La minería subterránea es una industria fundamental que proporciona minerales y recursos esenciales para diversos sectores, incluida la nueva economía verde. Sin embargo, también plantea importantes desafíos ambientales y de salud, en particular en términos de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y calidad del aire para los mineros subterráneos.
La ventilación en minas subterráneas cumple múltiples funciones. Garantiza el suministro de aire fresco a los mineros, diluye y elimina gases peligrosos y controla los niveles de temperatura y humedad dentro de la mina. Sin una ventilación adecuada, los mineros están expuestos a niveles peligrosos de gases tóxicos, como monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), polvo y partículas de diésel (DPM), que pueden provocar graves problemas de salud e incluso la muerte.
Además, si el aire no se dirige al lugar correcto, el circuito de ventilación generará mayores emisiones de GEI. Las minas suelen depender de equipos que funcionan con diésel, que emiten cantidades significativas de contaminantes de CO y NO2. Los sistemas de ventilación eficaces ayudan a dispersar estas emisiones, reduciendo su concentración y su impacto en la salud humana.
Los sistemas de ventilación tradicionales en las minas suelen basarse en horarios fijos y ajustes manuales mediante reguladores manuales de panel abatible, que son ineficientes y no responden a los cambios en tiempo real del entorno de la mina. Aquí es donde entran en juego los sistemas avanzados de control y monitoreo. Al monitorear continuamente la calidad del aire y ajustar los parámetros de ventilación en tiempo real, estos sistemas pueden optimizar el flujo de aire, reducir el consumo de energía y minimizar las emisiones de GEI hasta en un 50%.
La estación de calidad del aire Vigilante AQS de Maestro Digital Mine es una solución de última generación diseñada para brindar monitoreo en tiempo real de la calidad del aire en minas subterráneas. Mide varios parámetros, incluidos el caudal de aire, el CO, el NOx, el polvo, la temperatura y la humedad, y brinda datos completos sobre las condiciones atmosféricas de la mina.
Una de las características clave del Vigilante AQS es su capacidad de integrarse con los sistemas de ventilación existentes en las minas. Esta integración permite realizar ajustes automáticos basados en datos en tiempo real, lo que garantiza una calidad del aire y una eficiencia energética óptimas. Por ejemplo, si el sistema detecta niveles altos de CO o niveles bajos de flujo de aire, puede aumentar la ventilación para diluir estos contaminantes, protegiendo así la salud de los mineros y minimizando las emisiones generales de GEI de la mina. Al dirigir la ventilación a las áreas donde más se necesita, las minas pueden garantizar que se mantenga la calidad del aire sin ventilar en exceso las áreas con menos personas y equipos.
Como complemento del Vigilante AQS, los reguladores MaestroFlex están diseñados para controlar el flujo de aire dentro de la red de ventilación de la mina. Estos reguladores se pueden ajustar de forma remota, lo que permite un control preciso de las tasas de ventilación en diferentes zonas de la mina. Esta flexibilidad es crucial para responder a los cambios dinámicos en el entorno de la mina, como los niveles variables de emisiones de gases, los cambios de temperatura o la modificación de los equipos móviles.
Al utilizar los reguladores MaestroFlex junto con el Vigilante AQS, las minas pueden lograr un sistema de ventilación altamente sensible y eficiente sin la necesidad de costosos paneles PLC o DCS. Esta combinación no solo mejora la seguridad y la comodidad de los mineros, sino que también contribuye a reducciones significativas en el consumo de energía y las emisiones de GEI, al tiempo que reduce los gastos de capital del proyecto.
Duetto Analytics, una plataforma de software local, ofrece diagnósticos avanzados para garantizar la confiabilidad y seguridad de los dispositivos de ventilación de la Internet de las cosas industrial (IIoT) al brindar monitoreo y detección de fallas en tiempo real. Esto permite la identificación temprana de problemas potenciales, evitando que los problemas menores se conviertan en fallas importantes.
Una de las ventajas más importantes de los diagnósticos avanzados es que permiten realizar un mantenimiento predictivo. Al analizar los datos de los dispositivos IIoT, este software puede predecir cuándo es probable que falle el equipo y programar el mantenimiento antes de que se produzca una avería. Esto no solo reduce el tiempo de inactividad, sino que también extiende la vida útil de los dispositivos.
Los sistemas de ventilación a demanda (VOD) dependen en gran medida de sensores para monitorear la calidad del aire y los sensores requieren un mantenimiento frecuente para mantener la precisión y permitir la eficacia del sistema. Duetto Analytics resuelve el "talón de Aquiles" de los sistemas VOD al rastrear y registrar las calibraciones de los sensores tanto para fines regulatorios como para la confiabilidad del sistema.
Reducir los GEI y aumentar la eficiencia
Uno de los principales beneficios ambientales de los sistemas avanzados de control y monitoreo de la ventilación es la reducción de las emisiones de GEI. Al optimizar las tasas de ventilación y garantizar que la calidad del aire se mantenga en niveles seguros, estos sistemas pueden reducir significativamente la cantidad de energía necesaria para la ventilación. Esto, a su vez, conduce a menores emisiones de CO2 de las fuentes de energía de la mina. Esto es particularmente importante en el contexto de los esfuerzos globales para combatir el cambio climático y reducir las emisiones industriales de GEI.
Además de los beneficios ambientales, los sistemas de ventilación avanzados también ofrecen importantes ventajas operativas. El monitoreo y control en tiempo real permiten mejorar la productividad general de las operaciones mineras al garantizar que los mineros regresen al frente de operaciones más rápido y de manera más segura.
Además, la capacidad de ajustar de forma remota los parámetros de ventilación reduce la necesidad de intervenciones manuales, lo que permite que el personal pueda centrarse en otras tareas críticas. Esto no solo mejora la eficiencia operativa, sino que también mejora la seguridad al reducir la exposición de los trabajadores a condiciones peligrosas.
Estudios de casos y aplicaciones en el mundo real
Con instalaciones en más de 40 países, las minas de todo el mundo han implementado con éxito los reguladores Vigilante AQS y MaestroFlex de Maestro Digital Mine, lo que demuestra los beneficios prácticos de estas tecnologías. Por ejemplo, varias minas de Canadá informaron una reducción significativa en el consumo de energía y las emisiones de GEI después de integrar estos sistemas en su red de ventilación. Los datos en tiempo real proporcionados por Vigilante AQS permitieron a la mina tomar decisiones informadas sobre los ajustes de ventilación, lo que condujo a una mejor calidad del aire y a una reducción del impacto ambiental.
De manera similar, una operación minera en Australia logró una mayor eficiencia operativa y seguridad para los trabajadores al utilizar reguladores MaestroFlex para controlar el flujo de aire en respuesta a las condiciones en tiempo real. La capacidad de ajustar de forma remota las tasas de ventilación permitió a la mina responder rápidamente a los cambios en las concentraciones de gas y la temperatura, lo que garantizó un entorno de trabajo seguro y cómodo para los mineros.
Conclusión
No se puede exagerar la importancia de la supervisión y los controles de la ventilación de las minas subterráneas. Los sistemas de ventilación eficaces son esenciales para mantener condiciones de trabajo seguras, proteger la salud de los mineros y reducir la intensidad energética de las operaciones mineras. Las estaciones de calidad del aire Vigilante AQS y los reguladores automáticos MaestroFlex de Maestro Digital Mine representan soluciones de vanguardia que permiten a las minas alcanzar estos objetivos a través de la supervisión y el control en tiempo real.
Al integrar estas tecnologías avanzadas en sus sistemas de ventilación, las minas pueden reducir significativamente las emisiones de GEI, mejorar la eficiencia operativa y garantizar un entorno de trabajo más seguro para su personal. A medida que la industria minera continúa evolucionando, la adopción de soluciones de ventilación innovadoras desempeñará un papel crucial en la promoción de la sostenibilidad y la reducción de la huella ambiental de las actividades mineras.
Por el redactor Maestro