VENTILACIN SUBTERRNEA Ing. Manuel Figueroa Galiano

VENTILACION DE MINAS

Se puede definir la ventilacin de una mina como el trabajo realizado para lograr el acondicionamiento del aire que circula a travs de las labores subterraneas, siendo su objetivo principal el proporcionar un ambiente seguro, saludable y en lo posible cmodo para los mineros.

CUATRO RAZONES PRINCIPALES PARA LA VENTILACINOxgeno para la respiracin.

Diluye y remueve el polvo. Diluye y remueve gases nocivos.Reduce temperaturas.

Proveer el aire necesario para la vida y normal desempeo de los hombres y buen funcionamiento de las maquinas y equipos.

Diluir y extraer los gases asfixiantes, txicos y/o inflamables que se generan espordica y permanentemente en la mina.

Control de las concentraciones de polvos nocivos para la salud y perjudiciales para el funcionamiento de las mquinas y equipos mineros, mediante filtracin, humidificacin, dilucin y extraccin.

Control de la temperatura ambiente de la mina mediante calefaccin refrigeracin.

Control de flujos de aire en la mina en casos de incendios subterraneos.

Objetivos de la ventilacin

PRINCIPIOS DE LA VENTILACIN

Para que exista ventilacin debe haber: Dos puntos de diferente presin ( >P a T a < T )

PLANIFICACIN DE LA VENTILACIN Antes que una mina empiece a operar, la empresa debe decidir sobre lo siguiente:

Que tipo de mtodos de explotacin sern usados?

Cuantas reas/secciones se operarn?

Cul es la extensin de las reservas y sern estas explotadas con un sistema de chimeneas?

Cul es la cantidad y tamao de los tneles a ser explotados?

Cul es la profundidad e inclinacin de las reservas?

Que servicios se requieren en los socavones?

El trazado de la mina y los tiempos de las actividades?

CONSECUENCIAS DE UN MAL CONTROL MINEROMal desempeo de los trabajadores, lo que repercute en una mala productividad. Hombre/turno.

Se producen enfermedades profesionales: Enfermedades generadas por polvos: Neumoconiosis Ejm. Silicosis, Siderosis, Talcosis, Antracosis, etc.

Posibles explosiones o incendios, que se pueden traducir en:

Prdidas humanas Prdida de equipos Paralizacin de las tareas.

LIMITES MXIMOS PERMISIBLES DE LOS GASES MAS FRECUENTES MINAS PERUANAS.Fuente: Art. 86.- Reglamento de Segundad e Higiene Minera (MEM).

GASEN PPM.(%)O2-19,5%, mnimoCO250,0025%NOx50,0005%CO25 0000,5%SO250,0005%H2S100,001%CH45 0000,5%H25 0000,5%Aldehidos50,0005%

Velocidad del aire en labores subterrneas En toda labor la velocidad del aire no ser menor de : 20 mts./mn ; ni superior a 250 mts./mn (0.33 mts./seg. ) (4.2 mts./seg.) Cuando se emplee explosivo ANFO u otros agentes de voladura la velocidad del aire no ser menor de:25 mts./mn ( 0.42 mts./seg.)

Art. 204.- Se dotar de aire limpio a las labores de trabajo de acuerdo a las necesidades del personal, las maquinas y para evacuar los gases, humos y polvos suspendidos que pudieran afectar la salud del trabajador.

AIRE ATMOSFERICOEl aire atmosfrico es una mezcla de una serie de gases, cada uno de los cuales tiene propiedades fsicas y qumicas propias.La composicin del aire puro seco es:

% en Volumen% en MasaNitrgeno

Oxgeno

Dixido de Carbono

Argn, helio, nen, etc.78,09

20,95

0,03

0,9375,53

23,14

0,046

1,284

TIPOS DE VENTILACION

VENTILACION NATURALEs el flujo natural de aire fresco al interior de una labor sin necesidad de equipos de ventilacin.

En minas profundas, la direccin y el movimiento del flujo de aire, se produce debido a las siguientes causas: diferencias de presiones, entre la entrada y salida. Diferencia de temperaturas durantes las estaciones.La cantidad de aire que ingresa a la mina debe ser suficiente, para cubrir las necesidades de aire que la mina requiere.

VENTILACION MECANICAEs la ventilacin auxiliar o secundaria y son aquellos sistemas que, haciendo uso de ductos y ventiladores auxiliares, ventilan reas restringidas de las minas subterrneas, empleando para ello los circuitos de alimentacin de aire fresco y de evacuacin del aire viciado que le proporcione el sistema de ventilacin general.La ventaja sobre la V.N. Es que se puede regular fcilmente y obtener la cantidad de aire deseado, los sistemas de ventilacin que se pueden usar son: impelente, aspirante.

VENTILACIN CON AIRE COMPRIMIDOSe aplica en lugares donde no se pueda utilizar el sistema de ventilacin soplante o aspirante (por ejemplo en un tope cerrado) y es difcil ventilar con aire natural, puedes hacerlo utilizando ventilacin a base de aire comprimido.Ese aire es generado por una comprensora porttil elctrica, acopiada con tubos plsticos de polifil.El aire comprimido deber llegar a los parajes donde hay compaeros trabajando.

VENTILACIN IMPELENTEPara galeras horizontales de poca longitud y seccin (< 400 mts. y de 3.0 m2.), lo conveniente es usar un sistema impelente de mediana o baja capacidad, dependiendo del equipo a utilizar en el desarrollo y de la localizacin de la alimentacin y evacuacin de aire del circuito general de ventilacin de la zona. La ventilacin por sistema impelente o soplante, puede ser utilizada para ventilar el paraje cuando esta contaminado con polvos, gases y humos; as lograr introducir o impulsar aire fresco de superficie hacia el fondo de mina.

VENTILADOR ASPIRANTE

El aire fresco ingresa al frente por la galera y el contaminado es extrado por la ductera.El ventilador extrae el aire viciado mediante un ducto ubicado cerca de la frente. Para que este mtodo de ventilacin sea eficaz el ducto debe ubicarse muy cerca de la frente (< 10 m. ) para as obtener buenos resultados, pero en la prctica esto no es posible, ya que para evitar daos en el sistema de voladura, el ducto debe ubicarse a no menos de 12 15 mts de la frente.

En las alturas el % de oxigeno de 20,95 % disminuye a 19,5 % y su densidad baja de 1,2 Kg/m3 a 0,75 Kg/m3 segn altitud.

A una altura de aproximadamente 4500 msnm. La densidad es de 0,75 Kg/m3, existe una disminucin de oxgeno el cual se debe a que en la altura la presin baromtrica disminuye y con ello la presin parcial del oxgeno disminuye, disminuye el numero de molculas de oxgeno en un pie Cbico requeridos por la sangre.

Por esto cuando inhalamos el aire en la altura sentimos los efectos del sueo, dolor de cabeza, mareos, debido a la presin y a la menor cantidad de oxgeno. EL AIRE Y LA ALTURA

DISTRIBUCIN DE FLUJOS DE AIRE

Distribucin natural; o ramificacin o reparticin natural, es aquella en la que la corriente de aire se divide en forma natural, de conformidad al grado de resistencia que encuentre a su paso: Existe una relacin inversa entre la resistencia de cada ramal y el caudal circulante: a menor resistencia circular un mayor volumen de aire y viceversa.Distribucin regulada; o ramificacin controlada, es aquella en la cual es necesario controlar los volmenes de aire circulante en funcin a los requerimientos; se tiene una serie de alternativas: Disminucin de resistencia de conductos para incrementar volmenes de aire; Utilizar reguladores, que son resistencias artificiales instaladas en conductos de baja resistencia para disminuir volmenes de aire circulante; Utilizar ventiladores secundarios (boosters o elevadores), que permiten incrementar volmenes de aire en conductos de alta resistencia.

DISTRIBUCION NATURALDEFINICION Y PRINCIPIOS BASICOSRamal, es el conducto entre dos nudos o uniones.Nudo, es el punto de encuentro o interseccin de dos o mas ramales.Malla, ramales que forman un circuito cerrado.Red, cadena interconectada de ramales y nudos.Para cada malla se adopta un sentido de recorrido determinado ( por ejemplo el de las ajugas del reloj.

Leyes de kirchhoff

2da ley o ley de condicin de circulacin

CAUSAS POSIBLES DE UNA FALTA DE VENTILACIN:

Puede ser debida a las siguientes causas, estas son:

La profundidad de la mina.

No respetar los reglamentos establecidos.

Las malas condiciones de los circuitos: longitud, seccin, obstculos, etc.

Mala utilizacin de las puertas de ventilacin.

Porcentajes altos de gases nocivos.

La humedad del aire.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La ventilacin debe ser fundamental en toda mina, ya que es quien garantiza las condiciones necesarias para un ptimo entorno en trmino de las condiciones atmosfricas de la mina.Para caracterizar un sistema de ventilacin es necesario conocer las caractersticas del circuito, es decir distribucin de caudales, requerimientos, reas, permetros, longitudes, entre otros, para as determinar la resistencia de la mina.Es necesario establecer los requerimientos de aire para la explotacin minera de acuerdo al personal en la mina, la dilucin de gases tanto metano propio de la explotacin como los generados por voladura y el control de polvo.Garantizar una buena seccin al interior de la mina, as como buenas condiciones de las puertas y cortinas de ventilacin, es necesario para un correcto funcionamiento de ventilacin.