Este documento presenta un proyecto de ventilación para una mina subterránea hipotética. Calcula los caudales de aire requeridos para personas, temperatura, polvo, velocidad en túneles, explosivos y equipos. Concluye que la ventilación adecuada es necesaria para la salud de los trabajadores y la eficiencia de la producción, y que los requerimientos de aire varían según las actividades en la mina.

1. PROYECTO DE
VENTILACIÓN MINERA
Felipe Rojas
Jaime Rojas
Bernardo Villegas

2. Principales artículos aplicados
u Artículo 132 del decreto supremo n°72: “… Si no existiese tal
especificación, el aire mínimo será de dos coma ochenta y tres metros
cúbicos por minuto (2,83 m3 /min.), por caballo de fuerza efectivo al freno,
para máquinas en buenas condiciones de mantención… “
u Artículo 138 del decreto supremo n°72: “En todos los lugares de la mina,
donde acceda personal, el ambiente deberá ventilarse por medio de una
corriente de aire fresco, de no menos de tres metros cúbicos por minuto (3
m3 /min) por persona…Las velocidades, como promedio, no podrán ser
mayores de ciento cincuenta metros por minuto (150 m/min.), ni inferiores a
quince metros por minuto (15 m/min.)”

3. Descripción del proyecto
u El proyecto se sitúa hipotéticamente a una altura de 800 metros sobre el
nivel del mar, con una profundidad de 120 metros aproximados desde la
superficie terrestre hasta el techo del cuerpo vetiforme.
u El cuerpo mineralizado consiste en una veta con altura de 80 metros, ancho
de 30 metros y un largo de 50 metros, manteo de 90° respectivamente, el
cual se explota mediante el método por hundimiento de Sublevel-Stopping
(S.L.S).

4. Diseño del Método

5. Diseño de ventilación aplicado

6. CALCULO DE CAUDALES

7. Caudal requerido por el número de
personas
Caudal respecto al N° de personas
Galerías N° personas Caudal (m3/min) Caudal (m3/s)
Galería 1 9 27 0,45
Galería 2 9 27 0,45
Galería 3 9 27 0,45
Galería Base 3 9 0,15
Estocada 2 6 0,1
Galería Extracción 6 18 0,3
Rampa 38 114 1,9

8. Caudal requerido por temperatura
H u m e d a d
relativa
Temperatura seca V e l o c i d a d
mínima
Dimensión Labor 20(m2)
(5x4)
< o = 85% 24 a 30°C 30 m/min 600 m3/min
> 85% > 30°C 120 m/min 2240 m3/min

9. Caudal requerido por temperatura
u De acuerdo a esto considerando un gradiente geotérmico de temperatura
de 0,33 °C/m, una temperatura media ambiental de 25°C y una
profundidad de 200 metros, se puede determinar un aumento en la
temperatura en 6°C obteniendo así una temperatura aproximada en el
fondo del caserón de 31°C para la cual se requerirá lo siguiente:
Labor Seccion (alto x
ancho)
Longitud Temperatura seca
(°C)
Velocida
d minima
Rampa 57,6 m2 1374 24 a 30 1728
Subniveles 37,5 m2 150 24 a 30 1125
Estocada 10 m2 75 24 a 30 300
G a l e r í a
extraccion
37,5 m2 150 24 a 30 1125

10. Caudal requerido por polvo en
suspensión
Caudal requerido por polvo en suspensión
Galerías Dimensiones(m) Área (m2) velocidad (m/min) Caudal (m3/min) Caudal (m3/s)
Galería 1 5 x 7.5 37,5 45 1687,5 28,125
Galería 2 5 x 7.5 37,5 45 1687,5 28,125
Galería 3 5 x 7.5 37,5 45 1687,5 28,125
Galería Base 5 x 7.5 37,5 45 1687,5 28,125
Estocada 2.5 x 4 10 45 450 7,5
Galería Extracción 5 x 7.5 37,5 45 1687,5 28,125
Rampa 9.3 x 6.2 57,66 45 2594,7 43,245

11. Caudal requerido por velocidad del
aire en los túneles
Galerías S e c c i ó n
HXA
Área (m2) velocidad
(m/min)
Velocidad
m i n . ( m /
min)
C a u d a l
máx. (m3/
min)
C a u d a l
mín.
(m3/min)
Galería 1 5 x 7.5 37,5 150 15 1687,5 562,5
Galería 2 5 x 7.5 37,5 150 15 1687,5 562,5
Galería 3 5 x 7.5 37,5 150 15 1687,5 562,5
Galería b. 5 x 7.5 37,5 150 15 1687,5 562,5
Estocada 2.5 x 4 10 150 15 1500 150
G a l e r í a
Extracción
5 x 7.5 37,5 150 15 5625 562,5
Rampa 9.3 x 6.2 57,66 150 15 8649 864,9

12. Caudal requerido por consumo de
explosivos
u modelo de dilución de Souza y Karsabanis:
T= 0.585*[((y/Q)* ln(Xo/x))/60]1.574
u T= tiempo de re entrada (min).
u Y= volumen del área de trabajo (m3).
u Q= flujo de aire fresco (m3/s)
u Xo= concentración de la impureza (decimal)
u X= TLV (decimal)

13. Caudal requerido por consumo de
explosivos
GASES NOCIVOS PRODUCIDOS POR 1 KG DE EMULSION
(LITROS/KG)
GAS Litros/kg
NO 2.0 a 6.0
NO2 1 a 1.2
H2 7 a 12
CO2 11.5 a 13.5
CO2 13.8 a 15
u Si consideramos los siguientes valores:
un TLV para el CO de 53 ppm y para el
NO2 de 3 ppm, que queremos ventilar
por 30 minutos, que se utilizan 652.4
kg de explosivos, que la sección del
túnel es de 42.8 m2 y que el largo del
área de trabajo es de 100 metros,
entonces los caudales serían los
siguientes:
u QCO= 757 m3/min
u QNO2= 757 m3/min

14. Caudal
requerido por
equipos
Equipo Marca/Modelo Cantidad HP HP total
p o r
equipo
C a u d a l
(m3/min)
C a u d a l
(m3/s)
Jumbo Atlas Copco XE3C 1 232 232 656,56 10,943
Apernador Atlas Copco Boltec LC 1 173 173 489,59 8,1598
Acuñador CAT 320 1 138 138 390,54 6,509
P i n z a p a r a
marcos
CAT 1 138 138 390,54 6,509
Shotcrete BOMBA CIFA 1 96 96 271,68 4,528
C a m i ó n
Explosivos
Mercedes Vario 1 175 175 495,25 8,2542
C a m i ó n
Insumos
Mercedes 1 250 250 707,5 11,792
Camión Aljibe Volkswagen 1 250 250 707,5 11,792
Bulldozer Caterpillar D-8 1 165 165 466,95 7,7825
Camión grúa VW15 Ton 2 250 500 1415 23,583
B u s e s d e
t r a n s p o r t e
personal
Mercedes Sprinter 1 127 127 359,41 5,9902
Camionetas Nissan Terrano 3 163 489 1383,87 23,065
C a r g u í o d e
explosivos
ENAEX VT103C 2 175 350 990,5 16,508
C a m i o n e t a
para petróleo
FORD F250 4x4 1 180 180 509,4 8,49
Simba Atlas Copco M4C 2 163 326 922,58 15,376
Scooptram Atlas Copco ST1030LP 4 250 1000 2830 47,167

15. Conclusión
u Se concluye que el requerimiento de aire fresco y evacuación del aire viciado al
interior de una minera subterránea es necesario, esto afecta particularmente en la
vida del personal y en la eficiencia de trabajo, por ende, en la producción.
u Como hemos visto los diferentes requerimientos de aire hacen necesario que la
operación se realice de forma correcta y acorde a las necesidades del momento,
ya que el flujo de vehículos, como las jornadas de tronadura ocurren en diferentes
momentos y a diferentes ritmos, es por ello que el estudio y verificación de las
diferentes necesidades de aire dentro del circuito de ventilación.
u Este trabajo ha ayudado a cada uno de los integrantes que componen el grupo,
para la mejor comprensión de los conceptos de ventilación, como también del uso
correcto de la norma Chilena, además de entregar herramientas a la hora de
efectuar modelos y simulaciones con el programa Ventsim.