Ventilación de minas

DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS
Código: FOR-GA-83/Versión 2
IDENTIFICACIÓN DE LA ACTIVIDAD PEDAGÓGICA
PROGRAMA DE FORMACIÓN
UNIDAD DE APRENDIZAJE
ACTIVIDAD
Operaciones mineras
Ventilacion de minas
Atmosfera en la mina
Identificar a plenitud procesos utilizados en minerías bajo tierra, para su mejor desempeño laboral
OBJETIVOS
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
Ventilación de minas
Ventilador de la mina de carbón Pocahontas, Virginia, EUA.
La ventilación en una mina subterránea es el proceso mediante el cual se hace circular por el interior de la misma el aire necesario para asegurar
una atmósfera respirable y segura para el desarrollo de los trabajos.
La ventilación se realiza estableciendo un circuito para la circulación del aire a través de todas las labores. Para ello es indispensable que
la mina tenga dos labores de acceso independientes: dos pozos, dos socavones, un pozo y un socavón, etc.
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1 Necesidad de la ventilación
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Índice
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En las labores que sólo tienen un acceso (por ejemplo, una galería en avance) es necesario ventilar con ayuda de una tubería. La tubería se coloca
entre la entrada a la labor y el final de la labor. Esta ventilación se conoce como secundaria, en oposición a la que recorre toda la mina que se
conoce como principal.
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2 Ventiladores
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3 Tipos de ventilación
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4 Bibliografía
Necesidad de la ventilación[editar]
Es necesario establecer una circulación de aire dentro de una mina subterránea por las siguientes razones:
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Es necesario asegurar un contenido mínimo de oxígeno en la atmósfera de la mina para permitir la respiración de las personas que trabajan en
su interior.
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En el interior se desprenden diferentes tipos de gases, según el mineral a explotar y la maquinaria utilizada. Estos gases pueden
ser tóxicos, asfixiantes y/o explosivos, por lo que es necesario diluirlos por debajo de los límites legales establecidos en cada país.
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A medida que aumenta la profundidad de la mina la temperatura aumenta. El gradiente geotérmico medio es de 1º cada 33 m. Adicionalmente,
los equipos y máquinas presentes en el interior contribuyen a elevar la temperatura del aire. En este caso la ventilación es necesaria para la
climatización de la mina.
Ventiladores[editar]
Los ventiladores son los responsables del movimiento del aire, tanto en la ventilación principal como en la secundaria. Generalmente los
ventiladores principales se colocan en el exterior de la mina, en la superficie.
Axiales o de hélice
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Radiales o centrífugos
Tipos de ventilación[editar]
La ventilación de una mina puede ser soplante o aspirante. En la soplante el ventilador impulsa el aire al interior de la mina o de la tubería. En el
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Los tipos de ventiladores utilizados son:
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caso de aspirante el ventilador succiona el aire del interior de la mina (o la tubería) y lo expulsa al exterior.
En Europa los más habitual es que la ventilación principal sea aspirante. El aire limpio entra por una (o varias) de las entradas de la mina y el aire
viciado tras recorrer la mina es aspirado por el ventilador principal.
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Bibliografía[editar]
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Esquema de ventilación aspirente en una mina subterránea.
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De la Cuadra Irizar, Luis (1974). Curso de Laboreo de Minas. Madrid: Universidad Politécnica de Madrid. ISBN 84-600-6254-6.

Fernández Felgueroso, José Manuel; Luque Cabal, Vicente (1975). Lecciones de ventilación de minas. Escuela Técnica Superior de Ingenieros
de Minas de Oviedo.

Luque Cabal, Vicente (1988). Manual de ventilación de minas. Asociación de Investigación Tecnológica de Equipos Mineros (AITEMIN). ISBN 84404-3192-9.
Categorías:

Ventilación

Minería
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Ingeniería de minas
ATMÓSFERA DE LA MINA
Los gases más comunes en una atmósfera de mina son:
- Anhídrido carbónico.
- Hidrógeno.
- Monóxido de carbono.
- Nitrosos.
- Sulfuro de hidrógeno.
- Grisú.
- Dióxido de azufre.
Para protegerse de algunos de estos gases en la protección personal cada minero lleva unautorrescatador que proporciona oxígeno para poder respirar durante cierto tiempo.
ANHÍDRIDO CARBÓNICO (CO2).
Aparece en los casos de combustión incompleta, por rozamiento, calentamiento, explosiones de grisú o polvo de carbón, en los escapes de las locomotoras diesel mal regulados, en voladuras,
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MONÓXIDO DE CARBONO (CO).
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Es también llamado dióxido de carbono y es el resultante de la combustión completa del carbono por tanto es incombustible. Se forma en grandes cantidades en los incendios de mina,
explosiones de grisú y polvo de carbón.
Sus características más importantes son:
- Incoloro. Irritante en las mucosas de nariz y ojos.
- Soluble en agua. Es asfixiante.
- Sabor y olor ligeramente ácido.
Es muy peligroso debido a su tendencia a acumularse en los lugares bajos de las labores, y es especialmente temido en los fondos de saco y galerías abandonadas.
Su presencia se detecta mediante la lámpara de seguridad, detector automático digital, y tubos colorimétricos.
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etc... Es combustible y arde con llama azul, suele aparecer en compañía de otros gases. Actúa directamente sobre los nervios llegando a paralizar a una persona y la mejor manera de
recuperación es la oxigenación inmediata.
Sus características son:
- Es incoloro.
- Es insípido.
- Es inodoro.
- Es altamente tóxico.
Su presencia se detecta mediante los equipos de lectura directa y tubos colorimétricos.
SULFURO DE HIDROGENO (SH2).
Se origina por la descomposición de piritas y sustancias que contengan azufre, apareciendo frecuentemente en las labores antiguas con acumulaciones de agua. Al respirarlo tiende a apoderarse
del oxígeno de la sangre impidiendo la oxigenación del cuerpo. En caso de intoxicación se ha de transportar al afectado a un lugar limpio y asistirle con respiración artificial y mascarilla de
oxígeno. Se detecta su presencia mediante tubos calorimétricos.
Sus características principales son:
- Es incoloro.
- Es más pesado que el aire.
- Tiene un sabor azucarado.
- Es altamente tóxico.
- Desprende un olor muy fuerte y desagradable parecido a los huevos podridos.
DIÓXIDO DE AZUFRE (SO2).
Se produce por la combustión de compuestos de azufre, pudiendo producir la muerte por efecto de edemas pulmonares.
Es un gas:
- Incoloro.
- Con un ligero olor picante.
- Tóxico
HIDROGENO H2.
En la minería se encuentra en estado libre debido a la incorporación de las cargas de baterías en el interior; así como al utilizar algún tipo de explosivos, en las explosiones e incendios por
descomposición de agua en contacto con el carbón incandescente.
El principal riesgo que entraña se presenta al unirse con él oxígeno a temperatura elevada ya que en este caso es explosivo. La concentración más peligrosa es 71% de aire y 28% de hidrogeno
en este caso es más inflamable que el grisú. Se detecta mediante un toxímetro que es un medidor especifico de hidrógeno que mediante un visor digital permite conocer las p.p.m. (partículas por
millón) de las concentraciones analizadas.
Es un gas:
- Incoloro.
- Insípido.
- Inodoro.
- Asfixiante.
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Son derivados de diferentes óxidos de nitrógeno. Se encuentra como mezcla en diferentes concentraciones como producto habitual de las voladuras en los frentes de arranque. Estos dos gases
no se separan nunca en esta situación por lo que hay que reconocerlos juntos aunque los porcentajes varíen constantemente. Producen la muerte por edema pulmonar por lo que es preciso tener
cuidado en los momentos inmediatos a la pega y conviene regar la carga de tierra para disolverlos. Se detectan mediante tubos colorimétricos.
Sus características más importantes son:
- Color acre.
- Color pardo rojizo.
- Son muy tóxicos.
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NITROSOS NO+NO2.
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GRISÚ CH4.
Se llama grisú a la mezcla de metano con aire en proporciones variables. Puede contener la mezcla algún que otro gas (etano, anhídrido carbónico, etc...) pero las características las determina el
metano que puede alcanzar porcentajes muy altos.
Desplaza al oxígeno en la mezcla de aire hasta niveles en los que él % de oxígeno (O2) sea lo suficientemente bajo para no permitir la supervivencia humana. Tiende a acumularse en los lugares
altos de las labores donde la velocidad de ventilación es pequeña. Se le llama también gas de los pantanos por originarse en la putrefacción de vegetales, normalmente en los yacimientos de
origen orgánicos.
En las labores puede aparecer de diferentes formas:
- Desprendimiento lento al liberarse entre el carbón y los hastíales.
- Desprendimiento ocasional, audible, sin violencia, en grietas, fallas o roturas naturales.
- Desprendimientos instantáneos solo o con CO2 y posible proyección de sólidos.
Su mayor riesgo se debe a la capacidad de arder a explotar dependiendo de los porcentajes de su mezcla con el aire considerándose el mayor riesgo desde el 5% al 16% en los que la mezcla es
altamente explosiva ardiendo por debajo de la cifra menor y apagando la llama por encima de la cifra mayor. Su temperatura de inflamación es mayor de 600° aunque depende de muchos
factores. La llama o explosión puede ser originada por fuego directo, chispas eléctricas, explosivos, choques entre metales, metal-roca, etc...
Se detecta mediante la lámpara de gasolina (lámpara de seguridad), grisuómetros ó metanómetros, y la estación de telecontrol.
Las características son:
- Es altamente combustible y arde con llama azulada.
- Es incoloro.
- Es insípido
- Es asfixiante.
- Pesa menos que el aire
VENTILACIÓN
1.- FINES DE LA VENTILACIÓN
Proporcionar a todas las labores una cantidad de aire suficientemente rico en oxigeno para:
- Respiración de personas y animales.
- Combustión de las lámparas de seguridad.
- Combustión de los motores diesel.
- Evitar la acumulación en los cortes de un contenido peligroso de gases nocivos.
- Proporcionar en los cortes una atmósfera cómoda para el minero disminuyendo la temperatura.
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3.-LEYES DE VENTILACIÓN
Por cada 30 metros que se desciende desde el suelo la temperatura aumenta un grado
Para obtener una corriente de aire se precisa una entrada, una salida, y una diferencia de presión (depresión).
- En un circuito cuanto mayor es la depresión mayor será la cantidad de aire que pasa por él.
- El porcentaje de gas será menor cuanto mayor sea la cantidad de aire.
- El aire para salir siempre toma el camino más fácil.
- Cuantas menos fugas haya en el circuito mayor será la cantidad de aire que pasa por él.
- El aire caliente tiende a subir.
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2.- OBSERVACIONES
Una mala ventilación puede ser debida a:
- La profundidad de la mina.
- No respetar los reglamentos.
- Las malas condiciones de circuitos: longitud, sección, obstáculos, etc.
- La mala utilización de las puertas de ventilación.
- Porcentajes altos de gases nocivos.
- Calentamiento de las capas de carbón.
- La humedad del aire.
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4.-CIRCUITOS DE VENTILACIÓN
La ventilación en la mina esta caracterizada por tres tipos de circuito:
- Circuito de ventilación primaria. Es la ventilación de las labores con entrada y salida de aire ayudada mecánicamente por un potente ventilador comunicado con el exterior.
- Circuito de ventilación secundaria . Ventilación de las labores con solo una entrada de aire, y cortes que no puedan ser ventilados con el circuito principal. Para que el aire vaya al frente se
necesitan dos circuitos diferentes de los cuales la galería es el primer circuito.
- Circuito de ventilación natural. Se emplea en las minas de montaña y se consigue por diferencia de cota.
RECURSOS Y EQUIPOS REQUERIDOS
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Video beam y una buena aula de clase computador y borrador y marcador