curso de ventilacion de mina

7/29/2019 Curso de Ventilacion de Mina

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CURSO VENTILACION

DE MINASPARA EXPERTO SERNAGOEMIN

RELATOR : MANUEL MARTINEZ V.


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EL AIRE DE MINASY SUS

CONTAMINANTESEL AIRE

COMPOSICION DEL AIRE SECO

% en volumen % en peso

Nitrgeno N2 78,09 75,53

Oxgeno O2 20,95 23,14

Anh. Carb. CO2 0,03 0,046

Argn y otros gases 0,93 1,284


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LA RESPIRACIN HUMANAN2 : 79%

O2 : 16%

CO2 : 5%

CUOCIENTE RESPIRATORIO

CO2 expelidoO2 consumido

CR =


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INHALACION DE OXIGENO Y AIRE EN LARESPIRACIN HUMANA

ACTIVIDAD REPOSO MODERADA MUYVIGOROSA

Ritmo respiratorio por minuto 12 - 1 30 40

Aire inhalado por respiracin m3/seg.x 10-3 5 - 3 46 - 59 98

Oxgeno consumido en m3/seg. x 10-6 4,70 33,04 47,20

Cuociente respiratorio CR 0,75 0,90 1,00


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CANTIDAD DE AIRE REQUERIDO

Contenidode oxgenoen el airede entrada

(menos)

Oxgenogastado enrespiracin

(m3/s)

(igual)

Contenidode oxgenoen el airede salida

0,21 Q - 47,20 x 10-6 = 0,195 Q

Q = (47,20 x 10-6)/(0,21 - 0,195) = 0,003(m3/s)


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EL BALANCE DEL CO2

Cantidadde CO2 en

el aire deentrada

(mas)

Cantidad deCO2

expelido enla

respiracin

(igual)

Cantidadde CO2 en

el aire desalida

0,0003 x Q + 47,20 x 10-6 = 0,005 x Q

Q =47,20 X 10-6

0,005 - 0,0003 = 0,01( )m3s


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CARACTERISTICA DEL OXGENO

EFECTOS DE LA DEFICIENCIA DE OXGENO

CONTENIDO DEOXGENO

EFECTO

17%Respiracin rpida y profunda equiv. A 2.500

m.s.n.m.15% Vrtigo, vahdo, zumbido en odos, acel. latidos

13% Prdida de conocimiento en exposicin prolongada.

9% Desmayos, inconsciencia.

7% Peligro de muerte (equiv. A 8.800 m.s.n.m.)

6% Movimientos convulsivos, muerte.


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GASES DE MINAS

ORIGEN DE LOS GASES.

PARA DINAMITAS PERMISIBLES

CLASES DE EXPLOSIVOS CANTIDAD DE GASES m3por Kgr. De explosivos

A Menos de 0,078

B 0,08 0,156

C 0,16 0,232

PARA DINAMITAS NO PERMISIBLES

HUMOS CLASE GASES PONZOOSOS LIBERADOS

m3 /cartuchom3 / Kgr. Expl.1 Menos de 0,0045 menos de 0,02

2 0,0045 0,0090 0,02 0,04

3 0,0090 0,0190 0,04 0,08


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TIPOS DE GASES

Nitrgeno N2.

Anhdrido carbnico CO2.

Monxido de Carbono CO.Acido Sulfhdrico H2S.

Anhdrido sulfuroso SO2.

Oxidos de nitrgeno.

Gas gris.


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CLASIFICACION DE LOS GASES SEGN

SUS EFECTOS BIOLGICOS.

Los gases a presin y temperatura normal,como tambin los vapores provenientes de lquidos,

se clasifican como sigue:

Gases asfixiantes.

Gases irritantes.Gases anestsicos.


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POLVO DE MINAS

SUSPENSIN DE LA PARTICULA DE POLVOEN EL AIRE.

DIAMETRO DE LA PARTICULA TIEMPO DE CAIDA[micrn, m]

100 2,6 seg.

10 4,4 min.1 6,0 hrs.


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COMPORTAMIENTO BSICO DEL POLVOEl polvo como un aerosol.

Inorgnicos NeumoconigenosSiliceos y nosiliceos

Naturales, vegetalesAnimal

Polvos (Disgregacin)

Orgnicos

Sintticos Plsticos

Resinas PesticidasDrogas, etc.

AEROSOLESSOLIDOS

Humos (Condensacin) Plomo (Oxidos) Fierro (Oxidos) Zinc (Oxidos) Manganeso (Oxidos)

Roco (Disgregacin) Sustancias Puras Soluciones Suspensin

AEROSOLESLIQUIDOS

Nieblas (Condensacin) Sustancias Puras Soluciones Suspensiones


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POLVOS NEUMOCONIGENO.

SILICOSIS.Concentracin de polvo en el ambiente

FUENTEOPERACIONES

PRIMARIA SECUNDARIATronadura + +

Circado, min. Cont. + -Tiraje de chimenea - +

Perforacin + 0Paleo, carguo - +

Soplado de barreros 0 +

Volcados de carros - +Arrastre por scrapers - +

Descarga chutes de corr. 0 -Acarreo 0 -

Enmaderacin 0 -

Acuadura 0 -


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CONCEPTO DE TOXICOLOGA

DEFINICIONES

Toxicidad

Sustancias TxicasRiesgo

FORMAS DE TOXICIDAD

ALGUNOS PARAMETROS DE TOXICIDAD


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NIVELES MXIMOS PERMISIBLES.

En Chile se conoce :

LPP: Lmite permisible ponderado, el cual est referido a unaexposicin de 8 horas, con un total de 48 horas semanales.LPA: Lmite permisible absoluto, el cual seala que no podrnextenderse en ningn momento. Aquellas sustancias donde no se

indica estos LPA ste se calcula multiplicando por 5 el LPP.Legislacin

D.S.N745 Reglamento sobre Condiciones Sanitarias yAmbientales Bsicas en los Lugares de Trabajo Ministerio deSalud. Diario Oficial del 8 de Junio de 1993.

D.S.N72 Reglamento de Seguridad Minera. Ministerio deMinera, Diario Oficial de 27 de Enero de 1986. Considerandomodificaciones.


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LIMITES PERMISIBLES PONDERADOSDE CONTAMINANTES DE MINAS

LPP DE GASES

GAS COMO SE GENERAEFECTO EN EL

ORGANISMOLPP LPA

Nitrgeno

(Soroche)

En la atmsfera y

emanaciones de rocas

Sofocamiento por

falta de O2 - -

Monxidode carbono

Detonacin, combustinincompleta, incendios.

Extremadamentevenenoso a 0,2%

40(46)

458

Anhdrido

Carbnico

Detonaciones,

combustin, respiracin

Sofocante, peligroso

sobre 6%

4000

7200)54000

AnhdridoSulfuroso

Accin del agua sobreminerales sulfurosos

Venenoso a 0,04% 1,6(4)

13

Oxido de

NitrgenoDetonacin, combustin

Txico, ataca

tejidos pulmonares

20

(25)-

MetanoProducto natural deyacimientos de carbn

Sofocante,explosivo

1% 1%


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CLIMA SUBTERRANEO

LA TEMPERATURA DEL AIRE DENTRO DELAS MINAS DEPENDE DE MUCHOSFACTORES:

Temperatura del aire exterior;

Calentamiento del aire por la compresin

durante el descenso a la mina; Temperatura de la roca;

Procesos exotrmicos;

Intensidad de la ventilacin.


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MEDICION DE CONTAMINANTES


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PROPIEDADES FISICAS DEL AIRE

PARAMETROS BASICOS:Densidad.

Peso especfico.

Volumen especfico.Presin

ALTURA, m 0 500 1000 1500 2000

INDICACIN DELBAROMETRO, mm. Hg.

760 716 674 635 598

PRESIN m. DE AGUA 10,33 9,7 9,0 8,6 8,1


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La presin de una labor minera es:

P = P0

+ x h/13,6 ; mm. de mercurio

donde:P0 = presin en la superficie ; mm. de mercurio13,6 = peso especfico del mercurio kg./lth = profundidad de la labor, m.

Temperatura. La temperatura del aire expresa en lasminas, en grados Celcius. A veces se utiliza tambin latemperatura absoluta. La relacin entre ambas es:

T = t + 273K (grados Kelvin)

donde:t = temperatura en C.

T = temperatura en K


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Calor especfico. Es la cantidad de calor, en caloras,que se necesitan para calentar 1 Kg... de gas de 0 a1C.

Para calentar GKg. De gas de la temperatura t1 a t2 senecesitan W caloras.

W = G C (t2 - t1)


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LEYES BASICAS

LEYES GENERALES

Ley de Boyle y MariotteA temperatura constanteT = cte.

P1 V2 1P2 V1 2

Ley de Gay - Lussac

A presin constanteP = cte.V1 T1 2V2 T2 1

= =

= =


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A volumen constante:V = cte.

P1 T1 1P2 T2 2

Con el aumento o la disminucin de 1C desde 0C, el volumen del

gas aumenta o disminuye

Ley de Dalton. La presin de una mezcla de gases y vapor deagua es igual a la suma de las presiones parciales que tendracada gas por separado estando solo:

nP = Pi

1

= =


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HUMEDAD DEL AIRE

El aire siempre tiene cierta cantidad de agua formando una mezcla,

segn la ley de Dalton la presin de la mezcla ser:

Pt = Pa +Pv ; dondePa =presin parcial del aire seco;

Pv =presin parcial del vapor de agua.

HUMEDAD ABSOLUTA

HUMEDAD RELATIVA


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MOVIMIENTO LAMINAR Y TURBULENTO

Re 2000 es flujo Laminar2000 < Re < 4000 es flujo Intermedio

Re 4000 es flujo Turbulento

Siendo:D x V

dRe =


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DETERMINACIONES DE ALGUNOSPARAMETROS

PESO ESPECFICO. El peso especfico del aire puedeser calculado de la siguiente forma:

0,465 p = Kg../m3

273 + t

donde:p = presin baromtrica, mm de Hg;t = temperatura del aire, grados C.

ms exactamente0,465p 0,176

T Tdonde:

= humedad relativa del aire, %;Ps = presin de vapor saturado, mm. de Hg.

= = x Ps. Kg./m3


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TEOREMA DE BERNOULLI

ht = hs + h + hz

Pt = Ps1 + Pc1 + Pe1

2 2

Ps1 V Ps2 V1 2 2 x g 2 x g

donde:Ps1 y Ps2 = presiones estticas en punto 1 y 2;

V1 y V2 = velocidad del fluido en punto 1 y 2 ; = densidad del aire ;g = aceleracin de gravedad ;Z1 y Z2 = altura geodsica o elevacin a un nivel

base, de los puntos 1 y 2

+ + Z1 = + + Z2


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VENTILACION

DEMINAS SUBTERRANEAS


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RESISTENCIA AL MOVIMIENTO DEL AIRE

Ley de Bernoulli

Aplicacin real:

1 2

Hs1+Hc1+Hz1 = Hs2+Hc2+Hz2 +H*

Donde H* representa la prdida de carga por roce entre lospuntos 1 y 2

H* =Hs1-Hs2

Siempre un fludo se va a mover de un punto donde hay mspresin a otro donde hay menos presin


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CADA DE PRESIN

H* = Hf + Hx

Hf: prdida de carga o cada de presin por roce con las paredes delas galeras.

Hx:prdida de carga por choque producto de cambios de seccin delas galeras, obstrucciones bifurcaciones, otros .

Hf= &x L x P x V2A

Donde:

& Coeficiente de resistencia aerodinmico (Kg. x seg2) / m4,f (coef. roce,peso especfico, acel. de gravedad) depende delnmero de Reynolds (Re) . En una mina activa el flujo esturbulento lo que implica un alto nmero de Reynolds y seconsidera como constante.


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L Largo de la labor en metrosP Permetro de labor en metros

V Velocidad del aire en m/seg

Se tiene adems que

V= Q/A

V Velocidad del aire en m/segA Seccin de la galera en m2Q Caudal en m3/seg

Reemplazando en frmula anterior:

Hf = (& x L x P x Q2)/ A3 (mm de c.a. o Kg./m2)


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RECTAS SINUOSA O CURVADA

Valores bsicos LEVE MODERADA EN ALTO GRADOTIPO DE

GALERIA

IRREGULARIDADES DELAS SUPERFICIES, AREAS

Y ALINEACIN.

LIM PEQ MOD LIM PEQ MOD LIM PEQ MOD LIM PEQ MOD

MINIMO 19 29 48 38 48 67 48 57 76 67 76 95

Promedio 29 38 57 48 57 76 57 67 86 76 86 105SUPERFICIE

SUAVE(Forrada)

MXIMO 38 48 67 57 67 86 67 76 95 86 85 114

MINIMO 57 67 86 76 86 105 86 95 114 105 114 133

Promedio 105 114 133 124 133 152 133 143 162 152 162 181ROCASEDIMEN

TARIA(carbn)

MAXIMO 133 143 132 152 162 190 162 181 190 190 190 209

MINIMO 152 162 190 171 190 200 190 190 209 200 209 228

Promedio 181 190 209 200 209 220 209 219 238 220 238 257

GALERIA

ENMADERADA(marcos a 1,5m)

MAXIMO 200 209 220 219 220 247 220 238 257 247 257 276

MINIMO 171 181 200 190 200 219 200 209 228 219 228 247

Promedio 276 285 304 295 304 314 304 314 333 323 333 371ROCA IGNEA

MXIMO 371 380 399 390 399 418 399 409 428 418 428 447

COEFICIENTE DE RESISTENCIA AERODINMICA


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Resistencias Locales Prdidas de carga por choque

Hx = (O x V2 x Pe)/ 2g

Donde:

O Coef. Resistencia localPe Peso especfico del aire

Para establecer una relacin entre las prdidas de carga se iguala

Hf = Hx

Obtenindose un largo equivalente para la prdida de carga por

choque, es decir se simula la prdida de carga por choque a unaprdida de carga por largo de galera.

Le = O x Pe x A2P x & x g


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De esta forma

H* = (& x ( Lf + Le) x P x Q2) / A3

H* = R x Q2

Donde,

R = (& x (Lf + Le) x P) / A3


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LARGOS EQUIVALENTES

SECCION DE GALERIASTIPO DE PERDIDAS PORCHOQUES

2x2 2,5x2,5 3x3 3,5x3,5 4,5x4,5

Angulo obtuso y redondeado 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3Angulo recto y redondeado 0,3 0,3 0,3 0,6 0,6Angulo agudo y redondeado 0,6 0,6 0,9 0,9 1,2Angulo obtuso y quebrado 2,5 3,4 4,3 5,2 6,4Angulo recto y quebrado 15. 16,2 20,1 24,4 30,5Angulo agudo y quebrado 26. 34,5 43. 51,8 64,6Contraccin gradual 0,3 0,3 0,3 0,6 0,6Contraccin abrupta 1,8 2,5 3. 3,7 4,6

Expansin gradual 0,3 0,3 0,3 0,6 0,6Expansin abrupta 3,4 4,6 5,8 7. 8,5Derivacin en 90o 5,2

34,57.

45,78,9

57,310,768,6

13,186.

Unin en 90o 10,45,2

13,77.

17,18,9

20,810,7

26.13,1

Entrada de aire 0,3 0,5 0,6 0,9 1,2

Salida de aire 11,3 15. 18,6 22,6 28.Paso sobre nivel excelente 0,3 0,3 0,3 0,6 0,6Paso sobre nivel bueno 11,3 11,3 15. 18,6 26.Paso sobre nivel malo 50. 66,3 83,2 100. 125.Puerta contra incendio 12,2 16,2 20,1 24,4 30,5Carro obstruyendo 20% delrea

17. 22,9 28,7 34,5 43.

Carro obstruyendo 40% del

rea

85,6 114,3 143. 171,6 214,9


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REPRESENTACION GRAFICADE

H = R x Q2

Q

H

R1

R2

R1>R2


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CIRCUITOS DE VENTILACIN

CIRCUITO EN SERIE

Q= Q1 = Q2 = Q3 =Q4 = = Qn

R = R1 + R2 + R3 + R4 + + Rn

H = H1 + H2 + H3 + H4 + +Hn

b k

d

f j

iac

e

l

h

g


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CIRCUITO EN PARALELO

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + + Qn

H = H1 = H2 = H3 = H4 = =Hn

1/R = 1/R1+ 1/R2+ 1/R3+....+1/Rn

Unin Paralela Abierta

Unin ParalelaCerrada


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UNIN DIAGONAL

Circuito paralelo en que adems los ramales se encuentran unidosentre s

ANLISIS DE MOVIMIENTO DEL AIRE

Si no pasa por BC:Entonces

Q1 = Q5 y Q4 = Q3H1 = H4 y H5 = H3

Unin en Diagonal Compleja

Unin en Diagonal Simple


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Dividiendo estas ltimas expresiones

u1 / u 5= u4 / u3

Si el aire va de B a C , entonces

u1 / u 5> u4 / u3

Si el aire va de C a B , entonces

u1 / u 5< u4 / u3

b k

d

f

jiac

e

l

h

g

Clculo para la distribucin del aire en una diagonal simple


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Clculo para la distribucin del aire en una diagonal simple

Q5 = Q1 + Q2Q4 = Q2 + Q3

Hac = Hab + HbcR1 * Q12 = R4 x (Q2 + Q3)2 + R2Q22

De igual modo son iguales las depresiones de las corrientes BCD y BD ; o

R3

x Q3

=R5

x (Q1

+Q2)2 + R

2x Q

2

2

Dividiendo ambas ecuaciones por Q2Si llamamos

X= Q1/Q2 e Y =Q3/Q2De acuerdo al diagrama

Q= Q1 + Q2 + Q3Dividiendo por Q2

Q/Q2 = X + Y +1

Q2 = Q____X + Y + 1


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MTODO DE IGUALACIN DE DEPRESIONES

Si el caudal que circula es igual a Q y el aire circula por el brazo5 de C a D:

R1 x Q12 = R4 x Q42 + R5 x Q52 circuito en paralelo

R3 xQ32 = R5 x Q52 + R2 x Q22

Q = Q1 +Q4 = Q2 + Q3

Q5 = Q2Q1 = Q4Q3

El clculo consiste en dar valores aproximados a caudales dedos ramas separadas.


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Las ecuaciones de cadas de presin no se cumplirn; pararesolver consideramos los contornos ACDA:

H1 = H4 + H5 2H1 = H1 + H4 + H5

Si repetimos lo mismo para el contorno CDBC:

2H3 = H3 +H5 +H2

Podemos obtener nuevos valores para Q1 y Q2

Q1 = (H1/R1) id. Para Q3

Con los nuevos valores de Q1 y Q3 se vuelve a calcularhasta que la variacin de los caudales sea del orden de lacentsima.


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MTODO DE TRANSFORMACIN TRINGULO ENESTRELLA.

B

CA

R2R1

R3

0

R2,1

R2,3R1,3

P l l l d R + R l i t i R t


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Para el clculo de R31 + R12 , la resistencia R1 se encuentra enparalelo con las resistencias R2 y R3 las que a su vez se encuentran enserie entre s.Lo mismo para R23 + R12 y para R31 +R23.Si designamos .

RT = R1 + R2 + R3

1 R1 x RT - R1R1,2 = x +

2R

T+ 2 xR

1x (R

T- R

1)

R2 x RT - R2 -RT + 2 xR2 x (RT - R2)

R3 x RT - R3 RT + 2 xR3 x (RT - R3)De idnticamente por simetra obtenemos las ecuaciones de R23 y R31


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Como se encuentran en paralelo y si llamamos brazo 1 y brazo2 se tiene .

Q1 = QT / (1 + (R1 / R2))

CIRCUITOS COMPLEJOS


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CIRCUITOS COMPLEJOS

Son aqullos donde no es factible determinar si estn en serie,paralelo o diagonal.

En estos casos se utilizan mtodos de clculo ms complejos

Mtodos analgicos: consiste en simular la red de ventilacincon circuitos elctricos en los cuales las resistencias de lasampolletas a bajo voltaje representan las resistencias de las

galeras.

Mtodo de aproximaciones sucesivas : Algoritmo de HardyCrossSe basa en la distribucin del aire en una red de ventilacin,

caracterizado por las ecuaciones :H = R x Q2

SUM Q = 0SUM H = 0


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Para aplicar este sistema se define:

b = Nmero de derivaciones, ramas brazos o galeras quecomienzan y terminan en nudos o nodos.

n =Nudos o nodos definidos por la unin de tres o msbrazos

m = Circuito cerrado de brazos, llamados mallas.Red conjunto de mallas que definen un circuito.

El sistema de ecuaciones consta de 2b incgnitas (H y Qpor derivacin). Existen b ecuaciones de caractersticasaerodinmicas :

H = R Q2

n-1 ecuaciones de nodos , el n depende de los anterioresLas b-(n-1) ecuaciones restantes corresponden a la ley decirculacin SUM H =0


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El procedimiento consiste en una reparticin arbitraria de loscaudales definidos con cierto criterio.

Esta eleccin nos llevar a SUM H = r distinto de cero.

Se define entonces

dQ = - r/ 2 SUM(RxQ)

Este valor se deber incrementar o disminuir segn su signo a losQ iniciales , se deber iterar hasta que SUM H sea menor que elvalor de precisin solicitado.

Mtodo de H caminosConsiste en utilizar reguladores de flujo o en su defectomodificar la construccin de las galeras para igualar lascadas de presin.

VENTILADORES DE MINAS


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VENTILADORES DE MINAS

Un ventilador es una mquina que expulsa aire en forma continua.Partes importantes de un ventilador:

Impulsor (hlice) parte rotatoria que imparte movimiento al aireCarcaza parte estacionaria que gua el aire desde y hacia el

impulsor

Existen dos tipos de ventiladores :

Radiales o centrfugosAxiales

Los ventiladores pueden ser usados como:Ventilador Principal o de superficieVentilador reforzador en el interior de la mina subterrneaVentilador auxiliar se utiliza para ventilar galeras ciegas y

requieren ductos.


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VENTILADORES AXIALES Y CENTRFUGOS

VENTILADORES AXIALES


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VENTILADOR CENTRFUGO


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FRMULAS FUNDAMENTALES

Q = caudal de aire en m3/seg

H = depresiones del circuito en mm de c.a. (Kg./m2) (presin esttica)

P = potencia del motor en Hp

= eficiencia del ventilador vara entre 70 y 80%

AHPpotencia necesaria para mover el caudal Q en un circuito

con depresin H en Hp

BHP potencia al freno del Ventilador en Hp

DE eficiencia de la transmisin 90% en correas y poleas a

100% transmisin directa.

ME eficiencia del motor, vara entre 85 y 95%


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AHP = QxH75

BHP = QxH75 x

P = Q x H75 x xDE x ME


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LEYES DEL VENTILADOR

Q caudal de aire movido por el ventilador

N velocidad de rotacin del ventilador

H presin capaz de entregar el ventilador

P potencia necesaria para mover el ventilador

Q1 / Q2 = N1 / N2

H1 / H2 = N12 / N22

P1 / P2 = N13 / N23


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H = a - bQ

choque

choque

Q

H

VENTILADORES - CURVAS CARACTERSTICAS

VENTILADOR CENTRFUGO


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VENTILADOR AXIAL

Q

H


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Un ventilador se puede representar matemticamente como:

H = aQ

n

+ bQ

n-1

+ cQ

n-2

+.......+ (n+1)Esta frmula se aproxima a:

H = aQ2 +bQ +c


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RV

Q

H

QR

HR

CURVAS CARACTERSTICASCIRCUITO DE VENTILACION

El ventilador V al ponerse en funcionamiento en el circuito representado por

R entregar un caudal QR con una presin igual a HR

CALCULO DEL CAUDAL DE AIRE


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CALCULO DEL CAUDAL DE AIRE

1.-Por desprendimiento de gases

Q= 0.23 x q (m3/seg) (norma chilena)En que q= volumen de gas que se desprende en la minadurante las 24 horas

2.- Por personal que trabajaQ = 3xN (m3/min) (norma chilena)

3.-Por temperatura.

Temperatura ideal para el cuerpo humano entre 21 Cy 25 CA temperaturas superiores a 38 C en termmetro seco ysuperiores a 32 C en termmetro hmedo no es posible trabajar.La ley chilena establece que en una jornada de 8 horas latemperatura no podr exceder a 30 C

HUMEDAD RELATIVA TEMPERATURA SECA VELOCIDAD MNIMA


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HUMEDAD RELATIVA TEMPERATURA SECA VELOCIDAD MNIMA

< o = 85 % 24 a 30 C 30 m/min

> 85% > 30 C 120 m/min

4.- Segn el polvo en suspensin

Reglamento de seguridad minera establece que la velocidad mxima permitida esde 150 m/min

5.- Segn la produccin

Q = u x T ( m3/min)

u : norma de aire por tonelada de produccin diaria (m3/min)T : produccin diaria en toneladasVariaciones de uMinas carbn de 1 a 1.7 (m3/min)Minas metlicas (poco consuma de madera) de 0.6 a 1 (m3/min)

Minas metlicas (alto consumo de madera) hasta 1.25 (m3

/min)


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6.-Segn consumo de explosivo

Q = 16.67 E (m3/min)

Donde E cantidad de explosivos a detonar en Kgs.

7.- Segn equipo Diesel

Reglamento de seguridad minera Q = 2.83 x Hp(m3/min)


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VENTILACION NATURAL

La ventilacin natural es de gran importancia en minas profundas

PROFUNDIDAD DE LA MINA PRESION NATURAL

400 a 500 m 25 a 30 mm de c.a.

700 a 800 m 50 a 60 mm de c.a.

1000 a 1200 m 100 a 120 mm de c.a.

Clculo de ventilacin natural

Hn = L(D1- D2) = p1p2

Lprofundidad del pozoD1 y D2 pesos especficos medios en los pozos de aire entrante y salientekg/m3

p1 y p2presiones de las corrientes de aire entrante y saliente a laprofundidad L en mm de c.a.


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Peso especfico del aire

D = 0.465 p/T kg/m3

Donde p presin en mm de HgT temperatura absoluta en K

Las presiones se determinan por las frmulas siguientes:

Log p1 = Log p0 + 0.015 L/T1Log p2 = Log p0 + 0.015 L/T2

Donde T1 y T2 son las temperaturas medias absolutas del aire entrante y saliente

Tambin se utiliza la frmula

Hn = 13.6 x P0 x L ( 1/T11/T2)R

Rconstante de gases , igual 29.27 en el aireCuando L> 100 se debe corregir Hn multiplicando por el factor ( 1 +L/10.000)


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MEDICIONES DE LA DEPRESIN NATURAL

Hn = p1p2 +(R1 +R2 )xQ2 (+/-) Lx (D1 +D2 ) / 2 mm.c.a.

Di Peso especfico

VENTILACION AUXILIAR


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VENTILACION AUXILIAR

Sistemas que utilizan ventiladores y ductos para ingresar aire a reasrestringidas de una mina subterrnea


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Aplicaciones:

Sistema impelente: galeras horizontales de poca longitud( 400 mts. y 4x3 mts de rea).

Sistema aspirante galeras de mayor seccin y mayorlongitud, desarrollos desde la superficie.

Sistema aspirante combinado con impelente se utiliza en

la construccin de piques verticales.

Ductos ms utilizados y sus ventajas comparativas.

FLEXIBLE


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ITEM METALICOSFLEXIBLE

REFORZADOFLEXIBLE LISO

APLICACIN Aspirante Aspirante Solo impelente

Impelente Impelente

TRANSPORTE Alto costo Mediano Costo Bajo costo

(Voluminoso) (Paquetes) (Plegados)

INSTALACIN Difcil, lenta y riesgosa Regular rpida Fcil y rpida

MANTENCIN Reducida Regular y permanenteRequiere buena

mantencinTIPO DE UNIN

Collarn, flangeapernado

Collarn de unin tiporpida

Collarn por tensinentre tiras

ACCESORIOS Cncamos y alambresCncamo, cable gua y

gancho suspencinCncamo, cable gua y

gancho suspencin

FUGAS Bajsima Regular a alta en uniones y por rotura

RESISTENCIA Baja Alta Baja

0,0002 0,00055 0,0003

MAXIMA HRECOMENDADO

1.200 mm.c.a. 250 mm.c.a 650 mm.c.a.


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El dimetro del ducto utilizado incide en forma considerable enla prdida de carga y por consiguiente en la potencia delventilador a utilizar

Clculo de un sistema

H = R x Q2

R= (& x L x P)/A3 = (6.48 x & x L) / 5

= dimetro del ducto

H = (Q2 x x r x L) / 5 = 6.48 x &r = R/L reistencia por metro de ducto en Kmurgue

VALORES DE PARA DISTINTOS DUCTOS


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TIPOS DE DUCTOS x 105 x 105

Rgidas de plstico 180 28

Metlicas lisas 205 32

De contratapas 220 34

Metlicas xidada y deformes 260 40

VALORES DE PARA DISTINTOS DUCTOS

DUCTOS DIAMETRO () MM.

300 400 500 600 800

Rgidos, en material plstico 743 175 57.5 23.3 5.5

Metlicos nuevos 845 200 65.5 26.5 6.3

Manga de contratapa 905 215 70.5 28.5 6.7

Metlico oxidado y deformado 1.070 254 83 33.5 7.9

De tela bien tensa 865 205 67 27 6.4

De tela plstica no tensa 1.070 254 83 33.5 7.9


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REGULACION DE CIRCUITOS

Para disminuir la resistencia de una galera , es decir reducir laprdida de carga (H) se puede

Concretar la galera en su totalidad o parte de ella,dependiente de la cantidad de prdida que se quierareducir.

Aumentar la seccin de la galera o de una parte de ella

Construir una galera de ventilacin en paralelo

Para regular los caudales se utilizan reguladores.


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CALCULO DE UN REGULADOR

Los reguladores aumentan las prdidas de carga ya que se trata de

construcciones tipo compuerta . Los orificios provocan unacontraccin y expansin abrupta del aire lo que provoca una prdidapor choque.

= ( 1/Cc- N)2 / N2 = Coeficiente de prdida por choqueN = Cuociente entre el rea del orificio Ary el rea de la galeraCc = coeficiente de contraccin

Hx = es la cantidad de regulacin a ser disipada a travs del regulador

Hx = x HvHV = (d x V2) / 2g

N Cc


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N Cc

0.1 0.63 217.97

0.2 0.64 46.380.3 0.65 17.03

0.4 0.67 7.61

0.5 0.69 3.670.6 0.71 1.78

0.7 0.75 0.81

0.8 0.81 0.300.9 .88 0.07

1.0 1.0 0.00

CONSIDERACIONES DE COSTOS DE


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CONSIDERACIONES DE COSTOS DEVENTILACIN

Tipos de galerasDimensiones

Tipo de superficie

CARACTERISTICAS DE GALERIAS AREA RELATIVA

Revestimiento suave 1.00

Roca sedimentaria 1.55

Enmaderada 1.90

Roca genea, desnuda 2.24


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TIPOS DE GALERAS

Forma radio hidrulico

Longitud

Prdida por choque

Cada dinmica

DISEO ECONMICO DE GALERAS

Velocidades econmicas


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VALORES TPICOS

Eficiencia ventilador 60%

Costo Energa Ce US$ 100/ Hp aoCosto desarrollo Cd US$ 10 / m3

Caudal aire Q 47,2 m3/seg

GALERIARANGO DE VELOCIDAD

ECONOMICA (m/min)

No revestida 180 305Enmaderada 305 457

Revestida suave 610 - 762


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TIPO DE GALERIA x 105 AREA (m2)VEL. AIRE

(m/seg)

COSTO

RELATIVO

ROCA SEDIMENTARIA

Circular no revestida 113 6,9 6,8 1,00

Rectang. No revestida 113 7,2 6,6 1,04

ROCA IGNEA

Circular no revestida 283 9,0 5,2 1,30

Rectang. No revestida 283 9,3 5,1 1,35

CONCRETADA

Circular 38 3,2 14,6 2,25

Rectangular 38 3,2 14,6 2,25

ENMADERADA

Tres rectang. paralelas 170 5,8 8,2 2,67

170 7,0 (x3) 6,7 2,8

CLCULO DE UNA GALERA ECONMICA


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CLCULO DE UNA GALERA ECONMICA

CT = CC +CO

CC = Lfx A x cd x c

Lf Largo fsico de la galera en metrosA rea de la galera m2

cd costo de desarrollo US$/m3

c servicio del capital

c= i x ( i+1 )n + cm( i+1)n -1

i inters anual en %n nmero de aos de servicio de la deudacm costo de mantencin

COSTO DE OPERACIN


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COSTO DE OPERACIN

Co = Pot. X ce Pot potencia en watt

Co = ( &x L x P x Q) / (A3 x )Para obtener el dimetro econmico se asume una galeracircular y reemplazando permetro y rea en funcin del

dimetro.

Derivando la expresin de costo total con respecto al dimetro eigualando a cero obtenemos una expresin del dimetroeconmico.

21,22 x & x Q3 x Ce 1/7

Cd x C x =


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curso de ventilacion de mina

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