Teorías en ventilación

TEORÍAS EN VENTILACIÓN MINERA
• INTEGRANTES : PILLACA BACA MARTIN STEVEN (25%)
TORRES CASTRO PAUL BRANDOWN (25%)
URACAHUA CONDORI BILL ROMARIO (25%)
WARTHON CAYTUIRO WALTER JIOMER (25%)
• DOCENTE : MOLINA DELGADO RAIMUNDO
• CURSO : INVESTIGACIÓN MINERA
CUSCO – 2021

¿ PARA QUÉ
NECESITAMOS CONOCER
LA VENTILACIÓN DE
MINAS ?

La finalidad de la exposición es de llegar
a los futuros profesionales
comprometidos a la actividad minera,
sobre todo en minas subterráneas donde
las condiciones de ventilación, ambientales
y de salud son desfavorables debido
principalmente a:
- Consumo de explosivos
- Uso de equipos diesel
- Presencia de material particulado
- La diversidad de labores
- A la profundidad de la mina
- A la cantidad de personal que labora.

VENTILACION DE MINAS
Se puede definir la ventilación de una
mina como el trabajo realizado para
lograr el acondicionamiento del aire que
circula a través de las labores
subterráneas, siendo su objetivo
principal el proporcionar un ambiente
seguro, saludable y en lo posible cómodo
para los mineros.

OBJETIVOS
Proveer el aire necesario para la vida y normal
desempeño de los hombres y buen funcionamiento de
las maquinas y equipos.
Diluir y extraer los gases asfixiantes, tóxicos y/o
inflamables que se generan esporádica y
permanentemente en la mina.
Control de las concentraciones de polvos nocivos para
la salud y perjudiciales para el funcionamiento de las
máquinas y equipos mineros, mediante filtración,
humidificación, dilución y extracción.
Control de la temperatura ambiente de la mina
mediante calefacción ó refrigeración.
Control de flujos de aire en la mina en casos de
incendios subterráneos.

CONSECUENCIAS DE UN MAL CONTROL
Mal desempeño de los trabajadores, lo que repercute en
una mala productividad. Hombre/turno.
Se producen enfermedades profesionales:
Enfermedades generadas por polvos: Neumoconiosis –
Ejm. Silicosis, Siderosis, Talcosis, Antracosis, etc.
Posibles explosiones o incendios, que se pueden traducir
en:
•
•
•
Pérdidas humanas
Pérdida de equipos
Paralización de las tareas.

AIRE ATMOSFERICO
- Oxigeno
- Nitrógeno
: 20.95 %
: 78.09 %
- Anhídrido Carbónico
- Argon y otros gases
TOTAL
: 0.03 %
: 0.93 %
: 100.00 %

CARACTERISTICAS AIRE
ATMOSFERICO
La humedad del aire en la mina proviene de la humedad
que entra del exterior y de la evaporación de las aguas
interiores. Se mide con el higrómetro. También la
temperatura se ve modificada por distintas razones:
A partir de los 300 metros de profundidad la
temperatura de la roca asciende 1º C cada 33 metros.
(Complejidad del recorrido de las galerías)
Calentamiento de tuberías y maquinas ( oxidación)
Para conseguir una buena temperatura ambiente hay que
aislar ó disminuir las fuentes de calor, mejorar la
ventilación y realizar acciones complementarias
refrigerantes

GASES EN INTERIOR MINA
CALIDAD DE AIRE
En cuanto a los principales
gases involucrados en este
proceso respiratorio
tenemos en condiciones
normales, INHALAMOS
aire con un contenido de 21
% de oxígeno y dióxido de
carbono al 0.03%. Luego, al
EXAHALAR, la composición
del aire ha cambiado y
ahora tenemos oxígeno al
16% y dióxido de carbono al
5%, tal como observamos
en la siguiente figura.

Capacidad Pulmonar:
Es el volumen de la masa de aire contenida en los pulmones,
llegando a ser en algunos casos mayor a 5 litros.
Ritmo Respiratorio:
Es la frecuencia de los movimientos respiratorios por minuto.
Asfixia:
Es la suspensión de la función respiratoria llegando a causar
la muerte de la persona.
Consumo de oxígeno:
Es importante notar cómo se incrementa el consumo de
oxígeno de acuerdo con la actividad que se realiza.
GASES EN INTERIOR MINA

ORIGEN DE LOS GASES DE MINA
a) USO DE EXPLOSIVOS
Toda voladura origina, en mayor o
en menor grado, gases tóxicos
producidos por las diversas
reacciones químicas que ocurren
durante una explosión. El uso del
ANFO, por ejemplo, genera
diversos óxidos de nitrógeno los
mismos que aún en bajas
concentraciones pueden resultar
de necesidad mortal.
b) MÁQUINAS DE
COMBUSTION INTERNA
Pueden liberar gran cantidad de
contaminantes, hasta 0.3 m3/min.
por HP. Estos gases son CO, N02,
aldehídos, humos, metano y SO2.

ORIGEN DE LOS GASES DE MINA
c) GASES DE ESTRATOS
Son gases que existen
dentro de la estructuras
rocosas del yacimiento y que,
al entrar en contacto con
una labor minera, pueden
producir grandes
concentraciones de gases
tóxicos.
d)RESPIRACIÓN HUMANA
Cada persona exhala
anhídrido carbónico (C02) y
si realiza una actividad física
intensa la cantidad de
anhídrido carbónico
producida será mayor.

OXIGENO
¿ QUE ES EL OXIGENO ?
Es un gas que en su estado normal es la fuente de la
combustión y mantiene la vida. Es incoloro, inodoro e
insípido. Es el elemento del aire que el hombre
respira para subsistir. El oxígeno es absorbido por
los glóbulos rojos y llevado por ellos a todos las
partes del cuerpo. Allí reaccionan con las sustancias
grasas, produciéndose la combustión que mantiene la
temperatura del cuerpo y con ello la vida misma.
Como consecuencia de esta combustión se genera el
CO2 que es eliminado por exhalación. Una alta
disminución de oxígeno causa la muerte

OXIGENO
DEFICIENCIA DE OXIGENO
El hombre respira más
fácilmente y trabaja mejor
cuando el contenido del
oxígeno se mantiene
aproximadamente en 21 %.
Cuando baja a 15%, los efectos
en él serán:
- Respiración agitada.
- Aceleración de los latidos del
corazón.
- Zumbido de los oídos.
- Desvanecimiento.
La pérdida del conocimiento
vendrá cuando el contenido de
oxígeno baja del 12%.

GASES PRESENTES EN MINA
Caso 1:
Después de recibir las
ordenes de su supervisor
para extraer mineral de las
tolvas 40 y 50, dos
trabajadores ingresaron en
volquete hacia la tolva 50,
en donde indicaron al
chofer que diera la vuelta
mientras ellos subían por
las escaleras del camino al
sub-nivel 50 Sur para ver
la carga de mineral.
Al llegar al sub-nivel siguieron avanzando hacia el frente y
faltando 5 metros para llegar quedaron inmovilizados por
inhalación de gases tóxicos, en donde ambos fueron
hallados si vida
CASOS REALES DE
INTOXICACIONES:

GASES PRESENTES EN
MINA
Caso 2:
Un supervisor de Relleno
hidráulico se encontraba
solo, realizando labores de
inspección para conducir la
tubería de relleno
hidráulico hacia un área con
escasa ventilación.
Siendo las 9:30 a.m. aproximadamente lo vieron por última
vez cruzando el dique de la rampa, caminando con dirección
hacia el tope de la galería. Fue ubicado después de una
intensa búsqueda a las 12:30 p.m. sin signos de vida y
señales evidentes de haber sufrido una intoxicación por
gases.

Caso 3:
Después de haber realizado el cambio de
guardia con el bombero saliente en el Nv.
660 y recibir información de la presencia
de CO2 en el Nv. 600, empezó a trabajar
en el tablero de control, 3 escaleras
arriba del Nv. 600, hasta las 5.00 pm.
Luego bajo al fondo del pique para
arreglar el chupon de succión de la bomba
que empezó a tener problemas.
Estando en el fondo del pique empezó a
remover las lamas para desatorar el chupón
de succión de la bomba y repentinamente se
sintió mal, quedando inmovilizado debido a la
inhalación de gases tóxicos.
Su compañero de trabajo, de laestación de bombeo Nº 3, trató de
comunicarse a las 5:30 pm. sin lograrlo, por lo que bajó ocho escaleras
para llamado y al no recibir respuesta, tocó el timbre del Nv. 660,
tampoco recibió respuesta, salió a pedir auxilio, retornando con la
cuadrilla de rescate hasta el nivel 600 en donde fue encontrado sin vida.

CASO 4:
Siendo las 9:30 am, dos
trabajadores, recibieron la
orden de llevar la máquina
perforadora stoper desde el
taller del nivel 435 al tajeo
715 E y dejarla instalada.
Estos, retornando a su área de
trabajo, ingresaron al tajeo
812 E, recientemente
disparado y con ventilación
deficiente, en donde fueron
hallados completamente
intoxicados y sin vida a la 1 p.m.
por su supervisor.

CONTROL DE CALIDAD DEL
AIRE EN MINA
Cuando la producción de gases, ofrezcan peligros a
otras labores de la mina, deberán:
Contar con equipos de ventilación capaz de
diluir los gases a concentraciones por debajo de
LMP.
Si las labores están gaseados o abandonados
serán clausurados por medio de puertas,
tapones herméticos que impiden el escape de
los gases.

PROPIEDADES FÍSICAS
DEL AIRE DE MINA

DENSIDAD
Es la cantidad de masa de aire contenida en una
unidad de volumen.
M G
------ = ------- , Kg. seg.² / m4
V g V
 =
Donde:
Aceleración de la gravedad, (m/seg.²)
 = Densidad del aire, (Kg. seg.² / m4)
G = Peso, (Kg.)
g =
M = Masa, ( Kg. seg.²/m)
V = Volumen, (m³)
 = 1.325 x Pb/ 460 +T / Donde : Pb = Presión
barométrica ( pulg. de Hg.), T = Temperatura del aire
(ºF),  = densidad del aire (lb./pie2)
Para medir la densidad del aire se usa el barómetro, el
termómetro y el altímetro.

PESO ESPECIFICO
Es el peso G de aire en unidad de volumen.
& = G/V , Kg./m³
Donde:
& =
G =
Peso específico, (Kg. / m³ )
Peso, (Kg.)
V = Volumen, (m³)
& = (0.465P – 0.176Ps) T (Kg /m3)
Donde : P = Presion barométrica (mm, de Hg)
Ps = Tension de vapor saturado
En ventilación de minas se utiliza en peso
específico standar de & = 1.2 Kg/m³, es el
peso de 1 m³ de aire, con presion de 1 atm,
temperatura de 15ºC y humedad del 60%

VOLUMEN ESPECIFICO
Es el volumen V en m³ ocupado por 1 kg.
de aire a presión y temperatura dada.
1
V = ------ , m³/Kg.
&
Donde:
& = Peso específico, (Kg. / m³ )
G = Peso, (Kg.)
V = Volumen específico, (m³/kg)

TEMPERATURA
La temperatura del aire se expresa en
las minas en grados Celcius, a veces
también se utiliza la temperatura
absoluta, la relación esta dando entre
ambos:
ºC = ºCelcius + 273
La temperatura normal en ventilación de
mina se toma 15ºC.
Para medir se usa el Psicrómetro de
revoleo lo cual se toma la temperatura
del bulbo seco y húmedo.

HUMEDAD DEL AIRE
Se denomina humedad ambiental del
aire a la cantidad de vapor de agua
presente en el aire. Se puede expresar
de forma absoluta mediante la humedad
absoluta, o de forma relativa mediante
la humedad relativa o grado de
humedad.
Se tiene dos tipos de humedad:

HUMEDAD DEL AIRE
HUMEDAD ABSOLUTA.- Es el contenido
del vapor del agua, en gramos, en un
metro cúbico de aire, mientras mas
elevada sea la temperatura del aire,
mayor cantidad de vapor de agua pueda
contener.
HUMEDAD RELATIVA.- Es la relación
del contenido de vapor de agua (gr./m³)
con el máximo posible que pueda
contener a una temperatura dada, se
mide con psicrómetro, higrómetro, etc.

PRESION
La presión es una fuerza que
ejerce sobre un área
determinada, y se mide en
unidades de fuerzas por
unidades de área. Esta fuerza se
puede aplicar a un punto en una
superficie o distribuirse sobre
esta .

PRESION ABSOLUTA
La intensidad de la presión medida por
encima del cero absoluto se denomina
presión absoluta. Evidentemente es
imposible una presión absoluta negativa.
Por lo común los manómetros se diseñan
para medir intensidades de presión por
encima o por debajo de la presión
atmosférica, que se emplea como base.
Pabsoluta = Pmanométrica + Patmosférica

PRESION RELATIVA O
MANOMETRICAS
Las presiones manométricas negativas
indican la cantidad de vacío y en
condiciones normales; al nivel del mar;
son posible presiones de hasta –14,7
litros por pulgadas cuadradas (pero no
más bajos) (-1 atmósfera). La presión
absoluta es siempre igual a la
manométrica mas la atmosférica.

PRESION ATMOSFERICA
La atmosfera de la tierra es atraida, por
lo tanto el aire ejerce una presión, para
medir la presión atmosférica se utiliza
un instrumento Barómetro.
La presión atmosférica al nivel del mar
es de 101.5 KPa

PRESION BAROMETRICA
Es la presión o el peso que ejerce la
atmósfera en un punto determinado. La
medición puede expresarse en varias
unidades de medidas: hectopascales,
milibares, pulgadas o milímetros de
mercurio (Hg). También se conoce como
presión atmosférica .

MEDICION DE LA PRESION
DE AIRE EN INTERIOR MINA
La presión absoluta del aire se mide en
las minas y en la superficie, con el
Barómetro de aneroide, el Micro
manómetro, Barómetro corriente de
mercurio, el barómetro de estación y el
borógrafo.

CALIDAD DEL AIRE
La calidad del aire expresa las
condiciones y requisitos fijadas con el
propósito de preservar la salud y
bienestar de las personas.
Se determina mediante la concentración
o intensidad de contaminantes, la
presencia de microorganismos, o la
apariencia física.

REGLAMENTO DE SEGURIDAD E HIGIENE
MINERA DECRETO SUPREMO
046-2001-EM
ARTICULO 204
“Todos los titulares de la actividad minera
dotarán de aire limpio a las labores de trabajo
de acuerdo a las necesidades del personal, las
maquinarias y para evacuar los gases, humos y
polvo suspendido que pudieran afectar la salud
del trabajador. Todo sistema de ventilación el la
actividad minera en cuanto se refiere a la
calidad del aire, deberá mantenerse dentro de
los límites máximos permisibles...”

RECONOCIMIENTO Y EVALUACION DEL
PELIGRO
- El reconocer y evaluar los diferentes gases de
mina y contaminantes son procedimientos que
deben cumplirse en toda mina subterranea.
- Los límites permisibles son fijados para los
diferentes tipos de gases y contaminantes (D.S.
046-2001-EM, Art. 86).
Oxígeno (O2): mínimo 19.5%
Dióxido de Carbono (CO2): máximo 5000ppm
Monóxido de Carbono (CO): máximo 25ppm
Gases Nitrosos (NOX): máximo 5ppm
Anhídrido Sulfuroso (SO2): máximo 5ppm

ARTICULO 87 (R.S.H.M.)
En la minas subterráneas donde operan
equipos con motores petroleros deberán
adoptarse las siguientes medidas de seguridad:
a) Provistos de equipos diseñados
para controlar las concentraciones de
emisiones de gases.
b) Monitorear y registrar en el escape de las
máquinas.
c) Prohibición del ingreso a las labores
mineras de las máquinas.
d) Cuando la producción de gases ofrezcan
peligro a otras labores de mina deberán usar
ventilación forzada o serán clausuradas.
.

EL POLVO
El polvo de las minas está constituido por un
conjunto de partículas que se encuentran
presentes en el aire, paredes, techos, y pisos
de las labores mineras. Cuando el polvo se
encuentra en el aire, forma un sistema
disperso llamado " AEROSOL
El polvo puede permanecer en el aire
durante largo tiempo, dependiendo de varios
factores, entre los cuales están: el tamaño,
finura, forma y peso específico de las
partículas, velocidad y contenido de humedad
del aire y temperatura ambiental.

SUSPENSION DE LA PARTICULA DE
POLVO EN EL AIRE
Para determinar la duración de la suspensión
de una partícula de polvo en el aire sin
movimiento, debemos considerar la interacción
de dos fuerzas:
El peso o gravedad de la partícula.
Fuerza de resistencia del aire.
NOTA : A mayor fuerza de gravedad mayor
velocidad de la caída de la partícula. A su vez
la fuerza de resistencia crece.

CLASIFICACIÓN DE LOS POLVOS
SEGÚN SU NOCIVIDAD
a)Polvos de acción pulmonar: Dañinos al sistema
respiratorio, producen la enfermedad conocida como
Neumoconiosis. Entre los minerales más comunes están
las diversas formas de sílice, que producen la silicosis
b)b) Polvos Tóxicos: Envenenan tejidos y órganos.
Los más frecuentes son los óxidos y carbonatos de
mercurio, manganeso, arsénico, plomo, antimonio, selenio,
níquel, etc.
c)c) Polvos radiactivos: Ocasionan daños por radiación.
Entre los más comunes están los polvos de uranio, torio,
plutonio, etc.

CLASIFICACIÓN DE LOS POLVOS
SEGÚN SU NOCIVIDAD
d) Polvos explosivos: Combustibles cuando se mezclan
con el aire, produciendo explosiones: Carbón
(bituminosos, lignitos) y algunos polvos metálicos
(magnesio, aluminio, zinc, estaño, etc ).

FUENTES GENERADORAS DE POLVO
1.- Perforación en seco.
2.- Disparos.
3.- Acuñaduras
4.- Cachorreos (voladura secundaria)
5.- Carguío y transporte
6.- Traspaso de mineral
7.- Descarga de material de un equipo a otro o a
piques de traspaso
8.- Chancado, etc

FORMAS DE CONTROL DE POLVOS.
1.- Prevención.
Modificar operaciones (operación mecanizada).
Reducir formación de polvo con equipo de polvo.
2.- Eliminación.
Limpiar labores para eliminar polvo asentado.
Depuración del aire con colectores de polvo. (limpieza
del aire con filtros)
3.- Supresión.
Infusión con agua o vapor, previo al arranque.
Apaciguamiento con rociado de agua.
Tratamiento de polvo asentado con productos químicos
delicuescentes. (que absorben humedad del aire),ej.
Andina : Cloruro de calcio.

FORMAS DE CONTROL DE POLVOS
4.- Aislamiento.
Voladura restringida o con personal afuera.
Encerramiento de operaciones generadoras de polvos.
Sistemas de aireación local o aspiración local.
5.- Dilución.
Dilución local por ventilación auxiliar.
Dilución por corriente de la ventilación principal.
Neutralización por polvo inerte para disminuir contenido
combustible del polvo asentado.

RETO DEL INGENIERO
DE VENTILACION
PREVENCION :
CERO ACCIDENTE
ISO 14001 :
BUENA VENTILACION,
AMBIENTE SALUDABLE

Teorías en ventilación

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Similar a Teorías en ventilación

Teorías en ventilación