PROBLEMA de ventilacion.doc

PROBLEMA

PROBLEMAEn la mina Contonga, se tiene los avances de 15 meses de desarrollo y preparacin, tiempo en el cual se han presentado problemas de ventilacin que han sido remediados mediante la realizacin de una chimenea (CH1). En la actualidad se tiene problemas de ventilacin en el subnivel SUBNV4800 en el cual se est apunto de realizar la extraccin, y tambin en las elevadas temperaturas (36)en el desarrollo de la rampa que deber profundizar hasta el nivel 3970. Las labores tienen las siguientes caractersticas

Galeras : 4m x 4m con techo semicircular

Rampas : 5m x 4m con techo de bal

Chimeneas: 1.5m x 1.5m circulares

Cruceros : 3m x 4m con techo semicircular

Equipos utilizados

3 equipos LHD :120HP cada uno

3 track drill :110HP cada uno

4 Volquetes de bajo perfil :125HP

Nmero de hombres

Se ha estimado que 125 hombres pueden permanecer en mina en la hora de concentracin mxima.

Explosivo: Dinamita

Cota : 4750 (Nivel principal)

Temperatura media (11C)

Blasting: 12:30pm y 12:30am

Humedad relativa : 60% (dentro de las labores)

Aire comprimido : 100m3/min

Contaminantes en los frentes de trabajo en operacin:

CO2 : 0.258 CFM/HP (cmp = 0.50%)

CO : 0.0007 CFM/HP (cmp = 0.005%)

NO : 0.0011 CFM/HP (cmp = 0.0005%)

SO2 : 0.0014 CFM (cmp = 0.0005%)

H2S : 0.0005 CFM (cmp = 0.002%)

SOLUCIN Clculo del caudal

Clculo de la presin natural en la mina.

El calculo de la presin requerida para hacer circular dicho caudal a travs del circuito.

La seleccin de ventiladores requeridos para poder lograr el flujo calculado

La ubicacin y distribucin de los ramales que constituyen el circuito de ventilacin

CANTIDAD DE AIRE NECESARIO DE ACUERDO AL NUMERO DE PERSONAS PRESENTE EN LA MINA POR GUARDIA

DE ACUERDO AL CONSUMO DE EXPLOSIVOS (Para La Dilucin De Contaminantes Gaseosos). DE ACUERDO A LA CANTIDAD DE EQUIPOS DIESEL QUE INGRESA A LA MINA (Por El Nmero De Equipos Diesel). DE ACUERDO A ALTAS TEMPERATURAS EN LOS AMBIENTES DE TRABAJO (Para Lograr La Temperatura Efectiva).1.-DE ACUERDO AL NUMERO DE PERSONASQ1 = N x q x (1+f)

Q1 = Cantidad de aire necesario para el personal (m3/min.)

q = Cantidad de aire mnimo por persona (m3/min.) (R.S.H.M.)

n = Numero de personas presentes en la mina por guardia

f = correccin por altura, en %

NECESIDADES DE AIRE A DIFERENTES ALTITUDES MINERAS PARA RESPIRACION DEL PERSONAL

De 0.00 msnm a 1500 msnm 3.0m3/min.

de 1501 3000 4.2

de 3001 4000 5.1

de 4001 + 6.0

Q1 = q x n

Q1 = 6m3/min x 125 Q1 = 750m3/min

2.-DE ACUERDO AL USO DE EQUIPO DIESEL

Q2 = qe x n

Q2 = Cantidad de aire para uso de equipos Diesel. (m3/min.)

qe = 3.0 (m3/min) Cantidad de aire necesario por cada HP

n = Numero de HP de los equipos autorizados y que trabajan en la mina.

HP LHD (NV4700) : (120-(120x0.470))x2 = 127.0HP

HP LHD (SNV4800) : (120-(120x0.480))x1 = 62.40HP

HP Drill (NV4700) : (110-(110x0.470))x2 = 116.6HP

HP Drill (SNV4800) : (110-(110x0.480))x1 = 57.20HP

HPVolquete (NV4700) : (125-(125x0.470))x3 = 198.75HP

HPVolquete (SNV4800): (125-(125x0.480))x1 = 65.00HP = 626.95HP

Q2 =3m3/min x 627

Q2 = 1881m3/min3.-PARA USO DE EXPLOSIVOSQ3 = AxVxm

Q3 = Cantidad de aire para diluir contaminantes por explosivos (m3/min.)

V = Velocidad del aire 20 m/min. (dinamita) 25 m/min. (AnFo)

m = Numero de niveles de la mina en trabajo.

A = rea promedio de la seccin de las labores niveles en trabajo (m2)

Galeras : 4m x 4m con techo semicircular = 14.3m2

Rampas : 5m x 4m con techo de bal = 18m2

Chimeneas: 1.5m x 1.5m circulares = 1.8m2

Cruceros : 3m x 3m con techo semicircular = 8.0m2

AREA PROMEDIO = 10.525m2 Q3 = 20x3x10.525 = 631.5m24.-PARA MANTENER OPTIMAS CONDICIONES AMBIENTALESQ4 = A x Ve x n

Q4 = Cantidad de aire para mantener condiciones ambientales ideales (m3/min)

V = Velocidad del aire usando valores de acuerdo a la tabla

n = Numero de niveles en trabajo, con temperatura elevadas.

A = rea promedio de la seccin de la labor (m2).Q4 = V . n . A

Rampas : 5m x 4m con techo de bal = 18m2

Q4 = 35m/min x 1 x 18

Q4 =630m3/min

CANTIDAD TOTAL DE AIRE

QT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4

QT = 750 + 1881 + 631.5 + 630

QT = 3892.5m3/minCLCULO DE LAS CADAS DE PRESIN

HL = R Q2

CLASES DE PRESION

Hf: Cada de presin por friccin

Hf = (K*O*L*Q2)/(5.2*A3)

Hx: Caida de presin por choque

Hx = (K*O*Le*Q2)/(5.2*A3)

HL = Hf +Hx

Clculo del factor de friccin K Se determina de la tabla de factor de friccin K para labores mineras de HOWARD L. HARTMAN

Se hace la correccin por altura con la siguiente frmula:

Kcorreg.=(K*P.e. aire cota/0.0751)*10-10

Clculo del peso especficop.e = (1.327*P)/T ; lb/pie3

Donde:

P = Presin atmosfrica ; inHg

T = Temperatura absoluta ; R

Clculo de la Presin atmosfricaLogP = 1.476-(h/(122.4*T)), inHg

Donde:

P : Presin atmosfrica

h : Cota absoluta considerada,pies

T : Temperatura media considerada

F: (9*C/5)+32

R: F+459.69Clculo de la Presin atmosfrica Log(P)=1.476-(15580/(122.4*502.89))

h = 4750msnm = 15580pies

F = (9+11/5)+32 = 43.2F

R = 43.2+459.69 = 502.89

Log(P)=1.22289

P = 16.71 inHg

P = 16.71*25.4 =424.43 mmHg

P = 16.71*13.59=227.04 inH2O

Peso Especfico ser: p.e = (1.327*16.71)/502.89

p.e = 0.044 lb/pie3CUADRO DE LONGITUDES EQUIVALENTES

Estacin NLongitud (pies)Caractersticas Fsicas del conducto o laborLe (pies)

116071 entrada3

23281 curva obtusa0.5

31311 bifurcacin230

2 curva obtusa quebrada30

415744 curvas agudas redondeadas12

4 curvas obtusas quebradas60

517501 entrada3

2curvas obtusas quebradas30

67501 juntura60

713201 juntura60

2 curvas agudas redondeadas6

1 ngulo recto quebrado70

3 curvas obtusas quebradas45

83453 curvaturas obtusas quebradas45

95471 ngulo recto quebrado70

1 descarga65

LEVANTAMIENTO DE VENTILACIN (1ERA ETAPA)Est.UbicacinCotaAnchoAltoLLeVeloc.PermeAreaTemperaPresinp.eKCaudalHL

N(pies)(m)(m)(pies)(pies)(m/pie)(m)(m2)(R)(mmHg)(lb/pie3)(10^-10)(m3/min)(inH2O)

1Bocam NV47001541644160737511.2014.3507428.960.0442905310730.00002

2Galera NV4700154224432813011.1014.3508429.350.044295564290.00000

3Galera NV470015424441312602511.2014.3505427.860.0443110653580.00000

4RampaNV475015578541574724812.9018.0504424.920.0440120708640.00001

5Bocam NV475015580441750337911.2014.3503424.350.0441955611300.00002

6Galera NV47501558344750604511.2014.3503424.350.0441115676440.00000

7RampaNV4800157055413201813512.9018.0504422.910.0438120706300.00000

8GaleraNV48001574444345459511.2014.3505422.790.04371207013590.00001

9SalidaCH215914335471353252.407.1507421.110.04341056123080.00007

SELECCIN DE VENTILADORES Y SU NMERODemanda de Caudal: 3892.5m3/min

Oferta de Caudal (natural): 2202.2m3/min

Oferta de caudal (aire comp.): 100m3/minDficit: 1600m3/min

Necesitamos emplear ventiladores:

Tenemos 2 niveles de ingreso de aire:

1600/2 800 m3/min c/uSELECCIN DE VENTILADORES Y SU NMEROPrimero analizaremos el nivel 4700: para abastecer los caudales requeridos en:

- La rampa de profundizacin

- El tajeo del mismo nivel

ANLISIS DEL NV4700

Para la Rampa:

Personal: 6*9 =54 m3/min

Diluc. de contamin. =4*5*0.9*1*35 =630 m3/min

Eq. Diesel(1LHD,1trackdrill)= (121Hp) =363 m3/min

Total = 1047 m3/min caudal natural= 689 m3/min

rea del ventilador:

(4*5*0.9)/20 =0.9m2

Dimetro del ventilador

A = r2* pi ; r = 0.54m ( = 1.08m = 42.52in

ANLISIS DEL NV4700

Presin de friccin para mangas

Utilizando el monograma presion de friccin para mangas de ventilacin obtenemos la lectura de la cada de presin para 689m3/min = 25000CFM y 42.5in de , que est dado en inH2O por cada 100pies de manga.

La lectura es 0.25inH2O

La longitud de la rampa ser : 1100pies

Cada de presin en la Manga : 2.75inH2O

ANLISIS DEL NV4700

Para el tajeo:



Eq. Diesel(1LHD,1trackdrill,1volquete):(187Hp) =561 m3/min

Total = 1011 m3/min = 35675pie3/min

rea del ventilador:

(4*4*0.9)/20 =0.72m2


A = r2* pi ; r = 0.48m ( = 0.96m = 37.79in

ANLISIS DEL NV4700Igual al caso de la rampa, determinamos la cada de presin en el monograma anterior:

Q = 3600

= 38 in

La lectura es: 0.7inH2O

La longitud del tajeo ser : 500pies

Cada de presin en la Manga : 3.5inH2O

ANLISIS DEL NV4700Caudal requerido 1011m3/min

Caudal ofertado por el ventilador: 800m3

Deficit de 400m3/min

El ventilador de 800pie3/min, necesitar un flujo adicional para ventilar al tajeo

ANLISIS DEL NV4750 El nivel NV4750 es la galera de acceso principal, la cual fue explotada en un inicio, pero ahora solo es una va de acceso y un buena fuente de ventilacin natural

Tener un ventilador en este nivel fue para disminuir el caudal que tuviera que abastecer solo el ventilador del NV4700

Usaremos una bifurcacin en el ducto de este ventilador para satisfacer los requerimientos del NV4750ANLISIS DEL SUBNIVEL SNV4800Para el tajeo:



Eq. Diesel(1LHD,1trackdrill,2volquete):(253Hp) =759 m3/min

Total = 1239 m3/min = 43720pie3/min

rea del ventilador:

(4*4*0.9)/20 =0.72m2


A = r2* pi ; r = 0.48m ( = 0.96m = 37.79inANLISIS DEL SUBNIVEL SNV4800 Igual al caso de la rampa, determinamos la cada de presin en el monograma anterior:

Q = 44000

= 38 in

La lectura es: 1inH2O

La longitud del tajeo ser : 750pies

Cada de presin en la Manga : 7.5inH2OANLISIS DEL SUBNIVEL SNV4800 Observemos el circuito de ventilacin y notemos que el SNV4800 es el tramo por donde se evacuar todo el flujo de aire, para el cual ya hemos calculado el flujo necesario.

Slo ser necesario determinar el tipo de ventilador secundario y/o auxiliar de ser necesario

RESULTADOS FINALES

Ventilacin Principal

3 Ventiladores axiales (2 de 45in de, 1 de 50in)

Ventilacin Secundaria

3 ventiladores centrfugos (2 de38in y 42.5in de )

1 axial

Ventilacin Auxiliar

Se determinar en su debido tiempo, pero se recomienda ventiladores centrfugos

RESULTADOS FINALES:

Ductos principales

Fibra de vidrio 960mm de

Ductos Secundarios

Lona de 960mm de para el tajeo

Lona de 900mm para la rampa

Ubicacin

En la parte superior, en labores de techo circular

A la derecha en labores con techo de bal

En las Paredes laterales en los tajeos

PROBLEMA de ventilacion.doc

Documents

Transcript of PROBLEMA de ventilacion.doc