INGENIERIA EN VENTILACION SUBTERRANEA DESDE LA PERSPECTIVA DEL IVEM
OBJETIVOS DE LA VENTILACIÓN MINERA 1. Proporcionar a la mina un flujo de aire en cantidad y calidad suficiente sufici ente para diluir contaminantes, a Limites Seguros en todos los lugares donde el personal está en trabajo. 2. Cumplir con el R.S.H.M, en lo referente a Ventilación y salud ambiental
AIRE ATMOSFÉRICO El aire atmosférico es una mezcla de gases, cada uno de los cuales tiene propiedades físicas y químicas propias.
Para efectos prácticos el aire puro seco es: Nitrógeno 78.09% Oxígeno 20.95% CO2 + Otros Gases 1%
Propiedades Físicas del Aire -
Densidad. Gravedad Específica. Presión Atmosférica. Humedad Relativa. Temperatura. Viscosidad.
AIRE DE MINA Denominamos aire de mina, al aire atmosférico, que al ingresar a la mina sufre una serie de alteraciones, si son pequeñas lo podemos considerar como aire fresco, si las alteraciones son considerables lo consideramos una mezcla de gases, vapores generalmente con material particulado (polvo ambiental en suspensión), al que denominamos aire viciado.
Cantidad de Oxígeno consumido por los seres humanos
Grado de actividad
Respiraciones Aire inhalado Aire inhalado x minuto por resp. por min.
Oxigeno consumido por min.
En reposo
16
0.50
8.00
0.33
Actividad Moderada
30
1.60
48.00
1.98
Actividad intensa
40
2.50
100.00
3.96
CAUDAL DE AIRE Cantidad de aire que ingresa a la mina y que sirve para ventilar labores. El movimiento del aire se produce cuando existe una alteración del equilibrio: Diferencia de presiones entre la entrada y salida de un ducto por casos naturales (gradiente térmica) o inducida por medios mecánicos (ventiladores).
La pérdida de energía que experimenta el aire al circular a través de la mina se debe a dos causas principales: - La fricción que se genera en el contacto entre el aire y las paredes de las excavaciones. - El impacto del aire en movimiento contra obstáculos ubicados en el interior de las excavaciones o contra las paredes cuando al aire es obligado a cambiar de dirección.
VENTILACIÓN NATURAL ACCION DEL TIRO NATURAL: En una galería horizontal o en labores de desarrollo en un plano horizontal no se produce movimiento del aire. En minas profundas, la dirección y el movimiento del flujo de aire, se produce debido a las siguientes causas:
1.- Diferencia de presiones, entre la entrada y salida. 2.- Diferencia de temperaturas durante las estaciones. 3.- Efectos de la caída del agua, en la chimeneas. Dadas las características de la ventilación natural, se puede concluir que se trata de un fenómeno de naturaleza inestable u fluctuante, en el que muy pocas operaciones mineras modernas pueden confiar como único medio para ventilar sus labores. Generalmente sirve como complemento a la presión artificial suministrada por los ventiladores.
VENTILACIÓN MECÁNICA VENTILADOR Turbo máquina con una relación de compresión (presión absoluta de descarga / presión absoluta de admisión ) de 1.1 o menos.
Presión Total del Ventilador.Diferencia algebraica entre la presión total media a la salida del ventilador y la presión total media a la entrada del mismo.
Presión de Velocidad del Ventilador.Presión de velocidad media que existe a la salida del ventilador.
Presión Estática del Ventilador.-
Diferencia entre la presión total y la presión de velocidad del ventilador.
CLASES DE VENTILADORES VENTILADOR AXIAL En este tipo de ventiladores, el aire ingresa a lo largo del eje del rotor y luego de pasar a través de las aletas del impulsor o hélice, es descargado en dirección axial. También se les llama ventiladores de hélice. - Ofrece el más alto flujo de aire - Eficiencia entre 70 y 80% - Son capaces de trabajar a las velocidades (RPM) más altas. - Producen los niveles de ruido más altos - Son más flexibles, es decir versátiles - Son más baratos y compactos
PARTES DE UN VENTILADOR 1) Anillo del acople para manga flexible 2) Acople para manga 3) Placas de refuerzo 4) Orificio de izaje 5) Patas de anclaje 6) Placa de ventilador 7) Motor eléctrico 8) Aletas guías 9) Acople tipo brida 10) Aletas 11) Masa del impulsor 12) Anillo protector del impulsor 13) Señalización 14) Campana de ingreso 15) Malla de ingreso
PARTES DE UN VENTILADOR AXIAL DE ALTA EFICIENCIA
Ventilador Axial Vs. Ventilador Centrífugo 1. Los ventiladores centrífugos son más voluminosos, más pesados y más caros que los axiales.
2. Para hacer circular la misma cantidad de aire a la misma presión, el ventilador consume más energía que el centrífugo.
3. Los ventiladores centrífugos son más silenciosos que los ventiladores axiales, ya que operan a velocidades más bajas.
4. La instalación de un ventilador axial es más simple que la de un ventilador centrífugo. VENTILACIÓN PRINCIPAL Para seleccionar los ventiladores capaces de hacer circular el aire requerido en las labores, es necesario conocer la resistencia de la mina y la presión de ventilación natural. Por otro lado es muy importante determinar la dirección del flujo de aire, a fin de lograr un máximo aprovechamiento de la presión de ventilación natural disponible. Los ventiladores principales son aquellos a través de los cuales circula todo el aire que fluye a través de la mina. Pueden ser aspirantes (cuando extraen aire) o impelentes (cuando insuflan aire a la mina) Una vez establecido el flujo de aire a través de las labores subterráneas, éste se distribuirá de acuerdo a las características de resistencia del circuito. Dado que no se logrará que todas las labores tengan la cantidad de aire que necesitan, se debe realizar una redistribución del flujo al interior del circuito de ventilación.
VENTILACIÓN SECUNDARIA Comprende la instalación de ventiladores que suplementen la presión proporcionada por el sistema de ventilación principal, de tal forma de vencer la resistencia de algunos ramales críticos dentro del circuito de la mina. Un ventilador secundario debe hacer circular el íntegro de aire a través del ramal en el cual se encuentra instalado, ya que si no lo hiciera así se considera como ventilador auxiliar. Este tipo de ventiladores son siempre aspirante – impelentes ya que su función es incrementar el flujo de aire a través de un ramal determinado.
VENTILACIÓN AUXILIAR Se entiende por Ventilación auxiliar, al procedimiento empleado para mantener las condiciones ambientales adecuadas en aquellas labores subterráneas que no forman parte de la RED PRINCIPAL de ventilación y se conocen como “FRENTES CIEGOS”
El objetivo principal de la ventilación auxiliar es proporcionar en el frente de trabajo un volumen de aire tal que permita lograr:
1.- Una adecuada dilución de los gases tóxicos e inflamables. 2.- Un nivel aceptable de las condiciones termo – ambientales del frente de trabajo. Ingeniería de Ductos Flexibles aplicada a los SISTEMAS AUXILIARES DE VENTILACIÓN