atmosfera

1. Agencia Nacional de Minería 2016
ATMOSFERA MINERA

2. GASES EN MINAS SUBTERRANEAS
GASES EN LAS MINAS SUBTERRANEAS

3. GASES EN MINAS SUBTERRANEAS
Decreto 1886 de 2015, Artículos 35 al 45.
Aspectos relacionados con ventilación.
Artículo 36. Calidad del aire en el sitio de trabajo. Todas las labores
mineras subterráneas accesibles al personal y aquellos lugares donde se
localice maquinaria, deben estar recorridas de manera permanente por un
volumen suficiente de aire, capaz de mantener limpia la atmósfera de
trabajo, en condiciones aceptables dentro de los valores límites
permisibles. El aire que se introduzca a la labor minera subterránea debe
estar exento de gases, humos, vapores o polvos nocivos o inflamables.
Artículo 38. Volumen de oxígeno. Ningún lugar de trabajo bajo tierra
puede ser considerado apropiado para trabajar o transitar, si su atmósfera
contiene menos del diecinueve coma cinco por ciento (19,5%), o más del
veintitrés coma cinco por ciento (23,5%) en volumen de oxígeno.

4. GASES EN MINAS SUBTERRANEAS
Decreto 1886 de 2015, Artículos 35 al 45.
Aspectos relacionados con ventilación.
Artículo 39. Valores límites permisibles para gases contaminantes. En la
atmósfera de cualquier labor subterránea, los Valores Límites Permisibles
(VLP) para los siguientes gases contaminantes son:
GASES FÓRMULA TLV –TWA TLV - STEL TIPO GAS
(ppm) (ppm)
Dióxido de Carbono CO2 5000 30000 Asfixiante
Monóxido de Carbono CO 25 - Toxico-Explosivo
Ácido Sulfhídrico H2S 1 5 Toxico-Explosivo
Anhídrido Sulfuroso SO2 - 0.25 Toxico-Explosivo
Óxido Nítrico NO 25 - Toxico
Dióxido de Nitrógeno NO2 0.2 - Toxico

5. GASES EN MINAS SUBTERRANEAS
RESPIRACIÓN HUMANA.
Básicamente la función respiratoria,
permite al organismo tomar el oxigeno del
medio ambiente, utilizar en los diversos
procesos químicos indispensables para la
vida. Finalmente emitir Co2, desecho
producido por el proceso mencionado.
Este función respiratoria se inicia con la
inhalación de aire por la nariz y boca, pasar
por la tráquea y finalmente llega a los
pulmones, en donde se realiza el
intercambio de oxigeno por Co2.

6. GASES EN MINAS SUBTERRANEAS
CALIDAD DEL AIRE
En cuanto a los principales gases
involucrados en este proceso respiratorio
tenemos en condiciones normales,
INHALAMOS aire con un contenido de 21
% de O2 y Co2. al 0,03%. Luego al
EXHALAR, la composición del aire ha
cambiado y ahora tenemos O2 al 16% y
Co2. 5%, tal como observamos en la figura

7. GASES EN MINAS SUBTERRANEAS
AIRE DE LA MINA
COMPOSICION DEL AIRE

8. GASES NOCIVOS EN LAS MINAS
- La composición de la atmósfera en la minería subterránea permite suponer
que la presencia de ciertos gases en determinadas concentraciones pueda
considerarse normal, pero hay otros gases que aparecen ocasionalmente, o
su concentración se eleva por determinadas causas, poniendo en peligro la
vida del personal que allí trabaja.
- Los riesgos específicos pueden ser: asfixia, intoxicación, quemaduras o
explosiones.
- El identificar con claridad los diferentes tipos de gases, de acuerdo al riesgo
que su presencia en la atmósfera tienen para la vida nos permitirá prevenir
posibles accidentes.
- Los gases tienen características propias que permiten mediante el uso
correcto de equipos especiales, detectar su presencia y conocer su
concentración.
- Conoceremos los últimos equipos utilizados y aprenderemos su manejo.

9. 1. EL AIRE ATMOSFERICO
1. 1. El aire es la masa gaseosa
transparente que se encuentra
envolviendo el globo terrestre (la
atmósfera), en el cual las plantas,
animales y seres humanos viven y
respiran.
1. 2. composición del aire atmosférico
El aire puro contiene los siguientes gases
en volumen:
- 21 % de oxígeno
- 78 % de nitrógeno
- 1 % de otros gases como:
- Argón
- Gas carbónico
- Hidrógeno
- Helio
- Vapor de agua

10. 2. EL AIRE EN LA MINA
2. 1. Contaminación del aire en la mina:
El aire que entra a una mina puede ser contaminado por:
- La respiración de hombres y animales
- El uso de lámparas de carburo
- El uso de explosivos
- Los incendios
- La putrefacción de la madera
- Emanaciones de gas metano
- Presencia de otros gases

11. EL AIRE EN LA MINA

12. EL AIRE EN LA MINA
Luego entonces; el aire de una mina
subterránea tiene aproximadamente la
siguiente composición:
 - Oxigeno
 - Nitrógeno
 - Gas carbónico
 - Metano o grisú
 - Monóxido de carbono
 - Gases nitrosos
 - Acido sulfhídrico
 - Anhídrido sulfuroso
 - Vapor de agua
 - Polvo en suspensión

13. 3. CONCENTRACION DE GAS
3.1. Definición:
- Se define como la cantidad de un determinado gas que contiene,
la atmósfera por unidad de volumen de aire.
- La concentración puede expresarse en porcentaje (%) o en partes
por millón (p.p.m).
- El porcentaje equivale a la cantidad de unidades de volumen de un
gas existentes en 100 unidades de volumen de aire, por ej: 21 % de
oxigeno, 1 % de metano, etc.
- Partes por millón es la cantidad en M3 de gas que hay en un millón
de M3 de aire, por ej: 5 p.p.m. de S02 quiere decir que en un millón
de metros cúbicos de aire hay 5 metros cúbicos de S02

14. 3. CONCENTRACION DE GAS
3.2. Concentración máxima permisible (MAC):
Es la máxima concentración de gas permitida en un frente de trabajo
para que el trabajador realice sus actividades durante un turno
normal de 8 horas sin que sea afectado.

15. 3.3 Clasificación de los gases
según sus efectos
3.3. 1. Gases asfixiantes: Son aquellos que producen una disminución de
oxígeno en el aire, debido a que ocupan el volumen de aquel en la atmósfera
del lugar.
Como la asfixia es provocada por la falta de oxígeno, la persona se recupera
cuando llega a un sitio fresco y bien ventilado.
Ej: EL DIOXIDO DE CARBONO (C02) Y EL METANO (CH4)
¡OJO!. Si siente dificultad para respirar, RETIRESE a un lugar con mejor
ventilación.
3.3.2. Gases tóxicos. Son los que además de provocar la disminución de
oxígeno, penetran en los pulmones y luego en el resto del organismo
produciendo efectos NOCIVOS tales como:
- Intoxicación o envenenamiento
- Destrucción de tejidos
- Alteración de órganos y en última instancia
- La muerte
Ej: EL MONOXIDO DE CARBONO (CO), EL ANHIDRIDO
SULFUROSO (S02), EL ACIDO SULFHIDRICO (H2S)

16. 3.3 Clasificación de los gases
según sus efectos
3.3.3. Gases explosivos. Son aquellos que en mezcla con el aire
pueden arder o explotar en presencia de una chispa.
Ej: METÁNO (CH4), MONOXIDO DE CARBONO (C0) EN ALTAS
CONCENTRACIONES

17. 4. EL OXIGENO (02)
- Es uno de los principales gases que
componen el aire atmosférico Se
encuentra en la atmósfera en una
proporción del 21 %.
- Es indispensable para sostener la vida
de las personas, animales, plantas, así
como también para la combustión.
-Propiedades físicas: Es INCOLORO,
INODORO, INSÁBORO
Peso especifico con respecto al aire:
1.1056
-Concentración mínima permisible:
19,5 %
- Punto fatal o valor peligroso: Por
de bajo de 18 %

18. 4. EL OXIGENO (02)
Consumo de oxígeno en la mina: Respiración del hombre (y animales),
Combustión de lámparas y máquinas, Putrefacción de la madera,
Oxidación del carbón, Uso de explosivos.
- Detección, Aparatos usados: Respiración, equipos detectores de Gases,
oxigenometro, estaciones de monitoreo continuo.

19. 5. DIOXIDO DE CARBONO (C02)
- Propiedades físicas: Es INCOLORO, INOLORO, NO
COMBUSTIBLE.
- Sabor ligeramente ácido en altas concentraciones irrita la vista.
- Peso especifico con respecto al aire. 1.53
- Concentración máxima permisible:0.5 % o 5.000pp.m.
- Punto fatal o valor peligroso: 0.6 %
- Efectos nocivos: Asfixiante

20. 5. DIOXIDO DE CARBONO (C02)
- Fuentes de origen: Se produce por la respiración de personas y
animales, por incendios, voladuras, motores de combustión.
- Detección: Aparatos usados.- Respiración, lámpara de seguridad,
bomba de fuelle y tubos calorimétricos.
- Extingue la llama porque desplaza el oxígeno. Por ser más pesado
que el aire se le encuentra en el piso de los túneles.

21. 6. MONOXIDO DE CARBONO (C0)
Es uno de los gases mas peligrosos de la atmósfera de la mina y
causante de muchas muertes.
Propiedades físicas: Es INCOLORO, INOLORO E INSABORO
Peso específico con respecto al aire: 0.97
Concentración máxima permisible: 25 p.p.m.
Punto fatal o valor peligroso: 13-75 % Mezcla explosiva
300pp.m. en 2 horas la muerte
Efectos nocivos: Venenoso y explosivo

22. 6. MONOXIDO DE CARBONO (C0)
- Fuentes de origen: Incendios, voladuras, motores de combustión,
cualquier combustión incompleta.
- Detección, Aparatos usados: Bomba de fuelle y tubos colorimétricos,
detectores digitales de CO y multidetectores.
Tiene mas afinidad con la sangre que el oxígeno. Forma
CÁRBOXIHEMOGLOBINA.
- Es mas liviano que el aire y por lo tanto se encontrara en el lecho y partes
medias de la vía.

23. EFECTOS DE ENVENENAMIENTO
POR (C0)
Toxicidad del CO en función de
la concentración y del tiempo.
- Efectos del monóxido de carbono en el hombre
en función de la concentración en la sangre.
% COHb SINTOMAS
5 - 10 Primeros efectos dignos de
atención, perdida de alguna
función cognoscitiva.
10- 20 Tensión a través de la frente;
posible dolor de cabeza
20- 30 Dolor de cabeza, latidos en
las sienes
30- 40 Dolor de cabeza severo,
decaimiento, vértigo,
obscurecimiento de la visión,
nauseas y vómito
>40 Si el paciente presenta vomito
requiere trasfusión total de sangre
por envenenamiento
TRATAMIENTO: Sacar al paciente al aire fresco,
aplicar oxigeno, respiración artificial.

24. 7. ACIDO SULFHIDRICO H2S
- Propiedades físicas: Es INCOLORO, OLOR A HUEVOS PODRIDOS,
SABOR ACIDO.
- Peso especifico con respecto al aire: 1.1912
- Concentración máxima permisible: 1p.p.m.
- Punto fatal o valor peligroso: 4-46 % Mezcla explosiva
1000 p.p.m. causa la muerte
- Efectos nocivos: Venenoso y explosivo y Produce irritación de la
mucosa nasal e inflamación de los ojos.
- Fuentes de origen: Formado por descomposición de los compuestos de
azufre, aguas de estratos, voladuras, motores de combustión, cualquier
combustión incompleta.-

25. 7. ACIDO SULFHIDRICO H2S
- Detección, Aparatos usados: Olor, bomba de fuelle y tubos
colorimétricos, detectores digitales.
- Se disuelve fácilmente en el agua y puede ser liberado también
fácilmente produciendo concentraciones peligrosas.

26. 8. ANHIDRIDO, SULFUROSO SO2
- Propiedades físicas: Es INCOLORO, SOFOCANTE SU OLOR ES
IRRITÁNTE, SÁBOR ACIDO
- Peso especifico con respecto al aire: 2.26
- Concentración máxima permisible: 0,25p.p.m.
- Punto Fatal o valor peligroso:
4 -46 % Mezcla explosiva 1000 p.p.m. causa la muerte.
- Efectos nocivos: Tóxico, Irrita mucosa, ojos
0.001 % ataca las mucosas
0.05 % peligra la vida.

27. 8. ANHIDRIDO, SULFUROSO SO2
- Fuentes de origen: Formado por combustión de carbones de alto
contenido de azufre, Combustión de sulfuros, Incendios,
voladuras, motores de combustión.
- Detección, Aparatos usados: Olor, bomba de. fuelle y tubos
colorimétricos

28. 9. OXIDOS DE NITROGENO
NO, NO2, N2O
- Propiedades físicas: Olor irritante, color pardo rojizo, sabor amargo
- Peso especifico con respecto al aire:
NO =I.036
NO2 = 1.59
N20 = 1.52
- Concentración máxima permisible: 0,2 p.p.m.
- Punto fatal o valor peligroso: 50 p.p.m.
300 p.p.m. en 2 horas la muerte
- Efectos nocivos: Venenosos
- Fuentes de origen: Voladuras, motores de combustión interna,
combustión incompleta.
- Detección, Aparatos usados: Olor, color, bomba de fuelle y tubos
colorimétricos, detectores digitales.
Son más pesados que el aire, por lo tanto se encontrara en el piso
de las vías.

29. 9. OXIDOS DE NITROGENO
NO, NO2, N2O
- Efectos de la exposición a los (NO + NO2)
Concentración p.p.m.
- Efectos
5 Conc. máxima permisible
60 La mínima cantidad que causa inmediata irritación de la
garganta.
100 La mínima cantidad que origina tos
100-150 Peligro aún por corta exposición
200-700 Rápidamente fatal

30. 10. EL METANO (CH4)
Generalidades
- El metano (CH4), es un compuesto de carbón e hidrógeno que se
genera durante la formación de yacimientos de origen orgánico (mantos
de carbón, pizarras bitumínosas etc.) y cuando las condiciones
naturales no permiten su emigración a la atmósfera.
- Forma una mezcla con el aire. A esta mezcla se le llama GRISU. Es uno
de los principales contaminantes del aire de las minas, constituyéndose
en el enemigo mas grande de los mineros.

31. 10. EL METANO (CH4)
Generalidades
- Propiedades físicas: Es INODORO, INCOLORO E INSABORO
- Peso específico con respecto al aire:0.55
- Concentración máxima permisible.. 1 %
- Punto fatal o valor peligroso:5 -15 % Mezcla explosiva
- Efectos nocivos: Explosivo, Asfixiante
- Fuentes de origen: Estratos, mantos de carbón, voladuras., combustión
interna de máquinas, Putrefacción de sustancias orgánicas.
- Detección, Aparatos usados: Lámpara de seguridad, metanómetros,
multidetectores.

32. DESPRENDIMIENTOS DE METANO
- Se encuentra en casi todas las, minas de
carbón. Es liberado en operaciones de
arranque y en los agrietamientos de pisos y
techos de vías.
- Zonas explotadas y derrumbadas; y
machones se consideran depósitos de gas
Puede ser lanzado por fallas repentinas del
techo, cambios bruscos de presión
barométrica o cambios de sentido de
ventilación.
- Es aproximadamente dos veces mas liviano
que el aire y tiende a acumularse en el techo.

33. PELIGROSIDAD DEL METANO
Inflamabilidad - Mezcla con el, aire entre 0% y 4%.
Calor producido 13. 000 kcal/kg de CH4
Temperatura de inflamabilidad 650ºC y 750ºC.
Explosividad Concentración en el aire entre 5% y 14% de CH4 y la del oxígeno
en el aire no menor de 10%.
Mezcla ideal = 9.5% de CH4 y 90.5 % de aire.
A cada Explosión precede onda explosiva y llama de
alta temperatura (1.500ºC – 2650ºC).

34. EVOLUCION DE LA MEDICION
DE GASES
Reconocer que un adecuado monitoreo de gases
peligrosos puede representar la diferencia entre
LA VIDA Y LA MUERTE.

35. CANARIO

36. LAMPARA DE SEGURIDAD

37. BOMBA DE FUELLE (Tubos
Colorimétricos)

38. MONITOR DE GAS INDIVIDUAL

39. MONITOR DE GAS INDIVIDUAL

40. MULTIDETECTO DE GASES 4G

41. MULTIDETECTOR DE GAES 6G

42. ESTACION DE MONITOREO
CONTINUO

43. GRACIAS