levantamiento de ventilacion de una mina
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
LEVANTAMIENTO DE VENTILACION DE UNA
MINA
Ing. HUARANCCAY HUAMANI, TEOFILO
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
Art. 236.- El titular minero dotará de aire limpio a las labores de trabajo de acuerdo a las necesidades del trabajador, de los equipos y para evacuar los gases, humos y polvo suspendido que pudieran afectar la salud del trabajador. Todo sistema de ventilación en la actividad minera, en cuanto se refiere a la calidad del aire, deberá mantenerse dentro de los límites de exposición ocupacional para agentes químicos de acuerdo al ANEXO Nº 4 y lo establecido en el Decreto Supremo Nº 015-2005-SA o la norma que la modifique o sustituya
CÁLCULOS DE REQUERIMIENTOS DE AIRE FRESCO EN INTERIOR MINA
CAPÍTULO IV
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
e) En ningún caso la velocidad del aire será menor de veinte (20) metros por minuto ni superior a doscientos cincuenta (250) metros por minuto en las labores de explotación, incluido el desarrollo, preparación y en todo lugar donde haya personal trabajando. Cuando se emplee explosivo ANFO u otros agentes de voladura, la velocidad del aire no será menor de veinticinco (25) metros por minuto.
d) En el caso de emplearse equipo diesel, la cantidad de aire circulante no será menor de tres (3) m³/min por cada HP que desarrollen los equipos.
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
0.00
1,500
3,000
4,000
+0.75
m.s.n.m. DENSIDAD PRESIÓNKg/m3 Kpa
REQUIERE
PERSONAM3/min
REQUIERE
EQUIPO DIESELM3/Hp
100%= 6.0 m3/min-hombre
70%= 5 m3/min-hombre
40%= 4 m3/min-hombre
58
1.20 103 3m3/min
3m3/min-hp
3m3/min-hp
3m3/min-hp
3m3/min-hp
CAPÍTULO IV.CÁLCULOS DE REQUERIMIENTOS DE AIRE FRESCO EN
INTERIOR MINA
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
INGRESO Y SALIDA DE AIRE
• El ingreso y la salida de aire de toda la mina, se realiza tomando
medidas del flujo del aire que ingresa por galerías, chimeneas, piques,
etc. del mismo modo se mide la salida del aire en las diferentes labores
(galerías, chimeneas, piques, labores antiguas,), para toda la mina y
para cada zona trabajo.
• La cantidad de aire que ingresa a la mina debe ser suficiente, para
cubrir las necesidades de aire que la mina requiere.
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Ch 290
Ch 340
Nv 4150
Op 02
Ch 490
Nv 4090
Nv 4250
Nv 3890
Op 01Pro. 490
Ch 290
Ch 485Nv 4070
Nv 4050
Nv 4030
Nv 4090
Nv 4010
Nv 3990
Falta comunicar la Rp
Vent. 100,000 cfm
Extractor
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CANTIDAD DE AIRE NECESARIO
• DE ACUERDO AL NUMERO DE PERSONAS
PRESENTE EN LA MINA POR GUARDIA
• DE ACUERDO A LA CANTIDAD DE EQUIPOS
DIESEL QUE INGRESA A LA MINA
• DE ACUERDO AL CONSUMO DE EXPLOSIVOS
AMBIENTES DE TRABAJO
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DE ACUERDO AL NUMERO DE PERSONAS
Q1 = Cantidad de aire necesario para el personal (m3/min.)
q = Cantidad de aire mínimo por persona (m3/min.)
(R.S.H.M.)
n = Numero de personas presentes en la mina por guardia
Q1 = q x n
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Se tiene una Mina en operación a 4 000 m.s.n.m. Calcular el caudal de aire requerido para 350 colaboradores; m3/min.
𝑄1=6𝑚3 /𝑚𝑖𝑛×350=2100𝑚3
𝑚𝑖𝑛
Ejemplo:
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DE ACUERDO AL USO DE EQUIPO DIESEL
Q2 = Cantidad de aire para uso de equipos Diesel.
(m3/min.)
K = 3.0 (m3/min) Cantidad de aire necesario por cada
HP
N = Numero de HP de los equipos autorizados y
que trabajan en la mina.
Q2 = K x N
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
PARA USO DE EXPLOSIVOS
Q3 = Cantidad de aire para diluir contaminantes por
explosivos (m3/min.)
V = Velocidad del aire 20 m/min. (dinamita)
25 m/min. (AnFo)
n = Numero de niveles de la mina en trabajo.
A = Área promedio de la sección de las labores
niveles en trabajo (m2)
Q3 = V . n . A
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
Se puede obtener por el procedimiento de sumatoria de Semi-áreas y también aplicando la fórmula empírica:
A= a*h*fcgDonde:a = Ancho medio del conducto; mh = Altura media del conducto; mfcg = Factor de corrección geométrica, que se
asigna a la cantidad de mineral que se deja in situ a fin de dar forma de arco al techo del conducto, el valor cuando se deja la cantidad de mineral conveniente en el techo es 0.9
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CANTIDAD TOTAL DE AIRE
QT = Q1+Q2+Q3
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Mina Yauricocha, a 4 600 m.s.n.m., se viene realizando diversos trabajos de excavación utilizando dinamita de 7/8¨x7¨ SEMEXSA 65%, en la guardia ¨A¨ el horario de mayor concentración de personal y equipos diesel, con los siguientes números de trabajadores y equipos, en los 5 niveles de operación respectivamente:
Sección mina : 183 colaboradores
Dpto. Geología : 14 colaboradores
Área de Planeamiento : 08 colaboradores
Dpto. Seguridad : 16 colaboradores
Área de Mtto. Mina : 24 colaboradores
Logística : 4 colaboradores
Otros : 15 colaboradores
4 Scoop Diesel con potencia de placa de 90 HP c/u.2 Dumpers con potencia de placa de 102 HP c/u.2 Volquetes de bajo perfil de 125 HP c/u.
Sección de labores:Tajeos 4.20 * 5.00 mCortadas 2.40 * 2.40 mRampas 3.50 * 3.50 mChimeneas 1.20 * 2.40 mSub niveles 1.00 * 2.10 mDeterminar los requerimientos de aire.
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datos obtenidos en el estudio de monitoreo
BASE(m) ALTURA(m)V-1 5.42 5.48 - - 1.39 1.39 83.400 26.73144 2229.402V-1 5.42 5.48 - - 1.52 1.52 91.200 26.73144 2437.907V-2 5.35 4.3 - - 1.2 1.2 72.000 20.7045 1490.724V-2 5.35 4.3 - - 0.92 0.92 55.200 20.7045 1142.888V-2 5.35 4.3 - - 1.07 1.07 64.200 20.7045 1329.229V-3 5.3 3.5 - - 0.63 0.63 37.800 16.695 631.071V-3 5.3 3.5 - - 1.61 1.61 96.600 16.695 1612.737V-3 5.3 3.5 - - 0.49 0.49 29.400 16.695 490.833V-4 4.95 3.3 2 3.4 0.588 35.294 14.7015 518.876V-5 1 Ø 1.25 1.250 75.000 0.78540 58.905V-6 4.8 3.8 0.97 0.970 58.200 16.416 955.411V-7 5.2 3.6 2 3.05 0.656 39.344 16.848 662.872V-8 4.55 3.25 2 3.43 0.583 34.985 13.30875 465.612V-9 1.5 Ø 0.9 0.900 54.000 1.76715 95.426V-10 5 3.4 0.57 0.570 34.200 15.3 523.260V-11 5.4 3.8 2 2.59 0.772 46.332 18.468 855.660V-12 4.6 3.35 2 10.5 0.190 11.429 13.869 158.503V-13 2.2 1.9 1.73 1.730 103.800 3.762 390.496V-14 4.9 3.5 2 5.44 0.368 22.059 15.435 340.478V-15 4.9 3.6 2 1.6 1.250 75.000 15.876 1190.700V-16 6.2 3.7 2 5.55 0.360 21.622 20.646 446.400V-17 5.1 3.6 1 7 0.143 8.571 16.524 141.634V-18 4.9 3.6 2 4 0.500 30.000 15.876 476.280V-19 5 3.6 2 7.82 0.256 15.345 16.2 248.593V-20 5.2 3.6 2 4.5 0.444 26.667 16.848 449.280
DATOS DEL ESTUDIO DE VENTILACIÓN - ZONA COTURCAN
PUNTOSECCION DISTANCIA
(m)CRONOMETRO
(s)ANEMOMET
RO (m/s)VELOCIDAD
(m/s)VELOCIDAD
(m/min)AREA (m2)
CAUDAL (m3/min)
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Nº PERSONAS
Consumo mínimom3/min
Grado de incidencia
Caudal. Req.m3/min
Caudal. Req.m3/seg
Caudal ReqCFM
E.E. P&C - TRABAJADORES 15 6 1.00 90.00 1.50 3,178.32E.E. P&C - SUPERVISORES 2 6 1.00 12.00 0.20 423.78E.E. SERVITRAL - TRABAJADORES 10 6 1.00
60.00 1.002,118.88
E.E. SERVITRAL - SUPERVISORES 4 6 1.00
24.00 0.40847.55
SUPERVISORES OPERACIÓN CIA 2 6 1.00
12.00 0.20423.78
SUPERVISORES SEGURIDAD CIA 1 6 1.00
6.00 0.10211.89
JEFATURAS CIA 2 6 0.50 6.00 0.10 211.89CHOFERES VOLQUETE 4 6 0.25 6.00 0.10 211.89CHOFERES DE CAMIONETA(CIA.EE) 3 6 0.50
9.00 0.15317.83
CHOFERES DE CAMIÓN (SERVITRAL) 1 6 0.25
1.50 0.0352.97
OPERADORES JUMBO (CIA,EE) 3 6 1.00 18.00 0.30 635.66OPERADORES SCOOPTRAM(CIA,EE) 6 6 1.00
36.00 0.601,271.33
BOMBERO 1 6 1.00 6.00 0.10 211.89MANTENIMIENTO ELEC/MEC SERVITRAL 3 6 0.50
9.00 0.15317.83
GEOLOGOS 1 6 0.75 4.50 0.08 158.92VENTILACION 3 6 1.00 18.00 0.30 635.66MUESTREROS Y DIAMEC 2 6 0.75 12.00 0.20 423.78TOPOGRAFOS 2 6 0.75 12.00 0.20 423.78TOTAL 65 342.00 5.70 12,077.62
REQUERIMIENTO DE AIRE EN LA ZONA COTURCAN
1.- CALCULO Nº DE PERSONAS QUE TRABAJAN EN MINA
AIRE REQUERIDO DE ACUERDO AL NUMERO DE PERSONAS
Q1 = 342.00 m3/min
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2.- CALCULO DE CONSUMO DE AIRE POR EQUIPOS DIESEL
CANT. DESCRIPCION HP HP TOTALESGrado de incidencia
Consumo mínimom3/min
Caudal. Req.m3/Min
Caudal. Req.
m3/seg
Caudal ReqCFM
3 SCOOP CAT R1300 165 495 1 3 1485 24.75 52,442.28
1 SCOOP CAT R1600 270 270 1 3 810 13.50 28,604.88
1 SCOOP YARVIS 140 140 1 3 420 7.00 14,832.16
1 WAGNER 2.2 137 137 1 3 411 6.85 14,514.33
1 VOLQUETE IVECO 420 420 0.25 3 315 5.25 11,124.12
1 VOLVO FM 380 380 0.25 3 285 4.75 10,064.68
1 VOLVO FM 480 480 0.25 3 360 6.00 12,713.28
1 VOLVO FM 480 480 0.25 3 360 6.00 12,713.28
1 JUMBO DL 230 70 70 0.25 3 52.5 0.88 1,854.02
1 JUMBO BOOMER 80 80 0.25 3 60 1.00 2,118.88
1 JUMBO DD - 210 60 60 0.25 3 45 0.75 1,589.16
1 CAMION EE 70 70 0.17 3 35.7 0.60 1,260.73
3 CAMIONETAS (CIA, EE) 55 165 0.17 3 84.15 1.40 2,971.73
TOTAL 3247 4723.35 78.72 166,803.53
AIRE REQUERIDO DE ACUERDO AL NUMERO DE EQUIPOS
Q2 = 4723.35 m3/min
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3.- CANTIDAD DE AIRE NECESARIO PARA DILUCIÓN DE EXPLOSIVOS (Q3).
CONSUMO DE EXPLOSIVOS X GUARDIA
TIPODISP./GUAR.
KGS EXPLOSIVO (Kgs/Disparo)
ANFO Emulnor
Avances Horizontales 3 300 96
Avances Verticales 1 15 1.5
Taladros Largos 1 150 2.9
Voladura Secundaria 1 0 25
Total Kg/Guardia 6 465 125.4
La cantidad de aire para ventilar las labores después del disparo, se obtiene con la siguiente formula:
Qe = 100 x a x A / (0.008 x T) …………..m3/minuto
Donde:
Qe = Cantidad de aire requerido para ventilar las labores
a = 0.04 m3 de producto tóxico x 1 Kg de explosivo tipo emulsion y 0.2 m3 para el caso del Anfo
A = Cantidad de explosivos por guardia a dispararse en Kg.
T = Tiempo de ventilación en minutos (180 minutos entre guardias)
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
Aire para diluir gases por disparos con Anfo.
El Reglamento de Seguridad e Higiene Minera da el siguiente parámetro:
Velocidad mínima posible 20m/min
El área Promedio de las galerías es de 3.5 mx 3.0 m = 10.5m2
Aire para Diluir Gases 20 m/min x 10.5 m2 = 210m3/min.
Qe1(para Emulnor) =100 x 0.04 x 152.5 / (0.008 x 180)= 348.33m3/min.
Qe2(para Anfo) = 100 x 0.2 x 395 / (0.008 x 180)= 6,458.33m3/min.
m3/min. CFM
Q3 = Qe1 + Qe2 = 6,806.67 240375.1648
NOTA:
El caudal Q3, es el caudal máximo necesario para diluir gases por disparos primarios, valor que nos permite definir la extracción de aire viciado con apoyo de ventiladores extractores. Este valor no será considerado en la sumatoria total de caudal requerido por ser el tiempo donde no hay equipos en operación y las labores se encuentran sin personal.
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
RESULTADOS DEL MONITOREO DE ENTRADA Y SALIDA DE AIRE FRESCO Y VICIADO EN LA MINA COTURCAN
Labor-Descripción de flujoINGRESO DE AIRE FRESCO
Velocidad Aire (m/min)
Sección Transversal (m²)
CAUDAL (m³/min)
CAUDAL (m³/seg) CAUDAL (CFM)
Bocamina Gal 290 87.00 26.73 2325.64 38.76 82129.03
CH en la Gal 035 11.4 13.87 158.11 2.64 5583.48
SUMA TOTAL 2483.74 41.40 87712.52
Labor-Descripción de flujoSALIDA DE AIRE VICIADO
Velocidad Aire (m/min)
Sección Transversal (m²)
CAUDAL (m³/min)CAUDAL (m³/seg)
CAUDAL (CFM)
CX 105 91.2 14.14 1289.35 21.49 45533.10CH del TJ 10 240.0 3.96 950.40 15.84 33563.06
SUMA TOTAL 2239.75 37.33 79096.15
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
m3/min. CFM
Q TOTAL REQUERIDO = Q1 + Q2 = 5,065.35 178881.15
COBERTURACAUDAL m3/min. CFM
CAUDAL INGRESO 2,483.74 87,712.52
CAUDAL REQUERIDO 5,065.35 178,881.15
COBERTURA (%) 49.03% 49.03%
DÉFICIT 2,581.61 91,168.63
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
REQUERIMIENTOS DE AIRE FRESCO PARA MINAS DE CARBÓN
Comprende las minas de carbón y las de todo combustible mineral sólido.
Se realizan aplicando las siguientes fórmulas:
A) PARA PERSONAL
Q1 = n * q1; m3/min.
Donde:
n= Número de trabajadores en interior mina.
q1= Cantidad mínima de aire necesaria por cada trabajador, en
base al RSS OM. Art. 236 inciso a)
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
Art. 238 a) La cantidad mínima de aire por hombre deberá
ser 4.5 m3/min hasta 1 500 m.s.n.m. Esta proporción será
aumentada de acuerdo con el literal d) del art Es decir:
6.30 m3/min; cuando las minas se encuentran de 1
500 a 3 000 m.s.n.m.
7.65 m3/min; cuando las minas se encuentran de 3
000 a 4 000 m.s.n.m.
9.00 m3/min; cuando las minas se encuentran sobre
los 4 000 m.s.n.m.
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
B) PARA EQUIPOS AUTORIZADOS
En caso que se utilizan estos equipos en interior mina, se
seguirá similar procedimiento que para minas metálicas y
no metálicas (exceptuando en Minas de Carbón).
C) PARA DILUCIÓN DE CONTAMINANTES
Se seguirá el mismo procedimiento que para minas
metálicas y no metálicas.
La sumatoria de estos requerimientos, será el caudal
requerido.
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
EJERCICIO:
En la U.P. Mina de Carbón, se viene realizando diversos trabajos de excavación
subterránea utilizando dinamitas de 7/8¨x7¨ EXADIT 45%, en el turno¨NOCHE¨ y en el
horario de mayor concentración de personal se tienen los siguientes números de
trabajadores en los 3 niveles de operación respectivamente:
Sección mina : 85 colaboradores
Dpto. Geología : 04 colaboradores
Área de Planeamiento : 02 colaboradores
Dpto. Seguridad : 06 colaboradores
Área de Mtto. Mina : 08 colaboradores
Logística : 02 colaboradores
Otros : 05 colaboradores
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
2 Volquetes de bajo perfil de 125 HP c/u.
Sección de labores:Tajeos 4.20 * 5.00 mCortadas 2.40 * 2.40 mRampas 3.50 * 3.50 mChimeneas 1.20 * 2.40 mSub niveles 1.00 * 2.10 m
Determinar los requerimientos de aire.
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
DIAGNOSTICO DE LOS CIRCUITOS
• SE CORRIJE LOS CIRCUITOS DE VENTILACION EXISTENTES
• SE CREA CIRCUITOS DE VENTILACION, DE ACUERDO A LAS ZONAS EN TRABAJO Y A LA EXISTENCIA DE DUCTOS O CONDUCTOS (galerias, cruceros, piques, chimeneas, etc)
Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
DIAGNOSTICO DE LOS CIRCUITOS
SE CORRIJE LOS CIRCUITOS DE VENTILACION EXISTENTES:
puertas de ventilacion
cortinas
tabiques
tapones
SE CREA CIRCUITOS DE VENTILACION
Corriendo cruceros
Comunicanndo chimeneas
Instalando ventiladores secundarios
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
CONDICIONES AMBIENTALES
• SE MONITOREA LA CALIDAD DEL AIRE QUE RESPIRA EL PERSONAL EN CADA AREA DE TRABAJO DE LA MINA (medicion del % de oxigeno)
• SE ANALIZA LA CALIDAD DEL AIRE EN LAS DIFERENTES LABORES (monitoreo de contaminantes quimicos: gases, material particulado)
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
EVALUACION DE LAS CONDICIONES TERMO-AMBIENTALES
• Medicion de Temperaturas (bulbo seco y bulbo humedo)
• Monitoreo de material particulado• Evaluacion de niveles de ruido
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
FACTORES DE LA VENTILACIÓN
1. El caudal
2. La Resistencia
3. La presión
4. La velocidad
5. El sentido del flujo
6. La distribución de un volumen de aire.
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Ing. HUARANCCAY HUAMANI, Teófilo
GRACIAS
JOVENES ALUMNOS