Planificación y diseño 3D del sistema de ventilación a largo plazo, caso de estudio mina Santander - Glencore.
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Fecha
2021-12-14
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Editor
Universidad Nacional de Moquegua
Resumen
En la minería subterránea nacional uno de los mayores retos es el abastecimiento del flujo de aire requerido en los frentes de trabajo de acuerdo al D.S. 024-2016-EM y su modificatoria D.S. 023-2017-EM, el área de ventilación es uno de los que tiene mayor consumo de energía siendo este una representación de 30% de los costos en energía en mina. Así como también si no se tiene una adecuada ventilación en los frentes de trabajo el avance y la producción paraliza, siendo por este motivo la importancia de una adecuada planificación del sistema de ventilación.
La unidad minera Santander, Glencore, ubicada en la provincia Huaral, departamento de Lima, actualmente cuenta con seis (06) NVs Operativos siendo éstas: 4580, 4510, 4440, 4370, 4300 y 4320. Cada NV integra cuatro (04) Pisos o Sub niveles. De ellos el NV-4230 solo cuenta con un Piso 4 en avance y desarrollo a la profundización. Actualmente, la producción se encuentra entre los Niveles 4230 (Piso 4), 4300 (Piso 1-4), 4370 (Piso 2-3), correspondiente a VETA MAGISTRAL NORTE, VETA MAGISTRAL CENTRO y VETA MAGISTRAL SUR, la dirección del mineral es hacia la zona central y zona sur, profundización.
La ventilación de la unidad minera Santander, es forzada debido a la depresión que ejercen tres (03) ventiladores principales: 100k cfm, 160 cfm y 120k cfm; ubicados todos en superficie mina. Por tanto, su requerimiento de aire limpio es de 421,940 cfm, Se tiene un ingreso de aire limpio de 431,145 cfm y una salida de 432,531 cfm, contando con una cobertura de 102%.
De acuerdo a la gerencia se planifica a largo plazo incrementar la producción actual de 1800 TMD (toneladas métricas por día) a 2,200 MTD, Lo cual implicará el incremento de seis (06) volquetes, 1 Scoop de 6.3 Yd3 y 11 trabajadores, representando un incremento de aire limpio de 177,728 cfm.
Siendo entonces un requerimiento a largo plazo de aire limpio de 626,327 cfm, el cual respecto al ingreso de aire actual de 421,940 cfm, se tendrá una cobertura de 69% en condiciones actuales del sistema de ventilación.
Para cumplir con el requerimiento de aire proyectado a largo plazo se realiza una planificación a mediano plazo el cual será una transición para el vi cumplimiento del requerimiento del aire proyectado a largo plazo. Para esto se usa el soporte de la herramienta 3D Ventsim.
A mediano plazo el requerimiento de aire freso es de 421,940, La planificación a mediano plazo comprende en la reubicación de ventiladores principales, en el magistral norte se colocará el ventilador de 160k cfm que actualmente está ubicado en el magistral centro. En el magistral centro se instalará 2 ventiladores de 120k cfm, 1 ventilador de 120k cfm se traslada del magistral sur. En el magistral sur se instalará el ventilador de 100k cfm que está en el magistral norte. Con esta reubicación de ventiladores se consigue un ingreso de aire 482,646 cfm, siendo una cobertura de 114%.
El sistema de ventilación a largo plazo debe abastecer el caudal de aire requerido por los equipos y personal que se implementara por lo cual el requerimiento de aire limpio a largo plazo es de 626,327 cfm, de acuerdo a la planificación a largo plazo se desarrollará un raise boring (RB) principal en la zona central, de un diámetro de 3.10m, el cual será la troncal principal para el abastecimiento de aire limpio en las labores de profundización para a la zona central y sur, donde se encuentra las reservas de mineral, en este RB se instalará un ventilador de 200k cfm, con el cual se tendrá un ingreso de aire de 678,400cfm, representando una cobertura de 108% y un superávit de 52,073 cfm.
Con el ingreso de aire proyectado con los proyectos planteados se cumple el flujo de aire limpio requerido de acuerdo al D.S. 024-2016-EM y su modificatoria D.S. 023-2017-EM.
De nuestro objetivo general del presente proyecto podemos concluir que la planificación del sistema de ventilación a largo plazo con el soporte del software Ventsim, garantiza cumplir con el requerimiento de aire proyectado a largo plazo y la evaluación del comportamiento y sensibilidad del flujo de aire de acuerdo a los avances en la unidad minera Santander, Glencore.
La simulación del sistema de ventilación en la herramienta 3d Ventsim, calibrado al 90%, nos permite poder simular escenarios confiables de proyectos de sistema de ventilación a largo plazo.
De acuerdo a nuestro objetivo específico 01 podemos concluir que la planificación de un sistema de ventilación con el programa de diseño Ventsim permite cumplir con el aire requerido a largo plazo. Elaborando distintos proyectos de ventilación para suministrar el flujo requerido de aire.
De nuestro objetivo específico 02 podemos concluir que diseñar en una herramienta 3D el sistema de ventilación permite realizar una evaluación detallada del comportamiento del sistema de ventilación a largo plazo.
Significa que la simulación del sistema de ventilación en la herramienta 3d Ventsim nos permite revisar el caudal y velocidad de flujo de aire que llegan a las labores.
Descripción
Palabras clave
Minería subterránea, Ventilación, Planificación