Desarrollo de la Tecnología en la Seguridad Minera
INTRODUCCIÓN
La industria minera ha experimentado avances significativos en términos de seguridad gracias a la aplicación de la tecnología. A medida que las empresas mineras buscan salvaguardar la integridad de sus trabajadores y mejorar las condiciones de trabajo, se han implementado diversas soluciones tecnológicas innovadoras. Estas herramientas van desde sistemas de monitoreo remoto hasta dispositivos portátiles inteligentes, que han demostrado ser fundamentales para prevenir accidentes y garantizar un entorno laboral más seguro.
AVANCES
a. Monitoreo remoto y sensores digitales
La tecnología ha permitido la implementación de sistemas de monitoreo remoto que brindan una visión en tiempo real de las operaciones mineras. Mediante el uso de cámaras y sensores inteligentes, es posible detectar situaciones de riesgo, como la presencia de gases tóxicos, el colapso de estructuras o la formación de zonas inestables. Estos sistemas de monitoreo ayudan a prevenir accidentes al alertar a los trabajadores y a los equipos de emergencia ante cualquier peligro inminente.
b. Equipos de protección inteligentes
Los dispositivos portátiles inteligentes, como cascos y chalecos equipados con sensores, han revolucionado la seguridad minera. Estos dispositivos son capaces de monitorear constantemente las condiciones físicas de los trabajadores, como la temperatura corporal, la frecuencia cardíaca y los niveles de fatiga. Además, pueden enviar alertas en tiempo real cuando se detectan signos de peligro o agotamiento, permitiendo una respuesta inmediata y evitando accidentes o enfermedades laborales.
c. Automatización de equipos y maquinarias
La automatización ha desempeñado un papel clave en la mejora de la seguridad minera. La utilización de vehículos autónomos y robots en la minería ha reducido la exposición de los trabajadores a ambientes peligrosos y a tareas riesgosas. Estos equipos pueden realizar actividades de exploración, excavación y transporte de materiales sin la intervención directa de los operarios, lo que disminuye significativamente el riesgo de accidentes relacionados con la operación de maquinaria pesada.
d. Simulación y realidad virtual
La tecnología de simulación y realidad virtual se ha convertido en una herramienta valiosa para la capacitación y entrenamiento de los trabajadores mineros. Mediante la creación de entornos virtuales, los empleados pueden practicar situaciones de emergencia, aprender a manejar maquinarias y adquirir habilidades necesarias para reaccionar adecuadamente ante riesgos potenciales. Estas simulaciones ayudan a mejorar la preparación de los trabajadores y a reducir la posibilidad de accidentes causados por errores humanos.
Caso: Minería de Carbono en Colombia
Sensor Inalámbrico de gases en Minería con Servicio Web en tiempo real
Planteamiento del problema
En Colombia el 95% de las minas de Carbono no cuentan con un sistema de detección de gases en tiempo real, en consecuencia, se planteó una solución para el monitoreo continuo de la acumulación de gases. Al implementar esta solución se podría prevenir los accidentes considerando que la comunicación tendrá que ser efectiva y rápida.
Por ello una de las aplicaciones realizadas por Li, Song, Chen y Ma (2011) en el campo de las redes, donde emplea la detección multiple de gases explosivos, procesando y analizando cambios que se toman en tiempo real.
Diseño del sistema
Para el monitoreo de gases en minería se requiere módulos estáticos que supervisen el comportamiento de los gases en distintos puntos de la mina.
Se cuenta con un sensor de metano, un sensor de dióxido de carbono y un socket para conexión de otro sensor, el cual dependerá de las condiciones de la instalación del sistema. Estos se programarán mediante un software llamado X-CTU.
La instalación de la red se hizo mediante la topología árbol, consiste que los dispositivos están organizados de una manera jerárquica, en la cual los routers están encargados de encaminar los datos, que están conectados a dispositivos finales, que a su vez, se puedan comportar como otros routers.
Fig.1 Configuración de la red del sistema
Visualización de los niveles de gases
Se hace uso de un servidor web que tiene como función, capturar los datos y visualizar los niveles de los gases en cada galería en el cual se tengan los módulos instalados.
El servidor web se desarrolló en Phyton, en efecto, toma muestras y las almacena en archivos de texto plano, para tener un registro de el comportamiento de los sensores en un determinado tiempo.
Fig.2 Entorno de visualizacion de los datos tomados de las galerías
Pruebas y logros
Se evaluaron los siguientes aspectos para el funcionamiento de la implementación de sensores: transmisión de datos dentro de ambientes confinados, distancias máximas de transmisión de datos, inconvenientes en la transmisión de datos de RF, pruebas de alarmas, puesta en funcionamiento.
Entre los mayores inconvenientes que se presentaron en la transmisión de datos fueron aquellos lugares donde se tenían curvas cerradas, ya que la señal se pierde, por esto se requiere ubicar módulos repetidores en esos espacios, para que el repetidor tome la señal y la reenvíe hasta el dispositivo final.
Comentarios
- La aplicación de la tecnología en la seguridad minera ha sido fundamental para proteger la vida y el bienestar de los trabajadores en la industria minera.
- Los avances en monitoreo remoto, dispositivos portátiles inteligentes, automatización y simulaciones han permitido prevenir accidentes, identificar riesgos tempranamente y mejorar las condiciones de trabajo
- La ubicación de los módulos tiene que ser precisa para garantizar que la red esté tomando los datos correctamente mediante los sensores instalados, por lo que, si un módulo deje de funcionar debería ser reemplazado por el módulo más próximo, con el objetivo de no perder datos y visualizarlos en tiempo real.
Referencias
Andrei Perez y Ricardo Alvear (2022), Implementación de un prototipo de Sistema de Monitoreo Distribuido de Concentración de Gases en la Industria Minera Subterránea de Carbón, Universidad Libre Colombia.
Cecilia Salas (2022), Transformación Digital para la captura y procesamiento de información de las herramientas preventivas de seguridad en la Gerencia de Mantenimiento Mina en Sociedad Minera Cerro Verde, UAP.
Jesus Olin Echevarría (2016), Análisis de riesgos en Exploraciones Mineras para implementar un sistema de seguridad y salud ocupacional en el Perú, USIL.
Lady Useche Galindo (2023), Diseño de un Sistema de Supervisión de gases contaminantes para la Mina de Piedras Preciosas Puerto Arturo en Boyacá, Universidad Cooperativa de Colombia.
PhD. Juan Mauricio Salamanca (2014), Sensado Inalámbrico de gases en Minería con servicio web en tiempo real, Grupo de Investigación en Procesamiento Digital de Señales DSP, UPTC.
Asocie Peru (18 de diciembre del 2018), Proceso de Ingreso a Espacio Confinados Medición de gases detector. Youtube. https://youtu.be/29iymTs6YHg
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