ventilacion ii unidad

CAPITULO IICAPITULO IIVENTILACION DE VENTILACION DE

MINAS Y CIRCUITOS MINAS Y CIRCUITOS DE VENTILACIONDE VENTILACION

INTRODUCCIONINTRODUCCION

Medición del ingreso y salida de aire.Medición del ingreso y salida de aire. Diagnostico Integral de circuitos de Diagnostico Integral de circuitos de

ventilación.ventilación. Determinar las necesidades de aire.Determinar las necesidades de aire. Monitoreo de las condiciones Ambientales Monitoreo de las condiciones Ambientales

de la mina: evaluar los contaminantes de la mina: evaluar los contaminantes físicos y químicos.físicos y químicos.

Evaluación de las condiciones termo - Evaluación de las condiciones termo - ambientalesambientales

Proyectos de mejoras.Proyectos de mejoras.

OBJETIVOS DE LA VENTILACION OBJETIVOS DE LA VENTILACION DE MINASDE MINAS

Proporcionar a la mina un flujo de Proporcionar a la mina un flujo de aire en cantidad y calidad suficiente aire en cantidad y calidad suficiente para diluir contaminantes, a Limites para diluir contaminantes, a Limites Seguros en todos los lugares donde Seguros en todos los lugares donde el personal está en trabajo.el personal está en trabajo.

Cumplir con el R.S.H.M, en lo Cumplir con el R.S.H.M, en lo referente a Ventilación y salud referente a Ventilación y salud ambientalambiental

INGRESO Y SALIDA DE AIREINGRESO Y SALIDA DE AIRE El ingreso y la salida de aire de toda la El ingreso y la salida de aire de toda la

mina, se realiza tomando medidas del mina, se realiza tomando medidas del flujo del aire que ingresa por galerías, flujo del aire que ingresa por galerías, chimeneas, piques, etc. del mismo chimeneas, piques, etc. del mismo modo se mide la salida del aire en las modo se mide la salida del aire en las diferentes labores (galerías, diferentes labores (galerías, chimeneas, piques, labores antiguas,), chimeneas, piques, labores antiguas,), para toda la mina y para cada zona para toda la mina y para cada zona trabajo. trabajo.

La cantidad de aire que ingresa a la La cantidad de aire que ingresa a la mina debe ser suficiente, para cubrir mina debe ser suficiente, para cubrir las necesidades de aire que la mina las necesidades de aire que la mina requiere.requiere.

FLUJO O CAUDAL DE AIRE FLUJO O CAUDAL DE AIRE

Es la cantidad de aire que ingresa a la mina Es la cantidad de aire que ingresa a la mina y que sirve para ventilar labores, cuya y que sirve para ventilar labores, cuya condición debe ser que el aire fluya de un condición debe ser que el aire fluya de un modo constante y sin interrupciones.modo constante y sin interrupciones.

El movimiento del aire se produce cuando El movimiento del aire se produce cuando existe una alteración del equilibrio: existe una alteración del equilibrio: Diferencia de presiones entre la entrada y Diferencia de presiones entre la entrada y salida de un ducto, por causas naturales salida de un ducto, por causas naturales (gradiente térmica) o inducida por medios (gradiente térmica) o inducida por medios mecánicos (ventiladores)mecánicos (ventiladores)

VENTILACION DE MINASVENTILACION DE MINAS

FACTORES A CONSIDERARFACTORES A CONSIDERAR PersonalPersonal Equipos DieselEquipos Diesel Gases ContaminantesGases Contaminantes

REQUERIMIENTO DE AIRE REQUERIMIENTO DE AIRE NECESARIONECESARIO

1.1. DE ACUERDO AL NUMERO DEDE ACUERDO AL NUMERO DE PERSO PERSONASNAS PRESENTE EN LA MINA POR GUARDIAPRESENTE EN LA MINA POR GUARDIA

2.2. DE ACUERDO A LA CANTIDAD DE DE ACUERDO A LA CANTIDAD DE EQUIPOS DIESEL QUE INGRESA A LA EQUIPOS DIESEL QUE INGRESA A LA MINAMINA

3.3. DE ACUERDO AL CONSUMO DE DE ACUERDO AL CONSUMO DE EXPLOSIVOSEXPLOSIVOS

4.4. DE ACUERDO A ALTAS TEMPERATURAS EN DE ACUERDO A ALTAS TEMPERATURAS EN LOS AMBIENTES DE TRABAJOLOS AMBIENTES DE TRABAJO

DE ACUERDO AL NUMERO DE DE ACUERDO AL NUMERO DE PERSONASPERSONAS

Q1 = q x nQ1 = q x n

Q1 = Cantidad de aire necesario para el Q1 = Cantidad de aire necesario para el personal (mpersonal (m33/min.)/min.) q = Cantidad de aire mínimo porq = Cantidad de aire mínimo por persona (mpersona (m33/min.) (R.S.H.M.)/min.) (R.S.H.M.) n = Numero de personas presentes en n = Numero de personas presentes en

la la mina por guardia mina por guardia

NECESIDADES DE AIRE A DIFERENTES NECESIDADES DE AIRE A DIFERENTES ALTITUDES MINERASALTITUDES MINERAS

PARA RESPIRACION DEL PERSONALPARA RESPIRACION DEL PERSONAL

De 0.00 msnm a 1500 msnDe 0.00 msnm a 1500 msn m 3.0 m 3.0 mm33/min./min.

de 1501 “ “ 3000 “ 4.2 “de 1501 “ “ 3000 “ 4.2 “

de 3001 “ “ 4000 “ 5.1 “de 3001 “ “ 4000 “ 5.1 “

de 4001 “ “ + “ 6.0 “de 4001 “ “ + “ 6.0 “

DE ACUERDO AL USO EQUIPO DE ACUERDO AL USO EQUIPO DIESELDIESEL

QQ22 = K x N = K x N

QQ22 = Cantidad de aire para uso de = Cantidad de aire para uso de equipos Diesel. (m equipos Diesel. (m33/min.)/min.)

K = 3.0 (mK = 3.0 (m33/min) Cantidad de aire /min) Cantidad de aire necesario por cada HP necesario por cada HP

N = Numero de HP de los equipos N = Numero de HP de los equipos autorizados y que trabajan en autorizados y que trabajan en la la mina.mina.

PARA USO DE EXPLOSIVOPARA USO DE EXPLOSIVO

QQ33 = V . n . A = V . n . A

QQ33 = Cantidad de aire para diluir = Cantidad de aire para diluir contaminantes por explosivos contaminantes por explosivos

(m(m33/min.)/min.)

V = Velocidad del aire 20 m/min. (dinamita) V = Velocidad del aire 20 m/min. (dinamita)

25 m/min. (Anfo)25 m/min. (Anfo)

n = Numero de niveles de la mina en n = Numero de niveles de la mina en trabajo.trabajo.

A = Área promedio de la sección de las A = Área promedio de la sección de las labores niveles en trabajo (mlabores niveles en trabajo (m22))

PARA MANTENER OBTIMAS PARA MANTENER OBTIMAS CONDICIONES AMBIENTALESCONDICIONES AMBIENTALES

QQ44 = V . n . A = V . n . A

QQ44 = Cantidad de aire para mantener = Cantidad de aire para mantener condiciones ambientales ideales condiciones ambientales ideales

(m(m33/min)/min)

V = Velocidad del aire usando valores de V = Velocidad del aire usando valores de acuerdo a la tabla No 1 acuerdo a la tabla No 1

n = Numero de niveles en trabajo, con n = Numero de niveles en trabajo, con temperaturas elevadas. temperaturas elevadas.

A = Área promedio de la sección de la A = Área promedio de la sección de la labor (m labor (m22).).

CANTIDAD TOTAL DE AIRECANTIDAD TOTAL DE AIRE

QQTT = Q = Q11+Q+Q22+Q+Q33+Q+Q44

Uno de los objetivos primordiales de la ventilación minera, entre otros, es la conducción y distribución óptima de flujos de aire de conformidad a los requerimientos operacionales. La conducción del flujo principal de aire fresco, en lo posible, debe efectuarse por el trayecto mas corto a la parte más profunda o al lugar de mayor requerimiento; a partir de este flujo y de acuerdo a necesidades se encausará por los diferentes conductos hacia los frentes de trabajo, para finalmente ser reunidos, progresivamente, e integrados a las corrientes de retorno o salida a superficie.

Las minas pequeñas o poco desarrolladas se pueden ventilar con una corriente única, no ramificada. En minas grandes o muy desarrolladas o complejas, el mismo procedimiento será inaplicable porque el recorrido será demasiado largo, con velocidades exageradas, por secciones pequeñas para grandes volúmenes; las resistencias se incrementarán excesivamente y si a los frentes de trabajo llegaran grandes volúmenes de aire, éstas no serán frescas atentando contra la seguridad y elevando los costos; para obviar estas dificultades se divide o ramifica la corriente de aire de ventilación; el fraccionamiento reduce la velocidad de aire, así como las resistencias a lo largo del recorrido y hace posible suministrar aire fresco a los diferentes lugares de trabajo.

DISTRIBUCIÓN DE FLUJOS DE AIRE

TIPOLOGIADistribución natural; o ramificación o repartición natural, es aquella en la que la corriente de aire se divide en forma natural, de conformidad al grado de resistencia que encuentre a su paso: Existe una relación inversa entre la resistencia de cada ramal y el caudal circulante: a menor resistencia circulará un mayor volumen de aire y viceversa.

Distribución regulada; o ramificación controlada, es aquella en la cual es necesario controlar los volúmenes de aire circulante en función a los requerimientos; se tiene una serie de alternativas:• Disminución de resistencia de conductos para incrementar volúmenes de aire; • Utilizar reguladores, que son resistencias artificiales instaladas en conductos de baja resistencia para disminuir volúmenes de aire circulante; • Utilizar ventiladores secundarios (boosters o elevadores), que permiten incrementar volúmenes de aire en conductos de alta resistencia.

DISTRIBUCIÓN DE FLUJOS DE AIRE

RAMIFICACION NATURAL

a

b

a aa

b

RAMIFICACION CONTROLADA

a

b

a

AMPLIAR “a”

a

b

a

CORTINA DE AIRE EN “b”

a

b

a

REGULADOR EN “b”

a

b

a

BOOSTER EN “a”

DEFINICIONES Y PRINCIPIOS BÁSICOS

Ramal, es el conducto entre dos nudos o uniones. Nudo, es el punto de encuentro o intersección de dos o mas ramales. Malla, ramales que forman un circuito cerrado. Red, cadena interconectado de ramales y nudos.

Nudo

Ramal

Malla

DISTRIBUCION NATURAL

Para cada malla se adopta un sentido de recorrido determinado (por ejemplo el de la agujas de un reloj)

A cada ramal se le atribuye un sentido directo (dirección de caudales positivos) y uno inverso (caudales negativos).

LEYES DE KIRCHHOFF 1ra Ley o Ley de Condición de Continuidad.

“La suma algebraica de todos los caudales en cualquier punto es cero”; es decir, “que la cantidad de aire que llega a un nudo debe ser igual al que sale”.

Por convenio se puede considerar: Q(+) Entrante Q(-) Saliente

Ejemplo, asumiendo: Q1= 200000 CFM Q2= 300000 CFM Q3= 900000 CFM Q4= ? Solución: Aplicando signos a los caudales según entrada y salida: 200000+300000-900000-Q4 = 0 Q4 = - 400000 CFM

No hay caudales negativos; por tanto, el caudal debe ser invertido y es de entrada.

Q1

Q2

Q3

Q4

0

04321

4321

Q

QQQQ

QQQQ

o

2da Ley o Ley de Condición de Circulación. “La suma algebraica de las presiones alrededor de un circuito cerrado es igual a cero” “Si varios ramales constituyen un circuito cerrado de ventilación; entones, la suma de la diferencias de presiones, medidas en cualquier sentido (dirección) debe ser igual a cero.”

,,

Q

Q

Q2

Q1

a

d

c

b a+b+c

d

Q

Q1

Q2

02/2/1/1/1/1/1/1/

//

0

0

2

QQRdQQRcQQRbQQRaHL

QQRRQHL

HL

HLdHLcHLbHLa

horariosentidoenflujosparasignoasumesealmenteConvencion

Ejemplo: Determinar el caudal circulante del ramal 1 al ramal 2 si el ventilador está operando con una presión estática de 1”H2O; la resistencia de los conductos 1 y 2 son 10x10-10 y 15x10-10 pulg.min2/pie6, respectivamente.

!2

200002..200001

12

022101511101

:

2000021

104111111025

)(21

02210151110101

:2

"1,

1010

810

1010

2

sentidoelcambiardebeQ

cfmQycfmQ

QQPero

QQxQQHL

contrariossentidostenganqueAsumiendo

CFMQQ

xQQQQx

cerradocircuitoenestarporQQ

QQxQQxHL

LeydalaAplicando

OHHLVentilador

+ 21

o

o

A

B

MEDICIONES DE FLUJOS DE AIRE

Los caudales de aire se determinan como producto del área de la sección transversal de la labor por la velocidad de flujo a través de ella. Q = A x V

El área se obtiene directamente por medición con flexómetro o distanciómetro laser o cualquier equipo.

La velocidad se puede obtenerse por mediciones mediante:Velómetro: todas las velocidadesAnemómetro de copas: velocidades altasAnemómetro de paletas: velocidades medias y bajasTubo de humo: velocidades bajas y dirección de flujos

La medición de velocidades se efectúa en puntos fijos de la sección transversal de la labor o en un desplazamiento sistemático en ella.

MEDICIONES DE FLUJOS DE AIRE EN PUNTOS FIJOS

CALCULO DE FLUJO EN UNA CALCULO DE FLUJO EN UNA GALERIA GALERIA

V1=3.3 ; V2=3.2; V3=3.4; V4=3.5;V5=4.2;V6=3.2 ;V7=3.3; V8=4.3; V1=3.3 ; V2=3.2; V3=3.4; V4=3.5;V5=4.2;V6=3.2 ;V7=3.3; V8=4.3; V9=3.4;V10=3.5;V11=3.4;V12=3.4 (m/s)V9=3.4;V10=3.5;V11=3.4;V12=3.4 (m/s)

A = 4.2m (altura )A = 4.2m (altura ) B = 7.5m (ancho)B = 7.5m (ancho)VPVP…….Velocidad promedio del per.Velocidad promedio del períímetro ( se elimina uno el mmetro ( se elimina uno el míínimo)nimo)VCVC……Velocidad promedio de los centrosVelocidad promedio de los centrosV V …….Velocidad general (m/s).Velocidad general (m/s)S S …Á…Área de la seccirea de la seccióón (mn (m22))QQ……Caudal (mCaudal (m33/s)/s)

y y

ENTONCES: V= (3.37+0.8*4.25)/2=3.385m/sENTONCES: V= (3.37+0.8*4.25)/2=3.385m/sS= 4.5*8(3.1416+8)/12=33.408 m2S= 4.5*8(3.1416+8)/12=33.408 m2

Q = 113.08 mQ = 113.08 m33/s /s óó Q = 113.08*2118.88 = cfm.Q = 113.08*2118.88 = cfm.

A

B V=(VP+0.8*VC)/2S=A*B(Pi+8)/12

Q=S*V

239615.8

NV 28 – SEC. 32/ 40

MEDICIONES DE FLUJOS DE AIRE CON DESPLAZAMIENTO SISTEMATICO

INICIO

FINAL

MEDICIONES DE FLUJOS DE AIRE

Procedimiento con tubo de humo:

• Elegir un tramo recto y de sección constante• Tomar dos puntos en la galería con una separación de 3 m. de tal modo que el plano de la sección transversal, con los tres puntos, quede en la parte media, fig. lb.• A una señal de uno de los operadores, que controla el cronómetro, localizado en el sentido del flujo; el operador ubicado en el punto opuesto evacuará un haz de humo a la altura del punto “X”.• El cronómetro se controla en el momento en que el haz de humo pasa frente al operador.• Repetir el procedimiento para los puntos “Y” y “Z”

Procedimiento con tubo de humo:

Posición en “X”: distancia (d) = 3 m; tiempo (t) = 6 seg.Posición en “Y”: distancia (d) = 3 m., tiempo (t) = 6 seg. Posición en “Z”: distancia (d) = 3 m., tiempo (t) = 6 seg.Luego: V = d/t = 3 m/6 seg = 0.5 m/seg.= 30 m/min.

Q = 8 m2 x 30 m/min = 240 m3/min.

Cabe aclarar que:• De tenerse diferentes tiempos, éstos se promedian.• De tenerse secciones transversales irregulares, el área A se obtiene promediando las áreas parciales, fig. 1C.• La velocidad, al obtenerse por el mismo procedimiento para las diferentes estaciones, especialmente balance de flujos, estará afectada por el mismo error que hace su corrección innecesaria. En otros casos, se deberá multiplicar por un coeficiente de 0.8 como en los casos de una sola medición en el centro de la labor.• El empleo del tubo de humo es recomendable para rangos de velocidad bajos; los anemómetros para rangos medianos y/o altos, especialmente en trabajos en chimenea.

CIRCUITOS DE CIRCUITOS DE VENTILACIONVENTILACION

CIRCUITO EN SERIE:CIRCUITO EN SERIE:

Se caracteriza porque la corriente de Se caracteriza porque la corriente de aire se mueve sin ramificación, por lo aire se mueve sin ramificación, por lo que el caudal permanece constante, que el caudal permanece constante, en esteen este

caso todas las galerías se conectan caso todas las galerías se conectan extremo a extremoextremo a extremo


PROPIEDADES:PROPIEDADES:

a). el caudal que pasa por cada labor a). el caudal que pasa por cada labor es el mismoes el mismo

Qt = Q1 = Q2 = .........= QnQt = Q1 = Q2 = .........= Qn

b). la caída de presión total es igual a b). la caída de presión total es igual a la suma de caídas dela suma de caídas de

presiones parciales:presiones parciales:

Ht = H1 + H2 + .....+ HnHt = H1 + H2 + .....+ Hn


Luego, como H = R*Q2Luego, como H = R*Q2 Ht = R1 * Q12+ R2*Q22+ ............+ Ht = R1 * Q12+ R2*Q22+ ............+

Rn * Qn2Rn * Qn2 Rt * Qt2= R1 * Q12+ R2 * Q22+ .......Rt * Qt2= R1 * Q12+ R2 * Q22+ .......

+ Rn * Qn2+ Rn * Qn2 Como Qt = Q1 = Q2 = .........= QnComo Qt = Q1 = Q2 = .........= Qn Quedará:Quedará: RT = R1 +R2 +R3 +…….. RnRT = R1 +R2 +R3 +…….. Rn

Conexiones en Serie:

Q

1 8 9 Q

4 5

2 3 6 7

El caudal (Q) que entra, deberá ser el mismo que sale.

∆P1-9 = ∆P1-2 + ∆P2-3 + ∆P3-4 + ∆P4-5 +.. ∆P8-9

Re x Q2 = R(1-2) x Q2 + R(2-3) x Q2 + ...R(8-9) x Q2

n

Re = Σ Ri

i= 1

148


CIRCUITO EN PARALELOCIRCUITO EN PARALELO Son aquellas en que la corriente de Son aquellas en que la corriente de

aire se ramifican en un punto, en dos aire se ramifican en un punto, en dos o varios circuitos que se unen en otro o varios circuitos que se unen en otro punto:punto:


CARACTERÍSTICAS:CARACTERÍSTICAS: A). La característica básica de las A). La característica básica de las

uniones en paralelo, es que las uniones en paralelo, es que las caídas de presión de los ramales que caídas de presión de los ramales que la componen son iguales, la componen son iguales, independientemente del, largo, independientemente del, largo, resistencia y cantidad de aire.resistencia y cantidad de aire.

H1 = H2 = H3 =....=HnH1 = H2 = H3 =....=Hn


B). E l caudal total del sistema de B). E l caudal total del sistema de galerías en paralelo, es igual a lagalerías en paralelo, es igual a la

suma de los caudales parciales.suma de los caudales parciales. Qt = Q1 + Q2 + Q3 + .....+ QnQt = Q1 + Q2 + Q3 + .....+ Qn


C).- La raíz cuadrada del valor C).- La raíz cuadrada del valor recíproco de la resistencia recíproco de la resistencia aerodinámica del circuito, es igual a aerodinámica del circuito, es igual a la suma de las raíces cuadradas de la suma de las raíces cuadradas de los valores recíprocos de las los valores recíprocos de las resistencias aerodinámicas parciales.resistencias aerodinámicas parciales.

1 /√ R = 1 / √ R1 + 1 / √ R2 +..............1 /√ R = 1 / √ R1 + 1 / √ R2 +..............+ 1 / √ Rn+ 1 / √ Rn

CIRCUITOS DE AIRE EN SERIE En este tipo de circuitos, la corriente de aire circula sin ramificaciones; pasa de un ramal a otro. Es decir circula en un ramal a continuación de otro.

CARACTERISTICAS

CAUDALES Si no hay pérdidas, el caudal de aire se mantiene constante:

Q = Q1 = Q2 = Q3 = ... = Qn

CAIDAS DE PRESION La caída de presión total es igual a la suma de caídas de presión parciales: HL = HL1 + HL2 + HL + ... + HLn (Aplicando 2da Ley, sin presión de ventilador)

HL=R1QQ+R2QQ+R3QQ+ ...

RESISTENCIAS La resistencia total es igual a la suma de las resistencias parciales que constituyen el circuito: R = R1 + R2 + R3 + ... + Rn

RESISTENCIA EQUIVALENTE

HL = R1Q2+ R2Q

2+ R3Q2 + …

HL = Q2(R1+R2+R3+ ... ) = Req Q2

Req = (HL/Q2) = R1+R2+R3+...

(+)

Q1 R1

Q2 R2

Q3 R4

APLICACIÓN Se tiene 5 conductos de aire en serie, con las resistencias indicadas. Hallar la resistencia equivalente si el flujo circulante es de 10000 cfm.

R1=200x10-10 Pulg.min2/pie6 H1 = 2“

R3=300x10-10 Pulg.min2/pie6 H2 = 3“

R4=100x10-10 Pulg.min2/pie6 H3 = 1“ R4=200x10-10 Pulg.min2/pie6 H4 = 2“ R5=500x10-10 Pulg.min2/pie6 H5 = 5“

Req = (200+300+100+200+500)10-10 = 1300x10-10

La caída de presión para el sistema será:

HL = Req Q2 = 1300x10-10(10000)2 = 13” H2O.

1

2

3 4

5 Q=10000

CIRCUITOS DE AIRE EN PARALELO En este tipo de circuitos, la corriente de aire se ramifica en un punto; por tanto, se distinguen dos tipos de circuitos en paralelo: cerrado y abierto. En el circuito cerrado, la corriente de ventilación se ramifica en un punto y se juntan en otro. En el circuito abierto, los flujos ramificados en un punto no se vuelven a juntar, pero puede darse el caso de que dos o más ramales se unen en un punto común.

Circuito cerrado Circuito abierto Circuito abierto

o oA B

O O

CAUDALES En este tipo de circuitos, el caudal total es igual a la suma de los caudales parciales:

Q = Q1+Q2+Q3 + ... (1ra. Ley) CAÍDAS DE PRESIÓN La caída de presión total es igual a cada una de las caídas parciales:

...321 HLHLHLHL (2da Ley.)

021 HLHL 032 HLHL

21 HLHL 32 HLHL

+ +

R1 Q1

R3 Q3

B A R2 Q2

Q

O O

HL1

RESISTENCIAS EQUIVALENTES. Por lra Ley: ...321 QQQQ

Por Atkinson: R

HQRQH 22

El caudal total será: R

HQ

3213

3

2

2

1

1

R

HL

R

HL

R

HL

R

HL

R

HL

R

HLQ

321

111

RRRHLQ =

.

1

eqRHL

...1111

321

RRRReq

2

321

1111

RRR

Req

el gráfico se convierte en:

A B Req

DETERMINACION DE CAUDALES PARCIALES Los caudales parciales o los caudales circulantes en cada ramal Rn se pueden determinar a partir del flujo total Qn y caída de presión H del circuito en paralelo:

n

n R

HQ

Asimismo, se dispone de una regla para dividir caudales cuando son conocidos el caudal total y las resistencias parciales. Considerando que las caídas de presión son iguales para los ramales parciales:

...321 HLHLHLHL

233

222

211

2 QRQRQRQReq

2

1

21 Q

R

RQ eq

11 R

RQQ eq

n

eqn R

RQQ

APLICACIÓN:

Cuatro conductos están conectados en paralelo, con un flujo total de 100000 cfm circulando por ellos. Hallar las pérdidas de presión para el circuito, así como los caudales en cada ramal, si se tienen las siguientes resistencias.

R1 = 6210 /min.lg1050.25 piepu R2 = 1.35 R3 = 3.12 R4 = 3.55 H = ?

?parcialesQ

R1

R2

R3

R4

SOLUCION:

2RQH Cálculo de resistencia eq:

10

2

10

55.3

1

12.3

1

35.1

1

50.25

11

eqR

6210 min.lg10214.0 piepuReq

Caída de presión para el circuito:

OHHL 2210 "214.0)100000)(10214.0(

Caudales parciales: n

n R

HQ

11 R

HQ = cfm9540

105.25

214.010

22 R

HQ = cfm39810

1035.1

214.010

33 R

HQ = cfm26190

1012.3

214.010

44 R

HQ = cfm24550

1055.3

214.010

TOTAL =100000 cfm

Aplicando la relación:

n

eqn R

RQQ

11 R

RQQ eq = 9540

105.2510214.0100000 10

10

22 R

RQQ eq = 39810

1035.110214.0100000 10

10

y así sucesivamente.

Como: HL = HS

POTENCIA: 6350

.

6350

. QHTAHP

QHSAHP

4321 HVHVHVHVHLHT

ESQUEMA DE REDUCCIÓN A Req:

3

4

5 7

6

1

2 3

4

5

6

7

B

5

1 7

7 C 1

7

A

6

5

1

2

Req

Análisis de un circuito simple con ramificación natural:

Para el circuito de ventilación simple mostrado, con resistencias determinados para cada conducto individual. Determinar la resistencia equivalente para el sistema así como la caída de presión estética si el ventilador extrae un caudal de 100000 cfm. R1 = OHpiepu 2

6210 "5.0;/min.lg1050.0 R6 = 6210 /min.lg103.1 piepu

R2 = OHpiepu 26210 "44.0;/min.lg102.1 R7 = 6210 /min.lg1095.0 piepu




Fig a

2

4 51

6 1

1

8

7 3

10

1

1

9

Simplificando el sistema: RA = R4 + R5 + R6 = (0.75 + 1.25 + 1.3) 1010 = 10103.3 RB = R7 + R8 + R9 = (0.95 + 1.5 + 1.35) 1010 = 10108.3 Los conductos A y 3, en paralelo

2

3

111

RRA

Rc=

2

1

1

3.3

11

1010

RC = 0.42 1010

A

3

Fig c

Fig b

2 y C están en serie: RD = R2 + RC = (1.2 + 0.42) 1010 RD = 1.62 1010 B y D están en paralelo:

2

111

RBRD

RE=

2

8.3

1

62.1

11

1010

RE = 0.59 1010

D

1

E

10 Fig e

Fig d

1, E y 10 están en serie: RF = R1 + RE + R10 = ( 0.50 + 0.59 + 0.40) 1010 = 1.49 1010 Req del sistema. Hs mina = (1.49 1010 ) 2)100000( = 1.49” H2O

F

Fig f

Calculo de caudales parciales: De la fig f: cfmQF 100000 De la fig e: cfmQQEQ 100000101

De la fig d: cfmRB

REQEQB 400.39

108.3

1059.0100000

10

10

cfmQBQEQD 6060039400100000 De la fig c: cfmQDQCQ 606002

De la fig b: cfmRA

RCQCQA 21600

103.3

1042.060600

10

10

cfmQAQCQ 3900021600606003 De la fig a: cfmQAQQQ 21600654 cfmQBQQQ 39400987

CIRCUITOS DE AIRE EN DIAGONAL Se consideran circuitos o redes complejos cuando los circuitos en paralelo constituyentes están superpuestos, interconectados, de modo que no puede ser reducido a uno equivalente. Si prevalece una ramificación natural de flujo, la solución algebraica puede tornarse imposible para redes complejas debido a que la dirección y la magnitud del flujo en la intersección de los conductos de aire es desconocida. Para los casos simples se puede acudir a la transformación de Delta a Estrella. Es el tipo de circuito más generalizado en las minas.

?

Ejemplo de un circuito complejo elemental que puede ser reducido a una equivalente por la técnica serie – paralelo

R = R1 + R2 + R3

)3(32

)3(3

)2(22

)2(2

)1(12

)1(1

2

1

RRRR

RRR

RRRR

RRR

RRRR

RRRRa

)1(12

)1(1

)3(32

)3(3

)2(22

)2(2

2

1

RRRR

RRR

RRRR

RRR

RRRR

RRRRb

)2(22

)2(2

)3(32

)3(3

)1(12

)1(1

2

1

RRRR

RRR

RRRR

RRR

RRRR

RRRRb

Rc

R3

R2 R1 Ra

Rb RcRaR

11

1

1

CIRCUITOS CON CONEXIONES EN DIAGONAL C C E

A D A F

B B D

CIRCUITO COMPUESTO DE CIRCUITO COMPUESTO DE

1° ORDEN 2° ORDEN

Los circuitos compuestos pueden ser resueltos por un método conocido también como de transformación de triángulo en estrella.

En estos circuitos, la característica principal es que en la diagonal, el aire puede circular en cualquier dirección o simplemente no circular, dependiendo de las resistencias de los otros ramales del circuito.

Hay que tener sumo cuidado en estas galerías, en las que puede haber reversión de flujo.

152

Un caso común es:

D E

C F

B G

A

La solución de un sistema con conexión en diagonal

incluye: • Determinación de la dirección del flujo en la

diagonal. • Determinación de la resistencia total del

circuito. • Determinación de la distribución del aire en el

circuito.

153

Supóngase un circuito en diagonal de 1 orden :

• 1 Método : B

Q 1 Q 4 R1 R4 Consideramos la ρ A D

igual en toda la mina. R2 Q 2

Al final se hacen las R3 R5

Correcciones. Q 5

Q 3 C

Q 1 = Q 2 +Q 4 ; Q 5 =Q 2 +Q 3

Para que Q 2 = 0 ∆PBC = 0 ∆PAB = ∆PAC

∆PBD = ∆PCD

∆PAB = P1

∆PAC = P3 P1 = P3 (1) dividiendo (1) entre (2) :

∆PBD = P4 P4 = P5 (2) P1 / P4 = P3 / P5

∆PCD = P5

Como P = R x Q 2 R1 x Q 12 = R3 x Q 32

R4 x Q 42 R5 x Q 52

154

Cuando: Q 2 = 0 Q 1 = Q 4 y Q 5 = Q 3

R1 = R3 ∴

R4 R5 Es decir, variando R1, R3,

R4 o R5 se podrá hacer circular aire a través de la diagonal en una u otra dirección, ya que el valor de R2 no influye en la dirección del flujo.

Supóngase que empieza a circular aire a través de la diagonal:

∆PAC = ∆PAB + ∆PBC

R3 x Q 32 = R1 x Q 12 + R2 x Q 22

R3 x Q 32 = R1 x (Q 2 + Q 4 )2 + R2 x Q 22 (3)

análogamente:

∆PBD = ∆PBC + ∆PCD

R4 x Q 42 = R2 x Q 22 + R5 x Q 52

R4 x Q 42 = R2 x Q 22 + R5 x (Q 2 + Q 3 ) 2 (4)

155

dividiendo (3) y (4) entre Q 22 : R3 x (Q

3 / Q 2)2 = R1 x (1 + Q 4 / Q 2)2 + R2 R4 x

(Q 4 / Q 2)2= R2 + R5 x (1 + Q 3 / Q 2)2

Haciendo:

Q 3 / Q 2 = X ; Q 4 / Q 2 = y

R3 X2 = R1 (1 + y) 2 + R2

R4 y2 = R5 ( 1 + X)2 + R2

Se trata de dos hipérbolas ya que:

X2 - (1 + y)2 = 1 (I)

(R2/R3) (R2/R1)

y2 - (1 + X)2 = 1 (II)

(R2/R4) (R2/R5)

156

Hay 2 formas de resolver estas ecuaciones simultáneamente:

a) Gráficamente (hallando las intersecciones)

b) Por tanteos. y

( II )

cuadrante positivo

X

( I )

Si: R1 / R4 ≠ R3 / R5 Q2 ≠ 0

Si: R1 / R4 > R3 / R5, el aire circulará de C hacia B.

Además: Q1 + Q2 +Q5 = QT

157

Ejemplo: J R = 0.4 I

0.1 0.02

H 0.5 G F

0.05 0.1 0.02

E 0.6 C

0.05 D 0.1

0.4

20 m3/seg A B

Esquemáticamente: E 0.05

H

Q 1 Q 4 0.05 0.5

A G Q 2 0.6

20 m3/seg 0.02

0.4 Q 3 Q 5 F

B 0.1

0.1 C 0.02 D

158

R1 = 0.05 Ns2/m8 ; R2 = 0.6

R3 = 0.4 + 0.1 + 0.02 = 0.52 ; R4 = 0.05 + 0.5 = 0.55 R5 = 0.1 + 0.02 = 0.12

Solución:

R 1 R 2 R 5 R 2 2 2 x = ( 1 + y ) + ; y = ( 1 + x ) + R 3 R 3 R 4 R 4

R 1 0 05 R 5 0 12 R 2 0 60 R 2 0 60 = = 0 096 ; = = 0 218 ; = = 1 154 ; = = 1 091

R 3 0 52 R 4 0 55 R 3 0 52 R 4 0 55

2 2 X = 0 096 ( 1 + y ) + 1 154 y = 0 218 ( 1 + x ) + 1 091

1º aproximación: asumidos

R 2 R 2 x1 = = 1.074 y1 = = 1.045 R 3 R 4

2 x = 0 096 ( 1 + 1 045 ) + 1 154 = 1.247

2 y = 0 218 ( 1 + 1 074 ) + 1 091 = 1.424

159

3º aproximación: 2º aproximación: x3 = 1.311 x2 = 1.247 y3 = 1.480

y2 = 1.424 2 x = 0 096 ( 1 + 1 480 ) + 1 154 = 1.321

2 2 x = 0 096 ( 1 + 1 424 ) + 1 154 = 1.311 y = 0 218 ( 1 + 1 311 ) + 1 091 = 1.502

2 y = 0 218 ( 1 + 1 247 ) + 1 091 = 1.480

4º aproximación:

x4 = 1. 321

y4 = 1. 502 Es decir: x = 1.325 : y = 1.505

2 x = 0 096 ( 1 + 1 502 ) + 1 154 = 1. 325 Q 3 Q 4 Como: x = y =

Q 2 Q 2 2 y = 0 218 ( 1 + 1 321 ) + 1 091 = 1. 505 Qt Qt

x + y + 1 = ⇒ = 3 830 Q 2 Q 2

20 Q2 = = 5 222 m3/seg

3 830

160

Q 3 x = ⇒ Q 3 = x Q 2 = 1.325 x 5.222

Q 2

Q 3 = 6.919 m3/seg

Q 4 y = ⇒ Q 4 = y Q 2 = 1.505 x 5.222

Q 2

Q 4 = 7.859 m3/seg

Q 1 = Q 4 + Q 2 ⇒ Q 1 = 13.081 m3/seg ; Q 5 = QT - Q 4

Q 5 = 12.141 m3/seg

R 1 0 05 R 3 0 52 = = 0 09 ; = = 4 33

R 4 0 55 R 5 0 12

R 3 R 1 > ∴ El flujo es de E D

R 5 R 4 161

Verificación:

∆PAD = ∆PAE + ∆PED

R3Q 32 = R1Q 12 + R2Q 22

R3Q 32 = 0. 52 x (6. 919)2 = 24.894 Pa

R1Q 12 + R2Q 22 = 0. 05 x (13. 081)2 + 0.6 x (5.222)2

= 8. 556 + 16.362 = 24.917 Pa

∆PAE + ∆PEG = ∆PAD + ∆PDF

R1Q 12 + R4Q 42 = R3Q 32 + R5Q 52

8.556 + 0.55 (7.859)2 = 24.894 + 0.12 (12.141)2

42.526 ≈ 42.586

42 526 + 42 582 ∆PAG ≈ = 42.554 Pa.

2

42 554 ∆PAG = Re x QT2 ⇒ Re = = 0.106

2 ( 20 )

Re = 0.1 06 Ns2 / m8 162

• 2 Método :

Circuito con diagonal resuelto por el Método de la transformación de Triángulo en Estrella.

B B B

A D ≈ A D

C C C

B B (se cierra)

R1 r3

A ≈ A r2 R2

C r1

R3

163

+ + 1 1 1 R 1 R 2 R 3 = + = + x ( + ) R AC R 3 R 1 R 2 R 3 R 1 R 2

x ( + ) R 3 R 1 R 2 = R AC + + + 2 x ( + ) R 1 R 2 R 3 R 3 R 1 R 2

pero: RAC = Re = r1 + r2 y R1 + R2 + R3 = ΣR

Entonces:

x ( + ) R 3 R 1 R 2 r1 + r2 = (1) ∑ R + 2 x ( + ) R 3 R 1 R 2

análogamente: cerrando en “A” tendremos:

x ( + ) R 2 R 1 R 3 r3 + r1 = (2) ∑ R + 2 x ( + ) R 2 R 1 R 3

164

y cerrando en “C”

x ( + ) R 1 R 2 R 3 r 2 + r 3 = (3) ∑ R + 2 x ( + ) R 1 R 2 R 3

Sumando las ecuaciones (1) + (2) - (3) y obtenemos:

x ( ∑ R − ) x ( ∑ R − ) x ( ∑ R − ) 1 R 2 R 2 R 3 R 3 R 1 R 1 r1= x + 2 ∑ R + 2 x ( ∑ R − ) ∑ R + 2 x ( ∑ R − ) ∑ R + 2 x ( ∑ R − ) R 2 R 2 R 3 R 3 R 1 R 1

análogamente

x ( ∑ R − ) x ( ∑ R − ) x ( ∑ R − ) 1 R 1 R 1 R 3 R 3 R 2 R 2 r2= x + 2 ∑ R + 2 x ( ∑ R − ) ∑ R + 2 x ( ∑ R − ) ∑ R + 2 x ( ∑ R − ) R 1 R 1 R 3 R 3 R 2 R 2

1 x ( ∑ R − ) x ( ∑ R − ) x ( ∑ R − ) R 1 R 1 R 3 R 3 R 3 R 3 r3= x + 2 ∑ R + 2 x ( ∑ R − ) ∑ R + 2 x ( ∑ R − ) ∑ R + 2 x ( ∑ R − ) R 1 R 1 R 3 R 3 R 3 R 3

165

Ejemplo:

B 0.7

0.5

A D 0.6

0.4

0.8 C B

(2) r1 ΣR = 0.8 + 0.5 + 0.6 = 1.9

r3 (3) ΣR - R1 = 1.9 - 0.8 = 1.1

A r2 ΣR - R2 = 1.9 - 0.5 = 1.4

ΣR - R3 = 1.9 - 0.6 = 1.3

(1) C

1 0 5 ( 1 4 ) 0 6 ( 1 3 ) 0 8 ( 1 1 ) r1 = x + - = 0.0878

2 1 9 + 2 0 7 1 9 + 2 0 78 1 9 + 2 0 88

r2 = 0.1249 ; r3 = 0.1081

166

B

0.0878 0.7

A 0.1081

D

0.1249 0.4

C

0.7878

A D = 0.1081 0.1591

0.1081 A D

0.5249

R A - D = 0.2672

167

Ejemplo de 2do orden

B 0.6 D

(2)

0.4 (1) (3) 1.5

A (7) 0.4 0.1 (8) F

(4) (6)

0.1 (5) 0.5

C 0.6 E

R 1 0 4 R 4 0 1 = > = ∴ El flujo es de C B

R 2 0 6 R 5 0 6

R 2 0 6 R 5 0 6 = < = ∴ El flujo es de D E

R 3 1 5 R 65 0 5

1º reemplazamos el ∆ABC por estrella B

(1) ΣR = 0.4 + 0. 4 + 0.1 = 0.9

r7 r4 ΣR - R1 = 0.5

A (7) ΣR - R4 = 0.8

(4) r1 ΣR - R7 = 0.5

168

1 r1 = x 0.0546 + 0. 112 - 0. 112 = 0.0273

2 1

r4 = x 0.112 + 0.112 - 0.0546 = 0.0842 2 1

r7 = x 0.112 + 0.546 - 0.112 = 0.0273 2

B D

Ahora se tendrá: a

A F

C E

R aD = 0.0842 + 0. 6 = 0. 6842

R aE = 0.0273 + 0.6 = 0.6273

D D

A a A a a’

E E

169

Análogamente tendremos:

Raa’ = 0. 1449 ; Ra’D = 0. 0313 ; Ra’E = 0. 0301

D

q3

A a a’ F q 6

E

Ra’DF = 0.0313 + 1.5 = 1.5313

Ra’EF = 0.0301 + 0.5 = 0.5301

Si QT = 100 Pa’F = Ra’DF x q32 = 1.5313 x q32

= 0.5301 x q62 Pa’F = Ra’EF x q62

2 ⎛q 3 ⎞ 0 5301 q 3 0 5301

∴ = = y q3 + q6 = 100 ⎜ ⎟q 6 1 5313 q 6 1 5313 ⎝ ⎠

∴ q3 = 37.04 ; q6 = 62.96

170

Para el cálculo de q8: D (3)

r6

(8) F f´ r8 F

E (6) r3

1 r 3 = x (0.066 + 0.2055 - 0.0225) = 0.0235

2

r 6 = 0. 0431 q2

r 8 = 0. 1819 B D

a f´ F

C q5 E

RaBDf’ = 0. 6842 + 0. 0431 = 0. 7273

RaCEf’ = 0. 6273 + 0.0235 = 0. 6508

q 2 0 6508 = y q1 + q4 = 100 = q2 + q5

q 5 0 7273

∴q2 = 48. 76 ; q5 = 51. 24

171

Se tendrá:

q2 = q3 + q8 q8 = q2 -q3

B D

q8 = 48.76 - 37.04

A F q8 = 11. 72

C E

B 0.6431

D r5

A f´ F 0.4 r4

r2 f”

C E

0.6235

Rf’DB = 0.0431 + 0.6 = 0.6431 Rf’EC = 0.0235 + 0.6 = 0.6235

ΣR = 0.4 + 0.6431 + 0.6235 = 1. 6666

ΣR - R’2 = 1.0235

ΣR - R’5 = 1.0431

ΣR - R’7 = 1.2666 172

1 0 6431 x 1 0235 0 4 x 1 2666 0 6235 x 1 0431 r5 = x + -

2 1 6666 + 2 0 6582 1 6666 + 2 0 5066 1 6666 + 2 0 6504 1

r5 = x ( 0.2001 + 0.1639 - 0.1983 ) = 0.0829 2

1 0 6431 x 1 0235 0 6235 x 1 0431 0 4 x 1 2666 r4 = x + -

2 1 6666 + 2 0 6582 1 6666 + 2 0 6504 1 6666 + 2 0 5066

r4 = 0.1173 B

r2 = 0.081 q1

A f” f´ F

q4

C

RA Bf” = 0. 4 + 0. 0829 = 0. 4829

RA Cf” = 0. 1 + 0.0811 = 0.1811

q 1 0 1811 = ; q1 + q4 = 100

q 4 0 4829

∴ q4 = 62. 02 ; q1 = 37.98

y finalmente:

q1 + q7 = q2 q7 = q2 - q1

q7 = 48. 76 - 37.98 = 10. 78

173

ORIFICIO EQUIVALENTE

Concepto que permite visualizar la facilidad o dificultad que existe para ventilar una mina.

(1) (2)

P1 P2

V1 V2

A1 A2 1 2 1 2 P1 + ρ = P2 + ρ V 1 V 2 2 2

1 2 P1 - P2 = ∆p = ρ ya que V2 > > V1 V 2 2

Q Pero: V2 = y A2 = 0. 65 A1

A 2

2 Q 2 Q A = 1 42 A = 1.19 ∆ p ∆ p

174

Convencionalmente:

A ≤ 1 m2 Minas estrechas, difíciles de ventilar.

1 < A ≤ 2 m2 Minas medianas.

A > 2 m2 Minas anchas.

2 Como: ∆p = R Q 2 ∆ p = RQ = ( R ) Q

Q 1 y =

∆ p R

1 19 Q A = Como: A = 1.19 R ∆ p

• Para conexiones en paralelo: • Para conexiones en serie:

1 1 1 1 Re = R1 + R2 + . . . + Rn = + + +

Re R R R 1 42 1 2 n 1 42 1 42 1 42 = + + . . . +

2 2 2 2 A e A 1 A 2 A n A e A 1 A n = + + + A 2 1 19 1 19 1 19 1 19

1 1 1 1 = + + . . . = + + + 2 2 2 2 A e A 1 A 2 A n A e A 1 A 2 A n

175

RAMIFICACIÓN CONTROLADA

Alternativas: caso resistencia en “a” mucho mayor que en “b”:

- Disminuir la resistencia, es decir, ampliar a (no es muy aplicado). - Colocar o instalar un regulador en b, (regulador es una resistencia artificial) - Colocar o instalar una cortina de aire en b (no usual en el país) - Colocar o instalar un booster o elevador en a (booster o ventilador secundario)

a

a a

Area Agotada

Area activa

b

a

DISTRIBUCION CONTROLADA

1.- Se tienen dos ramales por los cuales circulan en forma natural 20000 y 30000 cfm, con una caída de presión de 5” de H2O. Si se desea que por ambos ramales circulen 25000 cfm., ¿cuál es la mejor alternativa entre emplear un regulador o un booster de 80% de eficiencia?. El ventilador principal tiene una eficiencia del 70% SITUACION INICIAL SITUACION FINAL Ramificación Natural Ramificación controlada

cfmQa 20000 cfmaQ 25000' cfmQb 30000 cfmbQ 25000'

HL = 5” H2O H’a = ? H’b = ?

a

b

Solución Por Atkinson: 2RQH

22 '

'

aa Q

aH

Q

HLRa

22

'' aa

QQ

HLaH

=

OH 7.8” 25000

20000

52

2

2

22

'' bb

QQ

HLbH

=

OH 3.5” 25000

30000

52

2

2

Por Kirchhoff debe cumplirse: H’a = H’b Diferencia: 7.8 – 3.5 = 4.3 ”H2O

a) 1ra. Alternativa: Uso de Regulador H’a = H’b

7.8 = 3.5 + Hx Hx = 4.3 ”H2O, en ramal b.

b) 2da. Alternativa: Uso de Booster

H’a = H’b 7.8 – Hx = 3.5

Hx = 4.3 ”H2O, en ramal a Comparar mediante Potencias para determinar cuál es la mejor: 1ra. Alternativa: Uso de Regulador:

HpQH

BHP 877.06350

500008.7

.6350

Solo para ventilador principal 2da. Alternativa: Uso de Booster: Ventilador Principal En el Booster

BHP = Hp628.06350

250003.4

70.06350

500005.3

Para el caso de costo de operación, la mejor alternativa será utilizar un booster.

2.- Tres conductos están conectados en paralelo. Por condiciones de operatividad se requiere: Conducto Q,cfm Hs,pulg H2O A 40000 4.0 B 10000 1.0 C 75000 2.0 Comparar los requerimientos de potencia con eff. de ventilador principal de 70% para: 1° empleo de regulador. 2° empleo de booster de 75% de eff. 3° reducción de resistencia.

A

C

B

Solución: Ramificación natural (solo para fines comparativos): Cálculo de las resistencias: Conducto A: RA = 25 1010 Conducto B: RB = 100 1010 Conducto C: RC = 3.56 1010 Cálculo de resistencia equivalente:

1010

2

1045.110

56.3

1

100

1

25

11

eqR

Q = 125000 cfm

Caudales parciales, por ramificación natural:

cfmQA 88.301031025

1045.1125000

10

10

cfmQB 99.1505110100

1045.1125000

10

10

cfmQC 48.798311056.3

1045.1125000

10

10

Potencia que se necesitaría para este caso:

HpBHP 53.42

70.06350

12500025000(1045.1 210

Para ramificación controlada: 1°.- Empleo de reguladores:

Malla I: HA = HB 4 = 1 + HXB HXB = 3 ”H2O

Malla II: HB + HXB = HC 1 + 3 = 2 + HXC HXC = 2 ”H2O Por tanto, reguladores en B y en C Potencia para este caso:

HpBHP 11270.06350

1250004

B A

CA

ICA II

CA

+

2°.- Empleo de booster de 70% de eff.:

Malla I: HA = HB 4 – HXA = 1 HXA = 3 ”H2O, presión de booster

Malla II: HB = HC 1 = 2 - HXC HXC = 1”H2O, presión de booster Por tanto, se tienen 2 boosters: en A y en C En cuánto a consumo de energía:

HpBHP 6975.06350

750001

75.06350

400003

70.06350

1250001

Ventilador Booster en A Booster en C principal

3º.- Reducción de resistencias:

Para la condición mas baja de la caída de presión:

HpBHP 12.2870.06350

1250001

4º.- Empleo de booster y regulador combinado:

Malla II: HB = HC 1 + HXB = 2 HXB = 1 ”H2O, Regulador en B.

Malla I: HA = HB + HXB 4 - HXA = 1 + 1 HXA = 2 ”H2O, Booster en A. Consumo de energía:

HpBHP

75.06350

400002

70.06350

1250002

Ventilador Princ. Booster en A

REGULADORESEl regulador es una obstrucción o resistencia artificial de un conducto, instalado para controlar la distribución del aire de acuerdo a requerimientos deseados; consiste de un orificio regulable cuyo tamaño, en función de resistencia o presión, puede ser determinado por el método de la ramificación controlada. Este método asume que la dirección, la magnitud de la corriente de aire y las diferentes resistencias de la red, están perfectamente definidas, luego, el cálculo se reduce a la deducción de los requerimientos de presión, a la localización y determinación del tamaño de los reguladores aplicando la Segunda Ley de Kirchhoff (“La suma algebraica de las presiones alrededor de una malla es cero”). Los reguladores ofrecen una resistencia artificial, la que debe sumarse a la resistencia del conducto

Tamaño de reguladores.El regulador es un orificio que causa una contracción y una expansión simultanea del aire que atraviesa un conducto. Usualmente es construido como una abertura regulable, cuyo tamaño depende directamente de la pérdida de presión por compensar. Cuanto mayor es la sección del regulador, menor es la pérdida de presión por choque.

PROCEDIMIENTO DE CALCULO En función de la pérdida de presión por choque XH que necesita ser creada por el

regulador, la presión de velocidad VH y el área del conducto A, el tamaño del regulador

puede ser determinado de la siguiente manera: 1.- Determinar el factor de choque x, de

V

X

H

Hx que proviene de Hx = x Hv

donde: Hx = Pérdida de presión por choque. Hv = Presión de velocidad. 2.- Utilizando el valor anterior y seleccionando el valor del Factor de Contracción z, calcular el valor de N, a partir de:

zxx

zN

2

Z = Factor de contracción; varía de acuerdo al borde del regulador Redondeando Z = 1.50 Cuadrado Z = 2.50 más usual Agudo Z = 3.80 3.- Determinar el área del regulador Ar de: Ar = N.A. Donde:

Ar = Área del regulador u orificio. A = Área del conducto.

Como ejemplo demostrativo se tiene el cálculo del tamaño del regulador para una chimenea, conociendo:

Caudal Q = 15000 cfm. Area chimenea. A = 4.6’ x 4.6’ = 21.16 pie 2

Presión regulable XH = 0.1257” H2O} Factor contracción z = 2.5 Peso especifico aire = 0.0466 lb/pie3 Ar = ?

2

1098

VHV

2

109816.21

150000466.0 0.0194 ” H2O

4715.60194.0

1257.0

Hv

Hxx

zxx

zN

2

422.050.24715.624715.6

50.2

N

Ar = N.A. = 0.422 x 21.16 = 8.92 2pie

El regulador requerido es de 9 pies2.

PUERTAS DE VENTILACIÓN.Una mina en producción es dinámica; por tanto, cambia de forma constantemente. En una labor de acceso simplemente se puede colocar tapones de madera o concreto (sellado), si no usará posteriormente; o si no, colocar una puerta de ventilación para una regulación adecuada evitando pérdidas de aire. Una puerta de ventilación debe: • Garantizar un funcionamiento seguro• Ser de una estructura sencilla.• Ser suficientemente hermética.• Ser de precio módico.• Resistir presiones producto de explosiones o de presiones creadas por ventiladores; en este último caso muchas veces es necesario instalar doble puerta para efectos de descompresión. El problema más frecuente con una puerta de ventilación es el de no cerrar herméticamente al pasar una persona porque no vuelve a su posición inicial; por lo que la única manera de evitar este problema, es equipar la puerta con un mecanismo que la haga volver siempre a la posesión adecuada y esto se consigue con puertas de control automático que son de costo elevado. La puertas de contrapeso son los mas simples y económicos al alcance de minas pequeñas. En condiciones más precarias, una puerta se puede remplazar con fajas en desuso, colgado a manera de cortina; se tendrá fugas pero es de costo mínimo.

Reguladores

Regulador Sencillo

200

Puertas de Ventilación

201

Puertas de Ventilación

Puertas de ventilación automáticas 202

En este caso se tendrá entonces:

205

MÉTODOS DE SOLUCIÓN DE CIRCUITOS DE AIRE

La red de ventilación de una mina es la representación esquemática de todas las labores mineras, cuyo elemento básico es el ramal, caracterizado por su resistencia, caudal y presión.

Los circuitos de aire engloban ramales en la que las resistencias, generalmente son medidos directamente en el terreno; el caudal y la presión son calculados mediante las Leyes de Kirchoff y la Ecuación de Atkinson.

Los cálculos se efectúan para determinar la resistencia de toda la red de ventilación de la mina, el caudal de aire circulante y la caída de presión que será necesario vencer por medios naturales o mecánicos; y, están en relación directa con la complejidad de la red de ventilación y si la ramificación es natural, controlada o combinada.

MÉTODOS DE SOLUCIÓN DE CIRCUITOS DE AIRE.En general, para circuitos de ventilación de simple a compleja, las técnicas de cálculo más usuales son:RAMIFICACION NATURAL• Reducción a resistencias equivalentes.• Análisis de mallas (aplicación de la Ecuación de Atkinson y Leyes de Kirchhoff).• Hardy Cross (Aproximaciones sucesivas o Ieterativo).• Programas de cómputo.RAMIFICACIÓN CONTROLADA• Balance de mallas.• Método del camino crítico.

En ramificación controlada, a diferencia del caso de la ramificación natural, los cálculos pueden efectuarse rápida y directamente; la razón es que la dirección y caudal en todos los conductos son conocidos por ser asignados según requerimientos de planeamiento.

Para todos los casos, es recomendable elaborar la representación esquemática del sistema de ventilación de la mina en un diagrama unifilar que permita visualizar todo el conjunto.

APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE ATKINSON Y LEYES DE KIRCHHOFF.

En el siguiente esquema: Simplificando y asumiendo BC:

La red simplificada consiste de 6 ramales y 4 nudos, con un ventilador localizado en el ramal 1 haciendo circular aire en el sentido de la flecha.

D

C

B A

(2)

C

(2)

(3) (5) D A

(1)

(4)

(6)

C

(5) (3)

B

(2)

APLICACIÓN DE LA ECUACION DE ATKINSON Y LEYES DE KIRCHHOFF

Si se asume que el caudal total Q1 y las resistencias de los conductos son conocidos, quedarían por determinar:

1. Las pérdidas de presión para cada ramal; (6 ramales)2. El sentido (dirección) y caudal de aire para cada ramal, excepto 1; (5 ramales = ?)3. La presión crítica del ventilador; (1 pres = ?)

Se tienen 12 incógnitas por resolver, requiriéndose por tanto 12 ecuaciones independientes.

Un juego de ecuaciones se considera independiente si ninguno de ellos puede ser derivada de los otros restantes; es decir, cada ecuación debe contener información que puede ser obtenido de las otras ecuaciones

APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE ATKINSON Y LEYES DE KIRCHHOFF

Consecuentemente: 1.- La mitad de las ecuaciones independientes se puede obtener a partir de la ecuación de atkinson como sigue Pérdidas de presión en cada ramal. HL1 = R1 Q1 Q1

HL2 = R2 Q2 Q2 HL3 = R3 Q3 Q3 HL4 = R4 Q4 Q4 HL5 = R5 Q5 Q5 HL6 = R6 Q6 Q6


2.. Las restantes 6 ecuaciones pueden ser obtenidos de las leyes de Kirchhoff. Un teorema de topología de redes establece que hay exactamente 1nN ecuaciones independientes que pueden ser derivado de la

primera ley de Kirchhoff: 3141 nN ecuaciones independientes.

Caudales: Nudo A : - Q1+ Q2 + Q3 = 0 Nudo B : - Q2+ Q4 + Q6 = 0 Nudo C : - Q3 - Q6 + Q5 = 0 Se puede observar que aplicando la primera ley de kirchhoff para el nudo D podría tenerse todavía una ecuación, que podrá obtenerse a partir de las tres ecuaciones anotadas, por tanto, no es una ecuación independiente


3.- Las tres ecuaciones restantes puede determinarse de la 2da ley de Kirchhoff. Otro teorema de topología establece que el número mínimo de mallas se puede obtener de: 1 NnNrN m

Nm = Número mínimo de mallas Nr = Número de ramales Nn = Número de nudos

1

2

3

4

5

6

1

3 2

Número mínimo de mallas: Malla 1: -Hm + H1 + H2 + H4 = 0

Malla 2: H3 – H6 – H2 = 0 Malla 3: H6 + H5 – H4 = 0


Las ecuaciones de las mallas pueden ser expresados en términos de resistencia y en función de caudales de cada ramal; sustituyendo 1 en 3:

Malla 1 : -Hm + Q1 Q1 R1 + Q2 Q2 R2 + Q4 Q4 R4 = 0 Malla 2: Q3 Q3 R3 - Q6 Q6 R6 – Q2 Q2 R2 = 0 Malla 3: Q6 Q6 R6 + Q5 Q5 R5 – Q4 Q4 R4 = 0

Desde que Q1 es conocido, los 5 caudales pueden ser expresados en función de dos incógnitas (Q3 y Q6) como sigue:

Q1 conocido Q2= Q1 - Q3 Q4 = Q2- Q6 = Q1- Q3- Q6 Q5 = Q3+ Q6


APLICACIÓN: Dado el sistema de ventilación mostrado, consistente de 2 piques y una chimenea conectada a dos niveles; asumiendo que el ventilador hace circular un caudal de 100000 cfm con una presión de 8” de H2O, desestimando la presión natural, y con las resistencias indicadas, determinar los caudales y caídas de presión en los diferentes conductos.

4.25 7.6

8.20

5.20

I

III II 2.85

6210 /min.lg103.4 piepuD

C

B A

0.90

0.55 9.45

2.7 5..35

7.6 4.25

0.9 + 4.3 = 5.20 2.85 + 5.35 = 8.20 0.55 + 2.7 = 3.25

D A

(1)

(4)

(6)

3.25

+

APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE ATKINSON Y LEYES DE KIRCHHOFF.

En el siguiente esquema: Simplificando y asumiendo BC:

La red simplificada consiste de 6 ramales y 4 nudos, con un ventilador localizado en el ramal 1 haciendo circular aire en el sentido de la flecha.

(2)

C

(2)

(3) (5) D A

(1)

(4)

(6)

C

(5) (3)

B

(2)


a) Calculo de las caídas de presión por conductos: HL1 = 5.20 1010 |100000|100000 = 5.2” H2O HL2 = 7.6 1010 |Q2|Q2 HL3 = 8.20 1010 |Q3|Q3

HL4 = 4.25 1010 |Q4|Q4 HL5 = 3.25 1010 |Q5|Q5 HL6 = 9.35 1010 |Q6Q6

b) caudales: Nudo A : - Q1+ Q2 + Q3 = 0 Q2= Q1 - Q3 Nudo B : - Q2+ Q4 + Q6 = 0 Q4 = Q2 - Q6 = Q1 - Q3 - Q6 Nudo C : - Q3 - Q6 + Q5 = 0 Q5 = Q3 +Q6


c) Por 2da. Ley de kirchhoff Número mínimo de mallas: mallasNnNrN m 31461

Malla 1: HL1 + HL2 + HL4 -Hm = 0

Malla 2: HL3 – HL6 – HL2 = 0 Malla 3: HL6 + HL5 – HL4 = 0 d) Terminos de resistencias y caudales para cada conducto: “a” en “c” Malla I: 5.2 + 7.6 1010 |Q2|Q2 + 4.25 1010 |Q4|Q4 – 8 = 0 Malla II: -7.6 1010 |Q2|Q2 – 9.45 1010 |Q6|Q6 + 8.20 1010 |Q3|Q3 = 0 Malla III: -4.25 1010 |Q4|Q4+ 3.25 1010 |Q5|Q5 + 9.45 1010 |Q6|Q6 = 0


e) Reemplazando caudales en función a Q3 y Q6:

Malla I: 5.2 + 7.6 1010 23 )100000( Q + 4.25 1010 2

63 )100000( QQ 4 – 8 = 0

Malla II: -7.6 1010 23 )100000( Q – 9.45 1010 2

6 )(Q + 8.20 1010 2)3(Q = 0

Malla III: -4.25 1010 263 )100000( QQ + 3.25 1010 2

63 )( QQ +

9.45 1010 26 )(Q = 0

RPTAS: Q2 51000 cfm Q4 47000 cfm Q3 49000 cfm Q5 53000 cfm Q6 4000 cfm


REGLAMENTO DE SEGURIDAD E HIGIENE MINERA

Artículo 85°.-Artículo 85°.- Todo Sistema de Gestión de Todo Sistema de Gestión de Seguridad e Higiene Minera deberá Seguridad e Higiene Minera deberá monitorear los agentes químicos presentes monitorear los agentes químicos presentes en la operación minera tales como: polvos, en la operación minera tales como: polvos, vapores, gases, humos metálicos, neblinas, vapores, gases, humos metálicos, neblinas, entre otros que puedan presentarse en las entre otros que puedan presentarse en las labores e instalaciones. Anexo N° 4.labores e instalaciones. Anexo N° 4.

Artículo 86°.-Artículo 86°.- Los límites máximos permisibles (LMP) de los Los límites máximos permisibles (LMP) de los agentes químicos medidos en el punto de emisión, será el agentes químicos medidos en el punto de emisión, será el siguiente:siguiente:

a) Polvo inhalable :10 mg/m3 (1)a) Polvo inhalable :10 mg/m3 (1)b) Polvo respirable : 3 mg/m3 (1)b) Polvo respirable : 3 mg/m3 (1)c) Oxígeno (Oc) Oxígeno (O22) : mínimo 19.5%) : mínimo 19.5%d) Dióxido de carbono (COd) Dióxido de carbono (CO22) : máximo 9000 mg/m) : máximo 9000 mg/m33 ó 5000 ó 5000

ppm.ppm.e) Monóxido de Carbono (CO) : máximo 29 mg/me) Monóxido de Carbono (CO) : máximo 29 mg/m3 3 ó 25 ppm.ó 25 ppm.f) Metano (NHf) Metano (NH44) : máximo 5000 ppm.) : máximo 5000 ppm.g) Hidrógeno Sulfurado (Hg) Hidrógeno Sulfurado (H22S) : máximo 14 mg/mS) : máximo 14 mg/m33 ó 10 ppm. ó 10 ppm.h) Gases nitrosos (NOh) Gases nitrosos (NOxx) : máximo 07 mg/m) : máximo 07 mg/m33 ó 5ppm. ó 5ppm.i) Anhídrido sulfuroso (SOi) Anhídrido sulfuroso (SO22) : máximo 5 ppm.) : máximo 5 ppm.j) Aldehídos : máximo 5 ppm.j) Aldehídos : máximo 5 ppm.k) Hidrógeno (H) : máximo 5000 ppm.k) Hidrógeno (H) : máximo 5000 ppm.l) Ozono : máximo 0.1 ppml) Ozono : máximo 0.1 ppm ..(1) Este valor es para la materia particulada inhalable (total) que no contenga amianto con menos del 1% de sílice (1) Este valor es para la materia particulada inhalable (total) que no contenga amianto con menos del 1% de sílice

cristalina.cristalina.

El Titular de la actividad minera, efectuará mediciones periódicas de acuerdo al El Titular de la actividad minera, efectuará mediciones periódicas de acuerdo al Plan de Monitoreo, sobre todo en los lugares susceptibles de mayor Plan de Monitoreo, sobre todo en los lugares susceptibles de mayor concentración, verificando que se encuentren por debajo del limite máximo concentración, verificando que se encuentren por debajo del limite máximo permisible (LMP) para garantizar la salud y la seguridad de los trabajadores.permisible (LMP) para garantizar la salud y la seguridad de los trabajadores.


Artículo 87°.-Artículo 87°.- En las minas subterráneas donde operan equipos con motores En las minas subterráneas donde operan equipos con motores petroleros, deberán adoptarse las siguientes medidas de seguridad:petroleros, deberán adoptarse las siguientes medidas de seguridad:

a) Deberán estar provistos de equipos diseñados para controlar que lasa) Deberán estar provistos de equipos diseñados para controlar que las concentraciones de emisión de gases estén por debajo del LMP.concentraciones de emisión de gases estén por debajo del LMP.b) Monitorear y registrar en el escape de las máquinas:b) Monitorear y registrar en el escape de las máquinas: 1. Diariamente las concentraciones de monóxido de carbono.1. Diariamente las concentraciones de monóxido de carbono. 2. Mensualmente, óxidos nitrosos y aldehídos.2. Mensualmente, óxidos nitrosos y aldehídos.c) Las operaciones de las máquinas diesel se suspenderán, prohibiendo suc) Las operaciones de las máquinas diesel se suspenderán, prohibiendo su ingreso a labores de mina subterránea:ingreso a labores de mina subterránea: 1.Cuando las concentraciones de Monóxido de Carbono (CO), Monóxido de1.Cuando las concentraciones de Monóxido de Carbono (CO), Monóxido de Nitrógeno (NOx) o aldehídos en el ambiente de trabajo estén por encimaNitrógeno (NOx) o aldehídos en el ambiente de trabajo estén por encima del LMP establecidos en el Artículo 86° del presente Reglamento.del LMP establecidos en el Artículo 86° del presente Reglamento. 2.Cuando la emisión de gases por el escape de dicha máquina exceda de mil 2.Cuando la emisión de gases por el escape de dicha máquina exceda de mil (1000) ppm de monóxido de carbono y de vapores nitrosos, medidos en las (1000) ppm de monóxido de carbono y de vapores nitrosos, medidos en las labores subterráneas.labores subterráneas.d) Cuando la producción de gases, ofrezcan peligro a otras labores de la mina, d) Cuando la producción de gases, ofrezcan peligro a otras labores de la mina, deberán:deberán: 1. Contar con equipos de ventilación forzada capaz de diluir los gases a 1. Contar con equipos de ventilación forzada capaz de diluir los gases a concentraciones por debajo del Limite Máximo Permisible (LMP).concentraciones por debajo del Limite Máximo Permisible (LMP). 2. Si las labores están gaseadas o abandonadas, serán clausuradas por medio 2. Si las labores están gaseadas o abandonadas, serán clausuradas por medio

de puertas o tapones herméticos que impidan el escape de gases.de puertas o tapones herméticos que impidan el escape de gases.



Artículo 203ºArtículo 203ºb) En la construcción ascendente usando plataforma y jaula de b) En la construcción ascendente usando plataforma y jaula de

seguridad:seguridad:

7. La ventilación y mitigación del polvo debe ser garantizadas con7. La ventilación y mitigación del polvo debe ser garantizadas con la utilización de dos de los tubos del riel - guía que a través della utilización de dos de los tubos del riel - guía que a través del cabezal del mismo insufle aire y agua después del disparo. En cabezal del mismo insufle aire y agua después del disparo. En

lala galería cerca de la sección de la chimenea en construcción segalería cerca de la sección de la chimenea en construcción se deberá instalar un ventilador para evacuar la posible presenciadeberá instalar un ventilador para evacuar la posible presencia de gases nocivos.de gases nocivos.

8. El personal no deberá ingresar a esta chimenea sin 8. El personal no deberá ingresar a esta chimenea sin autorizaciónautorización

del supervisor después del disparo o después de uno o más del supervisor después del disparo o después de uno o más díasdías

de parada, para evitar accidentes por gaseamiento. de parada, para evitar accidentes por gaseamiento.


Artículo 204°.-Artículo 204°.- Todos los titulares de la actividad minera Todos los titulares de la actividad minera dotarán de aire limpio a las labores de trabajo de acuerdo a las dotarán de aire limpio a las labores de trabajo de acuerdo a las necesidades del personal, las maquinarias y para evacuar los necesidades del personal, las maquinarias y para evacuar los gases, humos y polvo suspendido que pudieran afectar la salud gases, humos y polvo suspendido que pudieran afectar la salud del trabajador. Todo sistema de ventilación en la actividad del trabajador. Todo sistema de ventilación en la actividad minera, en cuanto se refiere a la calidad del aire, deberá minera, en cuanto se refiere a la calidad del aire, deberá mantenerse dentro de los Límites Máximos Permisibles mantenerse dentro de los Límites Máximos Permisibles dispuesto en el Artículo 86° del presente Reglamento; además dispuesto en el Artículo 86° del presente Reglamento; además de cumplir con lo siguiente:de cumplir con lo siguiente:

a) Al inicio de cada jornada se deberá verificar la a) Al inicio de cada jornada se deberá verificar la ventilación y la condición de seguridad del área de ventilación y la condición de seguridad del área de trabajo.trabajo.

b) b) En todas las labores subterráneas se mantendrá una En todas las labores subterráneas se mantendrá una circulación de aire limpio y fresco en cantidad y circulación de aire limpio y fresco en cantidad y calidad suficientes de acuerdo con el número de calidad suficientes de acuerdo con el número de personas, con el total de HPs de los equipos con personas, con el total de HPs de los equipos con motores de combustión interna así como para la motores de combustión interna así como para la dilución de los gasesdilución de los gases que permitan contar en el que permitan contar en el ambiente de trabajo con un mínimo de 19.5% de ambiente de trabajo con un mínimo de 19.5% de oxígeno.oxígeno.

c) Las labores de entrada y salida de aire deberán ser c) Las labores de entrada y salida de aire deberán ser absolutamente independientes. El circuito general de absolutamente independientes. El circuito general de ventilación se dividirá en el interior de las minas en ventilación se dividirá en el interior de las minas en ramales para hacer que todas las labores en trabajo ramales para hacer que todas las labores en trabajo reciban su parte proporcional de aire limpio y frescoreciban su parte proporcional de aire limpio y fresco..


Artículo 204°Artículo 204°d) Cuando las minas se encuentren hasta d) Cuando las minas se encuentren hasta 1,500 metros 1,500 metros

sobre el nivel del mar, en los lugares de trabajo, la sobre el nivel del mar, en los lugares de trabajo, la cantidad mínima de aire necesaria por hombre será de cantidad mínima de aire necesaria por hombre será de tres (03) metros cúbicos por minutotres (03) metros cúbicos por minuto. .

En otras altitudes la cantidad de aire será de acuerdo con En otras altitudes la cantidad de aire será de acuerdo con a siguiente escala:a siguiente escala:

1. De 1500 a 3,000 metros aumentará en 40%; será igual a 4 1. De 1500 a 3,000 metros aumentará en 40%; será igual a 4 mm33/min/min

2. De 3000 a 4,000 metros aumentará en 70%; será igual a 5 2. De 3000 a 4,000 metros aumentará en 70%; será igual a 5 mm33lminlmin

3. Sobre los 4,000 metros aumentará en 100%;será igual a 6 3. Sobre los 4,000 metros aumentará en 100%;será igual a 6 mm33/min/min

4. En el caso de emplearse equipo diesel, la cantidad de aire 4. En el caso de emplearse equipo diesel, la cantidad de aire circulante no será menor de tres (3) metros cúbicos por minuto circulante no será menor de tres (3) metros cúbicos por minuto por cada HP que desarrollen los equipospor cada HP que desarrollen los equipos..

e) En ningún caso la velocidad del aire será menor de veinte e) En ningún caso la velocidad del aire será menor de veinte (20) metros por minuto ni superior a doscientos cincuenta (20) metros por minuto ni superior a doscientos cincuenta (250) metros por minuto en las labores de explotación (250) metros por minuto en las labores de explotación incluido el desarrollo, preparación y en todo lugar donde incluido el desarrollo, preparación y en todo lugar donde haya personal trabajando. Cuando se emplee explosivo haya personal trabajando. Cuando se emplee explosivo ANFO u otros agentes de voladura, la velocidad del aire no ANFO u otros agentes de voladura, la velocidad del aire no será menor de veinticinco (25) metros por minuto. será menor de veinticinco (25) metros por minuto.


Artículo 83°Artículo 83°

En los lugares de trabajo donde se supere la En los lugares de trabajo donde se supere la temperatura efectiva de treinta grados Celsius temperatura efectiva de treinta grados Celsius (30°C), se tomarán medidas como: cortos (30°C), se tomarán medidas como: cortos períodos de descanso, suministro de agua para períodos de descanso, suministro de agua para beber, aclimatación, tabletas de sal, entre otros a beber, aclimatación, tabletas de sal, entre otros a fin de controlar la fatiga, deshidratación y otros fin de controlar la fatiga, deshidratación y otros efectos sobre el personal. Anexo N° 3 (velocidad efectos sobre el personal. Anexo N° 3 (velocidad del aire necesaria para obtener una temperatura del aire necesaria para obtener una temperatura efectiva de 30º c.)efectiva de 30º c.)

Cuando para una temperatura y humedad Cuando para una temperatura y humedad determinadas existe una velocidad del aire determinadas existe una velocidad del aire inferior a la señalada en el presente Anexo inferior a la señalada en el presente Anexo significa que la temperatura efectiva está por significa que la temperatura efectiva está por encima de 30 ºC y que debe tomarse las encima de 30 ºC y que debe tomarse las precauciones del casoprecauciones del caso..


Artículo 204°Artículo 204°f) Cuando la ventilación natural no fuera capaz de cumplir con los f) Cuando la ventilación natural no fuera capaz de cumplir con los

artículos precedentes, deberá emplearse ventilación mecánica, artículos precedentes, deberá emplearse ventilación mecánica, instalando ya sea ventiladores principales, secundarios o instalando ya sea ventiladores principales, secundarios o auxiliares, según las necesidades.auxiliares, según las necesidades.

g) Se tomarán todas las providencias del caso para evitar la g) Se tomarán todas las providencias del caso para evitar la destrucción y paralización de los ventiladores principales. Dichos destrucción y paralización de los ventiladores principales. Dichos ventiladores deberán cumplir las siguientes condiciones:ventiladores deberán cumplir las siguientes condiciones:

1. Ser instalados en casetas incombustibles y protegidas contra1. Ser instalados en casetas incombustibles y protegidas contra derrumbes, golpes, explosivos y agentes extraños.derrumbes, golpes, explosivos y agentes extraños. 2. Tener por lo menos dos (02) fuentes independientes de 2. Tener por lo menos dos (02) fuentes independientes de

energíaenergía eléctrica que, en lo posible, deberán llegar por vías diferentes.eléctrica que, en lo posible, deberán llegar por vías diferentes. 3. Estar provistos de dispositivos automáticos de alarma para el3. Estar provistos de dispositivos automáticos de alarma para el caso de disminución de velocidad o paradas.caso de disminución de velocidad o paradas. 4. Contar con otras precauciones aconsejables según las4. Contar con otras precauciones aconsejables según las condiciones locales para protegerlas.condiciones locales para protegerlas.h) Los ventiladores principales estarán provistos de dispositivos h) Los ventiladores principales estarán provistos de dispositivos

que permitan invertir la corriente de aire en caso necesario, que permitan invertir la corriente de aire en caso necesario, cuyos controles estarán ubicados en lugares adecuados y cuyos controles estarán ubicados en lugares adecuados y protegidos, alejados del ventilador y preferentemente en la protegidos, alejados del ventilador y preferentemente en la superficie. superficie. El cambio de la inversión será ejecutado solo por el El cambio de la inversión será ejecutado solo por el personal autorizado. personal autorizado.


Artículo 203ºArtículo 203ºb) En la construcción ascendente usando plataforma y jaula de b) En la construcción ascendente usando plataforma y jaula de

seguridad:seguridad:

7. La ventilación y mitigación del polvo debe ser garantizadas con7. La ventilación y mitigación del polvo debe ser garantizadas con la utilización de dos de los tubos del riel - guía que a través della utilización de dos de los tubos del riel - guía que a través del cabezal del mismo insufle aire y agua después del disparo. En cabezal del mismo insufle aire y agua después del disparo. En

lala galería cerca de la sección de la chimenea en construcción segalería cerca de la sección de la chimenea en construcción se deberá instalar un ventilador para evacuar la posible presenciadeberá instalar un ventilador para evacuar la posible presencia de gases nocivos.de gases nocivos.

8. El personal no deberá ingresar a esta chimenea sin 8. El personal no deberá ingresar a esta chimenea sin autorizaciónautorización

del supervisor después del disparo o después de uno o más del supervisor después del disparo o después de uno o más díasdías

de parada, para evitar accidentes por gaseamiento. de parada, para evitar accidentes por gaseamiento.


Artículo 204°.-Artículo 204°.- Todos los titulares de la actividad minera Todos los titulares de la actividad minera dotarán de aire limpio a las labores de trabajo de acuerdo a las dotarán de aire limpio a las labores de trabajo de acuerdo a las necesidades del personal, las maquinarias y para evacuar los necesidades del personal, las maquinarias y para evacuar los gases, humos y polvo suspendido que pudieran afectar la salud gases, humos y polvo suspendido que pudieran afectar la salud del trabajador. Todo sistema de ventilación en la actividad del trabajador. Todo sistema de ventilación en la actividad minera, en cuanto se refiere a la calidad del aire, deberá minera, en cuanto se refiere a la calidad del aire, deberá mantenerse dentro de los Límites Máximos Permisibles mantenerse dentro de los Límites Máximos Permisibles dispuesto en el Artículo 86° del presente Reglamento; además dispuesto en el Artículo 86° del presente Reglamento; además de cumplir con lo siguiente:de cumplir con lo siguiente:

a) Al inicio de cada jornada se deberá verificar la a) Al inicio de cada jornada se deberá verificar la ventilación y la condición de seguridad del área de ventilación y la condición de seguridad del área de trabajo.trabajo.

b) b) En todas las labores subterráneas se mantendrá una En todas las labores subterráneas se mantendrá una circulación de aire limpio y fresco en cantidad y circulación de aire limpio y fresco en cantidad y calidad suficientes de acuerdo con el número de calidad suficientes de acuerdo con el número de personas, con el total de HPs de los equipos con personas, con el total de HPs de los equipos con motores de combustión interna así como para la motores de combustión interna así como para la dilución de los gasesdilución de los gases que permitan contar en el que permitan contar en el ambiente de trabajo con un mínimo de 19.5% de ambiente de trabajo con un mínimo de 19.5% de oxígeno.oxígeno.

c) Las labores de entrada y salida de aire deberán ser c) Las labores de entrada y salida de aire deberán ser absolutamente independientes. El circuito general de absolutamente independientes. El circuito general de ventilación se dividirá en el interior de las minas en ventilación se dividirá en el interior de las minas en ramales para hacer que todas las labores en trabajo ramales para hacer que todas las labores en trabajo reciban su parte proporcional de aire limpio y frescoreciban su parte proporcional de aire limpio y fresco..


Artículo 204°Artículo 204°d) Cuando las minas se encuentren hasta d) Cuando las minas se encuentren hasta 1,500 metros 1,500 metros

sobre el nivel del mar, en los lugares de trabajo, la sobre el nivel del mar, en los lugares de trabajo, la cantidad mínima de aire necesaria por hombre será de cantidad mínima de aire necesaria por hombre será de tres (03) metros cúbicos por minutotres (03) metros cúbicos por minuto. .

En otras altitudes la cantidad de aire será de acuerdo con En otras altitudes la cantidad de aire será de acuerdo con a siguiente escala:a siguiente escala:

1. De 1500 a 3,000 metros aumentará en 40%; será igual a 4 1. De 1500 a 3,000 metros aumentará en 40%; será igual a 4 mm33/min/min

2. De 3000 a 4,000 metros aumentará en 70%; será igual a 5 2. De 3000 a 4,000 metros aumentará en 70%; será igual a 5 mm33lminlmin

3. Sobre los 4,000 metros aumentará en 100%;será igual a 6 3. Sobre los 4,000 metros aumentará en 100%;será igual a 6 mm33/min/min

4. En el caso de emplearse equipo diesel, la cantidad de aire 4. En el caso de emplearse equipo diesel, la cantidad de aire circulante no será menor de tres (3) metros cúbicos por minuto circulante no será menor de tres (3) metros cúbicos por minuto por cada HP que desarrollen los equipospor cada HP que desarrollen los equipos..

e) En ningún caso la velocidad del aire será menor de veinte e) En ningún caso la velocidad del aire será menor de veinte (20) metros por minuto ni superior a doscientos cincuenta (20) metros por minuto ni superior a doscientos cincuenta (250) metros por minuto en las labores de explotación (250) metros por minuto en las labores de explotación incluido el desarrollo, preparación y en todo lugar donde incluido el desarrollo, preparación y en todo lugar donde haya personal trabajando. Cuando se emplee explosivo haya personal trabajando. Cuando se emplee explosivo ANFO u otros agentes de voladura, la velocidad del aire no ANFO u otros agentes de voladura, la velocidad del aire no será menor de veinticinco (25) metros por minuto. será menor de veinticinco (25) metros por minuto.


Artículo 83°Artículo 83°

En los lugares de trabajo donde se supere la En los lugares de trabajo donde se supere la temperatura efectiva de treinta grados Celsius temperatura efectiva de treinta grados Celsius (30°C), se tomarán medidas como: cortos (30°C), se tomarán medidas como: cortos períodos de descanso, suministro de agua para períodos de descanso, suministro de agua para beber, aclimatación, tabletas de sal, entre otros a beber, aclimatación, tabletas de sal, entre otros a fin de controlar la fatiga, deshidratación y otros fin de controlar la fatiga, deshidratación y otros efectos sobre el personal. Anexo N° 3 (velocidad efectos sobre el personal. Anexo N° 3 (velocidad del aire necesaria para obtener una temperatura del aire necesaria para obtener una temperatura efectiva de 30º c.)efectiva de 30º c.)

Cuando para una temperatura y humedad Cuando para una temperatura y humedad determinadas existe una velocidad del aire determinadas existe una velocidad del aire inferior a la señalada en el presente Anexo inferior a la señalada en el presente Anexo significa que la temperatura efectiva está por significa que la temperatura efectiva está por encima de 30 ºC y que debe tomarse las encima de 30 ºC y que debe tomarse las precauciones del casoprecauciones del caso..


Artículo 204°Artículo 204°f) Cuando la ventilación natural no fuera capaz de cumplir con los f) Cuando la ventilación natural no fuera capaz de cumplir con los

artículos precedentes, deberá emplearse ventilación mecánica, artículos precedentes, deberá emplearse ventilación mecánica, instalando ya sea ventiladores principales, secundarios o instalando ya sea ventiladores principales, secundarios o auxiliares, según las necesidades.auxiliares, según las necesidades.

g) Se tomarán todas las providencias del caso para evitar la g) Se tomarán todas las providencias del caso para evitar la destrucción y paralización de los ventiladores principales. Dichos destrucción y paralización de los ventiladores principales. Dichos ventiladores deberán cumplir las siguientes condiciones:ventiladores deberán cumplir las siguientes condiciones:

1. Ser instalados en casetas incombustibles y protegidas contra1. Ser instalados en casetas incombustibles y protegidas contra derrumbes, golpes, explosivos y agentes extraños.derrumbes, golpes, explosivos y agentes extraños. 2. Tener por lo menos dos (02) fuentes independientes de 2. Tener por lo menos dos (02) fuentes independientes de

energíaenergía eléctrica que, en lo posible, deberán llegar por vías diferentes.eléctrica que, en lo posible, deberán llegar por vías diferentes. 3. Estar provistos de dispositivos automáticos de alarma para el3. Estar provistos de dispositivos automáticos de alarma para el caso de disminución de velocidad o paradas.caso de disminución de velocidad o paradas. 4. Contar con otras precauciones aconsejables según las4. Contar con otras precauciones aconsejables según las condiciones locales para protegerlas.condiciones locales para protegerlas.h) Los ventiladores principales estarán provistos de dispositivos h) Los ventiladores principales estarán provistos de dispositivos

que permitan invertir la corriente de aire en caso necesario, que permitan invertir la corriente de aire en caso necesario, cuyos controles estarán ubicados en lugares adecuados y cuyos controles estarán ubicados en lugares adecuados y protegidos, alejados del ventilador y preferentemente en la protegidos, alejados del ventilador y preferentemente en la superficie. superficie. El cambio de la inversión será ejecutado solo por el El cambio de la inversión será ejecutado solo por el personal autorizado. personal autorizado.


Artículo 204°Artículo 204°i) Se colocarán dispositivos que eviten la recirculación de i) Se colocarán dispositivos que eviten la recirculación de

aire en los ventiladores secundarios.aire en los ventiladores secundarios.j) Es obligatorio el empleo de ventiladores auxiliares en j) Es obligatorio el empleo de ventiladores auxiliares en

labores que no posean sino una vía de acceso y desde labores que no posean sino una vía de acceso y desde que tenga un que tenga un avance de más de sesenta (60) metrosavance de más de sesenta (60) metros. Se . Se prohíbe el empleo de sopladores para este objeto. En prohíbe el empleo de sopladores para este objeto. En longitudes inferiores se empleará también ventiladores longitudes inferiores se empleará también ventiladores auxiliares cuando las condiciones ambientales así lo auxiliares cuando las condiciones ambientales así lo exijan. Los ductos empleados en ventilación auxiliar exijan. Los ductos empleados en ventilación auxiliar serán de material resistente de acuerdo con las serán de material resistente de acuerdo con las características propias del lugar y actividades que se características propias del lugar y actividades que se realicen. Cuando las condiciones del trabajo lo realicen. Cuando las condiciones del trabajo lo requieran, los ventiladores auxiliares estarán provistos requieran, los ventiladores auxiliares estarán provistos de dispositivos que permitan la inversión de la de dispositivos que permitan la inversión de la corriente de aire en el sector respectivo, evitando corriente de aire en el sector respectivo, evitando cualquier posible recirculación. cualquier posible recirculación.

k) Se contará con el equipo necesario para las k) Se contará con el equipo necesario para las evaluaciones de ventilación la que se hará con la evaluaciones de ventilación la que se hará con la periodicidad que determinen las características de la periodicidad que determinen las características de la explotación- Asimismo, se llevarán acabo evaluaciones explotación- Asimismo, se llevarán acabo evaluaciones cada vez que se originen cambios en el circuito y que cada vez que se originen cambios en el circuito y que afecten significativamente el esquema de ventilación.afecten significativamente el esquema de ventilación.


Artículo 204°Artículo 204°l) Cuando existan indicios de estar cerca de una cámara l) Cuando existan indicios de estar cerca de una cámara

subterránea de gas o posibilidades de un desprendimiento subterránea de gas o posibilidades de un desprendimiento súbito de gas, se efectuarán taladros paralelos al eje de la súbito de gas, se efectuarán taladros paralelos al eje de la labor y oblicuos, con por lo menos diez (10) metros de avance.labor y oblicuos, con por lo menos diez (10) metros de avance.

m) La evaluación integral del sistema de ventilación de una mina m) La evaluación integral del sistema de ventilación de una mina subterránea se hará cada semestre y evaluaciones locales toda subterránea se hará cada semestre y evaluaciones locales toda vez que se produzcan nuevas comunicaciones de chimeneas, vez que se produzcan nuevas comunicaciones de chimeneas, cruceros, tajeos y otras labores considerando primordialmente cruceros, tajeos y otras labores considerando primordialmente que la cantidad y calidad del aire establecido en los artículos que la cantidad y calidad del aire establecido en los artículos precedentes deben ser en las labores donde haya personal precedentes deben ser en las labores donde haya personal trabajando, como son los frentes de los tajeos, subniveles, trabajando, como son los frentes de los tajeos, subniveles, galerías, chimeneas, inclinados, piques, entre otros.galerías, chimeneas, inclinados, piques, entre otros.

n) La concentración promedio de polvo respirable en la atmósfera n) La concentración promedio de polvo respirable en la atmósfera de la mina, a la cual cada trabajador está expuesto, no será de la mina, a la cual cada trabajador está expuesto, no será mayor de 3 miligramos por metro cúbico de aire.mayor de 3 miligramos por metro cúbico de aire.

o) En el monitoreo, incluir el número de partículas por mo) En el monitoreo, incluir el número de partículas por m33 de aire, de aire, su tamaño y el porcentaje de sílice por msu tamaño y el porcentaje de sílice por m33..

p) La medición de la calidad del aire se hará con instrumentos p) La medición de la calidad del aire se hará con instrumentos adecuados para cada necesidad.adecuados para cada necesidad.

q) La concentración promedio se determinará midiendo durante q) La concentración promedio se determinará midiendo durante un periodo de seis (6) meses en cada una de las áreas de un periodo de seis (6) meses en cada una de las áreas de trabajo. El contenido de polvo por mtrabajo. El contenido de polvo por m33 de aire existente en las de aire existente en las labores de actividad minera debe ser puesta en conocimiento labores de actividad minera debe ser puesta en conocimiento de los trabajadores.de los trabajadores.


Artículo 283°Artículo 283° En toda mina subterránea deberá mantenerse al día un En toda mina subterránea deberá mantenerse al día un

juego de planos en coordenadas UTM que comprenda:juego de planos en coordenadas UTM que comprenda:a)a) Un plano general de superficie en el que se muestre la Un plano general de superficie en el que se muestre la

ubicación de las instalaciones, bocaminas, campamentos, ubicación de las instalaciones, bocaminas, campamentos, vías de acceso y circulaciónvías de acceso y circulación

b)b) Un plano general de labores mineras, a escala adecuada y Un plano general de labores mineras, a escala adecuada y en el que estén indicados los pozos, galería, chimeneas, en el que estén indicados los pozos, galería, chimeneas, salas de máquinas entre otros.salas de máquinas entre otros.

c)c) Planos isométricos de ventilación de las labores Planos isométricos de ventilación de las labores subterráneas en los que se indicarán las corrientes de subterráneas en los que se indicarán las corrientes de ventilación, la situación de los ventiladores, puertas, ventilación, la situación de los ventiladores, puertas, reguladores, cortinas, mámparas, ductos y todas las reguladores, cortinas, mámparas, ductos y todas las demás instalaciones que influencien la distribución del demás instalaciones que influencien la distribución del aire en el interior de minaaire en el interior de mina. Asismismo, se indicará las . Asismismo, se indicará las zonas mal ventiladas o de producción de gaes zonas mal ventiladas o de producción de gaes señalándose en este caso el tipo de éstos.señalándose en este caso el tipo de éstos.

ventilacion ii unidad

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