I.
INTRODUCCION
Se denomina ventilación auxiliar o secundaria a aquella que se realiza en áreas restringidas o labores en desarrollo de un yacimiento subterráneo, las que por presentar topes ciegos (fondo de saco) no pueden ser incorporadas en forma directa a la red de ventilación principal de la mina. Por extensión, esta definición es aplicada a todos los sistema de ventilación empleados en labo labore res s que, que, desa desarro rroll llad adas as desd desde e la supe superfi rfici cie, e, pres presen ente ten n una una sola sola comunicación con el exterior (tneles, piques, socavones, etc.) !l ob"etivo fundamental que persigue la ventilación auxiliar es el de generar y mantener en el interior de las labores una atmósfera cuya composición, temp temper erat atur ura a y grad grado o de #ume #umeda dad d aseg asegur uren en un ambi ambien ente te de traba traba"o "o adecuado para el correcto desempe$o de #ombres y maquinarias. Para esto, la ventilación auxiliar debe ser capaz de% •
Suministrar un caudal de aire fresco que permita el normal desarrollo
•
de las actividades del personal. Proveer un caudal de aire
•
funcionamiento de máquinas y equipos. &ilu &iluir ir y extr extrae aerr los los gase gases s asfi asfixi xian ante tes, s, tóxi tóxico cos, s, expl explos osiv ivos os e inflamables
•
que
se
fresco
puedan
que
generan
asegure
el
permanente
buen
y'o
esporádicamente en la labor. ontrolar en la excavación las concentraciones de polvos nocivos para la salud y per"udiciales para el funcionamiento de maquinarias y
•
equipos mineros. egu egula larr, en el caso caso de labo labore res s a gran gran prof profun undi dida dad d o de gran gran longitud, la temperatura y #umedad ambiente.
*na ventilación auxiliar eficaz no solo proporciona a los traba"adores un ambi ambien ente te más más sano sano y conf confor orta tabl ble, e, sino sino que que adem además ás perm permit ite e obte obtene ner r me"ores rendimientos y velocidades de avance al acortar los tiempos de espera para la evacuación de los gases de voladura. +ambin, al me"orar la productividad de #ombres y equipos, la visibilidad, y la seguridad, produce una reba"a de los costos de laboreo y posibilita el trmino de las mismas dentro de los plazos establecidos.
II.
ANTECEDENTES
+odo Sistema de Servicio de -entilación requiere de accesorios o componentes complementarios a fin de direccionar convenientemente el flu"o de aire que ingresa as como el que se evacua al exterior o superficie, entre los principales tenemos.
Conductos, caños o mangas de ventilación: Son tubos acoplados y unidos al ventilador. !l aire fluye por estos debido a la presión e"ercida por el ventilador, venciendo la resistencia de la superficie interior (rugosidades y protuberancias).
Inecto!es de ai!e com"!imido: /provec#an la energa cintica (originada por la altsima velocidad del aire dentro del tubo de 0 a 12 mm de diámetro con boquilla de 1 a 3 mm) de una peque$a masa de aire para arrastrar #acia adentro de la tobera de mayor diámetro a una masa mayor de aire que se encuentre alrededor.
#ue!tas o ta$i%ues de ventilación: Son armazones que se instalan en los lugares donde se desea cerrar enteramente la sección de la galera, desviar o distribuir el flu"o de aire (en este ltimo caso, cuentan con una abertura de paso de aire regulable).
Com"ue!tas de ventilación: Son peque$as puertas que se abren o cierran por giro de la #o"a y que se instalan en los caminos o c#imeneas, a fin de cortar o regular el flu"o de aire.
Co!tinas: Son instalaciones permanentes o eventuales que cortan (en este caso son denominados tabiques o tapones) o dirigen el flu"o de aire (en este caso se denominan cortinas de lnea o lado) repartindolo proporcionalmente. Pueden ser de ladrillos y concreto, madera y lona o poliyute y planc#as de fierro, etc.
III.
O&'ETI(OS • •
&ar a conocer cómo funcionan las cortinas de ventilación. econocer las condiciones por las que se debe aplicar este tipo de accesorio.
I(.
DESCRI#CION ) E*#+ICACION
4a ventilación auxiliar de una labor presenta algunas caractersticas que la diferencian completamente de la ventilación general de una mina. *na de las particularidades más importante radica en que al ser la boca de la labor la nica abertura por la que puede ingresar aire fresco, no se logra establecer fácilmente una corriente de ventilación. 5tra diferencia consiste en que las principales fuentes contaminantes se concentran en el tope de la excavación, lugar donde el grueso del personal desarrolla sus tareas durante el ciclo de avance, encontrándose ste sometido a la acción de gases y polvos nocivos durante gran parte de su "ornada laboral. !n cuanto a su dise$o, la ventilación auxiliar debe ser capaz de adaptarse a los cambios que experimentan las labores durante su desarrollo, as como tambin a las variaciones que se observan en la atmósfera de la excavación durante el propio ciclo de avance, pues existen fuentes contaminantes que fluctan en el tiempo, como por e"emplo las voladuras que generan, en segundos, grandes cantidades de gases tóxicos y polvo, mientras que otras presentan un carácter más continuo, como la emisión de gases contaminantes por parte de los motores diesel, el polvo producido por la máquinas rozadoras, o la proyección de #ormigón durante la fortificación de las labores. 4a clasificación de este mtodo de ventilación es% • •
• • • •
• •
-entilación por difusión. 6todos que utilizan la depresión generada por la ventilación natural o el circuito principal de ventilación de la mina. -entilación por medio de tabiques longitudinales. -entilación por medio de labores paralelas. -entilación por medio de sondeos. 6todos independientes de los circuitos de ventilación principal o de la ventilación natural. -entilación mediante el empleo de aire comprimido. -entilación por medio de ventiladores auxiliares y conductos.
Para comodidad en la circulación del are las galeras o tneles de entrada y de salida del aire deben estar en comunicación directa por una galera o tnel de unión. *n corto circuito a travs de esta galera privara el aire al
resto de la mina y se establecera un obstáculo no correcto. *na de las metas de la distribución de las corrientes de ventilación es entonces el evitar los
posibles cortocircuitos que
llegaren a
presentarse. 4as
necesidades de aire segn las explotaciones que se desarrollen resultan muc#as veces diferentes por diversos factores que son propios a cada mtodo de extracción. ada sección de explotación tendrá determinada producción, cierta cantidad de personal, y desgasificación de metano, apare"ado a una cierta temperatura, de ello resultará en el cálculo un cierto caudal de aire necesario, por deba"o del cual no se pueden llevarse a cabo los traba"os mineros. 4a resistencia propia de los circuitos por las secciones donde deba pasar el aire determina el volumen de aire que pase en cada circuito y que este sea al menos igual al volumen mnimo aceptable. / veces se observa que un circuito de una gran resistencia, en razón de su longitud y otros factores no es posible el paso de un caudal de aire determinado o impuesto7 otras veces, por el contrario donde no se necesite sino un flu"o peque$o y se cuenta con una resistencia del circuito relativamente peque$a, se llegarán a obtener flu"os grandes de aire que no se necesitan. 5tro punto en la meta de la distribución de las corrientes será entonces contar con una repartición del aire conforme a las necesidades de los diferentes circuitos. -arios mtodos prácticos que son calculables existen para ello% instalación de puertas, instalación de ventiladores adicionales, aumento en la sección de las galeras. ualquier procedimiento empleado debe contar, segn el caso, de un buen razonamiento de la situación. &ebe tenerse presente que un aumento del nmero de puertas de ventilación aumenta la resistencia total de la mina y conduce a una disminución del aire que entra a la mina. 4as vas ciegas no pueden ser bien ventiladas si no se cuenta con una ventilación auxiliar o secundaria. 4as perturbaciones que ocasionen a la ventilación algunas fallas, tales como% una explosión, acumulación gases u otras deben ser eliminadas rápidamente. 8gualmente se debe traba"ar para reducir o #acer desaparecer los efectos mismos de estas perturbaciones. Para ambos casos es necesario disponer de DIS#OSITI(OS ES#ECIA+ES, como puertas, cierres de ventilación, cortinas de ventilación, barreras de protección contra explosiones de polvo de carbón o de gris, cruces etctera.
(ENTI+ACIN -EDIANTE TA&IUES +ON/ITUDINA+ES !ste mtodo de ventilación consiste en montar a lo largo de la labor un falso muro empleando tabiques verticales de madera u #ormigón. 6ediante esta pared la excavación quedará dividida en dos compartimientos, pudiendo utilizarse uno de ellos para #acer llegar aire fresco al frente, mientras se evacuan por el otro los gases contaminantes. Si la labor a ventilar es estrec#a, conviene colocar el tabique a modo de falso tec#o. !n este caso, por su peso reducido, es aconse"able utilizar lona como material de construcción, empleando para su soporte los cabezales de los cuadros de entibación, o puntales colocados en el tec#o a distancias adecuadas (9igura :; 1). omo e"emplo de aplicación de este mtodo se puede mencionar un caso citado por :ovitz m> de sección en un yacimiento del sur de 9rancia. Para la ventilación se utilizó un tabique longitudinal de ladrillos con mortero de cemento de 2,? metros de anc#o que divida la labor en dos conductos, uno de 1,= metros por el que ingresaba aire fresco, y otro de 2,= metros por el que se evacuaban los gases contaminantes. on este sistema, las prdidas registradas alcanzaron el @2A. Pese a ser relativamente económico, el mtodo de los tabiques en la actualidad prácticamente no se emplea. !sto se debe principalmente a dos motivos% las grandes prdidas de aire que genera (#asta un B2A cada ?2 metros), y la difcil mecanización de los traba"os de excavación por la presencia del tabique longitudinal.
Figura Nº 1: Representación Esquemática de la Ventilación Mediante Tabiques.
TI#OS DE CORTINA CORTINAS 01ig. N234 C
4as cortinas son comnmente utilizadas en minas activas donde las
C
corrientes de aire pueden cambiar. Dec#o con tela, lona, madera cruda cubierta en plástico o láminas de
C
metal. *tilizado en minas activas donde las corrientes de aire pueden cambiar.
Smbolo omn
5ig. N2 3 CORTINA DE CONTENCIN
+apón provisional #ec#o de lona o plástico con una ranura para permitir el paso de maquinaria a travs de l (fig. :E3)
C
5ig. N26
-ate!iales "a!a instalación:
-8S+/ S5P5+!
/:4/F! P4!+8:/S
TA#N #ER-ANENTE C C
7
Dec#o normalmente con bloques de concreto unidos con argamasa. onstruido permanentemente y sellado contra tec#o, costados y piso. Se utiliza para control de tránsito de aire a largo plazo.
SE++O C C
+apón permanente especial utilizado para aislar sectores abandonados. &ebe poder resistir 02 psi si el área sellada se monitorea y se mantiene
C
inactivo. &ebe poder resistir 1>2 psi si el área sellada no se monitorea.
CA'A DE CONTENCIN
C C
+apón con un orificio para permitir el paso de la banda transportadora. *tilizado para aislar la entrada de la banda transportadora.
Banda Transportadora
SISTE-A DE (ENTI+ACIN CON TA&IUE (enta8as:
C C
Suministra buena velocidad de aire frontal. &iluye fácilmente los gases frontales
Desventa8as: -
4leva el metano liberado sobre la máquina. 4leva el polvo de nuevo al
operador. (Puede ser minimizado
cepillo).
C
SISTE-A DE E*9OSTO CON TA&IUE DE (ENTI+ACIN (enta8as:
con un
- /le"a el polvo del operador. - /le"a el metano de la máquina.
Desventa8as: -
4a disolución del metano es menos efectiva.
Punt Muert
C
SISTE-A ENTRANTE CON CORTINA
C
C
Ventilad r
(.
CONC+USIONES ) RECO-ENDACIONES
!l uso de las cortinas de ventilación tiene aplicación directa en distribuir aire a las zonas de difcil acceso7 cerrando el paso de un
conducto donde no es necesario y redistribuir el caudal a otra zona 4os mtodos a usar para redistribuir el caudal de aire a zonas de mayor demanda #an evolucionado con el paso de los a$os y a ello de les debe los nuevos y me"ores mtodos con tecnologa para esta tarea, a$adiendo usos combinados para me"orar la temperatura y confort y minimizar los riesgos del traba"ador en su labor diaria.
-8.
ANE*O
R
C C
C
C C
R
ed de ventilación usando cortinas y tabiques de ventilación
(entilación 1!ontal en una inte!sección
C C
C C
C
C
C C
C C
C
R
(entilación de 1!ente 0altas emisiones de metano4
