Sistema de Ventilacion

NIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURÍMAC
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE
MINAS
TEMA: “SISTEMA DE VENTILACION EN MINERIA

SUBTERRANEA”
CURSO:VENTILACION DE MINAS
DOCENTE: ING. Hernan Yari Mendoza
ALUMNO: Jhober Aroni Centeno
ABANCAY- APURIMAC
2022
VENTILACION SECUNDARIA
VENTILACION PRINCIPAL Sistemas que, haciendo uso de ductos y ventiladores
Es la ventilación de las labores con entrada y auxiliares, ventilan áreas restringidas, para la entrada de
salida de aire ayudada mecánicamente por un aire en las minas subterráneas; para ello se emplean los
potente ventilador comunicado con el exterior. circuitos de alimentación de aire fresco y de evacuación
El flujo de aire recorre las principales labores del aire viciado que le proporcione el sistema de
de la mina circulando por toda la sección. ventilación primaria. Se hace circular el aire por vías
donde no es posible hacer llegar la ventilación principal
a través de ductos, mangas o tuberías de ventilación.
VENTILACIÓN NATURAL:
Se utiliza en la ventilación para minas subterráneas, el
aire se introduce por la bocamina principal de
ingreso, recorriendo el flujo del aire por la totalidad del
circuito de ventilación, hasta la salida del aire por la otra
bocamina
VENTILACIÓN AUXILIAR:
Es el sistema 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 les proporciona el sistema de ventilación
general.
Sistema impelente: El aire es impulsado dentro del
ducto y sale por la galería en desarrollo ya viciado.
Para galerías horizontales de poca longitud y sección
(menores a 400 metros y de 3.0 x 3.0 metros de
sección).
Sistema aspirante: El aire fresco ingresa al frente por
la galería y el contaminado es extraído por la ductería.
ASPIRANTE-IMPELENTE:
Se emplea dos tendidos de ductería, una para extraer
aire y el segundo para impulsar aire limpio al frente en
avance, en cuanto a mantener la galería con una
renovación constante de aire limpio y en la velocidad
de la extracción de los gases de disparos.
Para galerías de mayor sección (mayor a 12 m2 ), y con
una longitud sobre los 400 metros.
PRESION
La presión es una propiedad física del aire que
interviene en los diferentes procesos de ventilación de
una mina. Se define como el empuje que ejerce un
fluido sobre las paredes que lo contiene.
La presión atmosférica es el peso del aire que rodea la
tierra, a causa de la presión, y que disminuye a medida
que aumenta la altura de la superficie de la tierra
PERDIDAS DE ENERGIA EN CONDUCTOS DE AIRE

En los conductos de la mina (galerías, chimeneas,, etc.),
ofrece resistencia al paso del aire originando perdidas La perdida total (H) de energía
de energía, estas perdidas llamadas también caídas de pérdidas por fricción (Hf)
presión o perdidas de presión son ocasionadas pérdida por choque (Hx),
principalmente por fricción y choques del aire a su
paso por estos conductos. H = Hf + Hx
PERDIDA DE ENERGIA POR FRICCION (Hf)
La pérdida de energía que experimenta el flujo de aire

al circular por estas labores se debe principalmente a
las siguientes causas.
1) La fricción de las partículas de aire con las paredes
de los ductos, siendo mayor cuanto más irregular sea la
superficie.
2) El choque de aire contra los obstáculos existentes en
los conductos (curvas, contracciones, expansiones,
uniones, bifurcaciones, obstáculos, etc.)
PERDIDAD DE ENERGIA POR CHOQUE (Hx)

Las perdidas de energía se producen por los cambios
en la dirección de los flujos de aire
o cambios en la sección transversal de los conductos.
DIRECCION DEL FLUJO
La dirección del flujo del aire producido por ventilación
natural, en circuitos simples se
debe observar el siguiente procedimiento.
1.- Visualizar las columnas de aire de igual altura entre
dos líneas horizontales de referencia, comparando la
diferencia de presión entre los puntos en el circuito.
Esto balancea el cambio de elevación entre la entrada y
la descarga y elimina la necesidad de
considerar el término de elevación (H2) de la ecuación
de Bernoulli
ECUACION GENERAL DE ENERGIA
Primera Ley de Kirchhoff
La suma de todo el flujo de aire que ingresa a un nodo
debe ser igual a la suma de flujo de aire que sale del
nodo.
• Se suma el flujo de aire incompresible.
• Puede aplicarse a un sólo nodo, o la mina entera.
Segunda Ley de Kirchhoff

La suma de la caída de presión de un circuito cerrado
en un sistema de ventilación igualará a cero, teniendo
en cuenta la presión de los ventiladores y de ventilación
natural.
• Asume el flujo incompresible.
CALCULOS DE LOS CAUDALES REQUERIDOS:
Los factores que influyen en la determinación de este
caudal, dependen de las condiciones propias de cada
operación y del método de explotación utilizado. El
caudal necesario, para satisfacer las necesidades tanto
del personal como de los equipos que en conjunto
laboran al interior de la mina.
Este caudal debe garantizar la dilución de los gases
generados tanto por los equipos y maquinarias de
combustión interna (Diesel), como los gases
provenientes de la tronadura y los polvos asociados a
las distintas operaciones.
ESTIMACION DE CAUDALES
CONSUMO DE AIRE DE ACUERDO A LA ALTURA SNM
<1500 msnm 3m^3/ min por persona
1500 - 3000 msnm 4.2 m^3/ min por persona
3000 – 4000 msnm 5.1 m^3/ min por persona
>4000 msnm 6 m^3/ min por persona
Requerimientos de aire:
Las necesidades de aire al interior de la mina,
deben ser determinadas en base al personal y Para determinar el requerimiento de aire :
el número de equipos que trabajan al interior • Caudal requerido por el número de personas.
de las labores en los niveles que componen la • Caudal requerido por desprendimiento de gases
mina, además de conocer el método de • Caudal requerido por temperatura.
explotación. • Caudal requerido por consumo de explosivos
El cálculo de las necesidades, permitirá • Caudal requerido por equipo Diese
ventilar las labores mineras en forma eficiente,
mediante un control de flujos tanto de
inyección de aire fresco, como de extracción
de aire viciado. Esto permite diluir y extraer el
polvo en suspensión, gases producto de la
tronadura o de la combustión de los vehículos.
EJERCICIO
▪ Numero de personas que laboran por turno: 150

▪ Numero de equipos diésel por turno:16
7 Cargadores frontales (cada uno 160 Hp)
7 Camiones (cada de 160 Hp) CONSUMO DE AIRE DE ACUERDO A LA ALTURA SNM
2 perforadoras JUMBO (Cada uno de 110 HP).
<1500 msnm 3𝑚3 / min por persona
▪ Superficie transversal del SNV: 15.52 m2. 1500 - 3000 4.2 𝑚3 / min por persona
▪ Longitud aproximada del SNV:365m msnm
3000 – 4000 5.1 𝑚3 / min por persona
CARACTERISTICAS GEOGRAFICAS
Altura Geográfica(msnm) : 4700 msnm
>4000 msnm 6 𝑚3 / min por persona
CALCULAR EL CAUDAL NECESARIO PARA LA SELECCIÓN DE VENTILADOR
CAUDAL REQUERIDO POR EL NUMERO DE PERSONAS:
𝑄𝑁𝑃 = 𝑁𝑝 ∗ 𝐹𝑝
𝑚3
𝑄𝑁𝑃 = 150 ∗ 6 =900m3/min.
𝑚𝑖𝑛
CAUDAL REQUERIDO POR EL NUMERO DE EQUIPOS DIESEL:

𝑄 𝑚3
𝐸.𝐷=3 ∗𝑁
𝑚𝑖𝑛 𝐻𝑃
✓ 7 Cargadores frontales (cada uno 160 Hp)
𝑇𝐻𝑃𝐶𝐹=160𝐻𝑃 ∗7=1120 𝐻𝑃
✓ 7 Camiones (cada de 140 Hp)
𝑇𝐻𝑃𝐶 = 140𝐻𝑃 ∗ 7= 980 HP
✓ 2 perforadoras JUMBO (Cada uno de 110 HP).
𝑇𝐻𝑃𝐽 = 110𝐻𝑃 ∗ 2 =220HP
EL TOTAL DE HP SERA:
112OHP + 980HP + 220 HP = 2320HP.
CAUDAL REQUERIDO POR EL NUMERO DE EQUIPOS DIESEL:

𝑄 𝑚3
𝐸.𝐷=3 ∗2320 𝐻𝑃
𝑚𝑖𝑛
:
𝑄 𝑚3
𝐸.𝐷=6960𝑚𝑖𝑛
CAUDAL REQUERIDO SEGÚN EL NUMERO DE PERSONAS Y EQUIPOS
PARA LA VENTILACION SERA:
𝑄𝑅𝑒𝑞 = 𝑄𝐸 𝐷𝐼𝐸𝑆𝐸𝐿 + 𝑄𝑁𝑃

𝑄𝑅𝑒𝑞 = 6960 + 900 = 7860 𝑚3/𝑚𝑖𝑛
CAUDAL POR FILTRACIONES O FUGAS:
𝑄𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛/𝑓𝑢𝑔𝑎 =15%* 𝑄𝑅𝑒𝑞

𝑄𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛/𝑓𝑢𝑔𝑎 =15%*7860 m3/min= 1179 m3/min
CAUDAL NECESARIO:
𝑄𝑇.𝑅𝐸𝑄𝑈𝐸𝑅𝐼𝐷𝑂 = 𝑄𝑅𝑒𝑞 + 𝑄𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛/𝑓𝑢𝑔𝑎
𝑄𝑇.𝑅𝐸𝑄𝑈𝐸𝑅𝐼𝐷𝑂 = 7860 + 1179 = 9039𝑚3/𝑚𝑖𝑛
𝑄𝑇.𝑅𝐸𝑄𝑈𝐸𝑅𝐼𝐷𝑂 = 319 208 . 70 𝐶𝐹𝑀

𝑄𝐹𝐼𝑁𝐴𝐿= 319 208 .70 CFM *1.3 =414971.31 CFM

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PERDIDAS DE ENERGIA EN CONDUCTOS DE AIRE

La pérdida de energía que experimenta el flujo de aire

PERDIDAD DE ENERGIA POR CHOQUE (Hx)

Segunda Ley de Kirchhoff

▪ Numero de personas que laboran por turno: 150

CAUDAL REQUERIDO POR EL NUMERO DE EQUIPOS DIESEL:

✓ 2 perforadoras JUMBO (Cada uno de 110 HP).

𝑇𝐻𝑃𝐽 = 110𝐻𝑃 ∗ 2 =220HP

CAUDAL REQUERIDO POR EL NUMERO DE EQUIPOS DIESEL:

𝑄𝑅𝑒𝑞 = 𝑄𝐸 𝐷𝐼𝐸𝑆𝐸𝐿 + 𝑄𝑁𝑃

CAUDAL POR FILTRACIONES O FUGAS:

𝑄𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛/𝑓𝑢𝑔𝑎 =15%* 𝑄𝑅𝑒𝑞

𝑄𝑇.𝑅𝐸𝑄𝑈𝐸𝑅𝐼𝐷𝑂 = 7860 + 1179 = 9039𝑚3/𝑚𝑖𝑛

𝑄𝑇.𝑅𝐸𝑄𝑈𝐸𝑅𝐼𝐷𝑂 = 319 208 . 70 𝐶𝐹𝑀

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