas de escape de acuerdo a la velocidad máxima permisible, en pies. ∆V = diferencia de velocidades entre la velocidad de viaje en la cual falla el sistema de frenado y la velocidad de ingreso a la rampa de escape, en pies por segundo. 2

G =32.2 fps Θ = ángulo de descenso, en grados b = coeficiente de resistencia al rodado con b= 0.035, el camión no debe sobrepasar los 100 km/h si llegara a ingresar a la ram rampa pa escape. 1.3.3 SISTEMA DE FRENOS EN VOLQUETES KOMATSU 730E Con el fin de reducir la velocidad de un vehículo en marcha y pararlo completamente, es necesario generar una fuerza que reduzca la velocidad de rotación de los neumáticos. Cuando el conductor pisa el pedal del freno, el dispositivo de frenado genera la fuerza (contrafuerza de la superficie de la carretera) que trata de detener los neumáticos y se absorbe la fuerza (inercia) que trata de mantener el vehículo en movimiento, con lo que el vehículo se detendrá. En otras palabra palabras, s, la energía (energía cinética) de los neumá neumáticos ticos girando se convierte en calor o en fricción (energía térmica) térmica) accionando los frenos que tratan de detener la rotación de los neumáticos.

 

30

 

El volquete Komatsu 730E cuenta con los siguientes frenos (Ver Figura 11):   Freno de retard retardo o Dinámico   Freno de Serv Servicio icio 

  Freno de Bloqueo (carga y descarga) Freno de Estacio Estacionamiento namiento

 

FIGURA 11: Sistema 11: Sistema de Frenos del Volquete Komatsu 703E 

1.3.3.1 Freno de Retar Retardo do Dinámico Camión de propulsión eléctrica: Motor diesel, alternador, motores de tracción de Corriente Continua (Ver Figura 12).

FIGURA 12: Freno 12: Freno de Retardo Dinámico 

 

31

 

  El motor transforma la energía eléctrica en energía mecánica, pero, también puede ocurrir lo inverso, es decir puede transformar la energía mecánica en energía eléctrica y comportarse como un generador de Corriente Contínua. 1.3.3.2

Freno de Serv Servicio icio

Este freno es aplicado por el operador cuando el equipo esta en marcha. (Ver figura 13)   Sistema de frenos de actuación hidráulica.

•

  Presió Presiónn máxima del siste sistema ma 2500 PSI.

•

  Se aplica con el pedal izquierdo.

• •

  Permite modular la presión de frenado. •  Se a aplica plica a los los calipe calipers rs de las cuatro ru ruedas. edas.   Velocida Velocidadd máxima de aplicación 8mph (12,8 km/h)

•

  Temperatur Temperaturaa de trabajo entre 150 °C y 350 °C.

•

FIGURA 13: Freno 13: Freno de Servicio  

1.3.3.3 Freno de Bloqueo (carga y descarga) Normalmente, usado para comodidad del operador durante las labores de carga y descarga en los puntos correspondientes (palas, chancadora, botaderos, etc.). Se acciona mediante un interruptor. (Ver figura 14) •

  Se aplica en las ruedas traseras, solamen solamente. te.

 

32

 

  Presió Presiónn máxima de aplicación 1500 PSI.

•

  No se puede modular la presión de aplicación.

•

  Aplica en los cuatro calipers de los cuatro discos de las ruedas traseras.

•

•

  Al tener una presión de aplicación regulada se disminuye el riesgo de malog malograr rar los componentes del freno posterior.

FIGURA 14: Panel del Freno de Carga y Descarga  

1.3.3.3

Freno de Estacio Estacionamiento namiento   Se aplica de forma m mecánic ecánica, a, por m medio edio de resortes de expansión de alta tensión, por lo tanto es un freno de aplicación mecánica.

•

  Se liberan hidráulicamente.

•

  Se aplican a las ruedas posteriore posteriores. s.

•

  Sólo aplica a menos de 0,5 km/h.

•

  Am mayores ayores velocidades el sistema elect electrónico rónico no aplica el freno para proteger al sistema de recalentamiento y desgaste

•

innecesario. •  No es funcional en casos de emergencia.   Se acciona m mediante ediante un interrupto interruptor. r. (Ver figura 15)

•

FIGURA 15: Panel del Freno de Estacionamiento 

 

33

 

1.3 ENUNCIADO DEL PROBLEMA ¿Cuales son los parámetros requeridos de las rampas de escape como sistema de frenado de emergencia de los volquetes Komatsu 730E, de la unidad minera Lagunas Norte?

1.4 HIPOTESIS Los parámetros requeridos de la rampa de escape como sistema de frenado de emergencia de los volquetes Komatsu 730E, de la unidad minera Lagunas Norte son: Dimensiones geométricas, pendiente, material y dimensiones de la berma perimetral de seguridad de la rampa de escape. 

1.5

OBJETIVOS 1.5.1 Objetivo General  

Determinar los parámetros que se necesitan para el diseño de las rampas de escape como un sistema de frenado de emergencia de los volquetes Komatsu 730E, de la unidad Minera Lagunas Norte.

1.5.2 Objetivos Específ Específicos icos

 

 

Evaluar las po posibles sibles zona zonass para el diseño y construcción de las rampas de escape en la unidad Minera Lagunas Norte.

 

Proteger al operador de posibles lesiones leves o graves así como evitar daños al volquete.

34

 

 

CAPÍTULO II

MATERIALES Y MÉTODOS

 

35

 

2.1. MATERIALES Y MÉTODOS 2.1.1. Material Está dado por el volquete K Komatsu omatsu Mo Modelo delo 730E y las vías principales (Haul Road   A y B) de los cuales se brindará una descripción a continuación: 2.1.1.1. Volquete Komatsu 730E 730E   Vehiculo con gran capacidad de transporte (205 tons), opera con un sistema de propulsión eléctrica para el acarreo de material de mina. Cuenta con 16 cilindros, 4 ciclos de operación, 2000 HP (1492 KW) de potencia al freno, 1800 HP (1388 KW) de potencia del motor y un peso (húmedo) de 5717 kg. Velocidad máxima de 43 km/h. Ver figura 16, 17 y 18 donde se muestras las dimensiones del volquete Komatsu 730E, las cuales son un factor importante al momento de calcular los parámetros de la rampa de escape.

FIGURA 16: 

 

Vista lateral del volquete Komatsu 730E  

36

 

 

FIGURA 17: 

Vista frontal del volquete  Komatsu 730E  

FIGURA 18: Vista trasera del volquete Komatsu 730E  

 

37

 

2.1.1.2

Vías Principales A y B:

Las vías principales en Lagunas Norte sirven para el transporte y acarreo de material como mineral y desmonte en los volquetes Komatsu 730E, siendo estos los equipos mas grandes que transitan por estas vías, así como el traslado de los equipos auxiliares como cargador frontal, tractor oruga, excavadoras, cisternas y las camionetas de supervisión de operaciones mina. Estas vías principales, han sido construidas siguiendo los diseños de ingeniería y la construcción esta controlada en el campo con las gradientes respectivas. Las vías cuentan con cunetas y zanjas laterales las cuales se mantienen para asegurar el drenaje adecuado del agua de lluvia. El ancho de las superficies de las rutas de acarreo de doble vía es de 35m., el ancho de la superficie para el camino de una vía es la mitad de una vía de doble ancho. Estas vías cuentan con pendientes de 8%, además tienen bermas laterales con las siguientes dimensiones; 5.0 mts. de ancho x 2.5 mts. de altura (Ver Tabla 6). La conducción de los camiones es por la izquierda desde puntos establecidos. Lagunas Norte tiene dos vías principales denominadas A y B. Se considerará las condiciones topográficas y ubicación de estas vías, para determinar los parámetros y diseño de las rampas de escape. La imagen que se muestra a continuación (Figura 19) es la vista del perfil de la vía principal B.

FIGURA 19: 

Vista de perfil de la vía principal ” B” 

38

 

TABLA 6: 

 

Dimensiones de las vías principales

HAUL ROAD

ANCHO (m)

LONGITUD (m)

ANCHO DE BERMA (m)

ALTURA DE BERMA (m)

A

35

640

5

2. 2.55

B

35

850

5

2. 2.55

2.2. METODO EVALUACIÓN DE CAMPO EVALUACION DE LAS CONDICIONES DE SEGURIDAD DE LAS RAMPAS PRINCIPALES IDENTIFICACION DE LAS POSIBLES ZONAS DE DISEÑO DE RUNAWAYS DETERMINACION DE DETERMINACION PARAMETROS DE LAS RAMPAS DE ESCAPE

DIMENSIONES GEOMETRICAS DEL RUNAWAY

 MATERIAL   MATERIAL   PENDIENTE

DIMENSIONES DE LA BERMA PERIMETRAL

CALCULO DE PARAMETROS DE LAS RAMPAS DE ESCAPE

DEFINICION DE ESTANDARES DE LAS RAMPAS DE ESCAPE

DISEÑO FINAL DE LAS RAMPAS DE ESCAPE CON  MINESIGHT   MINESIGHT  

FIN

 

39

 

PROCEDIMIENTO 2.2.1. EVALUACIO EVALUACION N DE R RIESGOS IESGOS A NIVEL DE CAMPO

El primer paso de este estudio se basó en una evaluación de riesgos a nivel de campo de las vías principa principales les y de los volquetes Komatsu 730E, los cuales empezaron a presentar eventos de aumento de aceleración y pérdida de control de los mismos, debido a esto se analizó la topografía actual de la mina mina,, realizándose un levantamiento topográfico de las vías v ías principales determinando las pendientes y longitudes que estas han ido aumentando con el transcurso de los años y la producción constante de la unidad Minera Lagunas Norte.

2.2.2. EVALUACION DE LAS CONDICIONES DE SEGURIDAD DE LAS RAMPAS PRINCIPALES En la evaluación de las condiciones de seguridad de las vías principales se determinó implementar rampas de escape como medidas de seguridad más exigentes, para un transporte y acarreo seguro, de los camiones y especialmente sus operadores. Evitar accidentes fatales y daños al equipo es el objetivo principal de las rampas de escape, entonces evaluando las condiciones de seguridad con que cuenta la unidad minera Lagunas Norte; se determinó la ausencia de rampas de escape (Runaway) en los vías principales A y B, que son las vías por donde el tránsito es mas continuo y que a su vez se hace riesgoso. Luego se determinaron tres posibles zonas de diseño y ubicación de las rampas de escape y su distancia de espaciamiento que debería de haber entre cada rampa de escape de acuerdo a la pendiente de la vía principal; detallándose detallándose a continuación el cálculo:

 

40

 

 

DISTANCIA DE ESPACIAMIENTO ESPACIAMI ENTO ENTRE RAMPAS DE ESCAPE Para el cálculo del espaciamiento entre rampas de escape en Lagunas se determinoo a ttravés determin ravés de la siguiente fórmula (4):

S 

=

∆

2 g (sin

v

2

θ   −

b)

Donde: S = distancia entre rampas de escape de acuerdo a la velocidad máxima permisible, en pies. ∆V = diferencia de velocidades entre la velocidad de viaje en la cual falla el sistema de frenado y la velocidad de ingreso a la rampa de escape, en metros por segundo, asumiendo 60 km/hr. G = gravedad; 9.81 m/s 2  Θ  = ángulo de descenso, en grados de acuerdo a las rampas principales b = coeficiente de resistencia al rodado con b= 0.05, el camión no debe sobrepasar los 100 km/h si llegara a un escape. **Entonces tenemos como resultados de espaciamientos los siguientes datos, pero como la topografía actual de la mina es complicada se determinó evaluar posibles alternativas de donde irán ubicadas estas rampas de escape

 

41

 

 

acuerdo erdo a la pendie pendiente nte en la ví vía a principal  Tabla 7: Espaciamientos entre rampas de escape de acu

**

**Asumiendo una pendiente de 8 % en las vías principales se debe construir rampas rampas de escape cada 500.00 m. en ccada ada tramo de las vías A y B pero por la topografía actual de la mina y la operación misma, se decidió construir solo lugares críticos de las rampas principales 2.2.3 DETERMINACION DE LOS PARAMETROS DE LAS RAMPAS DE ESCAPE Para el cálculo y diseño de los parámetros de las rampas de escape se tomó en cuenta tres propuestas en las vías principales, a continuación detallamos los cálculos de cada alternativa: 2.2.4 RAMPA DE ESCAPE 1

FIGURA 20: 

 

Posible ubicació ubicación n de la Rampa de escape 1 

42

 

A. PENDIENTE Este diseño se ubica en el nivel 4150 descendiendo desde la zona de Alexa Norte por la vía principal B la cual tiene una pendiente descendente de 10 % aaproxim proximadamente, adamente, la contra pendien pendiente te considerada para esta rampa de escape es de 12% por el pronunciado descenso que presenta en la vía, que presenta desde la zona de Alexa.  Alexa.   B. DIMENSIONES DE LA RAMPA DE ESCAPE 1 Los cálculos realizados para las dimensiones de la rampa de escape 1 se determinaron de la siguiente manera: - ANCHO DE RAMPA DE ESCAPE: El ancho de la rampa de escape es el resultado de la suma del doble del ancho del volquete Koma Komatsu tsu 730E mas el ancho de llas as bermas laterales laterales entonces tenemos: Ancho de Berma lateral de seguridad:

Esto se calcula en en función a la altura de la lass bermas de segu seguridad ridad en Lagunas Norte es como mínimo las ¾ partes de la altura de la llanta del volquete de mayor tamaño: TABLA 08: 

 

Altura de la berma en función del tipo de camión en la rampa de escape 1 

Modelo del

Ancho

Altura

Altura berma

camión

llanta

(m)

camión

(m)

(m)

K730E

7.54

3.52

2.64

43

 

  En base a esos datos tenemos el perfil de la vía principal y el ancho de la berma

FIGURA 21: Vista de perfil de la vía principal B 

Entonces el ancho de las bermas laterales y frontal sería B= 5.28 m.y el ancho del camión w = 7.54 m.; finalmente tenemos : Ancho de rampa de escape = 2 x W + 2 x B

Ancho de Rampa de escape = 2 x 7.54 + 2 x 5.28 = 25 m. - AREA DE INGRESO Para el ingreso a la rampa de escape se tuvo en cuenta los límites de velocidad que se presentan en el cuadro inferior, entonces se tomó como velocidad maxima permisible de ingreso de 60 Km/hr dandole un 50% mas de margen de seguridad a la velocidad maxima que es de 40 km/hr , asimismo la rampa de escape tendrá un contrapendiente de +12%

 Relación de ingreso entre la vvelocida elocidad d y el radio de ingreso en la ramp rampa a escape1 TABLA 9: Relación

 

44

 

Veloc. De ingreso a la rampa de escape (Km/hr)

Pendiente de la Vía (%)

Angulo de Transición

Radio (m)

60

10

45 o

105

TABLA 10: 

Limites de velocidad con lo que están seteados los camiones 

- LONGITUD DE DESACELERACION Para el calculo del area de desaceleración tenemos la siguiente fórmula (1) :

S 

=

v

2 g (sin

2

θ   +

2

b)

Donde: S = distancia dist ancia requerida para la desaceleració desaceleraciónn desde su velocidad de ingreso hasta su ddetención etención total total,, en pies. V = Velocidad de ingreso a la rampa de escape, en pies por segundo. g = 32.2 fps 2 Θ = Ángulo de descenso o ascenso, en grados. b = Coeficiente de resistencia a la rodadura, adimensional. Reemplazando los datos tenemos: S=? V = 16.66 m/s  

45

 

g = 9.8 m/s2  Θ = 5.711 b = 0.2

Velocidad de ingreso

G

Factor Conversión

Km/hr

m/s

100 80 60 40 20 10

27.78 22.22 16.67 11.11 5.56 2.78

0.278

m/s^2 9.81

fps^2 32.2

Pendiente Angulo % grados 8

Ө  

Grados

10

según pendiente

12 15

adimensional B

0.4

0.1

20 25

4.574 5.711 6.843 8.531 11.310 14.036

Longitud total de RUNAWAY

44.3619

Entonces obtenemos una longitud de desaceleración de 45 metros en función a los parámetros determinados - LONGITUD DE DE PARADA El área de parada se determina a través del área de desaceleración “D “ D” teniendo en cuenta lo siguiente:  

46

 

  LONGITUD DE PARADA = ¼ (D) Reemplazando tenemos: Área de Parada = ¼ (45) = 11.25 m. C. MATERIAL El material seleccionado para la superficie de la rampa de escape es la grava suelta y de acuerdo a la fuente: A Policy on Geometric Design of Higways and Streets (AASTHO, 1994) tiene una resistencia a la rodadura de 0.05 con un espesor de 10 cm al inicio de la rampa y hasta 50 cm. al final de la rampa de escape. D. DIMENSIONES DE LA BERMA PERIMET PERIMETRAL RAL Las dimensiones de la berma perimetral que han sido calculadas las mostramos continuación: TABLA 11: 

Dimensiones de la berma perimetral en la rampa de escape 1 

Modelo del

Altura llanta

Ancho berma

Altura berma

Angulo de berma

camión

(m)

(m)

(m)

(grados)

K730E

3.52

5.28

2.64

45

PALETA REFLECTIVA

CUNETA

 

47

 

 

FIGURA 22: Vista de perfil de la berma perimetral de la rampa de escape 1

E. DISEÑO FINAL Finalmente el diseño final de la rampa de escape, de acuerdo a los parámetros parám etros calculado calculadoss es la siguiente:

 Modelo final final de la rampa de escape 1  FIGURA 23: Modelo

 

48

 

2.3.5 RAMPA DE ESCAPE 2

FIGURA 24:  Posible ubicación de la rampa de escape 2

A. PENDIENTE Este diseño se ubica en el nivel 4090 descendiendo desde la zona de Daphne que es la parte mas baja de la mina, por la vía principal A la cual tiene una pendiente descendente de -8 % aproximadamente, debido a que la pendiente de la vía principal en este tramo no es muy pronunciada se consideró una contra pendiente de 8 por ciento. B. DIMENSIONES DE LA RAMPA DE ESCAPE 2 Los cálculos realizados para las dimensiones de la rampa de escape 2 se determinaron de la siguiente manera: - ANCHO DE LA RAMPA DE ESCAPE: El ancho de la rampa de escape es el resultado de la suma del doble del ancho del volquete volquete Komatsu 730E mas el ancho de las be bermas rmas laterale lateraless entonces tenemos:

 

49

 

- Ancho de Berma lateral de seguridad:

Esto se calcula en en función a la altura de la lass bermas de segu seguridad ridad en Lagunas Norte es como mínimo las ¾ partes de la altura de la llanta del volquete de mayor tamaño: TABLA 12: Altura de la berma en función del tipo de camión en la rampa de escape 2  

Modelo

Ancho

Altura

Altura berma

del

camión

llanta

(m)

camión

(m)

(m)

K730E

7.54

3.52

2.64

En base a esos datos tenemos el perfil de la vía principal y el ancho del a berma determinada en la rampa de escape 1. Entonces el ancho de las bermas laterales y frontal sería B= 5.28 m.y el ancho del volquete w = 7.54 m.; finalmente tenemos : Ancho de la rampa de escape = 2 x W + 2 x B

Ancho de la rampa de escape = 2 x 7.54 + 2 x 5.28 = 25 m. - AREA DE INGRESO Para el ingreso a la rampa de escape se tuvo en cuenta los límites de velocidad que se presenta presentann en la tabla No 110, 0, entonces se tomó como velocidad maxima permisible de ingreso de 60 Km/hr dandole un 30 % mas de margen de seguridad a la velocidad maxima que es de 40 km/hr , asimismo la rampa de escape tendrá un contrapendiente de +10%

 

50

 

  TABLA 13: 

Relación de ingreso entre la velocidad y el radio de ingreso en la rampa de escape 2 

Velocidad de ingreso a la rampa de escape (Km/hr)

Pendiente de la Vía (%)

Pendiente de Transición

Radio (m)

08

26.8

110.00 m.

60

- LONGITUD DE DESACELERACION Para el calculo del area de desaceleración, la siguiente fórmula(1) :

S 

=

v 2 g (sin

2

θ   +

2

b)

Donde: S = distancia dist ancia requerida para la desaceleració desaceleraciónn desde su velocidad de ingreso hasta su ddetención etención total total,, en pies. V = Velocidad de ingreso a la rampa de escape, en pies por segundo. g = 32.2 fps 2 Θ =

Ángulo de descenso o ascenso, en grados. b = Coeficiente de resistencia a la rodadura, adimensional. Reemplazando los datos tenemos: S=? V = 16.66 m/s g = 9.8 m/s2  Θ = 5.711 b = 0.2

 

51

 

 

Velocidad de ingreso

G

Ө  

B

Km/hr

m/s

Factor Conversión

100

27.78

0.278

80

22.22

60

16.67

40

11.11

20

5.56

10

2.78

m/s^2

fps^2

9.81

32.2

Pendiente Angulo

%

grados

8

4.574

grados

10

5.711

Según pendiente

12 15

6.843 8.531

adimensional

20

11.310

25

14.036

0.4

0.2

Longitud total de RUNAWAY

50.60994

Entonces obtenemos una longitud de desaceleración de 50 metros en función a los parámetros determinados -LONGITUD DE DE PARADA El área de parada se determina a través del área de desaceleración “D “ D” teniendo en cuenta lo siguiente: s iguiente: LONGITUD DE PARADA = ¼ (D) Reemplazando tenemos: Área de Parada = ¼ (50) = 12.5 m.

 

52

 

C. MATERIAL El material seleccionado para la superficie de la rampa de escape es la grava triturada suelta y de de acuerdo a Fuente: A Policy on Geometric Design of Higways and Streets (AASTHO, 1994) tiene una resistencia a la rodadura de 0.05 con un espesor de 10 cm al inicio de la rampa hasta 60 cm. al final de la rampa de escape. D. DIMENSIONES DE LA BERMA PERIMETRAL Las dimensiones de la berma perimetral han sido calculadas en el ítem 2.3.5.2.1 a continuación mo mostramos stramos los datos obtenidos: TABLA 14: 

Dimensiones de la berma perimetral en la rampa de escape 2 

Modelo del camión

Altura llanta (m)

K730E

3.52

Ancho berma Altura berma Angulo de berma (m) (m) (grados)

5.28

2.64

45

FIGURA 25: Vista de perfil de la berma perimetral de la rampa de escape 2  

PALETA REFLECTIVA

CUNETA

 

53

 

E. DISEÑO FINAL Finalmente el diseño final de la rampa de escape, de acuerdo a los parámetros calculados es la siguiente:

FIGURA 26: Modelo final de la rampa de escape 2

2.2.5 RAMPA DE ESCAPE 3

FIGURA 27: Posible ubicación de la rampa de escape 3

 

54

 

A. PENDIENTE Este diseño se ubica en el nivel 4070 descendiendo por la vía principal B, cerca de la zona llamada tres aalcantaril lcantarillas, las, la cual tiene una pendiente descendente de 10 % aproximadamente pero como la llegada a esta zona es muy pronunciada se ha considerado una contra pendiente pendiente de 12 por ciento. B. DIMENSIONES DE LA RAMPA DE ESCAPE 3 Los cálculos realizados se determinaron de la siguiente m manera: anera: - ANCHO DE RAMPA DE ESCAPE: El ancho del Runaway es el resultado de la suma del doble del ancho del volquete Komatsu 730E mas el ancho de las bermas laterales entonces tenemos: Ancho de Berma lateral de seguridad:

Esto se calcula en en función a la altura de la lass bermas de segu seguridad ridad en Lagunas Norte es como mínimo las ¾ partes de la altura de la llanta del volquete de mayor tamaño: TABLA 15: 

Altura de la berma en función del tipo de camión en la rampa de escape 3

Modelo del camión

K730E

Ancho camión Altura llanta Altura berma (m) (m) (m)

7.54

3.52

2.64

En base a esos datos tenemos el perfil de la vía principal y el ancho de la berma determinada en la propuesta 1. Entonces el ancho de las bermas laterales y frontal sería B= 5.28 m.y el ancho del camión w = 7.54 m.; finalmente tenemos : Ancho de la rampa de escape = 2 x W + 2 x B

Ancho de la rampa de escape = 2 x 7.54 + 2 x 5.28 = 25 m.  

55

 

- AREA DE INGRESO Para el ingreso a la rampa de escape se tuvo en cuenta los límites de velocidad que se presentan en el cuadro inferior, entonces se tomó como velocidad maxima permisible de ingreso de 60 Km/hr dandole un 50% mas de margen de seguridad a la velocidad maxima que es de 40 km/hr , asimismo la rampa de escape tendrá un contrapendiente de +8% TABLA 16: 

Relación de ingreso entre la velocidad y el rradio adio de ingreso en la rampa de escape Nº 03 

Velocidad de ingreso a la rampa de escape (Km/hr)

Pendiente de la Vía (%)

60

10

Pendiente de Transición

Radio (m)

28.7%

105

2.3.6.2.3 LONGITUD DE DESACELERACION Para el calculo del area de desaceleración tenemos la siguiente fórmula (1):

S 

=

v

2 g (sin

2

θ   +

2

b)

Donde: S = distancia dist ancia requerida para la desaceleració desaceleraciónn desde su velocidad de ingreso hasta su ddetención etención total total,, en pies. V = Velocidad de ingreso a la rampa de escape, en pies por segundo. g = 32.2 fps 2 Θ = Ángulo de descenso o ascenso, en grados. b = Coeficiente de resistencia a la rodadura, adimensional.

 

56

 

Reemplazando los datos tenemos: S=? V = 16.66 m/s g = 9.8 m/s2  Θ =

5.711 b = 0.2

Factor

Velocidad de ingreso

g

Ө  

b

Km/hr

m/s

Conversión

100

27.78

0.278

80

22.22

60

16.67

40 20

11.11 5.56

10

2.78

m/s^2

fps^2

9.81

32.2

Pendiente Angulo

%

grados

8

4.574

grados

10

5.711

según pendiente

12 15

6.843 8.531

adimensional

20

11.310

25

14.036

0.4

0.2

Longitud total de RUNAWAY

44.3619

Entonces obtenemos una longitud de desaceleración de 45 metros en función a los parámetros determinados  

57

 

- LONGITUD DE DE PARADA El área de parada se determina a través del área de desaceleración “D “ D” teniendo en cuenta lo siguiente: LONGITUD DE PARADA = ¼ (D) Reemplazando tenemos: Área de Parada = ¼ (45) = 11.25 m. C. MATERIA M ATERIALES LES El material seleccionado para la superficie de la rampa de escape es la grava triturada suelta y de de acuerdo a Fuente: A Policy on Geometric Design of Higways and Streets (AASTHO, 1994) tiene una resistencia a la rodadura de 0.05 con un espesor de 10 cm al inicio de la rampa hasta 60 cm. al final de la rampa de escape. D. DIMENSIONES DE LA BERMA PERIMETRAL Las dimensiones de la berma perimetral han sido calculadas en el ítem 2.3.6.2.1 a continuación mostram mostramos os los datos obtenidos: TABLA 17:

 

 Dimensiones  Dimen siones de la berm berma a perimetra perimetrall en la rampa de escape Nº 03

Modelo del

Altura llanta

Ancho berma Altura berma Angulo de berma b erma

camión

(m)

(m)

(m)

(grados)

K730E

3.52

5.28

2.64

45

58

 

  PALETA REFLECTIVA

CUNETA

FIGURA 28: Vista de perfil de la berma perimetral de la rampa de escape 3  

E. DISEÑO FINAL Finalmente el diseño final de la rampa de escape, de acuerdo a los parámetros calculados calculados es la ssiguiente iguiente::

FIGURA 29: Modelo final de la rampa de escape 3 

 

59

 

 

CAPÍTULO III

RESULTADOS

 

60

 

3.1 RESULTADOS Los resultados obtenidos como los principales parámetros de las rampas de escape han sido registrados en hojas de cálculo, ordenados y presentados en tablas y gráficos, que continuación detallamos.

TABLA 18: 18: 

Estándares finales de llas as ra rampas mpas de escape en La Lagunas gunas Norte 

RESULTADOS PARAMETROS DIST. DE ESPACIAMIENTO ENTRE RAMPAS DE ESCAPE

500.00 m.

VELOCIDAD MAXIMA PERMISIBLE

60 km/hr

PENDIENTE DE LA RAMPA DE ESCAPE

8 - 10 %

PENDIENTE DE VÍA PRINCIPAL

8 - 10 %

HAUL ROAD (VIA PRINCIPAL) AREA DE INGRESO

RADIO

107.50 m.

VELOC. MAXIMA DE INGRESO

60 Km/ hr

ANCHO ANCH O

25.00 m.

LONGITUD LONGIT UD DE PARADA

12.00 m.

LONGITUD LONGIT UD DE DESACELERACION DESACELERACIO N DIMENSIONES DE LA BERMA PERIMETRAL MATERIAL

 

A-B

50 m.

ANCHO

5.28 m.

ALTURA

2.64 m. Grava suelta

61

 

 

 

62

 

generales de las rampas de escape en lagunas norte en las vías principales A y B TABLA 19: Estándares de parámetros generales

PARAMETROS

RESULTADOS A

RESULTADOS B

DIST. DE ESPACIAMIENTO ENTRE RAMPAS DE ESCAPE

500.00 m.

500.00 m.

VELOCIDAD MAXIMA PERMISIBLE

60 km/hr

60 km/hr

PENDIENTE DE LA RAMPA DE ESCAPE

8%

12 %

PENDIENTE DE VIA PRINCIPAL

8%

10 %

A

B

110.00 m.

105.00 m.

INGRESO VELOC. MAXIMA DE INGRESO ANCHO LONGITUD LONGIT UD DE PARADA

60 Km/ hr 25.00 m. 12.50 m.

60 Km/ hr 25.00 m. 11.25 m.

LONGITUD LONGIT UD DE DESACELERACIÓN

50.00 m.

45.00 m.

ANCHO ANCH O

5.28 m.

5.28 m.

ALTURA

2.64 m.

2.64 m.

Grava suelta

Grava suelta

HAUL ROAD (VI (VIA A PRINCIPAL) AREA DE

DIMENSIONES DE LA BERMA PERIMETRAL

RADIO

MATERIAL

38

 

  3.2 DISCUSION DE RESULTADOS Tal como se muestra en la Tabla 18, los cálculos de los parámetros a tomar en cuenta para el diseño de una rampa de escape dependen fundamentalmente de la velocidad con la que el volquete ingresa a este dispositivo de seguridad, es por ello que a continuación conti nuación presentamos la relación que guarda la longitud de la rampa de escape en función de la velocidad veloci dad con la que ingresa ingresa a la rampa mencionad mencionada. a. Teniendo una pendiente ±8 % en en la vía principal; la pendiente de ±10 % resultante para la rampa de escape es debido a que se le dio un ±2 % mas por seguridad. Como resultado tenemos una longitud total de 50 metros de desaceleración que es la longitud total, de acuerdo a lo calculado con una velocidad de ingreso máxima permisible de 60 km/hr con una longitud de parada interna de 12m. Con esta distancia de 50 m. se detendrá totalmente al volquete que ingrese a la rampa, poniendo a buen recaudo al operador y su equipo. El ancho de ingreso de la rampa de escape es de 25 metros debido a que el ancho del volquete es de 7.25 m, se ha

considerado por seguridad el triple del ancho del volquete teniendo como resultado los 25.00 m. antes mencionado. Las dimensiones de la berma perimetral están en función a las ¾ partes de la altura de la llanta del volquete Komatsu; obteniendo una altura de 2.64 m y 5.28 m de ancho, con estas dimensiones en la berma perimetral permitirán redireccionar el camión camión hacia el centro c entro de la rampa de escape En la TABLA Nº 19, hemos obtenido resultados de de las los parámetros de las rampas de escape tanto para la rampa principal A y la rampa principal B. estos parámetros se ajustan a la topografía que se encuentra actualmente en la mina, teniendo como pendiente 8% y 12 % para la rampa principal A y B respectivamente, asimismo con un ancho de 64

 

 

25 m. metros cada una. Cada rampa de escape cuenta con una longitud de parada de 50 m. y 45 m. cada una y con una berma lateral de 5.28 m. de ancho con 2.64m. de alto; ambas rampas de escape serán construidas con material de cantera que es un material de grava suelta. ent re la velocidad de ingreso y la longitud de la rampa ra mpa de escape  escape  Relació n entre 160.00 140.00 120.00    )  .   m100.00    (    A    I    C 80.00    N    A    T    S 60.00    I    D 40.00 20.00 0.00

0

20

40

60

80

100

120

VELOCIDAD (km/hr) RELACION ENTRE LA VELO CIDAD Y DISTANCIA

longitud de la rampa de escape ( 8% rampa principal)  FIGURA 30: Relación entre la velocidad de ingreso y la longitud

65

 

 

longi tud de la rampa de escape  escape  Relación entre la velocidad de ingreso y la longitud

160.00 140.00 120.00    )  .    m    ( 100.00    D    U    T    I    G    N    O    L

80.00 60.00 40.00 20.00 0.00

0

20

40

60

80

100

120

VELOCIDAD (Km/hr) Relacion entre velocidad y distancia 

  FIGURA 31: Relación entre la velocidad de ingreso y la longitud de la rampa de escape ( 10% rampa principal ) 

66

 

 

veloci locidad dad de ingreso ingreso y la longitud lon gitud de la rampa de escape  escape  Relación entre la ve 140.00 120.00    )  . 100.00    m    (    D 80.00    U    T    I    G 60.00    N    O 40.00    L  

20.00 0.00 0

20

40

60

80

1 00

1 20

VELOCIDAD (Km/hr)

Relacion entre la distancia y velocidad 

  FIGURA 32: Relación entre la velocidad de ingreso y la longitud de la rampa de escape ( 12% rampa principal )

 

67

 

CAPÍTULO IV

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 38

 

  4.1 CONCLUSIONES   Las rampas de eescape scape son una solución practica y efectiva como un

•

sistema de frenado de emergencia ante la falla del sistema de frenado de los camiones Komatsu 730E de la unidad Minera Lagunas Norte.   Los parám parámetros etros descrito descritoss en la presente tesis fue fueron ron obten obtenidos idos con los datos topográficos de la Unidad Minera Lagunas Norte.

•

  Las dimensiones de la ram rampa pa de escape como el ancho de 25 m., y una longitud total de 50m. , teniendo en cuenta que el volquete se detendrá definitivamente en una distancia de parada de 12 .00 m., con estos

•

datos un volquete estará a salvo desde el momento que ingrese a la rampa de escape. 4.2 RECOMENDACIONES   Se recomienda que antes de diseñar y evaluar los parámetros de las rampas de escape, se deba realizar un trabajo en conjunto con el departamento de ingeniería largo plazo para poder mantener una rampa de escape de larga vida y no tener que afectar en nada con el plan de

•

minado.   Las rampas de escape en Lagunas N Norte orte serán diseñadas en zonas estratégicas de las rampas principales, debido a que la topografía es muy complicada y no se podrían construir de acuerdo a las interdistanciass calculadas. interdistancia

•

  Las rampas de eescape scape deberán tener un adecuado sistema de drenaje debido a las constantes precipitaciones que tenemos en la zona, para

•

esto se ha establecido construir cunetas en todo el perímetro para poder  

69

 

drenar el agua que podría almacenarse en la rampa y afectar el uso de la rampa de escape.   Las rampas de escape deberían ser señalizadas de manera que el

•

operador pueda visualizarlas tanto en el turno día como en el turno noche, asimismo el acceso a la rampa de escape debe estar libre de cualquier objeto y/o material para que los volquetes en caso de emergencia puedan ingresar sin ninguna dificultad.

 

70

 

 

CAPÍTULO V

REFERENCIAS  

71

 

BIBLIOGRÁFICAS

5.1 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1.  BHP Engineering Brisbane: “Mine Road Design Manual”, Australia, chapter 10, pags. p ags. 10.-10.10, 1998. 2.  SECRETARIA

DE

COMUNICACIONES

Y

TRANSPORTES,

Anteproyecto de la norma oficial mexicana NOM-036-SCT2-2007 “Rampas de Emergencia para frenado en carreteras”,México 2007

3.  DELGADO, J.: “Planificación Minera de Superficie y Subterránea”. Maestría

Internacional

en

Energía

de

Minas,

Universidad

de

Antofagasta.

4.  INSTITUTO DE SEGURIDAD MINERA: “Reglamento de Seguridad e Higiene Minera”-Decreto Supremo No 046-2001-EM, Lima-Perú 2001

5.  ZAVALA, A.: “Proyecto de Investigación Científica”, Editorial San Marcos, Perú, 1999. 6.  HUSTRUILD, W.: “Open Pit Planning and Desing”, Editorial Taylor and Francis, London, UK, 1998. 7.  EMPRESA KOMATSU, “Equipos De Minería Superficial”. Fecha de Consulta: 26 Enero 2009], Disponible en la World Wide Web: http://www.komatsuamerica.com/?p=equipment&f1 http://www.k omatsuamerica.com/?p=equipment&f1=view&prdt_id=628 =view&prdt_id=628

 

72

 

8.  ANDERSON R. y ANDERSON L.: “Road Management & Engineering Journal”, U.S. Roads division of TranSafety [Fecha de Consulta: 26 Febrero

2009],

Disponible

en

la

World

Wide

Web:

http://www.usroads.com/journals/rej/9708/re970801.htm

9.  WIKIPEDIA. “Runaway truck ramp”, Wikimedia Foundation, Inc; última modificación marzo del 2009 [ Fecha de Consulta: 25 de Octubre 2009], Disponible en la World Wide Web: http://en.wikipedia.org/wiki/Runaway_truck_ramp  http://en.wikipedia.org/wiki/Runaway_truck_ramp 

10. TABOADA,

M.:

“Metodología

de

la

investigación

científica”,

Universidad Nacional de Trujillo, Perú, 2006.

11. TRESIERRA, G.: “Metodología de la investigación científica”, Universidad Nacional de Trujillo, Perú, 2005 12. KAUFM KAUFMAN, AN, W.: “Design of Surface Mine Haulage Rodas” - A Manual, United States Deparment of the Interior, pags. 41-47, 2000

13. REVISTA AREA MINERA, “En Chuquicamata generan estudio sobre contención de camiones”.[ Fecha de Consulta: 24 Agosto 2009], http://www.aminera.cl   Disponible en la World Wide Web: http://www.aminera.cl

14. INSTITUTO

MEXICANO

DEL

TRANSPORTE,

“Experiencia

mexicana en el diseño y operación de rampas de frenado en carreteras”, México, 1998.

15. SECRETARIA “Proyecto

de

DE

COMUNICACIONES

señalamiento

y

dispositivos

Y

TRANSPORTES, de

seguridad

en

carreteras”,México, 2005

 

73

 

16. Auxiliary Lanes, “Emergency Escape Ramps”.[ Fecha de Consulta: 18 Mayo 2009], Disponible en la World Wide Web: http://www.wsdot.wa.gov/publications/manuals/fulltext/M2201/1270.pdf

17. SEGURIDAD VIAL, “Lechos de Frenado”.[ Fecha de Consulta: 21 Marzo 2009], Disponible en la World Wide Web: http://www.viabilidad.cl/seguridad_vial  http://www.viabilidad.cl/seguridad_vial  18. ROAD MANAGMENT & ENGINEERING JOURNAL, “Truck Escape Ramps: Determining the need and the locaction”. Fecha de Consulta: 10 de

Agosto

2009],

Disponible

en

la

World

Wide

Web:

http://www.roadmanagementcom/?p=equipment. http://www.roadmanagementcom/?p=equipment.

19. SEGURIDAD VIAL EN CARRTERAS, “Rampas de Escape”. Fecha de Consulta: 23 de Agosto 2009], Disponible en la World Wide Web:  http://www.vialidad.cl/areasde_vialidad/seg http://www.vialidad.cl/area sde_vialidad/seguridad_vial/normas/iscv uridad_vial/normas/iscv/CA /CA P10_RAMP.htm  

20. Martínez Bruna O. “Construcción de Caminos Mineros”, Equipo Minero, E& Mj Engineering and Mining Journal Latinoamérica, Septiembre 2009.

21. HOLMES SAFETY ASSOCIATION MINERAL INDUSTRIES, “Bulletin Mayo – Junio 2007”. Fecha de Consulta: 01 Junio 2009], Disponible

en

la

World

Wide

Web:

http://www.hsabulletincom/?p=haulage. http://www.hsabulletincom/?p=haulage.

22. KAUFMAN,

W.: “Design of Surface Mine Haulage Roads” - A Manual, United States Department of the interior, pages. 41-47, 2000

 

74

 

23. DELGADO,

J.: “Planificación Minera de Superficie y Subterránea”. Maestría Internacional en Energía de Minas, Universidad de Antofagasta.

24. HORIZONTE

Perú, 2006.

MINERO: “Lagunas Norte un año después”, Lima-

25. INSTITUTO

DE SEGURIDAD MINERA: “Reglamento de Seguridad e Higiene Minera”-Decreto Supremo No 046-2001-EM, Lima-Perú 2001

26. ZAVALA,

A.: “Proyecto de Investigación Científica”, Editorial San Marcos, Perú, 1999.

27. HUSTRUILD, W.: “Open “ Open Pit Planning and Design”, Editorial Tay Taylor lor

and Francis, London, UK, 1998 28. EMPRESA KOMATSU, “Equipos De Minería Superficial”. Fecha de Consulta: 26 Enero 2009], Disponible en la World Wide Web: http://www.komatsuamerica.com/? http://www.koma tsuamerica.com/?p=equipm p=equipment&f1=view&prdt_id ent&f1=view&prdt_id =628 29. ANDERSON

R. y ANDERSON L.: “Road Management &

Engineering Journal”, U.S. Roads division of Tran Safety [Fecha de Consulta: 26 Febrero 2009], Disponible en la World Wide Web: http://www.usroads.com/journals/rej/97 http://www.usroads.com /journals/rej/9708/re97080 08/re970801.htm 1.htm 30. WIKIPEDIA.

“Runaway truck ramp”, Wikimedia Foundation, Inc; última modificación marzo del 2009 [ Fecha de Consulta: 15 de Marzo 2009], Disponible en la World Wide Web: http://en.wikipedia.org/wiki/Runaway_truck_ra http://en.wikipedia.org/wiki /Runaway_truck_ramp mpHSA HSA Bulletin May-June 1997

 

75

 

 

ANEXOS

 

76

 

  ANEXO I

UTILIZACION DEL GOIC EN CAMIONES C AMIONES A TRAVES DEL SISTEMA DISPATCH Esta es la pantalla dispatch del camión. Como se observa tenemos varias opciones como: Acciones, Estatus, Opciones, pantalla donde salen los mensajes, icono del camión, camión, descargas, contraste, hora, etc. Y a la vez el icono del camión va cambiando de acuerdo a la operación que este haciendo este.

En este caso se ve el icono que esta parqueado en parqueo plataforma y próximo a ser asignado ya que se encuentra operativo. Luego en la figura del costado se ve el icono que esta asignado a Pala 02, y el camión se encuentra vacío y yendo a ese destino. En este caso se ve que el icono indica que llego a su destino de carguío, para próximamente próxim amente ser cargado.

 

77

 

 

Después se ve que el camión es cargado por la pala 02, a la vez se observa cuantas toneladas va echando la pala al camión.

Luego el camión es llenado totalmente y la pala lo bota a su destino de descarga como se observa en la tercera figura. Después llega a su destino y hecha el material.

 

78

 

DISEÑO PRELIMINAR DE LA RAMPA DE ESCAPE

Planta:

Distancia entre Runaway 500 m.

-8 %

Radio de ingreso: 107.5 m.

25 12.

 Veloc. Max. de de ingreso: 60 km/hr.

38

 

 

Elevación:

 

80

 

  Detalle de la berma central de frenado en eje de rampa:

 

 

PARÁMETROS PARA DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE CURVAS

81

CC: Centro de Curva PC: Punto de Comienzo de Curva PI: Punto de Deflexión PT: Punto de Término de Curva I: Angulo de Deflexión Lrp: Longitud de rampa de peralte p (%): Peralte B (%): Bombeo Sa: Sobreancho

82

 

 

Definiciones Los principales conceptos conceptos que se utilizan en esta tesis son: Estándar.- Conjunto de normas técnicas que establecen los procedimientos a seguir en las diversas actividades de trabajo; los medios que se utilizarán y los elementos con los que se debe contar para su cumplimiento. Procedimiento.- Es un método específico de llevar a cabo una tarea.

Peligro.- Es aquello que tiene el potencial para causar daño a personas, equipos, al proceso productivo, ó al medio ambiente. Riesgo.- Es la probabilidad o posibilidad de que ocurra el daño o pérdida. Accidente.- Un evento no planificado, sin control, que genera daño a las personas, a la propiedad, al proceso productivo ó al medio ambiente. Cuasi Accidente.- La ocurrencia de un hecho no deseado que, bajo circunstancias ligeramente distintas, podrá haber resultado en lesiones a las personas, daños a la propiedad, pérdidas en la producción, ó daños al medio ambiente. Lesión.- Cualquier fuerza física hiriente que afecta al cuerpo y que deja a la persona dañada o debilitada en algún grado. 38

 

  Contaminación Ambiental.- Acción que resulta de la introducción por el hombre, directa o indirectamente en el medio ambiente, de contaminantes, que tanto por su concentración, al superar los niveles máximos permisibles establecidos, como por el tiempo de permanencia, hagan que el medio receptor adquiera característicass diferente característica diferentess a las originales, perjudiciale perjudicialess o nocivas a la naturaleza, a la salud y a la propiedad. Locke-out.- Es el bloqueo individual o múltiple que se utiliza para brindar protección a los trabajadores contra el movimiento de equipo, equipos energizados, otras fuentes de energía o situación de peligro similar Rampa de escape (Runaway).- Es una rampa alternativa para detener a los volquetes en caso de emergencia cuando su sistema de frenado falle totalmente. Velocidad Máxima Permisible.- Es la velocidad máxima que un volquete puede desarrollar en una rampa principal.