Monitorización microsísmica de la minería subterránea del carbón en la provincia de Anhui, China
Los sistemas microsísmicos de seguridad intrínseca aprobados por la MSHA para su uso en minas de carbón se instalaron en dos emplazamientos del este de China. La posibilidad de controlar la actividad microsísmica en la mina permite conocer la geomecánica del tajo largo y mejorar la seguridad de la mina.
Las minas de carbón Xin Zhuang Zi y Wan Fang Gun de Huainan (China), explotadas actualmente por el Huainan Coal Mining Group, han incorporado recientemente sistemas de vigilancia microsísmica de ESG a sus operaciones. Estos sistemas se utilizan para evaluar la actividad microsísmica asociada a la excavación subterránea de carbón de tajo largo, y desempeñan un papel importante en la gestión de los peligros y riesgos asociados a la explotación de las minas de carbón.
Antecedentes
La minería de tajo largo es un método de extracción de carbón subterráneo comúnmente utilizado, en el que se extrae un largo segmento de carbón en una sola tajada o panel, utilizando un gran equipo llamado cizalla. A medida que se extrae el carbón, se utilizan soportes hidráulicos para mantener el techo detrás del frente de carbón. Estos soportes se retiran una vez que la extracción de carbón ha alcanzado su límite y una vez que las cizallas se han desplazado más lejos a lo largo del pozo, permitiendo que la roca del techo caiga de forma controlada. Esto ayuda a reducir la tensión en el frente de carbón y los pilares adyacentes.
Recientemente, el uso de la monitorización microsísmica se ha incorporado a las operaciones de las minas de carbón subterráneas para obtener más información sobre los fallos de la roca y la geomecánica asociada a la excavación del carbón. Sin embargo, debido a la posible acumulación de gases combustibles en la mina, los equipos eléctricos podrían suponer un riesgo de ignición. Por lo tanto, los sistemas deben estar contenidos en carcasas especiales que aíslan el equipo eléctrico de la mina, y están certificados por la Administración de Seguridad y Salud de las Minas (MSHA), para poder ser utilizados en las minas de carbón subterráneas.
Solución ESG
En 2009 se instalaron sistemas microsísmicos de seguridad intrínseca aprobados por la MHSA en cada una de las minas de carbón Xin Zhuang Zi y Wan Fang Gun. Se distribuyó un conjunto de geófonos uniaxiales por cada mina en las capas de roca dura que rodean los paneles de tajo largo, a profundidades que oscilan entre los 570 y los 725 metros por debajo de la superficie del suelo.
Los dos sistemas microsísmicos ESG se instalaron con el objetivo de controlar la sismicidad en las regiones que rodean los filones de carbón. Al observar el tamaño, la ubicación y la frecuencia de los eventos sísmicos por delante del frente de tajo largo, las minas tratan de gestionar la aparición de estallidos de gas de carbón. Además, la supervisión de la actividad sísmica asociada al derrumbe del techo en zonas previamente minadas ayuda a garantizar un mejor control de este proceso al proporcionar información sobre la distribución de las tensiones y la creación del fallo. La incorporación de un sistema de monitorización microsísmica bien distribuido e intrínsecamente seguro puede proporcionar información precisa en tiempo real sobre el tamaño, la frecuencia y la extensión de las fracturas en la veta de carbón, demostrando así su uso en la mitigación de riesgos.
