Ventilación Principal

Toda mina debe disponer de circuitos de ventilación, natural o forzado, para mantener el aire fresco y el retorno de aire viciado. El caudal de aire depende del número de trabajadores, la extensión y sección de las labores, tipo de maquinarias y las emanaciones de gases naturales.

Ventilador Reforzador

Se ocupan para ayudar al ventilador principal a ventilar la mina.

Ventilador Auxiliar

Se definen los sistemas que, haciendo uso de ductos y ventiladores auxiliares, ventilan áreas restringidas de la mina. El objetivo de la ventilación es mantener las galerías en desarrollo y frentes de explotación, con ambiente adecuado para el buen desempeño de hombres y máquinas. Las frentes que se encuentren lejos de la corriente, se deberán emplear ductos a fin de que se produzca la renovación de aire.

Consideraciones Técnicas

• En todo lugar de la mina debe correr 3m3/min y la velocidad promedio no puede ser mayor a 150 m/min ni inferior a 15 m/min.
• En toda mina se debe disponer de circuitos de ventilación natural o forzado.
• Se deberá realizar un aforo semestral de ventilación en entradas y salidas principales y anualmente control de toda la mina.
• Las mangas de ventilación no deben estar a más de 30m de la frente.
• En caso de ventilar chimeneas o piques, utilizar sopladores.
• No se permitirán ejecutar labores con una concentración de oxígeno menor a 19,5%.
• Los ventiladores principales se instalarán en lugares a prueba de fuego.
• En caso de paralización de ventiladores, el personal deberá ser evacuado, hacia lugares ventilados o a la superficie.
• Los reguladores de ventilación no deben ubicarse en galerías de acceso o de transporte.
• Los ductos de ventilación y los ventiladores deberán poseer descarga a tierra.
• En minas donde se haya comprobado existencia de gases explosivos, estará prohibido ventilar por inyección de aire.

Ventilación de Minas Objetivo

• Proporcionar a las personas el aire fresco y necesario para la respiración.
• Diluir y arrastrar los gases nocivos.
• Reducir y eliminar las concentraciones de polvo.
• Regular la temperatura en el interior de la mina.

Fundamentos del Flujo de Aire

Para que en un conducto se produzca movimiento de aire, es necesario:

• Que el conducto tenga una entrada y una salida.
• Que exista alguna diferencia de presión entre la entrada y la salida del conducto.
• Esta diferencia de presión puede ser causada en forma natural o por un medio mecánico.
• La energía que impulsa la masa de aire por el conducto y que vence su resistencia, está formada por la presión estática y más la presión dinámica.
• La presión estática se ejerce perpendicularmente a las paredes del ducto y sus valores pueden ser negativos o positivos. La presión dinámica está asociada a la velocidad de flujo y será siempre positiva.

Razones Principales para la Ventilación

• Oxígeno para la respiración.
• Diluye y remueve el polvo.
• Diluye y remueve gases nocivos.
• Reduce temperaturas.
• Además provee ambiente laboral seguro y confortable.

Principios de la Ventilación

Para que exista ventilación debe haber:

• Dos puntos de diferente presión.
• Diferencia de temperaturas.

Ventilación en Minas

• La ventilación se realiza estableciendo un circuito para la circulación del aire a través de todas las labores.
• En labores de un solo acceso, es necesario ventilar con tuberías, se coloca en la entrada de labor y al final de labor (secundaria).
• Se define ventilación de una mina como el trabajo para lograr el acondicionamiento del aire que circula a través de labores subterráneas, siendo su objetivo principal proporcionar ambiente seguro, saludable y confortable para los mineros.

Objetivo de un Estudio de Ventilación

Es determinar la cantidad y calidad del aire que debe circular dentro de ella.

• Los factores que influyen en la determinación del caudal, dependen de las condiciones propias de cada operación y del método de explotación.
• El caudal necesario para personas y equipos, se establecen: Reglamentos Legales. Normas de confort. Eficiencia del trabajo.

Objetivo

• Proporcionar a la mina un flujo de aire en cantidad y calidad suficiente para diluir contaminantes a límites seguros.
• Proveer el aire necesario para la vida y normal desempeño de personas y buen funcionamiento de maquinarias y equipos. Diluir y extraer gases asfixiantes, tóxicos y/o inflamables.
• Control de concentraciones de polvos nocivos para la salud y perjudiciales para el funcionamiento de máquinas y equipos mineros, mediante filtración, humidificación, dilución y extracción.
• Control de T° ambiente de la mina mediante calefacción o refrigeración.
• Control de flujos de aire en la mina en caso necesarios de incendios.

Para Lograr el Objetivo

• Garantizar una dotación de aire fresco y limpio tanto a los frentes de trabajo, aprovechando condiciones naturales y artificiales.
• El método más común es hacer circular aire fresco y limpio en forma continua.
• El diseño de un sistema de ventilación de mina puede considerarse en dos partes:
• El planeamiento de las necesidades de aire en las labores, el planeamiento de la distribución del flujo de aire a fin de satisfacer dichas necesidades.
• La ubicación, dimensionamiento y determinación de las propiedades aerodinámicas de los conductores de aire.
• La ubicación y dimensionamiento de las características que deberán tener los ventiladores.
• La ubicación y determinación de las propiedades que deberán tener los reguladores y las puertas de ventilación.
• La evaluación del papel desempeñado por la ventilación natural.
• El diseño de planos de ventilación que contemplan la posible falta de ventiladores, incendios y otras emergencias.

Componentes de un Sistema Ventilación

• Ventiladores principales, Ventiladores auxiliares, Ventiladores booster, Tapados, Puertas, Reguladores, Labores como galerías, piques y chimeneas, Mangas, Fittings.
• Los tapados son el material que cubre a la puerta que se debe mantener cerrada.
• El regulador es un orificio regulable que causa pérdida por choque al provocar que el aire se contraiga y expanda cuando pasa a través del agujero, sirve para calcular la presión requerida, y se calcula el tamaño del orificio para causar pérdida por choque.

En la Ventilación Minera Existen Tres Tipos de Control

1. Control de calidad: Asegura que los contaminantes de gases y polvos no rebasen los niveles tolerables y comprende:
   • Determinación de gases nocivos en el ambiente manteniéndolos dentro de los niveles permisibles.
   • Control de polvo ambiental.
   • Concentración en el ambiente.
   • Tamaño de las partículas.
   • Composición mineralógica.
   • Tiempo de exposición.
2. Control de cantidad: Control de velocidad del aire.
   • Verificación del caudal del aire de acuerdo a las normas.
   • Control de distribución del aire dentro de las labores.
   • Determinación de pérdidas del aire por el circuito.
   • Estudio de las resistencias de las labores mineras.
   • Elección e instalación de ventiladores y ductos de ventilación.
   • Proyectos y comprobación de las redes de distribución.
3. Control ambiental: Medidas de T°.
   • Humedad relativa.
   • Velocidad del aire.