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Como a monitorização sem fios melhora a cura do betão na mineração de poços

País Canadá
Sector Mineração subterrânea
Tipo de projecto Cura do revestimento do eixo do betão
Produto principal Solução de monitorização

Desafio

Na mineração de poços, uma máquina de perfuração perfura verticalmente a terra para obter acesso a minerais sob a superfície. A mineração de poços é geralmente mais amiga do ambiente do que a mineração em tiras ou a céu aberto, uma vez que apenas uma pequena área é afectada pela escavação. Para proteger a envolvente, é fundamental monitorizar os cursos de água subterrâneos e os recursos minerais (potassa) enquanto os trabalhos estão a ser executados.

A mineração de veios requer um controlo rigoroso da qualidade do trabalho e dos materiais. O betão de alto desempenho, as condições óptimas de trabalho e o clima são peças em movimento no puzzle de controlo de qualidade. Quando são necessários forros, a resistência de compressão do betão é crítica antes da remoção de formas. No entanto, cada hora que pode ser raspada removendo as formas para passar à secção seguinte traduz-se numa grande economia para o empreiteiro.

Num grande projecto no Canadá, as condições do local dificultaram a instalação e a protecção dos dispositivos ao longo da escavação. O projecto exigia um revestimento para os poços a serem construídos de baixo para cima. Os constrangimentos ao volume de betão, ao calendário de trabalho e às condições subterrâneas tornaram essencial um conhecimento exacto das propriedades de cada vazamento.

O desafio era que os cilindros de betão produzidos para controlo de qualidade tinham de ser curados à superfície, a temperaturas exactamente iguais às temperaturas medidas no subsolo em tempo real a 900 metros.

Solução

O parceiro Worldsensing GKM Consultants foi mandatado para conceber, implementar e encomendar uma solução de cura em grande escala para a construção do revestimento do poço.

A solução inovadora de monitorização que a GKM Consultants desenvolveu e introduziu utiliza matrizes de termistor Geokon 3800 feitas à medida, ligadas a 350 dispositivos de cinco canais de fio vibratório Worldsensing. As medições são efectuadas automaticamente desde o início da descarga e são transmitidas sem fios através dos dispositivos Worldsensing, gateway e CMT Edge, para uma plataforma de análise de dados no local. Estas medições são então retransmitidas de volta à superfície, onde um sistema de controlo faz leituras individuais do termistor e redirecciona-as como pontos de referência para as caixas de cura C3-Match da GKM. Foi comprovado que é possível manter a temperatura dos cilindros de betão sempre a 2°C das formas no eixo.

Os dispositivos in-shaft Worldsensing são nós LoRa de baixa potência e longo alcance que podem ler os termistores continuamente durante meses e transmitir os dados sem fios de volta para a plataforma, independentemente da profundidade. Além disso, esta infra-estrutura sem fios pode ser melhorada para integrar instrumentos estruturais de monitorização da saúde, tais como extensómetros ou medidores de tensão.

A partir do CMT Edge da Worldsensing, os dados de monitorização são integrados com uma plataforma de visualização de dados através do MODBUS TCP. O software fornece alarmes em tempo real se alguma das temperaturas estiver fora do alcance, se os gradientes de temperatura forem demasiado grandes ou se se perderem as comunicações com qualquer um dos instrumentos. Também fornece capacidades de traçado em tempo real das formas de betão no eixo e das temperaturas do cilindro de betão. Foi desenvolvida uma ferramenta personalizada para calcular e traçar curvas de maturidade para cada vazamento em tempo real, dando conhecimentos cruciais aos engenheiros e gestores de projecto.

Veja aqui o vídeo sobre como a monitorização sem fios melhora a cura do betão na extracção de poços.

Benefícios

Graças à tecnologia de monitorização, o processo de cura, incluindo o tipo e quantidade de betão utilizado, pode ser optimizado. Uma vez que o betão adiciona gases com efeito de estufa à atmosfera, a pegada de carbono do projecto pode ser reduzida através de uma optimização adequada do processo de cura.

Além disso, a solução é capaz de poupar tempo e dinheiro com a implementação dos registadores de dados e gateways Worldsensing, bem como uma integração suave de software com CMT Edge e um software de visualização de dados de terceiros através de MODBUS TCP.

Trabalhar com uma solução de monitorização fiável e sem fios traduz-se em baixos custos e esforço de manutenção.

Finalmente, a solução Worldsensing proporciona autonomia e agilidade ao ter de reimplantar e configurar dispositivos na rede.

Como a monitorização sem fios melhora a cura do betão na mineração de poços

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