Riesgos en Ventilación en Minería

8/19/2019 Riesgos en Ventilación en Minería

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VENTILACIÓNSUBTERRÁNEA


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VENTILACION DE MINAS

IntroducciónSe puede defnir la ventilaciónde una mina como el trabajorealiado para lo!rar elacondicionamiento del aire "uecircula a trav#$ de la$ labore$

$ubterranea$% $iendo $uobjetivo principal elproporcionar un ambiente$e!uro% $aludable & en lo

po$ible cómodo para lo$


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OBJETIVOS (roveer el aire nece$ario para la vida & normal

de$empe)o de lo$ *ombre$ & buen+uncionamiento de la$ ma"uina$ & e"uipo$'

Diluir & e,traer lo$ !a$e$ a$f,iante$% tó,ico$&-o in.amable$ "ue $e !eneran e$por/dica &permanentemente en la mina'

Control de la$ concentracione$ de polvo$nocivo$ para la $alud & perjudiciale$ para el+uncionamiento de la$ m/"uina$ & e"uipo$minero$% mediante fltración% *umidifcación%dilución & e,tracción'

Control de la temperatura ambiente de lamina mediante cale+acción ó re+ri!eración'

Control de .ujo$ de aire en la mina en ca$o$de incendio$ $ubterraneo$'


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A fn de lo!rar e$te objetivo $er/nece$ario0

1arantiar una dotación de aire +re$co & limpio tanto a lo$ +rente$

de trabajo' aprovec*ando la$ condicione$ naturale$ & empleandomedio$ au,iliare$'

El m#todo m/$ comun para cumplir e$ta +unción% e$ *acer circularaire +re$co & limpio en +orma continua '

El diseño de un sistema de ventilación de mina puedeconsidease en dos pates!

a2El planeamiento de la$ nece$idade$ de aire en la$ labore$$ubterranea$ 3 &

b2El planeamiento de la di$tribución del .ujo de aire a fn de$ati$+acer dic*a$ nece$idade$'

La se"unda # mas impotante es!

a2 La ubicación% dimen$ionamiento & determinación de la$ propiedade$aerodin/mica$ de lo$ conductore$ de aire'

b2 La ubicación & dimen$ionamiento de la$ caracter4$tica$ "uedeber/n tener lo$ ventiladore$'c2 La ubicación & determinación de la$ propiedade$ "ue deber/n tener

lo$ re!uladore$ & la$ puerta$ de ventilación'd2 La evaluación del papel de$empe)ado por la ventilación natural'e2 El di$e)o de plano$ de ventilación "ue contemplan la po$ible +alta

de ventiladore$% incendio$% & otra$ emer!encia$'


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PLANIFICACIÓN DE LA VENTILACIÓN

Antes que una mina empiece a operar, la empresa debe decidirsobre lo siguiente:

¿Que tipo de métodos de explotación serán usados?

¿Cuantas áreas/secciones se operarán?

¿Cuál es la extensión de las reservas y serán estas explotadas con

un sistema de chimeneas?

¿Cuál es la cantidad y tamaño de los túneles a ser explotados?

¿Cuál es la profundidad e inclinación de las reservas?

¿Que servicios se requieren en los socavones?

¿l tra!ado de la mina y los tiempos de las actividades?


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CONSECUENCIAS DE UN MAL

CONTROL MINERO

Mal de$empe)o de lo$ trabajadore$% lo "uerepercute en una mala productividad'5ombre-turno'

Se producen en+ermedade$ pro+e$ionale$0En+ermedade$ !enerada$ por polvo$0Neumoconio$i$ 6 Ejm' Silico$i$% Sidero$i$% Talco$i$%Antraco$i$% etc'

(o$ible$ e,plo$ione$ o incendio$% "ue $e puedentraducir en0

" (#rdida$ *umana$

" (#rdida de e"uipo$" (araliación de la$ tarea$'


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LIMITES M78IMOS (E9MISI:LESDE LOS 1ASES MAS ;9EC


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Velocidad del aire en

labore$ $ubterr/nea$o En toda labor la velocidad del aire no $er/

menor de 0

B mt$'-m4n 3 ni $uperior a B? mt$'-m4n

' mt$'-$e!' 2 'B mt$'-$e!'2

o

Cuando $e emplee e,plo$ivo AN;O u otro$a!ente$ de voladura la velocidad del aire no $er/menor de0

B? mt$'-m4n 'B mt$'-$e!'2


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$ $( e o ar e a re mp o a a$ a ore$ etrabajo de acuerdo a la$ nece$idade$ del per$onal%la$ ma"uina$ & para evacuar lo$ !a$e$% *umo$ &polvo$ $u$pendido$ "ue pudieran a+ectar la $alud deltrabajador'

&$&&&

)*+&&

,*&&&

'*&&&

'*+&&

m$s$n$m$ RE-UIERE.ERS/NA

RE-UIEREE-UI./ 0IESEL

1m23 min4 1m23 5.4

DmF-minG=AA@ H I'AmF-minJ5ombre

DmF-minG KA@ H ?'=mF-minJ5ombre

DmF-minG EA@ H E'BmF-minJ5ombre

DmF-min

DmF-minJ*p

DmF-minJ*p

DmF-minJ*p

0ENSI0A016"3m24

A'K?

='BA

.RESI/N16.a4

?L

=AD DmF-minJ*p


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AIRE AT7/S89RIC/

El aire atmo$+#rico e$ una mecla deuna $erie de !a$e$% cada uno de lo$cuale$ tiene propiedade$ +4$ica$ &

"u4mica$ propia$'La compo$ición del aire puro $eco e$0

: en Volumen : en 7asa

Nitró!eno

O,4!eno

Dió,ido de Carbono

Ar!ón% *elio% neón%etc'

K%>

B%>?

%

%>

K?%?

B%=

%

=%B


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(ara e+ecto$ pr/ctico$ el aire puro $eco e$0

Nitó"eno ;?"eno %&$=+: C/% @ /tos ases ):

La densidad del aire a nivel del mar y a 21grados centígrados es de 1,2 Kg/m3.

En atmó$+era$ normale$% el aire $eco no e,i$te&a "ue normalmente contiene un porcentajevariable de vapor de a!ua %= & @ de $uma$a2

La ma$a de un !a$ determinado pre$ente en une$pacio de =m dependerá de sutemperatura y la presión ejercida sobre elmismo.

La pre$ión ejercida en un !a$ e$tar/ con$tituidapor la pesión atmosica & la$ pesiones


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A partir de los 300metros de profundidadla temperatura de la

roca asciende 1º C cada33 metros.

Deshulle. Complejidad del recorrido delas galerías.

Calentamiento detuberías y maquinas.

!idaciones. "ersonal.

#a humedad del aire en la mina pro$iene de la humedad queentra del e!terior y de la e$aporación de las aguas interiores.%e mide con el higrómetro. &ambién la temperatura se $emodificada por distintas ra'ones(

.

.ara conse(uir una uena temperatura amiente hay que aislar ó

disminuir las fuentes de calor0 me1orar la ventilación y reali!ar acciones

complementarias refri(erantes%


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n las alturas el 2 de oxi(eno de 20,95 % disminuye a19,5 % y su densidad a1a de 304 5(/m6 a 7089 5(/m6se(ún altitud%

: una altura de aproximadamente ;977 msnm%


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(ropiedade$ del Aire

& Den$idad'

& 1ravedad

E$pec4fca'J (re$ión

Atmo$+#rica'

J 5umedad 9elativa'

J Temperatura'

J Vi$co$idad


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AI9E ATMOS;9ICO DE LA MINAEl aire atmo$+#rico al in!re$ar a la mina $u+recambio$ en $u compo$ición' El NB $ube% el OB baja%

aumenta el COB & tambi#n $e produce aumento devapor de a!ua'

E,i$te !eneración de !a$e$ & polvo$ "ue tambien $e$uman a e$ta nueva compo$ición aumenta $u T %

*umedad & pe$o e$pec4fco'Cau$a$09e$piración de lo$ *ombre$E"uipo$ de combu$tión internaVoladura$ e incendio$ E,plo$ivo$ nitro$o$% AN;O2De$compo$ición de $u$tancia$ ó materiale$minerale$ &-o or!/nica$'(re$encia de a!ua$ e$tancada$'Operacione$ b/$ica$ de la e,plotación'


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AI9E E85ALADO (O9 LOS(


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(ro&ecto ejecución 9ai$e :orer paraVentilación


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CAUSAS ./SIBLES 0E UNA8ALTA 0E VENTILACIÓN!(uede $er debida a la$ $i!uiente$ cau$a$% e$ta$$on0

La pro+undidad de la mina'

No re$petar lo$ re!lamento$ e$tablecido$'

La$ mala$ condicione$ de lo$ circuito$0 lon!itud%$ección% ob$t/culo$% etc'

Mala utiliación de la$ puerta$ de ventilación'

(orcentaje$ alto$ de !a$e$ nocivo$'

La *umedad del aire'


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n la ventilación minera existen tres tipos de control $"ontrol de alidad"ontrol de cantidad"ontrol termo ambiental

ontrol de alidad.! :se(ura que los contaminantes (ases y polvos no reasen los nivelestolerales o permisiles y comprende$">eterminación de los (ases nocivos en el amiente manteniéndolos dentro de los niveles

permisiles%"Control de polvo amiental"Concentración en el amiente"amaño de las part=culas

"Composición mineraló(ica"iempo de exposición

ontrol de antidad.! Comprende$"Control de velocidad del aire"@erificación del caudal del aire de acuerdo a las normas"Control de distriución del aire dentro de las laores

">eterminación de perdidas del aire por el circuito"studio de las resistencias de las laores mineras"lección e instalación de ventiladores y ductos de ventilación".royectos y comproación de las redes de distriución

ontrol termo ambiental"+edidas de temperatura"*umedad relativa

"@elocidad del aire


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"#$"&'A'&( )(A( '&* A#&

Expansión$ :umento de volumen de una masa de aireal verse reducida la presión e1ercida por una fuer!a o

deido a la incorporación de calor%

Contracción$ 'educción de volumen del aire al versepresionado por una fuer!a0 pero este lle(a a un l=mite yel aire tiende a expandirse después de ese l=mite%

#luide!: s el flu1o de aire de un lu(ar de mayor amenor concentración sin (asto de ener(=a%

Presión atmosférica: #uer!a que e1erce el aire atodos los cuerpos0@olumen$ s el espacio que ocupa el aire%

Densidad $ s de 3%3AB37& (/cm%

http://es.wikipedia.org/wiki/Fluidezhttp://es.wikipedia.org/wiki/Volumen_%28f%C3%ADsica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Volumen_%28f%C3%ADsica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Fluidez


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Contaminantes atmosféricos$ las contaminaciones atmosféricas pueden ser(aseosas0 de polvo y de microiosD a estas cae añadirlas de radiaciones

ioni!antes% l con1unto de estos factores constituye el llamado smog%"+-&'A' #&*A/A:


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+.':E':)C: *E+>:>'+FHF+: >< :F',mts/min-

4; & 67 IC A92 67

+ayor o i(ual A92 347

+.':E': ,IC- J')/+6 .,saturación-+F


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L% $#+'$%$ $#L %# Ó *#'( #'*#-0-(La densidad relativa o peso especí %co de los gasescomo el aire, es la relación de la densidad del lugar

comparada con la densidad del aire a & º ' ! unaatmós$era (& mm de Hg) estableciéndose lasiguiente $ormula:

mar del nivel aairedel densidad

adeairedel Densidad airedel relativa Densidad

min =


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T

B

d += 460

34.1

onde$

K $ .resión arométrica de lu(ar0 en pul(adas de mercurio ,talas-

$ emperatura de aire otenido por el ulo seco en el punto de

medición en que se determina la densidad ,O'-

d $ >ensidad l/pie6 del aire del lu(ar%

&4emplo$ ¿Cuál es la densidad del aire a 3770;I# o 6A IC cuando elarómetro marca en ese lu(ar 38044 pul(adas de *(% : la altitud de 3; 977

pies equivalente a ; ;47 m%s%n%m%?

:l(unas conclusiones ló(icas para este punto son$

l aire caliente o de alta temperatura es de a1a densidad%

l aire fr=o o de a1a temperatura es de alta densidad

)actor de correccin por altura 7


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OW

Wh Z =

460

273

180

32

100

+=

+=

−=

F R

C K

F C

oo

oo

oo

)actor de correccin por altura 7'elación entre el peso espec=fico a una determinada altura y el peso espec=fico a nivel

del mar%

Ph $ .eso del aire a determinada altura

Po $ .eso del aire a nivel del mar

emperaturas el estado térmico del aire0 indica intensidad de ener(=a térmica0 las escalas

térmicas dinámicas mas usadas son las escalas de (rados Celsius y#ahrenheit%

/olumen especico del aire /s el volumen que ocupa un (as por unidades de peso$

lb piesW

V / 1 3

=

: nivel del mar$

@N 3 / 7%789 l/pie6

@N 36%66 pies6/l


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"l peso del aire de nuestra atmós$era e*erce una presión sobre la super%cie de la tierra. "sta presión esconocida como presión atmos$ érica. +eneralmente,cuanto más aire ha! sobre una #ona más alta es la

presión, esto signi%ca ue la presión atmos$ éricacambia con la altitud. Por e*emplo, la presiónatmos$ érica es ma!or a nivel del mar ue en la cima deuna montaña. Para compensar esta di$erencia !

$acilitar la comparación entre locali#aciones condi$erentes altitudes, la presión atmos$ érica esnormalmente a*ustada a la euivalente al nivel delmar. "ste a*uste es conocido como presión

barométrica.

: nivel del mar la presión tiene un valor de 4L%L4 pul( de *(

i(ual a 3 atm% e i(ual a 3;%M l/pul(40 i(ual a 8M7 mm *(%

Comúnmente para las diferencias de presión causadas por un flu1o deaire0 éstas se miden en pul(adas de a(ua% ,pul(% de *4G -

'&-A; '& *A "#&(; A-$()


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'&-A; '& *A "#&(; A-$()A?$. &( x *

' x

. N .o x e

>onde$

. N .resión atmosférica a una altitud determinada ,5.a-

.o N .resión atmosférica al nivel del mar ,377 5.a-

* N :ltitud a nivel del mar ,mts%-

N emperatura a la altura determinada ,°5-

I N °5 [ , I atmosférica CI ,n%m%- I altura mina CI ] 4

' N Constante universal del aire ,4L7 R/5( & S5-

J N :celeración de la (ravedad ,L%A3 mts/se(S-

.ara una altura de traa1o i(ual a ; 739 m%s%n%m% y una temperatura de 34CO ,altura

mina-%

)e tiene$

& L%A3 x ; 739

4L7 x 4AM09

. N 377 5.a x e

. N M604 5.a ,3 l/pul( N M0AL9 5.a-. N L ls/pul(S


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Altitud (ft) Presión atmosferica (psi) Presión barométrica (pulgadas de g) !ensidad relati"a del aire

0 14.69 29.92 1.000

500 14.42 29.38 0.981

1000 14.16 28.86 0.964

1500 13.91 28.33 0.947

2000 13.66 27.82 0.930

2500 13.41 27.31 0.913

3000 13.16 26.81 0.896

3500 12.92 26.32 0.880

4000 12.68 25.84 0.864

4500 12.45 25.36 0.848

5000 12.22 24.89 0.832

5500 11.99 24.43 0.716

6000 11.77 23.98 0.799

6500 11.55 23.53 0.786

7000 11.33 23.09 0.771

7500 11.12 22.65 0.758

8000 10.90 22.22 0.739

8500 10.70 21.80 0.728

9000 10.50 21.38 0.715

9500 10.30 20.98 0.701

10000 10.10 20.58 0.687

10500 9.90 20.18 0.674

11000 9.71 19.75 0.661

11500 9.52 19.40 0.648

12000 9.34 19.03 0.636

12500 9.15 18.65 0.624

13000 8.97 18.29 0.611

13500 8.80 17.93 0.599

14000 8.62 17.57 0.587

14500 8.45 17.22 0.576

15000 8.28 16.88 0.564

A>*A '& *A "#&(; A-$()A A '&-A'A A*' 3 "#&($ >A#$-&#A ! '&('A' #&*A/A '&* A#&


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)A$#&( @& )*3& & *A &-"A#A '&* A#& '& *A -A3%& emperatura del aire exterior%

4%& Compresión del aire al descender en la mina%

6%& emperatura de las rocas%

;%& .rocesos endotérmicos y exotérmicos%

9%& Fntensidad de la ventilación%

1.! emperatura del aire eterior: >epende mucho de la estación del año ,otoño0invierno0 primavera0 verano- y tamién si estamos de d=a o de noche ,37 a 34IC ó

menores que cero-%


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2.! ompresin del aire eecto pistn:

.ara considerar este efecto se utili!a la si(uiente fórmula $

2 B 1 C # $ ) ( D # D +

donde &

' *.+ ,onstante gases perfecto del aire seco.

ρ B 1.E1 ndice adiabFtico.

Si reempla-amos nos uedar/&

0 0$ 1 2.22*3 4 ó 0 0$ 1 2.2256 4

0$ 7 0 en 8, 9 en mts ó 0$ 7 0 en 8:9 en pies

Profundidad o diferencia de cota.0$ 7 0 0emperaturas secas.

N;0A &


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G.! alor de las rocas:*a temperatura eterna tiene inluencia en la temperatura de las rocas astamFimo E0 mts.% +ás aa1o se supone constante la temperatura0 solo se veafectada por el fenómeno del U Jrado JeotérmicoU%

l Jrado Jeotérmico se define como la medida de la distancia a la cual la

temperatura aumenta en 3 (rado en las rocas%JJ N , * & hT - / , tr & tp - ,mts-

>onde$

* N .rofundidad de la medición0 mts%

hT N .rofundidad de la !ona a temperatura constante%

tr N emperatura a la profundidad *0 (rados%

tp N emperatura promedio anual del lu(ar%

ipo de erreno JJ%,mts-

Kituminosos y .etrol=feros 37 & 39Caron=feros 67 & 69

+etal=feros 69 & 97

E ! "rocesos &ndotHrmicos I &otHrmicos:


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E. "rocesos &ndotHrmicos I &otHrmicos:

"roceso &ndotHrmico.! emperatura interna"roceso &otHrmico.! emperatura externa.rocesos Qu=micos$ )e pueden citar todas las oxidaciones como son

3%Gxidación del carón , A7 & A9 2 del total en minas de carón-%4%.utrefacción de maderas, A7 & A9 2 del total en minas de carón-%

6%Gxidación de la pirita ,sistemas de relleno con sulfuros pores-%

vaporación del a(ua$ .roceso endotérmico que compensa la elevación de

temperatura de los procesos exotérmicos% s importante recalcar que este tipo de

enfriamiento no es deseale de nin(una manera ya que a consecuencia del

aumento de la humedad relativa0 las condiciones mineras pueden hacerseinsoportales%

& +etaolismo del individuo$ l homre liera 377 & ;97 Tcal/hra% ,reposo &

vi(oroso-%

& @oladuras$ 7089 Tcal/hra / tonelada de .roducción +ensual0 parte del calor es

asorido por las rocas%

&


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:>

:+KFH '

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