La ventilación de minas subterráneas proporciona un flujo de aire a los trabajadores subterráneos de una mina con un volumen suficiente para diluir y eliminar el polvo y los gases nocivos (normalmente NOx , SO2 , metano , CO2 y CO ) y regular la temperatura. La fuente de estos gases son los equipos que funcionan con motores diésel , las explosiones con explosivos , [1] y el propio yacimiento. [2]
El componente más grande del costo operativo de la ventilación de una mina es la electricidad para alimentar los ventiladores, que puede representar un tercio del costo total de energía eléctrica de una mina subterránea típica. [1]
La ventilación de flujo continuo es el circuito de ventilación principal de la mina. El aire entra a la mina desde la superficie a través de un pozo , un elevador de ventilación o un túnel . El aire se distribuye a través de la mina a través de rampas y elevadores de ventilación internos, y los flujos se controlan mediante reguladores y ventiladores montados permanentemente. Un sistema de ventilación auxiliar toma aire del sistema de flujo y lo distribuye a las minas a través de ventiladores montados temporalmente, tubos Venturi y conductos desechables de tela o acero. Los sistemas auxiliares de ventiladores y conductos pueden ser sistemas de forzado, donde se empuja aire fresco hacia las cabeceras de la mina, o sistemas de extracción que extraen aire contaminado. [3]
Se requiere suficiente volumen de aire para una ventilación adecuada. Se requiere una gran cantidad de energía eléctrica para accionar los ventiladores. Al instalar un control de velocidad variable, se puede optimizar la cantidad de aire y, por tanto, la potencia. [4] En todos los lugares de la mina donde se requiera que trabajen o pasen personas, el aire no debe contener menos del 19% de oxígeno ni más del 0,5% de dióxido de carbono ni ningún gas nocivo en cantidad que pueda afectar la salud de cualquier persona. persona. El porcentaje de gas inflamable no excede del 0,75% en el cuerpo general del aire de retorno de cualquier distrito de ventilación y del 1,25% en cualquier lugar de la mina.
Los ingenieros de minas determinan el volumen (expresado en pies cúbicos por minuto o metros cúbicos por segundo ) de aire necesario para ventilar una mina subterránea en función de una amplia variedad de parámetros. En la mayoría de los países, los requisitos mínimos están establecidos por leyes, reglamentos o normas. Sin embargo, en algunos países en desarrollo el requisito de ventilación obligatorio puede ser insuficiente y la empresa minera puede tener que aumentar el flujo de ventilación, en particular cuando se puede requerir ventilación para enfriar la temperatura ambiente en una mina muy caliente; sin embargo, la autocompresión también debe ser tenido en cuenta. [1] Según CMR 153-2-(i)(2017), en cada distrito de ventilación no menos de seis metros cúbicos por minuto de aire por persona empleada en el distrito en el turno más grande o no menos de 2,5 metros cúbicos por minuto de aire por tonelada diaria de producción, el que sea mayor, pasa a lo largo de la última conexión de ventilación del distrito, lo que significa la galería más interna del distrito por la que pasa el aire.
En climas templados, es posible que sea necesario calentar el aire de ventilación durante los meses de invierno. Esto hará que el entorno de trabajo sea más acogedor para los mineros y evitará la congelación de las instalaciones, en particular de las tuberías de agua. En las minas árticas , donde el horizonte minero está por encima del permafrost , es posible que no se produzca calentamiento para evitar que el permafrost se derrita. Las "minas frías" como la mina Raglan y la mina Nanisivik están diseñadas para operar por debajo de 0°C. [1]
La temperatura del bulbo húmedo en cualquier lugar de trabajo no excede los 33,5°C y cuando la temperatura del bulbo húmedo excede los 30,5°C se toman medidas para ventilar el mismo con una corriente de aire que se mueva a una velocidad no inferior a un metro por segundo.
Los túneles largos pueden tener pozos de ventilación . Los túneles largos en las minas subterráneas suelen requerir sistemas de ventilación sofisticados para garantizar la seguridad y la salud de los mineros. Los conductos de ventilación son componentes integrales de estos sistemas, ya que proporcionan aire fresco a secciones más profundas y eliminan el aire contaminado . Estos pozos están ubicados estratégicamente a lo largo del túnel para mantener la calidad del aire y regular la temperatura . Una ventilación adecuada es crucial para mitigar la acumulación de gases peligrosos , como metano y monóxido de carbono , y controlar los niveles de polvo. Además, los sistemas de ventilación ayudan a gestionar el calor generado por las operaciones y los equipos mineros, lo que garantiza un entorno de trabajo más seguro. Los diseños eficaces de ventilación de minas a menudo incorporan métodos de ventilación tanto naturales como mecánicos , adaptados a los requisitos específicos de la mina y su diseño. [5]
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