• Explosión Experimental de Polvo de CarbónAbril 1, 1969 Mina Bruceton, USA

– 216 kg de polvo de carbón

– 584 kg polvo de roca

– Distribuidas en una galería de 250 metros– Distribuidas en una galería de 250 metros

– Volumen de combustible nominal ~1270 m3

– Zona de ignición débil 7.6 m de 6.5 % mezcla demetano - aire

– Encendida mediante chispa en el extremo cerrado

Se realizaron simulaciones de dos explosiones de una mezcla con de 6% de Metano:

1. Dinamita de roca

2. Dinamita de seguridad (dinamita permisible)

INDUMIL 1992

2. Dinamita de seguridad (dinamita permisible)

Ellas se realizaron para demostrar el poder destructor en una voladura con cada sustancia.

|

• MURO 1994

MECANISMO DE UNA EXPLOSIÓN

MEZCLA METANO AIRE

5 A 15 %

MEZCLA METANO AIRE

5 A 15 %

MEZCLA METANO AIRE

5 A 15 %

EN UNA EXPLOSIÓN DE METANO EN UNA MINA DE CARBÓNINTERVIENEN LOS SIGUIENTES FACTORES DESCRITOS:

1. UNA MEZCLA DE GAS METANO DE ALREDEDOR DE 5 A 15%1. UNA MEZCLA DE GAS METANO DE ALREDEDOR DE 5 A 15%2. UNA CHISPA, UNA LLAMA, UNA ALTA TEMPERATURA QUE SUPERE LOS 600 º C,

POR FRICCIÓN DE DOS SUPERFICIES, UN ARCO VOLTAICO.3. EL TIEMPO DE VIDA DE LA CHISPA A PARTIR DEL CUAL SE INICIA

LA IGNICIÓN DE LA MEZCLA

SI UNO DE LOS TRES ELEMENTOS ANTERIORES NO

ESTÁ PRESENTE NO SE PRODUCE LA EXPLOSIÓN

• MOTORES QUE NO SEAN A PRUEBA DE EXPLOSIÓN• TUBERIA FLAMABLE QUE PRODUZC A CARGAS ELECTROSTÁTICAS• FUMAR EN BAJO TIERRA• LA RECIRCULACION DE AIRE, ES DECIR EVITAR LOS CORTOCIRCUITOS• LA RECIRCULACION DE AIRE, ES DECIR EVITAR LOS CORTOCIRCUITOS• RECIRCULAR AIRE CARGADO DE METANO• VELOCIDADES POR DEBAJO DE 0.5 M/S• CARECER UN VENTILADOR QUE SUMINISTRE EL AIRE

NECESARIO PARA DILUIR LA MEZCLA DE METANO QUE SEORIGINE

• NO DISPONER DE UN DETECTOR CERTIFICADO PARALA DETECCION DEL METANO

• Fricción de un objeto en movimiento que roza una superficie metálica• Fuego e incendios• Cables eléctricos desnudos , no protegidos• Motores eléctricos no protegidos

¿PORQUE Y CUANDO SE PRODUCE UNA CHISPA?

• Motores eléctricos no protegidos• Fósforos y cigarrillos• Choque de la herramienta contra el macizo de roca o carbón • Explosivos a base de NH4NO3

• Linternas• Celulares• Cámara Fotográfica• Reloj

•Fuertemente grisutuosa:

0,3% de CH4:

¿CUANDO UN FRENTE O UNA MINA ES GRISUTUOSA?

0,3% de CH4:

•Débilmente grisutuosa:

O,1 %-0,2 % de CH4

EN TODAS ELLAS SE DEBEN EXTREMAR LAS MEDIDAS DE CONTROL

Cuando se tiene cierta concentración de CH4 endeterminada labor, la forma segura para solucionar dichasituación es inyectar de manera controlada aire (ventilación

Dilución del metano

situación es inyectar de manera controlada aire (ventilaciónapropiada), para que éste se mezcle con el CH4 y se puedaevacuar.

Para que exista cierta concentración de metano en un frente,este debe estar:• El flujo en estado laminar

ESTADOS DE UN FRENTE CUANDO EXISTE UNA CONCENTRACIÓN DE METANO

CH4- 4 % arde o deflagra.- 5 y 15% ocurre la una explosión, en presencia de

una chispa-10% La mezcla más fuerte en explosividad->15 %, ya no es susceptible de ser explosiva, pero

empiezan a ser asfixiantes

El CH4 por ser un gas de menos densidad que la del aire, seconcentra en las partes altas, por ello las mediciones debenrealizarse en aquellos lugares, estas se hacen por medio deEquipos de detección CERTIFICADOS.

¿DONDE ENCONTRAR EL METANO Y COMO DETECTARLO?

Equipos de detección CERTIFICADOS.

¿CUANTO CAUDAL DEBE ENTRAR A UNA MINA SEGÚN SU PRODUCCIÓN? Y ¿QUE VENTILACIÓN PRINCIPAL ES NECESARIA?

Casos que se presentan:

1. Caudal muy grandeVentilador

2. Caudal muy pequeñoVentilador insuficienteVentilador

sobredimensionadoVentilador insuficiente

CAUDAL NECESARIO (Q NECESARIO)• Cálculos con los datos técnicos de la mina • VENTILADOR ADECUADO

Sistema de Ventilación a Presión (Fprcig) y Depresión (Exhausting)

Ventilación a

Presión

Presión Estática

Ventilador

Entrante DescargaVentilador

Ventilación aDepresión

Entrante

Ventilador

Ventilador

Puertas de explosión

DIFUSOR

El ventilador de mina• Caracol (centrifugo)• Tornillo o helicoidal (axial)

Puertas de reverso

TAMBORDE VENTILACION

DIFUSOR

EL VENTILADOR AUXILIAR

Ventilador, arrancador y cables protegidos para trabajar en atmosferas grisutuosas.

TUBERÍA COMO MEDIO DE TRANSPORTE PARA AIREAR UN FRENTE CIEGO

EL DUCTO(el tubo): LA MANGA (EL CANAL METÁLICO) ES EL CONDUCTO PARATRANSPORTAR EL AIRE FRESCO (AIRE NO VICIADO) QUE GENERA EL VENTILADOR,HASTA EL FRENTE DE TRABAJO MINERO.

• DUCTOS CON POCA SECCIÓN CONSUMEN MUCHA ENERGIA• DUCTOS COMBUSTIBLES AL INCINERARSE DEJAN DE CONDUCIR EL AIRE AL FRENTE• DUCTOS ESTATICOS PRODUCEN CARGAS ELECTROSTATICAS QUE AL AUMENTAR DETEMPERATURA PUEDEN INICIAR UNA EXPLOSIÓN DE METANO

• INGENIERO:

Hacer el diseño y cálculos adecuados para una EFICIENTE ventilación (elección del ventilador adecuado).

PAPEL DEL INGENIERO, DEL ADMINISTRADOR, DEL TÉCNICO EN LA SEGURIDAD Y VENTILACIÓN

DE LA MINA

• ADMINISTRADOR:

Asegurar que la mina este bien ventilada.

• TÉCNICO EN LA SEGURIDAD Y VENTILACIÓN DE LA MINA:

Control del caudal de aire y condiciones de salubridad.

• DECRETO 1335

• NUEVA RAGLAMENTACIÓN

LA REGLAMENTACIÓN

LA VELOCIDAD DEL AIRE EN GALERIAS• SE RECOMIENDA QUE EL FLUJO DE AIRE EN LOS TUNELES DEBEN

SER TURBULENTOS PARA QUE EL METANO SE DILUYA EN EL AIRE.

• SI LA VELOCIDAD ES BAJA, CON TENDENCIA A CERO (O m/s)NO HAY EVAPORACIÓN .

• LA HUMEDAD RELATIVA CRECE EN EL FRENTE DE TRABAJO • LA HUMEDAD RELATIVA CRECE EN EL FRENTE DE TRABAJO

• SE DISMINUYE EL CONFORT DE LOS OPERARIOS

• EL TRABAJADOR DISMINUYE SU RENDIMIENTO

• EL METANO SE CONCENTRA EN LAS PARTES ALTAS, DESDE 1% HASTA 100% FORMANDO CAPAS DE DIFERENTE %. NO HAY SEPARACIÓN ENTRE EL METANO (CH4) OCUPA LAS PARTES ALTAS (LAYERING) ESTRATIFICÁNDOSE

• LA NORMA ESTABLECE QUE GALERIAS EN CARBÓN LA VELOCIDAD DEL AIRE DEBE SER IGUAL O MAYOR A 0,5 m/s.

• SE RECOMIENDA EN LO POSIBLES INCREMENTAR LA VELOCIDAD DEL AIRE POR ENCIMA DE 0,5 m/s . ESTAS VELOCIDADES CONVIERTEN LOS FILETES DE AIRE EN FLUJOS TURBULENTOS

• ESTA VELOCIDAD EN VÍAS DE ROCA DONDE NO HAYA METANO ESTA • ESTA VELOCIDAD EN VÍAS DE ROCA DONDE NO HAYA METANO ESTA REGLAMENTADA 0.2 m/s.

A. POR CAUDAL¿Cuánto aire debe entrar a la mina? … MINIMO 2 TON DE AIRE POR TONELADA DE CARBÓN QUE SE

PRODUZCA.INDICE DE VENTILACIÓN= AIRE QUE SE ENTRA = 2

PRODUCCIÓN (TON) 1EJEMPLO

INDICES DE GESTIÓN

EJEMPLOUNA MINA QUE PRODUCE 100 TONELADAS DE CARBÓN POR DÍA DEBE

ENTRAR UN CAUDAL DE 200 TONELADAS DE AIRE POR DÍA

B. POR POTENCIA… MÍNIMO 2 KILOVATIOS POR TONELADA QUE SE PRODUZCA EN EL DÍA.ESTA MINA DEBE TENER UNA POTENCIA ELÉCTRICA DE 200 Kw

VALOR LIMITE PERMISIBLE (VLP (%))

• …. HASTA 1%: CONCENTRACIÓN LÍMITE EN CUALQUIERFRENTE DE TRABAJO: HAY PERSONAL, NO HAY VOLADURAS.

• …. HASTA 2% CONCENTRACIÓN NO ADMITIDA EN NINGÚNFRENTE MINERO: NO HAY PERSONAL, NO HAY ENERGÍA, NOHAY VOLADURAS, NO HAY MOTORES ELÉCTRICOS ENFUNCIONAMIENTO.

¿PREGUNTAS?¿PREGUNTAS?