mars/avril 2013

Alimentation en air à la demande

Par Krystyna Lagowski

L’équipe de développement du projet Éléonore de Goldcorp a installé des conduits de ventilation le long de la rampe d’exploration. La circulation d’air de la mine dépend du système de ventilation automatisé fourni par SimSmart | Courtoisie de Goldcorp


De nombreux systèmes de ventilation de mines existants sont mis en place avec la mentalité « installer et oublier »; on installe les systèmes dans une mine pour une circulation d’air maximale et on les laisse ainsi tout au long de la journée. On présume que si un endroit a besoin d’air, il a besoin d’air en tout temps. Mais pourquoi fournir de l’air à des zones qui ne sont pas utilisées activement? Pourquoi ne pas mettre en place un système qui permet d’arrêter la circulation d’air pour l’envoyer à un autre endroit en temps opportun?

La ventilation automatisée vise à économiser de l’énergie et même à stimuler la productivité. « La ventilation à la demande, c’est la possibilité d’avoir la bonne quantité d’air là où on en a besoin, lorsqu’on en a besoin », affirme Cheryl Allen, chef ingénieure, ventilation, soutien technique des mines de Vale. « Vous utilisez des systèmes automatisés pour fournir une ventilation à la demande, nous parlons des deux en même temps. »

« Avec les anciens systèmes, nous devons faire appel à une équipe, peut-être construire une cloison, peut-être déplacer de lourds panneaux pour changer la circulation de l’air entrant et sortant des régulateurs, explique Mme Allen. Les anciens systèmes ne peuvent pas réagir assez rapidement. »

La ventilation à la demande, avec des commandes de ventilateur et de grille de transfert réagissant aux données provenant de la mine souterraine, dirige le volume d’air nécessaire aux endroits requis dans la mine. Les temps de réaction plus rapides et la plus grande souplesse de la ventilation automatisée plaident fortement en sa faveur pour réduire les coûts d’énergie lorsqu’il n’est pas possible de réduire les coûts de production, tout en augmentant la production lorsque cela est possible, affirme Andrew Dasys, président du conseil d’analyse des données, objectivité. M. Dasys raconte qu’au cours d’une étude de cas de 31 jours menée en collaboration avec le CEMI (Centre for Excellence in Mining Innovation) pour modéliser l’analyse de rentabilité de la ventilation à la demande, le fait de changer l’air seulement une fois par quart et de redistribuer l’air inutilisé de deux niveaux en exploitation a offert la possibilité d’augmenter la productivité d’un quart à un demi millions de dollars, en permettant l’utilisation d’une benne à godet supplémentaire.

Le CEMI, basé à Sudbury, a des partenariats actifs avec des installations pour faire progresser la compréhension de la ventilation à la demande au Canada. L’étape suivante du projet de ventilation à la demande du CEMI est de déterminer comment les mines peuvent augmenter le potentiel de production au moyen de la ventilation à la demande.

La communication est essentielle

Un des éléments importants de l’optimisation de la circulation d’air est un système de communication efficace qui couvre l’ensemble de la mine, affirme George Hughes, directeur du programme de recherche et développement au CEMI. « Ce système doit commander au moins trois composants, c’est-à-dire le système de ventilateur à entraînement à fréquence variable, le fonctionnement du ventilateur auxiliaire et les commandes d’ouverture et de fermeture des régulateurs », affirme-t-il. Le système décrit par M. Hughes est installé dans la mine Nickel Rim de Xstrata. Le réseau de cette installation permet aux gens d’accéder à Internet sous terre. L’installation dispose également d’un ensemble de capteurs de qualité de l’air mobiles et stationnaires et d’un système d’identification à fréquence radio (RFID) pour surveiller où se trouvent les personnes et les véhicules dans la mine.

Pour exploiter ces outils, la mine utilise un logiciel de simulation et de modélisation tridimensionnelle (3D) protégé de SimSmart pour optimiser la circulation d’air dans la mine. « Vous pouvez créer un modèle 3D, établir une connexion en temps réel avec les capteurs et les ventilateurs et commander votre réseau à partir de ce modèle », affirme Sarah Perno, directrice des ventes de SimSmart.

Le logiciel, nommé SmartEXEC, donne aux exploitants de mines la possibilité de commander la ventilation au moyen d’une gamme d’options qui peuvent comprendre la mesure physique ou l’équilibre de l’air massique qui définit la meilleure circulation d’air pour une zone particulière en fonction de la profondeur, de la température, de la qualité de l’air et de la demande. Au moyen de la régulation de l’équilibre de l’air massique, on peut comparer la circulation de la ventilation à la demande réelle à une valeur modèle idéale, puis la régler pour obtenir des économies d’énergie maximales. Pendant la phase de développement, une mine peut concevoir, mettre à l’essai et valider le système de ventilation mis en place pour garantir qu’il satisfait à toutes les exigences en matière de santé, de sécurité et d’exploitation.

Le système de ventilation à la demande de la mine Nickel Rim dispose également d’instruments montés sur le parc de véhicules mobiles pour mesurer la qualité de l’air et la quantité d’air, en plus des instruments posés à des emplacements fixes dans la mine. On utilise également le logiciel de SimSmart dans le développement Éléonore de Goldcorp au Québec.

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