Automatizacion Ventilacion Minas de Carbon

 

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MÉTODO PARA MÉTODO  PARA  EL EL  CONTROL CONTROL  AUTOMATIZADO AUTOMATIZADO  DE DE   LOS  PARÁMETROS LOS PARÁMETROS  DE DE  VENTILACIÓN VENTILACIÓN  Y SEGURIDAD SEGURIDAD   EN UNA MINA SUBTERRÁNEA DE CARBÓN EN  BOYACÁ.  

        Paipa, 20 de agosto de 2010

 

Antecedentes Diseño y construcción Biodigestores

 

Antecedentes Diseño y construcción Biodigestores

 

Antecedentes Diseño de locomotora eléctrica

 

  , Tensión: 220 V y 60 Hz Potencia: 12 KW / 16 HP oma e corr en e: ar a or e recuenc a Motor: NEMA Tipo C (Alto torque de arranque) Velocidad máxima: 8 km/h pc, 30 km/h libre Capacidad de transporte: 48 Ton. 2 Ton/vagoneta Diámetro de las ruedas: 450 mm Peso: 5 Ton. Locomotora 0 8 Ton Cada va oneta Longitud: 3 m (Locomotora) 2,5 m (Cada vagoneta) Anchura: 0,88 m (Locomotora)   Ancho de vía: 0,6 m Radio de curvatura Mínimo: 6 m

 

Proyecto Actual

 

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  os m o os  ra c ona es  e m e c n y con ro  e an  una brecha entre el muestreo y el análisis para la  ocurrencia de ries os de accidentes como  contaminación y envenenamiento por gases,  sofocamientos y asfixias en la explotación. En los últimos años los accidentes de trabajo con saldo  ,   justifican desarrollar una propuesta  justifican  dentro de un  marco de aplicación tecnológica a fin de implementar  un s stema au auto toma matt za o  e  os par metros  e  ventilación y seguridad en la Minería de Boyacá.

 

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En la Unión Europea y Japón se aplican estas técnicas avanzadas de  esfuerzos  no han llevado  una  solución concreta.  Y las ofertas  de y    prestación de  servicios  de  aesta  naturaleza  son altamente  costosas Santiago de Chile.   formular mediante los procesos de adquisición, registro, monitoreo  y control de las variables ambientales una respuesta oportuna a los  cambios ambientales con la cual se es era consolidar un  conocimiento técnico que fortalezca la academia, solucionar  problemas de seguridad minera y generar una infraestructura para  asistencia técnica a la minería Boyacense.

 

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  Caracteri Caracterizar zar y clasifi clasificar car los carb carbones ones de la mina prot prototipo otipo a fin de deter determinar minar los .   Eli Elimin minar ar las de defici ficienc encias ias en el mon monito itoreo reo convenc convencion ional al pr propo oponie niendo ndo un siste sistema ma más eficiente.   Opti Optimi mizzar un si sist stem emaa de vent ventililac ació ión n y un si sist stem emaa de segu seguri rida dad d que que perm permit itaa conocer las variables que serán el fundamento para el estudio de un sistema de con ro au oma za za o e a concen rac n e gases, empera ura, pres n, concentración de polvo, humedad relativa, etc.

•

inse insegu gurras gene generradas adas po porr gas ases es,, po polv lvo o, fu fueg ego o y agua agua de den ntro tro de la mina mina;; qu quee permitan ser monitoreadas desde un panel centralizado de control. •

  Diseñar Diseñar un sist sistema ema de evac evacuaci uaci n de persona persona en cond condicione icioness seguras. seguras.

 

Metodología Propuesta Recopilar y estudiar material bibliográfico de los temas mineros  (ventilación, seguridad, etc.), electromecánicos, de comunicaciones y simulación.  

en los laboratorios  de la UPTC. Desarrollar con base en el  laneamiento minero de la mina  rotot rototii o un sistema de  ventilación y seguridad. Optimizar el sistema de ventilación y seguridad de la mina prototipo. Diseñar un sistema simulado de las condiciones ambientales de la mina prototipo que  permitan determinar y controlar los posibles riesgos y peligros en la minería  subterránea.  Elaborar una guía de instalación,  montaje y monitoreo de un sistema de ventilación en  minas subterráneas. Desarrollo , presentación  y socialización del informe final.

 

Cronograma de Actividades Estudios  Bibliográficos. Estudios de Características del carbón, ventilación y    se uridad .

1 ‐  ‐ 6  6

Levantamiento 3D de mina prototipo.

3 ‐ 7 3 ‐  ‐ 9  9

   

Estimación de la generación de gases en las minas de carbón. Identificación de los puntos de riesgo intoxicación y explosión en la mina prototipo.  

.

 

8 ‐ 15  ‐ 15

 

‐

Diseño del sistema de automatización para el control de las condiciones ambientales    de la mina de carbón prototipo.

3 ‐ 10  ‐ 10

Diseño de la guía de instalación, montaje y monitoreo del sistema de ventilación  de    la mina de carbón prototipo.

15 ‐ 22

Montaje del sistema de control automatizado  de las condiciones ambientales en la    m na  e car n pro pro o po. po.

20 20 ‐  ‐ 23  23

Ajustes, correcciones y presentación de informe final de la investigación.

 

22 ‐ 24

 

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  •

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                    La a  uno quis ide ci  los n  egases os  aatos en tiempo rea e cada  controlar   El diseño del sistema de monitoreo  –

•

 A liliccació ación n de soft softw ware are ue ermi ermitte el a ust uste de los  rangos los rangos  permisibles permisibles  de de  los los  gases gases  y la la  generación generación   de  reportes de reportes  de de  control

  Diseño del sistema de control de la ventilación   comunicaciones

 

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  Monóxido  de 

Grisú (CH4

carbono 

+ Aire)

Ácido  sulfhídrico 

Oxígeno  (O)

2

 

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  a) Electr Electroquí oquímic micos os c) De estado sólido d) Infrarrojos

 

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GASES A MONITOREAR

TIPO DE SENSOR  

Acido Sulfhídrico, H2S

Sensor de Estado Solido

,

Monóxido de Carbono, CO x geno,

 

4

2

Sensor Electroquímico ensor

ec roqu m co

 

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Instrumentación Virtual

 

Protocolo de Monitoreo GAS

RANGO MEDICION SENSOR 

RANGOS ESTIPULADOS PARA SOFTWARE  Nivel 1 < 0.001% (10ppm) (10ppm)

 Acido Sulfhídrico H 2S 

  = .

Límite Máximo Permisible: 0.002% (20ppm)

0-20 ppm

 Nivel de peligro = 0.0025% (25ppm) (25ppm)  Nivel 1 < 5 LEL

 Metano CH 4 Límite Máximo Permisible:

0-100% LEL (Límite

1.0% (10000ppm) 5%-15% 5%15% Mezc Mezcla la ex losi losiva va

explosivo inferior)

 Nivel de alerta = 30 LEL e pe gro =

 Nivel 2 = 0.002% (20ppm) (20ppm) 0-100 ppm

 Nivel de precaución = 0.003% (30ppm)  Nivel de alerta = 0.004% (40ppm)  Nivel de peligro = 0.005% (50ppm) (50ppm)  Nivel 1 < 19% (190000ppm)

Oxigeno O2

18% (180000ppm)

 Nivel de precaución = 20 LEL

 Nivel 1 < 0.002% (20ppm) (20ppm)

. (50ppm)

Límite Mínimo Permisible:

 Nivel 2 = 10 LEL

ve

 Monóxido de Carbono CO Límite Máximo Permisible:

 Nivel de precaución = 0.0015% (15ppm)  Nivel de alerta = 0.002% (20ppm)

  0-25%

 Nivel de precaución = 18.5% (185000ppm) (185000ppm)  Nivel de alerta = 18% (180000ppm)  Nivel de peligro =17% (170000ppm) (170000ppm)

 

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Costo aproximado sistema de control y  PRECIOS ELEMENTOS PRECIOS  ELEMENTOS  Y ACCESORIOS ACCESORIOS  DEL DEL   SISTEMA  DE  SISTEMA DE CONTROL CONTROL  Y MONITOREO MONITOREO  

$3.500.000

PRECIO DE SENSORES Y ALARMAS PRECIO  SISTEMA PRECIO SISTEMA  DE  DE ARRANQUE ARRANQUE  DE  DE MOTORES

$20.000.000 $500.000

SUBTOTAL MAS  15% MAS 15%  MANO MANO  DE  DE OBRA MAS  10% MAS 10%  IMPREVISTOS

$24.000.000 $3.600.000 $2.400.000

TOTAL

$30.000.000

 

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  con la explotación de carbón en minas subterráneas. metodología Mosar M osar.. (Metodología Francesa). ventilación y seguridad para minas de carbón subterráneas. ventilación de minas subterráneas. , sistema de ventilación en minas subterráneas.

 

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  Disminuir la contaminación atmosférica en      

o

o

o

o

Contaminación atmosférica Contaminación  atmosférica  en en  el el   tambor  de tambor de  ventilación ventilación  que que  se se  diluye diluye   automáticamente  en automáticamente en  la la  atmósfera.

o

  Contri rib bución a la práct áctica ica de la m ner ner a en con con c ones ones segur seguras, as,   Mejorar las condiciones del trabajador en la mina,   Me Mejo jorrar de la cal alid idad ad de vid vidaa del del minero,   Inte Integr graci ación ón de la univ univer ersid sidad ad con con los entes productivos   Mejora de las condiciones econ económ ómic icas as de com com etit etitiv ivid idad ad de proyectos proyect os mineros.

 

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TECNOMINAS . GENTE ca carlo rlos. s.ca carr rren eno o u tc tc.e .edu du.c .co o

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re untas

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