Las operaciones mineras subterráneas dependen de un flujo constante de materiales. Se espera que las cintas transportadoras, alimentadoras y puntos de transferencia operen de forma continua en espacios reducidos donde el acceso es limitado y el tiempo de inactividad es costoso.
Cuando se producen paradas en las cintas transportadoras, la atención suele centrarse en los componentes mecánicos. Sin embargo, en muchas minas subterráneas, la causa raíz se origina aguas arriba en cómo interactúan los materiales con la humedad y cómo esa interacción está químicamente controlada .
En la práctica, Cloruro de calcio (CaCl₂) y Cloruro de magnesio (MgCl₂) se encuentran entre los productos acondicionadores más utilizados para controlar el comportamiento de la humedad en minerales finos, carbón, sal y materiales evaporíticos. Cuando estos controles están ausentes, mal aplicados o no coinciden con las características del material, el aplastamiento inducido por la humedad se convierte en un factor persistente que provoca la inactividad de la cinta transportadora.
Comprendiendo el cacos en entornos subterráneos confinados
El cado se desarrolla a través de una combinación de factores ambientales y específicos de materiales comunes en las minas subterráneas:
- Alta humedad ambiental por las aguas subterráneas y ventilación restringida
- Condensación causada por diferencias de temperatura entre el aire de admisión y la masa rocosa
- Distribuciones de tamaño de partículas finas con alta superficie
- Sales solubles y superficies minerales reactivas dentro del material
La humedad no necesita ser excesiva para causar problemas. Incluso pequeñas cantidades, cuando se distribuyen de forma desigual, pueden generar fuerzas capilares que unen las partículas entre sí. Bajo carga sostenida en tolvas, tolvas y en cintas transportadoras, estos enlaces se fortalecen, transformando gradualmente material de flujo libre en masas compactadas.
El papel químico de los cloruros de calcio y magnesio
El aplastamiento inducido por la humedad no es un fenómeno puramente físico. La química de los materiales influye fuertemente en si la humedad provoca una acumulación molesta o una restricción severa del flujo.
Cloruro de calcio (CaCl₂)
El cloruro de calcio se utiliza ampliamente en la minería subterránea debido a sus fuertes propiedades higroscópicas. Al atraer y retener humedad en la superficie de partículas, CaCl₂ ayuda reducir la migración libre de agua , que es un factor principal en zonas húmedas localizadas y en la coagulación dura.
CaCl₂ se aplica comúnmente en varias formas físicas:
- Pellets o escamas para un acondicionamiento controlado y duradero
- Powder donde se requiere una cobertura superficial rápida
La selección depende del método de aplicación, el tamaño del material y la persistencia deseada. Sin embargo, una dosificación inadecuada o una aplicación desigual pueden provocar un exceso de humedad o un acondicionamiento inconsistente.
Cloruro de magnesio (MgCl₂)
El cloruro de magnesio proporciona un control similar de la humedad pero con mayor estabilidad bajo condiciones fluctuantes de humedad . En entornos subterráneos donde varían los ciclos de ventilación o se producen cambios estacionales de humedad, MgCl₂ suele proporcionar una retención de humedad más uniforme con el tiempo.
MgCl₂ se utiliza frecuentemente en:
- Sistemas de manipulación de carbón
- Minería de sal y potasa
- Corrientes minerales finas propensas al comportamiento higroscópico
A veces se emplean formulaciones mezcladas de calcio-magnesio para equilibrar el control inmediato de la humedad con la estabilidad a largo plazo.
Tamaño de la partícula y forma química de la materia
La eficacia del acondicionamiento químico depende no solo de la química, sino también de Tamaño de partícula y forma producto .
- Polvos finos proporcionan una interacción superficial rápida pero pueden aglomerarse si se sobredosifica
- Productos granulados o granulados Ofrecen una disolución más lenta y una distribución de la humedad más uniforme
- Escamas Balancear la cobertura y la persistencia en muchas aplicaciones subterráneas
Es esencial adaptar la forma química a la distribución del tamaño del material. Un tratamiento eficaz para material grueso de la mina puede funcionar mal en corrientes finas trituradas.
Por qué las cintas transportadoras son especialmente vulnerables
Las cintas transportadoras amplifican las consecuencias de un mal control de la humedad:
- Los ambientes cerrados limitan la evaporación
- Las zonas de presión continua favorecen la compactación
- Las bajas velocidades de la banda aumentan el tiempo de permanencia
- Retrasos en el acceso restringido intervención temprana
A medida que la humedad químicamente no gestionada provoca el aplastamiento, las operaciones experimentan un aumento del retransporte, puntos de transferencia bloqueados, errores de correa y aumento de las cargas de transmisión, síntomas que a menudo se confunden con problemas puramente mecánicos.
Gestionar la humedad antes de que se convierta en un problema de la cinta transportadora
La mitigación eficaz se centra en Acondicionamiento del comportamiento del material aguas arriba , no reaccionando en la cinta transportadora.
Las mejores prácticas incluyen:
- Aplicación de CaCl₂ o MgCl₂ durante la trituración, transferencia o acumulación
- Selección de formas en polvo, escamas o pellets según el tamaño de las partículas
- Monitorización de las tendencias de humedad y temperatura junto con el rendimiento
- Ajuste de la estrategia química a medida que cambian las propiedades del material
Cuando el acondicionamiento químico se alinea con la química del material, las cintas transportadoras operan dentro de los parámetros de diseño y el tiempo de inactividad se vuelve predecible en lugar de recurrente.
La fiabilidad operativa comienza con el control químico
En la minería subterránea, el tiempo de inactividad de las cintas transportadoras rara vez es aleatorio. A menudo es el resultado acumulativo de Interacciones incontroladas entre humedad, química de materiales y condiciones de funcionamiento confinadas .
El cloruro de calcio y el cloruro de magnesio no son añadidos: son herramientas operativas que influyen en si los materiales permanecen libres o evolucionan hacia masas compactas que restringen el flujo. Cuando se aplican correctamente y se ajustan a las características del material, estos productos ayudan a restaurar las cintas transportadoras a su función original: sistemas de transporte fiables en lugar de cuellos de botella recurrentes.
La fiabilidad subterránea comienza aguas arriba, con el control químico del comportamiento del material.