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Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA
FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS
“EVALUACIÓN Y OPTIMIZACION DEL SISTEMA DE VENTILACION DE LA
COMPAÑÍA MINERA CARAVELI S.A.C APLICANDO EL SOFTWARE VENTSIM
VISUAL 3”
TESIS PRESENTADO POR EL BACHILLER:
JORGE SMITH, CLAVERIAS QUICAÑA
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL:
DE INGENIERO DE MINAS
AREQUIPA – PERÚ
2014

DEDICATORIA
A la memoria de la mujer que con su
esfuerzo y sacrificio me hizo un hombre
de bien, mi madre
JACINTA MARIA QUICAÑA JACOBO
i

AGRADECIMIENTOS
A la Compañía Minera Caraveli S.A.C., especialmente a la Gerencia de
Operaciones Mina, área de Ventilación, por brindarme la posibilidad de realizar mí
proyecto de titulación.
Agradezco especialmente al Ing. Ramiro Huamán Santibáñez, Ing. Rodolfo
Arzapalo Chagua, Ing. Eric Cruces Mayhua,
A la Universidad San Agustín de Arequipa, a la escuela profesional de Ingeniería
de Minas, al cuerpo docente, que durante mis años de estudiante me brindaron los
conocimientos y las herramientas necesarias para poder comenzar mi carrera
como profesional.
A mis hermanas por su apoyo incondicional Y a mis familiares, compañeros y
amigos por su compañía y apoyo. Muchas gracias a todos.
JORGE SMITH CLAVERIAS QUICAÑA
ii

RESUMEN
El presente trabajo de investigación cuyo objetivo es la evaluación del sistema de
ventilación con el soporte del software Ventsim visual 3 Lleva el título de
“EVALUACION Y OPTIMIZACION DEL SISTEMA DE VENTILACION DE LA
MINA CARAVELI S.A.C APLICANDO EL SOFTWARE VENTSIM VISUAL 3” La
evaluación y la optimización van ligados en toda empresa minera de producción
con el fin de obtener mejores condiciones termo ambientales de sus trabajadores
ya que en compañía minera caraveli el activo más valioso son los trabajadores y
reduciendo sus costos operacionales
La toma de datos de las labores principales se realizo desde el Nv 1440 hasta el
Nv 2130, con el levantamiento de las áreas y las velocidades del aire de la mina,
estos datos son plasmados en un plano unifilar de la mina y se realizo el balances
de aire limpio y aire viciado, obteniendo un caudal de aire limpio de 66,218 CFM y
un caudal de aire viciado de 74,500 CFM hasta aquí es la ventilación manual.
Para el ingreso de datos al software Ventsim visual 3, se hace uso de las
longitudes reales de la mina, usando los planos en autocad y exportando en un
formato DXF, Se considero las áreas y velocidades tomadas manualmente y se
correlaciono con el plano unifilar.
También ingresamos las curvas de operación de los ventiladores principales para
poder determinar las pérdidas de presión de la mina las mejoras que se
consiguieron con el uso del software Ventsim visual 3, es la distribución del caudal
del aire a las zonas de trabajo y se determino las zonas de acumulación
iii

INDICE GENERAL
DEDICATORIA.- __________________________________________________i
AGRADECIMIENTO.- _____________________________________________ ii
RESUMEN.-_____________________________________________________iii
CAPÍTULO I
INTRODUCCION
1.1JUSTIFICACIÓN.-______________________________________________ 2
1.2 PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN.-______________________________ 3
1.3 VARIABLES E INDICADORES.- __________________________________ 3
1.3.1 Variables Independientes ____________________________________ 3
1.3.2 Variables Dependientes _____________________________________ 3
1.3.3 Indicadores _______________________________________________ 3
1.4 OBJETIVOS.-_________________________________________________ 4
1.4.1 Objetivo General.- __________________________________________ 4
1.4.2 Objetivos Específicos _______________________________________ 4
1.5. HIPÓTESIS.-_________________________________________________ 4
CAPÍTULO II
MARCO TEORICO
2.1 INTRODUCCIÓN ______________________________________________ 5
2.2. MARCO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN __________________________ 6
2.2.1. LEYES DE KIRCHHOFT______________________________________ 6
iv

2.2.2. PRIMERA LEY DE KIRCHHOFF (LEY DE CONTINUIDAD) _____________ 6
2.2.3.SEGUNDA LEY DE KIRCHHOFF (LEY DE CIRCULACIÓN)______________ 7
2.2.4. METODO DE HARDY CROSS _______________________________ 8
2.2.5. CIRCUITO DE VENTILACION ________________________________ 8
2.2.6. CIRCUITO EN SERIE ______________________________________ 9
2.2.7 CIRCUITO EN PARALELO __________________________________ 11
2.2.8. LEY BASICA DE LA VENTILACION DE MINAS _________________ 14
2.2.9. ECUACIÓN DE ENERGÍA TOTAL____________________________ 15
2.2.10. ECUACIÓN MODIFICADA DE ENERGÍA _____________________ 16
2.2.11. PERDIDAS DE PRESIÓN _________________________________ 17
2.2.12. PRESIONES DE UNA MINA _______________________________ 17
2.2.12.1. Presión Estática (ps) __________________________________ 17
2.2.12.2. Presión Velocidad (pv)_________________________________ 18
2.2.12.3. Pérdida de Presión por Fricción__________________________ 18
2.2.13. FORMULA DE ATKINSON_________________________________ 19
2.2.14. FACTOR DE FRICCIÓN __________________________________ 20
2.2.15. PERDIDA POR CHOQUE _________________________________ 21
2.3. DEFINICIONES CONCEPTUALES DE LA VENTILACION DE MINAS __ 21
2.3.1 VENTILACIÓN DE MINAS __________________________________ 21
2.3.2. AIRE ATMOSFÉRICO _____________________________________ 22
2.3.3. AIRE DE MINA. __________________________________________ 22
2.3.4. PROPIEDADES FISICAS DEL AIRE__________________________ 23
2.3.4.1. Densidad del aire ______________________________________ 23
2.3.4.2. Peso específico _______________________________________ 24
2.3.4.3. Volumen específico ____________________________________ 24
2.3.4.4. Peso del aire (g)_______________________________________ 25
2.3.4.5. Calor específico _______________________________________ 25
2.3.4.6. Viscosidad ___________________________________________ 25
2.3.4.7. Presión ______________________________________________ 25
2.3.4.8. Temperatura__________________________________________ 26
2.3.4.9. Humedad de aire ______________________________________ 26
v

2.3.5 OBJETIVOS DE LA VENTILACIÓN DE UNA MINA_______________ 27
2.3.6 PRINCIPIOS DE LA VENTILACIÓN ___________________________ 27
2.3.7. TIPOS DE VENTILACIÓN __________________________________ 27
2.3.7.1 Ventilación Natural _____________________________________ 27
2.3.7.2 Ventilación Artificial: ____________________________________ 28
2.3.7.3 Caudal de Aire_________________________________________ 29
2.3.7.4 Sistemas de Ventilación _________________________________ 29
2.3.8 VENTILACIÓN MINERA Y SU IMPORTANCIA EN EL RENDIMIENTO 30
2.3.9 EFECTOS EN LA SALUD ___________________________________ 30
2.3.9 1 Gases _______________________________________________ 31
2.3.9 2.Origen de los Gases de Mina _____________________________ 32
2.3.9 3.Otros Gases __________________________________________ 32
2.3.9.3.1 Gases Producidos por Equipo Diesel____________________ 32
2.3.9.3.2 .Monóxido de Carbono (CO) ____________________________ 33
2.3.9.3.3. Gases Nitrosos (NO, NO2) _____________________________ 34
2.3.9.3.4. Nitrógeno (N2)_______________________________________ 34
2.3.9.3.5. Gases en Mina ______________________________________ 35
2.3.9.3.6. Anhídrido Sulfuroso (SO2) _____________________________ 35
2.3.9.4 CONDICIONES DE TRABAJO ____________________________ 35
2.3.9.4.1. Ventilación Secundaria ______________________________ 37
2.3.9.4.1.1 Sistema Impelente _______________________________ 39
2.3.9.4.1.2 Sistema Aspirante _______________________________ 39
2.3.9.4.1.3 Sistema es el Combinado, Aspirante-Impelente ________ 40
2.3.9.5. CLASIFICACIÓN DE LOS VENTILADORES ________________ 41
2.3.9.5.1Ventiladores Centrífugos ______________________________ 41
2.3.9.5.2. Ventiladores Axiales ________________________________ 42
2.3.9.6 CIRCUITOS BÁSICOS DE VENTILACIÓN EN MINAS _________ 43
2.3.9.6.1 Circuito en serie___________________________________ 43
2.3.9.6.2 Circuito de ventilación en paralelo ______________________ 44
vi

CAPÍTULO III
MATERIAL DE ESTUDIO
3.1 GENERALIDADES ___________________________________________ 45
3.1.1. UBICACIÓN _____________________________________________ 45
3.1.2. ACCESIBILIDAD _________________________________________ 46
3.1.3. RELIEVE. _______________________________________________ 47
3.1.4. CLIMA Y VEGETACIÓN____________________________________ 47
3.1.5. AGUA INDUSTRIAL _______________________________________ 48
3.1.6. ENERGIA ELECTRICA ____________________________________ 48
3.1.7. AIRE COMPRIMIDO ______________________________________ 49
3.1.8. INFRAESTRUCTURA _____________________________________ 49
3.1.9. LABORATORIO QUÍMICO__________________________________ 50
3.1.10. PLANTA DE BENEFICIO __________________________________ 51
3.1.11. RESEÑA HISTORICA ____________________________________ 54
3.1.12. TIPO DE YACIMIENTO ___________________________________ 55
3.1.13. ORGANIZACIÓN Y ADMINISTRACIÓN ______________________ 56
3.2 ASPECTOS GEOLÓGICOS____________________________________ 57
3.2.1. GEOLOGÍA REGIONAL____________________________________ 57
3.2.1.1 Formación Chocolate ___________________________________ 57
3.2.1.2 Formación Guaneros ___________________________________ 57
3.2.1.3 Formación Yauca ______________________________________ 57
3.2.1.4 Formación Pisco _______________________________________ 57
3.2.1.5 Formación Millo________________________________________ 57
3.2.1.6 Volcánico Senca_______________________________________ 58
3.2.2. AFLORAMIENTOS (ROCAS INTRUSIVAS) ____________________ 58
3.2.2.1.- Tonalita Granodiorita (Plioceno).-_________________________ 58
3.2.2.2.- Diorita (Plioceno).- ____________________________________ 58
3.2.2.3.- Monzonita (Plioceno).- _________________________________ 59
3.2.2.4.- Complejo Bella Unión. _________________________________ 59
vii

3.2.3 GEOLOGÍA LOCAL________________________________________ 59
3.2.4 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL________________________________ 60
3.2.5. GEOLOGÍA ECONOMICA __________________________________ 61
3.2.6. MINERALIZACION DE LAS VETAS __________________________ 61
3.2.4 CUBICACIÓN DE RESERVAS _______________________________ 62
3.2.4.1. Reservas Probadas.- ___________________________________ 62
3.2.4.2. Reservas Probables.-___________________________________ 62
3.2.4.3. Reservas Posibles _____________________________________ 62
3.3 DESCRIPCIÓN GENERALMINA ________________________________ 64
3.3.1 UNIDAD CAPITANA _______________________________________ 64
3.3.2. DESARROLLO, PREPARACIÓN DE LABORES ________________ 65
3.3.2.1 Galerías.-_____________________________________________ 66
3.3.2.2 Cruceros.- ____________________________________________ 66
3.3.2.3Subniveles.- ___________________________________________ 66
3.3.2.4 Chimeneas.- __________________________________________ 66
3.3.3 ACTIVIDADES CÍCLICAS EN EL DESARROLLO Y PREPARACIÓN DE
LABORES____________________________________________________ 67
3.3.3.1 PERFORACION.-______________________________________ 67
3.3.3.2 VOLADURA.- _________________________________________ 67
3.3.3.2.1 parámetros del explosivo _____________________________ 68
3.3.3.3 SOSTENIMIENTO.- ____________________________________ 69
3.3.3.4 CARGUIO Y ACARREO.- _______________________________ 69
3.3.3.5. EXPLOTACION DE MINERAL____________________________ 70
3.3.3.6 METODOS DE EXPLOTACIÓN ___________________________ 71
3.3.3.7 ACARREO Y ALMACENAMIENTO DE MINERAL.-____________ 72
3.3.3.8 RELLENO DE TAJEOS.- ________________________________ 72
viii

CAPÍTULO IV
METODOLOGIA
4.1 METODOLOGÍA DE TRABAJO. ________________________________ 73
4.2 TÉCNICAS DE TRABAJO: TRABAJO CAMPO ____________________ 75
4.2.1. TOMA DE DATOS DE CAMPO ______________________________ 75
4.2.1.1. CALCULO DE AREAS__________________________________ 75
4.2.1.2. CALCULO DE FLUJO DE AIRE __________________________ 76
4.2.1.3. EQUIPOS DE MUESTREO ______________________________ 77
4.2.1.3.1. Anemómetro 1 _____________________________________ 77
4.2.1.3.2. Anemómetro 2 _____________________________________ 78
4.2.1.3.3. Detector Altaír 4x ___________________________________ 79
4.2.1.4. CALCULO DE TEMPERATURA __________________________ 80
4.2.1.5. MAPEO DE VENTILACION ______________________________ 82
4.2.1.6. MAPEO DE PRESIÓN __________________________________ 84
4.2.1.6.1 Objetivos del Mapeo de Presión________________________ 84
4.2.1.6.2. Cálculo de la Presión Barométrica _____________________ 85
4.2.2. DATOS DE GABINETE ____________________________________ 85
4.2.2.1. CÁLCULO DEL CAUDAL DE AIRE ________________________ 86
3.2.2.2. INGRESO Y SALIDA DE AIRE ___________________________ 87
4.2.2.3. REQURIMIENTO DE CAUDAL DE AIRE ___________________ 86
4.2.2.3.1. De acuerdo al número de personas por guardia: __________ 87
4.2.2.3.2 Caudal mínimo por persona de acuerdo a la altitud: ________ 88
4.2.2.3.3. De acuerdo al consumo de explosivo:___________________ 88
4.2.2.4. TOTAL DE AIRE NECESARIO ___________________________ 88
4.2.2.5. LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES _______________________ 88
4.2.2.6 CÁLCULO DE LAS CURVAS DE VENTILACIÓN _____________ 89
4.2.2.6.1. Procedimiento de utilización __________________________ 89
4.2.2.7 DISEÑO DE UNA LABOR DE VENTILACION ________________ 91
4.2.2.7.1 COSTO DE CAPITAL: (CC ) ___________________________ 92
4.2.2.7.2 COSTO DE OPERACIÓN: ____________________________ 93
ix

4.2.3. DESCRIPCION DEL SOFTWARE VENTSIM VISUAL 3 __________ 94
4.2.3.1. ACERCA DE VENTSIM VISUAL 3 ________________________ 94
4.2.3.2. HERRAMIENTAS DEL SOFTWARE VENTSIM VISUAL 3______ 95
4.2.3.3 CARACTERISTICAS DEL SOFTWARE VENTSIM VISUAL _____ 95
4.2.3.4 REQUERIMIENTO DE HARDWARE_______________________ 96
4.2.4. TECNICAS PARA EL PROCESAMIENTO DEL SISTEMA DE
VENTILACION ________________________________________________ 96
4.2.4.1. DISEÑO DEL DIAGRAMA UNIFILAR (2D) __________________ 96
4.2.4.2. INGRESO DE LA TOPOGRAFIA DIGITALIZADA_____________ 97
2.2.4.3 IMPORTACION DE DATOS AL SOFTWARE VENTSIM VISUAL 3 98
4.2.4.4. CALIBRACIÓN DEL SOFTWARE VENTSIM VISUAL 3 _______ 101
CAPÍTULO V
RESULTADOS
5.1 EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE VENTILACIÓN . __________________ 103
5.1.1 OBJETIVO______________________________________________ 103
5.1.2 BALANCE GENERAL DE AIRE _____________________________ 103
5.1.3 REQUERIMIENTO DE AIRE EN INTERIOR MINA. ______________ 104
5.1.4 ELABORACION DEL PLANO ISOMETRICO VENTILACION ______ 105
5.2 EVALUCION DEL SISTEMA DE VENTILACION DE LAS 3 ZONAS DE
COMPAÑÍA MINERA CARAVELI __________________________________ 106
5.2.1 EVALUACION DE LA ZONA ALTA___________________________ 106
5.2.1.1 Nv 2100 Galería. ______________________________________ 106
5.2.1.1 Nv 1920 Chimenea ____________________________________ 108
5.2.2 EVALUACION DE LA ZONA BAJA___________________________ 109
5.2.2.1 Evaluación del Nv 1700 Galería __________________________ 110
5.2.2.2 Evaluación Nv. 1700 Chimenea__________________________ 112
5.2.2.3 Evaluación Nv 1520 Galería _____________________________ 112
5.2.3 EVALUACION DE LA ZONA DE NANCY _____________________ 114
x

2.2.3.1. Evaluación Nv 2070 crucero 270 ________________________ 114
5.4 RESULTADOS______________________________________________ 119
5.4.1 OPTIMIZACIÓN CIRCUITOS DE VENTILACIÓN _______________ 119
5.4.2 OPTIMIZACIÓN CIRCUITOS DE VENTILACIÓN POR CONTROL DE
PERDIDAS __________________________________________________ 119
5.4.3 DIAMETRO ÓPTIMO PARA LA CHIMENEA DE VENTILACION. ___ 120
5.4.3 ZONA ALTA_____________________________________________ 121
5.4.4 ZONA BAJA ____________________________________________ 122
5.4.4 ZONA NANCY __________________________________________ 125
CONCLUCIONES ______________________________________________ 127
RECOMENDACIONES __________________________________________ 129
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ________________________________ 130
xi

ÍNDICE DE IMÁGENES
FIGURA 2.1Primera ley de Kirchhoff __________________________________ 7
FIGURA 2.2: Segunda ley de Kirchhoff ________________________________ 7
FIGURA 2.5: Circuito en Paralelo_____________________________________ 13
FIGURA 2.4: Circuito en serie _______________________________________ 10
FIGURA 2.3: Puertas que regulan el aire conforme sus necesidades _________ 10
FIGURA 2.6: Flujo de fluidos a través de un ducto _______________________ 16
FIGURA 2.7: Gradiente de presiones _________________________________18
FIGURA 2.8: Ecuacicon de atkinson __________________________________ 19
FIGURA 2.9: Circuito en serie _______________________________________ 22
FIGURA 2.10: Ventilacion Natural ____________________________________ 28
FIGURA 2.11: Ventilacion Artificial ___________________________________ 28
FIGURA 2.12:Caudal de Aire_________________________________________ 29
FIGURA 2.13:Gases producidos por al voladura ___________________________ 32
FIGURA 2.14:1Gases Producidos por Equipo Diesel ____________________ 33
IGURA 2.15: Efectos con Monóxido de Carbono _______________________ 33
FIGURA 2.16: Ventilador Secundario__________________________________ 38
FIGURA 2.17: Sistema Impelente ____________________________________ 39
FIGURA 2.18:Sistema Aspirante _____________________________________ 40
FIGURA 2.19: Sistema es el Combinado, Aspirante-Impelente______________ 40
FIGURA 2.20: Ventiladores Centrífugo ________________________________ 42
FIGURA 2.21: Ventiladores axiales ___________________________________ 43
FIGURA 2.22: Instalación en serie ____________________________________ 43
xii

FIGURA 2.2.3: Instalación en Paralelo________________________________ 44
FIGURA 3.1 Ubicación Zona de Estudio ______________________________ 46
FIGURA 3.2. Campamento base cmc.________________________________ 46
FIGURA 3.3. Mina Capitana _______________________________________ 47
FIGURA 3.4. Grupo electrogeno ____________________________________ 48
FIGURA 3.5. Compresoras Portalites ________________________________ 49
FIGURA 3.6. Campamento base – Campamento Mina___________________ 50
FIGURA 3.7. Laboratorio Quimico __________________________________ 50
FIGURA 3.8. Planta De Beneficios___________________________________ 51
FIGURA 3.9. Inicios de CMC._______________________________________ 54
Figura 3.10 Esquema estructural____________________________________ 60
FIGURA 3.11. Tajo 320 Nv 1920____________________________________ 61
FIGURA 3.12. Contarta vic2 & ron - Laces chino _______________________ 66
FIGURA 3.13. Perforación de labores lineales _________________________ 68
FIGURA 3.14. Emulsion Famesa – Carmex Famesa ____________________ 68
FIGURA 3.15. Empaquetado – sonteniemtos con cudros de madera _______ 69
FIGURA 3.16. Acarreo de Mineral con Locomotora Nv 192 _______________ 70
FIGURA 3.17. Carros mineros usados en el acarreo de material___________ 70
FIGURA 3.18. Malla realizada por la contrata__________________________ 71
FIGURA 3.19. Malla de subnivel 1.2x1.8m ____________________________ 71
FIGURA 3.20. Acarreo y almacenamiento de mineral ___________________ 72
FIGURA 3.21. Relleno de tajeos____________________________________ 72
Figura 4.1: Medición de la velocidad de aire ___________________________ 74
Figura 4.2: Monitoreo de velocidades de aire __________________________ 76
xiii

Figura 4.3: Medición de la velocidad de aire ___________________________ 77
Figura 4.4: Anemómetro EXTECH __________________________________ 78
Figura 4.5: Anemómetro PROVA ___________________________________ 79
Figura 4.6: Altaír 4X______________________________________________ 80
Figura 4.7: Medición de temperaturas________________________________ 80
Figura 4.8 Mapeo de ventilación ____________________________________ 82
Figura 4.9 Medición de gases ______________________________________ 83
Figura 4.10 Mangas de ventilación __________________________________ 84
Figura 4.11 Exportación del autocad en dxf. ___________________________ 97
Figura 4.14 Importación del autocad en dxf. ___________________________ 99
Figura 4.15 Importación del autocad en dxf. ___________________________ 99
Figura 4.16 Nv 2040 importado en líneas a ventsim. ___________________ 100
Figura 4.17 Importación en 3d del Nv 2040___________________________ 100
Figura 4.18 configuración del Nv 2040 en ventsim visual 3 ______________ 100
Figura 4.19 Ajustes de ventsim visual 3 _____________________________ 101
Figura 4.20 Ajustes del software ventsim visual 3______________________ 102
Figura 5.1: Resultados evaluación con ventsim _______________________ 105
Figura 5.2: Curva Característica de la mina __________________________ 106
Figura 5.3: Ventilador de 5,000 CFM como extractor ___________________ 107
Figura 5.4: Niveles de Trabajo en la zona alta ________________________ 108
Figura 5.5: Chimenea ventilada con línea auxiliar______________________ 108
Figura 5.6: Isométrico del Nv 1700 _________________________________ 109
xiv

Figura 5.7: Isométrico de las labores del Nv 1700 _____________________ 110
Figura 5.10: Isométrico de la zona Nancy ____________________________ 114
Figura 5.9: Ventilador de 10,000 CFM_______________________________ 113
Figura 5.8: Evaluación de la Ch del Nv 1700 _________________________ 112
Figura 5.11: Chimenea de sección trasversal circula ___________________ 120
Figura 5.11: Isométrico de las labores de la zona alta __________________ 121
Figura 5.12: Integración Nancy y Esperanza _________________________ 122
Figura 5.13: Isométrico del Tj 1010 _________________________________ 122
Figura 5.14: Direccionamiento de flujo en el TJ 1010___________________ 123
Figura 5.15: Integración del Nv 1760 con el Nv 1820 ___________________ 123
Figura 5.16: proyecto de integración Nv 1760- Nv 1820_________________ 124
Figura 5.17: plano unifilar chino II __________________________________ 124
Figura 5.18: Taponeo de chimeneas ________________________________ 125
Figura 5.19: Isométrico zona Nancy ________________________________ 126
ÍNDICE DE TABLAS
xv

Tabla 2.1: Composición del aire atmosférico ____________________________ 22
Tabla 2.2: Oxígeno consumido por los seres humanos ____________________ 23
Tabla 2.3 clasifiacion de gases toxicos_________________________________ 34
Tabla 3.1 costos de tratamiento en sus diferentes procesos _______________ 53
Tabla 4.1 Calculo de temperatura ____________________________________ 81
Tabla 4.2 Ingreso y salida de aire ____________________________________ 87
Tabla 4.3: Límites máximos permisibles________________________________ 89
Tabla 5.1 Requerimiento de aire fresco por el personal___________________ 104
Tabla 5.2: Monitoreo de agentes químicos, Nv 2100. ____________________ 107
Tabla 5.3 Monitoreo de agentes químicos, Nv 1920. _____________________ 109
Tabla 5.4: Monitoreo de agentes químicos, Nv 1700 _____________________ 111
Tabla 5.5: v Monitoreo de agentes químicos Nv 1520 ____________________ 116
Tabla 5.6: Monitoreo de agentes químicos, Nv 2070 Nancy _______________ 115
Tabla 5.7: velocidad del aire y temperatura Nv 2070 Nancy._______________ 116
Tabla 5.8: Monitoreo de agentes Nancy_______________________________ 117
Tabla 5.9: Monitoreo de agentes químicos, Nancy_______________________ 115
xvi

CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
En el presente toda mina necesita contar con un departamento de ventilación
que evalué el sistema de ventilación de la mina, ya sea de forma manual o con
el apoyo de software informático.
El propósito de la Evaluación del sistema de Ventilación de la mina Caraveli es
proporcionar al trabajador condiciones termos ambientales seguros para poder
realizar un buen trabajo y evitar la lentitud de las operaciones mineras y la
extracción de mineral y desmonte de la zona alta y baja a los echaderos de
mineral
Se desarrollo la metodología adoptada para el presente proyecto y se detallo
las técnicas de recolección y calculo de datos de campo y gabinete, mapeos
de ventilación, mapeos de presión, requerimientos de caudal de aire del
personal y de los equipos, cálculos de las curvas de ventilación, uso del
1

software Ventsim visual 3, técnicas para el procesamiento del sistema de
ventilación.
1.1JUSTIFICACIÓN.-
La ventilación de una mina tiene el mismo propósito que el del torrente
sanguíneo de una persona. El torrente sanguíneo transporta oxigeno a
todas las partes del cuerpo y remueve productos de desecho y regula la
temperatura del cuerpo.
La ventilación de una mina es el proceso continuo de proveer aire fresco y
un ambiente laboral seguro y confortable para todas las áreas de la mina
en donde haya personal y equipos que puede ser requerido para trabajar.
Hay cuatro razones principales por las que se debe de proveer ventilación
en las labores de la mina:
proveer oxígeno para propósitos de respiración.
Para diluir y remover polvo.
Para diluir y remover gases nocivos y pestilentes
Reducir las temperaturas en las labores y tajos.
De acuerdo a la reglamentacion vigentes del Peru , basado en la ley
general de minería y el Reglamento de seguridad y Salud ocupacional
DS-055-EM, establece:
Artículo 236º.- El titular minero dotará de aire limpio a las labores de
2

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.
El sistema de ventilacion de la mina Craveli presenta ciertas deficiencias en
el direccionamiento del aire fresco hacia los frentes de operación de las
zonas de trabajao , dificultando el normal desarrollo de las operaciones
mineas , razon por la que la evaluacion del sitema de ventilacion con el uso
del software Ventsim visual 3. Se justifica plenamente
1.2 PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN.-
a) ¿Cómo analizar el requerimiento del caudal de aire limpio y viciado en el
interior de mina?
b) ¿Cómo analizar la distribución racional de aire en la mina Caraveli?
c) ¿Cómo proponer un método de evaluación del sistema de ventilación?
1.3 VARIABLES E INDICADORES.-
1.3.1 Variables Independientes.
Dimensiones de la mina, propiedades físicas del aire.
1.3.2 Variables Dependientes.
Velocidad del aire
Rugosidad de la labor
1.3.3 Indicadores.
Dirección
3

Velocidad
Cantidad de oxígeno.
1.4 OBJETIVOS.-
1.4.1 Objetivo General.-
Analizar la metodología de evaluación del sistema de ventilación en
la mina Caravelí con el uso del software Ventsim visual 3.
1.4.2 Objetivos Específicos
Analizar los requerimientos de caudal de aire limpio y viciado en
interior mina.
Analizar la distribución racional de aire limpio en la mina Caraveli.
Proponer una metodología de evaluación del sistema de ventilación.
1.5. HIPÓTESIS.-
“Con la evaluación del sistema de ventilación con el uso del software
Ventsim visual 3, nos permitirá calcular los caudales y resistencias de todas
las labores mineras, permitiendo una distribución racional de caudales que
faciliten las operaciones mineras
4

CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
2.1 INTRODUCCIÓN
La ventilación de una mina consiste en un proceso de hacer pasar un flujo
de aire considerable para crear las condiciones necesarias para que los
trabajadores se encuentren en una atmósfera agradable. Este proceso se
realiza mediante un circuito con el objetivo de que en todas las áreas de
trabajo se lleve a cabo de igual manera.
La ventilación de una mina subterránea es muy importante para preservar
la vida de los trabajadores, hay que asegurar que debajo de la mina exista
una porción necesaria de oxígeno para la respiración de los trabajadores.
También una causa por la cual se necesita de más ventilación de oxigeno
dentro de la mina es que en muchas ocasiones los minerales que se están
explotando pueden ser tóxicos. Además hay que considerar que mientras
5

más profunda es una mina la temperatura tiende a aumentar por lo que es
necesaria la climatización adecuada del ambiente para una mejor condición
al trabajador.
La ventilación es y debe ser parte esencial en la operación de una mina. ,
Si no hay ventilación no hay producción.
El aire no puede ser desperdiciado en labores abandonadas, Es necesario
controlar las fugas de aire
Una vez contaminado, el aire viciado debe ser expulsado Inmediatamente.
2.2. MARCO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN
2.2.1. LEYES DE KIRCHHOFT
Gustav Robert Kirchhoff (1824 – 1887) (1) Las leyes de Kirchhoff aplicadas
originalmente en circuitos eléctricos, también puede aplicarse en los
circuitos de ventilación de minas, donde los caudales de aire y caídas de
presión son análogos a la corriente y voltaje respectivamente.
2.2.2. PRIMERA LEY DE KIRCHHOFF (LEY DE CONTINUIDAD)
Gustav Robert Kirchhoff (1824 – 1887)
Las leyes de Kirchhoff aplicadas originalmente en circuitos eléctricos,
también puede aplicarse en los circuitos de ventilación de minas, donde los
caudales de aire y caídas de presión son análogos a la corriente y voltaje
respectivamente.
𝑄𝑄 = 0 (2.1)
𝑄𝑄1 + 𝑄𝑄2 = 𝑄𝑄3 + 𝑄𝑄4 (2.2)
6

FIGURA 2.1Primera ley de Kirchhoff
Fuente:(Hartman, 1991)
2.2.3.SEGUNDA LEY DE KIRCHHOFF (LEY DE CIRCULACIÓN)
La segunda ley de Kirchhoff, en forma análoga establece que la suma
algebraica de las caídas de presión de todos los ramales integrantes de
una malla es cero. En el caso especifico de ventilación minera, es normal
que existan de por medio presiones de ventiladores (Pf) ubicados en
alguna malla, así como presiones por ventilación natural (pvn), los cuales
hay que tener en cuenta estos factores.
∑𝑃𝑃 = 0 (2.3)
𝑃𝑃𝑇𝑇 = 𝑃𝑃𝑎𝑎 + 𝑃𝑃𝑏𝑏 + 𝑃𝑃𝑐𝑐 − 𝑃𝑃𝑑𝑑 = 0 (2.4)
FIGURA 2.2: Segunda ley de Kirchhoff
Fuente: (Hartman, 1991)
7

2.2.4. METODO DE HARDY CROSS
La técnica que ha encontrado la más amplia difusión es el método
desarrollado por Hardy Cross. Esta técnica iterativa considera un flujo de
aire Q que pasa a través de un conducto de resistencia R, en el cual se
cumple la relación.
𝑃𝑃 = 𝑅𝑅𝑄𝑄2 (2.5)
Para determinar el valor verdadero del flujo Q, el valor Qa inicial es
estimado tal que:
𝑄𝑄 = 𝑄𝑄𝑎𝑎 + Δ𝑄𝑄 (2.6)
Donde es el error existente en el Qa asumido. El problema ahora es
encontrar el valor a ser aplicado al valor asumido de Qa. Sí consideramos
la representación real de los conductos de aire en una mina, esto no se
encuentran aislados, sino integrados a una red de conductos, cuya
magnitud también depende de la extensión de la red
2.2.5. CIRCUITO DE VENTILACION
En ventilación de minas hay dos tipos de combinación de galerías por
donde fluye el flujo de los sistemas de ventilación; y son flujos en serie a
través de galerías en línea y flujos en paralelo a través de galerías en
bifurcaciones hacia paralelo y ambas se acoplan una después de la
anterior formando una red, la cual tiene que ser calculada en volúmenes y
resistencias para conocer la resistencia o estática total de la red y sus
volúmenes y poder pedir el ventilador adecuado. Es decir esta red está
formada por circuitos en serie y circuitos en paralelo existiendo la
necesidad de convertir los circuitos en paralelo en circuitos en serie para
8

tener un solo circuito en línea que nos dé un valor de la resistencia que
vencer.
2.2.6. CIRCUITO EN SERIE
Este circuito tiene las siguientes relaciones: El volumen total de aire es el
mismo a través de todo el circuito desde que ingresa el aire a la mina hasta
que sale de ella es decir:
𝑄𝑄𝑇𝑇=𝑄𝑄1=𝑄𝑄2=𝑄𝑄3=𝑄𝑄4 =... (2.7)
La resistencia total es igual a la suma de las pérdidas o resistencias de
cada una de las galerías por donde viaja el flujo, esto es:
𝑃𝑃𝑇𝑇=𝑃𝑃1+𝑃𝑃2+𝑃𝑃3+𝑃𝑃4+... (2.8)
La relación que hay entre (PT) y el volumen Qt del flujo que viaja es igual
𝑃𝑃𝑇𝑇 = 𝑅𝑅𝑄𝑄2 (2.9)
𝑃𝑃𝑇𝑇= 𝑅𝑅𝑄𝑄2 = 𝑅𝑅1𝑄𝑄12 + 𝑅𝑅2𝑄𝑄22 + 𝑅𝑅3𝑄𝑄32 + 𝑅𝑅4𝑄𝑄42 = 𝑄𝑄2 (𝑅𝑅1 + 𝑅𝑅2 +
𝑅𝑅3 + 𝑅𝑅4+... (2.10)
Pero como todos los volúmenes son iguales podemos escribir que:
𝑅𝑅𝑇𝑇 = 𝑅𝑅1 + 𝑅𝑅2 + 𝑅𝑅3 + 𝑅𝑅4+... (2.11)
En circuitos en serie los requerimientos de fuerza o energía eléctrica son
altos, para un determinado volumen, porque los HP para trasladar el peso
del aire son acumulativos. En un circuito en serie dentro de una mina de
vetas verticales el circuito en sería el siguiente:
9

FIGURA 2.3: Circuito en serie con puertas que regulan el aire conforme
sus necesidades
Y su esquema lineal para cálculo de cada una de las PL o resistencia
es la siguiente:
Que calculados y analizados nos dice cual es el tramo más resistente en
mina que debemos inspeccionar para mejorarlo y ver el modo de reducir
esta resistencia.
FIGURA 2.4: Circuito en serie
Fuente: (Hartman, 1991)2.2.7.
10

2.2.7 CIRCUITO EN PARALELO
Es cuando el flujo o volumen total de aire es distribuido o divididoen v
arias galerías. En la ventilación de minas cuando se está
haciendo un circuito en paralelo se dice que se está haciendo unsplitti
ng y cada ramal del circuito en paralelo se llama split y estecircuito pa
ralelo tiene las siguientes relaciones:Cuando el flujo pasa por galerías e
n paralelo, o galerías que sebifurcan el volumen total es la suma de
los volúmenes que pasapor cada ramal:
QT= Q1+ Q2+ Q3+ Q4 +... (2.12)
La pérdida de resistencia es la misma a través de cualquier ramal og
alería:
PT= P1= P2= P3= P4=... (2.13)
Pero sabiendo que P = RQ2, podemos decir que la P podemos
hallarlo conociendo la R y el Q sin necesidad de usar la fórmula de
resistencia y de lo anterior podemos decir también que:
11

Nos dice que cada R o resistividad involucra a las características de
cada galería o conductos de los cuales queremos conocer sus
resistencias, con datos obtenidos en el mapeo de campo que nos
permiten calcular las resistencias de estos conductos. Si la estática
es la misma o constante
Que es una de las relaciones que indica que conocidas las
características o resistividad de las galerías R1yR el volumen Q que
queremos distribuir, podemos hallar el volumen que pasará por
ecuación, en la que tenemos todos los datos que hemos obtenido en
el mapeo de mina y que ahora nos sirven para hallar las resistencias
por cálculos y poder distribuir el volumen principal por diferentes
12

ramales conforme exigen las operaciones En mina un circuito en
paralelo es del siguiente modo:
FIGURA 2.5: Circuito en Paralelo
Y su esquema para calcular el circuito es el siguiente:
Para el cálculo de las resistencias inicie por determinar la resistencia
equivalente de che y de cfgh, esta resistencia equivalente hay que calcular
con la resistencia d para tener otra resistencia equivalente la que se
sumará a la resistencia de a é i para tener la resistencia total desde el
punto 1 al punto 2 y poder pedir el ventilador adecuado.
El costo de la fuerza eléctrica en HP se reduce fuertemente para una
determinada cantidad de aire cuando se establece circuitos en paralelo.
Cada tajo debe ser un ramal de un circuito en paralelo para lograr frescura
y aire no tan contaminado pero de modo controlado, en la cantidad que
13

requiere este a la velocidad mínima de transporte. Muchos tajos no tienen
la velocidad mínima que todo supervisor debe exigir.
2.2.8. LEY BASICA DE LA VENTILACION DE MINAS
Las leyes del estado del flujo de aire indican que por una cantidad de aire
que circule entre dos puntos, debe de existir una diferencia de presión
entre estos puntos. La relación entre la diferencia de presión (P) y la
cantidad de flujo de aire (Q).
Si no existe una diferencia de presión no existe una cantidad de flujo, es
decir si P = 0, Q = 0. Mientras mayor sea P, mayor será Q. En el caso de
aquel aire de mina que circula subterráneamente en donde el patrón del
flujo es turbulento (es decir, como un río que fluye en los rápidos), la
relación entre las dos cantidades puede expresarse en la ley cuadrática:
𝑃𝑃=𝑅𝑅Q2
P : Pérdida de presión (Pa)
R : Resistencia (Ns2/m8)
Q : Flujo del volumen (m3/s)
El termino R de la ecuación se denomina como la resistencia del conducto
de ventilación o del ducto al cual se aplica. Si es necesario duplicar el
volumen del aire que circula a través del ducto o del conducto de
ventilación, la presión requerida no es el doble de la presión original sino el
cuádruple, es decir 22x la presión original. Similarmente para triplicar la
cantidad requerida, se debe aumentar nueve veces la presión original, es
decir 32x la presión original.
14

2.2.9. ECUACIÓN DE ENERGÍA TOTAL
En cualquier sección de un ducto, la energía total está representada por la
suma de los siguientes tres componentes: una energía estática, una energía
de velocidad (dinámica) y una energía potencial, cuando se considera un
fluido en movimiento entre dos secciones, además de las tres clases de
energía tiene relevante importancia una cuarta clase de energía: la energía
mecánica. Luego, para dos puntos de un ducto (1 y 2) la ecuación de la
energía total está dada por:
(𝐸𝐸𝑛𝑛𝑒𝑒𝑟𝑟𝑔𝑔í𝑎𝑎𝑇𝑇𝑜𝑜𝑡𝑡𝑎𝑎𝑙𝑙)1= (𝐸𝐸𝑛𝑛𝑒𝑒𝑟𝑟𝑔𝑔í𝑎𝑎𝑇𝑇𝑜𝑜𝑡𝑡𝑎𝑎𝑙𝑙)2+ (𝑃𝑃é𝑟𝑟𝑑𝑑𝑖𝑖𝑑𝑑𝑎𝑎𝑠𝑠𝑑𝑑𝑒𝑒𝐸𝐸𝑛𝑛𝑒𝑒𝑟𝑟𝑔𝑔í𝑎𝑎) 1−2 (2.23)
Sustituyendo las expresiones anteriores por las diferentes clases de
energía se tiene: La Ecuación de Bernoulli
𝑉𝑉 2/𝑔𝑔2 = Energía de Velocidad.
Z = Energía Potencial.
Pp = Pérdida de energía debido al flujo.
P = Presión absoluta (kPa o Pa)
w = Densidad (kg/m3)
V = Velocidad (m/s)
g = Aceleración gravitacional (m/s2)
Por lo tanto la ecuación anterior puede ser representada:
𝑃𝑃𝑡𝑡1 = 𝑃𝑃𝑡𝑡2 + 𝑃𝑃𝑃𝑃 (2.25)
15

En términos de presiones:
𝑃𝑃𝑠𝑠1 + 𝑃𝑃𝑣𝑣1 + 𝑃𝑃𝑧𝑧1 = 𝑃𝑃𝑠𝑠2 + 𝑃𝑃𝑣𝑣2 + 𝑃𝑃𝑧𝑧2 + 𝑃𝑃𝑝𝑝 (2.26)
FIGURA 2.6: Flujo de fluidos a través de un ducto
2.2.10. ECUACIÓN MODIFICADA DE ENERGÍA
Utilizando las ecuaciones anteriores, los cálculos se hacen complicados
principalmente debido a las dificultades en determinar Pp, que son las
elevaciones de los diferentes lugares de trabajo.
Estas dificultades pueden ser superadas si los cálculos se efectúan
utilizando un procedimiento estándar donde el término de elevación es
omitido. Sin embargo esta omisión implica modificar la ecuación general de
energía. Se debe enfatizar que para cada 70 pies de desnivel entre dos
puntos, la presión potencial aumenta en 1” H2O, empero la presión estática
disminuye en una magnitud equivalente, habiendo en muchos casos
compensación de presiones. Un procedimiento común para superar estas
dificultades consiste en utilizar presiones manométricas en lugar de las
presiones absolutas, luego la ecuación modificada de energía aplicada en
ventilación de minas está dada por:
16

𝑃𝑃𝑡𝑡1=𝑃𝑃𝑡𝑡2+𝑃𝑃𝑝𝑝 (2.27)
2.2.11. PERDIDAS DE PRESIÓN
La energía suministrada a un fluido en movimiento, por medios naturales y
mecánicos, es suministrada íntegramente para vencer las pérdidas de
presión Pp. En el flujo de fluidos por ductos se distinguen dos clases de
pérdidas:
Pf = Pérdidas debido a la fricción.
Px = Pérdidas debido al choque
Y están relacionadas en la siguiente ecuación:
𝑃𝑃𝑝𝑝=𝑃𝑃𝑓𝑓+𝑃𝑃𝑥𝑥 (2.28)
Pf, representa la pérdida de energía debido al paso del aire por
ductos de sección uniforme y Px, representa la pérdida de energía por
cambios de dirección en la corriente del aire, cambios en la
2.2.12. PRESIONES DE UNA MINA
Para determinar la magnitud de la presión artificial es necesario sumar
algebraicamente las presiones componentes de los elementos de un
circuito y balancear las mismas para todos los circuitos de una red de
ventilación. Esta presión se denomina generalmente presión total de la mina
y se representa:
(𝑚𝑚𝑖𝑖𝑛𝑛𝑎𝑎)=𝑃𝑃𝑠𝑠 (𝑚𝑚𝑖𝑖𝑛𝑛𝑎𝑎)+𝑃𝑃𝑣𝑣 (𝑚𝑚𝑖𝑖𝑛𝑛𝑎𝑎) (2.29)
2.2.12.1. Presión Estática (ps)
La presión estática es la presión ejercida por el aire en las paredes
del ducto, la cual tiende a forzarlas a expandirse. Es la cantidad
17

total de energía necesaria para vencer las pérdidas de presión de
un ducto:
𝑃𝑃𝑠𝑠=𝑃𝑃𝑝𝑝=𝑃𝑃𝑓𝑓+𝑃𝑃𝑥𝑥 (2.30)
2.2.12.2. Presión Velocidad (pv)
La presión de velocidad se define como la presión resultante del
movimiento del aire. Mientras más rápido se mueve el aire, o
mientras mayor sea la velocidad del aire, mayor será la presión de
la velocidad del aire y viceversa. Es la cantidad de energía
necesaria para vencer las pérdidas por cambio en el diámetro del
ducto expresada en términos de velocidad del aire en la descarga:
2.2.12.3. Pérdida de Presión por Fricción
En ventilación de minas la pérdida de presión por fricción
representa del 70 % al 90 % de la presión total de la mina,
consiguientemente será muy útil determinar con la suficiente
precisión utilizando los coeficientes apropiados.
FIGURA 2.7: Gradiente de presiones
18

2.2.13. FORMULA DE ATKINSON
El valor de la resistencia (R) depende de ciertas características del
conducto de ventilación o del ducto; por ejemplo, si uno de los conductos
de aire cuenta con un área pequeña y otra grande y
FIGURA 2.8: Ecuacicon de atkinson
Fuente: (Intercade, 2014)
Todos los factores son constantes, el aire circula con mayor facilidad a
través del segundo conducto de ventilación. En otras palabras, mientras el
conducto de ventilación sea de mayor tamaño, más baja será la resistencia
(R) del conducto. Si en un conducto el aire debe friccionar contra un área o
superficie de mayor tamaño, la resistencia será mayor en el conducto con
la “superficie de fricción” de mayor tamaño. La superficie de fricción se
calcula multiplicando la circunferencia por la longitud. Finalmente, si las
paredes de un conducto son lisas y las de otro son ásperas y el resto de los
factores son iguales, la resistencia del conducto liso será menor que la del
conducto áspero, es decir, el “factor de fricción” depende de la naturaleza
de la superficie del conducto de ventilación. La Fórmula de Atkinson
considera estos factores
19

Y expresa:
DONDE :
P = pérdida de presión (Pa)
C = perímetro (m)
L = longitud (m) A = área (m²)
Q = flujo de cantidad (m³/s)
V = velocidad (m/s)
K = factor de fricción (Ns²/m4)
w = densidad del aire (kg/m³)
Cualquiera de las ecuaciones es correcta puesto que 𝑄𝑄=𝑉𝑉∗𝐴𝐴
𝑉𝑉=𝑄𝑄𝐴𝐴 y 𝑉𝑉2=𝑄𝑄2𝐴𝐴2 (2.34)
El término 𝑤𝑤/1,2 está incluido en la formula Atkinson para expresar que los
requisitos de presión dependen de la densidad del aire. Obviamente, se
requerirá de mayor presión para hacer circular aire más pesado (de mayor
densidad) a través del sistema. De hecho, los requisitos de presión son
directamente proporcionales con la densidad del aire (p w).
2.2.14. FACTOR DE FRICCIÓN
Los valores de K son determinados por las mediciones en diferentes
galerías, tipos de rocas y sinuosidades y es un tanto laborioso obtenerlo en
las galerías, por lo que obtenemos de una tabla elaborada, la cual hay que
20

corregir por la densidad del aire de la mina para obtener el K corregido a
nivel de mina esto es:
𝐾𝐾𝑐𝑐𝑜𝑜𝑟𝑟𝑟𝑟𝑒𝑒𝑔𝑔𝑖𝑖𝑑𝑑𝑜𝑜=𝑘𝑘𝑤𝑤1,2 (2.35)
2.2.15. PERDIDA POR CHOQUE
Las pérdidas por choques son de origen local, producidas por turbulencias,
remolinos, frenadas del aire al enfrentar diversos accidentes dentro del
circuito. Los accidentes son cambios de dirección, entradas, contracciones,
etc.
También dependen de la velocidad y del peso específico del aire.
2.3. DEFINICIONES CONCEPTUALES DE LA VENTILACION DE MINAS
2.3.1 VENTILACIÓN DE MINAS
Es el proceso mediante el cual se hace circular por el interior de la misma
el aire necesario para asegurar una atmósfera respirable y segura para el
desarrollo de los trabajos. La ventilación se realiza estableciendo
un circuito para la circulación del aire a través de todas las labores. Para
ello es indispensable que la mina tenga dos labores de acceso
independientes: dos pozos, dos socavones, un pozo y un socavón, etc. En
las labores que sólo tienen un acceso (por ejemplo, una galería en avance)
es necesario ventilar con ayuda de una tubería. La tubería se coloca entre
la entrada a la labor y el final de la labor. Esta ventilación se conoce
como secundaria, en oposición a la que recorre toda la mina que se
conoce como principal.
21

FIGURA 2.9: Ventilacion de minas
Fuente: (Internet, 2014)
2.3.2. AIRE ATMOSFÉRICO
El aire atmosférico es una mezcla de una serie de gases, cada uno de los
cuales tiene propiedades físicas y químicas propias. Los componentes
principales del aire atmosférico puro son oxígeno y nitrógeno, existiendo
además porcentajes pequeños de gases raros (argón, neón y helio) así
como un porcentaje variable de dióxido de carbono. La composición del
aire puro seco es:
Tabla 2.1: Composición del aire atmosférico
Fuente:(Instituto de ingenieros de Minas del Perú, 1989)
2.3.3. AIRE DE MINA.
El aire de mina es una mezcla de gases y vapores, generalmente con polvo
en suspensión que ocupa el espacio creado por las labores subterráneas.
Se trata de aire atmosférico, que al ingresar a la mina sufre una serie de
alteraciones en su composición. Si las alteraciones
22

Son tan pequeñas que el aire puede ser considerado como atmosférico,
nos referimos a él cómo aire fresco o de ingreso, mientras que el aire
contaminado será descrito como aire viciado o de retorno. Durante su paso
a través de la mina, el aire recoge algunos gases, calor y el polvo
producido por las operaciones mineras. Simultáneamente debido a la
presencia de los trabajadores y de materiales en el interior de la mina, el
aire pierde parte de su oxígeno. Durante el invierno, cuando el aire en el
exterior de la mina es relativamente seco, absorberá además la humedad
de la atmósfera de la mina. Durante el verano el proceso se invertirá, razón
por la cual la mayoría de las minas tienden a secarse durante el invierno y
volverse húmedas durante el verano.
Tabla 2.2: Oxígeno consumido por los seres humanos
Fuente:(Instituto de ingenieros de Minas del Perú, 1989),
2.3.4. PROPIEDADES FISICAS DEL AIRE
2.3.4.1. Densidad del aire
Se define como la cantidad de masa de aire contenida en unidad de
Volumen.
23

Donde:
ρ = Densidad del aire (kg/m3)
M = Masa (kg.)
V = Volumen (m3)
G = Peso (kg.)
La densidad del aire a condiciones normales es de 1.295 kg/m3 a
una presión barométrica de 760 mm de hg y una temperatura de 15
ºC y humedad relativa de 60 %.
2.3.4.2. Peso específico
Es el peso (G) del aire en unidad de volumen
En la ventilación de minas se utiliza el peso específico (𝛾𝛾) estándar
1.2 kg/m3, que es el peso de 1 m3 de aire, con la presión de 1
atmosfera, temperatura de 15 °C y humedad de 60%. El p.e. (𝛾𝛾)
indica también cuantas veces un gas es más pesado o liviano que el
aire.
2.3.4.3. Volumen específico
El volumen específico del aire es el volumen (v) en m3 ocupado por
1 kg. De aire a presión y temperaturas dadas.
24

2.3.4.4. Peso del aire (g)
𝐺𝐺=𝑉𝑉∗𝛾𝛾 (2.39)
Donde:
G = Peso del aire (kg)
V = Volumen del aire (m3)
𝛾𝛾 = Volumen específico (m3/kg)
2.3.4.5. Calor específico
Se entiende como calor específico a la cantidad de calor (medido en
calorías) que necesita para aumentar a 1 º centígrado 1 kg. De una
masa de aire.
2.3.4.6. Viscosidad
La viscosidad es la resistencia del aire a los esfuerzos tangenciales.
En los cálculos de ventilación se utiliza el coeficiente cinemático de
viscosidad.
𝜐𝜐= 𝑚𝑚2/𝑠𝑠𝑒𝑒𝑔𝑔 (2.40)
Para el aire a temperatura de 15 °C, 𝜐𝜐=1.44∗10−5
2.3.4.7. Presión
La presión es una propiedad física del aire que intervienen los
diferentes procesos de ventilación de una mina. La presión
atmosférica es el peso del aire que rodea la tierra a causa de la
presión y que disminuye a medida que aumenta la altura de la
superficie de la tierra. La presión expresada en pulgadas de
Mercurio se llama presión barométrica. Al nivel del mar la presión
atmosférica es capaz de soportar una columna de 30 pulgadas de
25

alto, es decir la presión barométrica al nivel del mar es 30 pulgadas
de mercurio. Una pulgada de mercurio a 32 ºF de temperatura pesa
.49 libras. Una presión barométrica de 30 pulgadas equivaldrá 0.49 *
30 = 14.7 lb/plg2.
2.3.4.8. Temperatura
La temperatura del aire se expresa en grados centígrados o grados
fanrenheit, como también se expresa en grados absolutos. Por
temperatura normal en la ventilación de minas se toma 15 °C.
2.3.4.9. Humedad de aire
Es la cantidad de vapor de agua contenida en un metro cúbico de
aire. Se llama aire saturado cuando el aire contiene el máximo vapor
de agua para cualquier temperatura y se expresa en porcentaje (%).
En la práctica para medir la humedad relativa del aire se realiza a
través del psicrómetro. Según la ley de Dalton:
𝑃𝑃𝑇𝑇=𝑃𝑃𝑎𝑎+𝑃𝑃𝑣𝑣 (2.41)
Pa = Presión parcial del aire seco.
Pv = Presión parcial del vapor.
La humedad absoluta es el contenido de vapor de agua, en gramos
en 1 m3 de aire. Cuanto mayor es la temperatura del aire, tanto más
vapor de agua puede contener.
26

2.3.5 OBJETIVOS DE LA VENTILACIÓN DE UNA MINA
Medición del ingreso y salida de aire.
 Diagnóstico Integral de circuitos de ventilación.
 Determinar las necesidades de aire
 Monitoreo de las condiciones ambientales de la mina: evaluar los
contaminantes físicos y químicos
 Evaluación de las condiciones termo-ambientales
 Proyectos de mejoras.
2.3.6 PRINCIPIOS DE LA VENTILACIÓN
Para que exista ventilación debe haber:
Dos puntos de diferente presión (>P a <P)
Diferencia de temperaturas (> Tº a < Tº)
2.3.7. TIPOS DE VENTILACIÓN
Se pueden clasificar en dos grandes grupos
2.3.7.1 Ventilación Natural
consiste básicamente en el movimiento de masas de aire al interior
de las minas producto de diferencias de temperaturas entre las
labores y la superficie y de la diferencia de altitud entre las galerías
conectadas con superficie, fue ampliamente utilizada en los
comienzos ; posterior a esto, se utilizó las caídas de agua en los
piques para inyectar aire fresco al interior de las minas, también se
27

encendían grandes hogueras en los piques para producir tiraje y
levantar el aire contaminado desde el interior de las minas, hacia
superficie.
FIGURA 2.10: Ventilacion Natural
Fuente: (Intecade, 2014)
2.3.7.2 Ventilación Artificial:
Se hace por medio de ventiladores que introducen aire fresco a
través de mangas.
Es obligatorio el empleo de ventiladores auxiliares en labores que
solo tengan una vía de acceso teniendo un avance no superior a 60
metros.
FIGURA 2.11: Ventilacion Artificial
Fuente: (Internet, 2014)
28

2.3.7.3 Caudal de Aire
Es la cantidad de aire que ingresa a la mina y que sirve para ventilar
labores, cuya condición debe ser que el aire fluya de un modo
constante y sin interrupciones. El movimiento de aire se produce
cuando existe una alteración del equilibrio: diferencia de presiones
entre la entrada y salida de un ducto, por causas naturales
(gradiente térmica) o inducida por medios mecánicos.
FIGURA 2.12:Caudal de Aire
Fuente: (Intecade, 2014)
2.3.7.4 Sistemas de Ventilación
En el sistema general, el ventilador principal suele estar instalado a
nivel de la superficie en la vía de salida del aire, con redes que
garantizan el flujo de aire a través de aberturas interconectadas. La
red general de ventilación consta de puntos de conexión en los que
se cruzan tres o más vías de aire ramales entre estos puntos de
conexión y mallas, que son pasos cerrados en la red.
29

2.3.8 VENTILACIÓN MINERA Y SU IMPORTANCIA EN EL RENDIMIENTO
La ventilación minera en muy importante en el rendimiento del personal, ya
que nos brindará:
Un ambiente laboral seguro y confortable.
Trabajaran con mayor tranquilidad.
Estarán alertas a cualquier tipo de accidente.
Mayor eficiencia o rendimiento en el trabajo de hombres y
maquinarias. Asegurar la salud de los trabajadores.
2.3.9 EFECTOS EN LA SALUD
La minería subterránea crea espacios bajo tierra en los cuales trabajan
seres humanos. Las condiciones de trabajo incluyen la humedad ambiental,
la temperatura del aire, la presencia de radiaciones nocivas o de gases
explosivos, la presencia de agua, la formación de polvo y la emisión de
ruido que dependen tanto del mineral como de la roca en Caja,
de la profundidad de la mina y del uso de maquinaria. Por qué es
importante el control de la calidad de aire Las emanaciones de
“Aire Usado” en las minas, son el producto normal de las operaciones
mineras. Constituidas por la combinación de vapor, humo de explosivos,
polvo, humo
devehículos diesel, gases propios de emanaciones rocosasnaturales, reacc
iones químico-ambientales de los mineralespresentes; que constantemente
circulan por las labores de lámina y luego emanan a la superficie. El
“Sistema de Ventilación”, está constituido por la presencia de “Aire Fresco”
que ingresa a la mina por factores de presión y temperatura en el aspecto
natural; y por influencia directa de la fuerza de ventiladores aspirantes o
impelentes que introducen aire fresco al interior de las minas subterráneas
a través demandas.
30

Lo opuesto al “Aire Fresco”, Viene a ser el “Aire Usado” el que sale del
interior de las labores mineras, a través de las “Galerías y/o Chimeneas de
Ventilación” en forma natural o por la influencia de ventiladores. En el
interior de las Minas Subterráneas, se deben considerar las Vías de
Retorno de Aire Usado; Galerías de Mayor Circulación Vehicular; Frentes
de Trabajo en Desarrollo; Tajeas de Explotación;
Echaderos y Tolvas de Mineral; Chimeneas y Tolvas de Desmonte. La
nubosidad, los humos de hidrocarburos y explosivos, polvo, presencia de
gases y micro partículas contaminantes, son la causa fundamental de los
altos grados de morbilidad y mortalidad, como consecuencia
de las enfermedades neumoconióticas y cardiovasculares
2.3.9 1 Gases
En las minas metálicas como no metálicas, pueden encontrarse
diversos gases que están normalmente presentes, produciéndose
en:
Uso de explosivos.
Descomposición de las sustancias orgánicas.
Combustiones espontáneas.
Incendios.
Reacciones químicas de los minerales.
Uso de los equipos mecanizados de motores de
combustión.
A consecuencia de la falta de ventilación o ventilación insuficiente en las
faenas subterráneas. Estos gases, pueden alcanzar concentraciones
capaces de afectar la salud o vida del trabajador.
31

2.3.9 2.Origen de los Gases de Mina
En la voladura con el uso de explosivos, origina mayor gases
tóxicos. Por ejemplo el uso de ANFO, genera diversos óxidos
de nitrógeno los mismos que aun en bajas concentraciones
pueden resultar mortales.
FIGURA 2.13:Gases producidos por al voladura
Fuente: (Esam, 2010)
2.3.9 3.Otros Gases
Gases de estratos que existen dentro de las estructuras rocosas del
yacimiento. Gases producidos por las personas al exhalar anhídrido
carbónico (CO2) cuando realiza su trabajo y por los desechos
orgánicos que existen en interior de la mina (madera, materiales,
sustancias etc.)
2.3.9.3.1 Gases Producidos por Equipo Diesel
Máquinas de combustión interna, que liberan gran cantidad de
contaminantes, hasta 0.3 m3/min. Por HP. Estos gases son CO,
NO2, aldehídos, humos, metano y SO2
32

FIGURA 2.14:1Gases Producidos por Equipo Diesel
2.3.9.3.2 .Monóxido de Carbono (CO)
Gas extremadamente venenoso, es incoloro, inodoro e insípido, muy
ligero, poco soluble en agua, inflamable y posee una gran capacidad
de dispersión.
IGURA 2.15: Efectos con Monóxido de Carbono
Se genera:
Por la combustión incompleta de madera (incendios en la mina).
33

Por funcionamiento de motores de combustión interna, cuando no se
controla el escape de estos equipos.
Por el uso de explosivos.
En toda combustión que haya deficiencia de oxígeno.
Es uno de los gases más peligrosos que existen y es la causa del
90% de los accidentes fatales en minas por intoxicación por gases.
Tabla 2.3 clasifiacion de gases toxicos
2.3.9.3.3. Gases Nitrosos (NO, NO2)
Los gases nitrosos en concentraciones bajas no tienen color, olor y
sabor. En concentraciones altas se pueden detectar por su olor a
pólvora quemada, familiar de las voladuras y por sus humos de color
rojizo. Los gases tóxicos e irritantes, se producen por:
 La combustión.
 La detonación de los explosivos.
 Por la operación de equipos diesel
2.3.9.3.4. Nitrógeno (N2)
34

Gas inerte, incoloro, inodoro e insípido. No es venenoso y no
sostiene la vida ni la combustión. Cuando se encuentra mezclado
con un poco de oxígeno, sólo produce sofocamiento en el organismo
humano; pero cuando se mezcla con el oxígeno en una proporción
mayor aprox., de 78 % a 21 %, este gas causa la muerte por
sofocamiento cuando el porcentaje de nitrógeno pasa de 88%.
2.3.9.3.5. Gases en Mina
Estos cuatro tipos de gases son los que se detectan con más
continuidad en las operaciones mineras. Existen otros gases como el
anhídrido Sulfuroso (SO2), gas Sulfhídrico (H2S), etc., que se
presentan en proporciones muy bajas y de rápido control.
2.3.9.3.6. Anhídrido Sulfuroso (SO2)
No existen pruebas definitivas que el SO2 provoque enfermedades
respiratorias pero se ha encontrado una correlación específica de la
incidencia de óxidos de azufre en la atmósfera y el índice de muertes
de personas que sufren de enfermedades crónicas cardiovasculares
y respiratorias.
2.3.9.4 CONDICIONES DE TRABAJO
Las condiciones del trabajo minero en este sector tienen un gran
impacto en la salud de las personas involucradas en esta actividad.
Por ejemplo, la prospección es por detección visual y la explotación
es por minado selectivo, con un 60% de perforación manual, 15% de
perforación eléctrica y sólo un 25% de perforación convencional.
35

Estas condiciones de explotación tienen un gran impacto en la salud
del minero, dado que éste emplea principalmente la fuerza física.
Además, el empleo del perforador eléctrico no permite el uso de
agua y por lo tanto incrementa la concentración de polvo de mineral
en el socavón.
El mineral extraído es molido y amalgamado en quimbaletes
y luego rehogado para eliminar el mercurio302. En Puno, en los
yacimientos primarios, la explotación suele ser eminentemente
manual, con perforación a pulso. El transporte de mineral se realiza
en carretillas; y el beneficio, en quimbaletes, con baja recuperación y
uso indiscriminado de mercurio303. En los yacimientos secundarios
(depósitos fluvio-glaciales del cuaternario), se derriba el material
aurífero por medios manuales y por medios mecánicos a través de
monitores, y el tratamiento se realiza en canaletas enrifladas304. En
Madre de Dios, en la zona de selva baja, se encuentran gravas
auríferas en cursos antiguos de ríos. Para la explotación se emplea
carretilla y tolva, monitores, bombeo y draga de succión, y el
tratamiento se realiza en canaletas y por amalgamación. En el pie de
monte, que son gravas auríferas en terrazas, se emplea el minado
mecanizado y el tratamiento en canal con alfombra y
amalgamación305.
.
El mineral extraído es molido “a pulso” o en molino de billas, y pasa
luego a un proceso de amalgamado en quimbalete (molino de
piedra). Concluidas la molienda y la amalgamación, se separa la
“amalgama” del resto del material (relave) y se procede a rehogar,
para obtener la “pella” del oro. El proceso de amalgamación se
fundamenta en que la tensión superficial a la interacción oro
mercurio es muy inferior a la del agua con el oro. Esto favorece la
combinación de los dos metales Formando la amalgama 306.
36

2.3.9.4.1. Ventilación Secundaria
Es la ventilación auxiliar o secundaria y son aquellos sistemas que,
haciendo uso de ductos y ventiladores auxiliares, ventilan áreas
restringidas de las minas subterráneas, empleando para ello los
circuitos de alimentación de aire fresco y de evacuación del aire
viciado que le proporcione el sistema de ventilación general. La
ventilación mecánica tiene como fin sustituir de forma artificial la
función del sistema respiratorio cuando fracasa. La alta incidencia y
la gravedad de la insuficiencia respiratoria hacen que el personal
sanitario, médicos y enfermeros, deba conocer los fundamentos del
soporte ventila torio.
Nuestro objetivo al escribir esta obra ha sido desmitificar una técnica
que en ocasiones se ha querido mostrar como muy compleja, y por
tanto describir, de forma sencilla, las bases fundamentales de la
ventilación mecánica. A pesar de la disparidad de los recursos
disponibles, de la variedad de los equipos y de la diversidad de
ámbitos donde se tratan los pacientes, las recomendaciones y el uso
general de esta medida de soporte vital son los mismos. Nos parece
que este libro puede ser de utilidad, tanto para aquellos
profesionales que ocasionalmente ventilan pacientes en los servicios
de urgencias y emergencias, como para los que utilizan con
frecuencia la sustitución artificial de la ventilación en las unidades de
cuidados intensivos y reanimación, pero no es un tema de su
especial interés. Así pues, de forma deliberada hemos omitido los
aspectos más complejos de la técnica, ya que creemos que su
desarrollo debe contemplarse en otro tipo de tratado
específicamente dirigido a profesionales con mayor experiencia y
dedicación. Por otra parte, tampoco abordamos los cuidados
37

respiratorios, ya que si bien son imprescindibles en cualquier
paciente ventilado, precisarían otro texto para poder describirlos con
las debidas profundidad y extensión.
FIGURA 2.16: Ventilador Secundario
Si este manual puede ayudar en alguna medida al cuidado y
el tratamiento de los pacientes graves que precisan
ventilación mecánica, el esfuerzo y el entusiasmo empleados
en su elaboración quedarán plenamente satisfechos. Por
último, deseamos expresar nuestro agradecimiento a CSL
Behring por su inestimable colaboración en la edición de esta
obra. Los sistemas de ventilación auxiliar que pueden
emplearse en el desarrollo de galerías horizontales, utilizando
ductos y ventiladores auxiliares son:
38

2.3.9.4.1.1 Sistema Impelente
El aire es impulsado dentro del ducto y sale por la galería en
desarrollo ya viciado. Para galerías horizontales de poca
longitud y sección (menores a 400 metros y de 3.0 x 3.0
metros de sección), lo conveniente es usar un sistema
impelente de mediana o baja capacidad, dependiendo del
equipo a utilizar en el desarrollo y de la localización de la
alimentación y evacuación de aire del circuito general de
ventilación de la zona.
FIGURA 2.17: Sistema Impelente
2.3.9.4.1.2 Sistema Aspirante
El aire fresco ingresa a la frente por la galería y el
contaminado es extraído por las mangas de ventilación. Para
ventilar desarrollos de túneles desde la superficie, es el
sistema aspirante el preferido para su ventilación, aun cuando
se requieren elementos auxiliares para remover el aire de la
zona muerta, comprendida entre la frente y el extremo de la
ductería de aspiración
39

FIGURA 2.18: Sistema Aspirante
2.3.9.4.1.3 Sistema es el Combinado, Aspirante-Impelente
Emplea dos tendidos de ductería, una para extraer aire y el
segundo para impulsar aire limpio al frente en avance. Este
sistema reúne las ventajas de los dos tipos básicos, en cuanto
mantener la galería y la frente en desarrollo con una
renovación constante de aire limpio y en la velocidad de la
extracción de los gases de disparos, con la desventaja de su
mayor costo de instalación y manutención
FIGURA 2.19: Sistema es el Combinado, Aspirante-
Impelente
40

Hoy día, es la ventilación impelente la que más se usa, ya que
el ducto es una manga totalmente flexible, fácil de trasladar,
colocar y sacar. En este caso, el ventilador al soplar infla la
manga y mueve el aire. En el caso de la ventilación aspirante,
estas mangas deben tener un anillado en espiral rígido lo que
las hace muy caras. El uso de sistemas combinados,
aspirante – impelentes, para ventilar el desarrollo de piques
verticales, es también de aplicación práctica cuando éstos se
desarrollan en forma descendente y la marina se extrae por
medio de baldes. En estos casos, el uso de un tendido de
mangas que haga llegar aire fresco al fondo del pique en
avance es imprescindible para refrescar el ambiente. La
aplicación de sistemas auxiliares para desarrollar galerías
verticales está limitada a su empleo para ventilar la galería
donde se inicia el desarrollo de la chimenea o pique, dado
que la destrucción de los tendidos de ductos dentro de la
labor vertical por la caída de la roca en los disparos es
inevitable (en su reemplazo se utiliza el aire comprimido).
El objetivo de la ventilación auxiliar es mantener las galerías
en desarrollo, con un ambiente adecuado para el buen
desempaño de hombres y maquinarias, esto es con un nivel
de contaminación ambiental bajo las concentraciones
máximas permitidas, y con una alimentación de aire fresco
suficiente para cubrir los requerimientos de las maquinarias
utilizadas en el desarrollo y preparación de nuevas labores.
2.3.9.5. CLASIFICACIÓN DE LOS VENTILADORES
2.3.9.5.1Ventiladores Centrífugos
41

En estos ventiladores, el aire entra por el canal de aspiración que se
encuentra a lo largo de su eje, cogido por la rotación de una rueda
con alabes. Ofrece la más alta presión estática y un flujo mediano.
Su eficiencia varía entre 60% y 80%, pueden trabajar a altas
velocidades.
Son ventiladores que pueden considerarse “quietos” si se observa su
cueva característica, produce menos ruido que las axiales, son
rígidos, son más serviciales pero mucho más costosos.
FIGURA 2.20: Ventiladores Centrífugo
2.3.9.5.2. Ventiladores Axiales
En este tipo de ventiladores, el aire ingresa a lo largo del eje del
rotor y luego de pasar a través de las aletas del impulsor o hélice es
descargado en dirección axial. También se les llama ventiladores de
hélice. Ofrece el más alto flujo de aire, su eficiencia está entre 70 y
80% y son capaces de trabajar a las velocidades más altas,
presentan una gama fuerte de inflexión e inestabilidad, producen los
niveles más altos de ruidos, son más versátiles y son más baratos.
42

FIGURA 2.21: Ventiladores axiales
2.3.9.6 CIRCUITOS BÁSICOS DE VENTILACIÓN EN MINAS
2.3.9.6.1 Circuito en serie
Se caracteriza porque la corriente de aire se mueve sin ramificación, por lo
que el caudal permanece constante, en este caso todas las galerías se
conectan extremo a extremo.
FIGURA 2.22: Instalación en serie
43

2.3.9.6.2 Circuito de ventilación en paralelo
En la unión en paralelo, las labores se ramifican en un punto, en dos
o varios circuitos que se unen en otro punto
FIGURA 2.2.3: Instalación en Paralelo
44

CAPITULO III
2 MATERIAL DE ESTUDIO
3
3.1 GENERALIDADES
3.1.1. UBICACIÓN
Los yacimientos de Compañía Minera Caravelí S.A.C. se encuentran
localizados al sur del país, en el distrito de Huanuhuanu, provincia de
Caravelí, departamento de Arequipa, a una altura promedio de 1820
m.s.n.m.
Según la carta de INGEMMET pertenece a las hojas de Chala (32-ñ) y
Chaparra (32-o).
45

Las concesiones mineras presentan las siguientes coordenadas:
FIGURA 3.1 Ubicación Zona de Estudio
Fuente:(Propia, 2014)
3.1.2. ACCESIBILIDAD
El acceso a la mina desde la Ciudad de Lima es por la carretera
Panamericana Sur hasta llegar al Km. 610.7 (antes de la Localidad de
Chala) (ver fotografía 1), desde donde se desvía hacia al NE por una
carretera afirmada de 36 Km. hasta llegar a la localidad de Tocota, donde
se encuentra el campamento principal y la Planta de Beneficio
“Chacchuille”.
FIGURA 3.2. Campamento base cmc.
46

3.1.3. RELIEVE.
La Quebrada de Chala y sus tributarias son el accidente topográfico más
importante, con diferencia de cotas que alcanzan los 1000 metros, dando
lugar a una cuenca imbrífera de rumbo general NE’SW. Las cotas extremas
del área son de 1200 a 3300 m.s.n.m.
Este valle ha alcanzado su perfil de equilibrio, profundizando y
ensanchando su cauce, proceso que se ha desarrollado en un tiempo corto,
debido a la erosión sobre una superficie en proceso de levantamiento.
3.1.4. CLIMA Y VEGETACIÓN
El valle es seco y ligeramente templado durante todo el año, con una
escasa vegetación, pero con una napa freática de poca profundidad (10
metros). En los meses de verano, por efecto de las lluvias en las partes
altas, el agua llega a discurrir superficialmente. (Ver fotografía 3.3)
FIGURA 3.3. Mina Capitana
47

3.1.5. AGUA INDUSTRIAL
El agua necesaria para abastecer a las operaciones de la mina, es
bombeada desde un pozo subterráneo de 15m de profundidad. El agua
bombeada es captado en dos reservorios; uno para uso doméstico y el otro
para uso industrial, con un consumo promedio por día de 525 m
3
/día,
distribuidos en un promedio de:
3.1.6. ENERGIA ELECTRICA
La energía eléctrica proviene de fuentes termo-eléctricas, compuestos por
grupos electrógenos y la casa de fuerza, los cuales trabajan independiente
o sincronizadas según sea el requerimiento.
FIGURA 3.4. Grupo electrogeno
48

Para el caso de la planta de beneficio y campamentos, la energía es
abastecida por la casa de fuerza, ubicada en la misma Planta, con una
capacidad instalada de 785 Kw, operando cuatro generadores:
Los grupos que abastecen de energía a la mina, están ubicadas
estratégicamente en cada zona, los mismos conforman un grupo de:
3.1.7. AIRE COMPRIMIDO
El aire comprimido utilizado en la mina, proviene de compresoras portátiles
ubicadas estratégicamente, con capacidades que van desde 185 CFM
hasta 850 CFM.
FIGURA 3.5. Compresoras Portalites
3.1.8. INFRAESTRUCTURA
Compañía Minera Caravelí, tiene como centro de operaciones su campamento
base, el cual se ubica aprox. a 2100 m.s.n.m. en el lugar denominado
“Chacchuille”, es aquí donde se localizan las oficinas generales, viviendas,
comedor, sala de recreaciones y servicios básicos. (Ver Figura 3.6
49

FIGURA 3.6. Campamento base – Campamento Mina
Así mismo la compañía cuenta con diferentes campamentos ubicadas en
las diferentes unidades, en donde el personal al igual que en el
campamento base, poseen servicios similares.
3.1.9. LABORATORIO QUÍMICO
La compañía, por tener un método de trabajo muy particular, tiene instalado
cerca al campamento base el Laboratorio Químico, área que se encarga de
realizar los análisis del mineral para su posterior liquidación de los mismos.
El método de análisis que se aplica, es el método clásico de ensayo a
fundición y copelación, para este efecto cuenta con todo el equipamiento
necesario a fin de realizar un trabajo óptimo y de calidad. (Ver figura 3.7)
FIGURA 3.7. Laboratorio Quimico
50

3.1.10. PLANTA DE BENEFICIO
El proceso utilizado es el de Lixiviación con Cianuro por Agitación y
Adsorción en Carbón Activado Granulado.
La capacidad de la Planta es de 150TM/día, con una producción promedia
de 3400TMS/mes, con una ley de 22.78g/TMS, del cual el 88% consta de
mineral proveniente de mina y el 12% del acopio de relaves de
amalgamación. El tratamiento consta de:
FIGURA 3.8. Planta De Beneficios
a. Chancado Primario y Muestreo
Consta de la recepción, muestreo y chancado del mineral con una
chancadora de mandíbula de 10” x 16”, de donde se obtiene un
producto de tamaño 80%-3/4”.
b. Chancado Secundario
Consta de una chancadora giratoria Telesmith 24FC, el cual trabaja
en un circuito cerrado con una zaranda vibratoria, de donde se
51

obtiene en tamaño 100% - 3/16” el cual es almacenado en la tolva de
finos.
c. Molienda y Clasificación
En el circuito de molienda y clasificación se dispone de tres molinos
de bolas; uno de 5’x 5’para la molienda primaria, otro de 4’x 4’ para
molienda secundaria y el tercero de 3’x 6’ para remolienda. El molino
secundario trabaja en circuito cerrado con un clasificador helicoidal
de 30” de diámetro por 17.3’ de largo y el de remolienda con un
hidrociclón D-10. Dependiendo de la naturaleza del mineral tratado
en este circuito se logra una disolución de oro que varía entre 80% y
90%.
d. Cianuración Adsorción
En este circuito se tiene una capacidad de 190.54m
3
de pulpa,
operando; un tanque de 9’x 10’, tres de 9’x 9’, seis de 10’x 10’ y dos
de 12’x 12’, de los cuales los últimos 8 tanques tienen mecanismos
de agitación Ligtnin y los anteriores Denver. De todo el circuito de
tanques sólo ocho contienen carbón activado, los demás son
utilizados como tanques de lixiviación para efectos de obtener el
tiempo de retención necesario y mejorar la recuperación metalúrgica.
Debido a la eficiencia del proceso se ha llegado a mejorar la
concentración del oro en el carbón, superando los 30g.Au/Kg de
carbón.
e. Disposición de Relaves
El área aproximada de trabajo es de 20m
2
/mes, depositándose
aproximadamente 3,500 TMS. El área total de la relavera es de
52

10,500m
2
, los muros de contención tienen 4 metros de ancho de
coronación y talud de 2:1 previamente compactado.
f. Control de Efluentes
Una de las características operativas que contribuye a mejorar el
proceso, es la de recircular la mayor cantidad posible la solución
barren (solución clarificada de la cancha de relaves) hacia la poza,
contribuyendo de esta manera a que todo los derrames y agua de
limpieza evacuados a la cancha de relaves sea recirculado.
En el cuadro siguiente podemos observar los
Tabla 3.1 costos de tratamiento en sus diferentes procesos
Igualmente en el Flow Sheet adjunto (Gráfico 3), podemos observar de
manera gráfica el proceso metalúrgico.
53
$/TMS
Chancado 0.68
Molienda 1.18
Tanques y Cianuración. 3.98
Relaves 0.01
Energía 4.52
Fuerza laboral 2.12
TOTAL 12.50

Se puede observar el crecimiento evolutivo del tratamiento a través de los
años, así como los equipos e instalación de la Planta de Beneficio
respectivamente.
3.1.11. RESEÑA HISTORICA
Los yacimientos fueron conocidos por los antiguos peruanos y su
explotación se continuó por los españoles durante la colonia y épocas
posteriores. A partir de 1930, la empresa “Capitana Gold Mines” explota los
yacimientos a escala industrial hasta 1961, para ser luego abandonados por
razones económico-sociales; posteriormente los derechos mineros entran
en abandono.
En el año de 1978, Compañía Aurífera Chala S.A., denuncia y toma
posesión de las concesiones y las trabaja hasta Enero de 1990.
En el mes de Mayo de 1990, la Compañía Aurífera Chala S.A. transfiere el
negocio minero a la Compañía Minera Caravelí S.A., quien asume el reto de
operar en un marco de un complejo problema social y productivo de ése
entonces.
FIGURA 3.9. Inicios de CMC.
Fuente:(Pagina web c.m.c, 2014)
54

Actualmente Cía. Minera Caravelí S.A.C. es titular de 30 concesiones
mineras y una concesión de beneficio, que totalizan 15,000 Ha, los cuales
se agrupan en tres áreas distintas; conformando las Unidades Económicas:
Capitana, San Andrés y Tambojasa.
3.1.12. TIPO DE YACIMIENTO
Las vetas son hidrotermales, del tipo de relleno de fracturas de posibles
fases meso termal a epitermal. La génesis está relacionada al origen de las
soluciones hidrotermales auríferas, provenientes principalmente de fuentes
magmáticas calcoalcalinas, se trata de yacimientos de tipo veta y stock
work y en cuanto a vetas son angostas en forma de rosario y repletas de
subestructuras.
Los afloramientos de las vetas pueden ser fácilmente observados, muchos
de estos son trabajos de explotación efectuados antiguamente, alguna de
ellas tiene afloramientos más de 1 kilómetro y son visibles a larga distancia.
Los buzamientos de las vetas varían entre 50º y 70º en tonalita-granodiorita
y entre 20º a 40º en diorita inclusive hasta manteada; como se observa hay
un marcado contraste entre estos buzamientos, debido al comportamiento
diferencial de las cajas sometidas a los mismos esfuerzos que originaron
las fracturas pre-minerales, donde luego se emplazaron las vetas.
Existen variaciones leves del rumbo de las estructuras localmente, sobre
todo donde tenemos cajas dioríticas, las variaciones del buzamiento son
fuertes y frecuentes como también el espesor; encontrándose situaciones
extremas, unas veces la estructura varia tanto vertical como horizontal
55

hasta convertirse en un delgado hilo de veta y en otras engrosamiento
importantes que llegan a tener valores altos de oro.
En ningún caso los diques han cortado las vetas; siguiendo el
emplazamiento de los diques, se puede notar el movimiento a lo largo de
las fallas donde posteriormente se han emplazado las estructuras
mineralizadas, por ello existe evidencia en todas las zonas que las vetas
son un evento posterior al emplazamiento de los diques.
La alteración de las cajas a lo largo de las estructuras está en función del
tipo de roca; para la diorita es la fílica así como en menor escala
cloritización, para la tonalita granodiorita la principal es la argilización y
sericitación. Dentro de las vetas, puede observarse alteración supergénica
en cuanto se puede encontrar una importante concentración de oro, debido
al proceso de lixiviación súper génica y acumulación a profundidad de oro
que migro verticalmente.
3.1.13. ORGANIZACIÓN Y ADMINISTRACIÓN
La Compañía minera Caravelí S.A.C. tiene una estructura organizacional
lineal y básica. La administración operativa de la mina se inicia en la
Gerencia de Operaciones, delegándose desde ahí a las diferentes
instancias jerárquicas, los cuales se rigen y se deben generalmente a una
administración de tipo lineal descendente (de arriba hacia abajo).
La compañía desde sus inicios tuvo como objetivo el respeto de las
instancias jerárquicas, pero se cuida que éstas respondan con el dinamismo
adecuado, de manera que la información tenga la fluidez necesaria.
En el Esquema 1 y Esquema 2, se muestran los organigramas
operacionales y administrativos mediante el cual se rige la Cía. Minera
Caravelí S.A.C.
56

3.2 ASPECTOS GEOLÓGICOS
3.2.1. GEOLOGÍA REGIONAL
Las rocas lito-estratigráficas del área comprenden un rango cronológico amplio
y las edades van desde el Jurasico Inferior al Terciario Superior; a continuación
se presenta una breve descripción:
3.2.1.1 Formación Chocolate
Conformada por una alternancia de andesitas marrón, areniscas y
conglomerados de edad Jurásico Inferior.
3.2.1.2 Formación Guaneros
Constituida por areniscas, lutitas, margas, lechos volcánicos y
andesitas. Su espesor es de 1,000 metros y corresponde al Jurásico
Superior.
3.2.1.3 Formación Yauca
Constituida por areniscas blancas y grises, lutitas o limonitas de edad
Cretásico Inferior, con 2,000 metros de espesor.
3.2.1.4 Formación Pisco
Conformada por estratos delgados de areniscas finas, arcillitas y
capas de yeso.
3.2.1.5 Formación Millo
Constituida por conglomerados.
57

3.2.1.6 Volcánico Senca
Constituido por tufos riodacíticos.
3.2.2. AFLORAMIENTOS (ROCAS INTRUSIVAS)
Las rocas intrusivas que afloran en nuestras áreas son: Tonalitas,
granodioritas, dioritas, monzonitas y microgramitos, constituyentes del
Batolito de la Costa. A continuación mostramos un cuadro sinóptico:
3.2.2.1.- Tonalita Granodiorita (Plioceno).-
Afloran en gran volumen y tiene variación composicional desde
gabrodiorita pasando por granodiorita hasta granito, siendo los
contactos difusos, tiene textura grano medio a grueso, en algunas
zonas (Mina San Juan) la granodiorita presenta xenolitos de roca
diorítica.
3.2.2.2.- Diorita (Plioceno).-
Afloran en la zona central del área emplazado entre las supe
unidades: Linga al sur e Incahuasi al norte.
La Súper-unidad Tiabaya está compuesta por granodiorita, diorita
cuarcífera, tonalitas monzogranitos y granodioritas como diques,
tiene textura fanerítica con minerales de alteración serecita, clorita y
epidota.
58

3.2.2.3.- Monzonita (Plioceno).-
Conforman la súper- unidad Linga y aflora como pequeños stocks
hacia el este y sureste, se componen de monzonitas pero tienen
variaciones composicionales internas, tienen tamaño de grano
variable con plagioclasas, horblenda, biotitas, cuarzo y algunas
ortozas.
3.2.2.4.- Complejo Bella Unión.
Son rocas sub-volcánicas que se observan en la ruta de Tocota a
Chala, que intruyen a las rocas del cretácico inferior-terciario inferior.
Se presenta a través de grandes lineamientos estructurales como la
falla Palomino, las que probablemente controlaron su
emplazamiento. El complejo bella Unión está constituido
predominantemente por una brecha de intrusión de naturaleza
andesítica a dacítica, los mismos que están instruidos por plutones y
diques de andesitas porfiríticas.
3.2.3 GEOLOGÍA LOCAL
Las áreas en que se encuentran las propiedades de la Cía. Minera
Caravelí S.A.C., se pueden subdividir en tres:
Área Chino; caracterizada por la presencia de dioritas, tonalitas de
edad Cretácica.
59

LL
FA
A
LO
S
OS
AN
ED
M
FAL
LA
O
MIN
LO
PA
3.2.4 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Existen varias fallas regionales probablemente originadas por
fenómenos de subducción de la placa de Nazca debajo de la placa
Sudamericana, el rumbo de estas fallas son: NW-SE y NE -SW,
facilitando la penetración del batolito de la costa y por reactivaciones
posteriores la atravesaron y pusieron en contacto diferentes unidades
estratigráficas.
Los movimientos tectónicos regionales provocados por la placa
tectónica de Nazca, ha dado lugar a grandes fallas tales como:
Lagunillas, Cateador, Palomino y Los médanos.
Estas grandes fallas a su vez han provocado fallas menores
paralelas que son las que han albergado minerales conformando las
vetas.
En conclusión la Geología Estructural juega un papel muy importante
en el emplazamiento de las vetas.
Figura 3.10 Esquema estructural
N
AREA SAN JUAN
AREA CAPITANA
AREA TAMBOJASA
AREA CHINO
LEYENDA
FALLA REGIONAL
ESTRUCTURA TENSIONALES
CON LENTES MINERALIZADAS
ESTRUCTURAS TRANSVERSALES
60

3.2.5. GEOLOGÍA ECONOMICA
El depósito mineralizado es un yacimiento de origen hidrotermal y
mesotermal, constituido por relleno de fracturas tipo vetas. La roca
de caja ha sufrido una alteración argílica y su extensión fluctúa entre
0.30 a 1.00 metros.
3.2.6. MINERALIZACION DE LAS VETAS
La mineralización está constituida por óxidos de fierro conteniendo
valores de oro como producto del proceso de lixiviación de los
sulfuros primarios (Pirita y Arsenopirita)
En general las vetas son angostas en forma de rosario, complicadas
y repletas de sub estructuras con rumbo promedio de N55ºW y
buzamiento de 45ºNE y un segundo sistema E-W y buzamiento
promedio 58ºNE con asociaciones mineralógicas de diferentes tipos;
el oro se encuentra en forma libre dentro de la zona de oxidación
conjuntamente con la limonita y hematita
FIGURA 3.11. Tajo 320 Nv 1920
61

formando una textura cavernosa de aspecto brechoso y otras
panizadas que a su vez se encuentra asociado con el cuarzo que
podemos diferenciar, uno ferruginoso, blanco ahumado de aspecto
vidrioso y otro blanco lechoso que en la mayoría de casos es el que
menor contenido de oro posee e inclusive se presenta muy estéril.
Las vetas se presentan zoneadas y bandeadas determinándose que
no todo el ancho tiene valores homogéneos como también el oro se
encuentra distribuido en pequeñas fracturas y fallas que pueden
estar relacionadas a estructuras principales; en la zona semi-oxidada
a fresca se encuentra asociada a la pirita y a un bandeamiento de
cuarzo cristalino.
3.2.4 CUBICACIÓN DE RESERVAS
La cubicación de reservas se hace de acuerdo a las definiciones
aceptadas como son:
3.2.4.1. Reservas Probadas.-
Las que son reconocidas mediante laboreo o sondajes por lo menos
por dos de sus lados.
3.2.4.2. Reservas Probables.-
Las que son reconocidas por un lado.
3.2.4.3. Reservas Posibles.-
62

Las que de acuerdo a las características del yacimiento, se pueden
asumir por debajo de las reservas probables.
En el contexto de las definiciones anteriores, no es posible calificar
las reservas de la compañía dentro de la categoría de reservas
probadas, debido a que de nivel a nivel los lentes no tienen
continuidad; por lo tanto las reservas en cuestión sólo son
reconocidas por un lado, en consecuencia caen dentro de la
categoría de reservas probables.
En la cubicación, se respeta procedimientos de trabajo como
- En el cálculo de la ley ponderada de los blocks no se incluye las
leyes altas por ser erráticas.
- El peso específico del mineral empleado en el cálculo es de 2.8.
- Se aplica un quince por ciento de castigo a las leyes finales por los
conceptos de error humano de muestreo y por error de laboratorio.
Por tanto a Diciembre del 2002 se ha cubicado un total de 92,464TM
con una ley diluida de 16.09 Gr_Au/Tn, tal como se muestra en el
siguiente cuadro.
La producción mensual promedio es de 3,000TM, lo que significa que
tiene una vida de 2.7 años si se dejara de cubicar y/o preparar la
mina.
De acuerdo al tratamiento de la planta, el cual trata un promedio de
3400TM/mes; la vida útil de la mina se reduciría a 2.3 años.
63

La cubicación y preparación de la mina va paralela a la extracción
de mineral de modo tal, que se cumple con filosofía de que por cada
tonelada extraída, se repone una tonelada de reserva.
En el Gráfico 2, se puede observar el crecimiento progresivo de la
producción a través de los años.
3.3 DESCRIPCIÓN GENERALMINA
El departamento de mina es la encargada de la supervisión y administración
de todas sus unidades en actividad.
Para lo cual se distribuye de la siguiente manera un jefe de zona en cada
unidad minera en actividad estas son capitana y san Andrés y un jefe de
Mina encargado de la supervisión y administración de todas las unidades
pertenecientes a la compañía minera Caraveli.
3.3.1 UNIDAD CAPITANA
La unidad Chino II es la de mayor producción todas las unidades
operativas en la actualidad, se encuentra a una altura promedio de
2000 msnm a una distancia promedio de de la planta metalúrgica.
Cuenta con las siguientes vetas en explotación Esperanza la más
desarrollada y la de mayor producción, Nancy, Sambito, y
Chanchin.
Las labores de mina son desarrolladas y preparadas mediante
contratas encargadas de elaborar galerías, subniveles, cruceros,
chimeneas etc.
Una vez realizado el desarrollo y preparado, la CIA coloca a los
micro contratistas para la explotación de las vetas quien les
64

suministra explosivos, maquinaria, agua y transporte de mineral a
precio de costo.
Paralelamente las contratas continúan con las labores de
preparación avanzando galerías y chimeneas para ventilación.
Las dimensiones de las galerías son de 4’x 6’, los subniveles de
3’x6’, las chimeneas de 3’ x 4’ estas últimas usadas para ventilación
como para servicio de aire y agua.
En algunos niveles se utiliza winches para acarreo del mineral entre
nivel y nivel caso del skip que baja el mineral del nivel. 2070 hasta
la tolva ubicada en el nv.1920 con una capacidad de
Las Tolvas de almacenamiento de mineral se encuentra ubicadas en
los niveles 1670,1700,1730,1760,1820, 1850, 1920 están diseñadas
para una capacidad de 20 toneladas y tienen una parrilla de
selección de 15 cm para evitar mandar bloques grandes a la planta ,
estas tolvas son usadas tanto por las contratas como por los
microcontratistas
3.3.2. DESARROLLO, PREPARACIÓN DE LABORES
El desarrollo y preparación de las labores de explotación son desarrolladas
por contratas estas son:
- VIC2 & ROM LACES CHINO
- AUDU ALITHU
65

FIGURA 3.12. Contarta vic2 & ron - Laces chino
Las cuales elaboran cruceros, galerías y chimeneas estas últimas se
encuentran a una distancia promedio de 50 m una de otra.
3.3.2.1 Galerías.-
Estas poseen un dimensión de1.2m de ancho por 1.8m de alto en forma
semieliptica dando la curvatura de la corona a los 1.6m de altura.
3.3.2.2 Cruceros.-
Estos poseen igual dimensión que las galerías.
3.3.2.3Subniveles.-
Estos poseen una dimensión de 0.9m por 1.8 m de alto en forma
Semi-eliptica dando la curvatura de la corona a los 1.6m de altura.
3.3.2.4 Chimeneas.-
Estas son de forma rectangular de 0.9 de ancho por 1.2 m de alto
construidas generalmente en clavos mineralizado.
66

3.3.3 ACTIVIDADES CÍCLICAS EN EL DESARROLLO Y PREPARACIÓN DE
LABORES
3.3.3.1 PERFORACION.-
La perforación es realizada con maquinas tipo jack leg marca Atlas copco
modelo BBC 16 W, Gander dember, toyo , ingersoll rand con barrenos
integrales de 3’,5’ y 4’ cuyo promedio de vida son de 700 pies dependiendo
principalmente de la propiedades abrasivas de la roca.
En el caso de galerías se realizan mallas de 15 a 22 taladros dependiendo
del tipo de terreno.
En cruceros se realizan mallas de 20 a 24 taladros llegando algunas veces
hasta 28 talados (caso Nancy IV nivel 2060).
En chimeneas esto el número de taladros es variable de 12 a 18.
3.3.3.2 VOLADURA.-
La voladura es realizada con mallas de 15 a 28 taladros como lo indica la
perforación usando dinamita semigelatinosa famesa 65 o exsa 65 cargando
un promedio de 1 cartucho por pie perforado usando como accesorios de
voladura
- Carmes
- Mecha de seguridad (mecha lenta)
- Emulsión
67

FIGURA 3.13. Perforación de labores lineales
Fuente:(Propia 2013)
3.3.3.2.1 parámetros del explosivo
Es una emulsión explosiva encartuchada en una envoltura plástica que
posee propiedades de seguridad, potencia, resistencia al agua y buena
calidad de los gases de voladura.
FIGURA 3.14. Emulsion Famesa – Carmex Famesa
Fuente:(Hoja tecnica – Famesa 2013)
68

3.3.3.3 SOSTENIMIENTO.-
Este se realiza con cuadros de madera solo en caso que lo amerite debido a que
el terreno es relativamente estable gracias a la casi nula presencia de agua y las
dimensiones de las labores.
FIGURA 3.15. Empaquetado – sonteniemtos con cudros de madera
3.3.3.4 CARGUIO Y ACARREO.-
El carguío es realizado mayormente a pulso con el uso de pico y lampa en
algunos casos con el uso de palas neumáticas o scoops esto para labores
de 1.80m x 2.10 m.
El acarreo se realiza con carros mineros sobre rieles o con llantas
dependiendo de la distancia en el frente jalados los primeros por una
locomotora a batería y los últimos a pulso con un mínimo de 3 personas, un
palero y dos carreros descargando el material estéril sobre botaderos
ubicados cerca a la bocamina.
69

FIGURA 3.16. Acarreo de Mineral con Locomotora Nv 192
FIGURA 3.17. Carros mineros usados en el acarreo de material
3.3.3.5. EXPLOTACION DE MINERAL
La explotación de mineral es desarrollado principalmente por los micro
contratistas y en algunos casos por las contratas por medio de circado en
galerías. Cabe recalcar que también existe el llamado pallaqueo que
consiste en recolectar mineral existente en los botaderos de estéril que no
fue circado por las contratas debido a que este se encontró en vetas de
muy poca potencia.
El mineral extraído por el micro contratitas o por las contratas es acarreado
y luego almacenado en tolvas construidas cerca de la bocamina para su
posterior transporte a planta
70

3.3.3.6 METODOS DE EXPLOTACIÓN
Los métodos de explotación que se realizan depende principalmente del
buzamiento que presentan las vetas, siendo estos el de cámaras y pilares
para vetas casi horizontales caso san Juan y el de corte y relleno para
vetas con un buzamiento mayor a 45
o
como el caso de las presentes en
chino II.
MALLA REALIZADA POR LA CONTRATA ALITHU EN TAJEOS
FIGURA 3.18. Malla realizada por la contrata
alithu en tajeos
MALLA REALIZADA POR LA CONTRATA LACES EN SUBNIVELES
FIGURA 3.19. Malla de subnivel 1.2x1.8m
Fuente:(contrata Laces 2013)
71

3.3.3.7 ACARREO Y ALMACENAMIENTO DE MINERAL.-
Este es realizado por carretilla en caso de contratas para almacenarlos en
tolvas construidas cerca al lugar de explotación. En caso de micro
contratistas el almacenamiento es en las tolvas o en sacos para luego ser
llevados a las bocaminas.
FIGURA 3.20. Acarreo y almacenamiento de mineral
Fuente:(Propia 2013
3.3.3.8 RELLENO DE TAJEOS.-
Este es realizado con relleno detrítico extraído de frentes ubicados en
niveles superiores para luego continuar tajeando en forma ascendente
como lo indica el siguiente grafico.
FIGURA 3.21. Relleno de tajeos
72

CAPITULO IV
METODOLOGIA
4.1 METODOLOGÍA DE TRABAJO.
La metodología empleada para la ejecución de este trabajo, se planificó
considerando labores de campo y gabinete. Los trabajos de campo nos
proporcionaron la siguiente información:
 Dimensionamiento de la sección de las diferentes galerías.
 Velocidad de aire en las diferentes labores de las zonas en trabajo.
 Temperatura ambiental en los diferentes puntos de medición.
73

Figura 4.1: Medición de la velocidad de aire

Fuente: Elaboración propia

Los trabajos de gabinete nos permitieron, procesar los datos de campo, para
poder elaborar la siguiente información:
 Balance de aire de todas las vetas en trabajo de la mina, para
compararlo con la cantidad de aire que necesita la mina de acuerdo con
los parámetros internacionales referidos a ventilación de minas.
 Esquematizar el circuito actual de ventilación de cada veta o zona de
trabajo. Esta visualización del circuito nos permitirá realizar las
modificaciones pertinentes con la finalidad de aprovechar mejor el flujo
de aire y encauzarlo a los lugares más críticos.
 Elaboración del informe del levantamiento de ventilación de la mina San
Juan – Veta Clara, donde se indica, todas las condiciones actuales de
ventilación y las recomendaciones de los trabajos que deben ejecutarse
para mejorar la ventilación.
 Elaboración de los planos de ventilación de las condiciones actuales de
la mina, lo que permitirá corregir y crear el nuevo circuito de ventilación.
74

Después que se haya cumplido con la ejecución de las recomendaciones se
debe obtener lo siguiente:
a) Aprovechar mejor el aire.
b) Tener mejores condiciones ambientales en los lugares de trabajo.
c) Utilizar mejor los ventiladores.
d) Contar con circuitos estables de aire e independientes para cada
veta o zona de trabajo.
e) Contar con planos de ventilación en planta de los diferentes niveles
de la mina.
4.2 TÉCNICAS DE TRABAJO: TRABAJO CAMPO
Las técnicas y procedimiento de datos que se han utilizado en esta
investigación
4.2.1. TOMA DE DATOS DE CAMPO
4.2.1.1. CALCULO DE AREAS
Se definió los puntos de monitoreo en los diferentes niveles de la
mina, considerando que la labor tenga una sección uniforme y por
donde circula el aire de toda la zona, se toma las medidas de la
sección, para calcular el área de la labor se considera el ancho y
altura
Área = Base * Altura (4.1)
75

Estos datos quedan registrados como fijos hasta observar un cambio
considerable en la sección de la estación. Se asume que estas
dimensiones son las de toda labor.
4.2.1.2. CALCULO DE FLUJO DE AIRE
Se uso tubos de humo para flujos de baja velocidad menores a 20
m/min, y el termo – anemómetro para velocidades bajas y altas.
Hay dos métodos para medir la velocidad del aire utilizando
anemómetro: medición continua y medición de punto fijo. Con el
primer método, el instrumento es desplazado lentamente por la
sección transversal de una galería, procurando cubrir toda el área del
conducto en un periodo de un minuto.
Con el segundo método, la sección de una galería es dividida en
varias sub-secciones de aéreas iguales y la velocidad de aire medido
en el centro de cada sub-sección.
La velocidad actual es determinada promediando las velocidades
individuales. Este método es bastante preciso pero requiere de
muchas mediciones.
Figura 4.2: Monitoreo de velocidades de aire
76

Para la toma de las velocidades en los puntos de monitoreo, se hizo
uso de un termo-anemómetro digital, se consideran 9 sub secciones
para cada punto de monitoreo y se considera el promedio de las 9
muestras tomadas.
Figura 4.3: Medición de la velocidad de aire
4.2.1.3. EQUIPOS DE MUESTREO
4.2.1.3.1. Anemómetro 1
Características:
Indica la velocidad del aire y la temperatura o efecto enfriador del viento
 Función de promedio seleccionable a intervalos de 5, 10 o 13
segundos
 La carcasa protectora plegable se extiende hasta 9" (229 mm)
para un mejor alcance
77

 Monte para trípode
 Registro de datos con apagado automático
Figura 4.4: Anemómetro EXTECH
Fuente: (Internet)
4.2.1.3.2. Anemómetro 2
El anemómetro, aparte de su particular presentación, es muy
económico. Con este anemómetro puede medir la velocidad y la
temperatura del aire. Una vez que indicada el área de la sección
transversal, este anemómetro muestra además directamente el
caudal volumétrico del aire. Los valores medidos pueden ser
directamente guardados en el aparato y más tarde transmitidos a un
ordenador y evaluados allí (el envío contiene software en lengua
inglesa y un cable de datos). Así podrá realizar series de mediciones
con el anemómetro directamente en el lugar y más tranquilamente en
su oficina finalizar los análisis de los valores medidos de aire. De
78

esta forma ahorra tiempo al evitar tener que tomar fastidiosas notas
de los valores así como posibles fallos al transmitir los datos. La
rueda alada externa (conectada a un cable de 1,5 m) hace aumentar
la movilidad y flexibilidad en una medición exacta de la velocidad del
aire. Estos anemómetros forman parte del equipo básico de un
técnico de sistemas de aireación para llevar a cabo el ajuste y control
de instalaciones de ventilación.
Figura 4.5: Anemómetro PROVA
Fuente: (Internet)
4.2.1.3.3. Detector Altaír 4x
El Detector ALTAIR 4X para LEL, CO, H2S y O2 están robusto como
aparenta. La robusta carcasa IP67 (estanca a polvo y agua) proporciona
inigualable durabilidad, incluyendo la capacidad de resistir una caída de 6m
sobre hormigón. Con grandes pulsadores operables usando guantes y una
pantalla de alto contraste, El detector multigas es fácil de manejar en
cualquier entorno de trabajo, incluso en condiciones de baja iluminación
79

Figura 4.6: Altaír 4X
Fuente: (Internet)
4.2.1.4. CALCULO DE TEMPERATURA
Se tomo varias temperaturas en los diferentes niveles de la mina, para tener
una temperatura promedio con el anemómetro EXTECH 451126
Figura 4.7: Medición de temperaturas
Fuente: (Elaboración propia)
80

TABLA 4.1 Calculo de temperatura
FECHA NIVEL HORA TEMP. °C
05/10/2014 1440 07:30 a.m. 24.2
05/10/2014 1440 07:40 a.m. 24.6
05/10/2014 1480 08:00 a.m. 24.5
06/10/2014 1480 07:30 a.m. 24.8
06/10/2014 1520 08:10 a.m. 24.6
06/10/2014 1550 08:20 a.m. 25.1
06/10/2014 1610 08:33a.m. 24.9
06/10/2014 1640 08:52 a.m. 24.8
07/10/2014 1700 07:30 a.m. 25.2
08/10/2014 1730 07:30 a.m. 25.3
08/10/2014 1760 08:05 a.m. 25.7
08/10/2014 1790 08:20 a.m. 25.4
09/10/2014 1820 07:30 a.m. 25.7
09/10/2014 1850 07:40 a.m. 25.1
09/10/2014 1890 08:00 a.m. 26.5
09/10/2014 1920 08:20 a.m. 26.7
09/10/2014 1960 08:33a.m. 25.7
09/10/2014 1960 08:50 a.m. 26.2
09/10/2014 2000 09:13a.m. 26.2
10/10/2014 2000 07:30 a.m. 25.8
10/10/2014 2000 08:10 a.m. 26.1
10/10/2014 2040 08:20 a.m. 27.1
10/10/2014 2040 08:33 a.m. 26.8
10/10/2014 2070 09:03a.m. 26.3
11/10/2014 2070 07:30 a.m. 26.4
11/10/2014 2100 07:40 a.m. 27.3
11/10/2014 2130 08:00 a.m. 26.6
TEMPERATURA PROMEDIO 25.69
Fuente: Área de ventilación.
81

4.2.1.5. MAPEO DE VENTILACION
Para la evaluación de la calidad y cantidad de aire limpio que ingresa a mina se
llevo a cabo un levantamiento de ventilación que comprende:
Figura 4.8 Mapeo de ventilación
A. Planos de labores en escala 1/2000. Los actualizados y planos de
levantamiento anteriores con indicación de los ventiladores secundarios y
auxiliares; de las puertas y cortinas de control en cada plano de nivel. Con
el fin de iniciar el levantamiento siguiendo el sentido de avance del flujo de
aire para luego detectar los gases, polvos, temperaturas, personal
velocidades, obstrucciones, transito y cantidad de aire en cada zona de
trabajo,( ver el plano en el anexo 7).
B. Se reconocieron todos los ingresos de aire limpio y de aire viciado con sus
respectivas áreas, para determinar sus máximas capacidades de ingreso y
salida.(ver tabla 4.2 Ingreso y salida de aire)
82

C. Luego de la revisión de los planos y reconocimiento con el personal de
ventilación, se inicio el mapeo desde el nivel más bajo de la mina hacia el
nivel más alto, midiendo y siguiendo el sentido de avance del aire viciado.
D. La ejecución consiste en ubicarse en las estaciones de ventilación
preestablecidas y determinar el sentido del avance del aire mediante la
bombilla de humo, determinado si hay o no hay flujo de aire. y luego
determinar los gases de O2, CO, CO2 y NO2 para continuar con la
medición de velocidad del aire que atraviesa la sección de la estación con
el anemómetro digital y luego determinar las temperaturas habidas en esta
estación, mediciones que se van anotando en el plano que se lleva en el
levantamiento.
Figura 4.9 Medición de gases
A. Posteriormente se hacen las evaluaciones con los cálculos de volúmenes
en base de las áreas y velocidades halladas, el balance de distribución del
volumen en las bifurcaciones, el cálculo de porcentaje de humedad relativa
dentro de las galerías, chimeneas y tajos donde labora el personal de mina
83

F. Durante el levantamiento se toma los datos de las placas de los
ventiladores instalados, el diámetro de los ductos o mangas en los ramales y
sus compuertas de regulado.
G. Luego de levantado el mapeo en cuanto a la cantidad de gases, polvos,
humos, flujos, velocidades y temperaturas se lleva a cabo la evaluación de los
volúmenes existentes producto del mapeo para lo cual se determina el
balance aire limpio hallado en el ingreso versus la cantidad de aire viciado que
sale de la mina el cual no debe ser más de 8% por el aumento de temperatura
y por el aire comprimido ingresante.
Figura 4.10 Mangas de ventilación
4.2.1.6. MAPEO DE PRESIÓN
4.2.1.6.1 Objetivos del Mapeo de Presión
El objetivo del mapeo de presión se realiza para: Conocer la caída de presión
de cada conducto de la mina. Evaluar y determinar que conductos tienen la
caída de presión alta. Determinar que volúmenes corresponden a las
diferentes áreas de galerías y chimeneas de ventilación Conocer las altas
perdidas de presión o bajísimos descensos de presión.
84

P = P O ∗ e
(R∗T
)
Almacenar información de presión de las labores de la mina, para futuros
proyecto.
Reducir costos de operación de ventilación al reducir el consumo de
energía eléctrica por reducción de las presiones altas.
4.2.1.6.2. Cálculo de la Presión Barométrica
En la mina San Vicente solo se considero la presión barométrica
g∗h
P = Presión en kPa
Po= Presión atm. A nivel del mar 101.5 kPa
G = Gravedad -9.81
H = Altura 1570 m
R = Constante para aire seco 287.1 J/kg/K
T = Temperatura 20.18 °C 293.33 Kelvin
4.2.2. DATOS DE GABINETE
Planos en planta de los diferentes niveles, vistas isométricas.
Plano unifilar del sistema de ventilación
Planos de las zonas de minado.
85

4.2.2.1. CÁLCULO DEL CAUDAL DE AIRE
El caudal de aire “Q” se calcula de la siguiente manera:
𝐶𝐶𝑎𝑎𝑢𝑢𝑑𝑑𝑎𝑎𝑙𝑙=𝑉𝑉𝑒𝑒𝑙𝑙𝑜𝑜𝑐𝑐𝑖𝑖𝑑𝑑𝑎𝑎𝑑𝑑∗𝐴𝐴𝑟𝑟𝑒𝑒𝑎𝑎 (3.2)
𝑄𝑄=𝑉𝑉𝑖𝑖∗𝐴𝐴𝑖𝑖 (3.3)
𝑄𝑄=𝑉𝑉𝑝𝑝∗𝐻𝐻𝑖𝑖∗𝑊𝑊𝑖𝑖 (m3/s) (3.4)
Vi: velocidad de aire promedio en la estación “i”, en m/s
Hi: altura promedio en la estación “i”, en metros
Wi: ancho promedio de la sección de la estación “i”, en metros
Vp: velocidad de aire promedio de la estación “i”
86

3.2.2.2. INGRESO Y SALIDA DE AIRE
TABLA 4.2 Ingreso y salida de aire
VELOCIDAD VELOCIDAD CAUDAL CAUDAL TEMP. TOTAL
NIVEL HORA ANCHO ALTO ESTACION AREA m2 OBSERVACIONES
V= m/s V1= m/min m3/min CFM °C CFM
35000.000
2130 07:a.m. 1.44 1.82 Bocamina 2.62 0.5 30 78.62 2777.000 23.2
2100 No tiene bocamina
2070 07:a.m. 1.18 1.81 Bocamina 2.13 1.0 60 128.14 4526.187 22.2
2040 07:a.m. 1.40 1.80 Bocamina 2.52 0.5 30 75.60 2670.192 23.7
2000 07:a.m. 1.20 1.81 Bocamina 2.17 0.5 30 65.160 2301.451 23.4
1960 07:a.m. 1.48 1.77 Bocamina 2.62 0.2 12 31.44 1110.291 23.4
1920 07:a.m. 1.42 1.79 Bocamina 2.54 1.7 102 259.26 9157.190 23.1
1890 07:a.m. 1.40 1.84 Bocamina 2.57 1.1 66 170.02 6004.965 24.0
1850 07:a.m. 1.25 1.82 Bocamina 2.27 1.8 108 245.700 8678.124 25.6
1820 07:a.m. 1.19 1.81 Bocamina 2.15 0.6 36 77.540 2738.727 24.9
1790 07:a.m. 1.20 1.80 Bocamina 2.16 0.2 12 25.920 915.494 26.0
1760 07:a.m. 1.20 1.80 Bocamina 2.10 0.2 12 25.920 915.494 25.5
1730 07:a.m. 1.20 1.80 Bocamina 2.16 0.2 12 25.920 915.494 25.3
1700 07:a.m. 1.40 1.90 Bocamina 2.66 0.1 06 15.960 563.707 25.0
1670 07:a.m. 1.64 1.85 Bocamina 3.03 0.7 42 127.428 4500.757 26.7
1640 07:a.m. 1.80 1.82 Bocamina 3.27 0.3 18 58.968 2082.750 24.1
1610 07:a.m. 1.69 1.86 Bocamina 3.14 0.8 48 150.883 5329.195 25.5
1580 07:a.m. 1.73 1.82 Bocamina 3.14 1.1 66 207.808 7339.764 25.4
1550 No tiene bocamina
1520 07:a.m. 1.82 1.85 Bocamina 3.36 1.2 72 242.424 8562.416 25.7
1480 07:a.m. 1.59 1.79 Bocamina 2.84 0.2 12 34.153 1206.291 26.8
1440 07:a.m. 3.51 3.80 Bocamina 13.33 1.3 78 1040.364 36745.656 27.8
Fuente: Elaboración propia leyenda – Rojo= Sale – Azul= Ingresa
87
74964.128
69077.019

4.2.2.3. REQURIMIENTO DE CAUDAL DE AIRE
De acuerdo al Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacional en Minería
(D.S. N° 055-2010-EM), Artículo 236 – artículo 240.
En todas las labores subterráneas se mantendrá una circulación de aire
limpio y fresco en cantidad y calidad suficientes de acuerdo con el número
de trabajadores, con el total de HPs de los equipos con motores de
combustión interna, así como para la dilución de los gases que permitan
contar en el ambiente de trabajo con un mínimo de 19.5% de oxígeno. Las
labores de entrada y salida de aire deberán ser absolutamente
independientes. El circuito general de ventilación se dividirá en el interior de
las minas en ramales para hacer que todas las labores en trabajo reciban
su parte proporcional de aire limpio y fresco.
CANTIDAD DE AIRE PARA RESPIRACIÓN DEL PERSONAL
Cuando las minas se encuentren hasta un mil quinientos (1,500) metros
sobre el nivel del mar, en los lugares de trabajo la cantidad mínima de aire
necesaria por hombre será de tres (03) metros cúbicos por minuto.
86

En otras altitudes la cantidad de aire será de acuerdo con la siguiente
escala:
0 - 1500 m. 3 m3/min
1500 -3000 m., aumentará en 40 %; será igual a 4 m3/min.
3000 – 4000 m., aumentará en 70%; será igual a 5 m3/min.
Mayor a 4000 m., aumentará en 100 %, será igual a 6 m3/min.
Para los equipos diesel la cantidad de aire circulante no será menor de 3
m3/min por cada HP que desarrollen los equipos. En ningún caso la
velocidad de aire será menor de 20 metros por minuto ni superior a 250
metros por minuto en las labores de explotación.
4.2.2.3.1. De acuerdo al número de personas presentes en la mina por
guardia:
De acuerdo al personal que trabaja de cada contrata más micro
contratistas por turno son 216 personas.
Q1= f*n
DONDE:
Q1 = cantidad de aire necesario para el personal (m3/min)
f = cantidad de aire mínimo por persona (m3/min)
n = número de personas presentes en la mina por guardia
ENTONCES:
-Número de personas que trabajan en la unidad: 216
87

4.2.2.3.2 Caudal mínimo por persona de acuerdo a la altitud:
Según el DS-055-2010-EM, en altitudes de 1,500 msnm y 3000 msnm la
cantidad minina necesaria de aire por persona será 4 m3/min.
POR TANTO:
Q1= (4 m3/min)*(216) = 864 m3/min
4.2.2.3.3. De acuerdo al consumo de explosivo:
Q3=V*n*A
Q3 =Cantidad de aire para diluir contaminantes uso de explosivo (m3/min)
V = Velocidad del aire 20 m/min (dinamita) ,25 m/min (anfo)
N =Numero de niveles en la mina en trabajo
A = Área promedio de la sección de las labores niveles de Trabajo (m2)
En mina CHINO II, se trabaja con Emulsión y se usa como referencia que
son 19 niveles los que están en trabajo.
Q3 = 20m/s*23*3.24 m2
Q3 =1490.4 m3/min
4.2.2.4. TOTAL DE AIRE NECESARIO
Q = Q1+Q2
Q =2354.4 m3/min
4.2.2.5. LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES
Los límites máximo permisibles (LMP) de los agentes químicos medidos en
el punto de emisión, será el siguiente:
88

Tabla 4.3: Límites máximos permisibles
Fuente: (DS-055-EM, 2010), Art.103
4.2.2.6 CÁLCULO DE LAS CURVAS DE VENTILACIÓN
4.2.2.6.1. Procedimiento de utilización
89

1. Cada ventilador tiene una curva característica para cada ángulo de los
alabes (por ejemplo 40).
2. Con el valor del caudal medido (por ejemplo 5000 cfm), se traza una
perpendicular hasta la intersección con la curva característica de presión
total, con el ángulo correspondiente de los alabes (80). De esta
intersección, se traza una horizontal, hacia el eje de la izquierda, allí se
puede leer la Presión Total entregada por el ventilador (por ejemplo 5.3
“H2O).
3. Con el valor del caudal medido (por ejemplo. 5,000 cfm), se traza una
perpendicular hasta la intersección con la curva de presión dinámica del
ventilador, de este punto se traza una horizontal, hacia el eje de la
izquierda, allí se lee la presión dinámica (por ejemplo. 0.5 “de H2O).
4. La presión Estática se obtiene restando la Presión dinámica, de la
Presión Total (por ejemplo 5.3 – 0.5 = 4.8” de H2O).
AIRTEC S.A – CTLG 07 - 008
5. Con el valor del caudal medido (por ejemplo. 5,000 cfm), se traza una
perpendicular hasta la intersección con la curva de potencia, con el ángulo
correspondiente de los alabes. De esta intersección, se traza una
horizontal, hacia el eje de la derecha, allí se puede leer la Potencia
consumida por el ventilador (por ejemplo. 9.5 HP).
6. Estos Datos son para una temperatura estándar y al nivel del mar, para
obtener los datos a una altitud y temperatura dada hay que obtener el factor
de corrección de la tabla 1.
7. El caudal es independiente de la altura, puesto que esta depende de las
características geométricas.
90

8. Las presiones y potencia se calculan multiplicando los valores ya
encontrados, por el factor de corrección.
Por ejemplo
A 4,800 msnm y Temperatura Standard:
Factor = 0.617
Tenemos:
Q = 5,000cfm
PT = 5.3 x 0.617 = 3.27 “H2O
PD = 0.5 x 0.617 = 0.37 “H2O
SP = 4.8 x 0.617 = 2.56 “H2O
Pot. = 9.5 x 0.617 = 5.86 HP.
4.2.2.7 DISEÑO DE UNA LABOR DE VENTILACION
Para determinar la sección óptima que debe tener una labor que será usada
exclusivamente para ventilación, se deben considerar los siguientes costos:
a. Costos de operación (energía).
b. Costos de capital (inversión en el desarrollo de la labor)
Se deberá buscar procurar por tanto, que el costo total anual sea el más bajo
posible, lo cual permitirá determinar el tamaño más económico de la labor
91

4.2.2.7.1 COSTO DE CAPITAL: (CC )
CC = Lf* A* cd* c
Donde:
Lf = Longitud de la labor, (m);
A = Sección trasversal, (m
2)
;
cd = Costo de excavación, (US$ /m
3)
;
cf = Costo capital:
cf = {i * (i + 1)
n
/(i + 1)
n
-1} + cm (%)
cf =Factor de recuperación del capital
donde:
i = interés anual en %; (i>10%)
n = número de años de servicio de la deuda;
cm = costo de mantenimiento, seguros, imp.) = (3%)
92

4.2.2.7.2 COSTO DE OPERACIÓN:
Co = Pot * ce
Donde:
K = Const. De Atkinson (Kg/m
3
)
C = Perímetro de la sección, m
L = Long. total = (Lf + Le); Le = Long. Equivalente, m
Q =Caudal, m
3
/seg
A = Área, m
2
n = Eficiencia mecánica del ventilador
Si “Le” es pequeña, esta puede ser omitida El costo total seria por tanto
4.2.2.7.3 COSTO TOTAL: (CT)
Considerando una labor circular:
Reemplazando en la ecuación anterior, se tiene:
93

Para obtener el diámetro que permite obtener el menor costo, se deriva la
ecuación y se iguala acero
Derivando y simplificando, se obtiene
Como Lf = L, se puede eliminar “L” de la expresión, obteniendo el diámetro
optimo que permite lograr el menor costo total.
4.2.3. DESCRIPCION DEL SOFTWARE VENTSIM VISUAL 3
El software Ventsim Visual 3 simula redes de ventilación en donde incluye puntos
de operación de los ventiladores, cantidad de flujo de aire y pérdidas de fricción
por fricción muy similares a los del sistema real
4.2.3.1. ACERCA DE VENTSIM VISUAL 3
La ventilación ha sido una de las primeras preocupaciones en las minas
subterráneas durante cientos de años, pero no fue hasta la introducción del
análisis de modelos computarizados en los últimos 40 años, que la
planificación y modelado de ventilación eran "artes oscuras" que se
apoyaban en la experiencia, suposiciones y cálculos extensos.
94

Incluso cuando el software de ventilación computacional permitía la
simulación de grandes modelos de ductos subterráneos, el proceso de
ingresar los datos e interpretar los resultados, seguía siendo un trabajo para
los expertos del área. Ventsim Visual® busca hacer del diseño y simulación
de una red de ventilación minera un proceso abordable por cualquier
ingeniero en minas o funcionario de
Ventilación, incluso para personas sin vasta experiencia en el área.
4.2.3.2. HERRAMIENTAS DEL SOFTWARE VENTSIM VISUAL 3
El software Ventsim visual 3proporcionar al usuario las herramientas para:
 Simula y entrega un registro de caudales existentes en la
mina.
 Ejecuta simulaciones para el desarrollo de nuevos proyectos
 Ayuda a planificar los requerimientos de ventilación en el corto
y largo plazo.
4.2.3.3 CARACTERISTICAS DEL SOFTWARE VENTSIM VISUAL
 Soporta hasta 30.000 ramales individuales
 1000 diferentes tipos de ventiladores, con su eficiencia puede
ser modelado dentro de la red.
 Las redes se pueden crear a escala real en 3D simplemente
dibujando ramales con el clic del ratón.
 La rotación en 3D permite la rotación real para ayudar en la
visualización y la creación de ramales.
95

 Simulación de contaminantes de humo, gases u otros
contaminantes.
 La importación y exportación de datos DXF de hojas de
cálculo u otro software CAD o de minería.
 Modelos de carga en los reguladores y las compuertas.
 Modelado de presión de ventiladores y los flujos de aire fijo.
4.2.3.4 REQUERIMIENTO DE HARDWARE
El software Ventsim visual 3 está diseñado para ejecutarse en Windows
95/98/ME/NT/2000/XP/seven y requiere una configuración mínima.
 IBM compatible PC
 Ratón de 2 botones con rueda
 Tarjeta gráfica de colores
4.2.4. TECNICAS PARA EL PROCESAMIENTO DEL SISTEMA DE
VENTILACION
4.2.4.1. DISEÑO DEL DIAGRAMA UNIFILAR (2D)
Se realiza un diagrama unifilar para representar los diferentes niveles y
labores de la mina considerando las estaciones de muestreo con sus áreas,
velocidades, caudal. El unifilar no considera las longitudes reales.
96

Figura 4.11 Exportación del autocad en dxf.
Fuente: (Área de ventilación c.m.c)
4.2.4.2. INGRESO DE LA TOPOGRAFIA DIGITALIZADA
Contar con planos en planta de los diferentes niveles en el autocad Dibujar
líneas en el centro de la labor que representaran las longitudes de los
ramales. Recabar información de distancia entre nodos, coordenadas de
nodos y áreas de los ramales (áreas promedios). También incluir el tipo de
roca y sostenimiento que aplican por ramal. –
Grabar los niveles en planta en forma separada, no juntar en un solo
archivo toda la data, separar las chimeneas y rampas en diferentes
archivos. Depurara nuevamente los ramales innecesarios. Los ramales
generados en CAD en la extensión DWG lo grabamos con la extensión
DXF.
 Ayuda en la selección de tipos de ventiladores para el circuito
de ventilación de la mina
97

 Ayuda en la elección de los ventiladores de desarrollo y
tamaño de la labores de ventilación
 Simular las rutas y concentraciones de humo, polvo o gases
para la planificación en situaciones de emergencia.

2.2.4.3 IMPORTACION DE DATOS AL SOFTWARE VENTSIM VISUAL 3
Se tiene que crear una base de datos de los ventiladores y los niveles
principales de la mina.
Una vez que se tiene los ramales del sistema de ventilación en un
archivo con la extensión dxf, se procede a la importación de los datos en
el software Ventsim 3.9.
98

Figura 4.14 Importación del autocad en dxf.
Figura 4.15 Importación del autocad en dxf.
99

Figura 4.16 Nv 2040 importado en líneas a ventsim.
Figura 4.17 Importación en 3d del Nv 2040
Figura 4.18 configuración del Nv 2040 en ventsim visual 3
100

4.2.4.4. CALIBRACIÓN DEL SOFTWARE VENTSIM VISUAL 3
Para la calibración del software se necesita complementar con datos deca
mpo como:
Figura 4.19 Ajustes de ventsim visual 3
 Medición de caudales en toda la mina.
 Medición de Caída de Presión en los ramales principales.
 Ajustar las áreas de los ramales principales.
 Ajustar la curva de los ventiladores con más data.
 Simulación de puertas, reguladores, tapones y otras resistenc
ias que se hallen instaladas en la mina.
101

 Se trabajara con la densidad del aire a nivel del mar, los caud
ales que se calculen serán los mismos a cualquier altura.
 Es importante tener el levantamiento de caudales periódico p
ara llevar el control y calibración del software
Figura 4.20 Ajustes del software ventsim visual 3
102

CAPITULO V
RESULTADOS
5.1 EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE VENTILACIÓN DE LA UNIDAD
CAPITANA.
5.1.1 OBJETIVO
 La evaluación del sistema de ventilación tiene como finalidad conocer la
cantidad de aire fresco que ingresa a la mina. Por otro lado, encontrar los
mecanismos necesarios para direccionar el aire fresco hacia los frentes de
trabajo.
 Calcular el requerimiento de aire en interior mina.
5.1.2 BALANCE GENERAL DE AIRE
Actualmente la mina cuenta con 22 bocaminas para el ingreso de personal
hacia sus frentes de labores.
103

Tabla 5.1 Requerimiento de aire fresco por el personal
El trabajo consistió en calcular la cantidad de aire fresco que ingresa y la
cantidad de aire viciado que sale por las bocaminas.
Para calcular el caudal de aire se midió la velocidad en las bocaminas con
el anemómetro y se midió la sección de la labor.
A continuación se presentas los resultados:
Como podemos apreciar el balance general aire fresco es de 66,218 CFM
(m3/seg) y aire que sale a superficie es de 74,500 CFM. (Ver anexo 07)
5.1.3 REQUERIMIENTO DE AIRE EN INTERIOR MINA.
A continuación se presenta el requerimiento de aire por personal, cabe
resaltar que el cálculo se hace la máxima cantidad de personal por guardia.
Por otro lado según el R.S.S.O 055-2010 Art. 36 el caudal por persona a
2,000 m.s.n.m es de 4 m3/min.
En interior mina no se cuenta con equipo trackles.
104
REQUERIMIENTO DE AIRE FRESCO POR EL PERSONAL
Empresa Personal
M3/min x
persona M3/min CFM
LACES 46 4 184 6,497
VIC2 & ROM 25 4 100 3,531
ALITHU 30 4 120 4,237
AUDU 40 4 160 5,650
MICRO CONTRATISTAS 55 4 220 7,768
CONPAÑIA 20 4 80 2,825
TOTAL 864 30,508

5.1.4 ELABORACION DEL PLANO ISOMETRICO VENTILACION
Para la elaboración del plano isométrico se utilizó el software de ventilación
VENTSIM, A continuación se presenta los resultados de las mismas.
Figura 5.1: Resultados evaluación con ventsim
Con los resultados obtenidos se ha procedido a calcular la curva
característica de la mina que a continuación presentamos
105

Pascales(N/m2)
Figura 5.2: Curva Característica de la mina
CURVA CARACTERISTICA DE LA MINA
140
120
100
80
60
40
20
0
CURVA
CARACTERISTICA DE LA
MINA
0 10 20 30 40
Caudal (m3/seg)
5.2 EVALUCION DEL SISTEMA DE VENTILACION DE LAS 3 ZONAS DE
COMPAÑÍA MINERA CARAVELI
5.2.1 EVALUACION DE LA ZONA ALTA
En la zona alta se tiene deficiencias de ventilación debido a que las labores
se encuentran muy distantes de las chimeneas de desfogue. La
concentración de gases desemboca por la ch 800 que conecta desde el Nv
2070 hasta el Nv 2130 y está chimenea se encuentra a más de 200 metros
de la labor de trabajo, lo que hace que las velocidades sean deficientes en
las labores de la zona alta, Cabe mencionar que el 40 % de las chimeneas
de la zona lata se encuentran con carga.
A continuación mostraremos las evaluaciones realizadas en las labores de
la zona alta.
5.2.1.1 Nv 2100 Galería.
La GL 940 se encuentra a más de 200 metros de la última chimenea que
conecta hacia el nivel superior es por ello que optan por instalar un
106

Tabla 5.2: Monitoreo de agentes químicos, Nv 2100.
ventilador neumático de 5,000 FMC el cual trabaja como extractor jalando
gran parte del gas producido por el disparo y lo direcciona hasta pasar la
Ch 920 .Esta galería es abastecida con aire comprimido como medio de
ventilación forzada para poder evacuar la concentración de agentes
químicos en el tope de la labor.
Figura 5.3: Ventilador de 5,000 CFM como extractor
107
Fecha Hora
Punto de
monitoreo
Gases Temperatura
Velocidad
del aire
O2% Vol.
CO
ppm.
T= °C V= m/min
2014
07:30
a.m.
PM 1 20.10% 46 ppm 27.0 36 m/min
07:30
a.m.
PM 2 20.50% 36 ppm 26.5 18 m/min
07:30
a.m.
PM 3 20.60% 24 ppm 26.4 20 m/min
07:50
a.m.
PM 1 20.60% 24 ppm 26.5 36 m/min
07:50
a.m.
PM 2 20.60% 19 ppm 26.1 18 m/min
07:50
a.m.
PM 3 20.70% 14 ppm 25.5 20 m/min

ESQUEMA UNIFILAR
Figura 5.4: Niveles de Trabajo en la zona alta
Esta método de disipación de agentes químicos es idéntico en todos los
niveles de la zona alta en las cuales se está desarrollando galerías y todas
tiene un problema en común que no cuentan con una chimenea o ducto que
disipe toda la concentración de gas que se produce en la zona alta ya que
en la las labores inferiores afectan a las labores superiores y necesitan
mayor tiempo de ventilación un promedio de 2 horas.
5.2.1.1 Nv 1920 Chimenea
Figura 5.5: Chimenea ventilada con línea auxiliar
Fuente: (Elaboración propia
108

Tabla 5.3 Monitoreo de agentes químicos, Nv 1920.
5.2.2 EVALUACION DE LA ZONA BAJA
Se está desarrollando el Nv. 1700 y el Nv. 1670. En el Nv. 1700 se está
avanzando la GAL oeste y la CHI 1240 (galería este); y en el Nv. 1670 se
está avanzando la CHI 1270. Estas labores actualmente se están
trabajando en frente ciego, por tal razón se están monitoreando
constantemente las gases como el monóxido y nivel de oxígeno y velocidad
del aire. A continuación se presenta un esquema de las labores.
Figura 5.6: Isométrico del Nv 1700
109
Fecha Hora Punto de
monitoreo
Gases Temperatura
Velocidad del
aire
O2% Vol. CO ppm. T= °C V= m/min
09/2014 07:30 a.m. PM 1 20.10% 55 ppm 27.0 28 m/min
07:30 a.m. PM 2 20.50% 36 ppm 26.5 22 m/min
07:30 a.m. PM 3 20.60% 33 ppm 26.4 15 m/min
07:50 a.m. PM 1 20.60% 24 ppm 26.5 28 m/min
07:50 a.m. PM 2 20.60% 19 ppm 26.1 22 m/min
07:50 a.m. PM 3 20.70% 14 ppm 25.5 15 m/min

5.2.2.1 Evaluación del Nv 1700 Galería
En este Nivel se está trabajando dos labores. Las mediciones se hicieron en
dos horarios (7:30 am y 9:00 am.). A continuación se presentan el esquema
isométrico de la zona.
Figura 5.7: Isométrico de las labores del Nv 1700
Como podemos observar en el esquema, esta zona cuenta con la CHI 1230
y ECHA 1100 la cual llevan aire fresco. Por otro lado el aire fresco que
proviene de la CHI 1230 x Nv 1760 tiene una concentración de monóxido de
carbono de 40 ppm, ya que por esta chimenea también se evacua los gases
de la GAL del Nv. 1700.
De acuerdo al esquema se han elegido 7 puntos de monitoreo. Además se
puede observar que del pie de la CHI 1220 hasta el pie de la CHI 1120 hay
una velocidad muy baja en la cual los gases se acolchonan.
En lo que se refiere a la Ch 1240 se está trabajando con un ventilador de
5,000 CFM como extractor el cual se instala en la Galería al pie de la Ch
1240 para evacuar la concentración de gases (M7).
110

De la misma forma se evacua la concentración que gases que se tiene en la
galería 480 w, en este caso se direcciona la punta de la última manga hacia
la Ch 1090. (M2)
111
Hora
Gases
O2% CO ppm. T = V
Vol. °C =m/min Observaciones
07:35
a.m.
Nv. 1700 – GAL W
(M1)
25 °c
20.20% 150 ppm 24
La velocidad de disipar los gases es
muy lento
07:38
a.m.
Nv. 1700 – GAL W
(M2)
25 °c
19.90% 270 ppm 15
Labor ventilando con manguera de
perforación, velocidad de disipar gases
es muy lento.
07:41
a.m.
Nv. 1700 – GAL W
(M3)
25 °c
20.40% 18 ppm 18
Debido a que el flujo fresco de ECH
110 se direcciona a la CHI 1090.
07:50
a.m. Nv. 1700 – (M4)
25 °c
20.20% 65 ppm 6
07:57
a.m. Nv. 1700 – (M7)
25 °c
20.00% 80 ppm 0.6
09:12
a.m.
Nv. 1700 – GAL W
(M1)
25 °c
20.30% 145 ppm 25
09:15
a.m.
Nv. 1700 – GAL W
(M2)
25 °c
20.50% 65 ppm 15
Labor ventilando con manguera de
perforación, velocidad de disipar gases
es muy lento.
09:16
a.m.
Nv. 1700 – GAL W
(M3)
25 °c
20.40% 12 ppm 18
Debido a que el flujo fresco de ECH
110 se direcciona a la CHI 1090.
09:19
a.m. Nv. 1700 – (M4)
25 °c
20.20% 35 ppm 5
09:21
a.m. Nv. 1700 – (M5)
25 °c
20.30% 60 ppm 18
09:23
a.m. Nv. 1700 – (M6)
25 °c
20.00% 40 ppm 33
09:25
a.m. Nv. 1700 – (M7)
25 °c
20.00% 28 ppm 0.6 Prolongar la tercera línea

5.2.2.2 Evaluación Nv. 1700 Chimenea
En este Nivel se está trabajando dos labores. Las mediciones se hicieron el
día 09-06-2014 y el día 10-06-2014 en dos horarios (7:30 am y 9:00 am.). A
continuación se presentan el esquema isométrico de la zona.
Figura 5.8: Evaluación de la Ch del Nv 1700
La evacuación de gases entre el punto M4 y el M1 es muy lento. Por otro
lado, el único punto de evacuación de gases, es la CHI 1230. Sin embargo,
esta Chimenea es un punto donde se concentra el aire fresco (proveniente
del NV 1630) y el aire viciado (como se observa en el esquema), la cual
origina una contrapresión entre ellos. Cabe resaltar que el aire fresco tiene
una mayor velocidad que el aire viciado; esto origina, que un mayor
volumen de aire fresco ingrese por la CHI dificultando la disipación de
gases.
5.2.2.3 Evaluación Nv 1520 Galería
En los niveles inferiores la empresa cuenta con sub estaciones y es por ello
que emplean ventiladores de 10,000 Cfm para poder ventilar sus labores
112

Estos ventiladores se encuentran instalados hasta un máximo de 100 m del
tope de la labor
Figura 5.9: Ventilador de 10,000 CFM
113
Hora Punto de monitoreo
Gases
Observaciones
O2%
Vol.
CO
ppm.
T = °C V
=m/min
08:50 am.
Nv. 1670 – Ch 1270
20.6%
(M4)
45 ppm 26°C 15
Se coordinó que se
ventile 1 hora mas
08:51 am.
Nv. 1670 – Galería
20.2
( 3 m Pie-Ch 1270
%
M3)
99
ppm
26°C 12
08:55 am.
Nv. 1670 – Galería 20.2
(Ch 1230 + 8m M1 ) %
120
ppm
-26°C 18
09:20 am.
Nv. 1670 – Ch 1230
20.8%
W ( Ch 1270)
30 ppm 26°C 33
Esta labor requiere 2
horas para poder ventilar
bien

5.2.3 EVALUACION DE LA ZONA DE NANCY
En la zona de Nancy se está ejecutando el crucero 270 del Nv. 2070, esta labor es
muy importante para incrementar las reservas de mineral de Unidad Capitana, por
esta razón es necesario que se avance en forma diaria. Sin embargo, este crucero
no tiene una ventilación eficiente ya que no tiene un nivel superior para hacer
chimeneas con la finalidad de extraer el aire viciado y a la vez se trabaja con un
stop de 1.5 Yd3 para la limpieza de desmonte... Por este motivo se ha decidido
ventilar de manera mecánica en dos tiempos: a) Corto plazo (ventilador 5,000
CFM) y b) Mediano Plazo (Ventilador 20,000 CFM
2.2.3.1. Evaluación Nv 2070 crucero 270
La ventilación de esta zona será con un ventilador de 5,000 CFM como extractor
instalado a 20 m. del tope del frente. En este circuito se encuentra tres zonas
donde el scoop va trabajar descargando el desmonte. Zona 1 (Cámara de
acumulación Nº 2 a la CHI 325 A), Zona 2 (CHI 325 a la Ubicación del ventilador) y
Zona 3 (Ubicación de ventilador hacia el tope). A continuación se presenta el
esquema.
Figura 5.10: Isométrico de la zona Nancy
114

Tabla 5.6: Monitoreo de agentes químicos, Nv 2070 Nancy
A continuación se presentan las mediciones de gases.
115Hora
Punto de
monitoreo
Gases
Observaciones
O2% Vol. CO ppm. T = °C V =m/min
07:55 am.
Nv. 2070 - CX
20.5 %
2070 Zona 3
40 ppm
25.6°
C
16
Equipo Scoop inicia a
trabajar.
08:13 am
Nv. 2070 - CX
20.8 %
2070 Zona 2
19 ppm
25.6°
C
16
Scoop Transportando hacia
CAM 2
08:15 am
Nv. 2070 - CX
19.7 %
2070 Zona 3
80 ppm
26.6°
C
16
Segundo carguío de scoop
en el tope
08:17 am
Nv. 2070 - CX
20.8 %
2070 Zona 2
20 ppm
25.2°
C
16
CAM 2
08:18 am
Nv. 2070 - CX
19.7 %
2070 Zona 3
85 ppm
26.7°
C
16
Tercer carguío de scoop en
el tope
08:20 am
Nv. 2070 - CX
20.4 %
2070 Zona 2
26 ppm
25.6°
C
20
CAM 2
08:23 am
Nv. 2070 - CX
20.4 %
2070 Zona 1
14 ppm
25.6°
C
20
CAM 2
08:24 am
Nv. 2070 - CX
19.5 %
2070 Zona 3
100ppm
26.8°
C
18
Cuarto carguío de scoop en
el tope
08:26 am
Nv. 2070 - CX
20.6 %
2070 Zona 2
23 ppm
25.6°
C
20
CAM 2
0 8:27 am
Nv. 2070 - CX
20.6 %
2070 Zona 1
13 ppm
25.6°
C
26
CAM 2
08:28 am
Nv. 2070 - CX
19.3 %
2070 Zona 3
40ppm
26.6°
C
20
Quinto carguío de scoop en
el tope
08:30 am
Nv. 2070 - CX
19 %
2070 Zona 3
26ppm
26.9°
C
20
Sexto carguío de scoop. Se
indicó que cargue
desmonte de CAM 2 hacia
superficie para
ventilación de tope.

Tabla 5.7: velocidad del aire y temperatura Nv 2070 Nancy.
A la 08:30 am. Se le indico al operador del Scoop que haga el carguío del
desmonte desde la cámara 2 hacia el echadero que se encuentra en superficie
con la finalidad de que el frente se ventile, ya que estaba muy alto la
concentración de gases y había poco oxigeno (CO: 155 ppm y O2:19%) y con una
temperatura del ambiente de 31ºC.
Después de ventilar el tope por 30 minutos la concentración de gases y oxigeno
fueron los siguientes (CO: 50 ppm y O2: 20.2) y con una temperatura del ambiente
de 25.2ºC. Y se prosiguió a cargar nuevamente el desmonte del tope. A
continuación se presenta las mediciones
116
Hora
Punto de
monitoreo
Gases
Observaciones
O2% Vol. CO ppm. CO₂% Vol. NO2 ppm.
08:56 am
Nv. 2070 - CX
20.3 %
2070 Zona 2
24 ppm 25.3°C 22
Scoop Transportando
hacia CAM 2
08:57 am
Nv. 2070 - CX
20.6 %
2070 Zona 1
14 ppm 25.6°C 16
Scoop Transportando
hacia CAM 2
08:58 am
Nv. 2070 - CX
19.7 %
2070 Zona 3
90 ppm 26.1°C 16
Octavo carguío de scoop
en el tope
09:00 am
Nv. 2070 - CX
20.6 %
2070 Zona 2
23 ppm 25.6°C 20
Scoop Transportando
hacia CAM 2
09:05 am
Nv. 2070 - CX
19.4 %
2070 Zona 3
105 ppm 25.6°C 18
Noveno carguío de scoop
en el tope
09:06 am
Nv. 2070 - CX
20.7 %
2070 Zona 2
38 ppm 25.6°C 20
Scoop Transportando
hacia CAM 2
09:09 am
Nv. 2070 - CX
18.5 %
2070 Zona 3
106 ppm 26.7°C 16
Cargue desmonte de
CAM 2 hacia superficie
para ventilación de tope.
09:10 am
Nv. 2070 - CX
20.3 %
2070 Zona 2
34 ppm 25.6°C 17
Scoop Transportando
hacia CAM 2

Tabla 5.8: Monitoreo de agentes Nancy después de haber ventilado 20 min.
A la 09:10 am. Se le indico al operador del Scoop que haga el carguío del
desmonte desde la cámara 2 hacia el echadero que se encuentra en
superficie con la finalidad de que el frente se ventile, ya que estaba muy
alto la concentración de gases y había poco oxigeno (CO: 126 ppm y
O2:18.5%) y con una temperatura del ambiente de 30ºC.
Después de ventilar el tope por 25 minutos la concentración de gases y
oxigeno fueron los siguientes (CO: 54 ppm y O2: 19.9) y con una
temperatura del ambiente de 25ºC. Y se prosiguió a cargar nuevamente el
desmonte del tope. A continuación se presenta las mediciones.
A la 09:45 am. Culmino con el carguío de desmonte en el tope del crucero
con una concentración de gases y oxigeno de: CO: 126 ppm y O2:18.5% y
con una temperatura del ambiente de 29ºC, después de 50 minutos de
117
Hora
Gases
Punto de
monitoreo O2% Vol. CO ppm. CO₂% NO2 ppm.
Vol.
Observaciones
09:35
am.
Nv. 2070 - CX
19.9 % 63 ppm 25.9°C 18
2070 Zona 3
Onceavo carguío de
scoop en el tope
08:36
am
Nv. 2070 - CX
20.3 % 26 ppm 25.6°C 21
2070 Zona 2
Scoop Transportando
hacia CAM 2
09:38
am
Nv. 2070 - CX
20.8 % 17 ppm 25.3°C 25
2070 Zona 1
Scoop Transportando
hacia CAM 2
09:41
am
Nv. 2070 - CX
19.8 % 74 ppm 25.9°C 20
2070 Zona 3
Doceavo carguío de
scoop en el tope
09:45
am
Nv. 2070 - CX
19.4 % 100 ppm 26.2°C 18
2070 Zona 3
Treceavo carguío de
scoop en el tope y
culmino el carguío de
carga en el tope.

Tabla 5.9: Monitoreo de agentes químicos, Nancy.
118
ventilar la labor la concentración de gases y nivel de oxigeno fueron los
siguientes: CO: 45 ppm y O2: 20.2 %.
También se ha realizado las mediciones de gases cuando el scoop ha
trabajado cargando el desmonte de la CAM 2 hacia superficie. En este
circuito se encuentra tres zonas donde el scoop va trabajar descargando el
desmonte. Zona 1 (Cámara de acumulación Nº 2 a la GAL), Zona 2 (GAL a
la Zona de Madera) y Zona 3 (Zona Madera hacia superficie).
Hor
a
Gases
Punto de
monitoreo O2% Vol. CO ppm. temp Velocidad
.
Observaciones
08:4
0
am.
Nv. 2070 - CX
20.3 % 37 ppm 25.6°C 25
2070 Zona 1
De CAM 2 hacia GAL (escape
de aire viciado a NV 2100)
08:4
2
am
Nv. 2070 - CX
20.6 % 24 ppm 25.4°C 22
2070 Zona 2
De GAL (escape de aire
viciado a NV 2100) a lugar
donde se sostiene con
madera.
08:4
3
am
Nv. 2070 - CX
20.6 % 15 ppm 25.6°C 21
2070 Zona 3
De lugar donde se sostiene
con madera. A superficie.
09:1
0
am
Nv. 2070 - CX
20.4 % 30 ppm 25.6°C 27
2070 Zona 1
De CAM 2 hacia GAL (escape
de aire viciado a NV 2100)
09:1
2
am
Nv. 2070 - CX
20.8 % 18 ppm 25.6°C 22
2070 Zona 2
De GAL (escape de aire
viciado a NV 2100) a lugar
donde se sostiene con
madera.

5.4 RESULTADOS
5.4.1 OPTIMIZACIÓN CIRCUITOS DE VENTILACIÓN
La optimización de los circuitos de ventilación que se realizara será a través
de un análisis de control de perdidas, así como también se analizaran los
sectores no productivos que debieron ser cerrados cuando ya sus puntos
de extracción no eran económicamente rentables y el direccionamiento y
evacuación de gases a la zona más cercana para tener una disipación más
rápida y efectiva.
En general se producen caídas de caudal por cierre tardío de aéreas y mal
direccionan amiento del flujo de aire provocando acolchona miento de gas y
evacuación lenta del mismo y bajas velocidades del aire y es por ello Se
sugiere realizar una integración de niveles para mejorar el circuito de
ventilación natural y con el soporte puestas, compuerta y toponeo de
chimeneas, para lograr un manejo completo de los flujos de aire.
5.4.2 OPTIMIZACIÓN CIRCUITOS DE VENTILACIÓN POR CONTROL DE
PERDIDAS
El control de pérdidas de aire mina consiste en establecer el monto de las
pérdidas de aire por cortocircuitos u otra causa, junto con las medidas
correctivas que deben desarrollarse para reducirlas. .
Se ha identificado pérdidas o mal aprovechamiento de aire por lo que se
recomienda las siguientes medidas para utilizar mejor el caudal de aire en
los distintos sectores de la mina.
119

Las cantidades de caudales que se recuperen en este control podrán ser
utilizados para los nuevos sectores de extensión de la mina subterránea
Inca.
5.4.3 DIAMETRO ÓPTIMO PARA LA CHIMENEA DE VENTILACION.
Fórmula para el diámetro optimo que permite lograr el menor costo
total
Reemplazando los datos en la formula se obtiene el diámetro optimo para
la chimenea de ventilación de la compañía minera caraveli. Es de 3.16 m de
diámetro,
Ya que por ser una chimenea de ventilación muy importante se planea
ejecutar de sección trasversal circular para que de esta forma se pueda
evitar una mayor resistencia al flujo de ventilación que se tiene
Figura 5.11: Chimenea de sección trasversal circula
120

5.4.3 ZONA ALTA
La deficiencia de ventilación que se tiene en esta zona es que no tiene una
chimenea que evacue todas las concentraciones de gas que se producen
en los niveles inferiores ya que la última chimenea se encuentra a más de
200 metros del tope de las galerías en las cuales se está trabajando a esto
se le suma que las chimeneas de esta zona en un 30% se
Se recomienda realizar un crucero desde la zona de Nancy hacia la veta
esperanza para que de ese modo se tenga una evacuación más eficiente
del aire contaminado y el buzoneo de las chineas de los niveles inferiores
que se encuentra cerca al tope para mejorar el circuito de ventilación.
Gráfico de la Zona alta
Figura 5.11: Isométrico de las labores de la zona alta
ULTIMA CHI QUE
CONECTA AL Nv 2100
Una vez realizado el crucero y la descarga de las chimeneas mejorara el
circuito de ventilación, cabe mencionar que también mejorara el acarreo y
trasporte de mineral ya que este lo realizaran por Nancy
121

Figura 5.12: Integración Nancy y Esperanza
5.4.4 ZONA BAJA
En los vineles inferiores se esta realizado la explotacion de tajos los cuales
no cumplen con la velocidad minima. Y es por ello que se requiere un mejor
direcionamiento del flujo ingresante por las bocaminas inferiores
Figura 5.13: Isométrico del Tj 1010
Como se puede ver las velocidades son deficientes debido a que falta
direccionamiento en las labores de explotación es por ello que se
recomienda realizar con puertas en las chimeneas para direccionar el flujo
de aire sobrepasar los 20 m/min
122

Figura 5.14: Direccionamiento de flujo en el TJ 1010
En los niveles superiores de la zona baja se tiene deficiencia de ventilación
puesto que el Nv 1760 ya no tiene conexiones hacia los niveles superiores
ya que tiene una diferencia de 250m (aproximadamente con respecto a las
galerías del Nv 1820.)
Figura 5.15: Integración del Nv 1760 con el Nv 1820
En el Nv 760 se realizó la exploración de una GL w a la altura de la Ch
1090 y según los datos geológicos es rentable la preparación y explotación
en esta zona
Y es por ello que se recomienda realizar chimeneas para llegar a la altura
del Nv 1790, y desde el Nv 1820 realizar un crucero para realizar una
123

intersección con la galería ciega del Nv 1790 y lanzar una chimenea para
integrar los niveles dejados anteriormente y con ello mejorar el circuito de
ventilación
Figura 5.16: proyecto de integración Nv 1760- Nv 1820
Fuente: Elaboración propi
Figura 5.17: plano unifilar chino II
Fuente: Elaboración propia (ver anexo 09)
Esto se realiza con el fin de direccionar más aire fresco al tope de las
labores y las labores donde se encuentra personal trabajo sea un lugar de
buenas condiciones ya que según la política de la empresa los trabajadores
son el activo más valioso
124

Figura 5.18: Taponeo de chimeneas
PUERTAS, COMPUERTAS Y
TAPONEO DE CHIMENEAS
5.4.4 ZONA NANCY
Mediano Plazo.-
La ventilación a mediano plazo en esta zona será con un ventilador de 20,000
CFM como impelente, es decir inyectará aire fresco con mangas de 16 pulg. Hacia
al tope de la labor.
En este circuito, es importante la chimenea 325 ya que funcionará como echadero
de desmonte hacia la Nv. 2010, con lo cual el scoop solo trabajaría en una sola
zona 1 (CHI 325 hacia el tope de la labor).
El aire viciado originado en el frente será evacuado a través de la CX 2070 a la
chimenea que comunica al Nv 2100.
Como se aprecia en el esquema se hará una chimenea de la CAM 2 hacia Nv.
2100 para evacuar el aire viciado.
125

Figura 5.19: Isométrico zona Nancy
Es muy importante que se culmine con la instalación de rieles en el Nv. 2010 con
la finalidad de que en esta zona solo trabaje la locomotora y no ingrese el scoop,
ya que por este nivel va ingresar aire fresco al Nv. 2070 atraves de dos
chimeneas.
En el Nv. 2070 la zona critica es la zona 1 (ver esquema) ya que ahí se trabajará
el scoop la cual generará gases, para disipar estos gases se inyectará aire fresco
a través de las mangas de 16 pulg.
Es importante que se culmine la construcción de la loza para la instalación del
generador eléctrico.
126

CONCLUCIONES
PRIMERA:
En los diferentes niveles de compañía minera Caraveli cuenta con un circuito de
ventilación por tiro natural y se concluye que si continuamos con el toponeo de
chimeneas con compuertas y el direccionando del flujo de aire por las galerías a
través de puertas se podrá ventilar las mina con los caudales de aire
direccionados que se tiene y sin tener que incorporar nuevos equipos,
SEGUNDO:
SE realizo la simulación con el cálculo de los parámetros de ventilación y el diseño
del circuito de ventilación, realizando un crucero y chimeneas para integrar todos
los niveles de la mina y poder mejorar el circuito de ventilación evitando que se
tenga recirculación y pérdida del flujo de aire
TERCERA:
Se ha determinado incrementar el área de la chimenea que se encuentran al tope
de las labores a una sección de 2.40 x 1.2 m desde su inicio hasta su conexión
para que de esa manera pueda pasar más caudal de aire por las chimeneas se
debe realizar el buzoneo constantes de las mismas ya que si encuentran con
carga reducen la cantidad de caudal que solía pasar con la excepción de las
chimeneas que conectan a Nancy estas deben de ser de sección trasversal
circular con un diámetro de 3.16m
CUARTA:
Para tener una buena base de datos de campo es necesario capacitar al
personal de ventilación en el levantamiento de los puntos de muestreo y
poder ingresar dicha base al software Ventsim 3.9, para poder realizar una
buena distribución del aire limpio
127

QUINTA:
Se evaluó los ventiladores segundarios y se generó las curvas de los ventiladores
en base a puntos de operación (caudal vs presión), para futuros proyectos
SEXTA:
Durante la evaluación del sistema de ventilación, es importante reducir al mínimo
cualquier cambio en el sistema de ventilación, es importante reparar las puertas y
tapones ya que durante el estudio podría arrojar resultados confusos. Se tiene que
mantener la mina lo más estática posible durante el estudio, para que se puedan
obtener las mejores y más exactas medidas en el monitoreo,
SEPTIMO:
El uso del software ventsim visual 3 nos permitió realizar la evaluación del sistema
de ventilación de la Compañía minera Caraveli, considerando el uso de
ventiladores y el direccionamiento del flujo de aire para poder tomar mejores
decisiones desde una vista isométrica
OCTAVA:
La unidad Capitana de acuerdo balance general el ingreso aire fresco es de
66,218 CFM y aire que sale a superficie es de 74,500 CFM.
128

RECOMENDACIONES
PRIMERO:
Se recomienda realizar evaluaciones bimestrales del sistema de ventilación con el
uso del software ventsim visual 3 y realizar las correcciones necesarias
SEGUNDO:
Coordinar con las diferentes áreas de mina para realizar un buen levantamiento
del Circuito de ventilacion para evitar errores en la toma de datos ,
TERCERA:
Mantener la compuerta, puertas abiertas o cerradas de acuerdo a la necesidad de
cada labor en la cual se esté trabajando, de igual forma evitar dejar las chimeneas
con carga ya que esto dificulta al circuito de ventilación por tiro natural
CUARTO:
Capacitar a todos los trabajadores sobre el uso correcto de las compuertas y
ayudar colocando señalización para un buen funcionamiento de las mismas
QUINTO:
Se recomienda que las chimeneas de ventilación sean de uso exclusivo para el
paso del aire y no se utilicen como echaderos de mineral, debiendo estar las
mismas con su debido mantenimiento y a su vez estar señalizadas
SEXTA:
Se recomienda ubicar los ventiladores cerca de chimeneas o cruceros por donde
llega aire fresco para evitar reciclamiento del aire usado las mangas de ventilación
deben ser colocadas de acuerdo al diámetro adecuado según las
recomendaciones.
129

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Centromin – Perú. “Ventilación de minas”. Ed. Centromin, 1970.
2. Fernández Felgueroso, José Manuel; Luque Cabal, Vicente. “Lecciones de
ventilación de minas”. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas de
Oviedo, 1975.
3. Hartman, H.L., Mutmansky, J.M., and Wang, Y.J.“Mine ventilation and air
conditioning. s.l. : John Wiley & Sons, INC., 1982.
4. Hernández Sampieri, Roberto; Fernández Collado, Carlos. “Metodología de
la investigación”. Cuarta edición McGraw Hill México, abril del 2006.
5. Jakes Lock. “Ventilación elemental para minería”.
6. López Jimeno. “Manual de túneles y obras subterráneas. Varies. Ed.
LópezJimeno. 1997.
7. Luque Cabal, Vicente. “Manual de ventilación de minas”. Asociación de
Investigación Tecnológica de Equipos Mineros (AITEMIN). ISBN 84-404-
3192-9. 1988.
8. Malcolm Mc. Pherson. “Subsurface mine ventilation”. Mine Ventilation
Services 2nd. Edition 1993.
9. Mining Engineering Handbook. Society of Mining Engineers. 1994.
10. Novitzky, Alejandro. “Ventilación de minas”. Buenos Aires – 1962.
11. Roux, W. L. Le.“Mine ventilation for beginners”.
12. Sergeomin – Chile. “Ventilación de minas”. Universidad de Chile, 2005.
13. Universidad Nacional de Ingeniería. “Incendios y gases; Ventilación en minas
metálicas y no metálicas”, 1981.
130

ANEXOS
ANEXO 01 PROYECTO DE VENTILACION - PROJECT
ANEXO 02 TAPONEO DE CHIMENEAS
ANEXO 03 DIAGRAMA DE RECUPERACION DE ORO
ANEXO 04 DIAGRAMA DE VENTILACION
ANEXO 05 PLANO UNIFILAR CHINO II
ANEXO 06 ESQUEMA DE NANCY
ANEXO 07 PLANO ISOMETRICO CAPITANA
ANEXO 08 TERCERA LINEA

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Id Nombre de tarea Duración Comienzo Fin
ANEXO 01 - PROYECTO VENTILACION COMPAÑIA MINERA CRAVLE
noviembre 2014 diciembre 2014 enero 2015 febrero 2015 marzo 201
14 17 20 23 26 29 01 04 07 10 13 16 19 22 25 28 01 04 07 10 13 16 19 22 25 28 31 03 06 09 12 15 18 21 24 27 30 02 05 08 11 14 17 20 23 26 01 04
1 ANEXO 01 Proyectos de 97 días lun 20/10/14 lun 02/03/15
Interior Mina - VENTILACION
2 PROYECTO ZONA BAJA 93 días lun 20/10/14 mar 24/02/15
3 INICIO 0 días lun 20/10/14 lun 20/10/14 20/10
4 Nv 1520 TAPONEO DE
CHIMENEAS
CHIMENEAS
CHIMENEAS
CHIMENEAS
CHIMENEAS
CHIMENEAS
CHIMENEAS
CHIMENEAS
CHIMENEAS
CHIMENEAS
CHIMENEAS
5 días lun 20/10/14 vie 24/10/14
5 días lun 27/10/14 vie 31/10/14
10 días lun 03/11/14 jue 13/11/14
8 días vie 14/11/14 mar 25/11/14
11 días mié 26/11/14 mié 10/12/14
8 días jue 11/12/14 lun 22/12/14
7 días mar 23/12/14 mié 31/12/14
8 días jue 01/01/15 lun 12/01/15
9 días mar 13/01/15 vie 23/01/15
8 días lun 26/01/15 mié 04/02/15
14 días jue 05/02/15 mar 24/02/15
15 FIN 0 días lun 20/10/14 lun 20/10/14 20/10
16 PROYECTO ZONA
INTERMEDIA
68 días lun 20/10/14 mar 20/01/15
17 INICIO 0 días lun 20/10/14 lun 20/10/14
18 Nv 1820 Esperanza 22 días lun 03/11/14 lun 01/12/14
19 CRUCERO 1.8X1.8m 22 días lun 03/11/14 lun 01/12/14
20 Nv 1760 Esperanza 27 días lun 03/11/14 lun 08/12/14
20/10
21 CHIMENEA 1090
2.4X1.2m
22 CHIMENEA 1100
19 días lun 03/11/14 mié 26/11/14
19 días mié 12/11/14 lun 08/12/14
2.4X1.2m
23 Nv 1790 Esperanza 45 días mié 19/11/14 mar 20/01/15
24 GALERIA 1.8X1.8m 20 días mié 19/11/14 mar 16/12/14
25 CHIMENEA 1020
2.4X1.2
25 días mié 17/12/14 mar 20/01/15
26 FIN 0 días lun 20/10/14 lun 20/10/14
27 PROYECTO ZONA ALTA 97 días lun 20/10/14 lun 02/03/15
28 INICIO 0 días lun 20/10/14 lun 20/10/14
29 Nv 2070 - NANCY 67 días vie 14/11/14 lun 16/02/15
30 CRUCERO 2.5X2.5m 42 días vie 14/11/14 lun 12/01/15
20/10
20/10
31 GALERIA 300 W
2.5X2.5m
32 CHIMENEA 1040
18 días mar 13/01/15 jue 05/02/15
7 días vie 06/02/15 lun 16/02/15
2.4X1.2m
33 Nv 2040 Esperanza 17 días vie 06/02/15 lun 02/03/15
34 CHIMENEA 1010
2.4x1.2m
17 días vie 06/02/15 lun 02/03/15
35 FIN 0 días lun 20/10/14 lun 20/10/14 20/10
Proyecto: VENTILACION SUBTERRAN
Fecha: jue 27/11/14
Tarea
División
Progreso
Hito
Resumen
Resumen del proyecto
Tareas externas
Hito externo
Fecha límite

ANEXO 02 TAPONEO DE CHIMENEAS
TAPONEO DE CHIMENEAS:
Este trabajo de toponeo de chimeneas se realiza para direccionar el flujo
del aire hacia el tope de la Galería
A continuación mostraremos algunas evidencias de los trabajos de taponeo
que se realizan en los diferentes niveles.
Nv 1550 Nv 1580
Nv 1610 Nv 1640

Anexo 04: Diagrama de Ventilación
- 140 -

Chimeneas Doble compartimiento con carga en Tolva Ingreso de Aire Fresco
HUANU HUANU - CARAVELI - AREQUIPA
PLANO:
PLANO UNIFILAR
GEOLOGIA:
TOPOGRAFIA:
DIBUJO:
Chimeneas Simples taponeadas Salida de Aire Viciado
REVISADO:
APROBADO:
VENTILACION
( CHINO II )
U.E.A.: ZONA: FECHA :
CAPITANA CHINO II AGOS. 2014
ESCALA : S/E
PLANO: 01

ANEXO 06 ESQUEMA DE NANCY
TAPON
TAPON
TAPON Nv 2070
PLANO ISOMETRICO DE NANCY
6

Manga2
eila
,000 CF
aa 12 pulg.
Vtilo
ar
en
50,0
CFM
n1
Ventilado
00CFM
Manga12
eiland
16pulg.
r10,00
Mang a16
Vntilaed
00CFM
na
Ma
nlit
dr 10,u.ao16p
Nv. 2260
Nv. 2130
d
o
r
5
V nt 1 pulg.
M
M ng
d
0
Nv. 2070
Ma g
a
2 pulg.
r 5,0
Nv. 2040
Nv. 2000
Nv. 1550
Nv. 1960
V t pulg.
or 5, 00
0
CFM
Nv. 1920
Nv. 1890
Ventilado Manga
0 CFM
Nv. 1850
pulg.
or 10,0
Nv. 1820
Ve g
lg
000
CF M
Nv. 1820
Nv. 1760
Nv. 1730
Nv. 1700
Nv. 1670
Nv. 1640
Nv. 1610
Nv. 1580

Nv. 1440 Rampa
Nv. 1520
Ventilador Ingreso de Aire Fresco
HUANU HUANU - CA
PLANO:
PLANO ISO
Tapon Salida de Aire Viciado
REVISADO:
APROBADO:
VENTIL
( CH
U.E.A.: ZONA:
CAPITANA CHINO

Variable
3m
Manguerade1"
diametro
10m20m
Chimenea
Tuberiade1"diametro
Tuberiade1"diametrodiametro
Valvula de control secundaria de
Galeria
Valvula de control de la
Valvula de control
de la tercera linea
Tuberia de 2"
diametro
Valvula principal de 2" de
diametro

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