VENTILACIÓN NATURAL

El aire natural es utilizado e inyectado por un ventilador hacia la entrada principal, recorriendo un circuito general que ventilará toda la mina, hasta la salida por medio de un pique o chimenea.

Para que funcione la ventilación debe existir una diferencia de alturas entre la entrada y la salida del aire. Debido a que la energía térmica entregada al sistema se transforma a energía de presión, susceptible de producir un flujo de aire.

Dado que la ventilación natural es un fenómeno de naturaleza inestable, en ninguna faena debe utilizarse como un medio único y confiable para ventilar sus operaciones.

La velocidad del aire no debe ser menor a 20m/min.

CARACTERÍSTICAS DE VENTILACIÓN NATURAL

• Depende de la diferencia de temperatura interior y exterior de la mina.
• Depende de la diferencia de cotas entre los accesos.
• Se genera una diferencia de presión entre los accesos.
• Puede invertir la dirección del flujo.
• Se debe considerar la ventilación natural en un proyecto de ventilación de minas.

VENTAJAS:

• No se requiere instalación de equipos mecánicos, lo cual conlleva un requerimiento menor de inversión.
• No requiere instalación de ductos, solo de dispositivos de control de flujos de aire.

DESVENTAJAS:

• La presión es inestable debido a la variación de temperatura en el día/noche y/o en invierno/verano, por lo tanto es altamente dependiente de las condiciones atmosféricas, por lo mismo no debe ser considerado un medio único de ventilación.

VENTILACIÓN NATURAL MINA IDEAL

El análisis de la situación es el aumento de presión en la columna de aire liviano caliente, el cual genera un movimiento entre los 2 piques, desplazando el aire viciado y generando un flujo.

VENTILACION NATURAL MINA REAL

Considerando las pérdidas por roce, por choque, etc. El trabajo entregado disminuye y la presión de ventilación también.

El valor de la presión natural en las minas grandes alcanza el 50% y más de la presión total y el caudal del aire puede ser de 100 m3/s. Muchas minas metalíferas situadas en relieves montañosos tienen únicamente ventilación natural.

VALORES DE PRESION NATURAL

Profundidad | Presión natural

400-500m | 25-30 mm.c.a.

700-800m | 50-60 mm.c.a.

1000-2000m | 100-120mm.c.a

VENTILACIÓN AUXILIAR

Se define como los sistemas que haciendo uso de ductos y ventiladores auxiliares, ventilan zonas restringidas, empleando circuitos de alimentación de aire fresco y evacuación de aire viciado.

SISTEMA IMPELENTE

El aire es impulsado dentro del ducto y sale por la galería en desarrollo ya viciado.

SISTEMA ASPIRANTE

El aire ingresa a la frente por la galería y el contaminado se extrae por ductería.

SISTEMA MIXTO

Es la combinación de aspirante-impelente.

El uso de sopladores en galerías horizontales se genera por el poco espacio menor al requerido para la instalación de mangas y para acelerar la salida de gases.

APLICACIÓN DE SISTEMAS BÁSICOS

• En galerías horizontales y de sección menor a 400m de longitud y 4×3, lo conveniente es un sistema impelente de mediana o baja capacidad, dependiendo de la localización de la alimentación y evacuación del aire del circuito.
• Para galerías de mayor sección con longitud mayor a 400m el uso de un sistema aspirante o combinado es lo recomendable.
• Para ventilación de túneles desde la superficie el sistema aspirante es el preferido para su ventilación.
• La aplicación de sistemas auxiliares para desarrollar galerías verticales está limitada a su empleo para ventilar la galería donde se inicia el desarrollo de la chimenea, dado que la caída de rocas producida por los disparos es inevitable.
• El uso de sistemas combinados, también son de aplicación práctica cuando estos se practican en descenso y el producto de los disparos es extraído por baldes. En estos casos el uso de mangas para ventilar es imprescindible.
• Independiente del tipo de sistema auxiliar que más convenga, la alimentación de aire fresco y evacuación final del contaminado debe ser estudiado con detenimiento en cada paso particular para evitar la recirculación de aire viciado.

DUCTOS PARA VENTILACIÓN AUXILIAR

• Son extensiones del circuito, con la finalidad de cubrir y dirigir la trayectoria del flujo.
• Se caracteriza por tener aberturas en cada extremo para el transporte de aire.
• Permite tener la funcionalidad del ensamblaje de varios tramos y así extender su longitud cuando sea necesario y/o también para colocar otros dispositivos.
• Su uso es en ventilación auxiliar.
• Es sometido a grandes presiones.
• Los ventiladores están a un extremo del ducto.

Formas

Cilíndricas, Elípticas, Elipsoides, Cuadradas, Rectangulares.

CLASIFICACIÓN

En función de la velocidad del aire existen:

• Conductos de baja y alta velocidad.

En función de la presión en el conducto:

• Baja, Media, Alta presión.

Su clasificación corresponde a la misma que utilizan los ventiladores:

• Baja presión, Media presión, Alta presión.

DESCRIPCIÓN

Están hechos con planchas de acero entre 1 a 3mm de espesor. Son usados en ventilación auxiliar, impelente y aspirante para el desarrollo de galerías de gran longitud. Sus ventajas son la baja fricción, resistencia a altas presiones, bajo costo de mantención y alta resistencia a los golpes, excelente hermetismo en uniones. Sus desventajas el alto peso, volumen, rigidez que dificultan su instalación.

DUCTOS PLÁSTICOS FLEXIBLES LISOS

Material sintético de alta resistencia y recubierta con PVC por ambas caras se proporcionan en tiras de largo y diámetro a pedido. La unión se hace con anillos de acero. Su aplicación en sistemas impelentes para desarrollos horizontales desplaza los ductos metálicos por las ventajas del peso, y flexibilidad lo que facilita su almacenamiento, transporte e instalación.

LONA VULCANIZADA

• Livianos, Resistentes, Fácil instalación, Soportan presiones positivas de hasta 9KPa en tramos de 5 a 20m.
• Posee diámetros de 200 a 1320mm.
• La unión es con anillos de resorte.
• Dura hasta un año de uso continuo.

DUCTOS PLÁSTICOS REFORZADOS

Ductos que en el interior se refuerzan con una espiral de anillos de acero, esta característica hace favorable el uso del sistema auxiliar aspirante. Diámetros de 250 a 1200mm y tiras de 5m a 10m. La unión es por collarines y vienen con ganchos de sujeción. Su aplicación es para la extracción de aire, pero igual se pueden usar en sistemas impelentes.

IMPORTANCIA DE LAS FUGAS DE AIRE DE LA DUCTERÍA

La suma de las fugas de aire representan cifras que superan un gran % del caudal total, con consecuencias de ineficiencia de la ventilación. Valores que fluctúan entre 30 a 40% de la capacidad del ventilador auxiliar. Estos rangos son más bajos en ductería metálica que normalmente fluctúan entre 20 a 30%.

DE QUÉ DEPENDEN LAS FUGAS

• Número de uniones.
• Calidad de uniones.
• Presión interna de la manga.
• Roturas.

INSTALACIONES DE DUCTOS Y DEFECTOS MÁS FRECUENTES EN SUS TENDIDOS Y UNIONES

• Lo recomendado es evitar al máximo el empleo de codos, quiebres o cambios de diámetro en el mismo tendido y de obtener un alineamiento lo más recto posible.
• Los defectos más frecuentes en tendidos metálicos son la falta de alineamiento y las fallas en las uniones.
• En tendidos plásticos el no uso de cable de acero tensado para colgar y mantener alineadas las tiras es el defecto más frecuente de instalación que provoca indeseados bloqueos por dobleces, estrechamiento de áreas y maltrato de ductos por equipos en movimiento consiguiendo deformaciones y roturas.
• Las uniones entre tiras plásticas, frecuentemente se reemplazan erróneamente por amarras de alambre, incrementando las fugas de aire.
• Defectos en ángulos de salida, diferencias excesivas de diámetros y filtraciones en las uniones a los ductos.
• En la unión el defecto es acoplar directamente el ducto y hermetizar esta unión defectuosa con cualquier material disponible.