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Diseño y construcción de un prototipo didáctico para el estudio de estrategias de control aplicadas a la ventilación de gases en minas subterráneasDesign and construction of a teaching prototype for the study of control strategies applied to the ventilation of gas in underground mines

Resumen

El presente artículo muestra el diseño y construcción de un prototipo didáctico para el estudio y control de la generación de gases en las minas. El artículo se organiza de la siguiente forma: revisión del estado del arte sobre el sensado de gases en la ventilación de minas, descripción del prototipo, obtención de las curvas de reacción de la respuesta de los sensores del gas, diseño e implementación de la estrategia de control y análisis de los resultados y conclusiones.

1. INTRODUCCIÓN

El estudio del fenómeno de la ventilación de minas contempla variables como el cálculo de caudales de aire necesarios para el bienestar y la salud de los trabajadores mineros, el manejo de la humedad y temperatura de un punto de la mina, como también el control de gases en los frentes de explotación. En la actualidad existen sofwares (VnetPc Pro. VnetPC PRO- Ventsim- Ventsim Visual) (Fytas, 2002) que pueden simular y calcular las anteriores variables. Estos programas tienen limitaciones pues emplean métodos numéricos para aproximar y calcular la dinámica de los gases, la cual es bastante compleja de modelar, si se consideran fenómenos de turbulencia (Witrant, Johansson & the HynX team, 2008; Viorel, 2011).

La evacuación de gases en las minas es uno de los fenómenos que más riesgo genera en una explotación minera, ya que existen minas como las de carbón que por su naturaleza no pueden escapar a las emanaciones de gas metano que trae consigo el carbón (Reed & Taylor, 2007; Ingeominas, 2011) Para la prevención de dicho riesgo, actualmente existe en el mercado una gran variedad de sensores que pueden realizar la medición de gases en puntos determinados de la mina que son de prioridad para la seguridad de los mineros (Witrant, Niculescu & Marchand, 2008). Estos sensores permiten tener una lectura real del nivel de gas en el interior de la mina, dando así una garantía de seguridad a los mineros. Las lecturas se pueden realizar en el punto de ubicación del sensor y en una estación de control principal, la cual por lo general está instalada en superficie, donde se conoce el nivel de gas en cada punto de la mina donde exista un sensor (Witrant et al., 2008).

Otra estrategia es el empleo de multidectores de gases manuales, los cuales son asignados a cada minero como un implemento más para su seguridad. En el contexto nacional, las minas colombianas han sufrido las graves consecuencias de no emplear un buen sistema de control de gases, ya que los accidentes por explosiones a causa de gas metano han estado en aumento (Viorel, 2011).

  • Tipo de documento:Artículo
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  • Idioma:Español
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