Identificación de las principales causas y prevención de la combustión espontánea de carbón en los mantos de la mina Cerrejón

La combustión espontánea en mantos de carbón es una problemática que se presenta en minas alrededor del mundo. Se han desarrollado teorías que hablan de factores que generan autocalentamiento en el carbón y favorecen a la combustión del mismo. La sinergia de estos factores contribuye al incremento de la temperatura en la reacción de oxidación, facilitando el alcance de la energía de activación del sistema, en la cual se desarrolla la ignición y la reacción es espontánea. Actualmente, se desconoce la incidencia de cada variable en la susceptibilidad a la combustión espontánea del carbón, por lo cual en este trabajo se desarrolló una metodología para determinar estadísticamente las variables con mayor aporte en el fenómeno. Se utilizó la estadística descriptiva, la detección de valores atípicos, la determinación de componentes principales, el análisis de conglomerados y la regresión logística para conocer cuántas variables indicadoras son necesarias para describir la susceptibilidad a la combustión. Para el análisis se recolectó información en campo y en el laboratorio procedentes de distintos mantos de la mina Cerrejón, considerando factores extrínsecos e intrínsecos. Se encontró que la temperatura del manto, la presión atmosférica, la velocidad del viento, el oxígeno, el metano, la altura, la ceniza, la materia volátil, el poder calorífico, la vitrinita, la liptinita y el índice de Hardgrove, son las variables más influyentes del fenómeno. Partiendo de estas variables que configuran un escenario de ignición, se plantearon algunas estrategias para prevenir la combustión espontánea en los mantos de la mina. Finalmente, a través de pruebas pilotos se confirmó que el bitumen diluido con salmuera en una concentración de 50/50 es la mejor alternativa.

• Autores: Daza Aragón, Alan José
• Fecha de publicación: 2017
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/63106
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/63106; http://bdigital.unal.edu.co/63190/
• Palabra clave: 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering; 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering; Combustión espontánea; Mantos de carbón; Análisis estadístico; Ignicion; Prevención; Sellamientos
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