Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera

Aplicaciones ITS para los nuevos desafíos de la industria minera

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Aplicaciones ITS Aplicaciones ITS para para loslos nuevos nuevos desafdesafííos de la os de la

industria mineraindustria mineraIng. Christaki Mas’ad

Geoconsult - Chile


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Tópicos:Tecnología en la industria de la MineríaRiesgos, Mitigaciones, Monitoreos, Retroalimentación y aplicaciones Desafíos en Túneles Mineros Riesgos Normativas – Seguridad Aplicaciones ITS

Objetivos:Objetivos: La industria minera, se La industria minera, se encuentra enfrentada a mayores desafencuentra enfrentada a mayores desafííos, os, tanto durante la construccitanto durante la construccióón como la futura n como la futura operacioperacióón / explotacin / explotacióón.n.

En esta presentaciEn esta presentacióón se comentarn se comentaráán n aspectos sobre innovaciaspectos sobre innovacióón n –– tecnologtecnologíía ITS a ITS para abordar Riesgos y Gestipara abordar Riesgos y Gestióón Integral de n Integral de TrTrááfico en Tfico en Túúneles Minerosneles Mineros

Objetivo de la Presentación y Tópicos


La Tecnología mas avanzada al servicio de la Minería


••Antecedentes obtenidos de Antecedentes obtenidos de presentaciones de CODELCOpresentaciones de CODELCO


••Antecedentes obtenidos de Antecedentes obtenidos de ••presentaciones de CODELCOpresentaciones de CODELCO


•GEOCONSULT, como diseñadores especialistas, visualizamos requerimientos y recomendamos soluciones tanto en infraestructura como SOLUCIONES TECNOLOGICAS.


••77

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


••88

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

RIESGO = RIESGO = ∑∑ C x PC x P

Donde Donde C = potencial impactoC = potencial impactoP = Probabilidad de ocurrenciaP = Probabilidad de ocurrencia

0,15


••99

Probability of occurrence hazard likelihoodInpact of risk, hazard

100%

75%

2

3

1

50%

25%

0%$ 25 mill.

LOW

LOW

HIGH

HIG

H

$ 50 mill. $ 75 mill. $ 100 mill.

4

Matriz de Riesgo


••1010

MONITOREO

MMéédicodico

Toma temperaturaToma temperatura

••Diagnostico (influenza)Diagnostico (influenza)

••TerapiaTerapia

••AspirinaAspirina

••ContinContinúúa con la Observacia con la Observacióónn

Ingeniero GeotIngeniero Geotéécnico:cnico:

Mide DesplazamientosMide Desplazamientos

Diagnostico (Deformaciones Excesivas)Diagnostico (Deformaciones Excesivas)

TerapiaTerapia

Pernos de RocaPernos de Roca

••ContinContinúúa con la Observacia con la Observacióónn

•Pronostico•Monitoreo •Medidas y

optimizar el Diseño


••Soluciones Soluciones tecnoltecnolóógicasgicas

••InformaciInformacióónn

••NecesidadesNecesidades

••CostosCostos

••DisponibilidadDisponibilidad

MONITOREOMONITOREO


APLICACIONES

Desplazamientos de taludes, avalanchas, caminos minerosAvalanchas 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 hundimientosEvaluar y monitorear subsidenciasMonitoreo calidad de las aguas en especial las de infiltraciónControl de deslizamientos superficiales y sub superficialesEstabilidad de MacizosOtros


•Fuente Ing. Jaime Suarez

•MONITOREO TALUDES


Piezómetros.ExtensómetrosInclinómetrosAcelerómetros

•MONITOREO •PRESAS de RELAVE


Top Heading

Bench

Invert

E

EE

E

MA

MAMA

SM

PC

SMSM

SM

Displacement targetsMA....Measuring anchorE.......Extensometer

PC....Pressure cellsSM....Strainmeter

SM

PC

PC

PC

PC

E MONITOREO ESTRUCTURAL en TÚNELES


Monitoreo de Fisuras

en Túneles

Fibra Sensora Fibra Sensora Fibra de ComunicaciFibra de Comunicacióón n Sala Sala de Monitoreo de Monitoreo AnAnáálisis lisis Soluciones Soluciones


Monitoreo y Auscultación en

General

AuscultaciAuscultacióón n Anticiparse a los inconvenientes Anticiparse a los inconvenientes = Menor Probabilidad= Menor Probabilidad

Riesgo = ProbabilidadProbabilidadx Severidad


•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.

APLICACIONES ITS en Gestión Integral de Tráfico y Túneles


Desafíos en Túneles y Obras Mineras

Hoy la industria minera, requiere Hoy la industria minera, requiere cada vez mas, de construccicada vez mas, de construccióón n de tde túúneles, Caverna y Obras neles, Caverna y Obras SubterrSubterrááneas:neas:

TTúúneles de Exploracineles de Exploracióónn TTúúneles de Acceso a Nuevas Reservas neles de Acceso a Nuevas Reservas

MinerasMineras TTúúneles y Piques de Ventilacineles y Piques de Ventilacióón / Extraccin / Extraccióónn TTúúneles de Transporte de Mineralesneles de Transporte de Minerales TTúúneles de Servicios neles de Servicios …….... Cavernas de Procesos MinerosCavernas de Procesos Mineros Barrios CBarrios Cíívicos Subterrvicos Subterrááneosneos OtrosOtros

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InnovaciInnovacióónn


Proyecto Nuevo Nivel Mina – El Teniente

TTúúnele Viales nele Viales Nuevo CaminoNuevo Camino

Mina Mina ActualActual

Nuevo Nivel MinaNuevo Nivel Mina


••Nivel Nivel --11




Proyecto Nueva Mina Chuquicamata Subterránea


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

Proyectos Expansión Andina


Aspectos relevantes en TúnelesNormativas 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


Aspectos relevantes en Túneles

Incendios: 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

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


SISTEMAS DE DETECCISISTEMAS DE DETECCIÓÓN Y COMBATE DE N Y COMBATE DE INCENDIOSINCENDIOS

• 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.


Ejemplo:

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

••SISTEMAS DE DETECCISISTEMAS DE DETECCIÓÓN N


NormativasLos 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 aEl añño 1945, 355 trabajadores o 1945, 355 trabajadores murieron en El Tenientemurieron en El Teniente


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

Normativas Sobre Requisitos de Seguridad en Túneles

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

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 TÚNELESESTUDIOS PREVIOS REQUERIDOS (INGENIERÍA BÁSICA)CRITERIOS DE DISEÑOASPECTOS DE SEGURIDADCLASIFICACIÓN DE LOS TÚNELES EN FUNCIÓN DEL TRÁNSITOEQUIPAMIENTOS DE SEGURIDAD Y CONTROLDISPOSICIONES SOBRE EXCAVACIONES, MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN, FORTIFICACIONES, FILTRACIONES Y DRENAJE, INYECCIONES, ETC.

DS 132 REGLAMENTO SEGURIDAD 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.


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


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


Gestión Integral de Tráfico y Túneles

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

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

Fuente SiceFuente Sice


••Internet mInternet móóvilvil

••AplicaciAplicacióón n ••ADIMOTADIMOT

••Planeamiento yPlaneamiento y••OrdenaciOrdenacióón deln del

••transitotransito

••Reconocimiento Reconocimiento ••de de

••matriculas matriculas

••EstaciEstacióón n ••meteorolmeteorolóógicagica

••CCáámaras de maras de ••TelevisiTelevisióónn

••GestiGestióón n IntegralIntegral

••Internet fijoInternet fijo••CoordinaciCoordinacióónn••con transportecon transporte

••ppúúblico blico ••Control de Control de ••infraccionesinfracciones

••Calculo deCalculo de••tiempos detiempos de

••viajeviaje

••GestiGestióón den de••los niveleslos niveles••de servicio de servicio

••InformaciInformacióónn••en pantallasen pantallas

••y sey seññalesales

••InformaciInformacióónn••ParqueoParqueo

••GestiGestióónn••flotas por flotas por

••GPSGPS

••ControlControl••CentralizadoCentralizado

••de losde los•• semsemááforosforos

••Control Control ••de tde túúneles neles

••DifusiDifusióón den de••la informacila informacióón n

••Radio y Radio y ••televisitelevisióónn

Fuente SiceFuente Sice

Gestión Integral de Tráfico y Túneles


Equipamientos ITSITSSistema de: Control CentralControl de IluminaciónControl de VentilaciónControl de EnergíaControl de InstrumentaciónDetección de Incendios en TúnelDetección de Incendios en CuartosCircuito Cerrado de Televisión (CCTV)VisualizaciónMegafoníaPostes S.O.S.RadiocomunicacionesMonitoreo de TráficoDetección Automática Incidentes (DAI)Señalización Variable y SemaforizaciónDetección de Exceso de GáliboControl de AccesosTelefoníaEstaciones MeteorológicasComunicaciones Fuente SiceFuente Sice

Sistema de Auscultación (Taludes y Estructuras)


Resumen:

Fuerte inversión en Minería Enfoque a la Minería Subterránea;Túneles Largos, fuertes pendientes,

condiciones adversasNecesidades de Innovación y AutomatizaciónSoluciones Tecnológicas: Implementación

Mantención, etc.Momentos propicios para establecer nexos,

mostrar experiencias, ofrecer soluciones,“Coordinación” Diseñadores – Soluciones

Tecnológicas

FINFIN

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