FACULTAD INGENIERÍA DEPTO. INGENIERÍA EN MINAS UNIVERSIDAD DE ANTOFAGASTA

Taller N 1

Control de ambiente Minero

Alumno: Christian Humeres Rios

Profesor: Luis Martínez Quesada

07 - Octubre - 2014

1. Introducción

2. Concentración de oxigeno

La atmosfera está compuesta de un 20% de oxigeno y el resto de nitrógeno que corresponde a un 78%. Sabemos que en nuestra atmosfera la composición de oxigeno no varía durante los primero 100 Km de atmosfera. Cuando se menciona la disminución del oxigeno a medida que aumenta la altura, se refiere a que la presión atmosférica( fuerza por unidad de superficie que ejerce el aire sobre la superficie terrestre) disminuye y con ello pasa algo similar con los demás gases.

Para que quede más claro, explicaremos esto con un ejemplo: a medida que un globo de helio va ascendiendo en la atmosfera, va creciendo de tamaño (suponiendo un globo hecho de material elástico) hasta que llega a una altura en que explota. Todo esto se debe a que la presión atmosférica, a medida que vamos subiendo va disminuyendo mientras que la presión interna del globo no cambia. Al disminuir la presión externa del globo, entonces la fuerza que se ejerce externamente del globo también disminuye, lo que permite que el globo crezca de tamaño, ya que como dijimos la presión interna no cambia, luego la fuerza interna tampoco cambia.

Para que nos quede más claro:

Con la altura disminuye la cantidad de moléculas de aire por volumen de unidad, incluido el oxigeno. Este ultimo solo empieza a variar en su proporción cuando estamos a 100 Km sobre la corteza terrestre.

Todos hemos escuchado alguna vez que a 5 mil metros de altura, la cantidad de oxigeno que existe para respirar es la mitad de lo que hay en el nivel del mar, pero no quiere decir que mientras más ascendemos el nivel de oxigeno va disminuyendo hasta un punto en donde no exista oxigeno. Entonces uno se preguntara que porcentaje de oxigeno existirá realmente a una altura ya considerable (1000 metros). solo un 31% de O2. Esto se produce a que la variación de la presión atmosferita no es un fenómeno lineal. esto se puede calcular mediante la siguiente formula

donde:

Po: presión atmosférica normal a nivel del mar.

L: gradiente de temperatura, =g/cp. para aire seco.

Cp: Calor especifico a presión constante.

To: temperatura estándar a nivel del mar.

g: aceleración gravitacional.

M: mala molar del aire seco.

R: constante universal de los gases.

Ahora usando la ecuación anterior tomamos distintas alturas(cada 1000 metros) y junto a los resultados se construyo una grafica (presión y O2 vs altura), el cual nos indica el porcentaje de oxigeno que hay en cada altura, con esto comprobamos que a 5000 metros de altura existe un 55% del oxigeno que se encuentra a nivel del mar; que a 8000 metros un 39% y así se puede continuar con los demás puntos. La grafica nos queda:

3. Presión de aire a distintos niveles con respecto al nivel del mar

La presión del aire o presión atmosférica es el peso que ejerce la atmosfera como consecuencia de la gravedad sobre la superficie terrestre o sobre una de sus capas de aire. Sabemos que nuestro planeta tierra está constituido por 3 presiones: presión solida (tierra), presión liquida(agua) y presión gaseosa( atmosfera).

La atmosfera es la capa gaseosa que envuelve el planeta tierra el cual está formado por diversos gases que en conjunto lo llamamos aire y como todo cuerpo, tiene peso el cual ejerce una fuerza sobre la superficie que llamamos presión atmosférica. La presión del

aire varía dependiendo el lugar que nos encontremos de nuestro planeta y en la época de año que nos encontremos.

La presión atmosférica tiene un valor de 1001.000 pascales que corresponde a la presión normal. Existen varias unidades el cual se puede medir y la equivalencia entre estos son: 101.000 Pa= 1 atm= 760 mm Hg= 101mb. Para medir la presión se requiere de un instrumento llamado Barómetro que en meteorología se usa como unidad de medida el Hectopascal (Hpa). La presión normal sobre el nivel del mar son de 1013,2 HPA

4. Concentraciones máximas permitidas en Chile, DS. 72, DS. 745, LPP y LPA

4.1. Decreto supremo 72

4.1.1 Capítulo cuarto: Ventilación

Artículo 136: Todo proyecto de ventilación general de una mina subterránea, previo a su aplicación, deberá ser enviado al servicio para su aprobación. El servicio tendrá un plazo de 30 días para responder la solicitud, desde la fecha de presentación de ella en la oficina de parte.

Artículo 137: En toda mina subterránea se deberá disponer de circuitos de ventilación, ya sea de forma natural o de forma forzada con el objetivo de mantener un suministro permanente de aire fresco y retorno del aire viciado.

Artículo 138: En todos los lugares de la mina, donde se acceda personal, el ambiente deberá ventilarse de aire fresco de no menos de tres metros cúbicos por minuto por persona, el cual dicho caudal será regulado tomando en consideración el número de trabajadores, la extensión de las labores, el tipo de maquinaria y las secciones de la mina.

Artículo 144: no se permitirá la ejecución de trabajos al interior de la mina cuando la concentración de oxigeno en el aire sea inferior a 19.5% y concentraciones de gases nocivos superiores a los valores máximos permisibles determinados por la legislación

4.2. Decreto Supremo 745

4.2.1 Título III : De las condiciones ambientales , párrafo 1 de la ventilación

Artículo 28: Todo lugar de trabajo deberá mantener, por medios naturales o artificiales, una ventilación que contribuya a proporcionar condiciones ambientales confortables y que no causen molestias o perjudiquen a la salud del trabajador

Artículo 30: Los locales de trabajo se diseñaran de forma que por cada trabajador se provea de un volumen de 10 metros cúbicos por hora y por persona, como mínimo, salvo que se justifiquen una renovación adecuada del aire por medios mecánicos. En este casi deberán recibir aire fresco y limpio a razón de 20 metros cúbicos por hora y por persona o una cantidad tal que provean 6 cambios por hora, como mínimo, y como máximo llegar a los 60 cambios por hora según sean las condiciones ambientales.

Artículo 31: Los sistemas de ventilación empleados deberán proveer aberturas convenientemente distribuidas que permitan la entrada de aire fresco en reemplazo del que sale. La circulación del aire estará condicionada de tal modo que en las aéreas ocupadas por los trabajados la velocidad no exceda de un metro por segundo.

4.3. Limite permisible ponderado (L.P.P.)

Entendemos como Limite permisible ponderado (LPP), al valor máximo para el promedio ponderado de las concentraciones ambientales de contaminantes químicos existentes en el lugar de trabajo durante la jornada normal de trabajo de 8 horas diarias, con un total de 48 horas semanales

4.4. Limite permisible Absoluto (L.P.A)

El limite permisible Absoluto es el valor establecido para las concentraciones de aquellas sustancias capaces de causar efectos narcóticos, cáusticos o tóxicos de carácter graves o fatal, y que no podrá excederse en ningún momento.

Para aquellas sustancias que no se indica LPA, se entenderá por tal un valor equivalente a cinco veces LPP ( LPA = 5 x LPP )

5. Conclusión