Mejora en la eficiencia del sistema de ventilación en proyectos de minas subterránea mediante el uso del programa Ventsim

Abstract

Desde el año 2012 la empresa Goldcorp Inc, dueña del proyecto Cerro Negro inicio mejoras en los desarrollos e inicia la explotación de las vetas “Eureka”, “Mariana Central” y “Mariana Norte”, el objetivo es a través de la explotación de dichas vetas mantener una producción sostenida diaria de 4000 TPD. El plan estratégico era primero mejorar las condiciones de trabajo en la mina Eureka, desde el año 2010 la mina fue desarrollada en su fase inicial mediante la construcción de una rampa principal y el ingreso a los primeros niveles, además también contaba con tres chimeneas de ventilación realizadas con el método Raise Bore, dichas chimeneas se utilizaban como apoyo, pero no representaba un circuito principal no secundario definitivo. Las minas Mariana Central y Mariana Norte se encontraban en etapa de desarrollo mediante la construcción de sus respectivos portales (bocaminas) de ingreso. Los sistemas de ventilación de las tres minas serian similares debido a la geología que presentaban cada una de ellas. La mina Eureka contaba con un sistema de ventilación básico el cual consistía en la inyección de aire limpio mediante la instalación de ventiladores de 30,000 cfm de capacidad instalados en la Bocamina principal, los cuales contaban con ventiladores enseriados. Para la continuidad de los desarrollos planificados el sistema de ventilación que se había instalado ya presentaba deficiencias y se requería de replantear el sistema de ventilación de la mina, con los nuevos parámetros calculados se tendría que tener listo el nuevo sistema de ventilación para los nuevos requerimientos de aire, el tiempo de ejecución debería tenerse implementados en un lapso de corto a mediano plazo, se deberían contar con circuitos principales y secundarios plenamente identificados, se realizaría una redistribución de ventiladores y se priorizaría la ejecución de chimeneas. Para proveer de energía eléctrica al sistema de ventilación, el proyecto contaba en un inicio con grupos generadores (grupo electrógenos) mediante el consumo de petróleo, debido a esta restricción de tuvo que planificar el uso de ventiladores de acuerdo con las necesidades progresivas de aire en la mina, el ingreso de equipos diésel, personal y voladuras estaban planificadas de acuerdo con las condiciones que se contaban en la mina. Uno de los retos principales era la construcción de chimeneas desde superficie hacia interior mina, debido a la calidad de roca entre la superficie y la zona mineralizada. Los ventiladores secundarios por usarse debían ser de mayor capacidad y presión, debido a los equipos diésel adquiridos la demanda aumentaba considerablemente, en cantidad y capacidad. Como parte final del estudio, el nuevo sistema de ventilación implementado obtuvo una eficiencia de ventilación de 113.7% lo que representa un incremento de 23% respecto al sistema anterior. Respecto a la productividad del sistema, se evaluaron tres opciones, la opción elegida; opción 3, generan costos de operación de 474,845 US$ por año, lo que representa una reducción de 17% respecto a la opción 1 y 32% respecto a la opción 2.

Since 2012, the company Goldcorp Inc, owner of the Cerro Negro project, began improvements in the developments and began the exploitation of the “Eureka”, “Mariana Central” and “Mariana Norte” veins, the objective is through the exploitation of said veins maintain a daily sustained production of 4000 TPD. The strategic plan was to first improve working conditions at the Eureka mine. Since 2010, the mine was developed in its initial phase by building a main ramp and entering the first levels. It also had three ventilation chimneys. Made with the Raise Bore method, these chimneys were used as support, but did not represent a definitive main, non-secondary circuit. The Mariana Central and Mariana Norte mines were in the development stage through the construction of their respective entrance portals (mouths). The ventilation systems of the three mines would be similar due to the geology that each of them presented. The Eureka mine had a basic ventilation system which consisted of the injection of clean air through the installation of fans with a capacity of 30,000 cfm installed in the main mine shaft, which had serial fans. For the continuity of the planned developments, the ventilation system that had been installed already had deficiencies and it was necessary to rethink the mine's ventilation system. With the new calculated parameters, the new ventilation system would have to be ready for the new requirements. of air, the execution time should be implemented in a short to medium term, there should be fully identified main and secondary circuits, a redistribution of fans would be carried out and the execution of chimneys would be prioritized. To provide electrical energy to the ventilation system, the project initially had generator sets (generator sets) using oil consumption, due to this restriction, the use of fans had to be planned according to the progressive air needs in The mine, the entry of diesel equipment, personnel and blasting were planned according to the conditions that existed in the mine. One of the main challenges was the construction of chimneys from the surface to the interior of the mine, due to the quality of rock between the surface and the mineralized zone. The secondary fans to be used had to be of greater capacity and pressure, due to the diesel equipment purchased, the demand increased considerably, in quantity and capacity. As a final part of the study, the new ventilation system implemented obtained a ventilation efficiency of 113.7%, which represents an increase of 23% compared to the previous system. Regarding the productivity of the system, three options were evaluated, the chosen option; option 3, generates operating costs of US$ 474,845 per year, which represents a reduction of 17% compared to option 1 and 32% compared to option 2.