vol. 14 núm. 2: julio-diciembre de 2014

En este trabajo se plasma el desarrollo e implementación de un  sistema inalámbrico  y sensado de gases explosivos en minería con servicio web en tiempo real, el sistema está compuesto por módulos configurados en una red de sensores dispuestos en las galerías internas de la mina, cada uno estos módulos está en la capacidad de recibir señales provenientes de sensores de metano, dióxido de carbono, nivel de carga de las batería y un sensor auxiliar, cuenta con un módulo Xbee-pro 900 DigiMesh  encargado de la transmisión de los datos que entregan los sensores, estos datos se envían hacia el módulo más externo el cual conecta con una  tarjeta de desarrollo Beaglebone encargada de la visualización de los datos en una plataforma web realizada en software Python, en la cual se almacenan los datos  de los sensores con el fin de analizar el comportamiento de los gases en el tiempo. La red se implementa en una topología  árbol configurando los módulos  como routers y uno como coordinador encargado del control de la red. Los módulos se organizan de  manera jerárquica  con el fin  de transmitir los datos hacia la entrada de la mina, finalmente se realiza la configuración de la red para que el sistema entre en modo  sleep (inactividad) cuando no se está recibiendo información,  de esta forma se aumenta  la autonomía de la baterías que alimentan  a cada uno de los módulos. En este documento se muestra el diseño,  implementación  y  puesta en funcionamiento de un sistema de monitoreo  de gases en minería  con servicio web en tiempo real basado en una red de sensores Zigbee. 

Se reportan los resultados del proyecto de investigación denominado “Sensibilización y diagnóstico de la seguridad en pequeña y mediana minería en el departamento de Boyacá” el cual se realizó a partir del análisis de las estadísticas de accidentalidad suministradas por la Estación de Salvamento Minero, sede Nobsa de la Agencia Nacional de Minería. El objetivo del estudio es mostrar los focos y causas de la accidentalidad, su frecuencia y la relación directa del mismo con la producción de carbón en el departamento. Los resultados muestran que el mayor número de accidentes en la última década, se ha presentado en las provincias de Sugamuxi y Valderama con un 30% y 28% respectivamente. A su vez la mayor causa de muertes accidentales se presenta por derrumbes, causas asociadas a ventilación  y descargas eléctricas. El análisis concluye que existe una correlación positiva de 65%, entre la producción anual de carbón en el departamento y el número de accidentes reportados a la estación de salvamento minero de Nobsa.

Aprovechando las excelentes calidades de los carbones estudiados de las cuencas carboníferas de Cundinamarca y Boyacá, se abordaron los proyectos de coquización  con un cambio en las modalidades de los tipos de hornos de coquización, para obtener un rendimiento excelente y una calidad que permita ser muy competitivos. El mercado internacional es muy exigente en cuanto  a la calidad del coque y a los índices CRI, y CSR, (BAEZ, J., Ignacio) para lo cual se implementaron laboratorios de carbones se mejoró el sistema de muestreo y de análisis de los laboratorios más agiles y modernos. Las mezclas se realizaban con la metodología de prueba y error  y métodos empíricos de combinar el índice de hinchamiento y el rango de los carbones jugando los tres principales tipo altos, medio y bajo volátiles, pero con los estudios y el cambio tecnológico y control ambiental se logró mejorar el proceso y esto permitió que la industria del coque sirviera como polo de desarrollo para el impulso de las industrias en el centro del país. En el estudio se presenta todo el proceso iniciando con la explotación de los carbones coquizables los cuidados  a tener en cuenta para mantener la buena calidad, el transporte y medidas ambientales,  el proceso de trituración y molienda para preparar la mezcla optima y los ensayos de laboratorio  necesarios para mantener el control de calidad, los tipos de hornos existentes en Boyacá Colombia, los rendimientos y adelantos en esas tecnologías, y finalmente el proceso de apagado del sistema. Todo lo anterior se abordó con el fin darle valor agregado al producto cumpliendo los estándares del mercado internacional.

Se reporta la caracterización morfológica y estructural de polvos de cenizas volantes obtenidos de la combustión de carbón, suministrados por la Central Termoeléctrica Termotasajero S.A. El estudio morfológico consistió en el análisis superficial mediante el uso de microscopia electrónica de barrido (MEB). La composición química elemental fue hallada usando los espectros de dispersión de energías de rayos X (EDS-MEB), mientras que la caracterización estructural se llevó a cabo por difracción de rayos X (DRX). Para la distribución del tamaño de partícula se usó el software Image Tool V. 3.0. Los resultados obtenidos muestran que los polvos de cenizas volantes están formados por partículas mayoritariamente esféricas (cenosferas y plerosferas), así como de partículas de inquemados adheridas a las partículas de ceniza, con tamaño de partícula promedio del orden de micrómetros. El estudio estructural, para el cual se utilizó DRX, reporta las fases cristalinas mayoritarias de la mullita, cuarzo y hematita. Nuestros resultados permitirán evaluar los procesos de combustión del carbón de la Central Termoeléctrica de Termotasajero, así como otros usos o aplicaciones a dichas cenizas.

Se reporta la metodología utilizada para el diseño del método de explotación de areniscas por bancos escalonados descendentes utilizando herramientas de software especializado. Los datos analizados fueron recolectados en campo para la licencia de explotación 14816 en el municipio de Melgar departamento del Tolima, la caracterización del macizo rocoso se realizó a partir de pruebas físicas y mecánicas, sobre probetas cilíndricas con el fin de obtener el valor de la resistencia máxima y el módulo de elasticidad de la roca. El rumbo y buzamiento del paquete de areniscas se determinó mediante proyección estereográfica utilizando el software DISP®, y el factor de seguridad de los taludes se obtuvo con SLIDE® estableciéndose bancos de 8 metros de altura por 8 metros de ancho con un ángulo de inclinación de 60°, lo cual genero un factor de seguridad de 2.1. El diseño del método de explotación fue realizado con GEOVIA SURPAC®, en una fase inicial de desarrollo en forma ascendente hasta alcanzar el nivel 11 de la explotación, para luego iniciar la explotación en forma descendente con el fin de controlar la estabilidad los taludes. Los resultados obtenidos permiten establecer una metodología general, para la elaboración de proyectos tendientes a optimizar el proceso de evaluación y selección del método de explotación mediante el uso de herramientas especializadas de diseño.

En  este trabajo se reportan  los primeros resultados de la investigación del uso del Bórax (di Sodio tetraborato decahidrato)  Scharlau ®, como lubricante pulvimetalúrgico. Se prepararon dos grupos de probetas, adicionando en el primer grupo el lubricante comercial Estearato de Zinc  y en el segundo grupo  el polvo bórax  en  concentraciones de 0.5% en peso, usando como matriz el hierro pulvimetalúrgico Ancor Steel 1000®. El polvo pulvimetalúrgico se mezcló con los lubricantes en un homogenizador rotacional durante 30 min, se compactaron las probetas a 700 Mpa  en una prensa uniaxial de 15 toneladas. Se realizó un análisis  DSC -TGA a la mezcla con bórax. Las probetas se sinterizaron en un reactor de plasma a 1000ºC durante 30 minutos, con una atmosfera combinada de Hidrogeno y Argón. Se caracterizó la densidad y la microdureza  de las probetas sinterizadas. Se realizó un análisis de DRX para detectar formación de posibles compuestos por la interacción del bórax. Este trabajo muestra que el Bórax puede ser utilizado como lubricante en la pulvimetalurgia. 

La caracterización teórica de materiales a la luz de la mecánica cuántica, revela aspectos completamente novedosos. Su implementación requiere del conocimiento previo de su  estructura cristalina, los átomos que la componen y sus posiciones en ella (Primeros Principios). Resolviendo la ecuación de Schrodinger, es posible conocer la energía del sistema cristalino y con ella el valor del parámetro de red  que la minimiza. Con estos  se determinan los valores de energía en diferentes direcciones de primera zona de Brillouin o estructura de bandas.,   finalmente  esta información conduce a la caracterización mecánica, eléctrica y óptica del material. 

El presente artículo describe  un prototipo desarrollado para el estudio y control  de la  ventilación para minería. Se presenta el modelado por medio de una identificación paramétrica  y el resultado de la aplicación de estrategias de control básicas como el PID, On-Off y avanzadas como control basados en Modos deslizantes. 

Se reportan las propiedades termofísicas a temperatura ambiente de un material compuesto a base de resinas de poliéster y polvos obtenidos de los residuos cerámicos odontológicos, para mezclas con porcentaje en peso de 50-50, 60-40, 70-30, 80-20 y 90-10, donde la fase minoritaria son los polvos cerámicos odontológicos con tamaño de partícula pasante tamiz No. 200 (75 µm), y la mayoritaria resina de poliéster preacelerada  referencia P-2000, y como catalizador (Meck-Peróxido). El proceso de elaboración de las probetas fue por colado en moldes cilíndricos de diámetro 3 cm y altura 6 cm. Las propiedades de conductividad (k) y difusividad (α) térmica, así como el calor específico por unidad de volumen (ρc), fueron halladas usando el sistema KD2 Pro®, el cual funciona con el principio físico de flujo lineal transitorio de calor, la efusividad térmica (ε), se determinó usando los datos de k y α, y la expresión ε=k⁄√α. Los resultados muestran que a medida que se incrementan el porcentaje de los polvos cerámicos, la densidad de las muestras aumenta, y por ende la conductividad térmica (k), la cual es directamente proporcional tanto a la rapidez de difusión de calor (α) como a la cantidad de calor que puede almacenar o liberar (ρc) el material. Estos resultados proponen un nuevo material para aplicaciones tecnológicas, al igual que, permitirán contribuir a mitigar el impacto ambiental, debido al proceso de reciclaje de los residuos cerámicos odontológicos. 

El mercado de alta tecnología está creciendo a pasos gigantescos, es importante explorarlo, conocerlo y tratar de aprovechar al máximo, es así como la sociedad de consumo compra en forma masiva productos que apenas aprendemos a usar en un bajo porcenytaje de capacidades, un ejemplo es el celular, dispositivo que en primera instancia fue creado para realizar llamadas de cualquier puto y lugar "realizar llamadas", pero el mercado de consumo necesita nuevos dispositivos que complementen la vida diaria.