Proyectos
ESTUDIO DE LOS FENÓMENOS GASEO DINÁMICOS ASOCIADOS A LOS DIFERENTES TIPOS DE SECCIÓN Y MECANISMOS DE SOSTENIMIENTO EN LAS MINAS SUBTERRÁNEAS DE CARBÓN, EN EL DISTRITO DE AMAGÁ, ANTIOQUIA.
Resumen
Las condiciones especiales en las que se desarrolla el trabajo en las minas subterráneas de carbón, hacen que los riesgos se vean considerablemente incrementados, riesgos íntimamente relacionados a las explosiones producidas por mezclas peligrosas de gases combustibles, aire y polvo de carbón. Una explosión puede ser definida como un proceso en el cual la tasa de generación de calor, aumento de la temperatura e incremento de la presión son lo suficientemente grandes para causar una combustión muy rápida a través de una mezcla (McPherson, 1993), esto produce una onda explosiva que se propaga en todas las direcciones disponibles y que en una mina puede ser comprimida por las paredes de las galerías originando un incremento en la velocidad de la propagación, velocidad que naturalmente es muy grande haciendo que el proceso sea esencialmente adiabático (McPherson, 1993; Castro & Martínez, 2000). En la minería carbonífera subterránea la liberación de gases puede estar asociadas a diferentes etapas y procesos (Carras et al, 2006).Los gases más comunes dentro de las minas de carbón son el metano (CH4), el monóxido de carbono (CO) y el hidrógeno (H2), clasificados como gases combustibles que pueden producir la explosión inicial y se encuentran de manera natural en la mina (Cheng y Yang, 2011; Coward y Jones, 1952). Los gases combustibles son aquellos que en una concentración determinada presentan un comportamiento explosivo en presencia de oxígeno y una chispa, mientras que los gases inertes como oxígeno (O2), dióxido de carbono (CO2) y el nitrógeno (N2), son aquellos que no son reactivos bajo determinadas condiciones de presión y temperatura (McPherson, 1993). Un agente importante en las explosiones: La producción, el transporte y el procesamiento del carbón producen ripios y partículas de carbón con características explosivas, que puede inflamarse si se acumula y no se mantiene a niveles controlados. Si el polvo de carbón queda en suspensión en el aire, puede ocasionar explosiones violentas que originan destrucción, incendios y aire extremadamente caliente que puede propagarse rápidamente en toda mina, producir numerosos daños y hasta cobrar vidas humanas. Las explosiones de polvo de carbón son más complejas que las explosiones de metano o los incendios, pero solo ocurren con la aparición de seis elementos: fuente de inflación, campo de explosividad, aire, confinamiento polvo combustible y polvo en suspensión (Castro & Martínez, 1997). Al momento entonces de realizar el diseño del circuito de ventilación y definir los equipos para tal fin, no se tienen en cuenta resistencias características asociadas al incremento en el uso de pilares o sostenimientos en cualquier galería de la mina, lo que minimiza el caudal de aire fresco y limpio que debe llegar a los frentes de explotación, poniendo en peligro la vida y salud de las personas que laboran al interior de las minas. Con base en los anteriores planteamientos se pretende diseñar un mecanismo que permita mejorar la ventilación del aire dentro de las galerías de la mina para evitar que los gases tóxicos y el polvo de carbón se acumulen por perdidas de presión y caudal al chocar con los sostenimientos. MCPHERSON, M, J. 1993. Subsurface Ventilation. Virginia Polytechnic Institute and State University Engineering. Chapter 21. Pp 2-70 CASTRO, W., MARTíNEZ, C. 2000. Explosividad de gases desprendidos en los incendios subterráneos en minas de carbón. Revista Dyna, Vol 129. Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. CARRAS, J. N; FRANKLIN, P. M; PICARD, D & AHMED, A. F, M. 2006. Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero, Volumen 2: Energia, Capitulo 4: Emisiones fugitivas. Intergovernmental Panel on Climate Change, 78 pp.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:PROGRAMA NACIONAL DE SEMILLEROS DE INVESTIGACIÓN, CREACIÓN E INNOVACIÓN DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2013-2015
Modalidad:Modalidad 1: Proyectos para la introducción en la investigación, creación o innovación
Responsable