SERVICIOS A LA MINERA Motobomba: entrega energa mecnica al H20 Compresor: entrega aire comprimido (sistema tornillos)

Actividades principales: Arranque material- Carguo y TransporteActividades de servicio a la minera: Drenaje, aire comprimido, ventilacin de minas, fortificacin

Efecto de aguas en las minas:

Inundaciones Inestabilidad de taludes Drenaje cido Corroe materiales metlicos Produce enfermedades Reduce la resistencia de las rocas No permite realizar operaciones bsicas Riesgo de electrocucin Descompone la maderaEn la labor puede ocurrir subsidencia (hundimiento paulatino de la corteza terrestre)La roca impermeable produce bolsones de agua y si la Rx se fractura provocan inundacin y afectan el frente de la labor.Para evitar problemas, es recomendable realizar la labor con una pequea pendiente y una cuneta para que se produzca drenaje, aprovechando la accin de la gravedad.FOTO 1El agua ejerce presin hidrosttica que afecta la estabilidad de los taludes, en el fondo de los taludes se ponen las motobombas para mantenerlos secos.Parte crtica de la labor subterrnea es el techo, si llega agua disminuye la resistencia y aumenta el peso de la roca y se pueden producir planchoneo.Motobombas centrfugas (trabajan fuera del agua, tienen que estar cercano al pozo colector)Caudal 250 L/minAltura manomtrica: hasta 61 mAltura de aspiracin manomtrica: 7mT del fluido: +60CMxima T ambiente:+40CA mayor presin podemos elevar agua a mayor altura.Tubera de impulsin es ms larga que la tubera de succin.Motobombas: Motor elctrico Motor neumtico Motor de combustin (libera gases) (no se ocupa en minera subterrnea)Las motobombas pueden trabajar Horizontal ( cerca del agua , existe succin e impulsin pero necesita una vlvula de pie) Vertical (al interior del agua , no tiene tubera de succin, no es necesario cebar) Sumergida Exterior Los pozos colectores deben tener paredes y suelo de roca impermeable para evitar filtraciones.Antes de trabajar, al momento instalar la MB hay que Cebar eso consiste en llenar la tubera de succin de agua Chequeo de cada de tensin se realiza antes de entregar la energa al motor luego se chequea la intensidad de corriente cuando el motor ya est funcionando (ampermetro)Vlvula de pie: va en la tubera de succin en la parte inferior, permite que no se salga el agua y mantiene cebada la MB, limpiar rejillas peridicamente para no formar un tapn.Vlvula de retencin va puesto en la salida de la bomba donde comienza la tubera de impulsin. Se trabaja de forma automtica su funcin es proteger la bomba (no deja que baje el agua de golpe)Motor elctrico:Tiene 6 terminales (u,v,w,x,y,z) + el cable de tierraLa red elctrica trifsica (fases R,S,T) + neutro

(Falta cable a tierra en el dibujo)Los dimetros de las tubera de impulsin y succin vienen definidos (3x3) (2x2) (sxi)La motobombas pueden ir en SERIE: las MB deben ser idnticas de lo contrario genera obstruccin, una MB alimenta a la otra, Se gana presin, puede llevar agua ms arriba PARALELO: ganamos caudal, llenamos agua ms rpido

Vacuometro: mide la presin (presin de vaco) en sentido anti-horario y la mide presin de succinManmetro: mide la presin sobre presin atmosfrica, mide la presin de impulsin en sentido horario CURVAS CARACTERISTICA SE LA BOMBA -Curva de oferta (la entrega el fabricante) Caudal vs altura Caudal vs rendimiento Caudal vs potenciaFoto curvas de oferta.A mayor caudal, mayor prdida de energaLas MB tienen dos sensores Para indicar cuando se detiene el funcionamiento porque esta vacio el pozo colector Para indicar cuando se est llenado y comienza a vaciar y no se rebalse el pozo colector

Conexin de la MB

Directa: en el eje, no hay prdida de energa por transmisinIndirecta: por correas y poleas. Para minimizar las perdidas es necesario que las correas estn alineadas y tensadas de lo contrario se desgastan ms rpido.

En general el rendimiento de los Motores es mayor que el de las bombas

Curva Caracterstica de demanda ( la construyo yo)Para ver curva de demandaSe dibuja la curva de oferta, Luego se dibuja la curva de demanda con la interseccin de ambas curvas se proyecta al eje de las x (caudal) se dibuja la curva de rendimiento y donde se corta con la curva de rendimiento con la proyeccin, es el rendimiento de la bomba PF: punto de funcionamiento donde trabaja la bomba

CONCEPTO DE RENDIMIENTO DE LA BOMBA (motor)Nb= (energa de salida/ energa de entrada) *100 %Se hace por separado la bomba y el motor

Compresor diesel: equipo que toma el aire del ambiente y lo entrega comprimido Capacidad caudal : aire comprimido) Presin: 7-8 kbar por lo general todas las maquinas son iguales

Los filtros son para que no entre aire contaminado al compresor.

Elementos de compresin:Pistn: equipo discontinuo succiona -comprimeTornillo: (succiona y comprime a la vez) usado actualmente, consta de 2 tornillos que van girando y van desplazando el aire. Equipo continuo, se pueden alcanzar altas presiones as se mejora el rendimiento

Motor del compresor:Diesel (atlas copco): genera gases y ruidos (se usa afuera de la mina) Es mvil se puede llevar de un lado a otro.

Elctrico: prcticamente silencioso y no emite contaminantes Desventaja: se amarra a una red elctrica.

Puede ser: Estacionario Mvil: diesel-> se transporta -> tiene que asegurarse el nivel del petrleo aceite- neumticos y filtrosXA-90 : significa que el este equipo puede suministrar un caudal de hasta 90 lt/seg de aire ( el numero indica el caudal mximo)

Una forma de proteger las tuberas es poner TRAMPAS de agua para que aire comprimido salga ms seco.Las tuberas son metlicas por eso es conveniente disminuir si es posible el 100% la humedad para que no disminuya la vida til de las tuberas y equipos Las vlvulas van puestas al principio y al final de cada ramal y esto es un par de asunto de seguridad por si falla alguna tubera por accidente o falla y as no se paralizan todas las tuberas

Compresor estacionario: tiene que estar protegidos de lluvias, nieves y siempre ventilado en la parte superior.Aplicaciones de compresores: maquinas perforadoras, ventiladores, bombas, shocrete, sistemas de puentes, carga de anfo, aplicar lechada a los pernos helicoidales Bomba pozo profundo: se ocupa cuando el dimetro es pequeo un poco ms grande que un sondaje de 15-20 cm de dimetro La idea es que no llegue al fondo para que no succione tierra polvo.No se cuelga del cable elctrico se le conecta una cadenaAfecta la altura? Solo en las bombas a diesel, porque como funciona a combustin necesita oxigeno.Shocrete: hormign proyectado, sirve para fortificar. Se aplica en capas, para tapar algunas fracturas , por eso es que se aplica proyectado, para que tenga cierta fuerza debido a la velocidad que toma con al A.C. Debido A ESTO LAS Paredes DE LA MINA SERAN MAS Suaves , permitiendo mayor ventilacin debido a que baja el roce . SELLAR PAREDESHormign: agua+cemento+arena+ripio+(bajo tamao 1/2pulg)+aditivos(para cambiar propiedades de la mezcla)+fibra(metlica o sinttica)Proyectado: porque se ocupa aire comprimido para expulsar el hormign.La fibra adicionada sirve para que tenga ms resistencia el Shocrete, resistencia compresiva, ms flexible, sin fibra ser frgil y se romper con mayor flexibilidad. 1. UBICACIN DEL COMPRESOR: LUGAR NIVELADO PROTEGIDO CON AIRE LIBRE DE POLVO Y GASES- BIEN VENTILADO (PORQUE GENERA CALOR)DIESEL SIEMPRE FUERA DE LA MINA ELECTRICO: PUEDE ESTAR ADENTRO PERO CON BUENA VENTILACION

2. MANTENCION DEL COMPRESOR:BITACORA: SE LLEVA EL CONTROL DE LA MATENCION QUE SE HACE DE ACUERDO A LAS HORAS DE USO RECOMENDADAS POR EL FABRICANTE.

3. ACCESORIO DE LA RED DE AIRE

Trampa de agua- acumulador de aire compresivo.

Debido al roce existe una variacin de presin

Cuando se disea, tiene que ver los quipos que sern usados para elegir viene l caudal, de tal forma que funcione como corresponde

4. Red de aire comprimido:Generar- conducir- y distribuir el aire comprimido

5. Ubicacin de la red:

Dentro de la labor en un lugar donde se pueda hacer control y mantencin

6. Evitar exceso de fugas y cadas de presin

Las fugas generalmente estn en las uniones , hay que evitar estos excesos de uniones para que no se escape el aire comprimido y aprovechar el 100 %y adems confirmar que estn bien hechas las uniones.El quipo para que trabaje necesita de una buena presin y caudalCada de presin : LEY DE DARCY

D= dimetro de entorno tuberaAlfa= coeficiente Q=caudal de aire comprimido (m3seg)L= largo del tramo (m)

Para disear hay que darse un deltaP admisible ( lo tengo que imponer) y asi encuentro un dimetro adecuado para este diseo Se recomienda = delta P admisible= 0.2atm /1000m

Grupo electrgeno Entregan energa elctrica Consta de dos partes, motor y alternador ( que tiene el principio bsico del dinamo ,gira) Puede ser mvil o estacionarioMotor Bencina Diesel a) Gases b) ruido c) calor obs: tener buena ventilacin Volt 220V equipos pequeos (casas) 380V industrialFoto grupo elec

Foto placa de un motor elctrico

Factor de potencia : cantidad de ampere que consume , siempre tiene que tender a 1, mientras mas alto el COS menos ampere consumeFactor de potencia energia consume ampere Conexin elctrica triangulo y Conexin elctrica estrella

a) La bomba tiene un sentido de giro y la conexin de las terminales del motor son los que le dan el sentido de giro y cambian solo cambiando la polaridad ( cambio de cables)b) Nunca se hechan a correr todos los motores juntos porque la demanda de energa ser muy grande y quizs el grupo electrgeno no da vasto. CONFECCION DE CURVA CARACTERISTICA DE OFERTA DE LA MOTO BOMBAHm= altura manomtrica Z1, Z2 = alturas (Se mide hasta el pto medio del vacuometro o manometro)

E1= E2 sin roce E1= E2+H con roce Ac es con roce ya que la bomba esta en medio de los puntos E1+ Hm =E2+H1-2 // ecuaciones de fluidos Como los dimetros de las tuberas son iguales 1=2 V1=V2 se eliminan las velocidades y despejamos Hm y nos queda

Vertedero Foto vertedero

La rejilla que tiene el vertedero es para que el agua salga en forma laminar y se pueda medir h= H - h altura de agua que traspasa el vertedero

me = eficiencia motor elctrico = asumir que es 90% , entonces puedo conocer N2, ya que N1 se puede medir

despejo N2 me queda : Conexin Moto Bomba Directa a travs del eje N2=N3Indirecta sistema polea correa N2 > N3

N3 : potencia de accionamiento o efectiva (potencia que recibe la bomba en su eje)

Como tenemos el caudal del grafico anterior podemos hacer el grafico de N vs Q [KW] puedo determinar la curva de % vs Q ya qye se conoce N3 y N4

Curva caracterstica de la demandaHt=Hs+Hi+hfs+fks+hfi+hkiHt=Helevacin + RQ2 donde R coeficiente de roce del sistema

Prdidas de energa= Hw=hf+hkHf= hk=KV2/2gEn la succin hay prdidas por efecto del roce (hf) y tambin prdidas secundarias por choque, porque existen dobleces o cambios de direccin (hk) (fitting)f=0,02 tubera de acerocodo de 90 .. k=0,9Vlvula de pie. K=10Unidades Q=(m3/seg) R=(seg/m2)

Si el dimetro de impulsin aumenta la curva de demanda queda mas extendida y cambia el PF. La H elevacin no cambia pero si el RSi la curva es mas empinada eso implica que hay mas roce y mas prdidasSi la curva es mas extendida eso implica que hay menos roce y menos prdidas

Los fabricantes nos aconsejan que los PF estn dentro de un rango donde el rendimiento sea mximo: QRM*0,6 y QRM*1,2La tubera nunca debe quedar sobre el nivel medio de la tuberaSeleccin de MB*Condiciones del problema*Altura de elevacin*Fluido a drenar (PH y % de sal pueden ser abrasivos)

El caudal estimado a drenar debe ser mayor al caudal del pozo o caudal de entradaQmb > Qentrada Es controlado con el nivel del agua presente en el pozo, si fuese muy bajo el nivel de agua se desactiva la MB y cuando se va llenando hasta cierta altura, la MB vuelve a funcionar.

Tipos de energa disponibleElectricidadAire comprimido (minas de carbn)Combustible

Pozo colector en la parte mas baja del nivel para que escurra, es importante que sea impermeable ya sea natural o artificialmente. Donde se ponen las MB tienen que tener buena ventilacin e iluminacinLos tiros de drenaje tienen que estar limpios y por lo general se ponen rejillas para que no pasen materiales extraos y entrar que se tape, obstaculice el paso del agua.Si el tiro fuese permeable o poroso se agregan ductos plsticos, que calce con el dimetro del tiro, y no se provoquen infiltraciones.