La industria minera juega un papel vital en la extracción de valiosos recursos tanto de la superficie como de las capas subterráneas de la Tierra. Las operaciones mineras requieren equipos robustos y confiables para garantizar la extracción segura y precisa de minerales y metales.
Entre los equipos cruciales en esta industria se encuentran los compresores de aire, que se han convertido en un componente fundamental en cada etapa del proceso minero, incluida la alimentación de varios métodos de perforación, la ventilación y el funcionamiento de una multitud de herramientas tanto en minas subterráneas como a cielo abierto. Sin embargo, los sistemas de aire comprimido a menudo enfrentan desafíos, como fugas, que generan mayores costos de energía y reducen la eficiencia del equipo, lo que afecta la productividad y la seguridad en general. Una de las formas más efectivas de detectar fugas de aire comprimido en operaciones mineras es mediante el uso de cámaras de imágenes acústicas .
Tabla de contenidos
La Importancia de los Sistemas de Aire Comprimido en la Industria Minera
Los compresores de aire son un componente esencial de todo el proceso de minería, y el aire comprimido se usa ampliamente y ayuda en todos los niveles del proceso. La industria minera ha identificado muchos usos para los compresores de aire, lo que ha hecho que la minería sea más segura y eficiente.
El aire comprimido es un método preferido para la minería debido a su naturaleza adaptable y conveniente. Los compresores de aire funcionan bien en varios procesos de minería y pueden soportar el duro desgaste de la minería. Son consistentes, eficientes y tienen costos de reemplazo de piezas relativamente bajos.
El papel del aire comprimido en las operaciones mineras
La industria minera utiliza ampliamente compresores de aire para alimentar equipos, suministrar aire limpio y proporcionar ventilación para crear procesos más seguros y eficientes. El aire comprimido admite varias funciones en las operaciones mineras, que incluyen:
Los explosivos controlados por voladura
se utilizan en la industria minera para romper rocas y otros materiales duraderos. El aire comprimido proporciona corrientes de alta velocidad para ayudar a detonar explosivos de forma segura.
Limpieza
El aire comprimido es una forma eficaz de eliminar las partículas de los filtros, manteniendo fuera las partículas no deseadas. Como fuente limpia de aire, el aire comprimido puede ayudar a mantener el equipo y los materiales libres de suciedad y desechos. Esto puede mejorar la eficiencia, reducir el tiempo de inactividad y mantener todo en óptimas condiciones durante más tiempo.
Perforación
El aire comprimido se utiliza para accionar una broca giratoria, penetrando en el suelo firme y brindando acceso a sus minerales.
Manipulación de materiales
Algunos materiales, como el polvo de carbón, son más manejables cuando se mezclan con aire comprimido mediante fluidización. También puede transportar material de minería para un movimiento sin esfuerzo.
Instrumentos y herramientas
Las operaciones mineras dependen de herramientas neumáticas que necesitan aire seco y limpio para funcionar correctamente. Los compresores de aire entregan este aire a las herramientas y dispositivos de minería, permitiéndoles trabajar sin electricidad. Los compresores pueden accionar llaves, sierras para metales y taladros para una minería subterránea consistente y segura.
Extracción de gas metano
La acumulación de gas metano en una mina puede ser letal, aumentando el riesgo de chispas estáticas y problemas respiratorios. Con una construcción adecuada y un diseño de seguridad, los compresores de aire pueden usar bombas de vacío y sopladores para ayudar a extraer el gas metano.
Fundición y refinación
La fundición y el refinado calientan y extraen el metal de los minerales para obtener los metales más utilizables de las materias primas. Las plantas de fundición y procesamiento cercanas a la operación minera utilizarán compresores de aire durante este proceso. Además, el proceso de refinación utiliza aire comprimido para reducir el desperdicio de material mediante la oxidación de elementos no deseados.
Rociadores
El aire comprimido se introduce en los tanques a través de los rociadores, que son tuberías ubicadas en el fondo de los tanques. Con pequeños poros, las tuberías distribuyen las burbujas uniformemente por todo el tanque.
Sistemas de ventilación
Los mineros necesitan cantidades suficientes de aire respirable y seguro mientras trabajan bajo tierra. El aire comprimido puede proporcionarles ventilación en las profundidades subterráneas para que puedan respirar. En caso de emergencias, los compresores también llevan aire limpio y seguro a las bahías de refugio, para que los mineros puedan buscar un refugio respirable.
Métodos de perforación en minas subterráneas y a cielo abierto
La minería subterránea emplea una variedad de métodos de perforación, incluidos Top-Hammer, DTH (o ITH) y equipos más simples como perforadoras jackleg, según la aplicación, el tamaño del orificio y el espacio y el equipo disponibles. La perforación DTH o ITH generalmente se usa para diámetros más grandes y orificios más largos, como para voladura y corte de orificios o orificios de servicio como orificios de ventilación o drenaje que requieren una cantidad significativamente mayor de aire comprimido.
Las minas a cielo abierto, también conocidas como minas y canteras a cielo abierto, dependen de la perforación de rocas para la producción de materiales de construcción y minerales metálicos y no metálicos. El tamaño de la mina y el volumen de producción determinan el patrón de pozos con diámetros y profundidades específicos que deben perforarse y volarse para preparar la roca para trituración. Los equipos de perforación Top-Hammer generalmente se usan para tamaños de orificios más pequeños (menos de 3,5″) y profundidades más bajas, mientras que la perforación DTH (o ITH) es más adecuada para orificios de tamaño mediano (3,5″ a 8″), y los diámetros más grandes se perforan con rotativos. equipos de perforación
La productividad de la perforación depende en gran medida del sistema de aire comprimido, que proporciona lavado para los tres métodos, así como la operación del martillo en la perforación DTH. La velocidad ascendente óptima del aire en el espacio anular alrededor de las barras de perforación es fundamental para garantizar que los recortes triturados se puedan eliminar del pozo en su tamaño más grande, lo que resulta en tasas de penetración más rápidas y una vida útil más prolongada de la broca. Además, la presión del aire juega un papel vital en la operación del martillo DTH y la tasa de penetración, lo que representa la mayor parte de los costos totales de perforación en la minería a cielo abierto.
La importancia de detectar fugas de aire comprimido en la industria minera
Estación de distribución con válvulas para aire comprimido en mina
Los sistemas de aire comprimido son propensos a las fugas, que pueden aumentar los costes energéticos al hacer que el compresor trabaje más. Las fugas suelen producirse en juntas y puntos débiles y provocan fluctuaciones en los niveles de presión. Esto puede reducir la eficacia de las herramientas neumáticas y aumentar el tiempo necesario para completar el trabajo. Las fugas también aumentan el tiempo de funcionamiento y los ciclos innecesarios del compresor, lo que acorta la vida útil del equipo y aumenta los costes de mantenimiento.
Costes de las fugas de aire comprimido en las explotaciones mineras
Los sistemas de aire comprimido suelen perder entre un 25 y un 30% de su aire por fugas. Eso significa
- Costes energéticos un 25-30
- Coste de adquisición de equipos compresores adicionales para cumplir los requisitos de las herramientas de aire comprimido
- La vida útil del compresor se reduce en un 30%, lo que significa un 30% más de costes de sustitución
- Coste adicional de mantenimiento de los equipos adicionales
¿Cuánto le cuestan a su mina las fugas de aire comprimido?
Fugas de aire comprimido en operaciones mineras
Entonces, ¿cómo se traduce esto en implicaciones financieras en el mundo real? La carga financiera de las fugas de aire comprimido en las explotaciones mineras puede variar entre 720 y 55.333 dólares anuales, en función del tamaño de la fuga y de la presión total por pulgada cuadrada manométrica (psig).
Plant Service Magazine calcula el coste de las fugas de aire comprimido en función de su magnitud combinada. Teniendo en cuenta el funcionamiento continuo durante todo el día y una tarifa de 8 céntimos por kilovatio-hora (kWh), un sistema de aire comprimido con un mantenimiento inadecuado podría suponer unos gastos anuales de decenas de miles de dólares para una explotación minera.
La importancia de las cámaras de imágenes acústicas para detectar fugas de aire comprimido en operaciones mineras
FLIR Si124 Cámara de imagen acústica
Las cámaras de imágenes acústicas se han convertido en un recurso valioso y eficaz para detectar fugas de aire comprimido en las explotaciones mineras. Estas cámaras ofrecen la ventaja de localizar con rapidez y precisión el origen de una fuga, requiriendo una formación mínima por parte de los operarios, incluso en entornos con altos niveles de ruido y complejidad. Como resultado, las minas pueden tomar rápidamente medidas correctivas para reducir el derroche de energía, mitigar los riesgos de seguridad y optimizar el rendimiento de sus equipos.
Para hacer frente a los retos de la industria minera, las empresas del sector pueden recurrir a la tecnología, haciendo especial hincapié en la supervisión del estado. La cámara de imágenes acústicas FLIR Si124 ofrece una potente solución para la supervisión de condiciones en la minería y está diseñada específicamente para descubrir fugas de aire comprimido, así como descargas parciales como la corona y el arco eléctrico en sistemas eléctricos de media y alta tensión.
Construida con 124 micrófonos, la FLIR Si124 puede detectar y localizar incluso ruidos muy silenciosos a gran distancia, lo que la hace ideal para el duro entorno de las operaciones mineras. Los micrófonos sensibles de la FLIR Si124 también son ventajosos cuando se inspeccionan sistemas de alta tensión, lo que requiere una distancia segura del equipo energizado.
Cámara de imagen acústica FLIR Si124 detectando una fuga de aire comprimido
La incorporación del software de escritorio FLIR Thermal Studio Suite ofrece una ventaja añadida al integrar imágenes térmicas y acústicas en un único informe. Esta doble funcionalidad mejora la toma de decisiones de mantenimiento al tiempo que elimina la necesidad de aprender varias plataformas de software.
El FLIR Acoustic Camera Viewer complementario es un software de generación de informes basado en web que permite la carga rápida de imágenes a través de Wi-Fi para su análisis inmediato. Este servicio proporciona a los usuarios información valiosa, como la forma de onda y los costes energéticos de las fugas de aire comprimido, así como la clasificación, la evaluación de la gravedad y las acciones correctivas recomendadas para las descargas parciales.
FLIR Si-Series Plugin para FLIR Thermal Studio
La cámara de imágenes acústicas FLIR Si124 mejora la continuidad operativa de las instalaciones mineras. La cámara detecta fugas de aire comprimido en una fase temprana, lo que reduce el derroche de energía y las pérdidas económicas. También ayuda a evitar tiempos de inactividad imprevistos causados por fallos de componentes de alta tensión y contribuye a garantizar un suministro de energía constante e ininterrumpido, necesario para la extracción y producción mineras.
La cámara requiere una formación mínima y es fácil de incorporar al ciclo de mantenimiento de las instalaciones mineras, incluso en las zonas más ruidosas.
Ventajas del uso de cámaras de imágenes acústicas en las explotaciones mineras
Mayor eficiencia energética
En la industria minera, las fugas de aire comprimido pueden contribuir significativamente al derroche de energía. Sin embargo, si se emplean cámaras de imágenes acústicas para detectar y solucionar rápidamente las fugas, las explotaciones mineras pueden mejorar su eficiencia energética y reducir el consumo total de energía. Esto, a su vez, reduce los gastos operativos y el impacto medioambiental.
Mayor productividad
Las fugas de aire comprimido pueden afectar negativamente a la productividad de las operaciones mineras, impidiendo la eficiencia de los equipos neumáticos. Al identificar y reparar rápidamente estas fugas, las empresas mineras pueden optimizar el rendimiento de los equipos y mejorar la productividad general.
Ahorro de costes
La cámara de imágenes acústicas FLIR Si124 puede ayudar a garantizar un suministro de energía constante e ininterrumpido, vital para la extracción y producción mineras. La FLIR Si124 también puede ayudar a ahorrar dinero a las operaciones mineras. Para estimar la energía potencial que una planta podría ahorrar gracias a la detección y reparación de fugas de aire, en relación con el coste de la propia cámara, se puede utilizar la calculadora de retorno de la inversión Si124-LD.
Ocho ventajas de utilizar una cámara de imágenes acústicas para supervisar el estado de la industria minera
- Reduce el derroche de energía y las pérdidas económicas al localizar las fugas de aire comprimido en una fase temprana.
- Evita tiempos de inactividad imprevistos causados por fallos de componentes eléctricos de alta tensión (AT).
- Mejora la continuidad operativa y el suministro ininterrumpido de energía.
- Ayuda a evitar accidentes potencialmente peligrosos mediante la detección temprana de descargas parciales en equipos de transmisión y distribución eléctrica de media y alta tensión.
- Permite el mantenimiento basado en el estado en grandes áreas de forma segura y eficaz y sin detener el funcionamiento, ya que la cámara sin contacto funciona desde una distancia operativa de 0,3 m hasta 130 m.
- Requiere una formación mínima y es fácil de incorporar al ciclo de mantenimiento de las instalaciones mineras.
- Complementa a los equipos de termografía para una mejor inspección general de los activos de los equipos mineros.
- Permite a los profesionales completar sus inspecciones 10 veces más rápido que con los métodos tradicionales.
Conclusión
En conclusión, el uso de compresores de aire en la minería ha revolucionado la industria, proporcionando equipos fiables y eficientes para garantizar que los mineros puedan realizar el trabajo con seguridad y eficacia. El aire comprimido se utiliza en muchos procesos mineros diferentes, desde voladuras y perforaciones hasta ventilación y limpieza. Es una fuente de energía versátil y cómoda que puede soportar el duro desgaste de la minería.
Sin embargo, las fugas en el sistema de aire comprimido pueden ser perjudiciales para el proceso de minería, ya que aumentan los costes de energía, reducen la eficacia de las herramientas y aumentan los requisitos de mantenimiento. La cámara de imágenes acústicas FLIR Si124 ofrece una potente solución para la supervisión del estado de las instalaciones mineras, detectando fugas de aire comprimido en una fase temprana y mejorando la continuidad operativa.
Las empresas mineras pueden beneficiarse enormemente del uso de compresores de aire y de la tecnología de supervisión del estado, garantizando la máxima eficacia y seguridad en sus operaciones.
