La ventilación en minería subterránea es esencial para garantizar condiciones seguras de trabajo, controlar gases nocivos y mantener temperaturas óptimas en las zonas operativas.
Actualmente, diversas faenas aún operan con sistemas de ventilación forzada a caudal constante, que imponen un flujo de aire preestablecido sin considerar variables críticas como la evolución de los frentes de trabajo, la concentración y dispersión de contaminantes, ni la presencia real de personal en zonas ventiladas.
Esta rigidez operacional conlleva un alto consumo energético, incrementa los costos operativos y, con frecuencia, genera una asignación subóptima del recurso aire, ya sea por exceso o déficit localizado.
En un contexto de avance hacia la eficiencia energética, la automatización y la sostenibilidad operacional, la Ventilación bajo Demanda (VoD, Ventilation on Demand) destaca como una solución técnica estratégica.
Esta tecnología ajusta dinámicamente el caudal de aire mediante sensores, automatización y análisis de datos, enviando aire solo donde se necesita.
¿Por qué implementar (VoD)?
La Ventilación bajo Demanda responde a beneficios prácticos y tangibles para las operaciones mineras.
La transición de sistemas estáticos a modelos dinámicos y adaptativos constituye un avance tecnológico que impacta significativamente en cuatro áreas clave:
- Seguridad: Asegura calidad de aire óptima y respuestas rápidas y precisas ante riesgos.
- Eficiencia energética: Reduce el consumo hasta un 30-50% con variadores de frecuencia (VDF).
- Productividad: Optimiza OPEX y CAPEX, maximiza CFM por HP, acorta esperas post-tronadura y entrega datos en tiempo real de potencia, caudal y presión.
- Sostenibilidad: Minimiza emisiones de gases de efecto invernadero.
Estos beneficios se logran mediante la integración de tecnologías especializadas: sensores (de gases, flujo, presencia y condiciones ambientales), controladores lógicos programables (PLC), variadores de frecuencia (VDF), software de supervisión y control (SCADA), y algoritmos de gestión dinámica.
En conjunto, estos elementos permiten regular de forma automática y precisa el caudal y la presión del aire, en función de la demanda real en cada sector de la mina.
¿Cómo está integrado un sistema de ventilación bajo Demanda?
Un sistema típico de Ventilación bajo Demanda (VoD) integra ventiladores principales equipados con VDF, compuertas motorizadas y dampers de regulación, que operan coordinadamente para ajustar dinámicamente la ventilación según la demanda en tiempo real.
De manera complementaria, se pueden desplegar ventiladores auxiliares en zonas críticas (frentes activos, cruces, zonas de equipos diésel), cuyo control puede ser binario (encendido/apagado) o modulante mediante VDF, permitiendo un aporte localizado, sin sobredimensionar el flujo global ni comprometer la estabilidad del circuito principal.
Dependiendo del nivel de automatización, el sistema puede incorporar:
- Geolocalización de equipos y personal, activando ventilación únicamente en áreas ocupadas.
- Sensores de gases (CO, NO₂, CH₄, etc.) y monitoreo ambiental continuo, que activan respuestas automáticas ante condiciones fuera de rango.
Esta modularidad permite configurar niveles progresivos de automatización, optimizando el consumo energético, la seguridad laboral y flexibilidad operativa.
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Para una implementación segura y eficaz de VoD, es esencial comprender su arquitectura de control, las variables críticas que rigen el comportamiento del flujo de aire subterráneo y cómo estas interactúan con los sistemas de automatización (integración SCADA–PLC–VDF–Sensores).
Además, toda solución VoD debe diseñarse y validarse bajo el marco normativo vigente, particularmente el DS 132 (Reglamento de Seguridad Minera) y el DS 594 (Calidad de Ambientes Laborales) y cumplir con certificaciones técnicas, garantizando la eficiencia, confiabilidad, trazabilidad y seguridad operacional del sistema.
¿Cómo implementar un Sistema VoD de forma efectiva?
Una implementación exitosa de un sistema de Ventilación bajo Demanda debe abordar aspectos técnicos, operativos y de integración en un enfoque estructurado.
Estos se pueden agrupar en cinco etapas clave:
Diagnóstico
Evaluación integral de las condiciones actuales de ventilación: mapeo de flujos, puntos de control, demandas específicas por zonas, infraestructura existente y requerimientos operacionales.
Así, se identifican cuellos de botella, oportunidades de optimización y criterios técnicos esenciales para dimensionar una solución VoD escalable y segura.
Instalación
Implementación ordenada del hardware y red especializada (variadores, sensores, estaciones de calidad del aire, compuertas motorizadas y unidades de control centralizadas) con mínima interrupción de la producción.
Cada componente se integra bajo estándares de seguridad intrínseca y se conecta a la red de comunicaciones minera, garantizando interoperabilidad con sistemas SCADA y gestión de flotas.
Calibración
Ajuste del sistema validando in situ la correlación entre lecturas en tiempo real y modelos simulados.
Se definen umbrales dinámicos y se optimizan algoritmos para responder con precisión a la demanda variable según presencia de personal, equipos y eventos de emisiones.
Expansión
Escalabilidad planificada por fases, incorporando nuevas zonas o frentes y reutilizando la arquitectura de control central.
Cada ampliación contempla reevaluación de cargas hidráulicas, rediseño parcial de ductos y actualización de lógicas de control, con enfoque en mantener la coherencia del sistema y continuidad operacional.
Capacitación
Transferencia de conocimiento técnico a supervisores, operadores y mantenedores, mediante sesiones prácticas y simulaciones en entorno real.
También, se provee documentación especializada con procedimientos, diagnóstico de fallas y protocolos de respuesta, reafirmando el rol del personal como actor fundamental en la operación segura y eficiente del sistema VoD.
La implementación exige un equipo técnico especializado, con dominio del entorno operativo, conocimiento del plan de vida de la mina y alineamiento con los objetivos estratégicos del proyecto.
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