viernes, 8 de marzo de 2013

Servicios especializados en las operaciones de la industria minera



Existen muchos servicios especializados en las operaciones de la industria minera que se desarrollan en las más duras condiciones industriales para dar servicio a la operación de campo. Su diseño ha sido especialmente pensado para soportar condiciones extremas de presión, temperatura, requerimientos de capacidad y horas de operación industrial con alta confiabilidad y rendimiento.

Como sabemos las operaciones principales del ciclo de extracción de mina son principalmente perforación, voladura, carguío y transporte mientras que los servicios principales son ventilación, bombeo, sostenimiento, limpieza, agua, energía, gestión de residuos sólidos y tratamiento de efluentes que por su naturaleza requieren ser especializados.

La ventilación es la que permite tener aire fresco en el interior de la mina con la velocidad y el volumen adecuado para la eliminación de humos, polvos, gases y para la demanda de los requerimientos de operación del ser humano que va a laborar en la mina.  Se calcula que se requiere un volumen mínimo diferenciado de aire por persona dependiendo de la altura de la mina (3m3/min para minas por debajo de 1500m de altura y hasta 6m3/min si la mina esta sobre los 4000m altura) manteniendo una velocidad mínima del flujo de aire de 20m/min que garantice un ambiente de trabajo con al menos 19.5% de Oxígeno. Estas especificaciones requieren calcular la demanda de aire en función al número de trabajadores que ingresarán a laborar, especificando los volúmenes y flujos en el balance de ventilación que va a sustentarse a su vez en equipos compresores, extractores y ventiladores en un sistema cuya disposición de equipos es clave para mantener una presión apropiada y cumplir con los estándares cuando la ventilación natural no cubre los requerimientos a medida que la mina profundiza.
   
El bombeo de agua y lodos es fundamental para evacuar el agua subsuperficial y subterránea que se presenta a medida que la mina profundiza de manera que los frentes puedan mantenerse secos para poder hacer las operaciones mineras. Las estaciones de  bombeo requieren ser controladas con el uso de equipos de amplia capacidad, confiabilidad y efectividad operativa además del uso de operadores (bomberos) calificados para mantener operativa la estación de bombeo. El Sistema de bombeo debe ser planificado de tal manera que pueda hacer frente a condiciones anormales y de emergencia cunado estas puedan presentarse. El bombeo requiere una operación continua y servicios de backup que permitan hacer el mantenimiento debido para garantizar una apropiada extracción del agua a superficie.

El sostenimiento es el que permite asegurarnos frente a la condición geotécnica que puede presentar el macizo rocoso que es normalmente alterado durante los procesos de voladura en la mina subterránea. Existen múltiples mecanismos de sostenimiento que van desde los cuadros con postes convencionales de madera, los pernos de anclaje de diversos tipos, la malla electrosoldada, las cerchas y cimbras metálicas, el schotcrete y combinaciones de los mismos que son utilizados en forma diferenciada dependiendo de la condición exacta de la estabilidad geotécnica de las cajas del macizo rocoso que presenta el emplazamiento. El sostenimiento y su control de calidad son claves para garantizar la seguridad minera del personal y los equipos que operan en la mina por lo que deben estar en continua inspección y evaluación después de cada disparo bajo la atenta mirada de seguridad minera. 

La limpieza es la que permite evacuar el desmonte (material que es cortado en la voladura junto con el producto mineral pero que no tiene la ley suficiente para ser considerado como mineral de mina) en forma controlada. El desmonte de mina requiere la planificación de su manipuleo, acarreo y circulación a superficie sea para ser reinyectado a mina subterránea bajo la figura de relleno detrítico o para su disposición final a botaderos de desmonte en superficie, obviamente luego de la debida caracterización de su potencial de generación de acidez de largo plazo para ver si requiere encapsularse o puede ser dispuesta en botaderos convencionales. El proceso de limpieza en velocidad, seguridad y efectividad tiene un impacto importante en el costo de la operación minera.

El abastecimiento de agua es fundamental para el funcionamiento de la planta, el campamento y la operación minera. El agua que se requiere tanto para uso industrial como doméstico tiene distintas especificaciones que varían según su función de uso para lo cual es necesario revisar la capacidad de las fuentes locales, obtener los permisos necesarios y hacer los tratamientos debidos para garantizar una entrada de agua bajo la especificación que cada requerimiento necesita. El agua requiere controles en su generación, su adecuación, tratamiento, trasporte y la manera como llega hasta el usuario final para evitar su desperdicio y garantizar una utilización efectiva de tan importante recurso natural.

El abastecimiento de energía es una operación crucial para la sostenibilidad de la operación minera y el funcionamiento de los procesos operacionales y de servicio en mina subterránea en particular la ventilación y el bombeo. En general se requiere calcular la demanda eléctrica de la mina y la planta desde el diseño de las instalaciones y proyectar desde la ingeniería la toma de energía de fuentes de interconexión directas del sistema nacional cuando sea posible y a partir de ello contar con grupos electrógenos industriales configurados en casa de fuerza para responder ante cualquier salida del sistema interconectado. La diferencia de costos entre la interconexión y los grupos es extremadamente alta por lo que los Grupos Electrógenos deben ser usados para condiciones de mantenimiento y emergencia y no como fuente de alimentación principal donde sea posible hacerlo. Por razones de seguridad es necesario que los equipos críticos entre los que se incluyen la ventilación y el bombeo tengan fuentes de alimentación de energía independizadas de fuentes distintas para asegurar su no interrupción durante las operaciones mineras. De igual forma los diseñadores deberán estimar las perdidas en el transporte y la estimación de los factores de potencia de cada equipo para minimizar el consumo de energía reactiva que se paga pero no produce trabajo útil para las operaciones.

La gestión de residuos sólidos es la que permite administrar las fuentes de generación de residuos y basura, el sistema de recolección, la clasificación industrial en la búsqueda de oportunidades reciclables, reutilizables y comercializables así como la disposición final de los residuos sólidos que luego de la clasificación resulten bajo la categoría de desechables. Acá es necesario distinguir los residuos caracterizados como peligrosos de los que no lo son buscando su disposición final en manos de empresas especializadas que cuenten con la debida autorización de la autoridad competente para la disposición final de los mismos con las garantías del caso.  

Finalmente tenemos el tratamiento de efluentes líquidos que son principalmente las aguas de mina, las aguas de descarga de la planta y las aguas de salida de baños, cocinas y comedores de hoteles, oficinas y campamentos. El tratamiento es diferenciado en cada caso por ejemplo las aguas de mina requieren procesos de sedimentación, coagulación, neutralización y eliminación de lodos en plantas de tratamiento que normalmente operan a boca de mina en superficie. Las descargas de planta son tratadas químicamente para su reconversión o reciclaje donde sea aplicable o sometida a procesos de tratamiento para su descarga al ambiente bajo condiciones de estricto cumplimiento de los estándares nacionales o internacionales para la descarga industrial. De igual forma el agua doméstica es tratada generalmente en sistemas de lodos activados con sistemas biológicos convencionales acondicionados a la temperatura de la zona minera  para su operación eficiente. El agua resultante es normalmente usada para sistemas de riego o reutilizada para la supresión de polvos en las carreteras, haul roads o rutas de mina donde sea aplicable.