
Un ferrocarril minero (o ferrocarril de mina , EE. UU.), a veces llamado ferrocarril de foso , es un ferrocarril construido para transportar materiales y trabajadores dentro y fuera de una mina . [ 1 ] Los materiales transportados suelen incluir mineral , carbón y sobrecarga (también llamados de diversas maneras desechos, residuos, escombros, cal, [ 2 ] y tejas; todos ellos se refieren a roca de desecho). Se recuerda poco, pero la mezcla de materiales pesados y voluminosos que debían transportarse dentro y fuera de las minas dio origen a las primeras generaciones de ferrocarriles , inicialmente hechos de rieles de madera, pero que con el tiempo añadieron hierro protector, locomoción a vapor mediante máquinas fijas y las primeras locomotoras de vapor comerciales , todo ello en los alrededores de las minas. [ 3 ]
Historia
Vías de mina

Los tranvías (o vías para vagones) se desarrollaron en Alemania en la década de 1550 para facilitar el transporte de vagonetas de mineral hacia y desde las minas, utilizando primitivos rieles de madera. Georgius Agricola de Alemania ilustró dicha operación en 1556 (Imagen a la derecha). [ 4 ] Este sistema utilizaba carros "Hund" con ruedas sin brida que se deslizaban sobre tablones de madera y un pasador vertical en el bogie que encajaba en el espacio entre los tablones para mantenerlo en la dirección correcta. [ 5 ] Este sistema de transporte fue utilizado por mineros alemanes en Caldbeck , Cumbria , Inglaterra, posiblemente desde la década de 1560. [ 6 ] Una explicación alternativa lo deriva del húngaro hintó , que significa carro. Existen posibles referencias a su uso en Europa central en el siglo XV. [ 7 ]
En Broseley, en Shropshire , Inglaterra , se construyó un funicular en algún momento antes de 1605. Este transportaba carbón para James Clifford desde sus minas hasta el río Severn para cargarlo en barcazas y llevarlo a las ciudades ribereñas. [ 8 ] Aunque el primer registro documental de esto es posterior, su construcción probablemente precedió al ferrocarril de Wollaton , terminado en 1604, considerado hasta ahora la instalación británica más antigua. Este iba desde Strelley hasta Wollaton, cerca de Nottingham . Más adelante se menciona otro ferrocarril de la época. Huntingdon Beaumont , quien se dedicaba a la minería en Strelley , también tendió anchas vías de madera cerca de Newcastle upon Tyne , sobre las cuales un solo caballo podía transportar de cincuenta a sesenta bushels (130-150 kg) de carbón. [ 9 ]
En el siglo XVIII, existían vías férreas y tranvías en varias zonas. Ralph Allen, por ejemplo, construyó un tranvía para transportar piedra desde una cantera local y abastecer las necesidades de los constructores de las terrazas georgianas de Bath . La batalla de Prestonpans , durante el levantamiento jacobita de 1745 , se libró sobre la vía férrea Tranent-Cockenzie de 1722. [ 10 ] Este tipo de transporte se extendió rápidamente por toda la cuenca carbonífera de Tyneside , y el mayor número de líneas se encontraba en la cuenca carbonífera cercana a Newcastle upon Tyne . Se utilizaban principalmente para transportar carbón en vagones de madera desde las minas hasta un embarcadero (un muelle de madera) en la orilla del río, desde donde el carbón podía ser enviado a Londres por bergantines carboneros . Las vías férreas estaban diseñadas para que los trenes de vagones de carbón pudieran descender al embarcadero por gravedad, siendo frenados por un frenador que bloqueaba las ruedas. En los tramos con pendientes menos pronunciadas, se podía ralentizar el avance permitiendo que las ruedas se atascaran en las curvas. A medida que el trabajo se volvía más agotador para los caballos, se introdujo un vehículo conocido como carro auxiliar , en el que el caballo podía descansar en los tramos cuesta abajo.
Simbiosis entre carbón, hierro y ferrocarril
La tendencia a concentrar empleados comenzó cuando Benjamin Huntsman , buscando resortes de reloj de mayor calidad, descubrió en 1740 [ 11 ] que podía producir acero de alta calidad en cantidades sin precedentes ( acero de crisol para reemplazar el acero blister ) utilizando crisoles de cerámica en los mismos hornos de reverbero inspirados por la escasez de combustible/industria del vidrio que impulsaban la minería del carbón, la coquización , las fundiciones de cañones de hierro fundido y los productos de entrada o estímulo muy demandados [ 11 ] de las industrias de fabricación de vidrio. Estas tecnologías, durante varias décadas, ya habían comenzado a acelerar gradualmente el crecimiento industrial y a causar concentraciones tempranas de trabajadores, de modo que surgieron ocasionalmente pequeñas fábricas tempranas. [ 11 ]
Esta tendencia de concentrar el esfuerzo en empresas más grandes ubicadas en centros urbanos [ 11 ] se convirtió en una tendencia impulsada por la patente de procesamiento de hierro de Henry Cort de 1784 [ 11 ] que llevó rápidamente a que las fundiciones se ubicaran cerca de las minas de carbón [ 3 ] y aceleró la práctica de suplantar las industrias artesanales del país. [ 11 ] Con esa concentración de empleados y separación de las viviendas, [ 3 ] los tranvías tirados por caballos se hicieron comunes como recurso de transporte para el viaje diario al trabajo. [ 3 ] Los ferrocarriles mineros se utilizaron desde 1804 alrededor de Coalbrookdale en tales concentraciones industriales de minas y ferrerías, todas las cuales requerían tracción para cargas voluminosas o pesadas. Estos dieron origen a extensos ferrocarriles de madera primitivos y a los primeros trenes de vehículos impulsados por animales, [ 11 ] luego sucesivamente en solo dos décadas [ 3 ] a tiras de hierro protectoras clavadas para proteger los rieles, a trenes de vapor (1804) y a rieles de hierro fundido. Más tarde, George Stephenson , inventor de la mundialmente famosa Rocket y miembro de la junta directiva de una mina, convenció a su junta de usar vapor para la tracción. [ 12 ] Luego, solicitó al Parlamento la licencia para un ferrocarril público de pasajeros, [ 3 ] fundando el Ferrocarril de Liverpool y Manchester . Poco después de la intensa publicidad pública, generada en parte por el concurso para encontrar la mejor locomotora ganado por la Rocket de Stephenson, los ferrocarriles experimentaron un crecimiento explosivo en todo el mundo, y la revolución industrial se globalizó gradualmente. [ 3 ]
Ferrocarriles
Por lo general, no existe una conexión directa entre el ferrocarril minero y el apartadero industrial de la mina o la red ferroviaria pública, debido a la vía de ancho reducido que se suele emplear. En Estados Unidos, el ancho de vía estándar para el transporte minero es de 3 pies 6 pulgadas ( 1067 mm ) , aunque se utilizan anchos de vía que van desde 18 pulgadas ( 457 mm ) hasta 5 pies 6 pulgadas ( 1676 mm ) . [ 13 ] [ 14 ]
Los ferrocarriles mineros originales utilizaban raíles de madera impregnados de cera, fijados a traviesas de madera , sobre los que hombres, niños o animales arrastraban los barriles. Posteriormente, este sistema fue sustituido por raíles de hierro en forma de L, que se fijaban al suelo de la mina, eliminando así la necesidad de traviesas y facilitando el acceso a los pies de niños o animales para impulsar más barriles.
Madera para hierro fundido
Estos primeros ferrocarriles mineros utilizaban raíles de madera, que en los inicios de la revolución industrial cerca de Coalbrookdale , pronto fueron recubiertos con flejes de hierro. Estos fueron reemplazados por hierro forjado, luego con las primeras máquinas de vapor, raíles de hierro fundido, [ 12 ] y finalmente raíles de acero, ya que cada uno demostró tener una vida útil mucho mayor que el tipo de raíl anterior, más económico. [ 3 ] Para la época de los primeros trenes tirados por locomotoras de vapor, la mayoría de los raíles instalados eran de hierro forjado, [ 3 ] que duraba 8 veces más que los de hierro fundido. Aproximadamente tres décadas después, tras la baja de precio del acero por parte de Andrew Carnegie , los raíles de acero comenzaron a sustituir al hierro por las mismas razones de durabilidad. [ 3 ]
Fuerza motriz
Los vagones de tranvía (o vagonetas ) utilizados para el transporte en las minas se denominan generalmente vagones de carga . [ 15 ] El término vagón de mina se usa comúnmente en los Estados Unidos. [ 16 ]
Humanos
Los mineros a menudo se utilizaban para empujar las vagonetas. En las condiciones extremadamente estrechas de los túneles mineros excavados a mano, también se empleaba con frecuencia a niños antes de la entrada en vigor de la legislación sobre trabajo infantil, ya sea empujando las vagonetas ellos mismos o cuidando de los animales que lo hacían (véase más abajo). [ 17 ]
ponis de la mina

Los romanos fueron los primeros en darse cuenta de las ventajas de utilizar animales en sus labores industriales, empleando ponis de mina especialmente criados para accionar equipos auxiliares como las bombas de las minas.
Los ponis comenzaron a usarse bajo tierra, a menudo reemplazando el trabajo infantil o femenino, a medida que las distancias desde la bocana hasta el frente de carbón se hicieron mayores. El primer uso conocido registrado en Gran Bretaña fue en el yacimiento de carbón del condado de Durham en 1750; en los Estados Unidos, las mulas eran la fuente dominante de fuerza animal en la industria minera, con caballos y ponis utilizados en menor medida. [ 18 ] En el apogeo en 1913, había 70 000 ponis bajo tierra en Gran Bretaña. En años posteriores, el transporte mecánico se introdujo rápidamente en las principales vías subterráneas reemplazando los transportes de ponis y los ponis tendieron a ser confinados a los recorridos más cortos desde el frente de carbón hasta la vía principal (conocido en el noreste de Inglaterra como "putting", en los Estados Unidos como "tramming" o "gathering" [ 19 ] ) que eran más difíciles de mecanizar. En 1984, 55 ponis todavía estaban en uso con la Junta Nacional del Carbón en Gran Bretaña, principalmente en la mina moderna en Ellington, Northumberland .
Los vagones Dandy se enganchaban a menudo a los trenes de vagones llenos para transportar un caballo o un poni. Los ingenieros mineros y, posteriormente, los ferroviarios, diseñaron sus tranvías de forma que los trenes llenos (pesados) descendieran por la pendiente aprovechando la gravedad, mientras que los caballos se utilizaban para arrastrar los vagones vacíos de vuelta a las minas. El vagón Dandy facilitaba el transporte del caballo necesario en cada ocasión.
Robbie , probablemente el último caballo de carpintero que trabajó bajo tierra en una mina de carbón británica, se retiró de Pant y Gasseg, cerca de Pontypool , en mayo de 1999. [ 20 ]
Transporte de cables
En el siglo XIX, después de mediados de la década de 1840, cuando la invención alemana del cable de acero estuvo disponible en las fábricas de Europa y América del Norte, se usaban comúnmente grandes máquinas de vapor estacionarias en la superficie con cables que llegaban al subsuelo para el transporte de minas. Como era de esperar, los gerentes con mentalidad innovadora de Lehigh Coal & Navigation Company fueron pioneros en la tecnología en Estados Unidos, usándola para permitir el levantamiento muerto de conchas de carbón cargadas 1100 pies (340 m) arriba de Ashley Planes , y la ampliación de sus obras en y sobre el valle de Panther Creek [ 21 ] con nuevas secciones de zigzag por gravedad e inclinaciones de cable de retorno, pero sobre todo mediante la instalación de dos secciones de elevación por cable y la expansión del ya famoso Mauch Chunk Switchback Railway con un tiempo de retorno del vagón de caída de 'vía de regreso' de 3-4 horas a unos 20 minutos, que luego las nuevas inclinaciones alimentaban desde nuevos pozos mineros y trituradoras de carbón más abajo en el valle. [ 22 ] A veces, incluso se ubicaban motores estacionarios bajo tierra, con la caldera en la superficie, aunque esto era una situación minoritaria. Todos los métodos de transporte por cable se utilizaban principalmente en las vías principales de la mina. Normalmente, se utilizaba mano de obra, mulas o ponis de pozo para recoger los vagones llenos desde las áreas de trabajo (las galerías se abrían paso a través de las vetas en la medida de lo posible) hasta las vías principales. [ 23 ] En la primera década del siglo XX, las locomotoras eléctricas estaban reemplazando la fuerza animal para esta función de transporte secundario en las minas [ 24 ] donde la acumulación explosiva de metano provocada por chispas era un peligro menor. Se utilizaron varios sistemas de transporte por cable:
En las minas de pendiente , donde existía una inclinación continua desde la entrada hasta el frente de trabajo, el cable del cabrestante se podía usar para bajar vagones vacíos a la mina y luego subir vagones llenos. En las minas de pozo , se podían usar cabrestantes secundarios para arrastrar vagones en pendientes dentro de la mina. Para pendientes de unos pocos por ciento, los trenes de 25 vagones, cada uno con una carga aproximada de media tonelada, eran típicos en la década de 1880. [ 25 ]
En minas donde las pendientes no eran uniformes o no eran lo suficientemente pronunciadas como para que la gravedad arrastrara un tren hacia el interior, el cable principal de elevación podía complementarse con un cable auxiliar conectado al extremo opuesto del tren de vagones. El sistema de cable auxiliar tuvo su origen en las pendientes de superficie arrastradas por cable antes de la década de 1830. [ 26 ] Este fue el sistema dominante en la década de 1880. [ 27 ] Con frecuencia, se utilizaba una sola máquina para accionar ambos cables, con el cable auxiliar entrando en la mina, pasando por una polea en el extremo opuesto y saliendo de nuevo.
Finalmente, los sistemas más avanzados implicaban bucles continuos de cuerda que funcionaban como un sistema de teleférico . Algunas minas usaban cadenas sin fin antes de que el cable de acero estuviera ampliamente disponible. [ 28 ] El sistema de cadena sin fin se originó en las minas cerca de Burnley (Inglaterra) alrededor de 1845. Un sistema de cuerda sin fin se desarrolló en Nottinghamshire alrededor de 1864, y otro se desarrolló de forma independiente cerca de Wigan algo más tarde (también en Inglaterra). [ 29 ] En estos sistemas, los vagones o trenes individuales dentro de la mina podían conectarse al cable mediante una pinza comparable a las pinzas utilizadas en los sistemas de teleférico de superficie. [ 30 ] En algunas minas, la cadena o cable de tracción pasaba por encima de los vagones, y estos se liberaban automáticamente cuando la cadena o el cable se levantaba mediante una polea superior. Donde el cable pasaba por debajo de los vagones, se podía usar una pinza manual, donde el operador de la pinza viajaba en el vagón delantero del tren y operaba la pinza encadenada a la parte delantera del vagón. En algunos casos, un vagón de pinza separado se acoplaba a la cabeza del tren. [ 31 ] A principios del siglo XX, el transporte por cable sin fin era la tecnología de transporte dominante para las principales vías de transporte de las minas subterráneas. [ 24 ]
locomotoras de vapor


Mientras fue económicamente viable operar locomotoras de vapor en la red ferroviaria general, también se utilizaron en las vías de superficie de las minas. En los siglos XIX y principios del XX, algunas grandes minas empleaban habitualmente locomotoras de vapor en el subsuelo. Las locomotoras para este fin solían ser máquinas de vapor de tanque muy bajas con una configuración de ruedas 0-4-0 . El uso de la energía de vapor en el subsuelo solo era práctico en zonas con un flujo de aire de escape muy elevado, con límites de velocidad del motor de la mitad de la velocidad del aire para garantizar suficiente aire limpio para la tripulación en los viajes de salida. Estas máquinas no podían utilizarse en minas con problemas de grisú . [ 32 ]
Porter, Bell & Co. parece haber construido las primeras locomotoras mineras subterráneas utilizadas en los Estados Unidos alrededor de 1870. Para 1874, la Consolidation Coal Company y la Georges Creek Coal and Iron Company utilizaban varias locomotoras Porter en sus minas subterráneas en el valle de Georges Creek en Maryland . Otros usuarios incluían varias minas de carbón cerca de Pittsburgh, Pensilvania , la Lehigh Coal and Navigation Company y una mina de hierro en las cordilleras de hierro del lago Superior . Las locomotoras mineras de Porter requerían un espacio libre mínimo de 5 pies y un ancho de 4 pies cuando operaban en vías de ancho de 3 pies, donde podían manejar una curva de radio de 20 pies. [ 33 ] [ 34 ] La Baldwin Locomotive Works construyó locomotoras similares, a partir de 1870. [ 35 ] [ 36 ] A principios del siglo XX, pequeñas locomotoras de vapor de fabricación británica alimentadas con petróleo se utilizaban en algunas minas de Sudáfrica. [ 37 ] Porter y Vulcan (Wilkes-Barre) anunciaron locomotoras de vapor para minas en 1909 y 1911. [ 38 ] [ 39 ] A principios de la década de 1920, solo unas pocas minas pequeñas en el yacimiento de carbón de Pocahontas en Virginia Occidental utilizaban locomotoras de vapor bajo tierra. [ 40 ] No obstante, tanto Baldwin como Vulcan continuaron anunciando locomotoras de vapor para uso subterráneo fuera de la industria del carbón hasta 1921. [ 41 ]
locomotoras de aire comprimido

Las locomotoras de aire comprimido se impulsaban mediante aire comprimido transportado en contenedores. Este método de propulsión tenía la ventaja de ser seguro, pero la desventaja de altos costos operativos debido a la autonomía muy limitada antes de que fuera necesario recargar los tanques de aire. Generalmente, los compresores en la superficie estaban conectados por tuberías a estaciones de recarga ubicadas en toda la mina. La recarga solía ser muy rápida. Las locomotoras de aire comprimido de vía estrecha se fabricaron para minas en Alemania ya en 1875, con tanques presurizados a 4 o 5 bar . [ 42 ] La Baldwin Locomotive Works entregó su primera locomotora de aire comprimido en 1877, y para 1904, ofrecía una variedad de modelos, la mayoría con una configuración de ruedas 0-4-0 . [ 43 ] Las locomotoras de aire comprimido se introdujeron en las minas de carbón de Newbottle en Escocia en 1878, operando a 200 psi (14 bar ). [ 44 ]
Los sistemas de aire comprimido de las minas ordinarias que operaban a 100 psi (7 bar) solo permitían unos pocos cientos de pies de recorrido. A finales de la década de 1880, Porter estaba construyendo locomotoras diseñadas para 500 a 600 psi (34-41 bar ). [ 45 ] A principios de la década de 1900, las presiones de los tanques de aire de las locomotoras habían aumentado de 600 a 800 psi (41-55 bar), aunque ya se contemplaban presiones de hasta 2000 psi (140 bar). [ 43 ] En 1911, Vulcan (Wilkes-Barre) estaba vendiendo locomotoras de aire comprimido de un solo tanque que operaban a 800 psi (55 bar), modelos de doble tanque de hasta 1000 psi (69 bar) y un modelo de 6 tanques que pudo haber operado a una presión mucho mayor. [ 46 ] La mina Homestake en Dakota del Sur, EE. UU., utilizaba presiones tan altas, con compresores especiales y tuberías de distribución. Excepto en prospecciones muy pequeñas y minas pequeñas y remotas, las locomotoras de batería o diésel han reemplazado al aire comprimido.
Locomotoras eléctricas aéreas

La tecnología de motores eléctricos utilizada antes de 1900, que funcionaba con corriente continua de unos pocos cientos de voltios y recibía alimentación directa del motor desde el cable aéreo, permitió el uso de tractores eficientes, pequeños y robustos de construcción sencilla. Inicialmente, no existía un estándar de voltaje, pero en 1914, 250 voltios se convirtió en el voltaje estándar para trabajos subterráneos en Estados Unidos. Este voltaje relativamente bajo se adoptó por motivos de seguridad. [ 47 ]
El primer ferrocarril minero eléctrico del mundo fue desarrollado por Siemens & Halske para la extracción de carbón bituminoso en Saxon Zauckerode , cerca de Dresde (actualmente Freital), y ya en funcionamiento en 1882 en el quinto pasaje transversal principal del pozo Oppel, operado por la Royal Saxon Coal Works. [ 48 ]
En 1894, el ferrocarril minero de la fundición Rothe Erde de Aquisgrán se electrificó, al igual que posteriormente muchos otros ferrocarriles mineros en Renania , Sarre- Lorena , Luxemburgo y Valonia belga. En estos países, AEG , Siemens & Halske , Siemens-Schuckert Works (SSW) y la Union Electricitäts-Gesellschaft (UEG) realizaron importantes entregas de locomotoras eléctricas para estos ferrocarriles .
La primera locomotora eléctrica minera en los Estados Unidos entró en servicio a mediados de 1887 en la mina Lykens Valley Coal Company en Lykens, Pensilvania . El motor de 35 hp para esta locomotora fue construido por la Union Electric Company de Filadelfia . [ 49 ] La locomotora de 15000 libras (6800 kg) se llamó Pioneer, y a mediados de 1888, una segunda locomotora eléctrica estaba en servicio en esa mina. [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] Su uso en los campos de carbón de los Apalaches se extendió rápidamente. Para 1903, había más de 600 locomotoras eléctricas mineras en uso en Estados Unidos, y se producían nuevas a un ritmo de 100 por año. [ 53 ]
Inicialmente, las locomotoras eléctricas se utilizaban únicamente donde resultaba económico tender líneas aéreas para la alimentación eléctrica. Esto limitaba su uso para la recolección de cargas en el frente de la mina, donde las vías eran temporales y se reubicaban con frecuencia. Esto motivó el desarrollo de locomotoras de batería, pero en la primera década del siglo XX, las primeras locomotoras eléctricas de recolección exitosas utilizaban carretes de cable . Para circular por vías alejadas de las líneas aéreas, el cable de alimentación se sujetaba a la línea aérea y luego se desenrollaba automáticamente a medida que la locomotora avanzaba y se recogía a medida que regresaba. [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]
Las locomotoras de arrastre estaban equipadas con un cabrestante para sacar los vagones de las vías sin alimentación eléctrica. Este método permitía utilizar vías provisionales demasiado ligeras para soportar el peso de una locomotora de cable o de batería. La desventaja de una locomotora de arrastre era que alguien tenía que tirar del cable de tracción desde el cabrestante hasta el frente de trabajo, pasándolo por las poleas en las curvas pronunciadas. [ 57 ] [ 58 ]
Las locomotoras mineras antiexplosivas de Schalker Eisenhütte se utilizan en todas las minas propiedad de Ruhrkohle (hoy Deutsche Steinkohle ).
locomotoras de combustión interna

La Gasmotorenfabrik Deutz (Compañía de Motores de Gas Deutz), ahora Deutz AG , introdujo una locomotora de gasolina monocilíndrica para uso en minas en 1897. Sus primeras locomotoras mineras tenían una potencia nominal de 6 a 8 hp (4,5 a 6,0 kW) y pesaban 5280 libras (2390 kg) . [ 59 ] El motor original de 6 hp (4,5 kW) medía 8 pies 6,5 pulgadas (2,60 m) de largo, 3 pies 11 pulgadas (1,19 m) de ancho y 4 pies 3,5 pulgadas (1,31 m) de alto y pesaba 2,2 toneladas largas (2,46 toneladas cortas; 2,24 t) . [ 60 ] Los motores mineros típicos de Deutz en 1906 tenían una potencia nominal de 8 a 12 hp (6,0 a 8,9 kW) . [ 61 ] Para entonces, los motores de dos cilindros de 18 hp (13 kW) fabricados por Wolseley Motors se utilizaban en las minas sudafricanas. [ 62 ] Para 1914, Whitcomb Locomotive Works , Vulcan Iron Works y Milwaukee Locomotive Manufacturing Co. (que más tarde se fusionó con Whitcomb) fabricaban locomotoras mineras de gasolina en los Estados Unidos con motores de 4 y 6 cilindros . [ 63 ]
Las locomotoras de ferrocarril minero de finales del siglo XIX y principios del XX funcionaban con mezclas de gasolina , benceno y alcohol /benceno. [ 64 ] Aunque inicialmente se usaban en minas de metales, en 1910 su uso era habitual en minas de carbón. La seguridad contra la corrosión se conseguía mediante protectores de malla metálica sobre los puertos de admisión y escape, así como mediante la inyección de agua de refrigeración en el sistema de escape. El burbujeo de los gases de escape a través de un baño de agua también reducía considerablemente los gases tóxicos. [ 63 ] [ 65 ]
Por motivos de seguridad (debido a los gases tóxicos y la inflamabilidad del combustible), las locomotoras modernas de combustión interna para ferrocarriles mineros solo funcionan con gasóleo. Los depuradores catalíticos reducen el monóxido de carbono. Las demás locomotoras son eléctricas, ya sea a batería o con vagón.
Locomotoras eléctricas de batería

Las locomotoras y sistemas alimentados por baterías resolvieron muchos de los problemas potenciales que presentan los motores de combustión, especialmente en lo que respecta a gases, ventilación y generación de calor. En comparación con las locomotoras eléctricas convencionales, las locomotoras de batería no necesitan cables tendidos sobre cada vía. Sin embargo, las baterías son componentes pesados que solían requerir largos periodos de carga para proporcionar periodos relativamente cortos de funcionamiento a plena potencia, lo que resultaba en operaciones restringidas o en la necesidad de duplicar la compra de equipos.
En el siglo XIX, hubo mucha especulación sobre el uso potencial de locomotoras de batería en las minas. [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ] En 1899, Baldwin-Westinghouse entregó una locomotora de batería experimental a una mina de Virginia; la recarga de la batería ocurría cuando la locomotora circulaba bajo el cable del tranvía , mientras que podía funcionar con la batería cuando trabajaba en vías temporales cerca del frente de la mina . Esta locomotora finalmente tuvo éxito, pero solo después de que se estabilizó el voltaje en el sistema de tranvía. [ 69 ] Una locomotora de batería de almacenamiento puro Siemens y Haske estaba en uso en una mina de carbón en Gelsenkirchen (Alemania) en 1904. [ 70 ]
Un problema de las locomotoras de batería era su reemplazo. Esto se simplificó con el uso de cajas de batería extraíbles. Posteriormente, se desarrollaron cajas de batería con ruedas para poder retirarlas de la locomotora. [ 71 ] Si bien la motivación inicial tenía que ver con el mantenimiento de la batería, el uso principal de esta idea fue en las estaciones de carga, donde una caja de batería descargada podía retirarse y reemplazarse por una recién cargada. [ 72 ]
Si bien eran populares, los sistemas de baterías solían estar prácticamente restringidos a minas con sistemas limitados y que transportaban mineral de densidad relativamente baja, propenso a explosiones. Hoy en día, las baterías de alta capacidad permiten operar durante jornadas completas (8 horas) con una o más baterías de reserva cargándose.
En funcionamiento

Hasta 1995 , la mayor red ferroviaria de vía estrecha, en superficie, para minas y carbón de Europa se encontraba en el yacimiento de lignito de Leipzig-Altenburg, en Alemania. Contaba con 726 kilómetros (451 millas) de vía de 900 mm ( 2 pies 11 pulgadas + 7/16 de pulgada ) , la mayor red de este tipo existente . De estos, unos 215 kilómetros correspondían a vías desmontables dentro de las propias minas y 511 kilómetros a vías fijas para el transporte de carbón a la red ferroviaria principal.
El último ferrocarril minero de vía estrecha de 900 mm (2 pies 11 + 7/16 pulgadas) en el estado alemán de Sajonia , una importante zona minera en Europa central, fue clausurado en 1999 en la mina Zwenkau en Leipzig. Antaño una extensa red ferroviaria, hacia el final solo contaba con 70 kilómetros (43 millas) de vía móvil de 900 mm ( 2 pies 11 + 7/16 pulgadas ) y 90 kilómetros (56 millas) de vía fija de 900 mm ( 2 pies 11 + 7/16 pulgadas ) dentro del propio emplazamiento de la mina a cielo abierto de Zwenkau, así como un ferrocarril de enlace de 20 kilómetros (12 millas) de ancho estándar para los trenes de carbón a las centrales eléctricas (1995-1999). El cierre de esta mina marcó el fin de la historia de los ferrocarriles mineros de 900 mm ( 2 pies 11 pulgadas + 7/16 de pulgada ) en las minas de lignito de Sajonia. En diciembre de 1999, se clausuró el último ferrocarril de 900 mm ( 2 pies 11 pulgadas + 7/16 de pulgada ) en la región minera de carbón de Alemania Central, en Lusacia .
En Estados Unidos, la mina Shoemaker de Consol Energy , que abarca una gran área al este de Benwood, Virginia Occidental, fue la última mina de carbón subterránea en utilizar el transporte ferroviario. A partir de 2006, se instalaron 12 millas de cinta transportadora subterránea y 2,5 millas de cinta transportadora en superficie. El último cargamento de carbón se transportó por ferrocarril en enero de 2010. [ 73 ]
Ferrocarriles museo e históricos
Un vestigio de las antiguas vías férreas de carbón en el yacimiento de lignito de Leipzig-Altenburg puede visitarse y funcionar como ferrocarril museo. También circulan trenes museo con regularidad por la línea que va de Meuselwitz a Regis-Breitingen , pasando por Haselbach .
Ferrocarriles mineros en minas turísticas
Austria
Alemania
- Hesse
- Grube Fortuna, Solms , mina para visitantes con pozo en funcionamiento, museo ferroviario de campo y mina a cielo abierto con vía circular, 600 mm ( 1 pie 11 + 5/8 pulgadas ) , 2,3 km (1,4 millas) de longitud .
- Baja Sajonia
- Barsinghausen , Klosterstollen , 600 mm ( 1 pie 11 + 5 ⁄ 8 pulg .) , 13 km (8,1 millas) de largo
- Clausthal-Zellerfeld - Clausthal , Ottiliae Shaft , ferrocarril a cielo abierto hasta la antigua estación de Clausthal, 600 mm ( 1 pie 11 + 5 ⁄ 8 pulgadas ) , 2,2 km (1,4 millas)
- Goslar , Rammelsberg
- Langelsheim – Lautenthal , Lautenthals Glück Pit
- Renania del Norte-Westfalia
- Renania-Palatinado
- Steinebach/Sieg , pozo de Bindweide
- Sajonia
- Annaberg-Buchholz , Markus Röhling Stolln, 600 mm ( 1 pie 11 + 5 ⁄ 8 pulg .)
- Ehrenfriedersdorf , Sauberg (sólo tramo subterráneo), 600 mm ( 1 pie 11 + 5 ⁄ 8 pulg .)
- Sajonia-Anhalt
- Mina visitante Elbingerode (Harz) , Drei Kronen & Ehrt , 600 mm ( 1 pie 11 + 5 ⁄ 8 pulg .)
- Sangerhausen – Wettelrode , Röhrigschacht muestra la mina
- Turingia
- Ilfeld – Netzkater , Rabensteiner Stollen , 600 mm ( 1 pie 11 + 5 ⁄ 8 pulg .)
Luxemburgo
- Minièresbunn , Fond-de-Gras , 700 mm ( 2 pies 3 + 9 ⁄ 16 pulgadas ) , 4 km (2,5 millas) de largo
- Museo Nacional de las Minas de Hierro de Luxemburgo , pista circular
Véase también
Referencias
- ↑ Ellis, Iain (2006). Enciclopedia de ingeniería ferroviaria británica de Ellis . Lulu.com. ISBN 978-1-8472-8643-7.
- ↑ cultura observada y términos enumerados: culm .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Clark, Ronald W. (1985). Obras del hombre: Historia de la invención y la ingeniería, desde las pirámides hasta el transbordador espacial (1.ª edición estadounidense. Edición de tapa dura de 8"x10" ). Viking Penguin, Inc., Nueva York, EE. UU., (1985). 352 págs. (indexadas) . ISBN 9780670804832.
- ^ Georgius Agricola (traducción de Hoover), De re Metallica (1913), p. 156
- ↑ Los mineros llamaban a los vagones Hund —“perro”— por el ruido que hacían en las vías. Lee, Charles E (1943). La evolución de los ferrocarriles (2.ª ed.). Londres. p. 16. OCLC 1591369 .
{{cite book}}:|work=ignorado ( ayuda ) CS1 mantenimiento: falta el editor de ubicación ( enlace ) - ↑ Warren Allison, Samuel Murphy y Richard Smith, 'Un ferrocarril primitivo en las minas alemanas de Caldbeck' en G. Boyes (ed.), Early Railways 4: Papers from the 4th International Early Railways Conference 2008 (Six Martlets, Sudbury, 2010), 52–69.
- ↑ Lewis, Ferrocarriles de madera primitivos , 8-10.
- ↑ Peter King, 'The First Shropshire Railways' en G. Boyes (ed.), Early Railways 4: Papers from the 4th International Early Railways Conference 2008 (Six Martlets, Sudbury, 2010), 70–84.
- ↑ MJT Lewis, Ferrocarriles de madera antiguos .
- ↑ Ransom, Philip (1981). La arqueología de los ferrocarriles . Tadworth, Inglaterra: World's Work. pág. 268. ISBN 978-0-437-14401-0.
- 1 2 3 4 5 6 7 James Burke (historiador de la ciencia) , Connections (1985), páginas: 136-137, rústica: 304 páginas, Little Brown & Co., Nueva York, ISBN
- 1 2 George Stephenson#Locomotoras
- ↑ Lowrie, Raymond L., ed. (2002). "Excavación, carga y transporte de materiales" . Manual de referencia minera de la SME . Sociedad para la Minería, la Metalurgia y la Exploración. pág. 232. ISBN 9780873351751Consultado el 9 de octubre de 2012 .
- ↑ Stoek, HH; Fleming, JR; Hoskin, AJ (julio de 1922). Un estudio del transporte de carbón en las minas de Illinois . Vol. 132. Universidad de Illinois. págs. 102–103 . Recuperado el 22 de junio de 2011 .
{{cite book}}:|work=ignorado ( ayuda ) - ↑ "II, Transporte" . Minería . Wallgate, Wigan, Inglaterra: Stowager and Sons. 2 de diciembre de 1893.
- ↑ Fay, Albert H. (1920). "Car" . Glosario de la industria minera y de minerales . Departamento del Interior de los Estados Unidos. pág. 131.
- ↑ "Jim the Mule Boy (Cortometraje, título en IMDB)" . Edison Film Company. 28 de marzo de 1911.
Esta película se proyecta en bucle junto con otros programas históricos en el Museo de la Minería del Carbón de Antracita,
Coaldale, Pensilvania.
- ↑ HH Stoek, JR Fleming, AJ Hoskin, Un estudio del transporte de carbón en las minas de Illinois , Boletín 132, Estación Experimental de Ingeniería de la Universidad de Illinois, julio de 1922; páginas 15-16.
- ↑ HH Stoek, JR Fleming, AJ Hoskin, Un estudio del transporte de carbón en las minas de Illinois , Boletín 132, Estación Experimental de Ingeniería de la Universidad de Illinois, julio de 1922; página 70 y página 12.
- ↑ Thompson, Ceri (2008). Arnés: caballos de minas de carbón en Gales . Cardiff: Museo Nacional de Gales. pág. 66. ISBN 978-0-7200-0591-2.
- ↑ Fred Brenckman, historiador oficial de la Commonwealth (1884). Historia del condado de Carbon, Pensilvania . También contiene una descripción separada de los diversos municipios y distritos del condado, J. Nungesser, Harrisburg, Pensilvania.Proyecto Archive.org , reimpresión electrónica en PDF, 2.ª edición , 627 páginas, (1913)
- ^ Bartolomé, Ann M.; Metz, Lanza E.; Kneis, Michael (1989).Canales de Delaware y Lehigh , 158 páginas (Primera edición). Easton, Pensilvania: Centro de Historia y Tecnología de Canales, Parque Histórico y Museo Hugh Moore, Inc. págs. 4-5 . ISBN 0930973097. LCCN 89-25150 .
- ↑ Francis M. Fultz, Una mina de carbón de Iowa, Capítulo V de Estudios geográficos al aire libre, I, La formación de la superficie y los suelos de la región del Alto Mississippi , 1908; páginas 97-105, ver página 101.
- 1 2 Sydney F. Walker, Notas sobre minería eléctrica, Electrical Review , vol. 48, n.° 1, enero de 1906.
- ↑ Wilhelm Hildenbrand, Sección II, El avión de motor simple, El transporte subterráneo de carbón mediante cables de acero , John A. Roebling's Sons Co., 1884; página 16.
- ↑ Nicholas Wood, Capítulo IV – Fuerza motriz, Sección III – Máquina de vapor fijada sobre planos ascendentes, Un tratado práctico sobre ferrocarriles , Longman, Rees, Orme, Brown y Green, Londres, 1832; página 114.
- ↑ Wilhelm Hildenbrand, Sección III, El sistema de cable de cola, El transporte subterráneo de carbón mediante cables de acero , John A. Roebling's Sons Co., 1884; página 22.
- ↑ Thomas J. Waters, Transporte por cuerda en la mina Coalbrookdale de la Westport Coal Company, Westport, Documentos leídos en la Conferencia de Minería celebrada en Dunedin, marzo de 1890 , George Didsbury, Impresor del Gobierno, Wellington, Nueva Zelanda, 1890; página 12
- ↑ Informe del Comité de la Cuerda de Cola, Transacciones del Instituto de Ingenieros Mineros del Norte de Inglaterra , vol. XVII, Apéndice I (1867-8), Newcastle upon Tyne, 1868.
- ↑ Carl Volk, Aparatos de transporte y bobinado utilizados en minas , Scott, Greenwood & Co. Londres, 1903; página 113.
- ↑ Wilhelm Hildenbrand, Sección IV, El sistema de cuerda sin fin, El transporte subterráneo de carbón mediante cables de acero , John A. Roebling's Sons Co., 1884; página 37.
- ↑ Transporte minero, Elementos de ingeniería minera, Vol. III , The Colliery Engineer Co., Scranton, 1900; párrafos 2436-2437.
- ↑ Locomotoras ligeras, Saward's Coal Trade Journal , 29 de julio de 1874; páginas 39-40.
- ↑ Anuncio de Porter Bell & Co. de 1873 .
- ↑ Baldwin Locomotive Works, Catálogo ilustrado de locomotoras , segunda edición, Burnham, Parry, Williams & Co., Filadelfia, 1881; página 47.
- ↑ Locomotoras mineras para minas de oro, Railroad Gazette , 12 de octubre de 1877; página 453. Contiene buenos dibujos a escala.
- ↑ Una novedosa locomotora minera, The Locomotive Magazine , vol. IX, n.º 125 (10 de octubre de 1903); páginas 214-215. Incluye fotografía.
- ↑ HK Porter Co., Anuncio, Revista de Ingeniería , Vol. XXVII, No. 6 (septiembre de 1909); página publicitaria 111.
- ↑ Locomotoras Vulcan , Vulcan Iron Works, Wilkes-Barre, 1911; páginas 70 , 72 , 86 y 105 .
- ↑ HH Stoek, JR Fleming, AJ Hoskin, Un estudio del transporte de carbón en las minas de Illinois , Boletín 132, Estación Experimental de Ingeniería de la Universidad de Illinois, julio de 1922; página 17.
- ↑ The Mining Catalog (Edición de metales y canteras) , Keystone, Pittsburgh, 1921; páginas 273 (Baldwin) y 275 (Vulcan).
- ↑ Locomotoras de aire comprimido, Revista mensual de la Hermandad de Ingenieros de Locomotoras ; vol. X, n.º 1 (enero de 1876); página 16.
- 1 2 Locomotoras de aire comprimido, Registro de construcción reciente n.° 46, Baldwin Locomotive Works, 1904; página 14, menciona la primera entrega; página 9 muestra las presiones de almacenamiento y de trabajo; páginas 13-14 discuten el funcionamiento a 2000 psi.
- ↑ Notas profesionales, Locomotoras mineras de aire comprimido , The School of Mines Quarterly , vol. II, n.º 4 (mayo de 1881), Columbia College, Nueva York; páginas 215-216.
- ↑ Locomotora minera de aire comprimido, The Colliery Engineer , vol. XII, n.º 8 (marzo de 1892); página 183.
- ↑ Locomotoras Vulcan , Vulcan Iron Works, Wilkes-Barre, 1911; páginas 74-78 y 97 .
- ↑ David R. Shearer, Capítulo VI: Diseño de centrales eléctricas de corriente continua, Electricidad en la minería del carbón , McGraw-Hill, Nueva York, 1914.
- ↑ FMF Cazin, ¿Cómo pueden beneficiarse los dispositivos eléctricos de la industria minera y metalúrgica? Parte II, [Energía eléctrica], Vol. III, n.° 35, (noviembre de 1891); páginas 405-409 (véanse las páginas 408-409 para un análisis de los primeros sistemas de transporte eléctrico en minas alemanas y estadounidenses).
- ↑ Motor de locomotora eléctrica Schlesinger, The Electrical World , vol. XI, n.º 8 (25 de febrero de 1888); página 88. Incluye imágenes del motor de tracción.
- ↑ El ferrocarril eléctrico en la mina de carbón de Lykens Valley, The Electrical World , vol. XI, n.° 24 (16 de junio de 1888); página 303. Incluye una fotografía de la locomotora.
- ↑ The Union Electric Company, Filadelfia (Anuncio), The Electrical World , Vol. XI, No. 26 (30 de junio de 1888); página xv. Incluye pesos de locomotoras.
- ↑ T. C. Martin y Joseph Wetzler, Capítulo XIII: Últimos motores y sistemas de motores estadounidenses, [El motor eléctrico y sus aplicaciones, tercera edición]; W. J. Johnston, Nueva York, 1891; páginas 218-224. Incluye buenas ilustraciones del Pioneer.
- ↑ George Gibbs, La locomotora eléctrica para el transporte minero, Cassier's Magazine , vol. 22, n.º 3 (julio de 1902); páginas 323-343. Bien ilustrado.
- ↑ Seward Mighell, Locomotora, patente estadounidense 732,768 , otorgada el 7 de julio de 1903.
- ↑ Kenneth Rushton, Accesorio de carrete para locomotoras mineras, patente estadounidense 737,491 , otorgada el 25 de agosto de 1903.
- ↑ Locomotoras de carrete de cable, The Coal Miners' Pocketbook, 11.ª ed. , McGraw-Hill, Nueva York, 1916; páginas 826-827.
- ↑ WE Hamilton, Remolcador de vagones de locomotora, patente estadounidense 765,833 , otorgada el 26 de julio de 1904.
- ↑ Locomotoras Crab, The Coal Miners' Pocketbook, 11.ª ed. , McGraw-Hill, Nueva York, 1916; página 827.
- ↑ Una locomotora de gasolina para uso en minas, The Petroleum Industrial and Technical Review , vol. 2, n.º 68 (23 de junio de 1900); página 388.
- ↑ Locomotora de gasolina, English Mechanic and World of Science , n.° 1713 (21 de enero de 1898); páginas 532-533.
- ↑ Locomotoras de gasolina para fines mineros, The Petroleum Review , vol. XIV (Nueva Serie), n.º 375 (23 de junio de 1906); página 411. Incluye fotografías.
- ↑ Una locomotora minera impulsada por petróleo, The Locomotive Magazine , vol. IX, n.° 119 (29 de agosto de 1903); página 128. Incluye dibujos a escala.
- 1 2 Joseph A. Anglada, Locomotoras de gasolina para minas, The Gas Engine , vol. XVI, n.° 2 (febrero de 1914); páginas 100-103. Incluye fotografías.
- ↑ Heise-Herbst, Bergbaukunde, Springer-Verlag 1910, pág. 345 y sigs.
- ↑ Una locomotora minera inglesa única de combustión interna, Mining Science , vol. LXI, n.° 1573 (24 de marzo de 1910); página 272. Incluye fotografía.
- ↑ Transporte subterráneo eléctrico, The Coal Trade Journal , 3 de octubre de 1894; página 726.
- ↑ JS Doe, The Iser vs. the Waser, Actas de la Decimoséptima Reunión Anual del Instituto de Ingenieros de Minas de Ohio, 19-21 de enero de 1898, Columbus, publicado como The Ohio Mining Journal , No. 27, (1899); páginas 60-66, véase en particular la página 62.
- ↑ Francis A. Pocock, Acumuladores y minería, presentado en la reunión de Nueva York, septiembre de 1890, Trans. Amer. Inst. of Mining Engineers , Vol. XIX (1891); páginas 278-282.
- ↑ Harry K. Myers, Una locomotora combinada de vagón y batería de almacenamiento para minas, American Electrician , vol. XI, n.° 11 (noviembre de 1899); páginas 512-513.
- ↑ JF Gairns, Locomotoras industriales para minería, fábricas y usos afines, parte III, Cassier's Magazine , vol. XXVI, n.º 5 (septiembre de 1904); páginas 474-496; véase la foto en la página 474 , el texto en la página 489 .
- ↑ Eugene W. Schellentrager y Bradley E. Clarkson, Locomotora con batería de almacenamiento, patente estadounidense 1.413.686 , otorgada el 25 de abril de 1922.
- ↑ William T. Petterson, Mecanismo de cambio de batería de locomotora, patente estadounidense 2,970,550 , otorgada el 7 de febrero de 1961.
- ↑ La mina Shoemaker apuesta por el futuro, The Times Leader , Martin's Ferry, Ohio, 28 de enero de 2010.
Enlaces externos
- Grubenbahn.de - sitio web del ferrocarril minero
- Schmalspurige Grubenbahn.de - sitio web del ferrocarril minero de vía estrecha
- Kohlebahn - emplazamiento del ferrocarril de carbón
- Parque industrial y ferroviario de Fond-de-Gras en la región minera de Luxemburgo.
- locomotoras de ferrocarril minero
- Ferrocarriles mineros
- ferrocarriles industriales
- Equipos de minería