UNIVERSIDAD NACIONAL DE

CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA ACADMICA PROFESIONAL DE

INGENIERA DE MINAS

DOCENTE: Ing. Elmer Ovidio Luque Luque

Es el avance de aire en la unidad detiempo en pies por minuto de un punto aotro punto y se mide en las laboresmineras, siendo el factor mas importanteque debe considerarse y determinarsepara trasladar el aire fresco o airecontaminado.

De acuerdo al RS&SO establece que lasvelocidades en una mina nunca deben serMENOR de 20 m/min, es decir 66 ft/min ynunca MAYOR de 250 m/min equivalente a820 ft/min y cuando se utilice ANFO lavelocidad no debe ser menor de 25 m/minequivalente 82 ft/min.

1 Metro por minuto (m/min) = 3,28 Pies por minuto (ft/min)

Si la velocidad es 0 no hay movimiento deaire, o si la velocidad es muy baja como 20ft/min o 30 ft/min no hay fuerza o presinde velocidad para mover el aires y loscontaminantes estn casi estticos, comoocurren en muchas labores mineras, por lotanto no se satisface las necesidades deaire.

Debido a que las minas crecen en longitudy en profundidad, existen frecuentes fugasde aire por chimeneas por dondedesaparece parte del volumen del aire,generndose velocidades bajas de aire.

La velocidad de aire debe ser mnimo de66 ft/min y mximo 820 ft/min.

Es la cantidad de aire que viaja por unconducto de mina sea est una galera,chimenea o tajo o en otros casos por lavelocidad que atraviesa la seccintransversal de una manga de ventilacinen toda su longitud.

Igualdad conocida como la ley decontinuidad.

Dado por: Q (en

CFM) = A (pies2)

x V (pies por

minuto)

1 Metro cbico por minuto

[m/min] = 35,31466672148

Cubic feet per minute

Puede ser calculado a partir de: Para satisfacer la necesidad vital

mnima establecida por ley. Para diluir y trasladar los gases, polvos y

humos y calor producido en lasoperaciones

Por las necesidades mnimas necesariaspar los equipos dentro de la mina.

Por la cantidad de explosivosempleados.

Volumen para la necesidad vital delpersonal:El RS&SO indica el aire requerido para lanecesidad vital de los trabajadores desubsuelo.Hasta los 1500 m.s.n.m. es MNIMO de 106CFM.De 1500 a 3000 m.s.n.m. aumenta el 40% de106 CFM que da un total de 150 CFM.

Volumen para la necesidad vital delpersonalDe 3000 a 4000 m.s.n.m. aumenta el 70% de106 CFM que da un total de 180 CFM.De 4000 m.s.n.m. aumenta el 100% de 106CFM, es decir 212 CFM.

De donde el volumen de aire MINIMOnecesario para el personal:

Qp = N de personas x (106 + %)

Volumen para diluir y trasladarcontaminantes:Dado por: Qt = A x V x MDonde:A = Es el rea transversal de la galera o de lachimenea o de ingreso al tajeo en piescuadrados.V = velocidad como mnimo de 66 ft/min o 82ft/min segn la minera, pudiendo ser mayordependiendo de ser galera principal,secundaria o subnivel.

Volumen para diluir y trasladarcontaminantes:Dado por: Qt = A x V x MDonde:M = es el numero de galeras o niveles enproduccin en toda la verticalidad de la mina ypor donde viajan los contaminantes o la mezclade aire con polvos y gases.

Para equipos diesel:El aire mnimo necesario en susalrededores es de 106 ft/min por cada Hpdel motor de cada equipo, esto es:

Q diesel = 106 cfm x N de HP de c/equipox N de equipos.

Segn consumo de explosivos:Este mtodo toma en cuenta la formacinde productos txicos por la detonacin deexplosivos, el tiempo que se estima paralimpiar las galeras de gases y lasconcentraciones mximas permisiblessegn normas nacionales einternacionales.

Segn consumo de explosivos:Qe = G E

T f G = formulacin de gases en m3 por la detonacinde 1 kg. de explosivos. Como norma general 0.04m3.E = cantidad de explosivos a detonar en Kg.T = tiempo de dilucin, en minutos (60 minutos).f = porcentaje de dilucin de los gases en laatmsfera, estos deben ser diluidos a no menos de0.008%.

Segn consumo de explosivos:Reemplazando en la formula:Qe = 0.04 x E x 100 = 8.33 x E (m3/min)

60 x 0.008

Este criterio adolece de varias criticas quedicen relacin con el tipo de explosivo,su balance de oxgeno, el aislamiento dellugar, etc..

Cantidad total de aire necesario a introducirse en mina

La cantidad de aire total necesario paratoda la mina o rea de trabajo, chimenea,tajeo, frontn que deseamos ventilar es lasuma de las diferentes necesidades:

QT = Qp + Qt + Q Diesel + Qe

Perdida de presin por friccin

En ventilacin de minas, la perdida porpresin por friccin representa el 70% al90% de la presin total de la mina.

En consecuencia ser muy til determinaresta perdida con la precisin utilizandocoeficientes apropiados.

Perdida de presin por friccin

La aspereza propia de cada tipo de roca demina o conducto el cual obtenemos detablas resultantes de muchas medicionesen campo.

a. Ecuacin de atkinson: De mecnica defluidos, se conoce que la perdida depresin por friccin es una funcin de lavelocidad del fluido, caractersticas dela superficie interna del ducto y de lasdimensiones de este.

El fluido representado por el aireobedece a este principio.

La ecuacin bsica del movimiento del aire a travs delabores mineras o ductos se conoce como la ecuacin deAtkinson y puede ser representado por:

Hf = KPLQ2

5.2 A3

Donde:Hf = Perdida de friccin en pulgadas H2OK = Factor de friccin, 10-10 Lb.min2/pie4

P = Permetro del ducto en piesL = Longitud del ducto en piesQ = Cantidad o volumen de aire en pies cbicos por minuto (CFM)A = rea del ducto en pies cuadrados5.2= Constante de conversin

EJERCICIOCul sera la perdida de presin quetendra lugar al hacer circular 50 000pies3/min de aire a travs de unachimenea de 7 x 7 de seccin y 300 piesde longitud?Si el coeficiente K=128 x 10-10

o su equivalente:Hf = KPL x Q2

5.2 A3

Hf = RQ2

Para las labores mineras se asume K igual a una constante determinada en el cuadro 1

En el caso de ductos de ventilacin (mangas) el factor K y sus correcciones pueden ser

determinados en el cuadro 2

COEFICIENTES DE FRICCION K PARA LABORES MINERAS

VALOR DEL COEFICIENTE K x 10-10Tipo de labor

minera

Irregularidades en la

superficie y alineamiento

RECTO SINUOSO O CURVADO

Limpio Poco obstruido

Moderadamente

obstruido

Suave Moderado Fuerte

Limpio Poco obstruido

Moderadamente obstruido

Limpio Poco obstruido

Moderadamente obstruido

Limpio Poco obstruido

Moderadamente obstruido

Superficie LisoMnimo 10 15 25 20 25 35 25 30 40 35 40 50

Promedio 15 20 30 25 30 40 30 35 45 40 45 55

Mximo 20 25 35 30 35 45 35 40 50 45 50 60Roca

sedimentaria Mnimo30 35 45 40 45 55 45 50 60 55 60 70

Promedio 55 60 70 65 70 80 70 75 85 80 85 95

Mximo 70 75 85 80 85 95 85 95 100 95 100 110Con

enmaderacion Mnimo80 85 95 90 95 105 95 100 110 105 110 120

Promedio 95 100 110 105 110 120 110 115 125 120 125 135

Mximo 105 110 120 115 120 130 120 125 135 130 135 145Roca gnea

Mnimo 90 95 105 100 105 115 105 110 120 115 120 130

Promedio 145 150 160 155 160 165 160 165 175 170 175 195

Mximo 195 200 210 205 210 220 210 215 225 220 225 235

COEFICIENTE DE FRICCION PARA DUCTOS DE VENTILACION

MANGA O DUCTO ESTADO

BUENO (Nuevo) REGULAR (Usado)

Acero - Madera 15 20

Jute - Lona 20 25

Lona en espiral 22.5 27.5

Para calculo de mayor precisin el factor K debe sercorregido por cambio de densidad.La constante se consigue multiplicando la constante K delcuadro por el cociente de dos densidades : (normal)/ (estndar)

FACTOR DE CORRECCION POR ESTADO DEL DUCTO O MANGA

MANGA O DUCTO

ESTADO

BUENO (Nuevo) REGULAR (Usado)

Acero - Madera 1.00 1.33

Jute - Lona 1.33 1.67

Lona en espiral 1.50 1.83

Las labores mineras y los ductos tienenfrecuentemente irregularidades comocodos, acoples, uniones, particiones,expansiones, etc. que para fines decalculo deben ser cuantificados.

Una cuantificacin se consigue aadiendoa la longitud real del ducto una longitudequivalente determinada en el cuadro 3

LONGITUDES EQUIVALENTES EN LABORES MINERAS Y DUCTOS

LABOR LE (pies)Codo agudo redondeado 3codo agudo puntiforme 150Codo recto redondeado 1codo recto puntiforme 70codo obtuso redondeado 0.5codo obtuso puntiforme 15compuerta 70cruce sobre galera 65entrada de aire 3descarga 65estrangulamiento gradual 1estrangulamiento abrupta 10Expansin gradual 1Expansin abrupta 20particin en dos ramales rectos 30particin en dos ramales obtusos 200unin de dos ramales rectos 60unin de dos ramales obtusos 30Carro de mina o skip (40% de la seccin) 100Carro de mina o skip (20% de la seccin) 500