Ventilación en Minas: Componentes, Control y Ventilación Natural

Irritantes: Monóxido de carbono, hidrógeno sulfúrico, dióxido de nitrógeno, anhídrido sulfuroso.

Sofocantes: Nitrógeno, anhídrido carbónico, metano.

Explosivos: Metano, monóxido de carbono, hidrógeno sulfúrico.

Polvos neumoconiógenos: Silicosis por sílice libre, silico-tuberculosis por TBC por sílice, asbestosis por asbesto, silicatosis por otros silicatos, siderosis por hierro, antracosis por carbón.

SILICOSIS: Enfermedad pulmonar profesional ocasionada por la inhalación de dióxido de silicio (sílice cristalina). Genera cicatrices en el interior, incapacitando de a poco la absorción de oxígeno.

Presión atmosférica: Es la que sufre el aire por la fuerza que genera la gravedad. Se mide con barómetro.

Temperatura atmosférica: Es un elemento del clima, es la cantidad de energía calórica que hay en el aire y la produce el sol.

Volumen del aire: Ocupa un volumen en función de la presión y de la temperatura.

Aire con vapor de agua: El aire absorbe la humedad al aumentar la temperatura en el lugar.

Densidad del aire: Relación entre masa y volumen del aire, siendo su valor 1,225 kg/m3 a una presión normal de 15° C. Cambia dependiendo de la temperatura y la humedad.

Peso específico: Peso en minas 1,2 kg/m3 (1m3 a 15°C)

HUMEDAD DEL AIRE: Se debe al vapor de agua que se encuentra en la atmósfera. El vapor se genera por la evaporación de mares y océanos, ríos, etc.

Humedad absoluta: Es el contenido de vapor de agua en gramos en un metro cúbico de aire.

Humedad relativa: Relación del contenido de vapor de agua en gramos con el máximo posible que puede contener a una temperatura dada.

FLUJO LAMINAR: Movimiento del fluido cuando es ordenado. El flujo se mueve en láminas paralelas y cada fluido tiene una trayectoria suave.

FLUJO TURBULENTO: Movimiento de un fluido en forma desordenada, formando remolinos.

CAÍDA DE PRESIÓN: Las pérdidas de presión se originan por fricción y pérdidas por choque.

Ventilación principal: Genera caudal de aire que circulará por la mina.

Ventilador reforzador: Instalado en un paso principal para ayudar al ventilador principal a ventilar.

Ventilación auxiliar: Sistema que hace uso de ductos y ventiladores auxiliares para la ventilación secundaria. Su objetivo es mantener las galerías en desarrollo con ambiente adecuado.

CONSIDERACIONES TÉCNICAS

  • Mínimo 3 m3/min por persona y velocidad del aire no mayor a 150m/min ni menos de 15m/min.
  • Aforo semestral de entradas y salidas principales y anualmente un control general de toda la mina.
  • En galerías en desarrollo, la manga no debe estar a menos de 30m de la frente.
  • Adicionar sopladores para ventilar chimeneas.
  • No se trabaja con menos de 19,5% de concentración de aire.
  • Ventiladores en lugares a prueba de fuego.
  • Los reguladores no deben ubicarse en galerías de acceso o de transporte.
  • Los ductos y ventiladores deben tener descarga a tierra.

Para que se produzca movimiento de aire:

  • Que la galería tenga entrada y salida.
  • Que exista diferencia de presión entrada y salida.
  • La diferencia de presión puede ser causada natural o por un medio mecánico (ventilador).

Objetivo principal de estudio ventilación:

  • Determinar cantidad y calidad del aire.
  • La determinación del caudal depende del método de explotación.
  • Caudal necesario para personas y equipos.

OBJETIVO VENTILACIÓN EN MINAS:

  • Proporcionar un flujo de aire en cantidad y calidad suficiente para diluir contaminantes.
  • Proveer el aire necesario para las personas y para la maquinaria.
  • Control de concentraciones de polvos.
  • Control de la temperatura ambiente.
  • Control de flujo en caso de incendio.

El diseño de un sistema de ventilación en dos partes:

  • Planeamiento del aire que se necesita y la distribución del flujo.
  • Ubicación, dimensionamiento y determinación de las propiedades aerodinámicas del aire.
  • Ubicación de los ventiladores.
  • Ubicación y determinación de propiedades de los reguladores y puertas de ventilación.
  • Evaluación de la ventilación natural.

COMPONENTES PRINCIPALES SISTEMA DE VENTILACIÓN

Ventilador principal, ventilador auxiliar, ventilador reforzador, tapados, puertas, reguladores, galerías, ductos, fittings.

TIPOS DE CONTROL:

  • Control calidad: Controla que los gases y polvos no sobrepasen los niveles permitidos. (Control de polvo, concentración en el ambiente, tamaño partículas, composición mineralógica, tiempo de exposición)
  • Control de cantidad: Controla velocidad del aire, caudal de aire según las normas, distribución del aire, estudio de las resistencias de las labores mineras, elección e instalación de ventiladores y ductos.
  • Control ambiental: Medidas de temperatura, humedad relativa, velocidad del aire.

VENTILACIÓN NATURAL: El aire se introduce por el ingreso principal recorriendo el flujo del aire por la totalidad del circuito hasta la salida por el otro extremo. Para que funcione debe existir una diferencia de presiones entre la entrada y la salida. Dado que la ventilación natural es un fenómeno de naturaleza inestable, en ninguna faena debe utilizarse como medio único.

CARACTERÍSTICAS VENTILACIÓN NATURAL

  • Puede invertir la dirección del flujo.
  • Depende de la diferencia de cotas entre accesos.
  • Puede variar el caudal.
  • Depende de la temperatura interior y exterior de la mina.

VENTAJAS

  • No requiere instalación de equipos, lo cual requiere poca inversión.
  • No requiere ductos, solo dispositivos de control de flujos.

DESVENTAJAS

  • Es inestable ya que varía el flujo en los períodos del día.
  • Es dependiente de las condiciones atmosféricas.
  • Por lo tanto, no se debe utilizar como único medio.

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