Automatización de la mina
Innovación hacia la minería autónoma
El contexto actual que vive el sector minero con los precios de las materias primas en máximos históricos, pero a su vez de volatilidad, ha llevado a las grandes compañías a replantearse el actual modelo productivo. La respuesta está siendo la incorporación de nuevas tecnologías, dando pasos cada vez más firmes hacia la transformación digital. Este camino hacia una madurez tecnológica que otros sectores ya poseen es un proceso complicado y a veces lleno de barreras propias del sector.
Zitrón, una empresa con una clara vocación hacia la innovación presenta su sistema inteligente de gestión de la ventilación para minería. El objetivo del sistema es la optimización de la ventilación en minas, obteniendo como resultado una importante mejora en las condiciones de trabajo de los mineros y una bajada el consumo energético de las minas (hasta el 40%), que a veces representa el mayor coste energético que tienen las minas.
El fundamento es dirigir el aire donde se requiere y en el volumen que se necesite, tener unas condiciones de trabajo más seguras, incrementar la productividad y reducir el consumo energético. Todo esto se traduce en un retorno más rápido de la inversión; gracias al ahorro energético, a la reducción de las emisiones de carbono y a la obtención de mayores garantías tanto en seguridad como en la fiabilidad del sistema.
Así pues, partiendo de algunas representaciones complejas en 3D de circuitos de ventilación que ofrecen información de difícil gestión, Zitrón apuesta por un sistema ágil, sencillo y útil.
Fig. 1: Sistema de monitorización de Zitrón. Panel de control donde se representa el sistema de ventilación de una mina en el sur de Europa.
Fig.2: Representación del sistema de control de los equipos principales y dampers en función de los requerimientos de ventilación en cada nivel de producción (mina al sur de Europa).
Proceso de implementación del sistema de gestión inteligente de la ventilación.
En la mayoría de las minas en el mundo la ventilación no está correctamente dimensionada. Es preciso analizar las necesidades reales de caudal de aire para saber si el sistema de ventilación está optimizado, de lo contrario la mina podría dejar atrás muchas oportunidades de mejoras. El resultado de un análisis como este es el aspecto más importante a la hora de realizar la planificación. No solo se trata de proporcionar el caudal necesario, sino de llevarlo al lugar en donde se necesite en cada momento ya que no siempre es necesario disponer del máximo de caudal en la mina. Ello dependerá de las tareas que se estén ejecutando y el lugar de la mina en el que se lleven a cabo. Es necesario medir para poder optimizar. Esa es la idea fundamental.
El equipo de expertos en minería de Zitrón ha sido la base del desarrollo de este sistema. Al sólido conocimiento de los sistemas de ventilación en minas que poseen se une el dominio de los distintos métodos de explotación que existen en minería. Esto permite poder adaptar el sistema a las necesidades reales de cada mina de una manera eficiente y eficaz. Para ello, se hace un análisis exhaustivo de los sistemas de ventilación primarios y secundarios, obteniendo los KPI’s de ventilación principales, los cuales se convierten en los indicadores necesarios para realizar la optimización del sistema, para posteriormente diseñar un plan de automatización adaptado a cada mina. Esto se concreta en un software de control y monitorización de la ventilación en tiempo real pudiendo implantar estrategias de ahorro acorde al tipo de minería.
El sistema ofrece una solución de integración total que puede partir desde la instalación de cualquier tipo de sistema de comunicaciones o adaptarse al existente. Es flexible, sencillo y práctico, y su implementación puede realizarse por fases, recogiendo en tiempo real todos los parámetros de los equipos que componen el sistema (ventiladores principales, dampers, auxiliares, etc.).
Otra de las ventajas es la posibilidad de realizar un mantenimiento predictivo que reducirá a su vez los costes de OPEX y CAPEX de los equipos críticos, minimizando los problemas de fallos catastróficos (fig.3 y 4).
Los elementos que componen el sistema de monitoreo en tiempo real y que están integrados en los ventiladores, dampers, estaciones de gases, etc., han sido diseñados y fabricados desde el departamento de I+D+i de Zitrón, cumpliendo con los mayores estándares de calidad.
Fig.3: Pantalla de control del sistema para los ventiladores principales.
Fig.4: Panel de análisis de tendencias de los parámetros recogidos de los equipos principales.