Proyecto de Ventilación Mina Coyita

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE
FACULTAD DE INGENIERÍA
Departamento de Ingeniería en Minas
PROYECTO DE VENTILACIÓN MINA COYITA
Nataly Soledad Flores Méndez
Profesor Guía: Omar Gallardo Gallardo
Trabajo de Titulación presentado en

conformidad a los requisitos para obtener el
Título de Ingeniera Civil en Minas
Santiago - Chile
2017
© Nataly Soledad Flores Méndez, 2017
Licencia Creative Commons Atribución –No Comercial - Chile 3.0.
RESUMEN
El presente Trabajo de Titulación corresponde al desarrollo de una propuesta de ventilación para

la continuidad operacional de mina Coyita desde el límite aprobado en la cota 105 hasta el nivel
-105 y surge del eventual hallazgo de nuevas reservas de plata y oro, correspondiente a cuatro
vetas “Coyita”, “Yasna”, “Kasia” y “Branca” ubicadas al sur de esta veta principal en operación y
por debajo de la “laguna verde”, un depósito natural de agua salada, condición geográfica que
limita a que el acceso a estas nuevas reservas sea por medio de la continuación de la rampa
principal de esta mina, en el nivel 180.
Se recopilan antecedentes y se realiza un aforo general del sistema actual de ventilación de

Coyita, donde la entrada de aire fresco es a través del portal de la mina, circulando por la rampa
principal y salidas de emergencia, consta con una ventilación auxiliar en las galerías de
producción y el retorno de aire circula a través de las chimeneas de ventilación con un ventilador
que funciona como extractor impulsando el aire hacia la superficie.
El proyecto contempla crear un sistema de ventilación a partir de la infraestructura, desarrollos,

maquinaria y equipos existentes, para dar continuidad a la operación de esta mina subterránea
hasta la cota -105, prolongando la vida de ésta por 4 años. Para esto será necesario realizar un
diseño de la mina según el nuevo plan de reservas 2017, presentado por el Departamento de
Ingeniería, el que contempla la explotación de las cuatro vetas antes mencionadas utilizando el
mismo portal de acceso de Coyita como entrada a estas vetas.
En primer lugar, para diseñar el circuito de ventilación del proyecto, se determinan los
requerimientos de caudal de aire fresco y se modifica el sistema de ventilación que actualmente
opera en Coyita, a un sistema impelente. Luego, se realizan simulaciones utilizando el software
Ventsim, con el ventilador existente en Coyita, pero en sentido inverso, en donde el aire fresco
entrará por la chimenea de ventilación conectada a superficie y el retorno de aire circulará por la
rampa principal el que saldrá por el portal de acceso de la mina. Finalmente, se determina el
consumo y costo energético del diseño para el final del proyecto.
El cambio de funcionamiento del ventilador permite obtener el aire más fresco en los desarrollos
más profundos de la mina, lo que representa los sectores de mayor actividad productiva, así
mismo ante una contingencia, las vías de evacuación siempre contarán con aire fresco.
En cuanto a los costos de operación se evalúa la opción de utilizar un variador de frecuencia, lo

que representa un ahorro del 35% en los costos de energía durante la vida útil del proyecto.
i
A mis padres Jacqueline Méndez Parra y Fernando Flores Hernández.
ii
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a Compañía Minera Cerro Bayo por la oportunidad de realizar mi memoria en una de
sus instalaciones y a todos lo que de alguna forma aportaron en el desarrollo de este trabajo.
A mis padres por su constante esfuerzo, quienes confiaron en mis capacidades y apoyaron en
todo momento, dándome valores, educación y todas las herramientas que estaban a su alcance.
En especial a mi madre, siempre incentivándome a crecer y ser mejor persona.
Al universo, por poner en mi camino a personas de las cuales he aprendido mucho y me han
aportado la sabiduría para mi formación profesional.
A mi profesor guía, Omar Gallardo, por su disposición, ayuda y consejos.
iii
TABLA DE CONTENIDO
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................1
Generalidades .............................................................................................................. 1
Objetivos ...................................................................................................................... 1
1.2.1. Objetivo principal ...................................................................................................1
1.2.2. Objetivos específicos .............................................................................................1
Alcance y limitaciones .................................................................................................. 2
Metodología de trabajo ................................................................................................ 2
CAPÍTULO 2. ANTECEDENTES GENERALES DE MINA COYITA .....................................4
Ubicación regional ....................................................................................................... 4
Ubicación local ............................................................................................................. 5
Geología general.......................................................................................................... 5
Geología local .............................................................................................................. 6
Estructuras ................................................................................................................... 7
Mineralización .............................................................................................................. 8
Recursos y reservas .................................................................................................. 10
2.7.1. Coyita actual ........................................................................................................10
2.7.2. Coyita proyecto ....................................................................................................12
Método de explotación ............................................................................................... 14
2.8.1. Manejo del agua subterránea ..............................................................................15
Aspectos generales del proyecto ............................................................................... 17
2.9.1. Vida útil del proyecto ...........................................................................................18
2.9.2. Programa de producción .....................................................................................18
CAPÍTULO 3. FUNDAMENTOS DE VENTILACIÓN............................................................19
Flujo de aire ............................................................................................................... 19
Resistencia equivalente de la mina ........................................................................... 19
iv
Circuitos de ventilación .............................................................................................. 20
3.3.1. Circuitos en serie .................................................................................................20
3.3.2. Circuitos en paralelo ............................................................................................22
Ventilación natural ..................................................................................................... 23
Ventilación auxiliar ..................................................................................................... 23
Sistemas de ventilación ............................................................................................. 24
Legislación chilena vigente para la ventilación .......................................................... 24
Aforos de ventilación .................................................................................................. 25
3.8.1. Elementos y procedimientos................................................................................26
3.8.2. Cálculo del caudal ...............................................................................................26
Higiene ambiental ...................................................................................................... 27
Aire atmosférico ......................................................................................................... 27
Principales contaminantes en minería subterránea................................................... 28
3.11.1. Material particulado .............................................................................................28
3.11.2. Gases ...................................................................................................................29
CAPÍTULO 4. SISTEMA DE VENTILACIÓN PRINCIPAL COYITA ....................................32
Revisión de antecedentes y mina .............................................................................. 32
4.1.1. Diseño e infraestructura existente hasta el nivel 105 ..........................................32
Ventilación principal ................................................................................................... 34
4.2.1. Requerimiento de aire .........................................................................................36
4.2.2. Aforo general de mina Coyita ..............................................................................37
4.2.3. Conclusiones y recomendaciones del resultado del aforo ..................................40
4.2.4. Ventilador principal ..............................................................................................40
Ventilación auxiliar ..................................................................................................... 43
4.3.1. Requerimientos de aire para la ventilación auxiliar .............................................43
4.3.2. Mangas de ventilación .........................................................................................44
Puertas y reguladores ................................................................................................ 45
v
CAPÍTULO 5. PROYECTO DE VENTILACIÓN CONTINUIDAD DE COYITA ....................47
Introducción................................................................................................................ 47
Propuesta cambio del sentido del flujo de Ventilación .............................................. 47
5.2.1. Puertas y reguladores ..........................................................................................51
Construcción del modelo de ventilación hasta el nivel -105 ...................................... 51
5.3.1. Diseño minero ......................................................................................................51
5.3.2. Avance horizontal ................................................................................................55
5.3.3. Secuencia de explotación por niveles proyecto ..................................................56
5.3.4. Flota de equipos y requerimiento de aire ............................................................56
Simulación de los modelos de ventilación con software Ventsim ............................. 57
Costos de operación ventilación principal ................................................................. 62
CAPÍTULO 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................64
Conclusiones.............................................................................................................. 64
Recomendaciones ..................................................................................................... 65
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................66
ANEXOS .......................................................................................................................................67
ANEXO A: Infraestructura e instalaciones Mina Coyita .......................................................... 68
ANEXO B: Ventilación principal Coyita ................................................................................... 71
ANEXO C: Diseño proyecto continuidad Mina Coyita ............................................................ 76
ANEXO D: Marco teórico ........................................................................................................ 74
ANEXO E: Simulaciones Ventsim ........................................................................................... 76
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 2.1 Reservas mineras Coyita Actual .................................................................................. 10

Tabla 2.2 Recursos medidos e indicados .................................................................................... 12
Tabla 2.3 Recursos Inferidos ....................................................................................................... 12
vi
Tabla 2.4 Resumen de estériles a remover ................................................................................. 12
Tabla 2.5 Duración de las etapas del proyecto continuidad de Coyita ........................................ 18
Tabla 2.6 Metros de desarrollo, tonelaje de producción y estéril por año. .................................. 18
Tabla 2.7 Plan de extracción mensual de mineral (toneladas) .................................................... 18
Tabla 3.1 Límite ponderado permisible para gases de escape de equipos diésel ...................... 25
Tabla 3.2 Composición del aire atmosférico ................................................................................ 27
Tabla 3.3 Gases en minería subterránea .................................................................................... 29
Tabla 3.4 Efectos del monóxido de carbono (CO) en las personas ............................................ 30
Tabla 3.5 Efectos de los humos nitrosos en las personas .......................................................... 31
Tabla 4.1 Dimensiones de las labores principales ...................................................................... 33
Tabla 4.2 Factores de fricción y de choque de los desarrollos interior mina ............................... 36
Tabla 4.3 Requerimientos de aire Mina Coyita ............................................................................ 37
Tabla 4.4 Medición del aire fresco ............................................................................................... 39
Tabla 4.5 Medición del aire viciado .............................................................................................. 40
Tabla 4.6 Características técnicas del ventilador principal .......................................................... 41
Tabla 4.7 Flujos de aire necesario en los frentes de trabajo ....................................................... 43
Tabla 4.8 Resultado simulación en Ventsim ................................................................................ 44
Tabla 5.1 Resultados de simulación en software Ventsim .......................................................... 48
Tabla 5.2 Niveles de explotación para la continuidad de Coyita ................................................. 56
Tabla 5.3 Equipos, personal y requerimientos de aire proyecto Coyita ...................................... 57
Tabla 5.4 Resumen de simulación en software Ventsim ............................................................. 59
Tabla 5.5 Simulación ventilación principal sin variador de frecuencia ........................................ 62
Tabla 5.6 Simulación ventilación principal con variador de frecuencia ....................................... 62
Tabla 5.7 Comparación de los costos asociados a las simulaciones .......................................... 63
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2.1 Ubicación regional Compañía Minera Cerro Bayo ....................................................... 4

Figura 2.2 Ubicación local dentro de la Comuna de Chile Chico .................................................. 5
Figura 2.3 Geología Local .............................................................................................................. 6
Figura 2.4 Modelo evolutivo geológico y estructural de Laguna Verde ......................................... 7
Figura 2.5 Vetas Sector Laguna verde .......................................................................................... 8
Figura 2.6 Modelo de bloques Coyita .......................................................................................... 10
Figura 2.7 Reservas Coyita hasta la cota 105 ............................................................................. 11
Figura 2.8 Reservas Continuidad de Coyita hasta la cota -105 .................................................. 13
Figura 2.9 Vista en planta de mina Coyita bajo la Laguna Verde................................................ 14
Figura 2.10 Diseño minero en Vulcan hasta la cota 105 ............................................................. 14
vii
Figura 2.11 Método de explotación de mina Coyita .................................................................... 15
Figura 2.12 Diseño de sumideros ................................................................................................ 16
Figura 2.13 Longitudinal de los sectores de mina Coyita ............................................................ 17
Figura 2.14 Modelo de ventilación de mina Coyita ...................................................................... 17
Figura 3.1 Circuitos en serie ........................................................................................................ 21
Figura 3.2 Circuitos en serie ........................................................................................................ 21
Figura 3.3 Circuito en paralelo ..................................................................................................... 22
Figura 4.1 Diseño de la infraestructura principal de Coyita ......................................................... 32
Figura 4.2 Conexión de chimeneas de ventilación entre niveles................................................. 33
Figura 4.3 Fotografía de una salida de emergencia vista desde superficie. ............................... 34
Figura 4.4 Modelo de ventilación actual hasta el nivel 105 ......................................................... 35
Figura 4.5 Termo anemómetro (TSI) VelociCalc de Vertex Technics ......................................... 38
Figura 4.6 Barrido con anemómetro en una sección definida como estación de ventilación. ..... 38
Figura 4.7 Componentes del ventilador principal ZVN 1-18-315/4 .............................................. 41
Figura 4.8 Ventilador ZVN 1-18-315/4 Instalado en Coyita ......................................................... 42
Figura 4.9 Vista frontal del ventilador ZVN 1-18-315/4 ................................................................ 42
Figura 4.10 Instalación del ventilador auxiliar marca Zitron 50HP .............................................. 44
Figura 4.11 Manga de ventilación auxiliar conectada a ventilador de 50 HP. ............................. 45
Figura 4.12 Construcción de compuerta de una salida de emergencia ...................................... 46
Figura 4.13 Fotografía de muro de sellado de nivel explotado. .................................................. 46
Figura 5.1 Resultados de simulación gráfica ............................................................................... 48
Figura 5.2 Sistema de ventilación con ventilador impelente hasta límite aprobado (cota 105) .. 49
Figura 5.3 : Punto de Operación del ventilador principal impelente ............................................ 50
Figura 5.4 Construcción de muro en galería de ventilación, con salida de manga ..................... 51
Figura 5.5 Longitudinal de la topografía actual con diseño Coyita hasta el nivel -105 ............. 52
Figura 5.6 Vista en planta de la topografía actual con diseño Coyita hacia el nivel -105 ........... 52
Figura 5.7 Vista en planta de rampa tipo hasta su intersección con cuerpo mineral .................. 53
Figura 5.8 Direcciones de desarrollo basal SE-NW (azul) y NW-SE (fucsia) .............................. 54
Figura 5.9 Dimensiones la rampa acceso principal con camión.................................................. 55
Figura 5.10 Instalación de servicios en accesos y galerías basales ........................................... 55
Figura 5.11 Comparación de caudal del ventilador principal con y sin variador de frecuencia ... 58
Figura 5.12 Presión total proyecto mina Coyita ........................................................................... 58
Figura 5.13 Resultados de simulación en software Ventsim ....................................................... 59
Figura 5.14 Isométrico de la simulación al último año de operación de mina Coyita .................. 60
Figura 5.15 Punto de operación del ventilador principal al último año de operación .................. 61
Figura 5.16 Costo por consumo de energía ventilador principal ................................................. 63
viii
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN
Generalidades
El siguiente proyecto de ventilación, se realiza en las instalaciones de Compañía Minera Cerro

Bayo Ltda. que tiene entre sus operaciones Mina Coyita (Ag-Au), ubicada en el sector de Laguna
Verde, comuna de Chile Chico, XI región de Aysén.
Mina Coyita y las nuevas reservas encontradas al sur de esta veta forman parte del plan de
negocios de Mandalay Resources, lo que permitirá suplir el agotamiento de reservas de otras
minas aledañas que están acercándose a su etapa de cierre.
Dada estas nuevas reservas, es necesario crear un diseño que permita la continuidad operacional
de mina Coyita y realizar una propuesta de ventilación considerando como requisito, poder
ventilar las futuras labores, manteniendo los ritmos de producción según los planes estratégicos
de largo plazo, cumpliendo con las normas de seguridad internas y legales.
Objetivos
1.2.1. Objetivo principal
Desarrollar un proyecto de ventilación considerando las nuevas reservas y desarrollos para la

mina Coyita que cumpla con la normativa y legislación vigente, establecido en el Reglamento de
Seguridad Minera (D.S N°132/2002 del Ministerio de Minería) y en el Reglamento sobre
Condiciones Sanitarias y Ambientales Básicas en los lugares de trabajo (D.S N°594/1999 del
Ministerio de Salud).
1.2.2. Objetivos específicos
• Identificar, verificar datos y variables que se involucren en el diseño del sistema de

ventilación.
• Realizar un análisis de las condiciones de ventilación actual de la mina, previo a un aforo
general de Coyita.
• Realizar un diseño minero con el software Vulcan, sujeto a las restricciones de los planes
estratégicos de largo plazo.
• Desarrollar un plan estratégico de ventilación que permita el cumplimiento de los planes
mineros de mediano-largo plazo, utilizando el software Ventsim.
• Realizar cálculo de costo energético del funcionamiento del circuito de ventilación.
1
Alcance y limitaciones
• Conceptualización del sistema de ventilación, su diseño y simulaciones con el programa

Ventsim desde rampa principal en el nivel 180 hasta el nivel -105.
• Se utiliza la infraestructura y equipos actuales en operación para el cálculo y distribución
de caudales de aire, punto de operación de los ventiladores principales, ubicación de los
dispositivos de ventilación.
• La ventilación auxiliar se realiza con un tipo de ventiladores específicos reutilizados de
otras operaciones ya concluidas, por lo que no se discutirá ni efectuaran cálculos ni
simulaciones de este sistema.
• De acuerdo con los planes estratégicos de producción, el proyecto considera el método
de explotación sub level stoping a una producción de régimen igual a 25.000 t/mes.
Metodología de trabajo
Las actividades necesarias para llevar a cabo este trabajo se resumen a continuación:
Etapa 1:
• Recopilación de datos: Consiste en la búsqueda de información del proyecto a estudiar,
para su posterior revisión, análisis e interiorización de los datos disponibles,
proporcionando un marco inicial del estudio y definiendo aspectos relevantes a éste. Esta
información es proporcionada por la empresa minera Cerro Bayo Ltda.
• Visitas a terreno: Las visitas a terreno tienen por finalidad la recopilación de datos,
adquirir conocimientos de los procesos involucrados dentro del desarrollo constructivo
del proyecto y realizar un seguimiento en su implementación. Los sectores visitados
abarcan todos los niveles involucrados en el proceso minero y productivo, los cuales son:
rampas, accesos, basales, niveles y chimeneas de ventilación, salidas de emergencias.
Etapa 2:
• Identificar problema y/o necesidad: En esta etapa se debe establecer los objetivos,
alcances y justificar el estudio
Etapa 3:
• Descripción general de mina Coyita en la actualidad: Se describe el sistema de
ventilación actual, correspondiente a un sistema de ventilación de extracción para un
2
yacimiento de menor extensión realizado por el Departamento de Ingeniería de la
Compañía Minera Cerro Bayo.
• Aforo de ventilación: Se realiza un análisis de las condiciones actuales de ventilación,

a fin de comprobar si se está cumpliendo con la normativa vigente.
Etapa 4:
• Formulación del modelo de ventilación para Coyita proyecto: Se realiza el estudio
modificando el sentido del flujo de ventilación a impelente, utilizando el mismo ventilador
principal existente en la mina.
• Proyecto continuidad de Coyita: Corresponde al nuevo diseño y simulaciones del

sistema de ventilación ajustándose a las restricciones del plan estratégico de producción,
presentando una propuesta atractiva en lo técnico y económico, con recomendaciones y
consideraciones para su implementación.
Etapa 5:
• Simulaciones con diseño final propuesto: Diseñado el modelo, se realizan
simulaciones de los escenarios de requerimiento de ventilación para los periodos que
dure el proyecto. Con base a estas simulaciones, se realizan sucesivas optimizaciones,
por medio de la incorporación de cambios en la geometría base del diseño, la
incorporación de elementos de control de flujo, los que permiten establecer el escenario
óptimo de operación del circuito.
Etapa 6:
• Costos del funcionamiento del diseño de ventilación: Con las potencias eléctricas
arrojadas por el simulador en cada circuito y el precio de la energía, se procede a calcular
el costo de la energía por año de operación. Se evalúa un primer escenario para un
ventilador sin variador de frecuencia y un segundo escenario para un ventilador con
variador de frecuencia.
Etapa 7:
• Elaboración y emisión del Informe final: Emitir un documento escrito el cual entregue
una completa y clara descripción del estudio realizado en Minera Cerro Bayo, cumpliendo
así los objetivos propuestos.
3
CAPÍTULO 2. ANTECEDENTES GENERALES DE MINA COYITA
Ubicación regional
Mina Coyita se ubica en la Región de Aysén del General Carlos Ibáñez del Campo, Provincia de
General Carrera, comuna de Chile Chico. En la Figura 2.1 se muestra la ubicación de mina Coyita
de la Compañía Minera Cerro Bayo (CMCB).
CMCB
Figura 2.1 Ubicación regional Compañía Minera Cerro Bayo

Fuente: Compañía Minera Cerro Bayo, Área de Ingeniería de Planificación, 2017
4
Ubicación local
Mina Coyita se ubica al noreste de la planta de procesos de Laguna Verde de CMCB, en el

kilómetro 94,6 de la ruta Ch265, a 25 kilómetros al oeste de la localidad de Chile Chico en la
comuna del mismo nombre, Provincia de General Carrera en la Región de Aysén del General
Carlos Ibáñez. En la Figura 2.2 se muestra la ubicación local. (Minera Cerro Bayo. Departamento
de Ingeniería, 2015)
Figura 2.2 Ubicación local dentro de la Comuna de Chile Chico

Geología general
El registro geológico en la Región de Aysén incluye unidades que van desde el paleozoico
hasta la actualidad, y en orden de antigüedad son:
• Basamento Metamórfico (Paleozoico Superior)

• Formación Ibáñez (Jurásico)
• Grupo Coyhaique (Cretácico Inferior)
• Grupo Divisadero (Cretácico Superior)
• Complejo Basáltico Plateau
• Formación Guadal (Terciario)
• Depósitos Cuaternarios Indiferenciados (Cuaternario)
• Batolito Patagónico
5
Geología local
En el sector de Laguna Verde aflora una secuencia volcánica piroclástica asignada a la formación
Ibáñez, que corresponde a la unidad que alberga la mineralización, y que está afectada por
sistemas estructurales de rumbo preferente noroeste como se muestra en la Figura 2.3. Las
unidades pertenecientes a la formación Ibáñez, que están localmente presentes, de base a techo,
son las siguientes: (Minera Cerro Bayo. Departamento de Ingeniería, 2015)
a) Unidad Los Juncos (JKlj)

b) Unidad Guadal (JKig)
c) Unidad Temer (Jkit)
d) Unidad Coigües (Jkic)
e) Unidad Rodados Colorados (Lcrt)
Figura 2.3 Geología Local

Fuente: Compañía Minera Cerro Bayo, Área de Geología, 2017
6
Estructuras
El sector de Laguna Verde se define como un doble graben, controlado por fallas normales,
dispuestas con rumbo preferencial NE- SW y NW-SE. Estas delimitan un bloque bajo donde
actualmente se encuentra la Laguna que asigna nombre al sector.
Se definieron tres sistemas estructurales principales con diferentes órdenes de jerarquía, los que
desarrollan controles fundamentales sobre la disposición de la litología y la mineralización,
Sistema NE-SW, Sistema N-S y Sistema NW-SE. Estos sistemas se pueden ver en la Figura 2.4.
El primer orden de jerarquía sistema estructural de rumbo NE–SW presenta direcciones de

buzamiento hacia el SE con movimientos de tipo normal, hundiendo bloques hacia el SE. (Minera
Cerro Bayo. Departamento de Ingeniería, 2015)
El segundo orden jerárquico se define fallas normales con alto buzamiento al este y dentro del
tercer orden jerárquico se agrupan estructuras que albergan la mineralización.
Figura 2.4 Modelo evolutivo geológico y estructural de Laguna Verde

Fuente: Compañía Minera Cerro Bayo, Área de Geología, 2017
7
Mineralización
El distrito de Cerro Bayo alberga al menos 90 vetas principales, además de brechas hidrotermales
INFORME
que contienen mineralización de oro y plata. Los cuerpos mineralizados se ubican en diferentes
áreas principales del distrito como se muestra en la Figura 2.5.
Figura 2.5 Vetas Sector Laguna verde

Figura 2.3.2.b.
Fuente:Detalle de la Minera
Compañía ubicación de Bayo,
Cerro las diferentes
Área devetas en la2017
Geología, Laguna Verde
Se reconocen en este sector dos sistemas de vetas principales:
a) Vetas y brechas norte-sur a norte-noreste que varían en pendiente desde vertical hasta
45° E.
b) Vetas orientadas de 315° a 345° que varían en inclinación entre vertical y 75° NE y SE.
Los depósitos muestran múltiples etapas de mineralización con texturas de relleno de espacios
abiertos, generalmente bandeadas, además de texturas brechosas sobre impuestas.
8
Estas características son típicas de depósitos hidrotermales de sulfuración intermedia. La
mineralogía es compleja y, en base a la alteración, se han podido definir tres etapas mineralizadas
principales:
a) Un primer evento mesotérmico con plata-oro y metales básicos (Mo, Zn y Pb) alojados
en vetas y brechas tectónicas orientadas de norte-noreste. Este estilo de mineralización
es interpretado como resultado de intrusiones ígneas, abombamiento posterior colapso y
consecuente estructuración de la corteza.
b) Un evento de mineralización epitermal de oro-plata alojado principalmente en las

estructuras norte-noroeste y del norte-sur al norte-noreste, como la veta Coyita.
c) Un evento de mineralización tardía que se relacionaría con el emplazamiento de cuerpos

porfíricos en profundidad y apófisis relacionadas a rodados colorados. Esto incluye una
alteración propilítica moderadamente extensa con clorito, epidota, pirita cúbica
diseminada y hematita especular. Las estructuras contienen una ganga dominada por
calcita con óxidos localmente abundantes y pirita.
La mineralización se caracteriza por oro-plata asociado con menor de cobre-plomo-zinc. Este tipo
de asociación mineral, así como la alteración del estilo pórfido también se produce en la zona de
Horquetas en la parte occidental del distrito.
Las dataciones K/Ar y Ar/Ar llevadas a cabo en vetas de diferentes áreas del distrito indican una
edad de alteración y/o mineralización que va desde el jurásico superior (156 Ma) hasta el cretácico
Inferior (114 Ma).
La mineralización más antigua registrada es la de las vetas Mallines y Guanaco, que varían en
edad entre 156 Ma y 137 Ma.
Las longitudes de las vetas expuestas varían de 300 a 2.200 metros, con anchos variables entre
0,5 a 5 metros y vetillas locales de menor extensión y potencia.
Las vetas presentan típicamente texturas bandeadas y brechadas, mostrando una variedad de
texturas secundarias (crustiforme, coloforme, peine y sustitución de carbonato) que indican varios
pulsos de depósitos de cuarzo y eventos tectónicos (Minera Cerro Bayo. Departamento de
Ingeniería, 2015).
9
Recursos y reservas
2.7.1. Coyita actual
Las cantidades de material de roca estéril, toneladas de mineral y leyes se incluyen en la Tabla
2.1.
Tabla 2.1 Reservas mineras Coyita Actual
Mineral (kt) Ley (g/t Au) Ley (g/t Ag) Estéril (kt)
422 1,1 189 129
El modelo de recursos tiene bloques de 1,0 m x 1,0 m x el ancho de la veta y ha sido configurado
tridimensionalmente, utilizando el software computacional Vulcan.
En general el ancho de la veta está entre 1 a 3 metros. Para los sectores de veta con un ancho
de 2 metros o menos, se estimó un mínimo de explotación de 2,4 metros, para considerar el factor
de dilución. Para las zonas de veta con anchos de 2 metros o más, el grado de dilución se calcula
agregando 0,4 metros. Además, se aplica un factor de recuperación minera de 0,95 al volumen
del mineral recuperado (considera la pérdida de mineral y los pilares no recuperables). (Minera
Cerro Bayo. Departamento de Ingeniería, 2015).
La Figura 2.6 muestra el modelo de bloques con software Vulcan, utilizado para el diseño de
Coyita hasta la cota 105. Mientras que en la Figura 2.7 se observa un gráfico longitudinal de mina
Coyita.
Figura 2.6 Modelo de bloques Coyita

10
Figura 2.7 Reservas Coyita hasta la cota 105
11
2.7.2. Coyita proyecto
Las reservas del proyecto corresponden a 721.727 toneladas de mineral. En las Tablas 2.2 y 2.3
se describe la estimación de recursos minerales, en categoría de medidos, indicados e inferidos,
que incluye las vetas del proyecto denominadas Yasna, Branca, Kasia y Coyita y la cantidad de
estéril a remover se puede ver en la Tabla 2.4
Tabla 2.2 Recursos medidos e indicados
Vetas Tonelaje Au (gr/t) Ag (gr/t)

Yasna 60.000 1,95 361
Branca 48.000 1,59 236
Coyita 457.000 3,48 410
Kasia 14.000 1,40 215
Tabla 2.3 Recursos Inferidos
Vetas Tonelaje Au (gr/t) Ag (gr/t)

Yasna 45.000 1,77 310
Branca 24.000 1,27 188
Coyita 208.000 2,07 207
Kasia 28.000 1,36 199
Tabla 2.4 Resumen de estériles a remover
Estéril a Años
Remover 1 2 3 4 Total
Estéril (t) 73.000 100.000 136.000 69.000 378.000
En la Figura 2.8 se puede observar el proyecto a través del desarrollo de una operación que se
extiende hasta la ubicación final de estas nuevas reservas en la cota - 105.
En la Figura 2.9 se muestra una vista en planta del total del proyecto Coyita, bajo la Laguna Verde
12
Figura 2.8 Reservas Continuidad de Coyita hasta la cota -105
13
Figura 2.9 Vista en planta de mina Coyita bajo la Laguna Verde
Método de explotación
El método de explotación utilizado en las minas subterráneas de la compañía, corresponde a la

extracción por subniveles SLS (Sub-Level Stoping) con tiros largos (long hole) en retroceso.
En la Figura 2.10 se muestra el diseño minero para la explotación de la veta Coyita hasta el nivel
105.
Figura 2.10 Diseño minero en Vulcan hasta la cota 105

14
Para la explotación por subniveles y perforación de tiros largos (Long Hole Stoping), incluye el
desarrollo de una galería de producción (basal) dentro de la veta, de sección 3,0 x 3,0 m., a
intervalos de subniveles cada 15 metros verticales. Estas galerías basales se utilizan para la
perforación de la veta, en una serie de perforaciones radiales.
El diagrama de disparos depende de las condiciones de la roca y del ancho de la veta.
El mineral desprendido por la tronadura es cargado por LHD de 3m3 de capacidad desde el
acceso de la galería basal y cargados en camiones de 15 a 25 toneladas de capacidad.
En la Figura 2.11 se puede ver en detalle, el método de explotación utilizado en mina Coyita.
Figura 2.11 Método de explotación de mina Coyita

2.8.1. Manejo del agua subterránea
Existen pozos en interior mina donde se deposita el agua desde los distintos frentes de trabajo,
para tener una primera etapa de decantación de sólidos y poder bombear el agua hasta superficie;
donde pasa a la a siguiente etapa de sedimentación formada por tres piscinas de decantación de
600 m3 cada una, donde el agua se mueve por gravedad desde la primera hasta la tercera piscina.
Su propósito es almacenar las aguas y someterlas a un tiempo de residencia suficiente que
permita que decanten por gravedad los detritos o material sólido disuelto. Así, se obtiene un agua
más clarificada en la tercera piscina para posteriormente bombearla hasta una cuarta piscina de
15
agua recirculación, situada aguas arriba del portal, desde donde envía a las actividades de interior
mina como perforación y sondajes.
El sistema de manejo comprende que arriba de las frentes el agua se descarga en sumideros o
tanques dotados con sus respectivas bombas, así se enviará el agua hacia arriba hasta su
eventual punto de descarga en la superficie.
En la Figura 2.12 muestra un diseño de sumidero excavado en la roca que permite la decantación
de los sólidos y separación de las aguas filtradas.
Figura 2.12 Diseño de sumideros

Para trasladar las aguas de un pozo a otro en el interior de la mina se usan bombas Grindex,
modelo Matador H380, para trabajar con aguas pesadas y alto contenido en sólidos. Para un
caudal máximo 3.100 l/min y altura máxima 58 metros (Minera Cerro Bayo. Departamento de
Ingeniería, 2015).
16
Aspectos generales del proyecto
El proyecto continuidad operacional de Coyita como se muestra en la Figura 2.13. está ubicado
al sur este de la veta actual explotada, se aplicará el mismo método de explotación Sub Level
Stoping ya implementado en los otros sectores de la mina prolongando la vida de esta por 4 años,
desde el nivel 105 hasta e nivel -105.
SECTOR EXPLOTADO
PROYECTO
Figura 2.13 Longitudinal de los sectores de mina Coyita

Fuente: Maptek, software Vulcan 8.0, 2016
La Figura 2.14 muestra el modelo de ventilación creado en software Ventsim, para el diseño
completo de mina Coyita.
Figura 2.14 Modelo de ventilación de mina Coyita

Fuente: Chasm Consulting software Ventsim 4.0, 2017
17
2.9.1. Vida útil del proyecto
Se considera la continuidad operacional de mina Coyita desde la cota 105 hasta la cota -105, el
periodo de cada etapa y actividades se muestra en la Tabla 2.5.
Tabla 2.5 Duración de las etapas del proyecto continuidad de Coyita
, Etapas del proyecto Años

1 2 3 4 5
Etapa de construcción
Etapa de explotación
Etapa de cierre
2.9.2. Programa de producción
Como muestra la Tabla 2.6 y la Tabla 2.7, el programa de producción tiene contemplado que el
inicio de la explotación sea a partir del segundo año desde que se inician los desarrollos.
Tabla 2.6 Metros de desarrollo, tonelaje de producción y estéril por año.
Actividades Años
1 2 3 4 Total
Desarrollos (m) 5.296 5.635 6.564 4.009 21.504
Producción de mineral (t) 0 177.335 296.125 248.267 721.727
Generación de estéril (t) 73.000 100.000 136.000 69.000 378.000
Tabla 2.7 Plan de extracción mensual de mineral (toneladas)
18
CAPÍTULO 3. FUNDAMENTOS DE VENTILACIÓN
Flujo de aire
El movimiento del aire al interior de una mina subterránea, se produce debido a la existencia de
una diferencia de presión, entre la entrada y salida de esta, la que puede ser producida por
ventilación natural o generada artificialmente por ventiladores.
El flujo generado a través de la mina deberá enfrentar la resistencia que oponen el conjunto de
labores mineras a su paso por ellas, lo cual implicará una pérdida de energía del aire circulante.
Para que el movimiento del aire a través de las galerías se genere, es necesario agregarle
energía, la cual debe ser mayor a la requerida para vencer la resistencia que oponen las labores
a su paso.
La pérdida de energía o caída de presión que experimenta el aire circulante por las labores
mineras se produce principalmente por dos causas:
• Pérdidas por fricción: Dichas pérdidas son generadas por el roce que se produce entre
el aire circulante y las paredes.
• Pérdidas por choque: son producidas por el impacto del aire circulante frente a cambios
de área, bifurcaciones, uniones, obstrucciones y cambios de dirección al interior de
galerías
Resistencia equivalente de la mina
Siempre es posible representar el circuito general de ventilación de una mina por medio de una
resistencia equivalente, sea cual sea la forma en que estén conectadas la totalidad de las ramas
que conforman la red de ventilación, la cual tendrá que vencer el aire para circular a través de
todas las labores existentes.
Definiendo "𝑄" como el caudal de aire que circula al interior de la mina y "𝐻" a la pérdida de
presión que experimenta el aire en su recorrido, desde la entrada hasta la salida de la mina,
entonces la resistencia de la mina "𝑅𝑒𝑞 ", puede representarse según la siguiente expresión:
𝐻
𝑅𝑒𝑞 = (Ec. 3.1)
𝑄2
19
Dado que la resistencia equivalente de una mina, mientras no se cambien las secciones de las
galerías, ni se incorporen galerías o resistencias adicionales, es un valor constante, puede
inferirse que, para diferentes valores de pérdidas de presión, es posible mover diferentes
caudales de aire a través de la red de ventilación de la mina. La relación existente entre la caída
de presión versus el caudal, es parabólica y a su representación gráfica se le denomina “curva
característica de la mina”.
Dentro de la red de ventilación de una mina, lo esencial es la distribución general de las ramas
que la componen. Tal como se señaló, mientras mayor sea el número de ramas que componen
la red, menor será la resistencia equivalente de la mina, lo cual tiene por efecto un menor
requerimiento de energía para mover el aire a través del circuito.
Tales conceptos al ser implementados, permiten optimizar la ventilación de una mina. Sin
embargo, la realidad indica lo contrario, pues la mayoría de las veces estos no son considerados
ni menos aplicados, dado que se desarrollan excavaciones innecesarias de galerías y chimeneas
a superficie, con el fin de que haya circulación de aire de alguna manera y, sumado a esto, se
instala un excesivo número de ventiladores (Carrasco Carrasco, 2013).
Circuitos de ventilación
Las galerías o chimeneas por las cuales circula el aire al interior de la mina, forman el denominado
circuito de ventilación, dicho circuito tiene la forma de una red en las que se unen dos o más
ramas. Se denomina rama a todos aquellos tramos dentro de la red que unen dos nodos; a su
vez nodo, corresponde a todo punto de la red, en las que se unen tres o más ramas.
Se denomina circuito de inyección al conjunto de galerías por donde circula el aire fresco de
ventilación de la mina, hacia los diferentes puntos subterráneos de consumo.
Los circuitos de extracción, se refieren al conjunto de galerías utilizadas para la extracción de aire
desde los diferentes puntos de la mina hacia la superficie.
3.3.1. Circuitos en serie
Los circuitos en serie se caracterizan por que la corriente de aire se mueve sin ramificaciones,
vale decir, si no existen pérdidas, el caudal (𝑄) de aire permanece constante. La resistencia (𝑅)
aerodinámica total del sistema es igual a la suma de las resistencias parciales y la caída de
presión total (𝐻) es igual a la suma de las presiones parciales (Hartman, y otros, 1997).
20
Se puede ver ejemplos en la Figura 3.1 y Figura 3.2.
Figura 3.1 Circuitos en serie

Fuente: Hartman, et al., 1997
Donde:
𝑄 = 𝑄𝑎 = 𝑄𝑏 = 𝑄𝑐 = 𝑄𝑑 = 𝑄𝑒 = 𝑄𝑓 = 𝑄𝑔 (Ec. 3.2)
𝐻 = 𝐻1 + 𝐻2 + 𝐻3 + ⋯ (Ec. 3.3)
𝐻 = 𝑅1 |𝑄|𝑄 + 𝑅2 |𝑄|𝑄 + 𝑅3 |𝑄|𝑄 + ⋯ (Ec. 3.4)

De lo anterior:
𝐻 = 𝑅1 𝑄2 + 𝑅2 𝑄2 + 𝑅3 𝑄2 + ⋯
𝐻 = (𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 + ⋯ )𝑄2
𝐻 = 𝑅𝑒𝑞 𝑄2
Por lo tanto, la resistencia equivalente de la mina, queda expresada en la siguiente ecuación:
𝐻
𝑅𝑒𝑞 =
𝑄2
Figura 3.2 Circuitos en serie

21
3.3.2. Circuitos en paralelo
En este tipo de unión o separación las galerías se ramifican en un punto, en dos o más circuitos,
que se unen en otro punto. Cuando dos o más galerías parten de un punto y en el otro extremo
se comunican con la atmósfera, también están en paralelo, ya que los extremos que salen a la
superficie se entienden que tienen igual presión, en este caso la unión en paralelo es abierta,
siendo cerrada cuando los dos puntos de reunión se encuentran en el interior de la mina. La
característica básica de las uniones en paralelo es que las depresiones de los ramales que la
componen son iguales, independientemente del largo, resistencia y cantidad de aire. Las
divisiones o separaciones pueden ser naturales, en donde no hay regulación para controlar el
caudal, o bien controladas, en las cuales se coloca un regulador para controlar la cantidad de aire
que pasa a través del ramal. (Hartman, y otros, 1997)
Figura 3.3 Circuito en paralelo

A partir de la primera ley de Kirchhoff, se obtiene que:
𝑄 = 𝑄1 + 𝑄2 + 𝑄3 + ⋯ (Ec. 3.5)
𝐻 = 𝐻1 = 𝐻2 = 𝐻3 = ⋯ (Ec. 3.6)
Una resistencia equivalente en un circuito puede ser determinada a partir de la ecuación de

Atkinson en cada ramal como una función de la caída de presión y la resistencia propia de cada
ramal. De este modo, aplicando la primera ley de Kirchhoff, y de acuerdo con la Figura 3.3 se
obtiene:
𝐻 𝐻 𝐻
𝑄=√ +√ +√ (Ec. 3.7)
𝑅1 𝑅2 𝑅3
De lo anterior:
1 1 1
𝑄 = √𝐻 ( + + )
√𝑅1 √𝑅2 √𝑅3
1
𝑄 = √𝐻 ( )
√𝑅𝑒𝑞
22
1 1 1 1
= + +
√𝑅𝑒𝑞 √𝑅1 √𝑅2 √𝑅3
Por lo tanto, la resistencia equivalente de la mina queda expresada en la siguiente ecuación:
2
1
𝑅𝑒𝑞 = (1 ) (Ec. 3.8)
⁄ +1⁄ +1⁄
√𝑅1 √𝑅2 √𝑅3
Ventilación natural
La ventilación natural de una mina se produce por diferencia de temperatura y presión

atmosférica, los cuales inciden en la densidad del aire y esta, a su vez produce el desplazamiento
de los caudales, funcionando sobre la base de una chimenea al interior de una mina, por la cual
el aire caliente que es más liviano que el aire fresco (frío), tiende a salir, permitiendo de esta
manera el ingreso de aire fresco por los túneles de acceso a la mina.
Ventilación auxiliar
Como ventilación auxiliar se define aquellos sistemas que, haciendo uso de ductos y ventiladores
auxiliares, ventilan áreas restringidas de las minas subterráneas, empleando para ello circuitos
de alimentación de aire fresco y de evacuación del aire viciado que le proporcione el sistema de
ventilación general. Por extensión, esta definición se aplica al laboreo de túneles desde la
superficie, aun cuando en estos casos no exista un sistema de ventilación general.
El objetivo de la ventilación auxiliar es mantener las galerías en desarrollo, con un ambiente

adecuado para el buen desempeño de hombres y máquinas, esto es con un nivel de
contaminación ambiental bajo las concentraciones máximas permitidas, y con una alimentación
de aire fresco suficiente para cubrir los requerimientos de las personas y de las máquinas
utilizadas en el laboreo.
Una ventilación auxiliar eficaz de los desarrollos de galerías no sólo proporciona un ambiente más
sano y confortable para los trabajadores, sino que además permite obtener mejores rendimientos
y velocidad de avance al acortar los numerosos tiempos de espera para la evacuación de los
gases de disparos, y al mejorar la productividad de los hombres y equipos, la visibilidad, la
seguridad y otros efectos beneficiosos que se traducen finalmente en una rebaja en los costos de
los desarrollos y en el término de los mismos dentro de los plazos establecidos.
23
Sistemas de ventilación
Un sistema de ventilación está compuesto por la totalidad de circuitos que conforman la red de
ventilación, más los dispositivos de control de flujo y ventiladores.
Para la ventilación de una mina, mediante utilización de ventiladores, existen tres sistemas
clásicos factibles de ser implementados:
a) Sistema impelente: En el que se instala un ventilador inyector en algún punto del circuito
general de inyección de aire fresco (dentro de la mina y/o en superficie).
b) Sistema aspirante: En el que se instala un ventilador extractor en algún punto del circuito
general de extracción (dentro de la mina y/o superficie).
c) Sistema combinado aspirante-impelente: En el que se instalará un ventilador inyector

en algún punto del circuito general de inyección, más un ventilador extractor en algún
punto del circuito general de extracción (la totalidad de ventiladores a instalar, pueden
ser ubicados dentro de la mina y/o en superficie).
Legislación chilena vigente para la ventilación
En los frentes de trabajo donde se utilice maquinaria diésel debe proveerse un incremento de la
ventilación para una óptima operación del equipo y mantener una buena dilución de gases. El
caudal de aire necesario por máquina debe ser el especificado por el fabricante. Si no existiese
tal especificación, el aire mínimo es de 2,83 m3/min, por caballo de fuerza efectivo al freno, para
máquinas en buenas condiciones de mantención. Para mayor detalle ver Anexo D.
El caudal de aire necesario para la ventilación de las máquinas diésel debe ser confrontado con
el aire requerido para el control de otros contaminantes y decidir su aporte al total del aire de
inyección de la mina. Independiente a este análisis, siempre al caudal requerido por equipos
diésel, debe ser agregado el caudal de aire calculado según el número de personas que estén
trabajando interior mina. Cuando la concentración ambiental con relación a algún contaminante
químico, en cualquier lugar donde esté trabajando un equipo excede algún valor de la Tabla 3.1
el equipo debe detenerse.
24
Tabla 3.1 Límite ponderado permisible para gases de escape de equipos diésel
Contaminante ppm.
Monóxido de Carbono (CO) 40
Óxido de Nitrógeno (NO) 20
Aldehído fórmico 1,26
Fuente: Chile. Decreto Supremo N°132, 2002
El equipo también debe parar si la concentración de gases, medidos en el escape de la máquina,

excede las 2.000 partes por millón de monóxido de carbono, o de 1.000 partes por millón de óxido
de nitrógeno
En todos los lugares de la mina, donde acceda personal, el ambiente debe ventilarse por medio
de una corriente de aire fresco, de no menos de 3 m 3/min por persona, en cualquier sitio del
interior de la mina. Dicho caudal debe ser regulado tomando en consideración el número de
trabajadores, la extensión de las labores, el tipo de maquinaria de combustión interna, las
emanaciones naturales de las minas y las secciones de las galerías.
No se permite la ejecución de trabajos en el interior de las minas subterráneas cuya concentración

de oxígeno en el aire, en cuanto a peso, sea inferior a 19,5% o se tengan concentraciones de
gases nocivos superiores a los valores máximos permisibles determinados por la legislación. Si
las concentraciones ambientales fuesen superiores, es obligatorio retirar al trabajador del área
contaminada hasta que las condiciones ambientales retornen a la normalidad, situación que debe
certificar personal calificado y autorizado.
Las velocidades, como promedio, no pueden ser mayores de 150 m/min, ni inferiores a 15 m/min
en las galerías donde se encuentre personal.
Toda corriente de aire viciado que pudiera perjudicar la salud o la seguridad de los trabajadores
será cuidadosamente desviada de las faenas o de las vías destinadas al tránsito normal de las
personas (Chile. Decreto Supremo N°132, 2002).
Aforos de ventilación
El aforo consiste en realizar medidas de ventilación, tales como la velocidad del aire, presión y
temperatura en diferentes áreas de la mina previamente establecidos, con el fin de controlar,
evaluar y calcular requerimientos de aire actual y futuro. El periodo de estos aforos en minas
metálicas son cada 3 meses y en carbón cada 1 mes.
25
La medición se realiza en un sitio intermedio de un tramo de la vía entre dos nodos y donde no
se presenten obstáculos, empalmes, equipos o cualquier otro elemento que interrumpa la labor.
3.8.1. Elementos y procedimientos
Para llevar a cabo el aforo es necesario tener los siguientes elementos:
a) Plano general de la mina.
b) Una libreta de anotaciones u hoja de cálculo, para llevar los datos de campo y ventilación.
c) Preliminarmente se debe ubicar el ventilador principal en el plano general de la mina.
d) Tener el instrumental necesario: anemómetro para la medición de la velocidad del aire,

psicrómetro para la temperatura y barómetro para medir la presión atmosférica.
Previo a las mediciones, se debe cuadrar la libreta anotando cada una de las estaciones y con
su respectiva sección (área).
3.8.2. Cálculo del caudal
Caudal es el volumen de aire que circula por una sección en un tiempo establecido. Las unidades
de caudal están dadas por unidades de volumen sobre unidades de tiempo (m 3/min, m3/s). (Chile.
Decreto Supremo N°132, 2002).
La cantidad de aire se calcula como:
𝑄 =𝑉×𝐴 (Ec. 3.9)
Donde:
Q = Caudal (m3/min.)
V = Velocidad del aire (m/min)
A = Área de la sección (m 2)
26
Higiene ambiental
Es la disciplina que tiene por objetivo el detectar, evaluar y controlar aquellas condiciones
ambientales que se originan en los lugares de trabajo y que pueden causar enfermedades,
perjuicios a la salud o al bienestar, incomodidades e ineficiencia de los trabajadores. (Carrasco
Carrasco, 2013)
En el desarrollo de faenas subterráneas se realizan operaciones unitarias, que interactúan con el

ambiente físico natural y que generan productos contaminantes que alteran sus condiciones
ambientales.
• Operaciones unitarias: Son todas las operaciones que se realizan en el interior de las
labores subterráneas.
• Medio ambiente físico: Es el estado natural del medio ambiente interno, donde se
realizan de las operaciones unitarias.
• Procesos ambientales: Los productos, sensaciones y riesgos que resultan de la

ejecución de las operaciones unitarias en el medio físico natural.
• Regulación ambiental: Son los estándares, procedimientos y obligaciones que controlan

los diferentes componentes de los procesos ambientales.
Aire atmosférico
El aire en estado puro y seco, tiene la composición que se presenta en la Tabla 3.2
Tabla 3.2 Composición del aire atmosférico
Dióxido de Carbono CO2 0,03%

Argón y otros gases - 0,93%
Oxigeno O2 20,95%
Nitrógeno N2 78,09%
Fuente: Chile. Decreto Supremo N°132, 2002
Se debe tener presente que el aire seco no existe en atmosferas normales. El aire normal es
aire húmedo, con contenidos de vapor de agua que varían de 0,1% a 3% en volumen. (en las
minas generalmente excede el 1%).
El aire es incoloro, inodoro, sin sabor, sustenta las combustiones y la vida (Yanes Garin, 2004).
27
Principales contaminantes en minería subterránea
3.11.1. Material particulado
El polvo está compuesto por partículas sólidas de distintos tamaños, el cual está presente en
paredes, techo y piso de las labores mineras. Se produce por el desgaste de material sólido de
mayor tamaño, por lo que existen polvos de distinta composición química, según su procedencia.
Dependiendo de su tamaño, el polvo se puede suspender en el aire, siendo por regla general que
el polvo de menor peso es el que permanece mayor tiempo suspendido en el aire.
Es importante hacer la distinción entre una partícula de polvo, y un conjunto de material

particulado.
Una partícula está caracterizada por las siguientes propiedades:
a) Tamaño: Es el diámetro aerodinámico de partícula, el cual se define como el diámetro

que tendría una esfera de densidad de 1 g/cm 3 para caer a la misma velocidad terminal
que la partícula.
b) Composición: Define de que está hecha la partícula, pudiendo tener implicancias en las
reacciones químicas que podría tener esta, también se relaciona con la densidad,
característica importante, pues mientras menor densidad tenga una partícula, para un
mismo volumen, mayor tiempo estará suspendida en el aire.
c) Forma: La forma también es un concepto relevante, en general, las partículas esféricas

tenderán a caer más rápido que las partículas que tengan formas laminares, las cuales
ofrecen mayor resistencia en el aire, y permanecen suspendidas más tiempo.
En cuanto a los sistemas particulados, estas propiedades son tratadas de manera estadística, el
tamaño de las partículas es caracterizado por las curvas granulométricas, la cual es una curva de
distribución del tamaño de partícula.
Las partículas de menor tamaño tienden a permanecer suspendidas mayor tiempo en el aire,
específicamente, las partículas cuyo diámetro aerodinámico es menor a cinco micrones, tiende a
permanecer mucho tiempo suspendido en el aire. Debido a que este polvo puede ser inhalado y
a que su contenido de sílice al alojarse en los pulmones causa silicosis, grave enfermedad que
puede provocar la muerte e invalidez física.
28
Es importante determinar la composición general del polvo, pues la normativa es variable
dependiendo de la cantidad de sílice presente en él. Además, en el polvo normalmente se
encuentra material particulado producto de la combustión incompleta del diésel, el cual puede ser
controlado antes de ser emitido al ambiente, mediante la colocación de un filtro en el tubo de
escape del vehículo.
Para el cálculo del caudal se debe fijar la velocidad media del aire igual a 30m/min en labores con
parrillas o scrapers de los bloques en explotación e igual a 18m/ min para las demás labores, lo
que garantizará la eliminación del polvo (Yanes Garin, 2004).
3.11.2. Gases
En minería subterránea los gases contaminantes son generados por tronaduras y uso de equipos
diésel. De la totalidad de gases tóxicos de minas, dos de estos se definen como de alta
peligrosidad para el organismo humano al ser inhalados en altas concentraciones; tales gases
son, el monóxido de carbono (CO), y los humos nitrosos (NxOx). (Yanes Garin, 2004)
En la Tabla 3.3 se observa, los gases de minas más comunes en minería subterránea y estos
pueden clasificarse, de acuerdo con su comportamiento, según la siguiente forma:
• Gases irritantes o asfixiantes

• Gases sofocantes
• Gases inflamables o explosivos
Tabla 3.3 Gases en minería subterránea
Fuente: Elaboración propia, 2017
29
3.11.2.1.Monóxido de Carbono
El monóxido de carbono, a temperatura ambiente es un gas inodoro, incoloro, inflamable y tóxico

en altas concentraciones, en la actividad minera se produce principalmente por el uso de
combustibles diésel y por la tronadura, se mide por su concentración en volumen en el aire. Hasta
ahora no existe una manera efectiva de removerlo del aire. El uso de catalizadores de oxidación
diésel, contribuye a controlar este contaminante antes de que sea emitido, pero su
implementación aumenta la emisión de sulfatos y sulfuros, además de transformar el monóxido
de nitrógeno (NO) en dióxido de nitrógeno (NO 2) el cual es más peligroso para la salud. Otros
mecanismos de control, son el uso de motores con nuevas tecnologías de bajas emisiones, y el
uso de biodiesel. (Yanes Garin, 2004)
El monóxido de carbono al ser inhalado, se combina rápidamente con la hemoglobina de la

sangre, bloqueando de esta manera, el transporte de oxígeno a los tejidos. Algunos efectos a
distintas concentraciones se presentan en la Tabla 3.4
Tabla 3.4 Efectos del monóxido de carbono (CO) en las personas

Concentración de CO (ppm) Efectos
0-50 No hay efectos apreciables
50-200 Síntomas leves, jaquecas
200-500 Jaquecas, náuseas, inconciencia
500-1000 Inconciencia después de una hora
1000-2000 Inconciencia después de ½ hora y muerte en 1 hora
2000-más Fatal si se respira en corto periodo de tiempo
Fuente: Chile, Decreto Supremo N°132, 2002
Para el cálculo del caudal se puede determinar, con suficiente aproximación, la cantidad
necesaria de aire normal para diluir un componente cualquiera del gas de escape diesel a la
concentración permisible a partir de la siguiente formula:
𝑐
𝑄 =2×𝑉× (Ec. 4.0)
𝑦
Donde:
Q = Caudal (m3/min.)
V = Volumen de gas de escape producido por el motor (m3/min)
c = Concentración del componente tóxico, del gas de escape, que se considera en particular (%
en volumen)
y= Concentración máxima, higiénicamente segura, para el componente tóxico que está
considerando (%en volumen)
30
3.11.2.2.Humos Nitrosos
El dióxido de nitrógeno al ser inhalado en altas concentraciones, produce un efecto irritante en

las vías respiratorias al reaccionar con la humedad de los pulmones, formando ácidos nitrosos y
nítricos que corroen los conductos respiratorios. Lo anteriormente expuesto puede provocar
edemas pulmonares y muerte por asfixia. Sus efectos a diferentes concentraciones se presentan
en la Tabla 3.5.
Tabla 3.5 Efectos de los humos nitrosos en las personas

Concentración de NO2 (ppm) Efectos
2,4 Máxima exposición para 8 horas de exposición
60 Irritación inmediata de la garganta
100 Tos intensa, riesgo para la vida
100-150 Peligroso, incluso para corta exposición
200 o más Generalmente fatal en corta exposición
Fuente: Chile, Decreto Supremo N°132, 2002
La formación de humos nitrosos por la detonación del explosivo implica que para el cálculo del
caudal considere el tiempo que se estima para despejar las galerías de gases y la cantidad
máxima permitida, según normas de seguridad, de gases en la atmosfera.
𝐺×𝐸
𝑄= (Ec. 4.1)
𝑇×𝑓
Donde:
G= Formación de gases en m 3 por la detonación de 1 kg de explosivo. (G=0,004 m 3)
E= Cantidad de explosivo a detonar, kg
T= Tiempo de dilución en minutos, generalmente este tiempo no es mayor de 30 min, cuando se
trata de detonaciones corrientes.
F=Porcentaje de dilución de los gases en la atmosfera, estos deben ser diluidos a no menos de
0,008%.
Reemplazando en la formula anterior se obtiene:
0,004×𝐸
𝑄= × 100 m3/min
30×0,008
𝑄 = 16,67 × 𝐸 m3/min
31
CAPÍTULO 4. SISTEMA DE VENTILACIÓN PRINCIPAL COYITA
Revisión de antecedentes y mina
4.1.1. Diseño e infraestructura existente hasta el nivel 105
La infraestructura existente de Mina Coyita corresponde a las labores desarrolladas hasta la cota
105, la que se aprovechará para llegar a los nuevos sectores, como se observa en el plano
longitudinal de los desarrollos de Coyita en el Anexo A.
La Figura 4.1 representa una vista esquemática del diseño de la mina y su infraestructura
principal, tal como, rampa, chimenea de ventilación, chimenea de emergencia y los diferentes
desarrollos de acceso y subniveles de producción.
Figura 4.1 Diseño de la infraestructura principal de Coyita

Toda pendiente inclinada tiene una gradiente de un 12.5%, así también la rampa espiral con un
radio aproximado de 15 metros. Todo el equipo móvil utilizado puede maniobrar fácilmente con
este diseño. Todos los cruces son más anchos, para que el equipo pueda girar y posicionarse
con seguridad. Los puntos de cruzamiento son en cada uno de los accesos, debido a que tienen
un solo carril. La ubicación de los refugios móviles está dispuesta en estocadas dentro de la
32
rampa. y los refugios peatonales están ubicados cada 25 metros en todos los desarrollos de la
mina.
En la Tabla 4.1 se detallan las dimensiones según diseño, de cada uno de los desarrollos que
conforman el circuito principal de ventilación.
Tabla 4.1 Dimensiones de las labores principales

Labor Ancho (m) Alto (m) Área (m2)
Rampa Principal 4 4,5 18
Accesos de Ventilación 3 3 9
Accesos a Salida de Emergencia 3 3 9
Chimenea de Ventilación 3 3 9
Chimenea de Salida de Emergencia 1,5 1,5 2,25
4.1.1.1.Chimeneas
Existen tres tipos de chimeneas: de ventilación, salidas de emergencia y para propósitos de

producción.
Las dimensiones mínimas de las chimeneas de ventilación son de 3,0 x 3,0 m con un ángulo
máximo de 80 grados sexagesimales con respecto a la horizontal en los circuitos de ventilación
primaria, con una altura máxima de 50 metros, como muestra la Figura 4.2
Figura 4.2 Conexión de chimeneas de ventilación entre niveles.

33
Las chimeneas de salidas de emergencia, como se muestra en la Figura 4.3, tienen una
inclinación de entre 80 y 85 grados, con escaleras y plataformas de descanso cada 5 metros unas
de otras. Estas plataformas son de madera de un grosor de 5 centímetros. Las escalas de
ascenso, están situadas entre las plataformas de descanso y están fijas a caja firme, sujetas en
sus pisaderas y travesaños, ajustadas mediante entalladuras. Además, se dispone de un cable
de acero a modo de cuerda de vida con zonas de anclaje intermedias que permitan el amarre
mediante arnés o eslinga a la hora de transitar por estas chimeneas.
Figura 4.3 Fotografía de una salida de emergencia vista desde superficie.

Ventilación principal
El sistema primario de ventilación está constituido por desarrollos horizontales y verticales. Dentro
de los horizontales se incluyen, la rampa principal, acceso de ventilación, y galerías de
comunicación entre salidas de emergencias. Los verticales integran las chimeneas de ventilación
y las salidas de emergencia.
Este sistema se detalla en la Figura 4.4, y contempla la entrada de aire fresco a través de la
rampa principal junto con las salidas de emergencia. El aire viciado es extraído a través de las
chimeneas de ventilación. En los frentes de trabajos se distribuye el aire a través de mangas y
ventiladores auxiliares. En el Anexo B se puede observar con mayor detalle este sistema con las
entradas y salidas de aire además de sus respectivos caudales.
34
Figura 4.4 Modelo de ventilación actual hasta el nivel 105
35
En el sistema de ventilación se consideran pérdidas de presión generadas por turbulencias del
aire, provocadas cuando se generan cambios en la dirección del flujo, un empalme o un cambio
en el tamaño de un conducto por diseños de excavación o equipos transitando por una rampa,
para estimar estas pérdidas por choque se utilizaron factores empíricos.
Se seleccionaron factores empíricos de fricción (k), donde la fricción generada depende del grado
de irregularidades en la superficie de la roca, normalmente asociado con los resultados de la
voladura, como lo muestra la Tabla 4.2.
Tabla 4.2 Factores de fricción y de choque de los desarrollos interior mina
Área Fricción Factor de

Tipo de Labor Perfil Voladura
(m2) (kg/m3) choque
Rampas de acceso. Arqueado 18 Promedio 0,01 0,5
Galerías de producción. Arqueado 9 Promedio 0,01 0,5
Galerías de ventilación. Arqueado 16 Promedio 0,01 0,5
Galerías de emergencia Arqueado 9 Promedio 0,01 0,5
Chimenea de ventilación. Cuadrado 15 Promedio 0,01 0,2
Chimenea de emergencia. Cuadrado 2.25 Promedio 0,01 2,5
Cámaras de producción. Rectangula 120 Lisa 0,0083 0,05
r Bayo, Área de Ingeniería de Planificación, 2017
Fuente: Compañía Minera Cerro
4.2.1. Requerimiento de aire
El mayor contaminante ambiental producido en la aplicación de este método de explotación son

los gases emitidos por los equipos diésel, debido a que los gases generados por explosivos son
diluidos y evacuados en un lapso de dos horas sin personal al interior de la mina. Esto se realiza
durante los cambios de turno; de acuerdo con lo anterior y para efecto de cálculo de caudal de
aire de ventilación, se determina tal caudal, de acuerdo a la normativa legal de suministrar 2,83
m3/min por cada HP de todo equipo diésel en operación.
La Tabla 4.3 muestra los cálculos realizados para calcular el caudal de aire fresco requerido para
mina Coyita actual. Para el cálculo del caudal, es necesario incorporar los jumbos
electrohidráulicos, ya que utilizan combustible diésel para trasladarse.
36
Tabla 4.3 Requerimientos de aire Mina Coyita
Caudal
Potencia
Equipos Cantidad HP requerido
(HP)
(m3/min)
Scoop R1300 190 1 190 538
Truck (EJC522) 250 1 250 708
Scoop Sandvik (LH-10) 295 1 295 835
Truck (Dux DT24) 300 1 300 849
Jumbo 2 brazos (Rocket Boomer
78 1 78 221
282)
Jumbo (DD-311) 82 1 82 232
Equipo Levante (Manitou MT 1030) 82 1 82 232
Transporte de explosivos (Mitsubishi
125 1 125 354
Canter)
Camioneta (Toyota Hilux) 100 2 200 566
TOTAL 1502 10 1602 4534
Caudal
Caudal requerido por
Personal Cant requerido
persona (m3/min)
(m3/min)
Operadores, Mineros, Capataz 3 12 36
Caudal aire requerido

4570
(m3/min)
Factor de seguridad (%) 4%
Caudal Total requerido
4753
(m3/min)
80
(m3/s)
4.2.2. Aforo general de mina Coyita
Con el fin de comprobar el estado actual del modelo de ventilación y el correcto funcionamiento
de los ventiladores para satisfacer las necesidades de aire fresco y cumplir con la normativa
vigente, fue necesario realizar un aforo en mina Coyita.
Se realizaron las mediciones en estaciones de ventilación cuya sección es conocida por

levantamiento topográfico, a fin de establecer el caudal como función de la velocidad de aire que
atraviesa el área de la galería.
Las estaciones fueron situadas estratégicamente en los principales puntos de entradas de aire
limpio, así como salidas de aire viciado.
37
Del análisis de los datos obtenidos se establece la eficacia del sistema de ventilación, el
porcentaje de pérdidas dentro del sistema, el máximo de equipos y personal que podrían laborar
bajo estas condiciones.
Las mediciones se realizaron en el turno A del día 11 de marzo del 2017.
4.2.2.1. Toma de Muestras y obtención de datos
Las mediciones de velocidad del aire en las “estaciones de ventilación”, se realizaron con el termo
anemómetro (TSI) VelociCalc de Vertex Technics, como se muestra en la Figura 4.5. Este aparato
permite medir velocidades de aire entre 0 y 30 m/s y temperatura entre -18 a 93 °C, por lo que se
ajusta holgadamente a los rangos de velocidad y temperaturas presentes en la zona de estudio.
Figura 4.5 Termo anemómetro (TSI) VelociCalc de Vertex Technics

Por cada estación de ventilación se realizaron mediciones de velocidad de aire barriendo con el
anemómetro toda la sección analizada como se muestra en la Figura 4.6, con la finalidad de
obtener valores representativos de ésta.
Figura 4.6 Barrido con anemómetro en una sección definida como estación de ventilación.
38
Cada medición considera un tiempo de muestreo de 30 segundos, tiempo en el que se logra
determinar la velocidad del aire en m/min que circula por la sección de galería en cada uno los
puntos de medición establecidos.
Finalizada la recopilación de datos en terreno se procede a generar las tablas de análisis de

ventilación para mina Coyita, en las que se establecen a partir de las velocidades medidas con
termo anemómetro los caudales de aire a lo largo del sistema de ventilación. Estos caudales son
los que permiten la evaluación, análisis del sistema y evaluar el cumplimiento de requerimientos
de aire.
En el Anexo B, se encuentran las tablas de análisis del sistema de ventilación, generadas a partir
de los datos recopilados. En ellas se muestran la estación de aforo, ubicación de la misma,
muestras recogidas y resultado del cálculo de caudales, además de un plano longitudinal que
muestra la circulación del aire en los desarrollos de la mina Coyita.
4.2.2.2.Ingreso de aire fresco
La configuración de diseño para el sistema de ventilación presente en mina Coyita considera el

ingreso de aire fresco a través de dos accesos comunicados con la superficie, los cuales son:
Rampa principal a través del portal de la mina y salida de emergencia a través de una chimenea
en nivel 270.
Actualmente, el ventilador encargado de realizar extracción de aire viciado en mina Coyita se

encuentra funcionando correctamente, razón por la cual el sistema de ventilación se encuentra
operando en plenitud. Dado lo anterior, el aire fresco circula a lo largo de las rampas y se
distribuye a través de los caserones abiertos hasta su intersección con el sistema de extracción
de aire viciado de mina Coyita (chimeneas de ventilación), ubicada en el último nivel de desarrollo.
Según los datos recopilados en mina Coyita hay un ingreso total de aire fresco de 5.219,7 m3/min.
Cumpliendo con la cantidad planificada indicada en la Tabla 4.3, las distribuciones de este caudal
a través de los dos accesos antes mencionados se presentan en la Tabla 4.4.
Tabla 4.4 Medición del aire fresco
Distribución de aire fresco

Estación Ubicación Caudal (m3/min) %
A-1 Portal mina 5023,5 96,24
A-24 Salida de emergencia 240 a superficie 196,2 3,76
39
4.2.2.3.Circulación de aire viciado
Mina Coyita cuenta con un sistema de extracción del aire viciado que propicia que este aire
ascienda a través de chimeneas y desarrollos horizontales de ventilación hasta llegar a superficie.
De esta forma, se garantiza el flujo de aire fresco en las frentes de trabajo.
Se utilizaron como estaciones de medición el A-17 y A-23, que las sumas de los sectores medidos
corresponden al caudal viciado total que sale por la chimenea de ventilación correspondiente a la
VT_210, que se encuentra abierta y con conexión a superficie como se muestra en la Tabla 4.5.
Tabla 4.5 Medición del aire viciado
Distribución de aire viciado

Estación Ubicación Caudal (m3/min)
A-17+A-23 CHVT_210 4645,9
4.2.3. Conclusiones y recomendaciones del resultado del aforo
• Actualmente mina Coyita presenta un sistema de ventilación con un flujo medido de

entrada en el portal de 5023,5 m3/min, y en la chimenea de emergencia de 196,2 m3/min.
el cual es suficiente para cubrir las necesidades de aire en la mina, este caudal garantiza
el caudal necesario para el personal y el uso de todos los equipos (antes mencionados
en la Tabla 4.3) dentro de la mina de forma simultánea.
• El total de pérdidas registradas es de un 10.99%, al evaluar el balance entre las
estaciones A-1+A-24 (portal más chimenea de emergencia) y A-17+A-23 que
corresponden a los puntos por donde el aire viciado se retira de la mina. (Ver Tabla 4.4 y
Tabla 4.5)
• Se Inspeccionaron los muros y tapados, encontrando fugas de aire, lo que correspondería
a este 10,99 % de pérdidas. Por lo que se recomienda ir reparando inmediatamente estos
muros una vez identificados, para que este aire viciado no ingrese a la rampa donde
circula el aire fresco.
4.2.4. Ventilador principal
El ventilador que actualmente opera en Coyita se trata de un ventilador axial de disposición

horizontal y unidireccional de la marca Zitron, modelo ZVN 1-18-315/4, de diámetro 1800
milímetros compuesto por una carcasa rodete y por una carcasa motor, ambas unidas mediante
flanges. Como muestra la Figura 4.7 en la carcasa rodete se dispone la cazoleta, posteriormente
40
el rodete. La carcasa del motor está formada por un núcleo aerodinámico donde se posicionan
las diferentes directrices que enderezan el flujo aumentando el rendimiento del ventilador. Cuenta
con soportes de apoyo a piso.
Figura 4.7 Componentes del ventilador principal ZVN 1-18-315/4

Fuente: Zitrön (Chile), 2015
Las características técnicas están dadas en la Tabla 4.6. La curva característica del
funcionamiento de este ventilador se encuentra en el Anexo B.
Tabla 4.6 Características técnicas del ventilador principal

Ventilador ZVN 1-18-315/4
Diámetro (mm) 1800
3
Caudal (m /s) 80
Presión total (Pa) 3000
Potencia Instalada (kW) 315
Velocidad de Giro (rpm) 1500
Fuente: Zitrön, (Chile) 2015
En la Figura 4.8 y Figura 4.9 se muestra la vista lateral y frontal de la estación de ventilación que
está formada por:
• Tobera de entrada
• Rejilla de aspiración
• Carcasa de medición
• Ventilador ZVN 1-18-315/4
• Difusor
• Rejilla de salida
41
Figura 4.8 Ventilador ZVN 1-18-315/4 Instalado en Coyita
Este ventilador está situado en la galería de ventilación en la cota 277. Para una mejor
visualización de la ubicación de este ventilador Ver Anexo A.
Figura 4.9 Vista frontal del ventilador ZVN 1-18-315/4

42
Ventilación auxiliar
La ventilación auxiliar es requerida en los frentes de desarrollo y en las galerías de producción.

Todos los frentes de trabajo deben ser ventilados con mangas de ventilación estando a no más
de 30 metros desde la frente.
4.3.1. Requerimientos de aire para la ventilación auxiliar
La Tabla 4.7 indica la cantidad de aire necesaria para frentes de trabajo. Por lo que para efectos
del proyecto de continuidad operacional de Coyita serán los mismos requerimientos de aire para
la ventilación auxiliar, ya que en la frente se tendrán siempre los mismos equipos trabajando.
Tabla 4.7 Flujos de aire necesario en los frentes de trabajo
Potencia Caudal requerido

Equipos Cantidad HP
(HP) (m3/min)
Scoop (R13000) 190 1 190 538
Jumbo (Axera DD-311) 74 1 74 209
TOTAL 264 2 264 747
Caudal requerido por Caudal requerido

Personal Cant
persona (m3/min) (m3/min)
Flujo de aire limpio (m3/min) 753

Factor de Seguridad (%) 4%
Caudal total requerido
783
(m3/min)
Caudal total requerido (m3/s) 13
El requerimiento de aire necesario es de 783 m3/min o bien 13 m3/s, garantizando niveles seguros
de trabajos, esto considerando labores con extensiones máximas de 250 metros.
Para la simulación se trabajó con el ventilador Zitron gEL 9-37/2 de 50 HP por ser el ventilador
estándar en el resto de minas en explotación en compañía minera Cerro Bayo con el fin de buscar
la reutilización de los mismos en el futuro, como se muestra en la Figura 4.10
43
Figura 4.10 Instalación del ventilador auxiliar marca Zitron 50HP
De la simulación realizada se extrae que dicho ventilador cumple con las restricciones requeridas,
como se muestra en la Tabla 4.8.
Tabla 4.8 Resultado simulación en Ventsim

Presión Total [Pa] Caudal [m3/s] Eficiencia [%] Potencia [HP] Potencia [kW]
1494 15 50 61 46,6
4.3.2. Mangas de ventilación
En mina Coyita se utilizan las siguientes mangas de ventilación:

a) Mangas de 1000 milímetros para secciones de 4,0 x 4,5 m.
b) Mangas de 800 milímetros para secciones de 3,5 x 3,5 m.
c) Mangas de 600 milímetros para secciones de 3,0 x 3,0 m.
En la Figura 4.11, se observa una manga de ventilación conectada a un ventilador auxiliar de 50

HP, al interior de mina Coyita.
44
Figura 4.11 Manga de ventilación auxiliar conectada a ventilador de 50 HP.
Puertas y reguladores
Para mantener una buena ventilación al final de la mina se deben colocar puertas de ventilación,
las que a su vez servirán como reguladores en caso de ser necesarios. Asimismo, en los accesos
a las salidas de emergencia también se realizarán compuertas que permitan canalizar el aire
limpio hacia el punto más profundo de la mina durante su desarrollo junto con la independización
de la rampa principal de forma que en caso de emergencia de evacuación siempre circule aire
limpio por las mismas, como se muestra en la Figura 4.12
45
Figura 4.12 Construcción de compuerta de una salida de emergencia
En el Anexo B, se muestra el diseño de construcción de los reguladores de ventilación que son

colocados en el nivel superior de cada tramo de chimenea de ventilación y salida de emergencia
concluido.
Se construye un muro de bloque en la galería de acceso al cuerpo mineralizado del nivel

explotado, entre el acceso a la estocada de salida de emergencia y los desarrollos basales. En la
Figura 4.13, se muestra un esquema del muro de cierre de nivel en sección perpendicular al
avance de la galería de acceso al cuerpo mineralizado.
Figura 4.13 Fotografía de muro de sellado de nivel explotado.

46
CAPÍTULO 5. PROYECTO DE VENTILACIÓN CONTINUIDAD DE COYITA
Introducción
El proyecto contempla dar continuidad operacional a partir del límite aprobado por el
SERNAGEOMIN desde la cota 105 hasta la cota -105. En el Anexo C, se presentan los límites y
diseños aprobados junto con la extensión hacia el sur y por debajo de la laguna verde.
Dado el hallazgo de las nuevas reservas que se encuentran a mayor profundidad, es que previo
a la construcción del diseño, se propone invertir el ventilador principal a impelente. Por lo tanto,
el aire fresco para la mina, será inyectado desde la chimenea principal de ventilación de 3,0 x 3,0
m de sección, hasta el último nivel de desarrollo proyectado para la mina, que corresponde al
nivel -105, distribuido hacia los lugares de trabajo y vías de escape.
El sistema primario de ventilación estará constituido por desarrollos horizontales y verticales.

Dentro de los horizontales se incluyen, la rampa principal, acceso de ventilación, y galerías de
comunicación entre salidas de emergencias. El aire retornará a la superficie por la rampa
principal. Los desarrollos verticales lo integran las chimeneas de ventilación y las chimeneas de
salidas de emergencia.
Para los cálculos y simulaciones, se utilizará el ventilador ZVN 1-18-315/4 de 422 HP, que
actualmente opera en mina Coyita, descrito en el Capítulo 4.2.3, a fin de comprobar si cumple
con los requisitos del sistema hasta el desarrollo final proyectado en el nivel -105.
Se necesitará ventilación auxiliar en los frentes de desarrollo y en las galerías de producción.

Todos los frentes de trabajo deben ser ventilados con mangas de ventilación estando a no más
de 30 metros desde la frente.
Para garantizar la adecuada ventilación auxiliar, se usarán los mismos ventiladores Zitron gEL 9-
37/2 de 50 HP, los que serán suficiente para cubrir los desarrollos.
Propuesta cambio del sentido del flujo de Ventilación
Tomando como referencia la infraestructura de diseño de la mina hasta el nivel 105 ya aprobada
por el SERNAGEOMIN, se crearon modelos de ventilación, con el software Ventsim Visual 4.5
invirtiendo el ventilador (sistema impelente) el cual permitió determinar la resistencia del circuito
de ventilación. Para la simulación se utilizó el ventilador ZVN 1-18-315/4 de 422 HP que
actualmente opera en Mina Coyita de forma aspirante, ubicado en el nivel 277, para comprobar
47
su utilidad hasta el límite aprobado y diseño actual en el nivel 105. En la Tabla 5.1 y Figura 5.1
se muestran los resultados de la simulación.
Tabla 5.1 Resultados de simulación en software Ventsim
Pres. Total [Pa] Caudal [m3/min] Eficiencia [%] Potencia [kW] Potencia [HP]
1.439,9 5.970 64,3 222,5 298
Figura 5.1 Resultados de simulación gráfica

En la Figura 5.2, se muestra el circuito de ventilación propuesto proyectando aire hasta el nivel
105 de la mina, con una presión calculada de 1.439,9 Pa.
48
Figura 5.2 Sistema de ventilación con ventilador impelente hasta límite aprobado (cota 105)
49
La Figura 5 3. muestra el punto de operación de la mina para el circuito hasta el nivel 105 dentro
de la curva característica del ventilador de 315 KW actualmente instalado (ventilador Zitron ZVN
1-18-315/4).
Figura 5.3 : Punto de Operación del ventilador principal impelente

En este punto de operación, el ventilador tendrá una eficiencia de trabajo de alrededor del 64%.
El cual cubre holgadamente los requerimientos de aire para trabajar en un ambiente de aire
fresco.
50
5.2.1. Puertas y reguladores
Como el aire fresco será inyectado desde la chimenea principal de ventilación direccionando el
aire fresco hacia los desarrollos más profundos la mina, mientras que el aire viciado se extraerá
a través de la rampa. A medida que los desarrollos vayan avanzando se deberán construir muros
o tapados, estos se ubicarán estratégicamente en los accesos a las salidas de emergencia,
accesos de ventilación y caserones ya explotados. Como muestra la Figura 5.4.
En Anexo B, se muestra el diseño de construcción de los reguladores de ventilación que serán

colocados en el nivel superior de cada tramo de chimenea de ventilación, salidas de emergencia
y cámaras finalizadas.
Figura 5.4 Construcción de muro en galería de ventilación, con salida de manga

Construcción del modelo de ventilación hasta el nivel -105
5.3.1. Diseño minero
El acceso a las nuevas reservas será a través de la continuación de la rampa principal en la cota
180 con una gradiente nominal del -12.5 % para llegar a la base de la veta, con accesos de
aproximadamente 30 metros entre veta y rampa. Luego, se continúa desarrollando la rampa en
forma espiral descendente con un radio aproximado de 15 metros y manteniendo la gradiente de
-12.5. Con esta rampa se accederá en forma regular cada 15 metros en la vertical hacia la veta.
En la Figura 5.5 y la Figura 5.6, se puede ver el diseño de las labores principales, la componen
dos galerías paralelas que serán construidas en estéril, la primera galería con sección abovedada
51
de 4,0 metros de ancho por 4,5 metros de alto, con la gradiente de -12.5%, con una longitud de
292 metros como rampa de acceso y la segunda galería de sección 4,0 x 4,0 m con gradiente de
-12.5%, con una longitud de 295 metros como rampa para el sistema de ventilación. Ver Anexo
C, para un mayor detalle del diseño.
Figura 5.5 Longitudinal de la topografía actual con diseño Coyita hasta el nivel -105
RAMPA ACCESO
RAMPA VENTILACIÓN
Figura 5.6 Vista en planta de la topografía actual con diseño Coyita hacia el nivel -105
Además, se construirán 70 metros de galerías de 4,0 x 4,0 m de sección para los accesos a las
rampas de ventilación y sectores de vetas de explotación.
52
Desde las rampas principales se realizarán las labores de acceso al cuerpo mineralizado con
galerías de sección 3,5 metros de alto por 3,5 metros de ancho, cortando al cuerpo a la cota
objetivo en su base. De forma simultánea al desarrollo de dicho acceso, se realizará una estocada
sobre la misma alineación, pero en dirección opuesta y de igual sección a la anteriormente
mencionada, conformando junto con la rampa principal una cruceta, cuya bóveda se elevará
hasta los 6 metros de altura desde la base, de forma que se faciliten las labores de carga de
camiones en interior de la mina.
La galería de acceso al cuerpo mineralizado se prolongará 12 metros una vez cruzada en su

totalidad la potencia de éste, conformando una estocada de acopio tal y como se refleja en la
Figura 5.7.
Figura 5.7 Vista en planta de rampa tipo hasta su intersección con cuerpo mineral
Asimismo, de la propia rampa principal se extienden labores secundarias como las estocadas de
estación de bombeo de sección 3,0 x 3,0 m, estocadas para la ubicación del refugio minero de
emergencia de sección 3,5 x 3,5 m, estocadas de acceso a las chimeneas de ventilación de
sección 4,0 x 4,0 m. De forma sistemática se realizarán estocadas de refugio para peatones a lo
largo de la rampa principal a una distancia no superior a 30 metros con sección 2,0 x 2,0 m y un
sacado de 1,5 metros.
53
El desarrollo de los accesos a las chimeneas de evacuación se realizará desde la galería de
acceso al cuerpo mineralizado con sección 3.5 x 3.5 m, como muestra la Figura 5.8
Una vez finalizado el desarrollo de la galería de acceso al cuerpo mineralizado (junto con la
estocada de acopio), se comenzará el desarrollo basal a lo largo de éste según el rumbo
geológico local de forma simultánea con dirección noroeste-sureste (NW-SE) y sureste-noroeste
(SE-NW).
El desarrollo de las galerías basales mantendrá una sección mínima de 3,0 x 3,0 m que garantice
el desplazamiento de los equipos de carga y perforación de tiros largos asegurando la seguridad
de los mismos y personal involucrado en dichas labores.
Tal y como en el resto de labores, se realizarán refugios peatonales de manera sistemática, a lo

largo de los desarrollos basales, con un espaciamiento horizontal no superior a 30 metros.
El desarrollo de las galerías de acceso se realizará simultáneamente al desarrollo del

subsiguiente tramo de rampa principal, que, manteniendo la misma secuencia anteriormente
descrita, dará acceso nuevamente al cuerpo mineralizado del siguiente nivel situado a 15 metros
bajo el anterior.
Figura 5.8 Direcciones de desarrollo basal SE-NW (azul) y NW-SE (fucsia)

54
5.3.2. Avance horizontal
El avance de todas las labores horizontales se realizará mediante perforación mecanizada por
vía húmeda con jumbos electrohidráulicos con un avance promedio de 2,5 metros por tronadura.
Todo avance horizontal irá parejo con las labores necesarias de acuñadura y fortificación
definidas en el estudio geotécnico establecido para las labores a realizar. Como se puede
observar en la Figura 5.9, las dimensiones de la rampa principal anteriormente especificadas
permiten un espacio superior a 0,5 metros, a cada costado del equipo y desde la parte más
elevada de la cabina hasta el techo de la labor.
Figura 5.9 Dimensiones la rampa acceso principal con camión

En la Figura 5.10, se ilustra la sección de la galería de acceso, galería basal y la instalación de

los servicios de manga de ventilación, agua, aire y electricidad.
Figura 5.10 Instalación de servicios en accesos y galerías basales

55
5.3.3. Secuencia de explotación por niveles proyecto
Una vez finalizado el desarrollo basal, se definen las dimensiones del bloque a explotar, y se
comienza con la construcción de las chimeneas de producción para caras libres y la perforación
de los tiros largos para efectuar el arranque del mineral.
El mineral será retirado desde los caserones mediante equipo LHD que consisten en scooptrams
de 3 m3 de capacidad que trasladarán el mineral hasta la estocada de acopio de mineral para su
posterior transporte hasta la cancha de acopio en superficie.
La secuencia del método de explotación irá generando el arranque del mineral en descenso,
desde el nivel 150 hasta el nivel -105, y en retroceso dentro de las cámaras hasta dejar el caserón
vacío.
En la Tabla 5.2, se detallan los 18 niveles de explotación, distribuidos cada 15 metros de

diferencia de cota en la vertical, para los diversos periodos de la mina.
Tabla 5.2 Niveles de explotación para la continuidad de Coyita
Nivel 150 Nivel 135 Nivel 120 Nivel 105 Nivel 90 Nivel 75
Nivel 60 Nivel 45 Nivel 30 Nivel 15 Nivel 0 Nivel -15
Nivel -30 Nivel -45 Nivel -60 Nivel -75 Nivel -90 Nivel -105
En el Anexo C se adjunta plano isométrico con detalle de la explotación por niveles.
5.3.4. Flota de equipos y requerimiento de aire
En general el requerimiento de equipos planeado necesario para las labores mineras en los
distintos sectores de trabajo son los mismos que se utilizan en la actualidad.
Para el cálculo del caudal, es necesario incorporar los jumbos electrohidráulicos, ya que utilizan
combustible diésel para trasladarse de un punto a otro.
Dichos cálculos quedan expresados en la Tabla 5.3.
56
Tabla 5.3 Equipos, personal y requerimientos de aire proyecto Coyita
Potencia
Equipos Cantidad HP Caudal (m3/min)
(HP)
Scoop R1300 190 1 190 538
Truck (EJC522) 250 1 250 708
Scoop Sandvik (LH-10) 295 1 295 835
Truck (Dux DT24) 300 1 300 849
Jumbo 2 brazos (Rocket Boomer 282) 78 1 78 221
Jumbo (DD-311) 82 1 82 232
Equipo Levante (Manitou MT 1030) 82 1 82 232
Transporte de explosivos (Mitsubishi
125 1 125 354
Canter)
Camioneta (Toyota Hilux) 100 2 200 566
TOTAL 1502 10 1602 4534
Caudal requerido por

Personal Cant Caudal (m3/min)
persona (m3/min)
Caudal aire requerido (m 3/min) 4570

Factor de seguridad (%) 4%
4753
(m3/min)
Caudal Total requerido (m3/s) 80
Simulación de los modelos de ventilación con software Ventsim
Se realizaron simulaciones para los 4 años, con las curvas característica del ventilador Zitron
ZVN 1-18-315/4 (422 HP) ya que con este equipo se ha realizado la ventilación de esta mina.
En el Anexo E, se muestran los cálculos realizados, donde se comprobó que este ventilador
cumple con los requerimientos de aire a inyectar, hasta el desarrollo final de la mina en la cota -
105.
Se evalúa además la opción de utilizar este ventilador incorporando un variador de frecuencia,

para mejorar la eficiencia energética, reducir el consumo de energía y garantizar que no funcione
a una velocidad superior a la necesaria.
57
En la Figura 5.11 y Figura 5.12 se muestran los resultados de las simulaciones.
100
95
90 Requerido
m3/s
85
Zitron 422 HP con
80 Variador
75 Zitron 422 HP
70
Año 1 Año 2 Año 3 Año 4
PLAN DE MINA
Figura 5.11 Comparación de caudal del ventilador principal con y sin variador de frecuencia
3100
2600
2,397
2100 Requerido
Pa
1600 Zitron 422 HP con

1,360 Variador
1,228
1100
1,007 Zitron 422 HP
600
100
PLAN DE MINA
Figura 5.12 Presión total proyecto mina Coyita

El caudal de aire definido a inyectar para la etapa final concluido todos los desarrollos es de 5.076
m3/min.
En la Tabla 5.4 y Figura 5.13 se muestran los resultados de la simulación.
58
Tabla 5.4 Resumen de simulación en software Ventsim
Pres. Total [Pa] Caudal [m3/min] Eficiencia [%] Potencia [kW] Potencia [HP]
2.666,6 5.076 82,1 274,4 367
Figura 5.13 Resultados de simulación en software Ventsim

En la Figura 5.14, se presenta una vista isométrica del circuito de ventilación para el último año
de operación, donde se muestra las direcciones de flujo, distribución de estos.
59
Figura 5.14 Isométrico de la simulación al último año de operación de mina Coyita
60
Según el resultado de la simulación, el punto de operación del ventilador principal se presenta en
la Figura 5.15. Con una presión de 2667 Pa, y caudal de 84,6 m 3/s.
Figura 5.15 Punto de operación del ventilador principal al último año de operación
Fuente: Zitrön, (Chile), 2015
61
Costos de operación ventilación principal
Se analizó el comportamiento del ventilador ZVN 1-18-315/4#3 (422 HP) con el uso de un variador
de frecuencia, que permite ajustar las rpm del equipo, posibilitando su uso para todas las fases
del proyecto, sin que implique un consumo innecesario de energía, y caudales con velocidades
fuera de norma. El costo de este variador de frecuencia es de 34.103 US$.
La estimación de los costos de operación de la ventilación se hizo en base a un costo de energía

de 0,21 US$/kWh.
En la Tabla 5.5 y Tabla 5.6 se presenta el resultado de las simulaciones realizadas con ventilador
principal sin variador de frecuencia y con variador de frecuencia.
Tabla 5.5 Simulación ventilación principal sin variador de frecuencia
Planificación Año 1 Año 2 Año 3 Año 4

Horas de operación 24 24 24 24
Potencia instalada 422 HP 422 HP 422 HP 422 HP
208.890 200.450 202.560 179.350
Zitron 422 HP
Caudal cfm
Presión In H2O 6 8 7 11
Caudal m3/s 99 95 96 85
Presión Pa 1.530 1.911 1.851 2.698
Potencia kWh 242 258 256 298
Potencia HP 322 344 342 397
Eficiencia ventilador 66,0% 74,0% 73,0% 81,0%
Costo US$/año 444.409 475.064 471.362 548.246
Tabla 5.6 Simulación ventilación principal con variador de frecuencia
Planificación Año 1 Año 2 Año 3 Año 4

Zitron 422 HP con Variador
Horas de operación 24 24 24 24
Potencia instalada 422 HP 422 HP 422 HP 422 HP
Caudal cfm 169.433 170.277 169.855 170.277
Presión In H2O 4 6 5 10
Caudal m3/s 80 81 81 81
Presión Pa 883 1.384 1.179 2.437
Potencia kWh 118 160 143 255
Potencia HP 158 213 190 340
Eficiencia ventilador 63,0% 73,7% 70,0% 81,2%
Costo US$/año 217.939 293.455 262.438 469.000
62
El costo de la energía se calcula multiplicando la potencia, por el costo de la energía y el período
de tiempo en horas (en este caso equivalente a un año), de la siguiente forma:
𝑈𝑆$
𝐶 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 (𝑈𝑆$) = 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 (𝑘𝑊) × 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 ( ) (Ec 5.1)
𝑘𝑊ℎ
En la Figura 5.16 se puede observar los costos de energía por los años que dura el proyecto.
600,000
750,000
650,000 500,000
550,000 400,000
450,000
US$
300,000
350,000
200,000
250,000
150,000 100,000
50,000 0
PLAN DE MINA
Costo US$/año Zitron 422 HP

Costo US$/año Zitron 422 HP con Variador
Costo US$/año Zitron 422 HP
Costo US$/año Zitron 422 HP con Variador
Figura 5.16 Costo por consumo de energía ventilador principal

Utilizando una tasa de descuento del 8% y los datos de la Tabla 5.7 se puede concluir que el total
de los costos de operación para el total del proyecto es de 1.595.940 US$. Pero con la utilización
de un variador de frecuencia podemos reducir estos costos en un 35%, generando un ahorro total
para el proyecto de 555.390 US$.
Tabla 5.7 Comparación de los costos asociados a las simulaciones
Valor
Inversión VAC (4años)
Tipo de Ventilador Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Presente
(US$) (US$)
(US$)
Zitron 422 HP 0 1.595.940 444.409 475.064 471.362 548.46 1.595.940

Zitron 422 HP
con Variador de 34.103 1.006.446 217.939 293.455 262.438 469.000 1.040.550
frecuencia
Ahorro US$ 555.390
63
CAPÍTULO 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
Para poder llevar un buen control del sistema de ventilación de Coyita, es necesario crear una
base de datos para poder evaluar diferentes alternativas de ventilación al momento de realizar
nuevos diseños o avances que tiene la mina y poder así analizar cómo será el comportamiento
del flujo de aire en estos desarrollos.
El primer estudio que se realizó fue el aforo general de mina Coyita para comprobar si se estaba
cumpliendo con la normativa y generar una base para el desarrollo del proyecto. De lo anterior
se calculó un 11% de pérdidas Se identificaron fugas en las mangas de ventilación las cuales
fueron reparadas inmediatamente, para garantizar el mínimo necesario de aire fresco en
desarrollos que no sean parte de la ventilación principal.
El segundo estudio que se realizó fue analizar si el ventilador ZVN 1-18-315/4 de 422 HP que
actualmente opera en Coyita como extractor, cumple con los requisitos del sistema hasta el
desarrollo final en el nivel -105. Pero en sentido inverso (inyectando aire). Del resultado de las
simulaciones se llegó a la conclusión que este cambio del sentido del flujo a impelente, supone
una mejora en relación al sistema anterior, ya que esto permitirá que los desarrollos más
profundos y en donde se concretarán la mayoría de las actividades, se obtenga el aire más fresco,
así mismo las vías de evacuación mantendrán en todo momento un flujo de aire fresco.
El cambio de sentido del circuito de ventilación permite una optimización del diseño minero
disminuyendo así la cantidad de desarrollos a realizar y, por lo tanto, los sectores ventilados en
forma auxiliar, concentrando el aire fresco en los sectores de mayor interés para el desarrollo.
Se evaluó los costos de operación asociado a la implementación del ventilador ZVN 1-18-315/4#3
para dos escenarios, el primero sin uso de un variador de frecuencia, donde el total de los costos
para el proyecto es de 1.595.940 US$ y para el segundo escenario, utilizando un variador de
frecuencia tendría un costo total de 1.040.550 US$.
En conclusión, la alternativa más conveniente, es utilizar este dispositivo desde el inicio del
proyecto, de esta forma, se obtendrá un ahorro económico del orden de los 555.390 US$.
64
Recomendaciones
Es importante para el desarrollo de actividades de la mina, y considerando su dinamismo, el

mantener la información de ventilación al día con el fin de poder visualizar los cambios que va
teniendo la mina a medida que se explota. A su vez, al simular la ventilación, esta se debe
asemejar lo más posible a la realidad, para poder detectar los cambios en los flujos y direcciones
del aire al interior de la mina.
Se recomienda inspeccionar los muros y tapados por si existen fugas de aire e ir reparando
inmediatamente estos muros una vez identificados, para que el aire fresco no vaya escapando
en los niveles superiores a la rampa por donde retorna el aire a superficie.
Dada las condiciones geográficas es necesario contar con estudios actualizados de hidrogeología
y batimetrías para el desarrollo y futura construcción de las labores del proyecto.
El diseño de este proyecto es preliminar, por lo cual se debe ir modificado de acuerdo con las
condiciones estructurales de la mina presentes en el día a día de la operación.
Se recomienda un estudio en detalle de la ventilación auxiliar, con el fin de optimizar el sistema,

evaluar pérdidas, reguladores según las necesidades, ubicación de los ventiladores que no
perjudiquen la operación.
En un próximo estudio, se aconseja cuantificar el total de los muros y tapados necesarios para
cada etapa del proyecto.
65
BIBLIOGRAFÍA
Carrasco Carrasco, Jorge Enrique. 2013. Proyecto de Ventilación Mina Cobriza. Santiago :
Universidad de Santiago de Chile, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería en Minas,
2013. Tesis para optar al título de Ingeniero Civil en Minas.
Chasm Consulting (Australia). 2017. Ventsim 4.0. [Software] Capalaba : Chasm Consulting,
2017.
Chile. Decreto Supremo N°132. 2002. Aprueba Reglamento de Seguridad Minera. Santiago :
Ministerio de Minería, 2002. Norma Chilena.
Fernández Venegas, Felipe Gonzalo. 2010. Simulación de sistema de ventilación del área de
chancado N°2 con programa VENTSIM, Sector Diablo Regimiento Mina el Teniente. Santiago :
Universidad de Santiago de Chile, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería en Minas,
2010. Tesis para optar al título de Ingeniero Civil en Minas.
Hartman, H. L., y otros. 1997. Mine Ventilation and air conditioning. New York : John Wiley &
Sons, 1997. ISBN 0-471-1 1635- 1.
Hurtado, Juan Pablo. 2016. Ventilación de Minas: Circuito y redes de ventilación. [Presentación
PowerPoint] Santiago : Universidad de Santiago de Chile, Departamento de Ingeniería en Minas,
2016.
Maptek (Australia). 2016. Vulcan 8.0. [Software] Adelaida : Maptek, 2016.
Minera Cerro Bayo. Departamento de Ingeniería. 2015. Proyecto minero Mina Coyita. Chile
Chico : Minera Cerro Bayo, 2015. Informe de Proyecto.
San Martín Flores, Luis Vicente. 2013. Diseño y dimensionamiento del sistema de Ventilación
principal para Mina Ester. Santiago : Universidad de Santiago de Chile, Facultad de Ingeniería,
Departamento de Ingeniería en Minas, 2013. Tesis para optar al título de Ingeniero de Ejecución
en Minas.
Yanes Garin, Exequiel. 2004. Ventilación de minas. 4a. Edición. Santiago : Servicio Nacional de
Geología y Minería, 2004. Serie: Formación de Expertos en Seguridad Minera.
ZITRÖN Chile. 2012. Conferencias sobre Ventilación de Minas. Lima, Perú : ZITRÖN, 2012.
66
ANEXOS
67
ANEXO A: Infraestructura e instalaciones Mina Coyita
Figura A.1 Instalaciones existentes mina Coyita

Fuente: CMCB, Área de ingeniería de planificación, 2017
Figura A.2 Longitudinal Desarrollos Mina Coyita

68
Figura A.3 Nivel 270, portal mina, ventilador principal y salida de emergencia a superficie
69
Figura A.4 Diseño Mina Coyita hasta nivel 105
70
ANEXO B: Ventilación principal Coyita
Tabla B.1 Aforo turno día 11 de marzo 2017
71
Figura B.1 Aforo, estaciones de medición y desarrollo de mina Coyita
72
Figura B.2 Curva característica de funcionamiento Ventilador ZVN 1-18-315/4
73
Figura B.3 Curva característica de funcionamiento ventilador auxiliar Zitron gEL//ZEL 9-37/2
74
Figura B.4 Croquis compuerta a galerías de ventilación y acceso a cámaras
Figura B.5 Croquis Acceso a Chimenea de Salida de Emergencia

75
ANEXO C. Diseño proyecto continuidad Mina Coyita
ANEXO C: Diseño proyecto continuidad Mina Coyita
Figura C.1 Diseño proyecto continuidad de mina Coyita

76
ANEXO D: Marco teórico
Tabla D.1 Resumen del reglamento de seguridad minera DS N°132

Artículo • Se requiere de un caudal MINIMO de aire fresco de 2,83 m3/min por
cada Hp en equipos diésel
132
• Si hay equipos diésel. A lo menos 1 vez por semana se deben hacer
mediciones de la calidad del aire (sumatoria de gases presentes, CO,
NO, NO2 y aldehídos)
Artículo
• En lugares críticos se deben colocar sensores que alarmen a los
133 trabajadores cuando las concentraciones excedan los límites
permitidos
• Por lo menos una vez al mes se deben medir las concentraciones de
CO y NO directamente del tubo de escape de los equipos diésel
• Para la toma de emisiones de gases desde el tubo de escape del
Artículo equipo diésel, éste debe estar en régimen de trabajo y sin embragar
134 • Para la medición de la calidad del aire, este debe ser en un lugar
representativo de la mina y con los equipos en operación
Se debe DETENER la operación de los equipos diésel
• Cuando los contaminantes químicos en el aire excedan los límites
permitidos.
CONTAMINANTE ppm.
Artículo Monóxido de Carbono (CO) 40
135 Óxido de Nitrógeno (NO) 20
Aldehído fórmico 1,26
• Cuando la concentración de gases, medidos en el tubo de escape de
la máquina, excedan de dos mil (2.000) partes por millón de monóxido
de carbono o de mil (1.000) partes por millón de óxido de nitrógeno
• Todo proyecto de ventilación general de una mina subterránea, previo
Artículo
a su aplicación, deberá ser enviado al Servicio para su aprobación
136 con un plazo de treinta (30) días para responder la solicitud, desde la
fecha de presentación de ella en la Oficina de Parte
Artículo • En toda mina subterránea se deberá disponer de circuitos de
ventilación, ya sea natural o forzado a objeto de mantener un
137
suministro permanente de aire fresco y retorno del aire viciado
Artículo • Caudal mínimo de aire fresco necesario por persona al interior de la
mina es de 3 m3/min
138
• Velocidad máxima de 150m/min y mínima de 3m /min
• Se debe realizar un aforo Trimestral en entradas y salidas principales
Artículo
de la mina
139 • Se debe realizar un aforo Semestral general de toda la mina no
tolerándose pérdidas de 15%
Donde la suspensión de partículas en el aire forme mezclas explosivas se
debe:
• Llevar registro periódico de la calidad de aire
• Mantener una ventilación eficiente que permita la dilución del polvo en
Artículo el aire a niveles permisibles
• Humedecer con agua los lugares de trabajo antes y después de cada
140
tronadura. En los puntos en que se generen emisiones de polvo,
deberá disponerse de sistemas colectores
• Usar solamente explosivos aprobados para este tipo de explotación
• Todo equipo al interior mina, debe disponer en el tubo de escape de
una rejilla o malla que evite la proyección de partículas
incandescentes al exterior
74
Artículo • En las galerías en desarrollo donde se use ventilación auxiliar, el
extremo de la tubería o manga no deberá estar a más de treinta
141
metros (30m) de la frente.
Artículo • La ventilación se hará por medios que aseguren en todo momento la
cantidad y calidad necesaria de aire para el personal
142
• La legislación chilena señala que la temperatura húmeda máxima en
el interior de la mina no podrá exceder de 30 º C, para jornadas de
trabajo de 8 horas.
Artículo HUMEDAD TEMPERATURA VELOCIDAD Q sección
143 RELATIVA SECA MINIMA (5m x4m)

≤ 85% 24 a 30 °C 0 m/min 600 /min
> 85% >30° 120 m/min 2240 m3/min
Artículo • Concentración MÍNIMA de oxigeno interior mina 19,5%.

144
Artículo • Bloquear acceso con mallas y señaléticas en labor minera no
ventilada o no transitada. Utilizar EPP adecuado
145
Artículo • En los frentes o desarrollos ubicados a distancia de la ventilación
principal, se debe utilizar ventilación auxiliar
146
Artículo • Aire viciado debe ser cuidadosamente desviado de las zonas de
trabajo y tránsito de personas
147
• No se permite uso de aire viciado para ventilar frentes en explotación
Artículo • Toda puerta de ventilación debe cerrarse por sí misma, a menos que
sea puerta de emergencia y deba mantenerse abierta en situaciones
148
normales
Artículo • Todo ventilador principal debe tener una alarma que alerte de una
detención imprevista
149
Artículo • Ventiladores, puertas de regulación de Q, medidores, sistemas de
control y otros, deben tener plan de mantención y respectivos
150
registros
Artículo • Colectores de polvo, sistemas de ductos y captaciones en general, se
deben someter cada 3 meses a mantención y control de eficiencia de
151
los sistemas
75
ANEXO E: Simulaciones Ventsim
Simulaciones sin variador de frecuencia
Figura E.1 Simulación para el año 1, sin variador de frecuencia.

76
Figura E.2 Simulación para el año 2, sin variador de frecuencia
77
78
79
Simulaciones con variador de frecuencia
Figura E.5 Simulación para el año 1, con variador de frecuencia

80
81
82
83

Proyecto de Ventilación Mina Coyita

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

Proyecto de Ventilación Mina Coyita

Cargado por

Información del documento

Título original

Derechos de autor

Formatos disponibles

Compartir este documento

Compartir o incrustar documentos

Opciones para compartir

¿Le pareció útil este documento?

¿Este contenido es inapropiado?

Copyright:

Formatos disponibles

Proyecto de Ventilación Mina Coyita

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE

PROYECTO DE VENTILACIÓN MINA COYITA

Nataly Soledad Flores Méndez

Profesor Guía: Omar Gallardo Gallardo

Trabajo de Titulación presentado en

El presente Trabajo de Titulación corresponde al desarrollo de una propuesta de ventilación para

Se recopilan antecedentes y se realiza un aforo general del sistema actual de ventilación de

El proyecto contempla crear un sistema de ventilación a partir de la infraestructura, desarrollos,

En cuanto a los costos de operación se evalúa la opción de utilizar un variador de frecuencia, lo

A mi profesor guía, Omar Gallardo, por su disposición, ayuda y consejos.

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................1

1.2.1. Objetivo principal ...................................................................................................1

1.2.2. Objetivos específicos .............................................................................................1

Alcance y limitaciones .................................................................................................. 2

Metodología de trabajo ................................................................................................ 2

CAPÍTULO 2. ANTECEDENTES GENERALES DE MINA COYITA .....................................4

Ubicación regional ....................................................................................................... 4

Ubicación local ............................................................................................................. 5

Geología local .............................................................................................................. 6

Recursos y reservas .................................................................................................. 10

2.7.1. Coyita actual ........................................................................................................10

2.7.2. Coyita proyecto ....................................................................................................12

Método de explotación ............................................................................................... 14

2.8.1. Manejo del agua subterránea ..............................................................................15

Aspectos generales del proyecto ............................................................................... 17

2.9.1. Vida útil del proyecto ...........................................................................................18

2.9.2. Programa de producción .....................................................................................18

CAPÍTULO 3. FUNDAMENTOS DE VENTILACIÓN............................................................19

Flujo de aire ............................................................................................................... 19

Resistencia equivalente de la mina ........................................................................... 19

3.3.1. Circuitos en serie .................................................................................................20

3.3.2. Circuitos en paralelo ............................................................................................22

Ventilación natural ..................................................................................................... 23

Ventilación auxiliar ..................................................................................................... 23

Sistemas de ventilación ............................................................................................. 24

Legislación chilena vigente para la ventilación .......................................................... 24

Aforos de ventilación .................................................................................................. 25

3.8.1. Elementos y procedimientos................................................................................26

3.8.2. Cálculo del caudal ...............................................................................................26

Higiene ambiental ...................................................................................................... 27

Aire atmosférico ......................................................................................................... 27

Principales contaminantes en minería subterránea................................................... 28

3.11.1. Material particulado .............................................................................................28

3.11.2. Gases ...................................................................................................................29

CAPÍTULO 4. SISTEMA DE VENTILACIÓN PRINCIPAL COYITA ....................................32

Revisión de antecedentes y mina .............................................................................. 32

4.1.1. Diseño e infraestructura existente hasta el nivel 105 ..........................................32

Ventilación principal ................................................................................................... 34

4.2.1. Requerimiento de aire .........................................................................................36

4.2.2. Aforo general de mina Coyita ..............................................................................37

4.2.3. Conclusiones y recomendaciones del resultado del aforo ..................................40

4.2.4. Ventilador principal ..............................................................................................40

Ventilación auxiliar ..................................................................................................... 43

4.3.1. Requerimientos de aire para la ventilación auxiliar .............................................43

4.3.2. Mangas de ventilación .........................................................................................44

Puertas y reguladores ................................................................................................ 45

Propuesta cambio del sentido del flujo de Ventilación .............................................. 47

5.2.1. Puertas y reguladores ..........................................................................................51

Construcción del modelo de ventilación hasta el nivel -105 ...................................... 51