Informe Nº1 Cálculo Necesidades de Aire
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Departamento de IngenieríaINGENIERIA CIVIL EN MINAS
CURSOMINERÍA SUBTERRÁNEA II
PROYECTODESARROLLO DEL CÁLCULO DE LAS NECESIDADES DE AIRE
EN UNA MINA SUBTERRÁNEA.
PROFESOR : Víctor Balcázar H.
ASIGNATURA : Minería Subterránea II
ALUMNOS : Francisco Martínez M.
Héctor Vargas C.
Manuel Núñez G.
Rhonny Fuentes
Luis Marcoleta V.
FECHA : 30 de noviembre de 2012
1
INDICE
1. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE CAMIONES 3
2. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE TRABAJADORES 3
3. EXPLOSIVOS A UTILIZAR 5
4. PRODUCCIÓN DE GASES 7
4.1 Distancia expulsión gases detonación 7
4.2 Volumen gases de expulsión 8
4.3 Valor límite “d” para acción efectiva del chorro libre 8
4.4 Caudal Requerido 8
5.
6. ANEXO 1
7. ANEXO 2
8.
2
1 DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE CAMIONES.
De la tabla entregada (Anexo 1) en donde aparece el número de camiones y trabajadores
en ciertos períodos del laboreo en una mina, se estima las frecuencias observadas con la cantidad
de equipos en operación.
Camiones Cantidad Frecuencia Frecuencia Acumulada
2 5 0,05 0,053 93 0,93 0,984 2 0,02 1
TOTAL 100 1
Para el diseño de las necesidades de aire de la mina, se considerarán 3 camiones en
operación.
2 DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE TRABAJADORES
De la tabla entregada (Anexo 1) aparece con el número de camiones relacionado el
número de trabajadores que están en ese período de tiempo laborando en la mina. Se realizará el
análisis con el registro de datos para 3 camiones en operación.
3
Trabajadores Cantidad Frecuencia Frecuencia Acumulada
0 2 0,02 0,021 2 0,02 0,042 13 0,14 0,183 13 0,14 0,324 22 0,23 0,555 18 0,19 0,746 9 0,10 0,847 10 0,11 0,958 2 0,02 0,979 1 0,01 0,98
10 0 0,00 0,9811 2 0,02 1,00
TOTAL 94 1,00
0,02 0,04
0,18
0,32
0,55
0,740,84
0,95 0,97 0,98 0,98 1,00
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Número de Trabajadores
% F
recu
enci
a Ac
umul
ada
Frecuencia ObservadaNúmero de trabajadores cuando operan tres camiones
De acuerdo al análisis de los datos se concluye que la tabla de frecuencia acumulada para
el análisis de los datos de números de trabajadores, el valor más próximo al 93% de observaciones
operando 3 camiones, es el caso que indica como frecuencia acumulada el 84% (0,84). Para este
caso se observa que con esta frecuencia acumulada 6 trabajadores es el número más
representativo cuando operan tres camones.
4
3 EXPLOSIVOS A UTILIZAR
Según el anexo 2 “Información utilizada para determinar el explosivo a utilizar”, se
calculará el explosivo a utilizar por disparo. Se tienen los siguientes datos adicionales:
a) Explosivo = ANFO
b) Utilizar 18 tiros por disparo
c) Diámetro tiro = 1” = 25 mm = 0,025 m
d) Largo carga = 0,96 m
e) Diámetro Pozo = 25 mm
f) Densidad explosivo confinado = 1,1 (grs/cc) = 1.100 (kg/m3)
Se muestra en la figura la disposición de los tiros para un disparo en alguna sección de la
mina. Se identifica que la longitud de la carga es de 96 cm, y el largo de la perforación es de 160
cm. El diagrama de tiro dependerá del sector en que se encuentre la labor, ya sea por las
condiciones geo mecánica del macizo rocoso.
Para calcular las toneladas a remover por el disparo en análisis, se debe recurrir a la
formula siguiente:
5
Tremov er = Lperf oración * Avance efectivo * DensidadRx * Área sección
Tremov er = 1,6 (m) * 0,9 * 2,7 (ton/m3) * 4,92 (m2)
Tremov er = 19,12896 (ton)
Para calcular la carga de cada tiro y la carga de un disparo, se utilizará la densidad del
explosivo confinado multiplicado por el volumen del disparo. Según la figura se tienen los
siguientes datos para la carga explosiva.
Carga por tiro = Lcarga * Área perforación * Densidad explosivo confinado
Carga por tiro = 0,96 (m) * 4,9*10-4 (m2) * 1.100 (kg anfo/m3)
Carga por tiro = 0,51836 (kg anfo/tiro)
Como paso siguiente se calcula la carga por disparo.
Carga por disparo = Carga por tiro * nº de tiros
Carga por disparo = 0,518363 (kg anfo/tiro) * 18 (tiro)
Carga por disparo = 9,33 (kg anfo/disparo)
Como resultado final para el cálculo del explosivo a utilizar por disparo, se entrega de la
siguiente forma.
6
Total explosivo = 9,33 (kg anfo/disparo) * 2,204 (lb anfo/kg anfo)
Total explosivo = 20,57 (lb anfo/disparo)
4 PRODUCCIÓN DE GASES
Con los datos entregados en el anexo 2, para la producción de gases por cada lb de
explosivo detonado, se podrá calcular la cantidad de monóxido de carbono y óxidos nitrosos que se
generarán en el disparo realizado.
Volumen de gases 1.-Monoxido de carbono 0,45 pie3/lb2.-Oxidos nitrosos 0,03 pie3/lb
Se tiene la siguiente relación:
Para anfo 94% : CO : 20,57 (lb) * 0,45 (pies3CO / lb) = 9,2565 (pies3CO)NOX : 20,57 (lb) * 0,03 (pies3NOX / lb) = 0,6171 (pies3NOX)
Con estos datos se utilizarán formulaciones para calcular los distintos efectos que
producen los gases dentro de la mina subterránea, al detonar explosivos.
4.1 Distancia expulsión gases detonación
Según Xenofontovo, donde A es el total del explosivo a utilizar por disparo. El resultado de
la fórmula se expresa en metros, y representa la distancia de expulsión de los gases de
detonación.
L = 15 + A5
L = 15 + 9,335
L = 16,866 (m)
7
4.2 Volumen gases de expulsión
Se utiliza la siguiente fórmula, y expresa el volumen en m3 de la expulsión de los gases.
V = ( 15 + A ) * S5
V = ( 15 + 9,33 ) * 4,925
V = 82,98072 (m3)
4.3 Valor límite “d” para acción efectiva del chorro libre
Según Voronin, la fórmula indica a distancia en que la tubería recolectará los gases
efectivamente, y esta se expresa en metros. Se tiene que a = 0,07 y es una constante.
D = 0,5 * ( S ) ½ * ( 1 + 1 )2a
D = 0,5 * ( 4,92 ) ½ * ( 1 + 1 )2*0,07
D = 9,031 (m)
4.4 Caudal Requerido
a) Según el número de operarios
El caudal requerido por la totalidad de las personas trabajando al interior de la mina (Art.
138, D.S. Nº72) se calcula por la relación Q=3*N. Según análisis de la determinación del número
de operarios en el punto 1, se tiene que el número de trabajadores es de 6. La expresión de caudal
está expresada en m3/min.
8
Qt = 3 * N
Qt = 3 (m3/min*trabajador) * 6 (trabajador)
Qt = 18 (m3/min)
Qt = 0,3 (m3/seg)
b) Según el número de maquinarias de combustión
Dado que, el mayor contaminante ambiental que se generará -dentro de las operaciones
de desarrollo de la mina a ventilar- son los gases emitidos por los equipos diesel, el caudal de aire
de ventilación deberá ser calculado de acuerdo a normativa de suministrar 2.83 m3/min por cada
HP motor de todo equipo diesel en operación (equivalente a 100 pie3/min por cada HP motor). (Art.
132, D.S. Nº72).
Equipo Cantidad Potencia(kW)
Potencia(HP)
Factor Servicio
(K)
Suministro gases por cada HP
(m3/min*HP)
Caudal requerido
Qe
(m3/min)
Caudal requerido
Qe
(m3/seg)Camiones 3 50 67,05 0,15 2,83 85,39 1,42
L.H.D. 1 172 230,65 0,45 2,83 293,74 4,90
Cálculo de caudal según equipos
c) Según presencia de polvo
El criterio más aceptado es hacer pasar una velocidad de aire determinado por las áreas
contaminadas y arrastrar el polvo, a zonas donde no cause problemas.
Según el Art. Nº138 D.S. Nº72 la velocidad promedio en los lugares de trabajo no debe ser
inferior a los quince metros por minuto (15 metros/minuto). Para lugares con alta generación de
polvo, este valor puede ser considerado hasta un 100% mayor.
Hasta ahora, no hay método de cálculo aceptado por todos, que tome en cuenta el polvo
en suspensión. Pero, velocidades entre 30 a 45 (mts/min) son suficientes para mantener las áreas
despejadas.
En Chile, la velocidad máxima permitida en galerías con circulación de personal es de 150
(mts/min).
9
d) Según explosivos, dilución y remoción de gases por tronadura
Se analizarán los tipos de gases que produce la tronadura al momento de realizar algún
disparo. Se presenta cuadro comparativo con las características más frecuentes de estos gases en
las minas.
MONOXIDO DE CARBONO OXIDOS DE NITROGENO
CONO2N2ONO
0.96721,58951,51921,0358
INCOLOROINODORO
INSABORO
OLORIRRITANTEPARDO ROJIZO
SABOR AMARGOVENENOSO Y EXPLOSIVO VENENOSO
VOLADURAS, MOTORES DE COMBUSTION, INCENDIOS
VOLADURAS, MOTORES DE COMBUSTION, COMBUSTION
INCOMPLETA
BOMBA DE ASPIRACION Y TUBOS, MULTIDECTECTOR
OLOR, COLOR, BOMBA DE ASPIRACION Y TUBOS,
MULTIDETECTOR% 0,005 0,0005
PPM 50 5
% 13-75% mezcla explosiva 0.005%
PPM 50Tiene mucha más afinidad por la hemoglobina de la sangre que el oxígeno, forma con ella la carboxihemoglobina
Es el gas más peligroso. En minas debe controlarse periódicamente en los frentes donde se produzca en voladuras con ANFO ventilar bien
DETECCCION Y APARATOS USADOS
VLP
PUNTO FATAL O VALOR
PELIGROSO
OBSERVACIONES
GAS
FORMULA QUIMICA
PESO ESPECIFICO (Kg/m3)
PROPIEDADES FISICAS
EFECTOS NOCIVOS
ORIGEN EN LOS TRABAJOS MINEROS
Utilizando las nomografías en base a normas y cantidades, se utilizará los siguientes
métodos:
a) Monóxido de carbono La norma indica que la cantidad permisible es de 50 ppm, se aplicará esta norma.
Y = 1*106 * ( lb explosivo ) * ( Volumen gases ) (límite en ppm) * (Volumen encerrado)
Y = 1*106 * 20,57 (lb) * 0,45 (pie3/lb) 50 (ppm)*82,98072 (m3)*35,31467 (pie3/m3)
Y =
Ln (63,17488) = 4,1459
63,17488
10
b) Óxidos nitrosos La norma indica que la cantidad permisible es de 5 ppm, se aplicará esta norma.
Y = 1*106 * ( lb explosivo ) * ( Volumen gases ) (límite en ppm) * (Volumen encerrado)
Y = 1*106 * 20,57 (lb) * 0,03 (pie3/lb) 5 (ppm)*82,98072 (m3)*35,31467 (pie3/m3)
Y =
Ln (42,11659) = 3,7404
42,11659
SUMANDO: Ln (Y) para CO + Ln (Y) para NOx = si la suma es cercana a 7, considerar como
numero de renovaciones 0,29.
Ln (Y) CO + Ln (Y) NOx = Ln (63,17488) + Ln (42,11659)
Ln (Y) CO + Ln (Y) NOx = 4,1459 + 3,7404
Ln (Y) CO + Ln (Y) NOx = 7,8863
Ln (Y) CO + Ln (Y) NOx = alejado de 7
Por lo tanto:
Nº de cambios de aire por minuto = 0,29 * 2
Nº de cambios de aire por minuto = 0,58
Como resumen el caudal requerido para la remoción de gases es:
11
Q = Nº de cambios de aire / min * Volumen Encerrado
Q = 0,58 (renovaciones/min) * 2.930,44 (pies3)
Q = 1.699,6552 (pies3/min)
Q = 1.699,6552 (pies3/min) * (1/35,31467) (m3/pies3)
Q = 48,13 (m3/min) * (1/60) (min/seg)
Q = 0,802 (m3/seg)
CO NOxLb. Explosivo 20,57 20,57Volumen de gases (pie3/lb) 0,45 0,03Limite ppm 50,00 5,00Volumen encerrado (m3) 82,98 82,98Volumen encerrado (pies3) 2.930,44 2.930,44Y 63,17 42,12Ln Y 4,15 3,74Nº de cambios de aire/min
Caudal Q (pie3/min)Caudal Q (m3/seg)
0,58
Cuadro Resumen Caudal (Q)Remoción de Gases
1.699,650,80
e) Cálculo total de Caudal Requerido
Q total requerido = Qtrabajadores + Qcamiones + QL.H.D. + Qgases
Q total requerido = 0,3 + 1,42 + 4,9 + 0,802
Q total requerido = 7,422 (m3/seg)
12
5 CÁLCULO DE PÉRDIDAS EN EL DUCTO
a) Alternativa a considerar Nº1
Uso de manga tela plastificada de D: 300 mm, flexible.
λ = 0,026
r = 1,06995885 (Ku/m)
Pérdidas en el ducto
H0 = r * Q0α * Ltotal
H0 = 1,06995885 * 7,4221,7 * 60,35
H0 = 1.949,53 (mm H2O)
Q = Q0 + b * H0β * L
β + 1
Q = 7,422 (m3/seg) + 4,5*10-5 * 1.949,531,2 * 60,35 (m)1,2 + 1
Q = 18,3712 (m3/seg)
H = H0 * 1 + α * (Q - Q0)(β + 2) Q0
H = 1.949,53 * 1 + 1,7 * (18,3712 - 7,422)(1,2 + 2)
H = 3.477,414 (mm H2O)
7,422
13
Resistencia Manga (Ku/m) 1,07Q0: Caudal de aira a mover (m3/seg.) 7,42α: Coeficiente Tipo de Ducto 1,7Largo Galería (m) 60,35H0: Caída del ducto (mm H2O) 1.949,53β: Coeficiente filtración 1,2b: Coeficiente filtración 4,5*10-5
F: Fuga del ducto (m3/seg.) 10,95Q: Caudal a mover por Ventilador (m3/seg.) 18,37H: Caída producida por el Ventilador (mm H2O) 3.477,41
Cuadro resumen Pérdidas en el Ducto
Pérdidas de presiones singulares
Velocidades de aire en el ducto
Ve = Qe = Qe = 4*Qe
Área π*(diámetro)2 π*(diámetro)2
4Ve = 4* 18,3712 (m3/seg)
π*(0,3)2 (m2)
Ve = 259,899 (m/seg)
Velocidades de salida
Vs = Qs = Qs = 4*Qs
Área π*(diámetro)2 π*(diámetro)2
4Vs = 4* 7,422 (m3/seg)
π*(0,3)2 (m2)
Vs = 104,999 (m/seg)
Pérdidas en codos
14
Nº de codos a utilizar: 3
∆H = ξ * γ * (Ve)2
2*g
∆H = 0,18 * 1,226 * (259,899)2
2 * 9,8
∆H = 760,531 (mm H2O)
H0 = ∆H * nº codos
H0 = 760,531 (mm H2O) * 3
H0 = 2.281,5904 (mm H2O)
Pérdida en entrada
Pse = 0,12 * (Ve2)
Pse = 0,12 * (259,899)2
Pse = 8.105,699 (mm H2O)
Pérdida en salida
Pss = 0,0622 * (Vs2)
Pss = 0,0622 * (104,999)2
Pss = 685,742 (mm H2O)
Pérdidas en la galería
H = K * P * L * Q2
A3
15
H = 100*10-10 * 8,7 * 60,35 * (7,422)2
H = 2,428*10-6 (mm H2O)
(4,92)3
H = H` + Hc + Pse + Pss
H = 3.477,41 + 2.281,5904 + 8.105,699 + 685,742
H = 14.550,44 mm H2O
R = H / Q1,7
R = 14.550,44 / (18,37)1,7
R = 103,25 Ku
16
b) Alternativa a considerar Nº2
Uso de manga tela plastificada de D: 300 mm, rígido.
λ = 0,0205
r = 0,8436214 (Ku/m)
Pérdidas en el ducto
H0 = r * Q0α * Ltotal
H0 = 0,8436214 * 1,4722,0 * 60,35
H0 = 110,3165 (mm H2O)
Q = Q0 + b * H0β * L
β + 1
Q = 1,472 (m3/seg) + 4,5*10-5 * 110,31650,9 * 60,35 (m)0,9 + 1
Q = 1,5705 (m3/seg)
H = H0 * 1 + α * (Q - Q0)(β + 2) Q0
H = 110,317 * 1 + 2,0 * (1,5705 - 1,472)(0,9 + 2)
H = 115,4079 (mm H2O)
1,472
17
Resistencia Manga (Ku/m) 0,84Q0: Caudal de aira a mover (m3/seg.) 1,47α: Coeficiente Tipo de Ducto 2,0Largo Galería (m) 60,35H0: Caída del ducto (mm H2O) 110,32β: Coeficiente filtración 0,9b: Coeficiente filtración 4,5*10-5
F: Fuga del ducto (m3/seg.) 0,10Q: Caudal a mover por Ventilador (m3/seg.) 1,57H: Caída producida por el Ventilador (mm H2O) 115,41
Cuadro resumen Pérdidas en el Ducto
Pérdidas de presiones singulares
Velocidades de aire en el ducto
Ve = Qe = Qe = 4*Qe
Área π*(diámetro)2 π*(diámetro)2
4Ve = 4* 1,5705 (m3/seg)
π*(0,3)2 (m2)
Ve = 22,218 (m/seg)
Velocidades de salida
Vs = Qs = Qs = 4*Qs
Área π*(diámetro)2 π*(diámetro)2
4Vs = 4* 1,472 (m3/seg)
π*(0,3)2 (m2)
Vs = 20,8245 (m/seg)
Pérdidas en codos
18
Nº de codos a utilizar: 3
∆H = ξ * γ * (Ve)2
2*g
∆H = 0,18 * 1,226 * (22,218)2
2 * 9,8
∆H = 5,5579 (mm H2O)
H0 = ∆H * nº codos
H0 = 5,5579 (mm H2O) * 3
H0 = 16,6739 (mm H2O)
Pérdida en entrada
Pse = 0,12 * (Ve2)
Pse = 0,12 * (22,218)2
Pse = 59,2367 (mm H2O)
Pérdida en salida
Pss = 0,0622 * (Vs2)
Pss = 0,0622 * (20,8245)2
Pss = 26,9737 (mm H2O)
Pérdidas en la galería
H = K * P * L * Q2
A3
19
H = 100*10-10 * 8,7 * 60,35 * (1,472)2
H = 9,5525*10-8 (mm H2O)
(4,92)3
H = H` + Hc + Pse + Pss
H = 115,41 + 16,6739 + 59,2367 + 26,0737
H = 217,3943 mm H2O
R = H / Q2,0
R = 217,3943 / (1,57)2,0
R = 88,1959 Ku
20
c) Alternativa a considerar Nº3
Uso de manga tela plastificada de D: 400 mm, flexible.
λ = 0,026
r = 0,25390625 (Ku/m)
Pérdidas en el ducto
H0 = r * Q0α * Ltotal
H0 = 0,25390625 * 1,4721,7 * 60,35
H0 = 29,5661 (mm H2O)
Q = Q0 + b * H0β * L
β + 1
Q = 1,472 (m3/seg) + 9*10-5 * 29,56611,2 * 60,35 (m)1,2 + 1
Q = 1,6157 (m3/seg)
H = H0 * 1 + α * (Q - Q0)(β + 2) Q0
H = 29,5661 * 1 + 1,7 * (1,6157 - 1,472)(1,2 + 2)
H = 31,099 (mm H2O)
1,472
21
Resistencia Manga (Ku/m) 0,25Q0: Caudal de aira a mover (m3/seg.) 1,47α: Coeficiente Tipo de Ducto 1,7Largo Galería (m) 60,35H0: Caída del ducto (mm H2O) 29,57β: Coeficiente filtración 1,2b: Coeficiente filtración 9*10-5
F: Fuga del ducto (m3/seg.) 0,14Q: Caudal a mover por Ventilador (m3/seg.) 1,62H: Caída producida por el Ventilador (mm H2O) 31,10
Cuadro resumen Pérdidas en el Ducto
Pérdidas de presiones singulares
Velocidades de aire en el ducto
Ve = Qe = Qe = 4*Qe
Área π*(diámetro)2 π*(diámetro)2
4Ve = 4* 1,6157 (m3/seg)
π*(0,4)2 (m2)
Ve = 12,8573(m/seg)
Velocidades de salida
Vs = Qs = Qs = 4*Qs
Área π*(diámetro)2 π*(diámetro)2
4Vs = 4* 1,472 (m3/seg)
π*(0,3)2 (m2)
Vs = 20,8245 (m/seg)
Pérdidas en codos
22
Nº de codos a utilizar: 3
∆H = ξ * γ * (Ve)2
2*g
∆H = 0,18 * 1,226 * (12,8573)2
2 * 9,8
∆H = 1,8613 (mm H2O)
H0 = ∆H * nº codos
H0 = 1,8613 (mm H2O) * 3
H0 = 5,5838 (mm H2O)
Pérdida en entrada
Pse = 0,12 * (Ve2)
Pse = 0,12 * (12,8573)2
Pse = 19,8372 (mm H2O)
Pérdida en salida
Pss = 0,0622 * (Vs2)
Pss = 0,0622 * (20,8245)2
Pss = 26,9737 (mm H2O)
Pérdidas en la galería
H = K * P * L * Q2
A3
23
H = 100*10-10 * 8,7 * 60,35 * (1,472)2
H = 9,5525*10-8 (mm H2O)
(4,92)3
H = H` + Hc + Pse + Pss
H = 31,10 + 5,58 + 19,84 + 26,97
H = 83,49 mm H2O
R = H / Q1,7
R = 83,49 / (1,62)1,7
R = 36,7671 Ku
24
d) Alternativa a considerar Nº4
Uso de manga tela plastificada de D: 400 mm, rígido.
λ = 0,0205
r = 0,20019531 (Ku/m)
Pérdidas en el ducto
H0 = r * Q0α * Ltotal
H0 = 0,20019531 * 21,4721472,0 * 60,35
H0 = 5.570,3453 (mm H2O)
Q = Q0 + b * H0β * L
β + 1
Q = 21,472147 (m3/seg) + 9*10-5 * 5.570,34530,9 * 60,35 (m)0,9 + 1
Q = 28,1936 (m3/seg)
H = H0 * 1 + α * (Q - Q0)(β + 2) Q0
H = 5570,3453 * 1 + 2,0 * (28,1936 - 21,472147)(0,9 + 2)
H = 6.772,883 (mm H2O)
21,472147
25
Resistencia Manga (Ku/m) 0,20Q0: Caudal de aira a mover (m3/seg.) 21,47α: Coeficiente Tipo de Ducto 2,0Largo Galería (m) 60,35H0: Caída del ducto (mm H2O) 5.570,35β: Coeficiente filtración 0,9b: Coeficiente filtración 9*10-5
F: Fuga del ducto (m3/seg.) 6,72Q: Caudal a mover por Ventilador (m3/seg.) 28,19H: Caída producida por el Ventilador (mm H2O) 6772,88
Cuadro resumen Pérdidas en el Ducto
Pérdidas de presiones singulares
Velocidades de aire en el ducto
Ve = Qe = Qe = 4*Qe
Área π*(diámetro)2 π*(diámetro)2
4Ve = 4* 28,1936 (m3/seg)
π*(0,4)2 (m2)
Ve = 224,3575 (m/seg)
Velocidades de salida
Vs = Qs = Qs = 4*Qs
Área π*(diámetro)2 π*(diámetro)2
4Vs = 4* 21,472147 (m3/seg)
π*(0,3)2 (m2)
Vs = 303,7687 (m/seg)
Pérdidas en codos
26
Nº de codos a utilizar: 3
∆H = ξ * γ * (Ve)2
2*g
∆H = 0,18 * 1,226 * (224,3575)2
2 * 9,8
∆H = 566,7457 (mm H2O)
H0 = ∆H * nº codos
H0 = 566,7457 (mm H2O) * 3
H0 = 1.700,237 (mm H2O)
Pérdida en entrada
Pse = 0,12 * (Ve2)
Pse = 0,12 * (224,3575)2
Pse = 6.040,355 (mm H2O)
Pérdida en salida
Pss = 0,0622 * (Vs2)
Pss = 0,0622 * (303,7687)2
Pss = 5.739,531 (mm H2O)
Pérdidas en la galería
H = K * P * L * Q2
A3
27
H = 100*10-10 * 8,7 * 60,35 * (21,472147)2
H = 2,0326*10-5 (mm H2O)
(4,92)3
H = H` + Hc + Pse + Pss
H = 6.772,882 + 1.700,237 + 6.040,355 + 5.739,531
H = 20.253,005 mm H2O
R = H / Q1,7
R = 20.253,005 / (28,1936)2,0
R = 25,4794 Ku
28
6 COSTOS DE VENTILACIÓN a) Costos ventilación secundaria alternativa Nº1
Uso de ducto flexible D=300 mm
Inversión promedio anual (Ip) de ductos y accesorios
Vida útil equivalente (N) 4,5 años
Vida útil 3 años
Interés (i) 6%
Valor ductos 4.500 (US$)
Valor accesorios 2.200 (US$)
Ip = ((N+1)/(2*N))*(Valor ductos + accesorios)*i 245,67 (US$)
Depreciación (Dp)
Dp = (valor ducto + accesorios / vida útil equivalente) 1.488,89 (US$)
Costo Adquisición (ducto + accesorios) = Ip + Dp 1.734,56 (US$)
Inversión promedio anual (Ip) ventilador
Vida útil equivalente (N) 15 años
Interés (i) 6%
Costo CIF ventilador J-i-19 30.000 (US$)
Ip = ((N+1)/(2*N))*(Valor ventilador)*i 960 (US$)
Depreciación (Dp)
Dp = (valor ventilador / vida útil equivalente) 2.000 (US$)
Costo Adquisición (4 ventiladores) = 4*(Ip + Dp) 11.840 (US$)
29
Costo Energía (Ce)
Caudal Q (m3/seg) 18,37 (m3/seg)
Caudal H 14.550,44 mm H2O
Eficiencia 75%
Horas / año servicio 4.800
US$ / kwh 0,12
BHP = (Q*H)/(eficiencia*75) 4.751,85 HP
Potencia = BHP * 0,7456999 * hrs/año 17.008.580,83 (kwh)
Ce = Potencia*US$/kwh (utilizando 4 unidades) 8.164.118,79 (US$)
Cmo = Mano de obra = 2 trabajadores (c/u 1.200 US$) 2.400 (US$)
Cm = Mantención - % de costo adquisición 828,8 (US$)
Costo total de operación (Cop=Ce+Cmo+Cm) 8.167.347,59 (US$)
COSTO TOTAL ANUAL 8.180.922,16 (US$)
30
b) Costos ventilación secundaria alternativa Nº2
Uso de ducto rígido D=300 mm
Inversión promedio anual (Ip) de ductos y accesorios
Vida útil equivalente (N) 4,5 años
Vida útil 3 años
Interés (i) 6%
Valor ductos 5.000 (US$)
Valor accesorios 2.800 (US$)
Ip = ((N+1)/(2*N))*(Valor ductos + accesorios)*i 286 (US$)
Depreciación (Dp)
Dp = (valor ducto + accesorios / vida útil equivalente) 1.733,33 (US$)
Costo Adquisición (ducto + accesorios) = Ip + Dp 2.019,33 (US$)
Inversión promedio anual (Ip) ventilador
Vida útil equivalente (N) 15 años
Interés (i) 6%
Costo CIF ventilador J-i-19 30.000 (US$)
Ip = ((N+1)/(2*N))*(Valor ventilador)*i 960 (US$)
Depreciación (Dp)
Dp = (valor ventilador / vida útil equivalente) 2.000 (US$)
Costo Adquisición (4 ventiladores) = 4*(Ip + Dp) 11.840 (US$)
31
Costo Energía (Ce)
Caudal Q (m3/seg) 73.523,213 (m3/seg)
Caudal H 33,7368 mm H2O
Eficiencia 75%
Horas / año servicio 4.800
US$ / kwh 0,45
BHP = (Q*H)/(eficiencia*75) 44.096,67 HP
Potencia = BHP * 0,7456999 * hrs/año 157.837.851,144 (kwh)
Ce = Potencia*US$/kwh (utilizando 4 unidades) 284.108.132,059 (US$)
Cmo = Mano de obra = 2 trabajadores (c/u 1.200 US$) 2.400 (US$)
Cm = Mantención - % de costo adquisición 828,8 (US$)
Costo total de operación (Cop=Ce+Cmo+Cm) 284.111.360,859 (US$)
COSTO TOTAL ANUAL 284.125.220,189 (US$)
32
c) Costos ventilación secundaria alternativa Nº3
Uso de ducto flexible D=400 mm
Inversión promedio anual (Ip) de ductos y accesorios
Vida útil equivalente (N) 4,5 años
Vida útil 3 años
Interés (i) 6%
Valor ductos 6.000 (US$)
Valor accesorios 2.000 (US$)
Ip = ((N+1)/(2*N))*(Valor ductos + accesorios)*i 293,33 (US$)
Depreciación (Dp)
Dp = (valor ducto + accesorios / vida útil equivalente) 1.777,77 (US$)
Costo Adquisición (ducto + accesorios) = Ip + Dp 2.071,11 (US$)
Inversión promedio anual (Ip) ventilador
Vida útil equivalente (N) 15 años
Interés (i) 6%
Costo CIF ventilador J-i-19 30.000 (US$)
Ip = ((N+1)/(2*N))*(Valor ventilador)*i 960 (US$)
Depreciación (Dp)
Dp = (valor ventilador / vida útil equivalente) 2.000 (US$)
Costo Adquisición (4 ventiladores) = 4*(Ip + Dp) 11.840 (US$)
33
Costo Energía (Ce)
Caudal Q (m3/seg) 40.930,7937 (m3/seg)
Caudal H 55,5086 mm H2O
Eficiencia 75%
Horas / año servicio 4.800
US$ / kwh 0,45
BHP = (Q*H)/(eficiencia*75) 40.391,31 HP
Potencia = BHP * 0,7456999 * hrs/año 144.575.011,554 (kwh)
Ce = Potencia*US$/kwh (utilizando 4 unidades) 260.235.020,797 (US$)
Cmo = Mano de obra = 2 trabajadores (c/u 1.200 US$) 2.400 (US$)
Cm = Mantención - % de costo adquisición 828,8 (US$)
Costo total de operación (Cop=Ce+Cmo+Cm) 260.238.249,597 (US$)
COSTO TOTAL ANUAL 260.252,160,707 (US$)
34
d) Costos ventilación secundaria alternativa Nº4
Uso de ducto rígido D=400 mm
Inversión promedio anual (Ip) de ductos y accesorios
Vida útil equivalente (N) 4,5 años
Vida útil 3 años
Interés (i) 6%
Valor ductos 7.000 (US$)
Valor accesorios 3.000 (US$)
Ip = ((N+1)/(2*N))*(Valor ductos + accesorios)*i 366,67 (US$)
Depreciación (Dp)
Dp = (valor ducto + accesorios / vida útil equivalente) 2.222,22 (US$)
Costo Adquisición (ducto + accesorios) = Ip + Dp 2.588,89 (US$)
Inversión promedio anual (Ip) ventilador
Vida útil equivalente (N) 15 años
Interés (i) 6%
Costo CIF ventilador J-i-19 30.000 (US$)
Ip = ((N+1)/(2*N))*(Valor ventilador)*i 960 (US$)
Depreciación (Dp)
Dp = (valor ventilador / vida útil equivalente) 2.000 (US$)
Costo Adquisición (4 ventiladores) = 4*(Ip + Dp) 11.840 (US$)
35
Costo Energía (Ce)
Caudal Q (m3/seg) 20.253,005 (m3/seg)
Caudal H 28,1936 mm H2O
Eficiencia 75%
Horas / año servicio 4.800
US$ / kwh 0,45
BHP = (Q*H)/(eficiencia*75) 10.151,202 HP
Potencia = BHP * 0,7456999 * hrs/año 36.334.802,108 (kwh)
Ce = Potencia*US$/kwh (utilizando 4 unidades) 65.402.643,79 (US$)
Cmo = Mano de obra = 2 trabajadores (c/u 1.200 US$) 2.400 (US$)
Cm = Mantención - % de costo adquisición 828,8 (US$)
Costo total de operación (Cop=Ce+Cmo+Cm) 65.405.872,59 (US$)
COSTO TOTAL ANUAL 65.420.301,48 (US$)
36
ANEXO 1
Tabla de trabajadores y camiones observados en operación
Trabajadores Camiones Trabajadores Camiones Trabajadores Camiones 0 3 3 3 4 30 3 3 2 4 31 3 3 3 4 31 3 3 3 4 32 3 3 3 4 32 3 3 3 4 32 3 3 3 4 32 3 3 3 4 32 3 3 3 4 32 3 3 3 4 32 3 3 3 4 32 2 4 3 5 32 3 4 3 5 32 3 4 3 5 32 3 4 3 5 32 3 4 3 5 32 3 4 3 5 33 4 4 3 5 33 2 4 3 5 33 3 4 3 5 33 3 4 3 5 33 3 4 3 5 3
Trabajadores Camiones Trabajadores Camiones 5 3 7 3 RESUMEN5 3 7 35 3 7 3 Trabajadores Camiones5 3 7 3 446 2985 3 7 35 3 7 35 3 8 36 3 8 36 3 8 26 3 9 36 3 11 36 3 11 36 36 36 36 36 47 37 37 37 37 2
37
ANEXO 2
Información utilizada para determinar el explosivo a utilizar
datos diametro de perforacion 25 mmdensidad del explosivo 0,9 (grs / cc)Ancho 2,13Avance efectivo 90 %largo de perforacion 1,6densidad de la roca 2,7 (t/m3)Factor de carga 550,5 ( grs / ton) (anfo)Potencia L.H.D 172 K.WPotencia Camion 50 K.WTiempo de evacuacion 30 minutos
Volumen de gases 1.-Monoxido de carbono 0,45 pie3/lb2.-Oxidos nitrosos 0,03 pie3/lb
38