Sistemas de Aire Comprimido y Drenaje en Minería: Aspectos Clave
Tipos de Redes de Distribución de Aire Comprimido
Existen tres tipos principales de redes de distribución de aire comprimido:
- Abierta: Se caracteriza por una baja inversión inicial, pero está expuesta a severas pérdidas de carga.
- Cerrada: Requiere una mayor inversión inicial, pero ofrece mayor flexibilidad para operar.
- Interconectada: Presenta pérdidas mínimas y, dada su geometría, permite aislar fácilmente sus tramos para modificación o mantenimiento.
Compresores Utilizados en Minería
Los tipos de compresores más comunes en la industria minera son:
- Compresores de tornillo
- Compresores de pistón
Requerimientos de los Filtros de Aire Comprimido
Los filtros de aire comprimido deben cumplir con los siguientes requerimientos:
- Alta eficacia de separación
- Gran capacidad de acumulación
- Baja resistencia al paso del aire
- Construcción robusta
- Sencillez de mantenimiento
Posición del Almacenador de Aire Comprimido
La posición más razonable para instalar un almacenador de aire comprimido es la vertical. Esto se debe a que ocupa menos espacio, favorece la precipitación del condensado y reduce el área en contacto con el agua.
Secador de Aire Más Sencillo
El secador de aire más sencillo es el de secado por enfriamiento. Este tipo de secador se basa en el principio de reducir la temperatura del punto de rocío, enfriando el gas hasta que se condensa la humedad contenida.
Equipos de Minería que Requieren Compresor
Algunos equipos de minería que requieren de un compresor son:
- DTH (Down-The-Hole)
- Roboshot
- Bulonadora
- Equipos para Anol y Jetanol
Mecanismos de Bombeo en Minería Subterránea
En minería subterránea, se utilizan dos mecanismos principales de bombeo, dependiendo del tipo de agua:
- Mecanismo directo: Bombeo directo de la mezcla de agua y sólidos.
- Mecanismo indirecto: Asentamiento previo de la mezcla de agua de la mina para separar el agua clara del barro espeso.
Características del Agua para el Control de Drenaje en Minería Subterránea
(Pregunta incompleta en el documento original)
Cebado de una Bomba
El cebado de una bomba consiste en llenar de líquido la tubería y la carcasa de la bomba para facilitar la succión. Esto evita la formación de bolsas de aire en el interior y asegura la eliminación de todos los gases de la bomba. Este proceso se aplica principalmente en bombas verticales de superficie.
Factores que Inciden en el Drenaje y Desagüe Minero
Los factores directos que inciden en el drenaje y desagüe minero son:
- Temperatura, estado de la superficie y grado de permeabilidad.
- Topografía y morfología de las cuencas.
- Intensidad y distribución espacial y temporal de las precipitaciones.
Determinación de la Influencia de una Escorrentía en la Explotación Minera
(Pregunta incompleta en el documento original)
Estación Primaria de Almacenamiento Subterráneo
(Pregunta incompleta en el documento original)
Mecanismo de una Red de Drenaje
Una red de drenaje típica para la extracción y limpieza de líquido extraído de la frente consta de dos sectores: uno para agua sucia y otro para agua limpia. Estos sectores se juntan en un punto intermedio donde se produce la decantación. La separación puede realizarse mediante una pared con orificios, que retiene la suciedad, o mediante una pared que permite el paso del agua limpia por rebalse. Posteriormente, una sala de bombas se encarga de elevar el agua limpia a la superficie.
Materiales Constituyentes de los Acuíferos
Los acuíferos están constituidos por diversos materiales, entre los que destacan:
- Materiales sueltos no consolidados: Pueden tener diversos orígenes.
- Rocas sedimentarias consolidadas: Han experimentado procesos significativos de disolución.
- Materiales ígneos y metamórficos fisurados: Poseen una alta permeabilidad debido a la presencia de fisuras.
Objetivos del Estudio Hidrogeológico
Los estudios hidrogeológicos tienen los siguientes objetivos:
- Determinar los niveles freáticos.
- Obtener muestras de agua para evaluar su calidad.
- Establecer un modelo de flujo en 3D representativo del estado previo a la explotación.
- Desarrollar perfiles geoquímicos para la localización de potenciales yacimientos.
- Determinar los caudales profundos, presiones e influencias en la estabilidad.
- Monitorear el desagüe subterráneo.
Consideraciones para el Diseño de un Sistema de Drenaje en Minería Subterránea
Para el diseño de un sistema de drenaje en minería subterránea, se deben considerar los siguientes parámetros:
- Para el diseño de los pozos, se recomienda no fijar su diámetro hasta conocer las necesidades del drenaje.
- Determinar la calidad de las aguas para evitar corrosiones.
Red de Drenaje Recomendada para un Rajo con Bancos de Rocas Sedimentarias
En el caso de un rajo con bancos de 15 metros de altura formados por rocas sedimentarias (estratos permeables e impermeables), se recomiendan las zanjas horizontales. Estas son muy eficaces en presencia de estratos horizontales con diferentes permeabilidades, siempre que las zanjas alcancen un estrato permeable.
Factores que Definen las Características del Terreno
Las características del terreno están definidas por los siguientes factores:
- Vegetación
- Pendiente
- Fracturación del suelo
- Urbanización del área
- Compactación natural
Importancia de la Instalación de Caudalímetros
La instalación de caudalímetros es importante porque permite detectar rápidamente cualquier cambio en los flujos o problemas de bombeo, permitiendo una respuesta eficaz.
Investigaciones para el Diseño de un Sistema de Drenaje
Para diseñar un sistema de drenaje adecuado y eficaz, se deben realizar investigaciones en las siguientes áreas:
- Climatológica
- Hidrológica
- Geológica
- Hidrogeológica
Factores que Determinan la Elección del Sistema de Drenaje
La elección del sistema de drenaje depende de los siguientes factores:
- Geología e hidrogeología del área de explotación.
- Objetivos del desagüe.
- Método de explotación y su secuencia.
- Estudio de los costes.
Ventajas de la Perforación de Pozos
La perforación de pozos ofrece las siguientes ventajas:
- Son permanentes, no se mueven.
- No interfieren en las labores de explotación.
- Permiten el descenso del nivel freático.
- Escaso daño producto de la voladura.
Pasos para Elegir el Sistema de Drenaje Más Conveniente
Los pasos para elegir el sistema de drenaje más conveniente para un sector son:
- Identificar detalladamente el sector a explotar.
- Plantear un modelo conceptual de funcionamiento.
- Desarrollar la simulación de distintas alternativas de drenaje.
- Elegir el sistema de drenaje que se considere más conveniente.
Factores a Considerar al Posicionar un Piezómetro en un Pozo
Los piezómetros controlan la tasa de bombeo del agua. Los factores a considerar al posicionarlos son:
- Tipos de acuíferos
- Transmisividad
- Condiciones geológicas
- Tasa de bombeo prevista