Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera

Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera Ing. Christaki Mas’ad

Geoconsult - Chile 1

Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera

Objetivo de la Presentación y Tópicos Objetivos: La industria minera, se encuentra enfrentada a mayores desafí desafíos, tanto durante la construcció construcción como la futura operació operación / explotació explotación. En esta presentació presentación se comentará comentarán aspectos sobre innovació innovación – tecnologí tecnología ITS para abordar Riesgos y Gestió Gestión Integral de Trá Tráfico en Tú Túneles Mineros Tópicos: Tecnología en la industria de la Minería Riesgos, Mitigaciones, Monitoreos, Retroalimentación y aplicaciones Desafíos en Túneles Mineros 

Riesgos



Normativas – Seguridad



Aplicaciones ITS

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La Tecnología mas avanzada al servicio de la Minería

Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera

•Antecedentes obtenidos de presentaciones de CODELCO

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•Antecedentes obtenidos de •presentaciones de CODELCO

Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera •GEOCONSULT, como diseñadores especialistas, visualizamos requerimientos y recomendamos soluciones tanto en infraestructura como SOLUCIONES TECNOLOGICAS.

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El manejo de los peligros en los procesos: Identificar los peligros y riesgos asociados  Cuantificar los riesgos y sus costos  Identificar y planificar acciones para eliminar o mitigar los riesgos  Identificar los métodos a utilizar para el control de los riesgos 

“Riesgo” se define como la combinación de la consecuencia (o gravedad) de un peligro y su probabilidad de ocurrencia

•7

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RIESGO = ∑ C x P Donde

RIESGO es un peligro y potencial fuente de daños, => pérdida o desgracia.

C = potencial impacto P = Probabilidad de ocurrencia

0,15

•8

Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera Probability of occurrence hazard likelihood 100%

HIGH

Matriz de Riesgo 4

75%

3

25% 2

1

Inpact of risk, hazard

LOW

50%

0% $ 25 mill. LOW

•9

$ 50 mill.

$ 75 mill. HIGH

$ 100 mill.

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MONITORE O

•Pronostico •Medidas y optimizar el Diseño

•Monitoreo

•10

Médico

Ingeniero Geotécnico:

Toma temperatura

Mide Desplazamientos

•Diagnostico (influenza)

Diagnostico (Deformaciones Excesivas)

•Terapia

Terapia

•Aspirina

Pernos de Roca

•Continú Continúa con la Observació Observación

•Continú Continúa con la Observació Observación

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•Soluciones tecnoló tecnológicas •Necesidades

•Informació Información •Costos

•Disponibilidad

MONITOREO

Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera APLICACIONES Desplazamientos de taludes, avalanchas, caminos mineros Avalanchas de nieve (detección de temperaturas, desplazamientos y movimientos de masas…) Monitoreas, deterioros de estructuras, inclinaciones, deformaciones, asentamientos, efectos de sobrecargas, sismos, Detección de grietas, desplazamientos, flujos, subsidencias, Efectos de zonas de hundimientos Evaluar y monitorear subsidencias Monitoreo calidad de las aguas en especial las de infiltración Control de deslizamientos superficiales y sub superficiales Estabilidad de Macizos Otros

Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera •MONITOREO TALUDES

•Fuente Ing. Jaime Suarez

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•MONITOREO •PRESAS de RELAVE

Piezómetros. Extensómetros Inclinómetros Acelerómetros

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E

Displacement targets MA....Measuring anchor E.......Extensometer SM....Strainmeter PC....Pressure cells PC SM PC SM

E

MONITOREO ESTRUCTURAL en TÚNELES MA E SM PC

Top Heading MA

MA PC SM

E

Bench Invert

SM PC E

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Monitoreo de Fisuras en Túneles

Fibra Sensora  Fibra de Comunicación  Sala de Monitoreo  Análisis  Soluciones

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Monitoreo y Auscultación en General Riesgo = Probabilidad x Severidad

Auscultación  Anticiparse a los inconvenientes = Menor Probabilidad

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APLICACIONES ITS en Gestión Integral de Tráfico y Túneles •Soluciones, Soporte y Tecnología •Debido al agotamiento de los actuales reservas mineras, se desarrollan proyectos de explotaciones subterráneas y a veces por debajo los actuales niveles de producción, lo que obliga a construir túneles largos, a veces con fuertes pendientes y condiciones que justifican una importante inversión en gestión, control y seguridad.

•EOCONSULT, como diseñadores y especialistas en túneles, visualizamos estos requerimientos y recomendamos medidas tanto en infraestructura como SOLUCIONES TECNOLOGICAS.

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Desafíos en Túneles y Obras Mineras

Hoy la industria minera, requiere cada vez mas, de construcción de túneles, Caverna y Obras Subterráneas:        

Túneles de Exploración Túneles de Acceso a Nuevas Reservas Mineras Túneles y Piques de Ventilación / Extracción

Innovació Innovación

Túneles de Transporte de Minerales Túneles de Servicios ….. Cavernas de Procesos Mineros Barrios Cívicos Subterráneos Otros 19

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Proyecto Nuevo Nivel Mina – El Teniente

Túnele Viales Nuevo Camino Mina Actual

Nuevo Nivel Mina

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Proyecto Nueva Mina Chuquicamata Subterránea

•Nivel -1 •Nivel -2 •Nivel -3 •Nivel -4

Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera Proyectos Expansión Andina

•Expansión Andina US$ M 6.200 •244.000 tpd nominales •25 km de túneles, Cavernas, Piques, Otras

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Aspectos relevantes en Túneles Normativas nacionales e internacionales: a pesar que corresponde a túneles mineros, funcionan para transportar personas y vehículos: Importante considerar normas y recomendaciones para túneles viales. Seguridad vial: Accidentes, averías, detenciones y hasta incendios. Monitoreo •Seguridad de los trabajadores, instalaciones y equipos •Optimización de la producción •Reducción de demoras en la producción post tronaduras •Mejora de la gestión de los riesgos •Incremento de la vida útil de las minas •Mejores diseños y ahorros

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Aspectos relevantes en Túneles Incendios: este tema podría ser el aspecto más relevante. Pendientes y longitudes son propicios a aumentar la frecuencia (Probabilidad) de accidentes y por ende posibles incendios por calentamiento de partes, motores, frenos, neumáticos y cajas de cambio de los vehículos. •Incendios en Túneles •Incendios interior Mina

Ventilación Sanitaria y de Emergencia. Gradientes de temperatura, velocidad del viento / humos, backlayering; contaminación, aislar Mina – Túneles, etc.

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SISTEMAS DE DETECCIÓN Y COMBATE DE INCENDIOS • • • • • • • •

Índice de siniestrabilidad en túneles es similar a caminos y vías a cielo abierto Consecuencias son mucho más dramáticas dentro de un túnel Alta concentración de humos y calor o radiación en un espacio cerrado, Progresiva acumulación de calor –efecto horno-, Explosiones, lanzando objetos en ambas direcciones del túnel. En un túnel, las vías inmediatas de escape son nulas o reducidas, Existe baja visibilidad y mayor concentración de gases tóxicos. Efectos sicológicos y crisis de pánico que significaría enfrentar una emergencia dentro de un espacio cerrado, sin salidas inmediatas, entre otros.

Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera •SISTEMAS DE DETECCIÓN

Ejemplo: Escaneo térmico de piezas y partes gestionado por el sistema de detección automática de incidentes.

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Normativas Los túneles son elementos que por sus características merecen una atención especial ya que cualquier incidencia puede provocar desde inconvenientes hasta verdaderas catástrofes: Dificultades de rescate o evacuación, Dramatismo provocado por el confinamiento Alternativas o vias de evacuación / escape difíciles o inexistentes. El trastorno que provoca el cierre temporal y daños, El añ año 1945, 355 trabajadores murieron en El Teniente

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Normativas Sobre Requisitos de Seguridad en Túneles DIRECTIVA 2004/54/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO, sobre requisitos mínimos de seguridad para túneles Recomendaciones de la PIARC grupo Túneles Normativas y recomendaciones de los países europeos (Austria, Alemania, España…) National Fire Protection Association (NFPA) NFPA 502: Standard for Road Tunnels, Bridges, and Other Limited Access Highways Otros

Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos EN de CHILE: la industria minera NORMATIVAS

MANUAL DE CARRETERAS - DV: VOL. 3 (VERSIÓN 2002), DEL MANUAL DE CARRETERAS DE LA DIRECCIÓN DE VIALIDAD DEL MOP, CAPÍTULO 3.800 TÚNELES (PÁG. 867 – 923); LOS CRITERIOS DE DISEÑO SE DEFINEN Y DESCRIBEN DE ACUERDO CON METODOLOGÍAS Y PROCEDIMIENTOS NORMALMENTE EMPLEADOS A NIVEL MUNDIAL, LOS QUE HAN SIDO USADOS EN CHILE PARA LA CONSTRUCCIÓN DE NUMEROSOS TÚNELES EN OBRAS VIALES Y OTRAS. ASPECTOS GENERALES GEOMETRÍAS DE LOS TÚNELES ESTUDIOS PREVIOS REQUERIDOS (INGENIERÍA BÁSICA) CRITERIOS DE DISEÑO ASPECTOS DE SEGURIDAD CLASIFICACIÓN DE LOS TÚNELES EN FUNCIÓN DEL TRÁNSITO EQUIPAMIENTOS DE SEGURIDAD Y CONTROL DISPOSICIONES SOBRE EXCAVACIONES, MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN, FORTIFICACIONES, FILTRACIONES Y DRENAJE, INYECCIONES, ETC.

DS 132 REGLAMENTO SEGURIDAD MINERA

Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera CODIGOS Y ESTANDARES NACIONALES: •Decreto Supremo # 72 "Reglamento de Seguridad Minera" del Ministerio de Minería de 1986 •Normas del Instituto Nacional de Normalización •NCh 2369-2002 - Diseño Sísmico de Estructuras e Instalaciones Industriales. •NCh 1537 - Diseño Estructural de Edificios - Cargas Permanentes y Sobrecargas de uso. •NCh 431 - Construcción - Sobrecargas de Nieve. •NCh 432 - Cálculo de la Acción del Viento sobre las Construcciones. •NCh 433 - Cálculo Sísmico de Edificios. •NCh 203 - Acero para Uso Estructural – Requisitos. •NCh 428 - Ejecución de Estructuras de Acero. •NCh 1159 - Acero Estructural de Alta Resistencia y Baja Aleación para Construcción. •Manual ICHA Manual de Diseño para Estructuras de Acero, del Instituto Chileno del Acero. •NCh 170 - Hormigón, Requisitos Generales •NCh 204 - Barras Laminadas en Caliente para Hormigón Armado. •NCh 205 Of 69 - Barras Reviradas para Hormigón Armado. •NCh 211 Of 70 - Barras con Resaltes en obras de Hormigón Armado. •NCh 218 Of 77 - Malla de Alta Resistencia para Hormigón Armado. •NCh 219 Of 77 - Construcción Mallas de Acero de Alta Resistencia. Condiciones de uso en el Hormigón Armado.

Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera CODIGOS, ESTANDARES Y LINEAMIENTOS INTERNACIONALES •AASHTO HB-16 - Standard Specification For Highway Bridges. •ACI 318-2002 – Código de diseño hormigón armado, 2002. •ANSI/ASCE 7-05 - Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. •AISC 360 – M Specification for the Design, Fabrication and Erection of Structural Steel for Building. •ASTM A36 - Standard Specification for Carbon Structural Steel. •ASTM A572 - Standard Specification For High-Strength Low-Alloy Columbium-Vanadium Structural Steel. •ASTM C 1116 Standard Specification Fiber Reinforced Concrete and Shotcrete •DIN 4150 - Structural vibration - Effects of vibration on structures •ICE design and practice guide, Sprayed Concrete Linings (NATM) for tunnels in soft ground, Institution of Civil Engineers, 1996. •Informe Técnicos – Incendios en Túneles de la European Thematic Network FIT ‘Fire in Tunnels’ - General Report, Technical Report No.1 and No. 2. •Instituto Noruego de Geotécnica - Informe nr: 592046-4 - Practical use of the Q-method •Instituto Noruego de Geotécnica - Informe nr: 592048-1 - Use of the Q-system in weak rock masses •ITA Working Group on General Approaches to the Design of Tunnels: ”Guidelines for the Design of Tunnels”, Tunneling and Underground Space Technology, Vol. 3, No 3, 1988 •Lineamientos del Comité Austriaco de Hormigones: Revestimientos internos de Hormigón incluyendo túneles de revestimiento único de hormigón proyectado (Österreichischer Betonverein Richtlinie: Innenshalenbeton u.a. auch fuer einschaliger Tunnelbau mit Spritzbeton),1995

Continua



Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera Continuación

•Lineamientos del Comité Austriaco de Hormigones: Estructura Impermeables de Hormigón (Österreichischer Betonverein Richtlinie: Wasserundurchlaessige Betonbauwerke – Weise Wannen). •Lineamientos del Comité Austriaco de Hormigones: Hormigón Proyectado. •Lineamientos del Comité Austriaco de Hormigones: Drenaje, •Lineamientos de la Sociedad Austriaca de Geomecánica – Diseño Geomecánico de Obras Subterráneas con avances cíclicos (Richtlinie fuer die Geomechanische Planung von Untertagebauarbeiten mit zyklischem Vortrieb). •Lineamientos del modulo 853 de la Compañía de Ferrocarriles de Alemania (Deutsche Bahn Gruppe) – Diseño, construcción e mantención de Ferrocarriles (Einsenbahn planen, bauen und instanddhalten). 2003. •Lineamientos de la Asociación Internacional de Túneles - Guidelines for the Design of Tunnels - ITA Working Group on General Approaches to the Design of Tunnels •Lineamientos de la EFNARC – Especificación Europea para Hormigón Proyectado •Norma Austriaca ONORM B 2203 - Obras Subterráneas •SCRTD, Southern California Rapid Transit District, Criteria for the Design of Los Angeles Metro Rail Project Underground Structures, “Supplemental Criteria for Seismic Design of Underground Structures”, 1984. •Criterio de Diseño Civil Estructural – BM-CRT-C-01 •Fatal Risk Control Protocols •Standard for a Selection Phase Study, version 2.2

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Gestión Integral de Tráfico y Túneles SEGURIDAD INTEGRAL en la Vía  Seguridad de Usuarios  Seguridad de Instalaciones

Gestión CENTRALIZADA de la Vía  Integración de Subsistemas en un Tablero de Control ÚNICO  De acuerdo al MANUAL DE EXPLOTACIÓN

Gestión EFICIENTE y EFICAZ de Incidentes  Información al Usuario:  Comportamiento  Vías de Evacuación  Coordinación con Servicios de Asistencia  Permitir Actuaciones de Emergencia  Permitir Continuidad Operacional Fuente Sice

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Gestión Integral de Tráfico y Túneles •Planeamiento y •Ordenació Ordenación del •transito

•Coordinació Coordinación •con transporte •público

•Internet fijo •Control de •infracciones •Calculo de •tiempos de •viaje

•Reconocimiento •de •matriculas

•Gestió Gestión Integral

•Estació Estación •meteoroló meteorológica

•Internet mó móvil

•Radio y •televisió televisión

•Informació Información •en pantallas •y señ señales

•Cámaras de •Televisió Televisión

•Control •de tú túneles

•Gestió Gestión de •los niveles •de servicio

•Difusió Difusión de •la informació información

•Control •Centralizado •de los • semá semáforos

•Informació Información •Parqueo •Gestió Gestión •flotas por •GPS

•Aplicació Aplicación •ADIMOT

Fuente Sice

Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera Sistema de:

Equipamie ntos ITS

Control Central Control de Iluminación Control de Ventilación Control de Energía Control de Instrumentación Detección de Incendios en Túnel Detección de Incendios en Cuartos Circuito Cerrado de Televisión (CCTV) Visualización Megafonía Postes S.O.S. Radiocomunicaciones Monitoreo de Tráfico Detección Automática Incidentes (DAI) Señalización Variable y Semaforización Detección de Exceso de Gálibo Control de Accesos Telefonía Sistema de Auscultación Estaciones Meteorológicas (Taludes y Estructuras) Comunicaciones

Fuente Sice

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Resumen: Fuerte inversión en Minería Enfoque a la Minería Subterránea; Túneles Largos, fuertes pendientes, condiciones adversas Necesidades de Innovación y Automatización Soluciones Tecnológicas: Implementación Mantención, etc. Momentos propicios para establecer nexos, mostrar experiencias, ofrecer soluciones, “Coordinación” Diseñadores – Soluciones Tecnológicas

FIN