Universidad De La SerenaFacultad De IngenieraDepartamento De
Ingeniera En MinasVentilacin De Minas
GENERACIN Y EFECTOS EN LA LIBERACIN DE GASES EN MINERA
Nombres: John Cerda Latoja Dino Mejas Medina Carlos Muoz Crcamo
Wladimir Tapia VillegasProfesor: Jos ChevairFecha: 27/10/2014
ndiceIntroduccin3Conceptos bsicos importantes4Aire4Aire de
Minas4Oxgeno4Deficiencia de Oxgeno4La respiracin humana5Flujo de
Aire en la Mina5Gases de minas5Calidad del Aire en las Minas6Origen
de gases en las minas7Gases de estratos7Gases de Voladura7Mquinas
de combustin interna7Fuegos y explosiones8Respiracin,
humana8Bateras8Tipos de gases9Nitrgeno9Anhdrido carbnico9Monxido de
carbono10Acido sulfhdrico10Anhdrido sulfuroso11xidos de
nitrgeno11Gas gris11Clasificacin de los gases segn sus efectos
biolgicos12Gases asfixiantes:12Gases irritantes:12Gases
anestsicos:12Conclusin13Referencias14
Introduccin
Durante los procesos mineros se produce la emisin de gases, bien
porque estn contenidos en aquello que explotemos, o porque se
produzca una descomposicin del mineral que libere esos gases
durante el proceso metalrgico. La problemtica de estas emisiones
normalmente no se puede resolver ms que mediante aplicacin de
tecnologas industriales a los correspondientes procesos. Un caso
notable en este sentido eran por ejemplo las emisiones de arsnico
de la fundicin de Chuquicamata (Chile), con valores de 2340
toneladas/ao en 1994. En la actualidad la compaa minera CODELCO
tiene que recuperar al menos una parte importante del arsnico que
potencialmente sera emitido. En Chuquicamata el proceso se realiza
en una planta hidrometalrgica que recupera el cobre, y precipita el
arsnico como arsenato frrico. A partir del 2003 las cifras de
emisin no podrn exceder las 400 toneladas/ao, es decir desde ese ao
a la fecha hay un avance positivo considerable en esta materia.La
minera afecta directamente la salud de la gente que trabaja en
condiciones peligrosas y se expone a qumicos txicos. Es tal vez la
raz de toda esta problemtica el que los pueblos mineros y
campamentos se desarrollen rpidamente con poca planificacin y sin
cuidado, lo que a largo plazo genera muchos problemas.El carcter de
la industria minera es explorar hasta el ltimo pedazo de tierra y
hasta el ltimo trabajador disponible, sacrificando la salud, los
derechos humanos y el medio ambiente de las comunidades.Los
sindicatos mineros con ayuda de organizaciones solidarias, han
forzado a las compaas y a los gobiernos a adoptar y hacer cumplir
las regulaciones que protejan la salud y la seguridad de los
mineros. Sin embargo, los sindicatos con frecuencia dan ms
importancia a las necesidades inmediatas de trabajo e ingreso que
tiene los mineros que a la prevencin de los problemas de salud a
largo plazo causados por la minera y el uso de minerales (por
ejemplo, la contaminacin causada por la combustin de carbn para
producir energa) Cuando una operacin minera es muy peligrosa,
insalubre o contaminante, se la debera cerrar. Pero no se debe
dejar a los mineros sin trabajo y en la pobreza.Con respecto a este
tema se han hecho innumerables estudios en cuando a los efectos que
generan los gases en el organismo; Los resultados de un estudio
epidemiolgico de los trabajadores de minas no metlicas indican que
la exposicin a los gases de escape de equipos accionados por
equipos diesel en las minas est asociada a un aumento del riesgo de
cncer de pulmn. En el estudio incluso la exposicin a niveles
moderados de gases estuvo asociada a un riesgo un tanto elevado de
muerte por cncer de pulmn entre los mineros subterrneos.En este
informe se presentara al detalle los efectos de los gases de escape
de los motores diesel que contiene partculas finas que entran al
organismo por la nariz y la boca y pueden dejar depsitos en los
pulmones3
Conceptos bsicos importantes
Para introducirse al tema, se deben manejar diversos conceptos
bsicos que relacionan aspectos relevantes para el entendimiento de
la generacin y efectos de los gases en minera, a continuacin se
definirn los siguientes temas:
Aire: Elemento indispensable para la vida tenemos el aire, el
cual lo clasificaremos en aire atmosfrico, que es una mezcla de
gases, es incoloro, inodoro, inspido e imprescindible para la vida
de todo ser vivo. Compuesto por un 78% de Nitrgeno, 21% de Oxgeno y
un 1% de otros gases.
Aire de Minas: Durante su paso a travs de la mina el aire
atmosfrico recoge los contaminantes producto de las operaciones
mineras entre ellos algunos gases y vapores, el polvo en suspensin
y el calor producido por las maquinas en funcionamiento, asimismo
la presencia de seres humanos, mquinas de combustin y materiales
que se oxidan hacen que el aire pierde parte de su oxgeno, al cual
denominaremos aire viciado.
Oxgeno: Es un gas que en su estado normal es la fuente de la
combustin y mantiene la vida. Es incoloro, inodoro e inspido. Es el
elemento del aire que el hombre respira para subsistir.
Deficiencia de Oxgeno: El hombre respira ms fcilmente y trabaja
mejor cuando el contenido del oxgeno se mantiene aproximadamente en
21%. Cuando baja a 15%, los efectos en l sern respiracin agitada,
aceleracin de los latidos del corazn, zumbido de los odos y
desvanecimiento.La prdida del conocimiento vendr cuando el
contenido de oxigeno baja del 12%.
La respiracin humana: La razn primordial para proveer aire
limpio y con adecuado contenido de oxigeno es la sustentacin de la
vida humana. Como sabemos el sistema respiratorio permite
proporcionar oxgeno a la sangre y eliminar anhdrido carbnico. Este
constituye una impureza que debe ser controlada y que, si bien es
cierto que no es txica pero sobre cierta concentraciones produce
graves trastornos en la vida humana. El ritm y el volumen de la
respiracin y por consiguiente el consumo de oxgeno se
incrementaconlaactividadfsica del sujeto.
Ntesequelacapacidadrespiratoriadeunindividuo(el volumen de aire
inhalado) es variasveces superior al oxgeno consumido.Antes veamos
la composicin general del aire exhalado: Nitrgeno (79%), Oxgeno
(16%) y Dixido de Carbono (5%).
Flujo de Aire en la Mina: El aire fresco o atmosfrico que
ingresa a mina, sale como aire contaminado con un menor contenido
de oxgeno.
Gases de minas: En las minas metlicas como no metlicas, pueden
encontrarse diversos gases que estn normalmente presentes. Estos
gases se producen por el uso de explosivos, por la descomposicin de
las sustancias orgnicas, combustiones espontneas, incendios,
reacciones qumicas de los minerales y por el uso de los equipos
mecanizados de motores de combustin, a consecuencia de la falta de
ventilacin o ventilacin insuficiente en las faenas subterrneas.
Estos gases, pueden alcanzar concentraciones capaces de afectar la
salud o vida del trabajador.
Calidad del Aire en las Minas
Durante la realizacin de sus actividades, las empresas mineras,
cuentan con estndares ambientales que deben cumplir para garantizar
una adecuada proteccin del ambiente y la salud de las personas.
Estos estndares ambientales son los lmites mximos permisibles
(LMP).
Cantidad de aire para respiracin del personalDe 0.00 msnm a 1500
msnm 3.0 m3/min.De 1501 msnm a 3000 msnm 4.2 m3/min.De 3001 msnm a
4000 msnm 5.1 m3/min.De 4001 msnm a + msnm 6.0 m3/min.
Origen de gases en las minas
Estratos, voladuras, funcionamiento de mquinas a combustin
interna, fuegos y explosiones, seres humanos y estaciones de carga
de bateras.
a) Gases de estratos. El ms comn es el metano. Se libera de 0,6
a 1,2 m3/min por m2 de superficie fresca de carbn expuesta. En las
emisiones sbitas de gas, puede ascender de 12 a 120 m3/min.
b) Gases de Voladura. Las dinamitas se clasifican segn su emisin
de gases txicos al detonar. El fabricante de explosivos deber
entregar los gases que resultan del uso de sus productos, esto
tiene real importancia cuando se necesita efectuar clculos de
dilucin de los gases por medio del aire.PARA DINAMITAS
PERMISIBLESClases de ExplosivosCantidad de gases m3 por Kg. De
explosivos
AMenos de 0,078
B0,08 0,156
C0,16 0,0232
PARA DINAMITAS NO PERMISIBLESHUMOS CLASEGases ponzoosos
liberados m3 por cartucho m3 / Kg explosivo
1Menos de 0,0045 menos de 0,02
20,0045 0,00900,02 0,04
30,0090 0,01900,04 0,08
Son dinamitas permisibles aquellas que pueden ser usadas dentro
de minas de Carbn.
c) Mquinas de combustin interna. Pueden liberar gran cantidad de
contaminantes, hasta 0,23 m3/min por caballo de potencia (HP);
estos gases son CO, NO2 aldehdos, humos, metano, y SO2.La cantidad
de impurezas indeseables varan con el ajuste de la razn de
combustible de la mquina, su condicin mecnica, propiedades de
combustible y condiciones atmosfricas.
d) Fuegos y explosiones. La combustin es generalmente incompleta
en el caso de fuegos y explosiones, por lo cual, adems de dixido de
carbono, pueden producirse monxidos de carbono, metano y otros
gases. Los fuegos mineros son casi siempre sellados y el muestreo
detrs de la tapadura indica cuando el fuego se ha sofocado y se ha
llegado a un estado de equilibrio. Esto puede llegar a durar
semanas o meses, pero si los sellos son impermeables al aire, la
combustin terminar cuando se haya consumado el oxgeno
disponible.
Porcentaje de gases en la voladura:
CO2280.24litros =41.61%
CO6.04litros =0.90%
C0.00litros =0.00%
H2O240.02litros =35.64%
H20.58litros =0.09%
N2133.30litros =19.79%
CO3K213.29litros =1.97%
Total673.48litros =100%
Fuente: Exsa.
e) Respiracin, humana. La respiracin humana libera
aproximadamente 47,20x10'3 (m3/s) de dixido de carbono por cada
trabajador.
f) Bateras. Desprenden pequeas cantidades de hidrgeno durante el
proceso de recarga.
Tipos de gases
Nitrgeno N2: Es un gas inodoro, incoloro e inspido, de peso
especfico 0,97; levemente ms ligero que el aire, qumicamente
inerte. Cuando se respira asfixia al ser humano de manera muy
parecida como lo hace el agua.Fuente de aumento del contenido de
nitrgeno en el aire de minas son putrefacciones orgnicas, trabajo
con explosivos, desprendimiento en los estratos de las minas
metlicas. Su deteccin se hace en forma indirecta al determinar el
porcentaje de oxgeno en el aire.Este gas, por ser levemente ms
liviano que el aire, en las labores donde no existe movimiento de
aire se concentra en las partes ms altas, cuando se est corriendo
una chimenea y sta no se ventila convenientemente, el nitrgeno se
concentra en la parte superior de la chimenea, desplazando al
oxgeno, si una persona sube al llegar al extremo superior se
asfixiar. Muchos accidentes graves han ocurrido por esta causa.
Anhdrido carbnico CO2: Gas sin color ni olor, con un sabor
ligeramente cido, de peso especfico 1,53; se disuelve bien en agua.
El anhdrido carbnico es un estimulante de la respiracin; por lo
tanto, es fisiolgicamente activo y no se le puede clasificar entre
los gases inertes, aunque no es altamente txico. Su propiedad
estimulante de la respiracin es aprovechada en algunos aparatos
para respiracin artificial.La presencia de un 0,5% de anhdrido
carbnico en el aire normal causa un ligero aumento en la ventilacin
de los pulmones; la persona expuesta a esta pequea cantidad de
anhdrido carbnico respirar ms profundamente y ligeramente ms aprisa
que estando en aire puro. Si el aire contiene 2% de anhdrido
carbnico, la ventilacin de los pulmones aumentar en un 50 %
aproximadamente; si el aire contiene un 5% de dicho gas. La
ventilacin de los pulmones aumentar el 300%, haciendo que la
respiracin sea fatigosa; y un 10% de anhdrido carbnico no puede
resistirse, ms de unos pocos minutos. El anhdrido carbnico del
aire, surte los efectos enunciados arriba si el porcentaje de
oxgeno sigue siendo aproximadamente el normal y el hombre se
encuentra en reposo. Si se encuentra trabajando los sntomas sern ms
marcados y peligrosos.Un bajo contenido de oxgeno en el aire y la
temperatura por encima de los 27C, aumentan los efectos del
anhdrido carbnico.El anhdrido carbnico producido por la respiracin
de los trabajadores es relativamente muy pequeo con respecto al
producido por otras fuentes. Por ejemplo, quinientos mineros
trabajando al mximo, producen 1,42 m3 de anhdrido carbnico por
minuto. En el aire exhalado por el hombre hay algo menos de 4% de
anhdrido carbnico. .Los mineros experimentados reconocen la
presencia de anhdrido carbnico por el calentamiento de las piernas
y de la piel que enrojecen, por dolor de cabeza y decaimiento
general. Concentraciones mayores provocan tos, aceleracin de la
respiracin y accesos de temblor.El anhdrido carbnico se forma en
las minas subterrneas durante la putrefaccin de la madera.
Monxido de carbono CO: Es un gas sin color, sabor ni olor,
dbilmente soluble en agua de peso especfico 0,97. Explota cuando se
encuentra en el aire en un porcentaje de 13 a 75%.Es el gas
causante de ms del 90% de los casos fatales en los incendios de
minas; su presencia en el aire no es comn, se obtiene mediante la
combustin incompleta de cualquier materia carbonosa que se quema,
es por esta razn que se le encuentra en los gases de escape de los
motores de combustin interna y los gases generados por detonacin de
explosivos. Basa su peligrosidad en la accin txica que ejerce en el
hombre, an en bajas concentraciones.Su accin txica sobre el hombre
se debe a la gran afinidad qumica que tiene la hemoglobina de la
sangre por l, de 250 a 300 veces mayor que el oxgeno. Si una
persona aspira monxido de carbono con el aire, se combina este con
la hemoglobina formando un compuesto qumico relativamente estable.
Con ello los glbulos rojos pierden su capacidad de admitir oxgeno.
Este ya, no llega hasta los tejidos del cuerpo, producindose la
muerte por falta de oxgeno. Por tal razn an pequeas concentraciones
de monxido de carbono son peligrosas. A continuacin va una tabla
que muestra los sntomas que se presentan en un hombre segn los
porcentajes del gas.
% CO SNTOMAS
0,02Produce dolor de cabeza despus de cuatro horas de
exposicin.
0,04Produce dolor de cabeza y malestar en dos horas.
0,12En media hora produce palpitaciones del corazn, tendencia a
perder el equilibrio en una hora y media.
0,20Produce inconsciencia en media hora.
Evidentemente, la peligrosidad del monxido de carbono est
ntimamente ligada con el tiempo de exposicin ya que a mayor tiempo
y con igual porcentaje del gas en el aire, mayor es la saturacin de
la sangre, con una saturacin de la sangre de 70 a 80% proviene la
muerte.
cido sulfhdrico H2S: Es un gas sin color, de gusto azucarado y
olor a huevo podrido. Su peso especfico es de 1,19 Kg/m3, arde y
forma una mezcla explosiva cuando su concentracin llega a 6%. Es
fcilmente soluble en agua.Es ms venenoso que el monxido de carbono,
pero su caracterstico olor lo hace menos peligroso. Irrita las
mucosas de los ojos y de los conductos respiratorios y ataca el
sistema nervioso. Con un contenido de 0,05% produce un
envenenamiento peligroso en media hora y con 0,1% rpidamente viene
la muerte. Las concentraciones mximas permisibles de los lugares de
trabajo que muchos de los pases fijan son de 0,002% por volumen
durante una exposicin de ocho horas. Cuando una persona se
encuentra envenenada por H2S, la sangre y la piel evolucionan a un
color verdoso. El tratamiento a seguir en estos casos es el
transporte inmediato de la vctima al aire fresco, sometindolo a
respiracin artificial e inhalacin de oxgeno.Las fuentes de formacin
del H2S en las minas son: putrefaccin de sustancias orgnicas,
descomposicin de minerales, desprendimiento de las grietas (minas
de sal, de asfaltita, etc.), disparos de explosivos
(particularmente con combustin incompleta del explosivo,
mecha).Debido a su solubilidad en e! agua, un litro de agua a 15C
admite 3,23 litros de H2S, hay que tener mucho cuidado cuando se
encuentran acumulaciones de agua en partes antiguas de las labores
de minas; si se pone en movimiento estas aguas, deja libre en parte
el H2S que contenga.
Anhdrido sulfuroso SO2: Es un gas incoloro, sofocante, con
fuerte olor sulfuroso; muy pesado, su peso especfico 2,26 Kg/m3; se
disuelve fcilmente en agua.Es fuertemente irritante de los ojos,
nariz y la garganta, incluso en concentraciones bajas, y puede
causar graves daos a los pulmones si se le inhala en altas
concentraciones. En concentraciones superiores a 0,001% ataca a las
mucosas y con 0,05% es peligroso para la vida. La legislacin de
algunos pases da concentraciones mximas permisibles para este gas
de 0,0005%.Es poco comn en el aire de las minas y cuando se
encuentra lo hace en cantidades insignificantes. Se forma por
combustin de carbones con fuerte contenido en azufre, durante la
dinamitacin de ciertos minerales sulfurosos. En minas de pirita
cuprfera, caliente y seca durante los disparos, pueden producirse
peligrosas explosiones de polvo pirtico con formacin de mucho
SO2.
xidos de nitrgeno: Estos xidos se forman en las minas por
combustin, por combustin retardada y, en determinadas
circunstancias, por detonacin de explosivos (especialmente cuando
se usa AN-FO). Tambin son componente de los gases de escapes de los
motores diesel y de gasolina y se forman por reaccin del oxgeno y
el nitrgeno del aire en contacto con los arcos y chispas elctricas.
Los xidos de nitrgeno se forman tambin por combustin o
descomposicin de nitrato y materias nitratadas.El nitrgeno forma
varios xidos (N20, NO, N02, N204; N203 y N205), todos ellos son
txicos, menos el xido nitroso (N20). Los xidos txicos de nitrgeno
ms corrientes son el xido ntrico (NO) y anhdrido nitroso, que se
presenta en dos formas (N02 y N204), segn sea la temperatura
reinante.Cuando se analiza el aire en busca de xido de nitrgeno los
resultados se suelen dar en trminos del anhdrido nitroso.Este gas
es ms pesado que el aire, de un color rojo pardusco, este color no
lo hace visible en lugares mal alumbrados como es el caso de la
mina, tampoco es visible en concentraciones bajas. Su accin txica
la ejerce en las vas respiratorias especialmente en los pulmones al
disolverse en agua formando cido ntrico y nitroso que corroen los
tejidos. Respirar cantidades pequeas de este gas puede resultar
fatal. Los xidos de nitrgeno tienen un comportamiento engaoso
respecto a su toxicidad, pues una persona que los respira puede
rehacerse aparentemente y despus de varios das u horas morir
repentinamente.Un porcentaje de 0,0025% de xido de nitrgeno es el
mximo permisible para exposiciones prolongadas; con un 0,2% es
generalmente fatal en exposiciones cortas.
Gas gris: Es un gas compuesto principalmente por metano (CH4),
conteniendo un promedio de 95%, los otros componentes son; anhdrido
carbnico, nitrgeno, etano (C2H6), cido sulfrico y a veces hidrgeno
y xido de carbono.El metano es una de las impurezas ms peligrosas
de la atmsfera de las minas, por su propiedad de formar mezclas
explosivas con el aire. Las explosiones de metano han sido la causa
de muerte de centenares de mineros del carbn.Debido a su poca
reactividad qumica a temperatura normal, queda como nica medida
prctica para su eliminacin, la buena ventilacin.Por ser el metano
casi dos veces ms liviano que el aire, su peso especfico es de
0,554 kg/m3 se concentra en las partes altas de las labores mineras
de atmsfera tranquila.El metano, como el gris, se mezcla fcilmente
con el aire. Para sanear la atmsfera de las labores, y en
particular los avances ascendentes, por una corriente de aire
limpio, es necesario que la corriente lame de cerca y con cierta
velocidad los frentes, sobre todo el techo, para provocar la mezcla
conveniente del gas que ha podido acumularse y eliminarlo diluido
por la corriente que sale.
Clasificacin de los gases segn sus efectos biolgicos
Los gases a presin y temperatura normal, como tambin los vapores
provenientes de lquidos, se clasifican como sigue:
Gases asfixiantes: Simples (hidrocarburo, gases nobles, C02, H2,
N2); Qumicos (CO, HCN) Gases irritantes: Primarios (HCI, NH3, S02,
Cl2, 03, N02); Secundarios (H2S) Gases anestsicos: Primarios
(parafinas, olefinas, esteres acetilnicos, aldehdos, cetonas) De
efecto sobre las vsceras (H.C. clorados) De efecto sobre el sistema
hematopoytico (H.C, aromticos) De efecto sobre el sistema nervioso
(alcoholes, esteres, CS2) De efecto en la sangre y sistema
circulatorio (nitro y amino componentes orgnicos).
Antecedentes HistricosEn chile tenemos varios antecedentes de
accidentes en minera por causa del gas gris, entre los ms
significativos podemos nombrar el ocurrido el 30 de septiembre
1994, cuando una explosin de gas gris termin con la vida de 21
obreros. Ocurri en el pique Arenas Blancas, enclavado a casi un
kilmetro bajo el nivel del mar, en la VIII Regin. Sus frentes de
arranque del carbn que no tena ms de 60 cm de altura se llegaba por
tneles que se extendan por hasta ocho kilmetros. Se extraa el
recurso de rodillas.Jos Suazo, ex dirigente sindical de Schwager y
actual concejal de la Municipalidad de Coronel declaro al diario de
la poca: Al estar en una mina que tena 990 metros de profundidad,
internarse en galeras y despus llegar a los frentes de arranque del
carbn haca sumamente difcil y complicado llevar el aire. As que no
era difcil encontrarse en la mina Schwager con la acumulacin de
gas, la ventilacin era insuficiente en los frentesOtros accidentes
significativos fueron en 1968, por el mismo motivo, una explosin de
gas cobr la vida de 12 mineros. En 1944, asegura, tambin se registr
un accidente de este tipo, sin embargo no se sabe la cantidad de
mineros que fallecieron en el mineral de Schwager.En la actualidad
si bien la minera del carbn ya no es tan lucrativa y por ende es
menos activa en nuestro pas, tambin tenemos antecedentes de
accidentes de accidentes ocurridos por el gas gris, como el
ocurrido en Lebu el 2005 por la misma causa una explosin.
Efectos en las personas de los gases minerosLa ventilacin en
minas posee una gran importancia en la respiracin de todo el
personal dentro de una mina debido a que una mala o falta de
ventilacin da como consecuencia efectos en el ser humano, por
ejemplo , la emisin de gas metano contribuye al efecto invernadero
en la atmsfera e impacta a las actividades humanas, que se compara
con una tabla la eficacia radiactiva de ciertos gases entre ellos
el metano, esto significa su capacidad de absorcin de la radiacin
infrarroja tomando como punto de partida el CO2 y su contribucin
relativa en el aumento del efecto invernadero del planeta. El Ser
Humano respira ms fcilmente y trabaja mejor cuando el contenido del
oxgeno se mantiene aproximadamente en 21%. Cuando baja a 15%, los
efectos en l sern respiracin agitada, aceleracin de los latidos del
corazn, zumbido de los odos y desvanecimiento.
NeumoconiosisLa neumoconiosis es un conjunto de enfermedades
pulmonares producidas por la inhalacin de polvo y la consecuente
deposicin de residuos slidos inorgnicos o con menos frecuencia
partculas orgnicas en los bronquios, los ganglios linfticos o el
parnquima pulmonar, con o sin disfuncin respiratoria asociada. La
neumoconiosis complicada no tiene tratamiento curativo al ser
irreversible y es de importante prevalencia en muchas partes del
mundo por lo que el trasplante de pulmn surge como una opcin
teraputica til y necesaria en muchos pacientes en etapa final de la
enfermedad. Silicosis crnicaHabitualmente la enfermedad presenta
una evolucin crnica y aparece despus de una exposicin de varios aos
(con frecuencia ms de 20 aos), a veces cesada la exposicin. La
causa de la silicosis es la exposicin al polvo de slice. El slice
es un mineral comn liberado de la arena y de las rocas durante la
explotacin minera, exponiendo a muchos mineros a un dao permanente.
Problemas relacionadosLas personas que sufren del pulmn negro o
silicosis corren mayor riesgo de adquirir otros problemas de salud,
tales como: Tuberculosis (TB) Cncer de pulmn Fiebre reumtica
Bronquitis crnica Neumona Arterosclerosis Enfermedad del corazn
Asma Artritis reumatoide Lupus
Disminuir la cantidad de polvo inhalado puede reducir el dao a
los pulmones. Los trabajadores mineros y sus aliados deben
presionar a los operadores mineros para que cumplan con sus
responsabilidades y los protejan. TuberculosisLos efectos de la
tuberculosis incluyen una fuerte tos que no se cura, fiebre, tos
con sangre, debilidad, prdida de peso y sudor por las noches y el
dao de los pulmones por el polvo aumenta el riesgo de tuberculosis
an ms. Medicin de gasesEl monitoreo de gases peligrosos para
calidad del aire en el rea de trabajo y seguridad es un tema
complejo. A diferencia de otros tipos relativamente sencillos de
medicin tales como voltaje, temperatura y humedad, la medicin de
gases es mucho ms complicada. Puesto que hay literalmente cientos
de gases y una extensa gama de aplicaciones en que estos gases estn
presentes, cada aplicacin tiene un nico conjunto de requerimientos.
Por ejemplo, algunas aplicaciones requieren la deteccin de un gas
especfico eliminando lecturas de otros gases presentes. A la
inversa, otras aplicaciones pueden requerir una medicin
cuantitativa de la concentracin de cada gas presente en el rea. El
tema se complica ms por el hecho que hay varios sensores que pueden
ser usados. Para cualquier aplicacin dada, uno debe seleccionar
apropiadamente un sensor de entre las distintas alternativas
disponibles. Cada tipo de sensor est basado en un principio de
deteccin nico y, por ende, tiene caractersticas de respuesta al gas
nicas. La mayora de los sensores no son especficos a un gas y son
sensitivos a un grupo o familia de gases. Para seleccionar un
sensor o un sistema de deteccin para resultados ptimos, es
importante conocer qu tipo de sensores estn disponibles y las
respuestas caractersticas a diversos gases.Control de Gases en
Minas SubterrneasUn tipo de control prctico para llevar a cabo y
prevenir problemas de intoxicacin o efectos dainos en la salud, se
puede dividir respecto al aire y a las fuentes de generacin de
contaminantes. En aire interior1. La estrategia de control ms
efectiva es controlar a los contaminantes en la fuente 2. La
segunda opcin ms efectiva es una adecuada ventilacin (natural o
mecnica)
En la fuente1. Realizar las perforaciones humedeciendo los
materiales de mina 2. Ducharse y cambiarse la ropa de trabajo por
ropa limpia antes de salir del trabajo 3. Evitar fumar, comer y
beber en reas cargadas de polvo 4. Utilizar proteccin
respiratoria
Programa de proteccinEl empleador debe establecer un programa
completo de proteccin respiratoria de acuerdo con normas de
proteccin respiratoria que incluya: 1. Monitoreo peridico del aire
2. Capacitacin de los trabajadores. 3. Seleccin de mscaras
respiratorias. 4. Determinacin medica de la habilidad del
trabajador para desempear el trabajo mientras utiliza una mscara
respiratoria. 5. Examen de idoneidad del respirador. 6.
Mantenimiento, inspeccin, limpieza y almacenamiento de mscaras
respiratorias.
Condiciones de normales y anormales en minas
subterrneasCondiciones normalesEl incremento de las cantidades de
aire son normalmente las defensas primarias de los mineros contra
la acumulacin de gases no deseados en su atmosfera de trabajo.
Ambos, calidad y cantidad de aire que entra a los lugares de
trabajo son especificados en la ley. Lugar de trabajo con ingreso
de aire fresco Cada mina subterrnea en operacin debe estar equipada
con abanicos que mueven el aire a travs de las labores mineras.
Estos deben ser inspeccionados diariamente y los resultados
anotados en un libro de inspeccin de ventiladores. A pesar de esto,
un ventilador podra detenerse por un mal funcionamiento o por una
falla elctrica. Si esto ocurriera, todas las personas debern ser
evacuadas inmediatamente de su lugar de trabajo. Si la ventilacin
no puede ser restablecida en un tiempo razonable, todas las
personas debern ser evacuadas en la mina en tan poco tiempo como
sea posible.
Sistema de ventilacin de abanicoCondiciones anormalesUna
condicin de gases anormal se puede generar en una mina subterrnea
de un variado nmero de formas. La principal de estas es la
interrupcin de aire ventilado hacia la misma, la repentina
generacin de gases por los estratos (metano, dixido de carbono,
Nitrgeno), velocidades de minado excesivamente rpidas, fuegos y
explosiones. Cuando una condicin anormal ocurre, uno o ms
procedimientos de emergencia deben tomarse inmediatamente para
prevenir la prdida de vidas. Estos incluyen: Mejorar la ventilacin
en el interior de la mina Velocidades de minado inferiores
Evacuacin del personal Uso de proteccin respiratoria Uso de
refugios subterrneos Creacin de barricadas (despus de fuego o
explosiones)
Los primeros dos procedimientos estn a cargo de la gerencia de
la mina, mientras que los otros sern de responsabilidad del minero.
Por esta razn, los mineros deben conocer las rutas de escape,
cuando y como usar el auto rescatador y otros aparatos de proteccin
respiratoria, deber conocer la localizacin de los refugios
subterrneos, y como y donde construir una barricada. Las
condiciones anormales pueden ser prevenidas constantemente
Removiendo metano del carbn y los estratos adyacentes antes del
minado (pre-drenado Usando volmenes de aire adecuado (10 toneladas
de aire son usadas en muchas minas por cada tonelada de carbn
removida, para diluir el metano adecuadamente) Monitoreando los
gases contaminantes peridicamente para detectar cambios
significantes en la composicin del aire Controlando el paso de
minado; evitando la barrenacin en reas donde se sabe que existe la
generacin de gases Usando EPP adecuado en una manera correcta
Eliminando todas las fuentes de ignicin.
Equipos de medicin gases en minasA mediados del siglo XIX, en
los Estados Unidos, surgi la necesidad de determinar gases txicos o
asfixiantes en las minas de carbn. El gas metano generado por la
descomposicin de la materia orgnica y el azufre que origina el gas
sulfhdrico, causaron serios daos a la salud de los trabajadores y,
en algunos casos, la muerte. Los trabajadores de entonces portaban
pequeos animales aprisionados, tales como pjaros, roedores y
perros, que se alteraban frente a la mnima seal de presencia de
gases, lo que serva como indicador de una probable contaminacin del
lugar. Equipos de lectura directa de gases y vaporesTubo
colorimtrico: Este mtodo de deteccin de gases se compone de un tubo
de cristal y una bomba. Aunque hay varios tipos de diseos para este
tipo de tubos, todos trabajan bajo el mismo principio. En cada
caso, el fabricante ha desarrollado un tubo que cambia de color
longitudinalmente a proporcin de la concentracin de gas en el aire.
Usualmente la cantidad de aire se introduce al tubo est dada en
mltiplos de 100 CC. El tubo colormetro tiene varias ventajas, el
sistema es relativamente preciso (usualmente + o 25%), esto si el
usuario sigue las recomendaciones y precauciones del fabricante.
Varios gases pueden ser monitoreados de una manera econmica, pero
se requerir de varios tubos para proveernos la flexibilidad de
monitorear varios gases a diferentes concentraciones. El sistema no
requiere calibracin. Una desventaja para el tubo detector es su
vida limitada, por lo cual se requiere prestar atencin a la fecha
de caducidad del mismo. Otra desventaja es que se requiere de
varios minutos para poder leer los resultados. Las reglas bsicas a
seguir cuando se miden niveles de gas con un sistema de tubo son
las siguientes: Familiarizarse con las hojas para resultados que
vienen en las cajas de los tubos. Hacer pruebas para verificar que
el tubo no est roto Quebrar la punta de cristal del tubo Asegurarse
que el tubo est firmemente ajustado en la bomba y que las flechas
que tiene apunten hacia la bomba. Verificar que haya pasado
suficiente tiempo para leer los resultados.
AplicacionesLos aparatos colorimtricos de lectura directa se
valen de las propiedades qumicas del contaminante que produce
coloracin al entrar en contacto con un agente qumico. El indicador
colorimtrico con tubos detectores, cuya principal aplicacin es
indicar la concentracin de gases o vapores a travs del cambio de
coloracin, es una tcnica de deteccin ampliamente usada en las
industrias, reas de seguridad, estudios sobre salud ocupacional y
en la atencin de accidentes ambientales. Este instrumento se ha
hecho muy popular debido a la simplicidad de su operacin, su bajo
costo inicial y la versatilidad para detectar innumerables
contaminantes. Principio de operacinAntes de iniciar la medicin, se
debe probar la hermeticidad de la bomba de succin. Para este fin,
se deber seguir la siguiente secuencia de operaciones: - comprimir
toda la bomba de fuelle; tapar con un dedo, en el cuerpo de la
bomba, el orificio donde se insertar el tubo reactivo. sin destapar
el orificio ni retirar el dedo, abrir la mano y liberar el fuelle.
si el pliegue regresa, es seal de que hay fuga de aire en la bomba
de fuelle.
Sistema de medicin por medio electrnicoDetectores de gas
electrnicos: Estos detectores se han convertido en una fuente de
confiabilidad, bajo costo, y con una confiable capacidad de
deteccin. Los detectores de gas electrnicos vienen generalmente con
una alarma integrada que se puede ajustar para que suene a
determinadas concentraciones de ciertos gases. Los cambios de los
niveles de contaminacin son determinados casi instantneamente. Los
detectores de gases electrnicos tienen sus limitaciones.
Tpicamente, estos detectores funcionan a las concentraciones ms
bajas de gas, con niveles asociados con los estndares que exige la
higiene industrial. Tambin nos puede dar resultados sobre los
niveles de oxgeno y otros combustibles peligrosos de una manera
acertada. Se requiere su calibracin mensual, y es recomendado que
siempre se calibre justo antes de que vaya a ser utilizado A pesar
de estas limitaciones, un detector de gas electrnico es una pieza
muy valiosa para medir las concentraciones preliminares de gas en
una emergencia 19 Este equipo est dotado de un sistema de medicin
por sistema electrnico que consiste en un dispositivo electrnico
especfico, denominado chip, y un analizador que se usa para
cuantificar la medicin y proveer la indicacin digital del
resultado. Cada chip es calibrado por el fabricante. Este permite
realizar hasta diez mediciones y se puede usar en un intervalo de
hasta dos aos. La comunicacin entre el chip y el analizador se
establece mediante un cdigo de barras, que viene impreso en cada
chip y que provee todos los parmetros de las condiciones analticas,
como por ejemplo, la identificacin del producto que se va a
analizar, el nivel de concentracin, el flujo y el tiempo de medicin
especficos para cada reactivo. Modo de usoEl equipo es fcil de
usar. Para realizar un anlisis basta encender el equipo y seguir
las instrucciones que aparecen secuencialmente en el visor,
insertar el chip y mover una placa selectora. Al finalizar el
anlisis, el equipo muestra la concentracin de la sustancia que se
quiere identificar. Cualquier interpretacin incorrecta en el
resultado se elimina automticamente mediante una indicacin digital
en el visor. El equipo tambin posee una memoria electrnica
integrada que almacena hasta cincuenta mediciones e informa fecha,
hora, sustancia analizada, concentracin obtenida y el nmero
consecutivo de las mediciones en serie. Los datos del lugar de la
medicin se expresan en un cdigo alfabtico y se pueden insertar
manualmente, mientras que los datos almacenados en la memoria del
equipo se pueden leer y borrar cuando se desee. Para realizar
mediciones en lugares inaccesibles, el equipo posee un sistema
remoto, que consiste en una bomba adicional y una manguera capilar
de hasta tres metros de largo que se conecta al equipo y funciona
automticamente.
Indicadores de oxgenoLos indicadores de oxgeno (O2), tambin
conocidos como oxmetros, son equipos que sirven para medir la
concentracin de oxgeno en la atmsfera, normalmente en el rango de 0
a 25%. Oxmetro porttil Principio de operacinLos oxmetros poseen
tres componentes bsicos para su operacin: la bomba de succin. el
sensor de oxgeno. el panel de lectura directa.
La bomba de succin puede ser una bomba aspiradora o una bomba
difusora de aire. El sensor de oxgeno es electroqumico, es decir,
es una clula galvnica compuesta de dos electrodos, un ctodo de oro
y un nodo de plomo, ambos sumergidos en una solucin electroltica.
El panel de lectura directa puede ser analgico, con una escala
graduada y un puntero indicador o digital. Indicadores de gas
combustibleLos indicadores de gas combustible, tambin denominados
explosmetros, son equipos fabricados especialmente para medir los
lmites de concentraciones de gases y vapores inflamables mezclados
con el aire.
Aparatos para respirar y Equipo AuxiliarProteccin
respiratoriaExisten leyes que exigen el uso de equipos de proteccin
respiratoria a los mineros que trabajan en atmosferas peligrosas en
diferentes pases tales como The Occupational Health and Safety
Regulations, 1996 en Canad y como Mine Safety and Health
Administration que funciona en los estados unidos de Norte Amrica.
Sin embargo existe una limitante muy importante, los qumicos que
pueden penetrar a travs de la piel normalmente no se encuentran en
minas subterrneas, pero debemos estar conscientes de los peligros
que existen en cada sitio especifico. El equipo de proteccin
respiratoria no proteger a la gente de gases que entran al cuerpo
por otro medio que no sea por el sistema respiratorio. Un aparato
que nos proporcione oxigeno ser siempre la pieza ms importante de
un EPR que podamos usar. El que la pieza de proteccin no quede bien
sellada a la cara expondr al minero al contacto con gases txicos en
el medio ambiente. Una de las causas ms comunes que generan esta
situacin es el cabello facial, por lo tanto, se requiere que los
mineros que utilicen respiradores self container se encuentren
totalmente rasurados. Los respiradores contienen un espacio
limitado para el uso de lentes, se debern utilizar lentes que
quepan de estos aparatos, y el uso de lentes de contacto no es
recomendado.
Conclusin
El factor humano siempre ser lo primordial en cualquier empresa
o compaa, conocer la generacin y emisin de los gases es una de las
tareas fundamentales que se tiene en minera, sobre todo en la
minera subterrnea que se necesita ventilar estos gases con
diferentes tipos de tcnicas. Estos gases nocivos pueden causar daos
e incluso causar la muerte de las personas por lo que es un tema de
bastante complejidad manejarlo.Si bien los gases son originados en
su mayora de forma natural y principalmente en la tronadura, es
posible realizar inspecciones y controles, de modo de prevenir
cualquier falla en el sistema de ventilacin.La ventilacin apropiada
de lugares confinados, es un factor importante a la hora de
realizar una labor minera. Las personas y los distintos tipos
maquinarias presentes en faenas mineras necesitan un mnimo de
Oxgeno para llevar a cabo sus funciones que son vitales sobre todo
en minera subterrnea, segn el reglamento de seguridad minera, las
personas requieren 3m3/min y los equipos de combustin disel
requieren 2,83 m3/ min por cada HP de potencia.Dimos a conocer que
controlando mediante diferentes tipos de instrumentos podemos
mantener estos gases de forma que no sean un problema para las
faenas ni para el personal porque en pequeas concentraciones no se
acumulan, lo que traduce en que no provocaran ningn tipo de
enfermedades, estas enfermedades se deben evitar si o si porque son
irreversibles.Cabe destacar que una buena ventilacin de minas,
aplicando diversas tipos de estrategias, utilizar la ventilacin
natural, ventilacin principal y ventilacin auxiliar apropiada,
podemos asegurar que los personales de trabajo no estn expuestas a
peligros y trabajen en un ambiente ptimo libre de emanacin de gases
nocivos para la salud.
Referencias
http://www.frioycalor.cl/102/tema4.html
http://www.uclm.es/users/higueras/mga/Tema05/Tema05_Res_Min_1_2.htm
Apuntes de clases de ventilacin de minas
Reglamento de seguridad minero
Comisin Chilena del Cobre, Direccin de Estudios y Polticas
Pblicas
GUA METODOLGICA DE SEGURIDAD PARA PROYECTOS DE VENTILACIN
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