Ferrocarril de mina

Un ferrocarril minero (o ferrocarril minero , EE. UU.), A veces ferrocarril de boxes , es un ferrocarril construido para transportar materiales y trabajadores dentro y fuera de una mina . [1] Los materiales transportados normalmente incluyen mineral , carbón y escombros (también llamados de diversas formas, desperdicio, desperdicio, holgura, culmo, [2] y tejas; todos significan roca estéril). Se recuerda poco, pero la mezcla de materiales pesados ​​y voluminosos que tuvieron que ser transportados dentro y fuera de las minas dio lugar a las primeras generaciones de ferrocarriles , al principio hechos de rieles de madera, pero eventualmente añadiendo hierro protector, locomoción a vapor.por motores fijos y las primeras locomotoras de vapor comerciales , todo dentro y alrededor de las obras alrededor de las minas. [3]

Tren minero típico conservado en el Museu de Les Mines d 'Eschucha , Eschucha , España

Rieles de la mina

Minecart mostrado en De Re Metallica (1556). El pasador guía encaja en una ranura entre dos tablas de madera.

Las vías de vagón (o tranvías) se desarrollaron en Alemania en la década de 1550 para facilitar el transporte de tinas de mineral hacia y desde las minas, utilizando rieles de madera primitivos. Esta operación fue ilustrada en 1556 por Georgius Agricola de Alemania (Imagen a la derecha). [4] Esto usó carros "Hund" con ruedas sin bridas que corrían sobre tablas de madera y un pasador vertical en el camión encajaba en el espacio entre las tablas, para que siguiera el camino correcto. [5] Tal sistema de transporte fue utilizado por los mineros alemanes en Caldbeck , Cumbria , Inglaterra, quizás desde la década de 1560. [6] Una explicación alternativa se deriva de la hintó Magyar - un carruaje. Hay posibles referencias a su uso en Europa central en el siglo XV. [7]

Un funicular se construyó en Broseley en Shropshire , Inglaterra, 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 a la Wollaton Wagonway , completada en 1604, considerada hasta ahora como la primera instalación británica. Esto corrió desde Strelley hasta Wollaton cerca de Nottingham . En adelante se observa otro camino de vagones temprano . Huntingdon Beaumont , que se ocupaba de la minería en Strelley , también colocó anchos rieles de madera cerca de Newcastle upon Tyne , en los que un solo caballo podía transportar de cincuenta a sesenta bushels (130-150 kg) de carbón. [9]

En el siglo XVIII, tales vías de vagones y tranvías existían en varias áreas. Ralph Allen, por ejemplo, construyó un tranvía para transportar piedra de una cantera local para satisfacer las necesidades de los constructores de las terrazas georgianas de Bath . La batalla de Prestonpans , en el levantamiento jacobita de 1745 , se libró a horcajadas en el Tranent - Cockenzie Waggonway de 1722. [10] Este tipo de transporte se extendió rápidamente por todo el campo de carbón de Tyneside , y el mayor número de líneas se encontraban en el campo de carbón cerca de Newcastle upon Tyne . Se utilizaban principalmente para transportar carbón en vagones de caldera desde las minas de carbón hasta un staithe (un muelle de madera) en la orilla del río, desde donde el carbón podía ser enviado a Londres por bergantines mineros . Los carriles de vagones se diseñaron para que los trenes de vagones de carbón pudieran descender a la escalera por gravedad, siendo frenados por un freno que "rozaba" las ruedas atascándolas. Los carriles de vagones en pendientes menos empinadas podrían retrasarse permitiendo que las ruedas se atasquen en las curvas. A medida que el trabajo se volvía más agotador para los caballos, se introdujo un vehículo conocido como vagón dandy , en el que el caballo podía descansar en tramos cuesta abajo.

Carbón, hierro, simbiosis ferroviaria

La tendencia a concentrar a los empleados comenzó cuando Benjamin Huntsman , en busca de resortes de reloj de mayor calidad, descubrió en 1740 [11] que podía producir acero de alta calidad en cantidades sin precedentes ( acero al crisol para reemplazar el acero blister ) utilizando crisoles cerámicos en la misma escasez de combustible. / La industria del vidrio inspiró hornos de reverbero que estaban impulsando la extracción de carbón, la coquización , las fundiciones de cañones de hierro fundido y los productos de estímulo o puerta de entrada de gran demanda [11] de las industrias de fabricación de vidrio. Estas tecnologías, durante varias décadas, ya habían comenzado a acelerar gradualmente el crecimiento industrial y provocar concentraciones tempranas de trabajadores, de modo que ocasionalmente surgieron pequeñas fábricas tempranas. [11]

Esta tendencia de concentración de esfuerzo en grandes empresas central ubicado pero más grandes [11] se convirtió en una tendencia impulsada por Henry Cort 's patente de procesamiento de hierro de 1784 [11] que lleva en poco tiempo a las fundiciones coubicación minas de carbón cerca de [3] y la aceleración de la práctica de suplantando las industrias artesanales de la nación. [11] Con esa concentración de empleados y la separación de las viviendas, [3] los tranvías tirados por caballos se volvieron comúnmente disponibles como un recurso de cercanías para el viaje diario al trabajo. [3] Los ferrocarriles mineros se utilizaron desde 1804 alrededor de Coalbrookdale en tales concentraciones industriales de minas y trabajos de hierro, todos exigiendo tracción-tracción de cargas voluminosas o pesadas. Estos dieron lugar a extensos primeros rieles de madera y trenes de vehículos propulsados ​​por animales, [11] luego sucesivamente en solo dos décadas [3] a tiras protectoras de hierro clavadas para proteger los rieles, a trenes de vapor (1804) y a rieles de hierro fundido. Más tarde, George Stephenson , inventor del mundialmente famoso Rocket y miembro de la junta de una mina, convenció a su junta de que usara vapor para la tracción. [12] A continuación, solicitó al Parlamento que autorizara un ferrocarril público de pasajeros, [3] fundando el ferrocarril de Liverpool y Manchester . Poco después de la intensa publicidad pública, en parte generada por el concurso para encontrar la mejor locomotora ganada por el Rocket de Stephenson, los ferrocarriles experimentaron un crecimiento explosivo en todo el mundo y la revolución industrial se globalizó gradualmente. [3]

Ciudades de empresa y trabajo infantil

Hoy, la mayoría de los ferrocarriles mineros funcionan con energía eléctrica ; en épocas anteriores , se utilizaban ponis de foso , como ponis de las Shetland , burros y / o mulas para transportar los primeros trenes mineros. En las muy estrechas condiciones de los túneles mineros excavados a mano , también se utilizaba a menudo a niños, y los animales eran guiados y atendidos por niños (llamados 'muchachos mula' [13] en los EE. UU., De 10 a 12 años de edad). Hasta que el movimiento contra el trabajo infantil impulsó la aprobación de leyes que exigían la educación obligatoria universal de los niños hasta el sexto grado en los Estados Unidos, en los campos de carbón de antracita de los Apalaches en el este de Pensilvania, estos erizos fueron utilizados y conocidos como mule-boys en la década de 1920, un posicionar un escalón en la escalera hacia el mejor salario como aprendiz de minero (de 12 años o más) de los niños rompedores , mientras que las ganancias de cada etapa permitieron que cada grupo regresara considerablemente más a sus familias difíciles.

Dado que muchas minas de EE. UU. Se fundaron en áreas remotas y las sociedades anónimas importaban trabajadores de Europa que tenían que trabajar en su pasaje en una ciudad de la empresa construida especialmente para dotar de personal a la mina, la familia de un minero típico estaba constantemente en deuda con la empresa por la junta. , renta, comestibles y herramientas la mayor parte de sus vidas, por lo que hubo una presión social considerable por parte de la familia y la comunidad para que los niños ganaran un salario tan pronto como alguien les pagara. Las prácticas en Europa eran un poco diferentes, los intereses mineros poseían las tierras de la ciudad, los edificios, las empresas comerciales establecidas para apoyar a los trabajadores, desde cervecerías al aire libre, tiendas de la empresa hasta barberos, dentistas, teatros e incluso consultorios médicos. Las compañías mineras incluso administraron las oficinas de bienes raíces y felizmente vendieron tierras a todos los interesados ​​para que los individuos invirtieran gradualmente en comunidades tan ocupadas, incluidos los derechos de paso a las compañías ferroviarias.

Vagón de mina sobre rieles de madera de Transilvania , finales del siglo XVI.

Por lo general, no hay una conexión directa desde un ferrocarril minero hasta el revestimiento industrial de la mina o la red ferroviaria pública, debido a la vía de vía estrecha que se emplea normalmente. En los Estados Unidos, el ancho de vía estándar para el transporte de minas es de 3 pies 6 pulgadas ( 1067 mm ), aunque se utilizan calibres de 18 pulgadas ( 457 mm ) a 5 pies 6 pulgadas ( 1676 mm ). [14] [15]

Los ferrocarriles de la mina originales usaban rieles de madera impregnados de cera unidos a traviesas de madera , sobre los cuales hombres, niños o animales arrastraban dragas. Esto fue reemplazado más tarde por rieles de hierro en forma de L, que se unieron al piso de la mina, lo que significa que no se requerían durmientes y, por lo tanto, dejaban un fácil acceso para que los pies de los niños o animales impulsaran más dragas.

Madera a hierro fundido

Estos primeros ferrocarriles mineros usaban rieles de madera, que en la revolución industrial temprana sobre Coalbrookdale , pronto fueron cubiertos con flejes de hierro, estos fueron reemplazados por hierro forjado, luego con los primeros motores de tracción a vapor, rieles de hierro fundido, [12] y finalmente acero. rieles como cada uno en sucesión se encontró que duran mucho más que el tipo de riel anterior más barato. [3] En la época de los primeros trenes tirados por locomotoras de vapor, la mayoría de los rieles colocados eran de hierro forjado [3], que duraba más que los rieles de hierro fundido en 8: 1. Aproximadamente tres décadas después, después de que Andrew Carnegie hiciera que el acero fuera competitivamente barato, los rieles de acero estaban reemplazando al hierro por las mismas razones de longevidad. [3]

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Viajando en un carro de mina en Ashland, Pensilvania

Los vagones de tranvía (o dram ) que se utilizan para el transporte de minas generalmente se denominan tinas . [16] El término carro de mina se usa comúnmente en los Estados Unidos [17]

Ponis de foso

Un vagón Dandy conservado del ferrocarril Ffestiniog . Antes de las locomotoras, los trenes de pizarra viajaban a Porthmadog bajo la gravedad y eran tirados por caballos.

Los romanos fueron los primeros en darse cuenta de los beneficios de utilizar animales en sus labores industriales, utilizando ponis de foso especialmente criados para impulsar trabajos complementarios como bombas de mina.

Pit ponis en el trabajo en la explotación minera francesa del siglo XVIII.

Los ponis comenzaron a usarse bajo tierra, a menudo reemplazando el trabajo infantil o femenino, a medida que las distancias desde la cabeza del pozo hasta la cara del carbón se hicieron mayores. El primer uso registrado conocido en Gran Bretaña fue en el campo de carbón del condado de Durham en 1750; en los Estados Unidos, las mulas eran la fuente dominante de energía animal en la industria minera, y los caballos y ponis se utilizaban en menor medida. [18] En el pico de 1913, había 70.000 ponis bajo tierra en Gran Bretaña. En años posteriores, el transporte mecánico se introdujo rápidamente en las principales carreteras subterráneas en sustitución de los lances en pony y los ponis tendían a limitarse a los recorridos más cortos desde la cara del carbón hasta la carretera principal (conocida en el noreste de Inglaterra como "putt", en los Estados Unidos como "tranvía" o "recolección" [19] ) que eran más difíciles de mecanizar. En 1984, todavía se utilizaban 55 ponis con la Junta Nacional del Carbón en Gran Bretaña, principalmente en el moderno pozo en Ellington, Northumberland .

Los vagones Dandy a menudo se adjuntaban a trenes de tragos llenos, para contener un caballo o un pony. Los ingenieros de minería y ferrocarriles posteriores diseñaron sus tranvías para que los trenes llenos (pesados) usaran la gravedad por la pendiente, mientras que los caballos se usarían para tirar de los tragos vacíos de regreso a los trabajos. El vagón Dandy permitió un fácil transporte del caballo requerido cada vez.

Probablemente el último caballo carbonero que trabajó bajo tierra en una mina de carbón británica, Robbie , fue retirado de Pant y Gasseg, cerca de Pontypool , en mayo de 1999. [20]

Transporte por cable

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, las grandes máquinas de vapor estacionarias en la superficie con cables que llegaban bajo tierra se usaban comúnmente para el transporte de minas. Como era de esperar, los gerentes de mentalidad innovadora de Lehigh Coal & Navigation Company fueron pioneros en la tecnología en Estados Unidos utilizándola para permitir la elevación muerta del carbón cargado a 1.100 pies (340 m) arriba de Ashley Planes , y el aumento de sus trabajos en y por encima del Panther Creek Valley [21] con nuevas secciones en zigzag por gravedad e inclinaciones de cable de retorno, pero más notablemente mediante la instalación de dos secciones de elevadores de cable y la expansión del ya famoso Mauch Chunk Switchback Railway con una 'vía trasera' que reduce el tiempo de retorno del automóvil de 3 a 4 horas a unos 20 minutos, que las nuevas pendientes luego se alimentan de nuevos pozos de minas y rompedores de carbón más abajo en el valle. [22] A veces, los motores estacionarios incluso se ubicaban bajo tierra, con la caldera en la superficie, aunque esa era una situación minoritaria. Todos los métodos de transporte por cable se utilizaron principalmente en las principales vías de transporte de la mina. Por lo general, se usaba mano de obra, mulas o ponis para recoger los carros llenos de las áreas de trabajo (las galerías se conducían a través de las costuras tanto como era posible) hasta las principales vías de transporte. [23] En la primera década del siglo XX, las locomotoras eléctricas estaban desplazando la fuerza animal para este papel de transporte secundario en las minas [24] donde las chispas desencadenaban la acumulación explosiva de metano era un peligro menor. Se utilizaron varios sistemas de transporte por cable:

En las minas de pendiente , donde había una pendiente continua desde la entrada hasta el frente de trabajo, la cuerda del motor de elevación se podía usar para bajar carros vacíos a la mina y luego subir carros llenos. En las minas de eje , se podrían usar motores de elevación secundarios para tirar de los carros en pendientes dentro de la mina. Para grados de un pequeño porcentaje, los trenes de 25 vagones cada uno con aproximadamente media tonelada eran típicos en la década de 1880. [25]

En minas donde las pendientes no eran uniformes o donde las pendientes no eran lo suficientemente empinadas para que la gravedad tirara de un tren hacia la mina, la cuerda de elevación principal podría aumentarse con una cuerda de cola conectada al extremo opuesto del tren de vagones de la mina. El sistema de cuerda de cola tuvo sus orígenes en pendientes de superficie arrastradas por cable antes de la década de 1830. [26] Este era el sistema dominante en la década de 1880 [27] Con frecuencia, se usaba un motor para trabajar ambas cuerdas, con la cuerda de cola llegando a la mina, alrededor de una polea en el extremo más alejado, y luego hacia afuera.

Finalmente, los sistemas más avanzados involucraban bucles continuos de cuerda operados como un sistema de teleférico . Algunas minas utilizaron cadenas sin fin antes de que el cable de acero estuviera ampliamente disponible. [28] El sistema de cadenas sin fin se originó en las minas cerca de Burnley (Inglaterra) alrededor de 1845. Un sistema de cuerdas 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 coches o trenes individuales dentro de la mina podrían conectarse al cable mediante un agarre comparable a los agarres utilizados en los sistemas de teleférico de superficie. [30] En algunas minas, la cadena de transporte o el cable pasaban por encima de los vagones, y los vagones se soltaban automáticamente cuando una polea superior levantaba la cadena o el cable. Donde el cable pasaba por debajo de los vagones, se podía usar una empuñadura de mano, donde el operador de la empuñadura viajaría en el vagón delantero del tren trabajando con la empuñadura encadenada a la parte delantera del vagón. En algunos casos, se acopló un vagón de agarre independiente a la cabecera 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

Una locomotora cisterna anunciada en el catálogo de 1908 de HK Porter, Inc. para su uso en minas subterráneas
Gnom , usado en una mina en Suiza

Siempre que fue económico operar locomotoras de vapor en el sistema ferroviario general, las locomotoras de vapor también se utilizaron en la vía de superficie de las minas. En el siglo XIX y principios del XX, algunas grandes minas solían utilizar locomotoras de vapor subterráneas. Las locomotoras para este propósito eran típicamente motores de tanque muy rechonchos con una disposición de ruedas 0-4-0 . El uso de la energía de vapor bajo tierra solo fue práctico en áreas con un flujo de aire de escape muy alto, con límites de velocidad del motor de la mitad de la velocidad del aire para asegurar un aire limpio adecuado para la tripulación en los viajes de ida. Estos motores no se pueden utilizar en minas con problemas de grisú . [32]

Porter, Bell & Co. parece haber construido las primeras locomotoras de minería subterránea utilizadas en los Estados Unidos alrededor de 1870. En 1874, Consolidation Coal Company y Georges Creek Coal and Iron Company usaban varias locomotoras Porter en sus minas subterráneas en Georges Creek Valle de Maryland . Otros usuarios incluyeron varias minas de carbón cerca de Pittsburgh, Pensilvania , Lehigh Coal and Navigation Company y una mina de hierro en Lake Superior Iron Ranges . Las locomotoras mineras de Porter requerían un espacio libre mínimo de 5 pies y 4 pies de ancho cuando operaban en vías de ancho de 3 pies, donde podían manejar una curva de radio de 20 pies. [33] [34] Los trabajos locomotores de Baldwin construyeron locomotoras similares, a partir de 1870. [35] [36] En el siglo 20 temprano, muy pequeñas locomotoras de vapor de fuel de fabricación británica estaban en uso en algunas minas de Sudáfrica. [37] Porter y Vulcan (Wilkes-Barre) anunciaron locomotoras de minas de vapor en 1909 y 1911. [38] [39] A principios de la década de 1920, solo unas pocas minas pequeñas en Pocahontas Coalfield en West Virginia usaban locomotoras de vapor subterráneas. [40] No obstante, tanto Baldwin como Vulcan continuaron promocionando locomotoras de vapor para uso subterráneo fuera de la industria del carbón hasta 1921. [41]

Locomotoras de aire comprimido

Locomotora de mina de aire comprimido

Las locomotoras de aire comprimido funcionaban con aire comprimido transportado en la locomotora en contenedores de aire comprimido. Este método de propulsión tenía la ventaja de ser seguro pero la desventaja de los altos costos operativos debido al alcance muy limitado antes de que fuera necesario recargar los tanques de aire. Generalmente, los compresores en la superficie se conectaban mediante tuberías a las estaciones de recarga ubicadas en toda la mina. La recarga fue generalmente 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 locomotora de Baldwin Obras entregado su locomotora de aire comprimido primero en 1877, y para 1904, se ofrecieron una variedad de modelos, la mayoría con un 0-4-0 arreglo de la rueda. [43] Las locomotoras de aire comprimido se introdujeron en Newbottle Collieries en Escocia en 1878, operando a 200 psi (14 bar ). [44]

Los sistemas de aire comprimido ordinarios de la mina que operan a 100 psi (7 bar) solo permiten un recorrido de unos pocos cientos de pies. A fines 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 preveían presiones de hasta 2000 psi (140 bar). [43] En 1911, Vulcan (Wilkes-Barre) vendía locomotoras de aire comprimido de un solo tanque operando a 800 psi (55 bar), modelos de doble tanque hasta 1000 psi (69 bar) y un modelo de 6 tanques que puede han operado a una presión mucho más alta. [46] El Homestake en Dakota del Sur, EE. UU., Utilizó presiones tan altas, con compresores especiales y tuberías de distribución. A excepción de las perspectivas muy pequeñas y las minas pequeñas remotas, las locomotoras de batería o diesel han reemplazado al aire comprimido.

Locomotoras aéreas eléctricas

Mina locomotora U 28 de AEG en Verein Rothe Erde , Esch-sur-Alzette 1894

La tecnología de motores eléctricos utilizada antes de 1900 a CC con unos pocos cientos de voltios y un suministro directo de energía al motor desde el cable aéreo permitió el uso de tractores eficientes, pequeños y robustos de construcción simple. Inicialmente, no había un voltaje estándar, pero en 1914, 250 voltios era el voltaje estándar para el trabajo subterráneo en los Estados Unidos. Este voltaje relativamente bajo se adoptó por razones de seguridad. [47]

El primer ferrocarril minero eléctrico del mundo fue desarrollado por Siemens & Halske para la minería de carbón bituminoso en Saxon Zauckerode, cerca de Dresde (ahora Freital) y ya se estaba trabajando en 1882 en el quinto pasaje transversal principal del Oppel Shaft dirigido por Royal Obras de carbón sajón. [48]

En 1894, el ferrocarril minero de la empresa de fundición de Aquisgrán, Rothe Erde , fue accionado eléctricamente, al igual que muchos otros ferrocarriles mineros en Renania , Sarre , Lorena , Luxemburgo y Valonia belga . Hubo entregas a gran escala de locomotoras eléctricas para estos ferrocarriles de AEG , Siemens & Halske , Siemens-Schuckert Works (SSW) y Union Electricitäts-Gesellschaft (UEG) en estos países.

La primera locomotora de mina eléctrica 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 Union Electric Company de Filadelfia . [49] La locomotora de 15000 libras (6800 kg) recibió el nombre de Pioneer y, a mediados de 1888, una segunda locomotora eléctrica estaba en servicio en esa mina. [50] [51] [52] El uso en los campos de carbón de los Apalaches se extendió rápidamente. Para 1903, había más de 600 locomotoras eléctricas para minas en uso en Estados Unidos y se producían nuevas a una tasa de 100 por año. [53]

Inicialmente, las locomotoras eléctricas se usaban solo donde era económico tender líneas aéreas para obtener energía. Esto limitó su uso para recolectar cargas en el frente de la mina, donde el rastreo era temporal y frecuentemente se reubicaba. Esto motivó el desarrollo de las locomotoras de batería, pero en la primera década del siglo XX las primeras locomotoras eléctricas de recolección exitosas utilizaron carretes de cable . Para correr en vías alejadas de las líneas aéreas, el cable de alimentación se sujetó a la línea aérea y luego se desenrolló automáticamente cuando la locomotora avanzó y se enrolló cuando la locomotora regresó. [54] [55] [56]

Las locomotoras cangrejo estaban equipadas con un cabrestante para sacar los coches de las vías sin motor. Este enfoque permitió el uso de una vía temporal que era demasiado liviana para soportar el peso de un carrete de cable o una locomotora a batería. La desventaja de una locomotora cangrejo era que alguien tenía que tirar del cable de transporte desde el cabrestante hasta la cara de trabajo, enroscándolo sobre poleas en cualquier giro brusco. [57] [58]

Las locomotoras mineras a prueba de explosiones de Schalker Eisenhütte se utilizan en todas las minas propiedad de Ruhrkohle (hoy Deutsche Steinkohle ).

Locomotoras de combustión interna

1938 Locomotora ferroviaria minera Deutz .

La Gasmotorenfabrik Deutz (Deutz Gas Engine Company), ahora Deutz AG , introdujo una locomotora de bencina de un solo cilindro para su uso en minas en 1897. Sus primeras locomotoras mineras tenían una potencia de 6 a 8 hp (4.5 a 6.0 kW) y pesaban 5.280 libras ( 2.390 kg). [59] El motor original de 6 hp (4,5 kW) tenía 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 metros cortos). toneladas; 2,24 t). [60] Los motores típicos de las minas Deutz en 1906 tenían una potencia de 8 a 12 hp (6,0 a 8,9 kW). [61] Para entonces, doble cilindro de 18 hp (13 kW). Los motores construidos por Wolseley Motors se estaban utilizando en minas sudafricanas. [62] En 1914, Whitcomb Locomotive Works , Vulcan Iron Works y Milwaukee Locomotive Manufacturing Co. (luego fusionada con Whitcomb) fabricaban locomotoras de minería de gasolina en los Estados Unidos con motores de 4 y 6 cilindros . [63]

Las locomotoras de ferrocarriles mineros de finales del siglo XIX y principios del XX funcionaban con gasolina benceno y mezclas de alcohol / benceno. [64] Aunque estos motores se utilizaron inicialmente en minas de metal, en 1910 ya estaban en uso rutinario en las minas de carbón. La seguridad contra el grisú se logró mediante escudos de gasa de alambre sobre los puertos de admisión y escape, así como mediante la inyección de agua de refrigeración en el sistema de escape. Hacer burbujear el escape a través de un baño de agua también redujo en gran medida los humos nocivos. [63] [65]

Por seguridad (humos nocivos y inflamabilidad del combustible), las locomotoras de combustión interna de los ferrocarriles mineros modernos solo funcionan con combustible diesel. Los depuradores catalíticos reducen el monóxido de carbono. Otras locomotoras son eléctricas, ya sea a batería o con carro.

Locomotoras a batería

Trainload de mineral de cromo que emerge de un túnel de mina en la mina de cromita Ben Bow en el condado de Stillwater, Montana

Las locomotoras y los sistemas a batería resolvieron muchos de los problemas potenciales que presentan los motores de combustión, especialmente en lo que respecta a los humos, la ventilación y la generación de calor. En comparación con las locomotoras eléctricas simples, las locomotoras de batería no necesitan cables de carro tendidos sobre cada vía. Sin embargo, las baterías son artículos pesados ​​que solían requerir largos períodos de carga para producir períodos relativamente cortos de operación a plena potencia, lo que resultaba en operaciones restringidas o en la necesidad de duplicar la compra de equipos.

En el siglo XIX, se especuló considerablemente sobre el uso potencial de locomotoras de batería en las minas. [66] [67] [68] En 1899, Baldwin-Westinghouse había entregado una locomotora de batería experimental a una mina de Virginia; la recarga de la batería se producía siempre que la locomotora funcionaba bajo el cable del carro , mientras que podía funcionar con la batería cuando se trabajaba en una vía temporal cerca del frente . Esta locomotora finalmente tuvo éxito, pero solo después de que se estabilizó el voltaje en el sistema del carro. [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 con las locomotoras a batería fue el reemplazo de la batería. Esto se simplificó mediante el uso de cajas de batería extraíbles. Con el tiempo, se desarrollaron cajas de batería que incluían ruedas para que pudieran sacarse 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 se podía quitar y reemplazar por una caja recién cargada. [72]

Si bien eran populares, los sistemas de baterías a menudo estaban prácticamente restringidos a minas donde los sistemas eran cortos y movían mineral de densidad relativamente baja que podía explotar fácilmente. Hoy en día, las baterías de servicio pesado brindan operaciones de turno completo (8 horas) con una o más baterías de repuesto cargando.

Vagón de pasajeros en un ferrocarril minero

Hasta 1995, la mayor red ferroviaria de vía estrecha, aérea, minera y de carbón más grande de Europa estaba en el campo de lignito de Leipzig-Altenburg en Alemania. Tenía 726 kilómetros (451 millas) de 900 mm ( 2 pies  11+7 / 16  en) - el más grande900 mm( 2 pies  11+7 ⁄ 16  in) de red existente. De estos, unos 215 kilómetros fueron vías removibles dentro de los pozos reales y 511 kilómetros fueron vías fijas para el transporte de carbón a la red ferroviaria principal.

Los últimos 900 mm ( 2 pies  11+7 / 16 de  en) ferrocarril minero de calibre en el estado alemán deSajonia, una zona minera importante en Europa central, se cerró en 1999 en lamina de Zwenkauen Leipzig. Una vez que fue una red ferroviaria muy extensa, hacia el final solo tenía 70 kilómetros (43 millas) de900 mmmóviles( 2 pies  11+7 / 16  en) de pista y 90 kilómetros (56 mi) de900 mm( 2 pies  11+7 / 16  en) fijado vía de ferrocarril dentro del sitio Zwenkau mina a cielo abierto en sí, así como a 20 kilómetros (12 mi),ancho de vía estándar, enlace ferroviario para los trenes de carbón a las centrales eléctricas (1995-1999). El cierre de esta mina marcó el final de la historia de900 mm( 2 pies  11+7 / 16 de  de) ferrocarriles mineros en las minas de lignito de Sajonia. En diciembre de 1999, los últimos900 mm( 2 pies  11+7 / 16  en) de tren en el campo de la minería de carbón central alemán enLusaciaestaba cerrado.

En los Estados Unidos, la mina Shoemaker de Consol Energy , que cubre una gran área al este de Benwood, West Virginia, 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 sobre el suelo. La última carga de carbón se transportó por ferrocarril en enero de 2010. [73]

Un remanente de los ferrocarriles del carbón en el campo de lignito de Leipzig-Altenburg se puede visitar y operar como un ferrocarril de museo. Los trenes regulares del museo también circulan en la línea de Meuselwitz a través de Haselbach a Regis-Breitingen .

Austria

  1. Pradeisstollen, Radmer en Estiria
  2. Mina de plata Schwaz

Alemania

Hesse
  1. Grube Fortuna, Solms , mina de visitantes con eje de trabajo, campo y museo del ferrocarril de boxes con vía circular, 600 mm ( 1 pie  11+5 ⁄ 8  pulgadas), 2,3 km (1,4 millas) de largo
Baja sajonia
  1. Barsinghausen , Klosterstollen , 600 mm ( 1 pie  11+5 ⁄ 8  pulgadas), 13 km (8,1 millas) de largo
  2. Clausthal-Zellerfeld - Clausthal , Ottiliae Shaft , ferrocarril a cielo abierto a la antigua estación de Clausthal, 600 mm ( 1 pie  11+5 ⁄ 8  pulgadas), 2,2 km (1,4 mi)
  3. Goslar , Rammelsberg
  4. Langelsheim - Lautenthal , Lautenthals Glück Pit
Norte de Rhine-Westphalia
  1. Bestwig - Ramsbeck , mina de mineral de Ramsbeck
  2. Kleinenbremen , mina de visitantes de Kleinenbremen
Renania-Palatinado
  1. Steinebach / Sieg , pozo de Bindweide
Sajonia
  1. Annaberg-Buchholz , Markus Röhling Stolln, 600 mm ( 1 pie  11+5 ⁄ 8  pulgadas)
  2. Ehrenfriedersdorf , Sauberg (solo tramo subterráneo), 600 mm ( 1 pie  11+5 ⁄ 8  pulgadas)
Sajonia-Anhalt
  1. Mina visitante Elbingerode (Harz) , Drei Kronen & Ehrt , 600 mm ( 1 pie  11+5 ⁄ 8  pulgadas)
  2. Sangerhausen - Wettelrode , Röhrigschacht muestra la mía
Turingia
  1. Ilfeld - Netzkater , Rabensteiner Stollen , 600 mm ( 1 pie  11+5 ⁄ 8  pulgadas)
Luxemburgo
  1. Minièresbunn , Fond-de-Gras , 700 mm ( 2 pies  3+9 ⁄ 16  pulgadas), 4 km (2,5 millas) de largo
  2. Museo Nacional de Minas de Hierro de Luxemburgo , vía circular

  • Ferrocarril industrial
  • Ferrocarril de granito
  • Mantrip (lanzadera para transportar mineros)
  • Coche mío
  • Minecart
  • Plateway
  • Tina de cantera
  • Perfil del riel
  • Vías del tren
  • Wagonway
  • Ferrocarril de granito

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  • Grubenbahn.de - sitio ferroviario minero
  • Schmalspurige Grubenbahn.de - emplazamiento del ferrocarril minero de vía estrecha
  • Kohlebahn - sitio del ferrocarril del carbón
  • Parque industrial y ferroviario de Fond-de-Gras en la región minera de Luxemburgo
  • Locomotoras ferroviarias mineras