La tecnología al servicio de la minería en la gestión del calor, polvo y gas

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05 Mayo, 2017

(Ottawa Confederation Line)

Existen varios aspectos que se deben tener en cuenta en el diseño de un yacimiento como el espacio confinado para el trabajo, los aumentos de temperatura que se dan con el incremento de la profundidad, las emisiones de gases combustibles como el metano y otras emanaciones tóxicas, producto de las voladuras y partículas que se originan durante las operaciones mineras.

La ventilación es la medida utilizada para contrarrestar los efectos adversos de estas condiciones y mantener el entorno de la mina saludable. Sus objetivos son: proporcionar adecuado aire fresco que contenga una cantidad ideal de oxígeno, tanto para la respiración de los mineros como para garantizar el óptimo proceso de combustión necesario para el funcionamiento de la maquinaria, neutralizar los efectos de los gases tóxicos o partículas, eliminar el polvo y emisiones que podrían causar explosiones (por ejemplo el de carbón en minas subterráneas) y mantener la temperatura y la humedad a niveles deseables.

“Las minas son cada vez mucho más grandes, máquinas más poderosas están siendo utilizadas para lograr una producción mayor. Por eso necesitan abundante cantidad de aire y una planificación de ventilación mucho más cuidadosa, orientada a la seguridad de los trabajadores”, indica el especialista de la Cámara Minera del Perú, Dr Sukumar Bandopadhyay, destacado ingeniero de minas que cuenta con 35 años de experiencia en distintos países como: La India, Estados Unidos y Suecia. Es actual profesor de la Universidad de Alaska Fairbanks y ganador del AIME Mineral Industry Education Award en el 2012.

Ingeniero en Minas Para el experto las consecuencias de una ventilación minera inadecuada “pueden ser repentinas y catastróficas: muertes por asfixia, estrés térmico o explosiones. Enfermedades adquiridas con un efecto lento y duradero, ejemplo las alteraciones bronquiales como la neumoconiosis o pulmón negro de los mineros”.

Esta es una preocupación que viene desde hace mucho tiempo en la industria minera. Muestra de esto es que en el plano internacional, el gobierno colombiano, a través de su ministerio de Energía y Minas, en coordinación con los de Trabajo, Seguridad Social y Salud expidió un decreto en 1987 para regular la ventilación y las emisiones de polvo. Este documento señala que las puertas de aireación deben de ser metálicas y los muros que las soportan serán sólidos, herméticos y resistentes al fuego, además de la construcción de tabiques en los accesos laborales vacíos, con el propósito de evitar las desviaciones del aire y poder dirigir la ventilación hacia los frentes donde se esté desarrollando la labor.

En el caso del polvo, el contacto del minero con esta sustancia puede provocar diversas consecuencias que pueden ir desde una fisura pulmonar, cáncer al pulmón y también la temida silicosis, que es una consecuencia del contacto directo con el polvo de la sílice cristalina. En la tarea de reducir las emisiones se emplean cuatro importantes soluciones tecnológicas. La recolección del polvo, donde se utilizan sistemas de ventilación para captar la corriente del aire polvoriento y alejarlo de la fuente. Supresión en húmedo, que utiliza rociadores de agua para humedecer el material que se extrae y así generar menos polvareda. La captación en aire mediante el uso de aspersores y la supresión electroestática.

También se recurre al uso de agentes que ayuden en la eliminación del polvo, incluyendo los aglomerantes, espumas y antioxidantes. La tecnología llamada Coal Plus es capaz de reducir el polvo de carbón en un 90%. Además, se han desarrollado dispositivos como el medidor de explosividad de polvo de carbón y el monitor personal. Ambos diseñados para otorgarle al trabajador en la mina una herramienta capaz de realizar el seguimiento de la exposición a ese elemento en tiempo real.

Por último, las explosiones de gas metano son una de las principales causas en la minería, la preocupación pasa porque sin una adecuada ventilación es sumamente inflamable. Para esto es necesario utilizar los recursos tecnológicos que facilitan su correcta eliminación.

Una de las tecnologías más robustas para la extracción del gas metano en las minas carboníferas son las turbinas de flujo reversible que pueden capturar hasta el 100% del metano extraído y el calor producido de dicha extracción puede ser utilizado localmente para los procesos de calefacción en regiones de temperatura muy baja, tal es el caso de las minas situadas en regiones extremadamente frías. Otra herramienta importante es el sistema de monitorización que se encarga de desconectar el suministro eléctrico y la actividad de la maquinaria una vez que el nivel de metano alcanza el 1,5%.

Recientemente los ingenieros de la empresa estadounidense Tunnel Radio desarrollaron un sistema de monitorización inalámbrico para medir los niveles de metano y dióxido de carbono. El dispositivo es capaz de enviar lecturas precisas al dispositivo informático en la superficie de manera constante, incluso en los entornos más hostiles. Estas son algunas muestras de cómo la industria se ha ido modernizando para brindar un entorno laboral más seguro a sus trabajadores, que priorice la productividad, la salud de los mineros y evite pérdidas económicas al sector.