Escudo de la República de Colombia

Ciencia & Tecnología

Método pionero para extinción de incendios en minas de carbón

Propex consiste en inyectar en la masa de roca de la mina de carbón, a alta presión, un fluido elaborado con nitrógeno, clínker (componente del cemento) y agua con espumante.

Medellín, 09 de mayo de 2018Agencia de Noticias UN-

El método de extinción Propex es nuevo en el mundo. Fotos: cortesía Pablo Bustamante Baena.

En las minas de carbón se producen incendios por autocombustión.

La toma de muestras se hizo mediante retroexcavadoras.

Las evaluaciones de las muestras de carbón se hicieron en la U.N. Sede Medellín.

Las simulaciones permitieron conocer el comportamiento de los incendios en minas de carbón. La imagen muestra un foco de propagación.

Pablo Bustamante Baena y Alan José Daza Aragón, magísteres en Ingeniería – Recursos Minerales de la U.N. Sede Medellín. Foto: Unimedios.

Su creación obedece la inexistencia de un método eficaz de disipar las conflagraciones, pues lo que normalmente se hacía era arrojar sobre el incendio residuos de la explotación carbonífera sin compactar (material estéril) .

“De esta manera el fuego se reactivaba con gran facilidad y se evidenciaba la aparición de gases de combustión, no se extinguían”, explica Pablo Bustamante Baena, magíster en Ingeniería - Recursos Minerales de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Medellín.

Es importante destacar que en las minas de carbón a cielo abierto –como el Cerrejón, en La Guajira– se producen conflagraciones a causa de la autocombustión del carbón, que se da por propiedades físicas y químicas de la roca sedimentaria.

Para determinar la cantidad de Propex a aplicar se calcula el área que abarca un incendio;  por ejemplo si el área afectada es de 20 a 50 m2 se podrían utilizar alrededor de 50 m3 del producto; para incendios de 1.000 m2 la aplicación sería de 800.000 m3, y para los de más de 1.000 m2, 1.000 m3.

Simulación computacional

Para llegar a la propuesta, el magíster realizó un trabajo previo de simulación computacional como parte de una investigación cuyo objetivo fue analizar el comportamiento de incendios en las minas de carbón, por lo que partió de la necesidad de ofrecer una solución para evitar riesgos ambientales y de seguridad en la operación minera.

La investigación se realizó en el Cerrejón, donde se han identificado estos eventos. Como parte del estudio se hicieron visitas de campo durante varios meses.

“Medimos cuánto carbón se iba consumiendo. Por medio de una retroexcavadora arrancábamos el material, lo que nos permitía calcular el volumen desprendido quemado”, manifiesta el magíster.

A las muestras de carbón obtenidas se les analizaron cuatro variables fundamentales para el modelo matemático: capacidad calorífica, conductividad térmica, densidad (masa sobre volumen) y consumo volumétrico de carbón.

Además se compararon ensayos hechos en laboratorio y con un modelo matemático simulado en el software Comsol Multiphysics, para el cual se usaron tres ecuaciones que describen los cambios que se dan en la naturaleza y que dependen de las condiciones de la roca. Estas fueron útiles para calcular velocidades de propagación de incendios según la distancia de las paredes de la mina de carbón, en la que se presentan fisuras o grietas.

Se observó que para diámetros de 10 cm entre paredes de la mina de carbón a cielo abierto se dan velocidades de propagación de 4 cm por día, y para diámetros de 0,1 cm, de 17 cm por día. “Como en las fracturas más grandes (grietas) pasa aire, la transferencia de calor es más deficiente por convección que por conducción (contacto)”, explica el investigador Bustamante Baena.

Gracias al programa informático también se logró determinar cómo se da la propagación en los mantos que están entre 50 y 100 m de altura del nivel de explotación, por lo que es complicado observarlos directamente.

Tanto la simulación como las pruebas permitieron identificar que para el caso de un incendio de 200 °C la tasa de consumo es de aproximadamente 250 cm3 por hora, y para la temperatura máxima registrada, que fue de 1.200 °C, los consumos fueron de 3.000 cm3 por hora.

Una gráfica indicaba los valores que se debían alcanzar en determinado lapso, la cual coincidió con los cálculos de los experimentos. Llegar a los datos fue posible después de observar incendios de varios tamaños y temperaturas.

En la investigación también trabajó Alan José Daza Aragón, magíster en Ingeniería – Recursos Minerales de la U.N. Sede Medellín, y el profesor Moisés Oswaldo Bustamante Rúa, director del Instituto de Minerales Cimex de la U.N. Sede Medellín.

(Por: fin/KAGG/dmh/LOF
)
N.° 558

Otras noticias

La profesora Dolly Montoya Castaño, rectora de la U.N., visitó y recorrió la Sede Tumaco en compañía de los docentes y alumnos.

Educación

mayo 21 de 2018

La U.N. participa en el plan “Tumaco Renace”

Como integrante del Comité Cívico en representación del sector de la educación,...

En el tracto gastrointestinal de las cachamas blancas se encontraron <em>Bacillus</em> esporulados. Foto: cortesía Víctor Alfonso Castañeda Monsalve.

Ciencia & Tecnología

mayo 21 de 2018

Primera identificación de microbiota de cachama blanca

En el universo microscópico vivo del aparato digestivo de la cachama blanca se...

Los pares académicos destacaron el impacto que tiene la Maestría en la U.N. Fotos: Nicolás Bojacá / Unimedios

Educación

mayo 21 de 2018

Maestría en Educación busca acreditación de alta calidad

Los pares evaluadores, representantes del Consejo Nacional de Acreditación...

En Cumbal, una red de intercambio de semillas ha permitido que se consolide la agrobiodiversidad.

Desarrollo Rural

mayo 21 de 2018

En Nariño, con semillas ancestrales afrontan retos del clima

En Cumbal, el Centro de Conservación de Cultivos Andinos Nativos (CANA) cuenta...

Se estima que en un 40 % de los hogares colombianos se realiza algún tipo de apuesta.

Ciencia & Tecnología

mayo 21 de 2018

No pierda dinero en las apuestas de fútbol, apóyese en la estadística

El portal sin ánimo de lucro pronosticosfutbol.club, diseñado por estadísticos...

El documento “Reflexiones y propuestas estratégicas sobre las políticas mineras 2017” analiza la situación actual de la minería en el país. Foto: cortesía.

Economía & Organizaciones

mayo 21 de 2018

Generan análisis y propuestas sobre políticas mineras en Colombia

Un documento recoge sugerencias en los temas sociales, ambientales y legales...

El dispositivo se creó en la U.N. Sede Manizales.

Salud

mayo 21 de 2018

Dispositivo ayudaría a prevenir cirugía de túnel carpiano

Un medidor de fuerza para personas que presentan este síndrome en su fase...

El lanzamiento del Plan Especial de Manejo y Protección se llevó a cabo en el edificio de la Facultad de Ingeniería. Fotos: Nicolás Bojacá – Unimedios

Educación

mayo 18 de 2018

La U.N. lanza su Plan Especial de Manejo y Protección

Este plan, liderado por la Vicerrectoría de la Universidad Nacional de Colombia...

Se busca establecer alianzas entre las cuatro instituciones educativas participantes y las asociaciones de productores.

Desarrollo Rural

mayo 18 de 2018

Bachilleres del Caguán mejorarán producción de leche

Los jóvenes reciben capacitación en técnicas de renovación de praderas, mejor...

Economía & Organizaciones

mayo 18 de 2018

Inaugurado Laboratorio de Innovación para la Paz

Con esta iniciativa del CAF-Banco de Desarrollo de América Latina, The Trust...