Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa. EPSEM

Comparteix:

Càtedra Iberpotash en Mineria Sostenible

 01/10/2010-08/01/2023

Director/a: Lluís Sanmiquel Pera


La Càtedra Iberpotash en mineria sostenible va ser creada l'octubre de 2007 per iniciativa conjunta de l'empresa Iberpotash i l'Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa de la UPC, per promocionar el coneixement sobre temes d'innovació i sostenibilitat en l'àmbit de l'enginyeria minera. La seva activitat està orientada a la formació, la transferència de resultats de la investigació, assessorament i la divulgació científica en l'àmbit de l'enginyeria de mines sostenible.

 

Objectius de la Càtedra

  • Contribuir, amb criteris de sostenibilitat, a la millora contínua de la mineria potàssica mitjançant una col·laboració estreta entre la universitat i l'empresa, desenvolupant activitats de R+D, donant suport a la transferència de tecnologia i l'assessorament tecnològic, així com potenciant la formació dels titulats en l'àmbit professional.
  • Apropar la indústria a la universitat i viceversa, per treballar conjuntament i donar formació a futurs professionals en l'àmbit de l'enginyeria minera sostenible.

 

Composició de la comissió de seguiment durant l'any 2017

 Per part de l’empresa:

  • Sebastià Isart: Director de la càtedra per part d’ICL
  • Carlos Saavedra: Assistent tècnic per part d’ICL
  • Lluís Rodríguez: Assistent jurídic per part d’ICL
Per part de la UPC:

  • Lluís Sanmiquel: Director de la càtedra per part de la UPC
  • Rosa Argelaguet: Directora de l’EPSEM, unitat acadèmica de la UPC on està ubicada i inscrita la càtedra
  • Esther Real: Vicerectora de Transferència de Coneixement, com a representant del rector de la UPC

 

Activitats de docència

Aquestes activitats engloben el conjunt d'actuacions que comporten un benefici acadèmic als alumnes de les titulacions de mines de grau i màster. Per tant, es tenen en compte els treballs finals de carrera desenvolupats a partir de treballs de la Càtedra, impartició de conferències relacionades directa o indirectament amb aspectes de la Càtedra, beques per a estudiants, així com sortides a activitats mineres en les que ha intervingut la càtedra.
Les activitats d'aquesta naturalesa duts a terme en l'any 2017 són:

  • Realització de conferències per part d'enginyers de mines d'ICL i de la Direcció General d'Energia, Mines i Seguretat Industrial de la Generalitat, en les assignatures del grau d'enginyeria de recursos energètics i miners “Conreu de mines I”, "Prevenció de riscos laborals en el sector miner i energètic i “Cartografia i Topografia Minera“. En total es van realitzar 6 conferències de 2 hores cadascuna.
  • Realització de 3 Projectes Finals de Grau i 3 projectes Finals de Màsters, desenvolupats gràcies als treballs que es vénen portant a la Càtedra.
  • Dos beques per a la campanya de subsidència: aquestes 2 beques es van dur a terme entre els mesos de març a juliol, amb una dedicació setmanal de 20 hores cada becari en temes de subsidència. Els treballs desenvolupats en aquestes beques van consistir en la realització dels treballs de camp per al mesurament mitjançant receptors GPS de doble freqüència d’uns 170 punts a la zona de Súria, i uns 130 punts a la zona de Sallent. També en el càlcul en postprocés, mitjançant un programari específic, de les coordenades planimètriques i altimètriques de tots els punts de control a partir de les mesures realitzades. També en la realització d'un informe final amb descripció de tots els treballs realitzats, coordenades de tots els punts i diferències trobades respecte campanyes de mesurament anteriors. Cal dir que en la present campanya amb la combinació de la metodologia clàssica d’amidaments topogràfics mitjançant GPS i la interferometria es va poder reduir l’amidament de punts de control de uns 600 punts per zona, a un total d’uns 300 en el total de les 2 zones (Súria i Sallent). Aquesta reducció de punts va permetre per primera vegada integrar en una mateixa campanya els amidaments a les 2 zones. Fins aquest any 2017 als anys parells es portava a terme la campanya d’amidaments a Sallent, i els anys imparells a Súria.
  • Una beca de ventilació: aquesta beca es va dur a terme en els períodes gener-juny i setembre-desembre, amb una durada setmanal de 20 hores. El treball desenvolupat en aquesta beca va consistir en la realització de treballs de camp mensuals de mesurament de la velocitat de l'aire, gasos i temperatura en 15 punts de control de la xarxa de ventilació principal de la mina de Sallent. També el mesurament un cop al mes dels mateixos paràmetres en tots els punts on hi ha una minador treballant (xarxa de ventilació secundària). També en l'elaboració d'un informe i actualització del programari Ventsim de modelització del sistema principal de la ventilació. Tot això a partir dels mesuraments indicats. A més a més, tot el descrit es porta a terme també a la xarxa de ventilació principal i secundària de la mina de Cabanasses; així com a la mina del pou 4 però amb una periodicitat de 3-4 mesos.

 

Activitats de recerca i transferència (s'inclou tesis i tesines)

Campanya de subsidència Súria-Sallent  2017:
Durant l'any 2017 va tenir lloc la campanya de mesuraments topogràfics dels punts de control de la zona de Sallent-Vilafruns, així com la de Súria-Cabanasses amb l’objectiu de conèixer els desplaçaments horitzontals i verticals que tenen lloc en cadascuna de les àrees d'influència de les 2 mines (Súria-Cabanasses i Sallent-Vilafruns). Respecte d'això cal indicar que fins a la campanya 2016 el mètode que s'aplicava es basava en el mesurament topogràfic mitjançant receptors GPS cada 2 anys d'uns 600 punts de control que hi havia distribuïts en cada àrea afectada per les mines. Les coordenades d'aquests punts de control es calculaven en post-procés mitjançant un programari específic i seguidament es comparaven amb les coordenades obtingudes l'última campanya de mesuraments de la zona en qüestió realitzada 2 anys abans. La campanya de mesuraments es duia a terme a la zona de Sallent els anys parells, i els imparells a Súria. A més els mesuraments començaven el mes de març i acabaven el mes de novembre amb una interrupció en els mesos de juliol i agost. Des de la campanya 2017, el mesurament dels desplaçaments horitzontals i verticals del terreny s'ha obtingut a partir de la combinació de la metodologia indicada i de la interferometria InSAR. Aquesta combinació ha permès reduir el mesurament topogràfic de punts de control a través de GPS a uns 170 punts a la zona de Súria i a uns 130 punts a la de Sallent. En total uns 300 punts en una mateixa campanya per a les 2 zones objecte d'estudi (Súria i Sallent), en definitiva un 25% dels punts de control que es venien mesurant en el conjunt dels 2 àmbits en anys diferents.
A partir del tractament de la informació adquirida en sistema GPS i interferometria InSar, es van poder generar els següents resultats:

  • Determinació de les isolínies d'enfonsament, grau de deformació i desplaçament horitzontal a la zona de Súria-Cabanasses (període 2017-2015), i la zona Sallent- Vilafruns (període 2017-2016) com a conseqüència de la subsidència minera.
  • Confecció d’un plànol vectorial d’edificacions de la zona de Súria i un altre per a la zona de Sallent, on ve indicat el nivell de risc per a cada edificació en funció de la deformació horitzontal del terreny en mm/m com conseqüència del fenomen de la subsidència, i la longitud horitzontal de l’edificació. Es poden observar algunes edificacions amb un nivell de risc diferent de zero (zona Súria) concretament amb un nivell 1 amb uns possibles danys per a les estructures molt lleus, segons el Mine Subsidence Engineering Consultants of Chatswood (Australia) de l’any 2007.

 

Mesura i Control de paràmetres ambientals en les mines de Sallent, Cabanasses i Pou4:

Aquest treball va consistir en el mesurament mensual de la velocitat de l'aire, temperatura seca i humida, pressió i gasos en 18 punts de la xarxa de ventilació principal de la mina de Sallent, 32 punts de la xarxa de ventilació principal de la mina de Cabanasses; i 10 punts de control de la mina del Pozo4. També en el mesurament mensual dels paràmetres ambientals indicats en els fronts de treball de les mines de Sallent i Cabanasses en què hagi minadors treballant (xarxa de ventilació secundària). La metodologia de treball va ser la següent:

  • Visita de cada mina (Sallent i Cabanasses) dues vegades al mes: un dia dedicat als mesuraments de la ventilació general, i un altre dia exclusivament al control dels fronts d'explotació, o ventilació secundària.
  • Per a la ventilació principal, les mesures de cabal es van obtenir indirectament a partir del mesurament de la velocitat de flux de l'aire, i amb les dades de les dimensions de la galeria, les quals es van actualitzar periòdicament. El velocímetre es feia circular de forma equitativa en tota la secció de la galeria, i es feien dos mesuraments de velocitats, amb la mitjana d'aquestes s'obtenia una mesura més precisa del flux d'aire. Les temperatures es van mesurar amb el psicròmetre, que està adaptat per a mesurar temperatures humides i temperatures seques, dels quals s'obté la temperatura equivalent. Els gasos indiquen el nivell d'evacuació d'aire viciat.
  • Per a la ventilació secundària, els mesuraments es van dur a terme en els fronts de l'explotació. Les velocitats es van realitzar a l'entrada de la màniga d'extracció d'aire de cada front. Les temperatures es van mesurar a la zona de treball de l'operari de cada minador, igual que els gasos.

 

Assessorament en els treballs topogràfics de la rampa:

L’assessorament de tasques topogràfiques relacionades  amb el tema de la construcció de la rampa van ser sobre els treballs següents:

  1. Amidaments Topogràfics a la mina de Cabanasses.
  2. Amidaments Topogràfics a la part de la UTE de la rampa
Mesures de les fites de formigó de la zona de Cabanasses i oficines de Súria per a la homogeneïtzació de mesuraments topogràfics a càrrec de diferents empreses contractistes:


L'empresa IBERPOTASH, SA disposa d'una sèrie d'instal·lacions a la zona de Cabanasses (Pou2, Pou3, oficines, magatzems, ...), Súria (oficines, magatzems, Pou1, fàbrica, estació de càrrega per ferrocarril, dipòsit salí, instal·lacions de la rampa en construcció, ...) i la zona del Pou4 (pou, oficines, magatzems, ...)
Amb gran freqüència cada any en alguna d'aquestes instal·lacions indicades s'han de fer treballs topogràfics de diferent naturalesa que és possible que hagin de desenvolupar diferents empreses. Això, si no es prenen les mesures oportunes pot comportar una possible falta d'homogeneïtat en les  coordenades planimètriques i altimètriques utilitzades i calculades en  treballs realitzats per empreses diferents. Això podria ser degut a:

  • Les empreses poden partir de bases que elles mateixes calculen mitjançant el sistema de posicionament global (GPS). Com que la metodologia que usen pot  ser no exactament la mateixa, llavors es podrien trobar coordenades sensiblement diferents de les mateixes bases calculades per empreses diferents.
  • En més d'una ocasió la mateixa empresa Iberpotash ha subministrat a les empreses topogràfiques, coordenades de bases des departaments diferents d'Iberpotash. Això va arribar a implicar que des Iberpotash es donessin coordenades relativament diferents de bases iguals, en funció de si les dades les subministrava un departament o un altre de l'empresa.

Per tal d'evitar la manca d'homogeneïtat en els mesuraments topogràfics que s'hagin de dur a terme a la zona de Súria, Cabanasses i del Pou4, així com el fet que diferents empreses topogràfiques parteixin de les mateixes bases amb coordenades diferents; es va proposar l'any 2014 que cada any des de la Càtedra ICL es portés a terme un remesurament i recàlcul de les coordenades d’una xarxa bàsica de punts d’alta precisió materialitzats en el terreny mitjançant fites de formigó.



Estudi d’errors en els treballs topogràfics de la rampa en funció dels mètodes i aparells topogràfics utilitzats:

Al mes de desembre de 2017 es va procedir a fer un estudi d’errors teòric basat amb experiència pràctica del possible error màxim planimètric i altimètric en el punt de “cale” de la rampa.

 

Seminaris, congressos i altres activitats

A partir de treballs professionals desenvolupats en la Càtedra s'han realitzat una sèrie de treballs finals de carrera, com els que s'han indicat anteriorment, així com investigacions en el camp de la subsidència minera, de les condicions ambientals en la mineria i en el camp de la seguretat en mineria. Fruit d'aquests estudis es van enviar ponències a congressos internacionals i articles a revistes de ciències de la base de dades Journal Citation Report. Els treballs publicats en congressos o revistes internacionals durant l'any 2017 van ser els següents:

  • Lluís Sanmiquel, Marc Bascompta, Josep Mª Rossell, Josep Oliva, Hernán F. Anticoi, Eduard Guasch (2017). Subsidence analysis and comparison between GPS measurements and interferometry. Proceedings of the 3rd World Congress on Mechanical, Chemical, and Material Engineering (MCM'17). Roma, p. 140-1.
  • Marc Bascompta, Adrián Solorzano, Lluís Sanmiquel, Josep Oliva, Eduard Guasch (2017). Assessment of an Underground Fire and the Emergency Plan. Proceedings of the 3rd World Congress on Mechanical, Chemical, and Material Engineering (MCM'17). Roma, p. 134-1.
  • Lluís Sanmiquel, Marc Bascompta, Adrián Solorzano, David Parcerisa, Hernán F. Anticoi and Eduard Guasch (2017). Comparison between GPS measurements and interferometry to control mining subsidence in the Catalan basin. Proceedings of the 2nd International Conference on Gis and remote Sensing. Vienna, p. 38.
  • Lluís Sanmiquel Pera, Marc Bascompta Massanés, Hernán Anticoi, Josep Mª Rossell, Modesto Freijo Álvarez (2017). Características de la siniestralidad laboral del sector minero español de productos de cantera y rocas ornamentales en los períodos 2003-2008 y 2009-2014. Proceedings of the 17th International Conference on Occupational Risk Prevention.  Buenos Aires (Argentina), p. 302-309.