Por Rita de Cassia Pedrosa Santos1 e José Margarida Silva2
A mineração subterrânea demanda investimentos substanciais devido à complexidade técnica, com a necessidade de equipamentos especializados e foco na segurança operacional. Sua infraestrutura necessita ser robusta, o que implica em altos custos operacionais, mão de obra especializada e adoção de tecnologias avançadas.
A lavra subterrânea tem evoluído significativamente, tornando-se mais segura, eficiente e principalmente tecnológica. As principais inovações incluem: monitoramento e controle, máquinas automatizadas e ventilação sob demanda.
A tecnologia de monitoramento e controle permite a supervisão constante de condições das minas, reduzindo riscos de acidentes e a oportunidade de conhecer a exposição de operadores ao risco (como medições relacionadas a temperatura, umidade e gases). Máquinas automatizadas e mesmo robôs podem realizar tarefas de maior risco, minimizando a exposição dos trabalhadores a esses ambientes tendo, portanto, menos pessoas dentro da mina, o que interfere por exemplo na vazão de ar necessária. Além disto há a transição energética e introdução de equipamentos elétricos que não só contribuem para a descarbonização, mas também para aumentar a segurança e controlar aquecimento, ruído e outros fatores que se destacam no sistema elétrico.
O sistema de ventilação é muito importante e essencial para o desenvolvimento e operação da mina subterrânea, conforme determinado pela NR22, item 22 (Brasil). Um sistema de ventilação eficiente garante a qualidade do ar nas minas, protegendo a saúde e proporcionando maior conforto operacional. Vale salientar a importância de garantir segurança e condições ambientais adequadas em todas as áreas acessíveis de uma mina.
Atualmente vivencia-se verdadeira revolução tecnológica e, com isso, os projetos de todos os ramos tendem a se atualizar. As tecnologias pesquisadas são criadas para acompanhar essa necessidade que pode ser atender ao mercado ou mesmo antever um problema, melhorar produtividade, garantir segurança e atender as normas. Têm-se desenvolvido dispositivos para monitorar parâmetros relacionados à ventilação em mina subterrânea que, aliados às soluções tecnológicas, buscam o aumento da segurança e performance operacional. Esses dispositivos podem ser individuais (wearable) ou estações físicas monitorando ambientes operacionais.
Os trabalhos tratam da utilização do conceito de Internet das Coisas (IoT) para o gerenciamento e monitoramento dos parâmetros, buscando otimizar o processo sem deixar de focar na segurança das operações, aplicando assim os valores normativos. O monitoramento contínuo e maior geração de dados auxiliam na análise e tomada de decisão.
Outro foco relacionado à tecnologia e, às vezes, não muito facilmente encontrado nas minas subterrâneas, é a transmissão de dados. Dados coletados pelos sensores podem ser transmitidos online para a sala de controle ou utilizar a tecnologia RFID, de forma que o responsável tenha conhecimento da situação e possa tomar decisões. Nas situações em que não consegue a transmissão online ou em tempo real, os dados são armazenados localmente em um cartão SD (por exemplo), que depois é descarregado para análise. Podem ainda ser desenvolvidos no dispositivo alertas locais, de acordo com a programação feita no microcontrolador. Essas programações incluem, no mínimo, parâmetros determinados pelas normas que regem o país, podendo alertar sobre situação referente a temperatura, umidade e gases, gerando automaticamente diferentes alarmes e indicadores luminosos.
As empresas têm investido cada vez mais em tecnologias e equipamentos que utilizam IoT para melhorar seu sistema e garantir a segurança: ventiladores de alta eficiência e sistemas de refrigeração para manter a qualidade do ar e a temperatura em níveis seguros, ventiladores reguláveis e sistemas de monitoramento de qualidade do ar.
Outro ponto importante é o desenvolvimento de sistema supervisório, software utilizado para fazer coleta, armazenamento e monitoramento de informações sobre processos produtivos em ambientes subterrâneos. Informações importantes são apresentadas em tempo real, incluindo possíveis anomalias. Com dados coletados, o supervisório é capaz de manipular, organizar, analisar e disponibilizar as informações para que os responsáveis possam tomar uma decisão. Todos os avanços citados permitem, juntamente com a ventilação sob demanda (VOD), alcançar cada vez mais níveis maiores de automação na ventilação de mina.
A refrigeração é fato cada vez mais presente em minas, seja pela temperatura atingida pela maior profundidade, seja pela necessidade frente à situação geológica reinante. Minas brasileiras, como Morro Velho (inativa), Cuiabá e Taquari-Vassouras, implantaram plantas de refrigeração para controle da temperatura ambiente e segurança.
Com foco acadêmico, têm-se projetos financiados por agência de fomento para construção de laboratório de ventilação, auxiliando, portanto, disciplinas relacionadas ao tema, que é o caso da UFOP (Universidade Federal de Ouro Preto). O circuito proporciona a criação de cenários levando em consideração medições que são normalmente realizadas nas minas subterrâneas, com sensores de temperatura, pressão e umidade. A incorporação da simulação nas práticas pedagógicas desenvolve diferentes atividades que contribuem para inúmeras aprendizagens e para a ampliação da rede de significados construtivos, como estratégia de aprendizagem. A utilização do laboratório ventilação permite facilitar o entendimento dos conceitos relacionados aos parâmetros de ventilação.
