RESUMEN DEL CURSO CAPITULO IV VENTILACIÓN.doc

Escuela de Ingeniería de Minas – UNSA Curso de Ventilación de Minas Ing. Manuel Figueroa Galiano

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VENTILACIÓN DE LABORES MINERAS CAPITULO IV PRODUCCIÓN DE POLVOS EN MINA IV.8. EL POLVO EN MINA IV.9. FUENTES GENERADORAS DE POLVO. IV.10. SUSPENSIÓN DE LAS PARTICULAS DE POLVO EN EL AIRE. IV.11. LA NEUMOCONIOSIS. IV.12. LA SILICOSIS. IV.13. MUESTREO DE POLVOS. IV.14. CONTROL DE POLVOS EN MINA IV.15. FORMAS DE CONTROL DE POLVOS.

IV 8. EL POLVO EN MINA. El polv polvo o de minas inas es un conj conjun untto de fin finas as y fi finí nísi sima mas s par partí tícu cula las s mine mi nera rale les s su suspe spend ndida idas s en el air aire e de la at atmó mósf sfer era a de la las s mi mina nas s o asentadas sobre las paredes, el piso y el techo de las labores mineras. El aire con polvo forma un sistema disperso denominado aerosol de polvo. El polvo asentado constituye aerogel de polvo. La aptitud de las partículas de polvo a quedarse suspendidas en el aire

depende de la finura del polvo, de su un tiempo más o menos largo depende forma, peso específico también de la velocidad de movimiento de aire, de su humedad y temperatura. El polvo es producido por la

destrucción mecánica de rocas al barrenar, detonar, machacar, cargar y descargar material, etc. INTERPRETACIÓN CUANTITATIVA. CUANTITATIVA. Los cuadros nos expresan la cantidad de polvo por metro cúbico, más no se refiere al diámetro o tamaño de las partículas; esto significa que,


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polv polvo o en ca cant ntid idad ades es ma mayo yore res s de 3 y 10 mg mg/m /m3 3 pr pres esen ente tes s en el ambiente,, son dañinos a la salud al momento de inhalar o respirarlos. ambiente

INTERPRETACIÓN CUALITATIVA. CUALITATIVA. Por la “Teoría Paradójica” del tamaño de partículas; entiéndase como Valores mayores a los numéricamente más bajos; lo que significa que los Agentes químicos más finos o de menores valores, son los que exceden el Grado de toxicidad. Estos quieren decir que partículas menores a 3 micras, son respirables y por tanto dañinas para la salud al no poder ser expelidos en el proceso respiratori respiratorio. o. Las sustancias sustancias y partículas partículas mayores de 3 a 10 micras son inhalables,, lo que significa que se quedan en las vellosidades y/o las inhalables glándulas nasales.

Inhalar: es aspirar algunas sustancias respiratorias Respira irar:

es

absorber

una

susta stancia cia,

tomando

parte

de

sus

componentes y expelerlo modificado, aquí intervienen la laringe, faringe, tráquea, bronquios y bronquiolos.

PARTICULAS SUSPENDIDAS EN SU FRACCION RESPIRABLE (PM-10) •

Criterios para evaluar la calidad del aire 150 ug/m³ (microgramos sobre metro cubico) en un promedio de 24 horas.

Escuela de Ingeniería de Minas – UNSA Curso de Ventilación de Minas Ing. Manuel Figueroa Galiano •

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Características del contaminante Partícula sólidas o líquidas dispersas en la atmósfera (su diámetro va de 0,3 a 10 um) como polvo, cenizas, hollín, partículas metálicas, cemento o polen. La fracción respirable de PST, conocida como PM-10, está constituida por aquellas partículas de diámetro inferior a 10 micras , que tienen la particularidad de penetrar en el aparato respiratorio hasta los alvéolos pulmonares.

•

Fuentes principales Combustión industrial y doméstica del carbón, combustóleo y diesel; procesos industriales; incendios; erosión eólica y erupciones volcánicas.

•

Efectos principales

Salud: Irritación en la vías respiratorias; su acumulación en los pulmones origina enfermedades como silicosis y la asbestosis. Agravan el asma y las enfermedades cardiovasculares.

Materiales: Deterioro en materiales de construcción y otras superficies. Vegetación: Interfieren en la fotosíntesis.

CLASIFICACIÓN DE LOS POLVOS SEGÚN SU NOCIVIDAD a) Polvos de acción pulmonar: Dañinos al sistema respiratorio, producen la enfermedad conocida como Neumoniosis. Entre las más comunes tenemos: 

Sílice: Produce Silicosis, dentro de este tipo de polvo tenemos: cuarzo, tridimita, cristobalita.



Silicatos: Produce Silicatosis, dentro de estos polvos tenemos: asbesto, talco (Sil. de Ca y Mg), mica, silicato de aluminio.



Carbón: Produce la Antracosis (Antracita)


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

Mineral de berilio y fierro: Produce la Siderosis



Grafito: Produce Neumocosis por grafito.



Oxido de Zinc: Produce Neumocomiosis benigna por ZnO.



Estaño: Estañosis.



Bario: Baritosis.

b) Polvos Tóxicos: Envenenan tejidos y órganos. Los más frecuentes son los óxidos y carbonatos de: Mercurio, manganeso, arsénico, plomo, antimonio, selenio, níquel, etc.

c) Polvos radiactivos: Ocasionan daños por radiación. Entre estos podemos mencionar: Polvos de uranio, torio, plutonio, etc.

d) Polvos explosivos: Combustibles con el aire, producen explosiones: Carbón (bituminosis, lignitos), polvos metálicos (magnesio, aluminio, Zinc; estaño, Fierro).

e) Polvos inertes: No existen, todo polvo es dañino. Observación.: El polvo de antracita no es explosivo. IV 9. FUENTES GENERADORAS DE POLVO. En toda labor minera ya sea subterránea o a cielo abierto se crea gran cantidad de polvos, donde las fuentes principales son: 1.- Perforación en seco. 2.- Disparos. 3.- Cachorreos (voladura secundaria). 4.- Carguío y transporte. 5.- Traspaso de mineral (OP).


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6.- Descarga de material de un equipo a otro o a piques de traspaso. 7.- Chancado, etc. NOTA: El nivel de polvo creado por cada operación varía en función de la Intensidad, Duración de la actividad, Condiciones naturales.

IV 10. SUSPENSIÓN DE LAS PARTICULAS DE POLVO EN EL AIRE. Para determinar la duración de la suspensión de una partícula de polvo en el aire sin movimiento, debemos considerar la interacción de dos fuerzas: 

El peso o gravedad de la partícula.



Fuerza de resistencia del aire.

NOCIONES GENERALES. La duración de la suspensión de una partícula de polvo en el aire inmóvil se determina básicamente por interacción de dos fuerzas: la gravedad de la partícula y la fuerza de resistencia del aire. Bajo la acción de la fuerza de gravedad, la velocidad de la caída de una partícula aumenta, al mismo tiempo, crece la fuerza de resistencia del aire. Las partículas de 10 micras caen, desde cierto momento, con velocidad constante y cuyo valor se determina por la ley de Stokes:

v

=

2r 2 ( y

−

y1) g

9v

Donde: r

: Radio de la partícula, cm.

y

: Peso especifico de la partícula, gr/cm3

y1

: Peso especifico del aire, gr/cm3.

g

: Aceleración de la fuerza de gravedad, igual a 981 cm/seg2.


v

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: Viscosidad de aire inmóvil, a 21°v = 1,81.10" poises.

Se puede omitir el peso específico del aire y1, en vista de que es muy pequeño comparado con el peso especifico de las partículas. Colocando en la formula los valores de v y g, tenemos: v=1,2.10” poises. El cálculo indica que la duración de la caída de una partícula de cuarzo, de peso específico y = 2,5 desde 2 m. de altura en el aire absolutamente inmovil, según su diámetro:

DIAMETRO DE LA PARTICULA (Micras)

VELOCIDAD DE CAIDA (cm/s)

TIEMPO DE CAIDA

100 10 5 1 0.1

75 0.75 0.19 0.0075 0.000075

2,67 seg. 4,45 min. 17,54 min. 6,0 hrs. 740,74 hrs.

El granito en polvo del tamaño de 5 micras, con el cual el polvo todavía podría

introducirse

a

los

pulmones,

cae

en

el

aire

tranquilo

aproximadamente a 1 mm/seg. Las partículas ultramicroscópicas de diámetro menor de 0.1 micras, al igual que las moléculas de aire, se encuentran en el movimiento térmico continuo de zig-zag de Brown y no se depositan. Las partículas planas permanecen en el aire durante un tiempo mucho mayor que las esféricas.

Las particulas se clasifican en: DIAMETRO VELOCIDAD DE CAÍDA DE LAS PARTICULAS EN EL (Micras) AIRE INMOVIL

OBSERVABLES

Visibles

> 10

Acelerada

Al ojo

Niebla

10 - 0.1

Constante

Bajo Microscopio


Humo

(MFG)

<0.1

Inasentables

Bajo Ultramicroscopio

CONCLUSIONES. 

El polvo de tamaño mayor a 10 µm no se mantiene en suspensión por mucho tiempo en las corrientes de aire, por lo tanto, se deposita fácilmente.



El polvo de tamaño menor a 10 µs se mantiene en el aire por un prolongado tiempo.



Si la partícula es ultramicroscópica, de diámetro menor a 0.1 µm, al igual que las moléculas de aire, no se depositan, encontrándose en un movimiento Browniano.

Otras observaciones 

Las

partículas

de

polvo de

consecuencias

patológicas

y

combustibles están predominantemente bajo 10 µs de tamaño. 

Los polvos mineros e industriales tienen característicamente un tamaño medio en el rango de 0,5 a 3 µm. La actividad química aumenta con el tamaño decreciente de las partículas.

IV 11. LA NEUMOCONIOSIS. Se trata de una de las enfermedades llamadas de polvo mixto, producidas por inhalación de sílice y algún otro tipo de polvo con poder patógeno, en este caso, el carbón. Aunque el polvo de carbón tiene poder patógeno propio, la sílice parece esencial para el desarrollo de esta enfermedad. Las lesiones elementales de la neumoconiosis de los trabajadores del carbón (NTC) son las máculas, que, al evolucionar progresan a nódulos con un contenido negruzco y con prolongaciones ancladas en el tejido circundante.


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Neumoconiosis es "la acumulación de polvo en los pulmones y las reacciones del tejido en presencia de este polvo", estas se producen por contaminación del medio ambiente y del sitio de trabajo (Maldonado & Méndez, 1999).

CAUSAS, INCIDENCIA Y FACTORES DE RIESGO Es bien conocido que la relación entre la exposición a los polvos minerales y los efectos sobre la salud que produce dependen de la dosis acumulada, es decir, de la concentración del polvo en el aire y de la duración de la exposición y también del tiempo de permanencia de este polvo en los pulmones. Así mismo se sabe que existe un periodo de latencia entre el inicio de la exposición y el comienzo de las manifestaciones clínicas que puede ser más o menos largo dependiendo del tipo de neumoconiosis. El diagnóstico se puede hacer temprano con base en los antecedentes de exposición, los datos radiográficos y las alteraciones funcionales, y es evidente tardíamente con los síntomas y signos de las complicaciones. Dos de las complicaciones frecuentes son la bronquitis crónica y el enfisema

pulmonar,

que

generalmente

coinciden

en

el

mismo

trabajador.

SÍNTOMAS 

Dificultad respiratoria.



Tos crónica.

TRATAMIENTO No hay ningún tratamiento específico para este trastorno que no sea el tratamiento de las complicaciones.

COMPLICACIONES




Insuficiencia cardiaca.



Tuberculosis pulmonar.

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PREVENCIÓN El respeto de los niveles máximos de polvo permitidos en los sitios de trabajo y el uso de máscaras protectoras son medidas preventivas usadas para minimizar la exposición laboral al polvo.

Figura: radiografía de un pulmón con neumoconiosis

IV 12. LA SILICOSIS. La silicosis aparece principalmente por aspiración de polvo de cuarzo, arena y granito. Debido al depósito de partículas de Sílice, en el pulmón ocasiona la destrucción del mismo y formación de fibrosis (cicatrización) de los tejidos pulmonares incluidos los vasos sanguíneos y linfáticos. (teoría de la solubilidad) Los síntomas aparecen tras más de 7-15 años de exposición. Y el más frecuente es la dificultad respiratoria. En el peor de los casos, comienza con una silicosis simple y progresa hacia una condición conocida como silicosis conglomerada, en la que


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nódulos de fibras individuales se unen y forman grandes masas de tejido cicatrizante. Este tipo de silicosis impide al pulmón tomar la cantidad de oxígeno necesaria para el organismo. Con el tiempo, esto causa complicaciones severas, como el enfisema, dolencia en la que los alvéolos

pulmonares

pierden

su

elasticidad

y

funcionalidad.

La

tuberculosis pulmonar también es una complicación frecuente.

Si se considera el promedio de la composición química de la corteza de la tierra, resulta que el 98,6 % está constituido por sílice y silicatos y solo el 1.4% restante, por otros elementos.

CONSIDERACIONES Hay tres tipos de silicosis. Son clasificados según la concentración en el aire de sílice cristalina a la que un trabajador estuvo expuesto:

Silicosis Crónica, ocurre normalmente después de 10 años o más de sobre exposición.


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Silicosis acelerada, resulta de la exposición a altas concentraciones de sílice cristalina y se desarrolla de 5 a 10 años después de la exposición inicial.

Silicosis aguda, ocurre donde las exposiciones son las más altas y puede causar el desarrollo de síntomas entre algunas semanas y 5 años.

CAUSAS La causa directa es la inhalación de sílice que queda en el aire cuando se extraen minerales de rocas que contiene cuarzo. Los mineros de oro, plomo, zinc y cobre corren el riesgo de desarrollar silicosis, así como aquéllos que trabajan con antracita y otros carbones bituminosos. También están expuestos al polvo de cuarzo quienes trabajan en extracción de granito, pulimento de piedras y ciertos tipos de fundición.

Figura: pulmón de minero a los 52 años

¿QUIÉN CORRE RIESGO? El trabajo en un ambiente polvoriento donde existe la sílice cristalina puede aumentar el riesgo de silicosis. Si varias personas trabajan en un tal lugar y una es diagnosticada con silicosis, las otras deben hacerse un examen para averiguar si ellas también la han contraído.

SIGNOS Y SÍNTOMAS


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Los principales síntomas manifestados en la silicosis son: 

Falta de aire.



Tos, normalmente con esputos.



Bronquitis crónica.



Enfisema.



Dolor en el pecho.



Labios y lóbulos de las orejas azulados

TIEMPO DE EXPOSICION: En general no se conocen casos de silicosis con menos de 1 año. En ambientes mineros más o menos controlados, recién se desarrollará la enfermedad en tiempos que van de 20 a 30 años.

PREVENCION Frecuentemente, esta enfermedad puede ser evitada si usted y su empleador siguen las reglas de seguridad en el trabajo establecidas. Si se trabaja expuesto a polvo de cuarzo, es esencial que se use una mascarilla o dispositivo que purifique el aire, pero el tipo de protección que necesita, depende del trabajo que realice. Otros métodos preventivos incluyen humedecer los materiales antes de trabajar con ellos, trabajar bajo un resguardo que suministre aire limpio y remover el polvo del lugar donde se trabaja.

CONTROL DE POLVOS EN MINAS Junto a los gases, son los polvos uno de los principales contaminantes que preocupan al encargado de controlar el ambiente de una mina.


El

polvo

puede

permanecer

(MFG)

en

el

aire

durante

largo

tiempo,

dependiendo de varios factores, entre los cuales están : tamaño, finura, forma, peso específico, velocidad del movimiento del aire, humedad y temperatura ambiental.

1. Prevención: 

Modificar operaciones ( mecanizada).



Usar equipos adecuados.



2. Eliminación: 

Eliminar polvo asentado.



Depuración del aire en colectores de polvo (limpieza del aire con filtros).

3. Supresión: 

Infusión con agua o vapor, previo al arranque.



Apaciguamiento con rociado de agua.



Tratamiento de polvo asentado con productos químicos delicuescentes (que absorben la humedad del aire).

4. Aislamiento: 

Voladura restringida o con personal afuera.



Encerrar operaciones.



Sistema de aireación – aspiración local.

5. Dilución: 

Dilución local por ventilación auxiliar.



Dilución por corriente de la ventilación principal.


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Las medidas técnicas contra el polvo son: 

Ventilación activa en las labores subterráneas.



Perforación de barrenos con inyección.



Utilización para la perforación únicamente agua limpia.



Perforación con empleo de humectantes.



Captación de polvo seco.



Mojado de las paredes del frente antes y después de la dinamitación y del material por cargar antes y durante la carga.



Pulverizar agua en lugares de formación de polvo.



Aspiración del polvo en lugares de gran formación.



Utilización

de

métodos

de

arranque en

masa

y

por

hundimiento en masa, del método hidráulico de arranque del carbón,

disminución

del

volumen

de

los

trabajos

preparatorios. 

Introducción de agua, filtros eléctricos, asentamiento de polvo por aerosoles.



Defensa

individual

mediante

utilización

de

máscaras

antipolvo. El uso de mascarillas protectoras evita la inhalación de polvos. La instalación de filtros en los motores de combustión interna, por su parte, permite retener las partículas de hollín.

PROTECTOR CONTRA EL POLVO También existen muchos tipos de protectores contra el polvo. Los más usados en las actividades mineras son el Dustfoe 66 y el Respirador con filtro aerosol.


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El respirador Dustfoe 66, brinda protección respiratoria contra polvos, ácidos tóxicos y neblinas que producen fibrosis. Es una máscara pequeña, liviana con una sola correa para la nuca, ajustable. El respirador con filtro aerosol Comfo MSA, es un respirador versátil con filtro doble. Tres filtros intercambiables brindan protección respiratoria contra polvos, neblinas, vapores, humos, partículas tóxicas, aerosoles radioactivos, o partículas finamente divididas.

EJEMPLO. •

Perforación en seco, hacerla en húmedo.

•

Utilización de agua en :

Frentes, y caminos (regarlas continuamente.) Voladuras: pulverizadores o nebulizadores de agua. Piques de traspaso y lugares de descarga: Lluvias de agua y nebulizadores sónicos.

DETERMINACION DEL CAUDAL DE AIRE NECESARIO PARA CONTROLAR POLVO POLVOS EN SUSPENSIÓN

Q = ( S * L * Ca ) / ( ( LPP - Cf ) * t ) Donde : S = Sección de la labor, mts2 L = Largo de influencia, mts. ( 5 - 10 mts). Cf = Concentración de polvo en el flujo de ventilación LPP=Limite previsible ponderado. Ca = Concentración ambiental de polvo, ppl ó mg/m3


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T= tiempo Minutos

GENERACION DE POLVOS ESCASA MEDIA ALTA

VELOCIDAD DEL TIPO DE LABOR O AIRE EN mts/min ACTIVIDAD 20 -25 25 -30 35 -50

MUY ALTA

Mayor a 50

Labores de Desarrollo Labores con scrapers y parrilas Labores con LHD lugares de descarga Labores de retorno

PRINCIPIOS FUNDAMENTALES PARA EL CONTROL DEL POLVO Son cuatro los principios básicos para el control definitivo del polvo: 

Reducir la generación de polvo en el desarrollo de la tarea.



Controlar y eliminar el polvo generado lo más cerca posible del punto de origen, evitando su paso al ambiente.



Control del polvo suspendido en el ambiente.



Consolidación del polvo sedimentado.

Suspensión de polvo en perforaciones de roca Polvo en suspensión: Tiene diversos orígenes en su generación:

Material transportado por vía o cinta.

Corriente de ventilación demasiado fuerte.

Carga de materiales en la bocamina, frente de preparación...

Perforación de roca. Rellenos.....

Arranque de Mineral.

Evacuación del Mineral.

Aparte del peligro de enfermedades como la silicosis también existe el riesgo de explosión, ya que este polvo arde (Mg.Al.Fe,Zinc,Estaño) con


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mucha facilidad y en caso de explosión el efecto se multiplicaría ya que la explosión ocasionaría más polvo en suspensión. La técnica de control del polvo en las operaciones de perforación de rocas, se divide en dos grandes grupos: •

Vía húmeda.

•

Evacuación en seco.

VÍA HÚMEDA El equipamiento de las perforadoras con sistema de inyección de agua, supuso el primer gran paso para el control de la silicosis, ya que las tareas

de

perforación

en

seco

estaban

consideradas

como las

responsables de los más altos niveles de polvo. El método consiste en la introducción de agua a través del barreno hueco, hasta el fondo del taladro que se está perforando, consiguiendo de esta forma la fijación del polvo a medida que se va produciendo y justo en el lugar de origen. El método requiere: •

Garantía en el suministro de agua.

•

Dispositivo de eliminación de burbujas, debido a que el polvo respirable puede incorporarse a las burbujas, sin mojarse, pasando al ambiente una vez que estallen éstas en la boca del taladro.

Este método se utiliza en perforadoras manuales (Fig. 1) y en equipos de perforación mecanizada, carros de perforación (Fig. 2).


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Fig. 1: Perforadora manual con sistema de inyección de agua

Fig. 2: Carro de perforación con sistema de inyección de agua

Los inconvenientes que limitan su utilización son: •

Dificultades en disponibilidad de agua.

•

En perforación hacia abajo se obtienen rendimientos menores que con barrido de aire.

•

Bajas temperaturas pueden presentar problemas de congelación.

EVACUACIÓN DEL POLVO EN SECO Cuando el análisis de las diferentes condiciones técnicas de una labor desaconseja la vía húmeda, como sistema de barrido y por consiguiente


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como sistema de control del polvo, se hace necesario el uso de equipos perforadores dotados de captadores de polvo que eliminen éste, justo a la salida de la boca del taladro. En sus orígenes dichos captadores se limitaban a una simple campana abrazando el barreno, con un conducto flexible que alejaba unos metros el punto de emisión de polvo, aprovechando la velocidad de salida del aire por la boca del taladro (Fig. 3).

Fig. 3: Campana de aspiración con conducto flexible Este

sistema,

aunque

rudimentario,

conseguía

disminuir

la

concentración de polvo a nivel de vías respiratorias del operador, alejándolo del mismo y orientándolo en la dirección más favorable. Resulta evidente que este método sólo podría utilizarse en labores mineras de interior, bajo condiciones muy especiales y, en el exterior, antes

de

la

aparición

de

normas

que

limitan

la

emisión

de

contaminantes al medio ambiente. Un captador de polvo está constituido básicamente por los siguientes componentes:


Campana de extracción.

•

Conducto de aspiración/transporte.

•

Cámara de expansión.

•

Dispositivo de filtración.

•

Generador de la presión de trabajo.

(MFG)

El polvo, arrastrado por la corriente del aire de barrido, pasa a la campana y, a través del conducto, a la cámara de expansión, donde se depositan y recogen los gruesos mediante una bolsa colectora. El polvo fino respirable pasará a la zona de filtrado, donde será separado del aire (Fig. 4).

Fig. 4: Separación de polvo y recogida en bolsa colectora El conducto deberá ser flexible, para adaptarse a la movilidad de la máquina perforadora (Fig. 6).


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Fig. 6: Conducto flexible adaptable a la movilidad del equipo

Existen captadores de polvo para equipos de perforación manual, (Fig. 12) de dimensiones reducidas, y captadores incorporados a carros de perforación (Fig. 13).


Fig. 12: Equipo captador de polvo para perforación manual

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Fig. 13: Equipo captador de polvo para carros de perforación

CONTROL DEL POLVO SUSPENDIDO EN EL AMBIENTE En toda tarea de perforación, incluso con equipos dotados de sistemas de control, cabe esperar que una pequeña porción de polvo escape pasando al ambiente. Esta circunstancia, no tiene trascendencia en tareas de perforación al aire libre, pudiendo crear situaciones indeseables en trabajos de interior, especialmente cuando existen varios equipos en un mismo frente. Con la ventilación de los frentes de perforación se pueden conseguir dos efectos: •

Dilución del polvo escapado.


(MFG)

Eliminación del polvo en su zona de origen evitando su reparto por zonas próximas.

La ventilación de los frentes de avances en galerías, por medio de canales, puede ser aspirante, soplante o mixta. La ventilación aspirante consiste en la extracción del aire contaminado de polvo, humos y gases del frente, evitando su dispersión por toda la galería (Fig. 14).

Fig. 14: Sistema de ventilación aspirante en galerías subterráneas La ventilación soplante consiste en insuflar aire limpio que arrastra y diluye el polvo y otros posibles contaminantes (Fig. 15).

Fig. 15: Sistema de ventilación soplante en galerías subterráneas La ventilación mixta consigue un doble efecto, barriendo el frente con aire limpio y aspirando unos metros más atrás el aire procedente del frente.


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Se deberá cuidar la ubicación relativa de los puntos de toma de aire limpio, para evitar aspirar gases de retorno, solapándose los canales en una longitud mínima de 5 m. El canal auxiliar soplante no necesita ser mayor de 10 m., y deberá montarse preferentemente en el hastial opuesto al del canal aspirante (Fig. 16).

Fig. 16: Sistema de ventilación mixto en galerías subterráneas

Protección personal El último paso en el proceso preventivo de control de polvo viene dado por el uso de prendas de protección personal de las vías respiratorias, para aquellos casos en los que las medidas técnicas de control resulten insuficientes, o para operaciones concretas o de corta duración.

IV 13. MUESTREO DE POLVOS. METODO GRAVIMETRICO


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a) sustancia: polvo (polvo: partículas sólidas suspendidas en el aire, cuyo tamaño es menor a 10 µm, siempre y cuando su contenido de sílice (cuarzo) sea menor al 1% y contenga Sustancias no tóxicas);

b) medio: aire; c) intervalo: de 0.2 a 0.3 mg por muestra; d) volumen mínimo: 25 litros a 15 mg/m3; e) volumen máximo: 133 litros a 15 mg/m3; f) procedimiento: determinación gravimétrica por diferencia de peso (peso del filtro);

g) precaución: la penetración de polvo a los pulmones no debe ser mayor al 1% en cantidad de Cuarzo.

Nota: ejemplos de sustancias incluidas en polvos totales: oxido de boro y polvos peligrosos incluyendo aluminio, carbonato de calcio, celulosa (fibras de papel), mezclas de glicerina, caliza, polvos que no sean solubles en el sistema respiratorio, etc.

Principio del método 

Preparación de filtros. Mantener los filtros secos y las almohadillas dentro del desecador por lo menos 15 minutos, dependiendo de las condiciones ambientales se aumentará el tiempo.



Quitar la cubierta del desecador y colocar los filtros en la cámara ambiental durante una hora.



Numerar las almohadillas con una pluma de punta redonda y colocarlas numeradas hacia abajo en el fondo de la sección del cartucho de portafiltros.



Pesar los filtros en la cámara ambiental. Registrar la tara del filtro, W (mg) según el siguiente procedimiento:


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•

ajustar la balanza en ceros antes de cada pesada;

•

asir el filtro con pinzas (fórceps de nylon si se hacen análisis posteriores);

•

pasar el filtro a través de una fuente de radiación antiestática. Repetir este punto si el filtro no se libera fácilmente de los fórceps o si el filtro atrae al plato de la balanza. La electricidad estática puede causar errores en la lectura de los pesos;

•

Colocar los filtros pesados sobre almohadillas en las secciones del fondo de cartucho del portafiltros y dejarlos un tiempo adicional de 8 a 16 horas en la cámara ambiental.

•

Volver a pesar los filtros. Si esta medida de peso difiere por más de 0.01 mg de la primera medida, se descartará el filtro.

Insertar una varilla a través del agujero en la salida de la sección del fondo del cartucho de portafiltros para levantar la almohadilla de manera que el filtro pueda asirse con fórceps.

Montar o ensamblar los filtros en el cartucho del portafiltros y cerrar de tal manera que no ocurra ninguna fuga alrededor del filtro. Colocar una banda pequeña de celulosa alrededor del filtro, dejar que seque y marcarlo con el mismo número que la almohadilla.

Intervalo y sensibilidad Este método fue validado en el intervalo de 8 a 20 mg/m 3 para una muestra de aire de 100 litros. Este método determina la concentración total de masas y de polvos contaminantes volátiles, no respirables a la que un trabajador está expuesto.

Precisión


(MFG)

La precisión del método depende de que la balanza cuente con una sensibilidad de 0.01 mg o mejor. Es importante utilizar la misma balanza antes y después de la recolección de muestras.

Interferencias Se pueden presentar interferencias por la presencia de otras materias orgánicas (cenizas). No se registraron interferencias significativas.

Ventajas y desventajas del método Los instrumentos de lectura directa e impactores pueden ser usados para recolectar las muestras de polvos totales, pero éstos tienen limitaciones para el muestreo personal.

Instrumentación y equipo 

Cámara ambiental a humedad y temperatura constantes (ejemplo 20 °C ± 0.3 °C y 50% ± 5% de humedad relativa).



Muestreador: filtro hidrofóbico de membrana de PVC de 37mm, 2 a 5 micras de tamaño de poro o equivalente y almohadillas de celulosa para soportes en un cartucho de portafiltros de 37 mm.



Bomba de muestreo personal, calibrada de 1,5 a 2 litros/min, con tubos flexibles para conexión.



Balanza analítica capaz de contar con una sensibilidad 0.01 mg o mejor.



Desecador.



Neutralizador de estática o equivalente.



Banda de celulosa para filtros.


(MFG)



Espátula.



Pinzas (fórceps de nylon en el caso de que se realicen varios análisis).



Filtros.



Almohadillas.

Procedimiento Calibración de la bomba de muestreo personal: cada bomba de muestreo personal debe ser calibrada con una muestra representativa en línea. Muestrear a una velocidad de flujo de 1.5 a 2 l/min. No exceder una carga total del filtro de aproximadamente 2 mg de polvos totales.

Preparación de la muestra. 

Limpiar el polvo de la superficie externa del cartucho del portafiltros y humedecer con una toalla de papel para minimizar la contaminación. Deseche la toalla de papel.



Quitar los tapones superior e inferior del cartucho de un desecador por lo menos durante 15 minutos, seguido de su estabilización en la cámara ambiental durante por lo menos una hora.



Quitar la banda del cartucho, abrir el cartucho y quitar el filtro. Manejar cuidadosamente los filtros por la orilla para evitar pérdidas de polvo.

Si el filtro se fija o adhiere por debajo de la parte superior del cartucho, levantarlo cuidadosamente usando la punta de una espátula. Esto debe hacerse cuidadosamente o de otra manera el filtro se romperá.

Medición


(MFG)

Pese cada filtro, incluyendo los blancos de campo. Registre el peso W2 (mg) después del muestreo además de su tara correspondiente. Anotar cualquier hecho notable acerca del filtro (como por ejemplo sobrecarga, fuga, humedad, rompimiento, etc.).

Cálculos Calcule la concentración de polvos totales C (mg/m 3), en el volumen de aire muestreado. C =

(W 1

− W 2 ) + B V

3

(10 )

 mg   3   m 

Donde: W1: es la tara del filtro antes de muestrear en mg. W2: es el peso de la muestra contenida en el filtro después de muestrear, en mg. B:

es el promedio total de los filtros de los blancos entre la tara y el peso de la muestra después de muestrear, en mg.

V:

es el volumen de aire en litros.

RESUMEN DEL CURSO CAPITULO IV VENTILACIÓN.doc

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