Primeras utilizaciones del método de testeros
1. Minas asturianas en 1844
La primera referencia a la explotación de minas de carbón por el sistema de testeros ascendentes la encontramos en el Boletín Oficial de Minas de 1844. En ese momento la familia de Alejandro María Aguado, Marqués de las Marismas recientemente fallecido, poseía un grupo de criaderos de carbón de piedra cerca de Sama en Langreo y otro mayor que aquel en el monte Carbayin de Siero. La casa de Aguado construyó en aquellos años por contrata la carretera carbonera de Langreo a Gijón, pero no pasando esta por la zona carbonera de Siero, explotaba solamente el grupo de Sama.
Las capas de carbón en Sama de Langreo eran casi verticales y estaban dispuestas de S. S. O. a N. N. E. Su ancho oscilaba entre 80 centímetros y 1,1 metros, estando separadas unas de otras por bancos de arenisca y pizarrilla de entre 8 y 12 metros de espesor.
De las once capas susceptibles de ser explotadas solamente se trabajaba en cinco de ellas de carbón grueso y una de carbón blando ó desmenuzable para fabricar cok.
El socavón Isabel era el segundo piso de las minas de montaña de Carbones de La Nueva
El primer campo de explotación contenía treinta vetas con una altura de ciento ocho metros, con dos galerías generales, de las que una estaba veintiún metros más baja que la otra, formando la base ó llave del sistema de laboreo, sirviendo a la vez para la extracción, el desagüe y la ventilación. El plan de labores adoptado por el ingeniero director D. Luis Fantel intentaba ahorrar en el coste de la entibación y extraer todo el carbón posible sin dejar pilares ni macizos.
Cada capa de carbón se explotaba a la vez en toda su altura desde el nivel de la galería maestra hasta la superficie por medio de una serie de gradas ascendentes ó testeros que comenzaban en el extremo del campo de explotación para dirigirse hacia el punto más cercano a las galerías. Para realizar por tramos este orden de labores se establecía previamente en cada macizo una galería ascendente con la inclinación de treinta y cinco grados que era la más adecuada para que el carbón bajase por ella suavemente, por su propio peso, dentro de un canal de tabla sin riesgo de desmoronarse. De esta galería inclinada partían en diferentes pisos otras galerías horizontales, llamadas guías, abiertas en el macizo de carbón y que llegaban hasta el extremo del campo de explotación, dejando entre cada dos de estas guías un macizo de carbón de diez metros de alto.
Preparado así el tramo, ó parte del macizo, más distante de la entrada de las galerías generales, se comenzaba la explotación en gradas ascendentes ó testeros en toda la altura aprovechable del macizo, marchando el trabajo en estos testeros hacia atrás ó sea del interior hacia fuera, es decir, de N. E. a S. O., llevándose el carbón, a medida que era arrancado, por las guías a la galería inclinada, bajando en esta por su propio peso hasta el nivel de la galería general de extracción, donde se cargaba en carros o vagones que lo conducían al exterior y lo descargaban en los carros tirados por bueyes para llevarlo por la carretera a Gijón.
Cada tramo en explotación podía dar al día diez mil quintales de carbón, pero como la preparación de los tramos requería mucho tiempo, el campo explotaba a la vez seis capas que alternativamente presentaban un tramo en el que se extraía carbón.
En el mismo Boletín Oficial de Minas se describen las minas de carbón de Santo Firme, propiedad de la casa de José Safont y Lluch de Madrid y dirigidas por el ingeniero Jean-Louis-Armand Nagelmackers, que también trabajaba en la mina de Arnao. Entonces se explotaban cuatro capas orientadas de S. S. O. a N. N. E., con un buzamiento de unos cincuenta y cinco grados al E. S. E.
La base del sistema de labores era una galería maestra de investigación, desagüe y extracción que yendo de poniente a levante cortaba casi en ángulo recto la estratificación carbonífera, y por consiguiente las capas de carbón, habiendo cortado cuatro explotables. En cada una de estas se abrieron dos galerías de nivel, una por la derecha y otra por la izquierda de la galería maestra. La primera de estas capas de carbón tenía un espesor de ochenta centímetros, con un muro de arenisca y un techo de pizarrilla ó cayuela. La segunda capa tenía una anchura de 80 centímetros a 1,6 metros, con arenisca en ambos hastiales ó costados, a veces con fajas delgadas de pizarra. La tercera capa solo tenía 78 centímetros de espesor con buenos costeros de arenisca para el yacente y de pizarrilla en el pendiente. La cuarta capa de 1,1 a 1,6 metros de grueso, también tiene arenisca en el yacente pero en el pendiente tiene una faja de 55 centímetros de arcilla y luego pizarrilla, lo que hacía más peligrosa su explotación.
El plan de las labores dependía de la dirección de los costeros. En las capas estrechas y firmes avanzaban las galerías de nivel con algunos escalones, o gradas descendentes, por debajo de sus pisos hasta el extremo de la concesión, y en seguida se seguía el trabajo con gradas ascendentes, ó testeros, en toda la altura disponible por encima de la galería de nivel, que al mismo tiempo se abandonaba, recogiendo en lo posible las maderas de la entibación. La ventilación se obtenía, en ambas marchas de la labor, por medio de un pozo abierto desde la superficie en la misma capa de carbón. En las capas más anchas y de costeros flojos avanzaban las galerías de nivel, hacia el extremo de la concesión, con testeros ó gradas ascendentes por encima de ellas hasta una altura de unos diez metros, entibándose bien la galería y rellenando lo explotado por encima, pero estableciendo de 33 en 33 metros conductos ó rampas estrechas para dejar bajar el carbón de otros testeros más altos que se llevaban después, al volver atrás, por encima de los primeros y en toda la altura explotable. A medida que esta segunda labor de testeros marchaba hacia la galería maestra se abandonaba la de nivel, retirando, en cuanto era posible, las maderas de su entibación. La ventilación se llevaba aproximadamente como antes por medio de un pozo abierto desde la superficie en la capa de carbón, y de estos pozos había uno para cada una de las galerías de nivel, por tanto para cada una de las labores.
En 1844 las minas de Ferroñes y Río-Nora eran propiedad de la empresa Duverger y Chauviteau de París, y estaban dirigidas por el ingeniero D. Adriano Paillette. En Ferroñes la explotación se dividía en dos grupos a causa de la falla general. En el grupo más alto, donde la inclinación es mayor y más uniforme, estaba preparado un campo de disfrute por medio de pozos de extracción y galerías de nivel, de donde partían las labores en forma de testeros ó gradas ascendentes, rellenándose en parte lo explotado con escombros de las mismas labores y de nuevas galerías preparatorias, cuidando siempre de volver a sacar, al menos en su mayor parte, las maderas de entibación. La ventilación se conseguía por medio de pozos y también por medio de conductos establecidos con la sonda china. En las minas de carbón de Río-Nora se explotaban varios bancos ó capas verticales y estrechas de carbón algo blando. La explotación se preparaba por medio de pozos calados a distancias proporcionadas y una galería general de desagüe por encima del nivel del río. A continuación se establecían las labores de disfrute en forma de testeros ó gradas ascendentes desde el fondo hasta la superficie, no necesitando más entibación que la de la galería principal de desagüe, que siempre se conservaba y avanzaba hacia adelante, sirviendo al mismo tiempo para la ventilación, y más tarde también para la extracción, cuando se explotase el carbón a mayor profundidad.
Boletín Oficial de Minas, 1844, Págs. 96, 102, 116, 124
2. La montaña leonesa en 1898
En la revista Estadística Minera de España de 1898 se describe el estado de las minas en el norte de León. En aquel año la Sociedad carbonífera de Matallana realizó trabajos en sus minas durante trescientos días, obteniendo 4.772 toneladas de hulla, realizando estas labores por testeros y ocupándose 27 hombres en el arranque, 60 en los arrastres y otras faenas, y 10 en la preparación mecánica, que consistía en una clasificación por medio de cribas y tromeles y un lavado por el sistema Evrard,
En las minas Ramona y Emilia, de la Sociedad Hulleras del Bernesga, se arrancaron 12.000 toneladas de hulla, empleándose el sistema de testeros ascendentes en las capas estrechas y de zonas horizontales, en dirección para las anchas, con rellenos en uno y otro caso. Duraron los trabajos trescientos días y se ocuparon 64 hombres en el arranque, 44 en arrastres y otras faenas del interior y 20 en la preparación mecánica, que consistía en una clasificación por tamaños y lavado mecánico, empleándose al efecto dos cribas oscilantes, una de fondos superpuestos y cuatro continuas para el lavado. El coste del quintal métrico á boca-mina era de 0,30 pesetas, y el precio de venta de 0,40. Para mover los aparatos del lavadero y fábrica de aglomerados había una máquina horizontal y dos locomotoras para el arrastre de la hulla.
En la mina Carmen, de D. Manuel Allende, se obtuvieron 312 toneladas de hulla, trabajando dos operarios en el arranque y cinco en arrastres y otras faenas, durando doscientos cincuenta días los trabajos y empleándose como sistema de labor predominante los pozos para dividir en macizos las capas, que se explotaban por testeros y con relleno.
Mina San José en 1925 - Libro de visitas
Diligencia de apertura.
El presente libro que consta de cuarenta y nueve folios útiles, está destinado para visitas de inspección de la mina San José sita en Orzonaga en este término municipal que en la actualidad explota Don Juan Barrón Llorente.
Y para que conste, y con arreglo a lo que dispone la ley de policía minera se extiende esta diligencia que firma por incompatibilidad del alcalde propietario, el primer teniente alcalde y después de rubricados todos sus folios.
En Matallana a 18 de noviembre de 1925. Ricardo Tascón.
Acta de la visita ordinaria de Policía Minera a la mina San José del término de Orzonaga, Ayuntamiento de Matallana.
El día 23 de enero de 1926 yo el ingeniero D. Luis García Viladomat acompañado del Celador de Minas de la zona D. José Tuñón, me constituían en el paraje de Valcayo del expresado término con objeto de visitar las labores que en dicha mina tiene establecidas D. Juan Barrón vecino de Matallana.
Sólo hay en trabajos una galería de 510 metros sobre una capa en la que hay montado un taller de 9 testeros y sobreguía. En los demás pisos montados que son tres más, no hay trabajos en la actualidad. Trabajan 8 hombres en el interior y 3 en el exterior produciendo unas 120 toneladas al mes.
La ventilación se hace a través de rellenos antiguos y a distancia, por lo que prevengo se termine con rapidez el pozo de viento que se está practicando, así mismo que se atienda debidamente a la conservación de la galería que en algunas partes es algo deficiente.
No teniendo más observaciones que hacer levanto la presente acta en Matallana.
El ingeniero.
Acta de la visita ordinaria de Policía Minera efectuada a la mina nombrada San José, del término de Orzonaga, Ayuntamiento de Matallana.
Consisten los trabajos de esta mina visitados el día 22 de septiembre de 1928 acompañado del celador de la zona Sr. Tuñón, en un transversal de 50 metros que corta una capa de hulla sobre la que hay practicada una galería en dirección de unos 300 metros, tiene taller de arranque con 10 testeros, otros dos pisos superiores ya practicados en épocas pasadas se hallan parados. Los trabajos se llevan en condiciones de seguridad y trabajan 14 obreros y 4 en el exterior.
De lo que levanto la presente acta en Matallana a 22 de septiembre de 1928.
El ingeniero.
Acta de la visita ordinaria de Policía Minera girada a la mina San José del término de Orzonaga.
Las labores de esta mina visitadas el día 21 de septiembre de 1929, consisten en dos pisos sobre una capa de hulla de 0,50 metros de potencia. Sus galerías de bastante longitud tienen montados talleres de arranque con 24 testeros.
Trabajan 22 obreros que extraen unas 200 toneladas mensuales. Debería establecerse en la casilla de la mina un botiquín de urgencia y su correspondiente camilla por hallarse alejada de poblado. Aún cuando el Registro de Obreros está al corriente, se aconseja sea modificado en su forma, y detallando la inscripción de cada obrero.
De todo lo que levanto la presente acta en Matallana a 21 de septiembre de 1929.
El Ingeniero.
Acta de la visita ordinaria de Policía Minera girada a la mina San José del término de Orzonaga, Ayuntamiento de Matallana.
Acompañado del Celador de Minas de la zona D. José Tuñón y el vigilante de las labores Marceliano Bello, visité los trabajos de la mina arriba expresada en los días 11 y 12 de abril de 1930.
Estos trabajos se mantienen por D. Juan Barrón como arrendatario y consisten en dos galerías en los pisos 1º y 4º de unos 500 y 250 metros respectivamente sobre una capa de hulla de 0,50 metros y cuyos pisos 1º y 2º que tienen su ataguía por la mina colindante "Flor" la explotan sus propietarios los Sres. Rueda, García y Tascón, representados por D. Manuel García.
En ambos pisos citados 2º y 4º hay montadas rampas de arranque con 9 y 15 testeros respectivamente, trabajando en total unos 20 obreros, produciendo al día unas 10 toneladas.
Recorridos todos los trabajos se han observado las siguientes deficiencias que ordeno sean subsanadas a la mayor brevedad.
Si bien los hastiales de la capa son resistentes y se practica al lado del techo una bovedilla para sostener este, empleándose por esta razón poca madera, no debe sin embargo confiarse demasiado en esa resistencia y se colocarán unas maderas de entibación no dejando en las galerías vanos tan largos sin entibar.
La ventilación del piso 2º es suficiente, comunicando con el piso 4º, no así este que tan sólo se comunica con un piso superior abandonado, denominado piso 1º de Quan, si bien circula el aire a través de los hundimientos y rellenos no permitiría la salida del personal en caso necesario, de hundimiento en la galería, se hace por tanto necesario que se practique dicha salida, bien por pocillos de ventilación a través de los pisos expresados del Quan, procurando en este caso obturar las galerías citadas para que no roben el viento, o bien, y está sería mejor medida, levantando la citada galería 1º del Quan, pudiendo utilizarse esta para otros servicios, rellenos, entrada de maderas, etc. sirviéndose los explotadores de los pisos inferiores de la galería del primer piso para la ventilación, no deberá ponerse a esta entre alguna para que sean calados a ella los pocillos de la rampa inferior disponiendo las cunetas de forma que no se introduzca el agua en las labores inferiores como ahora sucede, pudiendo ser esto objeto de convenio entre ambos explotadores.
Habiendo observado indicios de grisú en los trabajos inferiores, en alguna ocasión, se emplearán lámparas de bencina, de seguridad, para el reconocimiento y trabajo en los lugares apartados de la corriente ventiladora.
Se dispondrá en la caseta del exterior de un espacio para tener depositado un pequeño botiquín de urgencia, puesto que estos trabajos se hallan alejados de poblado.
Se recuerda la prohibición absoluta de emplear en el interior obreros menores de 16 años, así como se recuerda también la necesidad de presentar el plano de labores, lo cual no se ha cumplido a pesar de lo avanzado que se halla el año.
Las anteriores prescripciones han de cumplirse todas ellas con carácter urgente, dándose cuenta de ello a la Jefatura del Distrito a su terminación.
De todo lo que levanto la presente acta en Matallana a 16 de abril de 1930.
El Ingeniero.
Acta de la visita ordinaria girada a la mina San José del término de Orzonaga, Ayuntamiento de Matallana.
La explotación se lleva en dos pisos sobre una capa de hulla de 35 centímetros de potencia media. La galería del primer piso tiene 860 metros de longitud y explotación montada de 10 testeros. El segundo piso consta de un transversal de 50 metros y una galería de 450 con explotación de 17 testeros, obteniéndose en conjunto una extracción media diaria de unas 10 toneladas.
Se prescribe la reposición inmediata de algunos cuadros de la entibación de las galerías que se encuentran en malas condiciones, levantando la presente acta en Orzonaga a 16 de diciembre de 1930.
El ingeniero.
A continuación se puede ver el plano de las minas en 1906.
El pozo Calero de Barruelo en 1955
A continuación se explica de forma sencilla cómo se trabajaba en una rampla vertical mediante el sistema de testeros, entre los niveles 180 y 230 del pozo Calero en 1955. El sistema de testeros era uno de los más utilizados en ramplas de más de 45º de inclinación.
En el dibujo anterior se muestra una rampla de 50 metros entre los niveles 180 y 230 del pozo Calero. En la parte inferior izquierda, podemos ver la sobreguía, donde trabaja el picador que va más avanzado y su principal función es la de permitir que se abran nuevos coladeros para tener un sistema de ventilación constante. Dichos coladeros se abren en el macizo de protección a una distancia de 6 o 7 metros unos de otros. El macizo de protección es una zona de carbón que se deja sin explotar para asegurar el sostenimiento de la rampla.
A la derecha nos encontramos con 8 series (testeros) en la característica forma de escalera invertida. En este caso, cada serie está compuesta por 2 tajos, obteniendo cada una una altura de 5 metros.
El tajo es una medida de progresión en minería que tiene una altura de 2,5 metros y va marcada por los tablos o bastidores, que son unas piezas de madera que sirven para encajar los postes. El avance del tajo varía entre las diferentes minas, siendo el más habitual en Barruelo el de 85 centímetros, mientras que la anchura es la de la potencia de la capa.
En el dibujo anterior se muestra como el picador, que en dibujo utiliza un martillo neumático, avanza hacia la izquierda arrancando el carbón en esta serie, o testero.
Cada picador trabaja en una serie, de tal forma que el carbón que se pica, le pasa por detrás al que se encuentra inmediatamente por debajo y así se evitan accidentes. El picador pica y postea, siendo el posteo uno de los elementos más delicados ya que, por un lado evita que el techo se hunda y es donde el trabajador se apoya. Los postes se deben colocar perpendiculares a la capa y al encontrarse en capas verticales, los postes sirven de escalera.
Para empezar a picar se debe dar la niveladura, que es ese avance que se produce en la parte superior y se va bajando por la serie. Cada tajo que se pica, se debe postear para evitar derrabes (derrumbamientos) y se hace colocando el tablo en el techo (si tiene tablo también en el muro, se llama posteo a chulana) con 3 postes entre medias encajados a presión. Puede ser que haga falta tapar con madera el techo para ayudar a sujetar la capa y a esta acción se le llama enrachonar.
El carbón cae por gravedad y se carga en los vagones a través de los coladeros que se postean a cuadro cerrado, con forma trapezoidal para disminuir la presión y normalmente con madera de pino. A continuación se muestra el posteo de uno de estos coladeros, mediante un cuadro cerrado.
A medida que se va avanzando, el hueco crece y aunque esté posteado, la madera no es suficiente para soportar las presiones de la montaña. Lo que se hacía en Barruelo para evitar el hundimiento de la rampla era rellenar es post taller, que es la zona que queda por detrás. El relleno se hace con el escombro procedente del avance de la galería y sirve de sostenimiento para poder ir avanzando en la capa de carbón y minimizar los accidentes.
La información anterior se puede encontrar en el libro El Pozo Calero, historia de la minería en el Valle de Santullán, Fernando Cuevas Ruiz, Wifredo Román Ibáñez , Luis Llorente Herrero, 2011 editorial Cultura & Comunicación.
Trabajando en la rampla. El sistema de testeros. (Centro de Interpretación de la Minería CIM-Barruelo)
MÉTODOS DE EXPLOTAC'ION PARA CAPAS DE CARBON INCLINADAS Y VERTICALES TOMO I
Explotación por testeros
Pertenece al grupo de métodos de frente oblicuo, entendiendo como tal el que va más avanzado por la guía de base que por la de cabeza. Ello permite, en los yacimientos muy inclinados y verticales, situar simultáneamente mayor número de picadores en el frente de arranque respecto a los que sería posible colocar si se adoptase una disposición análoga a la del tajo largo típico de los yacimientos tumbados.
La disposición oblicua del frente de arranque y del talud de relleno, característica de este grupo de métodos, son circunstancias especiales que exigen detalladas medidas técnicas en la explotación. Entre ellos, el denominado de testeros es el más utilizado y el tradicionalmente empleado en los yacimientos verticales. (Figura 1.ª).
El arranque se realiza con martillo picador y, en algunos casos, con explosivo. El transporte en el tajo es por gravedad y el sostenimiento con mampostas de madera. El tratamiento del post-taller se realiza con relleno total, en algunos casos calibrado.
Se puede hacer un trazado de niveladuras horizontales que pasan a ser inclinadas (Figura 1.ª) en aquellas capas de alto contenido en gas o con objeto de reducir el riesgo de derrabes. No obstante, este tipo de niveladuras complica el trazado, necesitándose personal más cualificado y produciéndose problemas para la adaptación a las cambiantes condiciones de la capa en cuanto a potencia, inflexiones o esterilidades. En este sentido, la niveladura horizontal permite una adaptación más flexible a la variación de características de las capas, y por eso es la más universalmente utilizada.
Está generalizada la inyección del carbón con agua, para facilitar el posterior arranque y eliminar el polvo, además de reducir los riesgos de fenómenos gaseodinámicos. El método, desde un punto de vista geomecánico, produce concentración de tensiones en las esquinas de los entrantes y salientes en que se escalona el frente del macizo virgen del carbón, provocando potenciales zonas de destrucción del mismo, lo que, unido al lento avance del frente, favorece la descomposición de los hastiales, exigiendo un posteo más denso y laborioso.
Por lo demás, la flexibilidad del sistema permite su empleo en una amplia gama de condiciones, con buena adaptación a los hastiales de mala calidad, a yacimientos poco regulares con pequeñas corridas e inclinaciones muy variables, con la única limitación de una pendiente mínima que facilite el descenso del carbón y del relleno.
La evolución de este sistema de arranque en las minas españolas no ha sido grande, si bien se han obtenido importantes resultados en materia de seguridad, con la mejora de la calidad del relleno, sistemas de posteo adecuados a las características de cada capa y sistemas de inyección de agua en vena que permiten bajar los índices de peligrosidad, disminuyendo claramente el riesgo de enfermedad profesional. Debido a las características de los yacimientos españoles, una buena parte de la producción seguirá basada en el arranque por testeros, a no ser que se prescinda de aquellas reservas en las que el procedimiento se muestra como el único de aplicación razonable.
El método consiste, en esencia, en el avance, a partir de una chimenea que comunica dos galerías a diferente altura sobre la capa y de unos frentes (testeros ) escalonados, siguiendo, en general, una dirección horizontal sobre la misma. El método es recomendable para capas de pequeña y mediana potencia con una inclinación superior a los 35º. En algunos casos determinados se explotan también capas de hasta 5 m de potencia.
El trazado clásico, consiste en testeros de 5 metros de altura ( series), separados entre sí de 2 a 4 metros según la pendiente de la capa. En las galerías inferior y superior se dejan frecuentemente macizos de protección de 2,5 o más metros de altura, en los cuales se abren, cada 5 metros, coladeros de acceso. La parte posterior se rellena con estériles.
Existen otras variantes del mismo método, según las particularidades de las diferentes capas, que conciernen a la altura de los testeros, a la protección de las guías y al tratamiento del post-taller. Así, pueden encontrarse testeros de 2,5, 3, 6, 7,5 y hasta 12 metros de altura. Los testeros altos presentan en general varios inconvenientes:
- Admiten menos personal que los bajos con lo cual el avance de la explotación es menor.
- La superficie de techo que ha de soportar la fortificación es mayor y ésta ha de permanecer más tiempo sin quedar cogida dentro del relleno lo que es desfavorable desde el punto de vista de la seguridad del propio techo y la estabilidad de los ángulos de los testeros.
- La altura de caída del carbón aumenta, favoreciendo el desmenuzamiento y una mayor producción de polvo.
- Se disminuye la eficacia de la corriente de ventilación.
Sin embargo, el rendimiento de arranque aumenta en general con la altura de la serie al reducirse la proporción del trabajo de nivelar, es decir, del arranque en la parte superior del testero que es el que exige un mayor esfuerzo del picador. Es bastante frecuente el criterio de elegir la altura de los testeros en función de la tarea que, normalmente, puede desarrollar el picador, de forma que la serie quede cuadrada en la jornada de trabajo lo que facilita la conducción del taller.
En el apartado 9.2 se hacen otras consideraciones referentes a la altura y separación entre las series. En condiciones determinadas, el taller puede llevarse de rasgado, sin macizos de protección de las guías que son sustituidos por llaves de madera. Asimismo, el control del techo se efectúa, en algunas ocasiones, con llaves fijas o móviles sustituyendo totalmente al relleno o bien en combinación con éste.
Se acompañan, como ejemplo, los dibujos de una explotación por testeros clásica y de otra con niveladuras inclinadas. (Figuras 4.1 y 4.2)
2. AVANCE DEL FRENTE
2.1 Arranque
El arranque de carbón generalmente se realiza con martillo picador y, en algunos casos, debido a su dureza, se recurre al empleo de explosivos. Los martillos picadores utilizados son de poco peso. El martillo ligero es necesario al nivelar, pero su escasa potencia retrasa la operación de deshulle.
Se puede picar el tajo entrando de abajo hacia arriba (derrabando), o de arriba hacia abajo (de salón), posteando seguidamente el frente de la serie después de haberlo picado por completo y continuando la misma operación en los tajos restantes.
En la elección del procedimiento a seguir, en cuanto a picar se refiere, influyen una serie de factores tales como características de la vena, potencia, naturaleza de los hastiales , pendiente, dureza del carbón, prescripciones de la Empresa, o de la Autoridad Competente, etc. Cuando la seguridad permite escoger un procedimiento u otro son entonces los planos de crucero los que determinan el que se ha de seguir.
El carbón, al ser arrancado y al deslizarse, produce gran cantidad de polvo. Este inconveniente puede reducirse considerablemente si se practica la inyección previa del macizo.
Se comienza por arrancar las partes más blandas (regaduras ) continuando con el resto de la capa hasta cuadrar el tajo. Pueden presentarse dos posibilidades extremas con todas las variantes que caben entre ellas.
En un primer caso, se puede picar toda la regadura de arriba abajo y arrancar después la vena. Para ello tanto la regadura como la vena han de cumplir ciertas condiciones:
- Regadura fácil de picar.
- Vena lo suficientemente dura para que no se desmorone al regar. Además, como ocurre generalmente, la vena ha de ablandar tanto más cuanto más tiempo permanece regada.
En otra modalidad, aún llevando primero la regadura, ésta y la vena se pican simultáneamente. Esta forma de trabajo se emplea cuando no se cumplen las condiciones antes citadas.
El orden de las operaciones de picar y postear debe adaptarse a la naturaleza del carbón en cuanto a su propensión al derrabe así como a las condiciones de los hastiales. Como norma general, es aconsejable postear cada tajo una vez picado ya que ello proporciona las ventajas de una mayor seguridad y de romper cada cierto tiempo la monotonía de ambos trabajos lo cual es importante para reducir la sensación de fatiga.
El empezar a postear por el tajo inferior, como debe hacerse cuando se trabaja "de derrabe", tiene la ventaja de que permite encadenar las jugadas más fácilmente.
Cuando se trabaja "de salón" puede seguirse el orden citado siempre que la serie ofrezca la seguridad suficiente para poder postearla después de terminar de picar. De lo contrario, sería necesario comenzar el posteo por el tajo superior. En todo caso las jugadas pueden quedar perfectamente encadenadas sin más que medir la separación de las inferiores y llevar cuidadosamente esa medida en el posteo descendente.
La longitud que se desplaza cada día el testero, es casi siempre inferior a 1 metro, dependiendo, en gran medida, de la longitud del taller. En la práctica, se ha comprobado que el avance de un taller disminuye sensiblemente a medida que aumenta esta longitud, y que el rendimiento por taller aumenta a medida que la misma se reduce.
La disposición de las niveladuras, viene fijada por la pendiente de la capa, potencia y dureza del carbón. Para inclinaciones entre 35 y 45º en las que se hace difícil la evacuación del carbón y la introducción del relleno, es preciso trazar tajos oblicuos, con el fin de reducir el desarrollo del taller, logrando así que, tanto el carbón como el relleno, puedan correr a lo largo del mismo según la línea de máxima pendiente.
Por encima de los 45º de inclinación, las niveladuras son en general horizontales, ya que es el esquema del taller que mejor se adapta a cualquier trastorno del yacimiento.
Ahora bien, para potencias superiores a 1,5 metros y pendientes por encima de los 60º, es frecuente dar a la niveladura una inclinación descendente entre 15 y 30º, dependiendo también de la dureza del carbón.
2.2 Sostenimiento. Generalidades.
La entibación se lleva paralela a la línea de máxima pendiente, por lo cual el sistema es adaptable a yacimientos trastornados y aplicable dentro de circunstancias muy variables.
Sostenimiento del frente.
La entibación empleada es de madera. El empleo de estemples hidráulicos de aleación ligera comenzó a ensayarse a partir de 1.969 y tras un período de esperanzadores resultados fue decayendo sensiblemente hasta llegar a su absoluta retirada.
Los elementos que integran la entibación denominados jugadas, están compuestos por bastidores y mampostas. Se postea en las modalidades "de balsa" o "de chulana" según se trate de hastiales buenos o malos, tal como puede verse en la figura 2.3. Una tercera modalidad, que únicamente se emplea en talleres de hastiales muy seguros, es el posteo "de rasgado" caracterizado porque en él no se utiliza ningún bastidor.
- El juego superior está compuesto de freno, mamposta de espalda, mamposta del medio y mamposta de pie.
- El juego inferior lleva solo tres mampostas, una en el centro del bastidor y las otras dos a unos 20 cm de los extremos del mismo.
El posteo auxiliar está compuesto por bastones, piquetes y pasantes o rachas. Pueden incluirse, también en él, las cuñas. El objeto del posteo auxiliar consiste en cubrir los hastiales entre jugada y jugada de forma que se eviten desprendimientos de los mismos. La conveniencia de realizarlo sólo en uno o en ambos hastiales así como su cuantía dependen de las características de los terrenos en que se encuentra la explotación.
Las cuñas se colocan a la cabeza de la mamposta en las modalidades de posteo de balsa y de rasgado así como a la cabeza y balsa en el posteo de chulana. Nunca en el centro del bastidor. La colocación de cuñas tiene distintas finalidades:
- Apretar debidamente mampostas que han quedado cortas.
- Hacer de forro con el fin de dar mayor flexibilidad a la madera sobre todo con hastiales irregulares. Esta es la aplicación más normal porque en tal caso es difícil que el bastidor empañe con el hastial.
- Disponer de hueco entre el bastidor y el hastial para introducir los bastones o piquetes aunque es más conveniente colocar la madera auxiliar a la vez que las mampostas.
Las cuñas sirven además para asegurar el apretado del freno.
Las niveladoras van siempre embastonadas, tanto más juntos los bastones cuanto más blando y mayor tendencia a derrabarse tenga el carbón.
- La distancia de posteo debe ser la máxima admisible que mantenga para el personal unas posibilidades adecuadas de movimiento dentro del taller. En general se pueden alcanzar distancias de 1,2 m entre ejes de bastidor, sin que entren en juego factores desfavorables para la seguridad. Sin embargo, para conseguir esta distancia de posteo es preciso emplear frenos de intermedio, de colocación previa al posteo definitivo de la serie, con el fin de impedir en la niveladura vanos sin postear superiores a 60 cm.
La madera empleada es de pino y eucalipto, aunque predomina el uso de la segunda, dada su mayor resistencia.
Tomando como 1 la resistencia del eucalipto, se establece la siguiente comparación, resultado de pruebas realizadas con ambas maderas.
PINO GALLEGO - 0,65
PINO LANDAS - 0,84
EUCALIPTO - 1
- Debido casi exclusivamente a razones de suministro para grandes escuadrías, la relación entre la longitud de las mampostas y su sección, crece a medida que lo hace la potencia de la capa. Ahora bien, se supone que una mamposta con extremos articulados y sometida a compresión axial comienza a trabajar a pandeo, a partir de una carga dada, cuando la relación entre su longitud y la más pequeña dimensión transversal -el diámetro, supuesta de sección circular- es igual o mayor que 12.
IGME, Eugenio Sáez García, José Luis Llera López, Enrique Embil Martínez, INGENIEROS DE MINAS CONSULTORES, S. A.
Función del "Picador" en una mina interior.
Uno de los métodos de explotación en la minería de carbón es el de testeros. Es el método, tradicionalmente más utilizado en todas las capas de carbón con pendientes superiores a 35º en las que el producto arrancado desciende por gravedad. La labor del picador en testeros consiste en el arranque del carbón y posteo de la jugada picada para poder seguir con las labores de arranque. El método consiste, en esencia, en el avance, a partir de una chimenea que comunica dos galerías a diferente altura sobre la capa y de unos frentes (testeros) escalonados, siguiendo en general una dirección horizontal sobre la misma.
El diseño clásico consiste en testeros de 5 metros de altura (series), separados entre sí de 2 a 4 metros, según la pendiente de la capa, con macizos de protección de las galerías inferior y superior de 2,5 de altura y separados entre sí cada 5 metros por coladeros de acceso.
La Función general del Picador de Frente de carbón es la de realizar el arranque de carbón en capas verticales y horizontales, mediante martillos picadores neumáticos, y el sostenimiento del postaller por medio de madera, relleno, fortificación metálica de fricción o hidráulica, pilas autodesplazables y hundimiento controlado.
Una vez que los picadores bajan al interior de la mina en la jaula, recorren las galerías necesarias hasta la capa donde está el taller.
La serie, por lo general tiene una potencia de 1 metro hasta 3,5 metros, 1 metro de profundidad que corresponde al avance con el martillo picador y una altura de 5 metros (dimensiones de los dos bastidores de 2,5 metros). Las mampostas o entibación preparada serían: la superior o freno; dos consecutivas conocidas como “de espalda” y andamio; y por último, la mamposta de arrimar a los 2.5 metros, en el punto medio del testero.
El picador en la serie de testeros realiza la labor de picar y el corte de la madera sobre la jugada de madera anterior, la superficie de trabajo se compone de las mampostas sobre las que descansan tablas que sirven, tanto de andamio, como de seguro de caídas. Los bastidores se encuentran en los hastiales de la capa y sirven como sostenimiento del terreno, estando las mampostas colocadas a los bastidores de techo y muro y con alternancia de las cabezas.
Minería en Tineo, 2009
Arranque manual por testeros, 2020
Es el método tradicionalmente más utilizado en capas de carbón con pendientes mayores de 35°. El producto arrancado desciende por gravedad.
Consiste, en esencia, en el avance, a partir de una chimenea que comunica dos galerías a diferente altura sobre la capa y de unos frentes (testeros) escalonados, siguiendo en general una dirección horizontal. Frecuentemente se utilizaban testeros de 5 metros de altura (series), separados entre sí de 2 a 4 metros, según la pendiente de la capa, con macizos de protección de las galerías inferior y superior de 2,5 metros de altura y separados entre sí cada 5 metros por coladeros de acceso.
La labor del picador consiste en el arranque del carbón y el posteo de la jugada picada para poder seguir con las labores de arranque. La jugada era la forma de sostener un taller a base de madera o de estemples.
La Función general del Picador de Frente de carbón es la de realizar el arranque de carbón en capas verticales y horizontales, mediante martillos picadores neumáticos, y el sostenimiento del postaller por medio de madera, relleno, fortificación metálica de fricción o hidráulica, pilas autodesplazables y hundimiento controlado. (Real Decreto 6-9-1996, núm. 2016/1996; Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales).
Laboreo II, Raúl Husillo Rodríguez, Noemí Barral Ramón, Universidad de Cantabria - 2020
La técnica
Desde el primer tercio del siglo XIX, y hasta comienzos del siglo XX, la minería del carbón aprovechó los abundantes yacimientos existentes por encima de los valles y, por tanto, por encima del nivel de aguas. Era en los valles de ríos y arroyos en donde el agua acababa cortando las capas de mineral y mostrando el negro carbón. En un primer momento la explotación consistía en una galería que, a partir del afloramiento, avanzaba dentro de la capa. Para una pequeña producción esto era suficiente, pero dejaba sin explotar el mineral que quedaba por debajo y por arriba de esa galería. Esas primeras empresas en la montaña leonesa eran efímeras y poco rentables. Cuando se amplió el mercado al mejorarse los medios de transporte se comenzó una explotación más racional.
En un punto del valle se iniciaba una galería transversal que se dirigía en perpendicular a cortar las diversas capas de carbón que pudieran existir en el criadero. Una vez llegados a la capa de carbón, se perforaba una galería de dirección paralela a la capa, o sobre ella, en cuyo caso se le llamaba guía. Encima de esta galería se practicaban otras galerías siguiendo la capa de carbón a unas alturas determinadas sobre el nivel del valle. Las labores de disfrute se basaban en la continuación de dichas galerías, comunicándolas mediante pozos abiertos cada 50 metros dentro de la capa. De esta manera quedaban delimitados unos macizos de carbón entre los pozos y las galerías, permitiendo su aprovechamiento. El desagüe de la mina se realizaba por la galería inferior. Para introducir el relleno en las zonas ya explotadas se utilizaban las galerías superiores. El conjunto de pozos y galerías también permitían una ventilación natural para evacuar los escapes gaseosos.
La galería transversal cuando se situaba en el punto más bajo del valle y, gracias a ello, daba servicio a la extracción del carbón y al desagüe del resto de la explotación se le denominaba socavón.
En el gráfico siguiente se puede ver una capa de carbón, muy inclinada, a la que se ha retirado el techo rocoso en donde va encajado el carbón, para que se pueda ver el interior. Se muestra un macizo de carbón en explotación por el sistema de testeros. En el macizo explotado se puede ver la galería inferior, por donde se extra el carbón arrancado y la superior, por donde se introduce en la mina el material para el relleno. También se puede ver uno de los pozos que dividen el macizo. Al avanzar los testeros la explotación se acerca al pozo para sacar todo el carbón posible de la capa.
En el siguiente gráfico se aprecia la galería superior, utilizada para la entrada de los mineros, la madera de entibación y el material estéril utilizado como relleno en la zona de la capa en donde ya se ha extraído el mineral. Esta galería comunica con la rampla, que es esa zona intermedia entre el carbón que aun no se ha arrancado y la zona que ya se ha rellenado con escombros. En esa zona la capa dibuja una escalera invertida. El frente vertical de cada uno de los escalones es un testero, esta es la zona en donde el picador arranca el carbón con su pica. De esta forma en ese frente de arranque, en cada testero trabajan un picador y un ayudante, de forma que el carbón arrancado cae hacia abajo por detrás del picador que trabaja en el testero inferior. Para que el carbón caiga y no se desmenuce, ni se mezcle con el escombro del relleno, se disponen unos tableros o canales de madera que llevan el carbón hasta los coladeros de la galería inferior, en donde se carga en vagonetas para sacarlo al exterior de la mina por esa misma galería o por el socavón.
En el gráfico siguiente se puede ver la galería inferior utilizada para cargar el carbón arrancado en ese macizo en los diferentes testeros, por los diferentes equipos de picador y ayudante. Se puede ver uno de los pozos que limitan el macizo de carbón en explotación. En los diferentes coladeros abiertos en esa zona de carbón que hay en la parte inferior del macizo, y que en algunas minas no se explotaba, se colocaba una trampilla para cerrar la abertura de estos coladeros hacia la galería en donde se carga el carbón. En esta zona se iba acumulando el carbón arrancado hasta que no llegaban los mineros encargados de su carga en las vagonetas.
En el gráfico siguiente se puede ver la parte inferior de la rampla, en donde se pueden apreciar tres testeros. Uno de ellos ya ha llegado al pozo y los otros dos todavía pueden seguir avanzando.
A continuación se ve todo el macizo con sus seis testeror.
Para picar el carbón en el testero el picador se ha de subir sobre las maderas de la entibación y sobre tablas colocadas sobre ellas, para poder realizar su trabajo.
El picador y su ayudante se mueven entre las maderas de la entibación para hacer su trabajo y también para bajar y subir por la rampla el entrar y salir de su turno.
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