Universidad de La Serena Facultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería en MinasLaboratorio de Ventilación de Minas

“ Ventilacion de Minas”

Profesor: Daniela Alvarez Mena Integranetes: Martin Torrejon Molina

Daniel Baquedano Pablo Bustamante Arratia Mario BROS Etc… Fecha: 19/01/2012

Introduccion

En minería, la ventilación de minas es fundamental para que los mineros puedan respirar aire fresco, tengan buena visibilidad y estar en buenas condiciones para efectuar labores pesadas. También para que los equipos principalmente diesel cuenten con la cantidad suficiente de aire oxigenado para poder realizar una combustión adecuada, la que es requerida para generar la potencia necesaria y obtener el mejor rendimiento posible de estos.El aire necesario es proporcionado por ventiladores los cuales dependiendo del lugar donde se encuentren serán principales o auxiliares. Aparte de los ventiladores, el aire proporcionado puede ser de forma natural dependiendo de las condiciones de la mina.En resumidas cuentas la ventilación de minas tiene como objetivo proporcionar aire fresco a la mina en cantidad y calidad suficiente para diluir contaminantes, a limites seguros en todos los lugares donde el personal esta en trabajo.

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Ventilación de minas

Es el suministro de aire fresco a todos los lugares de trabajo subterráneo y la extracción de contaminantes mediante este aire. Esta es necesaria por que entrega el aire fresco y necesario para la respiración de las personas (trabajadores), diluye y arrastra gases nocivos, reduce y elimina las concentraciones de polvo y regula las temperaturas al interior de la mina. En síntesis tiene que mantiene el nivel de contaminación ambiental bajo las concentraciones máximas permisibles y una alimentación de aire fresco suficiente para cubrir requerimientos de las personas y maquinarias.La ventilación de minas puede ser de origen natural o mecanizado (también llamada auxiliar), siendo esta ultima impelente o aspirante según requiera la situación.

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Ventilación natural

Este tipo de ventilación no requiere de un ventilador eléctrico, ya que funciona en base al aire que circula al interior de la mina gracias a las diferencias de temperaturas, presiones, y cotas. En muchos casos la ventilación natural es usada como sistema único. Depende de la época del año y en algunos casos del día y la noche, por lo que es un sistema cambiante. La diferencia de presión existente entre la entrada y la salida, que están en distintas cotas, es generada por el intercambio termodinámico que se produce entre la superficie y el interior de la mina. La energía térmica entregada al sistema se trasforma en energía de presión que provoca el flujo de aire.Esta ventilación tiene la característica que dependiendo de las condiciones del momento puede invertir la dirección del flujo de aire.

Ventilación mecánica o auxiliar

Es aquel sistema, que haciendo uso de ductos y ventiladores auxiliares, ventilan áreas restringidas (como frentes ciegos) en minas subterránea, empleando para ellos circuitos que proporcionan aire fresco (ventilación impelente) y circuitos que retiran aire viciado (ventilación aspirante). En algunos casos es necesario mezclar estos dos sistemas creando un sistema impelente-aspirante.El objetivo de esta ventilación, al igual que los otros tipos de ventilación, es mantener un ambiente adecuado para el buen desempeño de las personas y maquinas al interior de la mina.

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Ventilación impelente

El objetivo es hacer llegar aire fresco hasta el último rincón del frente ciego, mediante un ventilador auxiliar conectado a mangas de ventilación.El aire es impulsado dentro del ducto y sale por la galería en desarrollo ya viciado.

Ventilación aspirante

Este sistema retira el aire viciado (aire cargado de material toxico, gases o polvo) de la mina o frentes ciegos mediante mangas de ventilación.El aire fresco ingresa a la frente por la galería y el contaminado es extraído por el ducto o manga de ventilación.

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Aforos de ventilación

Este consta en la medición en terreno de caudales, temperaturas, presiones, presentes en la labor minera,

MEDICIONES DE LA HUMEDAD

 La humedad del aire se puede definir por la humedad absoluta, la humedad relativa al grado de saturación y punto de rocío. Cuando se encuentra una de estas magnitudes, además de la temperatura y presión, se pueden encontrar las otras, ya sea por las fórmulas, por tablas o gráficos psicrométricos. Para efectos prácticos, la humedad se determina con los siguientes aparatos:higrómetros, hipsómetros y psicrómetros. En bajo tierra se emplean usualmentelos psicrómetros.

EL PSICROMETRO Es un higrométro que consta esencialmente de 2 termómetros idénticos y que permite lecturas hasta décimas grado. El bulbo de mercurio del primero es seco (Termómetro seco); el del segundo se mantiene húmedo por medio una mecha de algodón, muselina o pabilo que se moja con agua destilada antes de usarse (termómetro húmedo) y en cada medición. Los dos bulbos están construidos al abrigo de la radiación de paredes vecinas por medio de una cubierta apropiada. Si se hace circular aire, cuya humedad se desea determinar sobre los dos termómetros, se producirá una evaporación del agua que moja el termómetro húmedo. Si la acción calorífica del medio exterior sobre el termómetro húmedo es despreciable, esta agua hará descender la temperatura después de un cierto tiempo hasta una temperatura limite de enfriamiento que será indicada en ese momento por el termómetro húmedo; llamaremos a esta temperatura, la temperatura húmeda del aire y la designaremos por th. Al mismo tiempo se lee la temperatura del aire en el termómetro seco, que llamaremos temperatura seca ts; estas dos lecturas permiten la determinación del estado higrométrico del aire. Las lecturas deben hacerse después de unos 4 minutos de haber hecho funcionar el ventilador del psicrómetro, tiempo aproximado, en la práctica, para la estabilización; de las temperaturas húmeda y seca. Por este método se obtienen resultados bastante precisos tratándose de un psicrómetro cuyo bulbo húmedo esté bien protegido de las radiaciones de las paredes vecinas y de los incrementos de calor por conducción.

MEDICION DE VELOCIDADES

La gama de velocidades a medir se extiende desde 6 m/min. (10 cm/s) hasta 1200 m/min. (20 m/s).En la medición de la velocidad de! aire se utilizan por lo general 2 aparatos: los anemómetros de ruedahalada (aletas) y el Velómetro tipo Luga, Hoy día se utilizan Velómetros Digitales de muy buena precisión.

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ANEMOMETRO DE RUEDA ALADALas aletas son accionadas por la corriente de 8-1 re, estas permiten integrar la velocidad en función del tiempo, por medio de un contador. Los aparatos modernos pueden ser puestos en marcha a distancia por el operador liberando el movimiento de relojería por tracción sobre un hilo; el funcionamiento del contador se embraga de manera automática desde un intervalo de 15 a 30 segundos míen-tras que el rotor entra en movimiento; éste se para automáticamente después de un tiempo determinado de registro (1 minuto generalmente). Estos aparatos son simples y cómodos, tienen una falla para Velocidades inferiores a 60 m/min. (1 m/s) que son frecuentes en las minas. La duración de una medida en estos aparatos es de un minuto, tiempo durante el cual debe barrerse toda la sección.

ANEMOMETRO LUGA O DE TORSIONEs un aparato en que la impulsión dada por el fluido provoca el desplazamiento, por rotación, de una aleta hasta la obtención del equilibrio, gracias a un esfuerzo antagonista creado muy a menudo por un resorte. Estos aparatos tienen la ventaja de ser mas estables que los anemómetros de rueda halada (ellos son utilizables hasta velocidades de 30 m/min. (0,5 m/s)Poseen varias sensibilidades, en general 4, por cambio de un diafragma de secciones diferentes, lo que en principio mejora la precisión. La posición de estos diafragmas debe ser verificada por el operador.El empolvamiento de los diafragmas, los hace más sensibles, lo que influye en el resultado de lasmediciones. Además la alta humedad del ambiente modifica generalmente su funcionamientoEn el uso de estos anemómetros debe tenerse en cuenta la colocación de la persona que opera el anemómetro y de las personas que pudieran acompañar a éste o personas que duran te el trabajo del operador del anemómetro se acerquen a éste en la zona de medición. En un sitio antes del anemómetro, en el sentido de la corriente o lateral se ocasiona un error positivo; después del anemómetro se ocasiona un error negativo. Si el operador se halla a 1.5 m. del anemómetro puede ocasionar errores que oscilan entre un 2 a 3% . Hasta donde las condiciones de la vía lo permitan debe mantenerse el plano del anemómetro, perpendicular a la dirección del flujo de aire; ello trae consigo la eliminación de errores por este concepto. Por norma debe controlarse con frecuencia la tabla de corrección de los anemómetros.

TUBOS PITOT, PRANDTL O ANTENAS DIRECTRICES PARA MEDICION DE PRESIONESESTATICA, DINAMICA Y TOTAL

El tubo detector de presión dinámica (tubo Pitot o Prandtl) es una antena que se coloca enfrentada a lacorriente del fluido que se está midiendo, en donde el canal anular, gracias a orificios periféricos registrala presión estática pe del fluido, mient

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ras que el canal central registra una presión total “p” debida a lapresión estática aumtada del efecto de la velocidad transformada en presión dinámica.

Un manómetro de líquido vertical o inclinado nos permite, por diferencia de presión total pt y estática pe ,determinar la presión dinámica pd. Aplicando la fórmula (17) se puede obtener el valor de la velocidad dela corriente de aire. Estos aparatos miden las presiones a partir de 0,1 mm columna de agua, lo que corresponde a 1,25 m/s. Por ello, son comúnmente empleados en las mediciones de canales de ventilación secundarios.Para la transmisión de la presión al instrumento se utilizan las mangueras de 5-10 mm de diámetro unida a los tubos detectores de presión dinámica.Las medidas de presión consisten en:Medidas de presiones absolutas, que pueden servir para calcular pérdidas de carga.Cuando son necesarias para estimar el peso específico del aire, cuyo valor interviene en la corrección de las indicaciones de los anemómetros.Medida de presiones diferenciales, utilizadas esencialmente para determinar las pérdidas de carga entre las extremidades de una vía de ventilación o un elemento de la vía, o en un canal de ventilación.

Caudal de aire:caudal es la cantidad de flujo de aire que pasa por determinado elemento en la unidad de tiempo. Normalmente se identificacon el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidadde tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo volumétrico que pasa por un área dada en la unidad de tiempo. El caudal de una sección cerrada o manga puede calcularse a través de la siguiente fórmula:

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Caudal requerido por equipos diesel

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 fórmula:

Q =V *c

; m3/min.y

Donde:Q = volumen de aire necesario para la ventilación (m3/min.).V = volumen de gas de escape producido por el motor (m3/min.).c = concentración del componente tóxico, del gas de escape, que seconsidera en particular (% en volumen).y = concentración máxima, higiénicamente segura, para el componente tóxico que se está  considerando (% en volumen).

Según el reglamento de minería el caudal mínimo requerido es 2.83 (m³/min) por HP al freno del equipo para máquinas en buenas condiciones.Se debe aclarar que los 2,83 m³/min. son el mínimo caudal de aire requerido y no acepta factores de corrección. Por lo demás, se pide la potencia al freno o potencia bruta, que es la máxima potencia proporcionada por el motor sin tener en cuenta las pérdidas por transmisión, si es que no se cuenta con la curva de potencia entregada por el fabricante (gráfico KW vs. RPM) o con una recomendación de ventilación para el equipo proporcionada por el fabricante y certificada por algún organismo confiable. Para aclarar mejor el punto anterior, se debe calcular el requerimiento de aire de cada equipo diesel, multiplicando 2,83 por la potencia y por el número de equipos que trabajan en el momento de máxima producción, eliminando aquéllos que están fuera de la mina, en reserva o en mantención

Caudal requerido según personal que trabja en la mina

El caudal de aire necesario se determina según la siguiente fórmula:

Q = N * f ; m3/min.

Donde:f = volumen de aire necesario por hombre. En Chile, según el reglamento de minería, f = 3 m3/min.N = número de hombres trabajando.

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A pesar que este método es utilizado con frecuencia, se debe considerar solo como referencia, pues no toma en cuenta otros factores consumidores de oxígeno, como lo son la putrefacción de la madera, la descomposición de la roca, etc.

Tipo de ventiladores

Los ventiladores de minas se pueden clasificar en dos formas:

1) según su tipo: Los que se clasifican en dos categorías:

Radiales o Centrífugos : El aire abandona el ventilador con una dirección a 90O con respecto al eje impulsor.

Axial : La forma como el aire es obligado a pasar a través del ventilador se asemeja al principio de acción de un par tornillo-tuerca; el impulsor tiene el papel de tornillo y la corriente de aire hace las veces de la tuerca. Al girar el impulsor tiene movimiento de avance y de rotación.

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2) Según su funcion: Se clasifican en 3 tipos:

Ventilador Principal o de Superficie : Instalado normalmente en la superficie para ventilar toda la mina, vale decir, por el pasa todo el aire del circuito que sirve.

Ventilador Reforzador : Instalado en un paso principal subterráneo para ayudar al ventilador principal a ventilar un circuito de alta resistencia.Últimamente ha aumentado el número de ventiladores reforzadores en uso, debido a una mayor concentración de los trabajos de minería y una profundización de éstas, lo que ha originado mayor demanda de presión de ventilación. Al principio era instalado un ventilador reforzado, de tipo axial o radial, similar a los ventiladores de superficie; en la actualidad es común encontrar verdaderas baterías de ventiladores reforzados de tipo axial, conectados en paralelo o en serie, según sean las necesidades; con ello se ha concluido una simplificación de las instalaciones ya que los ventiladores modernos son de propulsión directa y proporcionan una mayor flexibilidad al poder detener o poner en marcha parte de la batería a voluntad y de acuerdo a las experiencias de operación de la mina.

Ventilador Auxiliar : Instalado en trabajos subterráneos en conjunto con ductos para ventilar una galería de avance o terminal ciego. Para lograr mayor eficiencia en la ventilación de galerías de avance, en este siglo se han introducido el ventilador auxiliar, su uso tuvo origen en una mayor disponibilidad de energía eléctrica y de aire comprimido. Lo compacto del ventilador axial ha hecho que sea preferido para cumplir esta misión.

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Gases de minas

El aire al ingresar a la mina sufre una serie de cambios: la cantidad de oxigeno disminuye, el anhidrido carbonico, nitrógenos y vapor de agua aumentan. Esto debido a que al interior de la mina hay una serie de gases y polvos que son generados por distintas razones: explosivos, maquinaria diesel, entre otros. Por lo tanto el aire al interior de la mina se compone de aire atmosferico, gases activos y aire muerto (mezcla de CO2 5 l 15% y nitrogeno 85 a 95%).

En orden decreciente de importancia: Estrata, tronaduras, funcionamiento de máquinas a combustión interna, fuegos y explosiones, seres humanos y estaciones de carga de bater¡as.

a) Gases de estrata. El más común es el metano. Se libera de 0,6 a 1,2 m3/min por m2 de superficie fresca de carbón expuesta. En las emisiones súbitas de gas, puede ascender hasta 120 m3/min.

b) Gases de tronadura. Las dinamitas se clasifican según su emisión de gases al detonar. El fabricante de explosivos deberá  entregar los gases que resultan del uso de sus productos, ésto tiene real importancia cuando se necesita efectuar cálculos de dilución de los gases por medio del aire.

PARA DINAMITAS PERMISIBLES

Clase de explosivosCantidad de gases

(m3 por Kgr. De explosivo)A menos de 0,078B 0,08 - 0,156C 0,16 - 0,232

PARA DINAMITAS NO PERMISIBLES

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Humos claseGases ponzoñosos liberados

m3 / cartucho m3 / Kgr. exp.1 menos de 0,0045 menos de 0,022 0,0045 - 0,009 0,02 - 0,043 0,009 - 0,019 0,04 - 0,08

Son dinamitas permisibles aquellas que pueden ser usadas dentro de minas de Carbón.

c) Máquinas de combustión interna. Pueden liberar gran cantidad de contaminantes, hasta 0,28 m3/min por caballo de potencia; estos gases son CO, NO2 aldeh¡dos, humos, metano, y SO2.

La cantidad de impurezas indeseables varían con el ajuste de la razón de combustible de la máquina, su condición mecánica, propiedades de combustible y condiciones atmosféricas.

d) Fuegos y explosiones. La combustión es generalmente incompleta en el caso de fuegos y explosiones, por lo cual, además de bióxido de carbono, pueden producirse monóxidos de carbono, metano y otros gases. Los fuegos mineros son casi siempre sellados y el muestreo detrás de la tapadura indica cuando el fuego se ha sofocado y se ha llegado a un estado de equilibrio. Esto puede llegar a durar semanas o meses, pero si los sellos son impermeables al aire, la combustión terminar  cuando se haya consumado el oxígeno disponible.

e) Respiración humana. Como ya se indicó, la respiración libera aproximadamente 47,20 m3/seg. de dióxico de carbono por cada trabajador.

f) Baterías. Desprenden pequeñas cantidades de hidrógeno durante el proceso de recarga.

Características de los gases más comunes gases de minas:

Nitrógeno N2. Es un gas inodoro, incoloro e insípido, de peso específico 0,97; levemente más ligero que el aire, químicamente inerte. Cuando se respira asfixia al ser humano de manera muy parecida como lo hace el agua, esto es a causa de falta de oxígeno.Fuente de aumento del contenido de nitrógeno en el aire de minas son putrefacciones orgánicas, trabajo con explosivos, desprendimiento en los estratos de las minas metálicas.Su detección se hace en forma indirecta al determinar el porcentaje de oxígeno en el aire.

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Este gas, por ser levemente más liviano que el aire, en las labores donde no existe movimiento de aire se concentra en las partes más altas, cuando se está  corriendo una chimenea y ésta no se ventila convenientemente, el nitrógeno se concentra en la parte superior de la chimenea, desplazando al oxígeno, si una persona sube al llegar al extremo superior se asfixiará . Muchos accidentes graves han ocurrido por esta causa.

Anhídrido carbónico CO2. Gas sin color ni olor, con un sabor ligeramente ácido, de peso específico 1,53; se disuelve bien en agua.Una particularidad del anhídrido carbónico es que su punto de fusión es de -57 ºC está  por arriba del punto de ebullición de -78,5 ºC, es de gran importancia para su uso industrial.El anhídrido carbónico es un estimulante de la respiración; por lo tanto es fisiológicamente activo y no se le puede clasificar entre los gases inertes, aunque no es altamente tóxico. Su propiedad estimulante de la respiración es aprovechada en algunos aparatos para respiración artificial.La presencia de un 0,5% de anhídrido carbónico en el aire normal causa un ligero aumento en la ventilación de los pulmones; la persona expuesta a esta pequeña cantidad de anhídrido carbónico respirará más profundamente y ligeramente más aprisa que estando en aire puro. Si el aire contiene 2% de anhídrido carbónico, la ventilación de los pulmones aumentar  en un 50 % aproximadamente; si el aire contiene un 5% de dicho gas, la ventilación de los pulmones aumentará  el 300%, haciendo que la respiración sea fatigosa; y un 10% de anhídrido carbónico no puede resistirse más de unos pocos minutos. El anhídrido carbónico del aire, surte los efectos enunciados arriba si el porcentaje de oxígeno sigue siendo aproximadamente el normal y el hombre se encuentra en reposo. Si se encuentra trabajando los síntomas serán más marcados y peligrosos.Un bajo contenido de oxígeno en el aire y la temperatura por encima de los 27 ºC, aumentan los efectos del anhídrido carbónico.El porcentage de anhídrido carbónico producido por la respiración de los trabajadores es relativamente muy pequeño, con respecto al producido por otras fuentes. Por ejemplo, quinientos mineros trabajando al máximo producen 1,42 m3 de anhídrido carbónico por minuto. En el aire exhalado por el hombre hay algo menos de 4% de anhídrido carbónico.Los mineros experimentados reconocen la presencia de anhídrido carbónico por el calentamiento de las piernas y de la piel que enrojecen, por dolor de cabeza y decaimiento general. Concentraciones mayores provocan tos, aceleración de la respiración y accesos de temblor.El anhídrido carbónico se forma en las minas subterráneas durante la putrefacción de la madera, descomposición de rocas carbonatadas por aguas acidas, trabajo con explosivos, combustión, etc.En puntos de deficiente ventilación, las concentraciones de anhídrido carbónico resultan peligrosas, debido a su densidad, se acumula de preferencia en puntos bajos, desde donde se difunde solamente poco a poco en el aire más puro de las zonas superiores.

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Monóxido de carbono CO. Es un gas sin color, sabor ni olor, débilmente soluble en agua de peso específico 0,97. Explota cuando se encuentra en el aire en un porcentaje de 13 a 75%.Es el gas causante de más del 90% de los casos fatales en los incendios de minas; su presencia en el aire no es común, se obtiene mediante la combustión incompleta de cualquier materia carbonosa que se quema, es por esta razón que se le encuentra en los gases de escape de los motores de combustión interna y los gases generados por detonación de explosivos. Basa su peligrosidad en la acción tóxica que ejerce en el hombre, aún en bajas concentraciones.Su acción tóxica sobre el hombre se debe a la gran afinidad química que tiene la hemoglobina de la sangre por él, de 250 a 300 veces mayor que el oxígeno. Si una persona aspira monóxido de carbono con el aire, se combina este con la hemoglobina formando un compuesto químico relativamente estable (carbohemoglobina). Con ello los glóbulos rojos pierden su capacidad de admitir oxígeno. Este ya, no llega hasta los tejidos del cuerpo, produciéndose la muerte por falta de oxígeno. Por tal razón aún pequeñas concentraciones de monóxido de carbono son peligrosas. A continuación va una tabla que muestra los síntomas que se presentan en un hombre según los porcentajes del gas.

% CO SINTOMAS

0,02Produce dolor de cabeza después de cuatro horas de exposición.

0,04Produce dolor de cabeza y malestar en dos horas.

0,12En media hora produce palpitaciones del corazón tendencia a perder el equilibrio en una hora y media.

0,20 Produce inconsciencia en media hora.

Evidentemente, la peligrosidad del monóxido de carbono esta íntimamente ligada con el tiempo de exposición ya que a mayor tiempo y con igual porcentaje del gas en el aire, mayor es la saturación de la sangre, con una saturación de la sangre de 70 a 80% proviene la muerte.

Acido sulfidrico H2S. Es un gas sin color, de gusto azucarado y olor a huevo podrido. Su peso específico es de 1,19,Kg/m3, arde y forma una mezcla explosiva cuando su concentración llega a 6%. Es fácilmente soluble en agua.Es más venenoso que el monóxido de carbono, pero su característico olor lo hace menos peligroso. Irrita las mucosas de los ojos y de los conductos respiratorios y ataca el sistema nervioso. Con un contenido de 0,05% de H2S produce un envenenamiento peligroso en media hora y con 0,1% rápidamente viene la muerte. Las concentraciones máximas permisibles de los lugares de

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trabajo que muchos de los países fijan es de 0,002% por volumen durante una exposición de ocho horas. Cuando una persona se encuentra envenenada por H2S, la sangre y la piel evolucionan a un color verdoso. El tratamiento a seguir en estos casos es el transporte inmediato de la víctima al aire fresco, sometiéndolo a respiración artificial e inhalación de oxígeno.Las fuentes de formación del H2S en las minas son: putrefacción de sustancias orgánicas, descomposición de minerales, desprendimiento de las grietas (minas de sal, de asfaltita, etc.), disparos de explosivos (particularmente con combustión incompleta del explosivo, mecha).Debido a su solubilidad en el agua, un litro de agua a 15 ºC admite 3,23 litros de H2S, hay que tener mucho cuidado cuando se encuentran acumulaciones de agua en partes antiguas de las labores de minas; si se pone en movimiento estas aguas, deja libre en parte el H2S que contenga.

En general, los accidentes originados por el H2S son raros.

Anhídrido sulfuroso SO2. Es un gas incoloro, sofocante, con fuerte olor sulfuroso; muy pesado, su peso específico 2,26 Kg/m3; se disuelve fácilmente en agua.Es fuertemente irritante de los ojos, nariz y la garganta, incluso en concentraciones bajas, y puede causar graves daños a los pulmones si se le inhala en altas concentraciones. En concentraciones superiores a 0,001% ataca a las mucosas y con 0,05% es peligroso para la vida. La legislación de algunos países da concentraciones máximas permisible para este gas de 0,0005%.Es poco común en el aire de las minas y cuando se encuentra lo hace en cantidades insignificantes. Se forma por combustión de carbones con fuerte contenido en azufre, durante la dinamitación de ciertos minerales sulfurosos. En minas de pirita cuprífera, calientes y secas durante los disparos, pueden producirse peligrosas explosiones de polvo pirítico con formación de mucho SO2.

Oxidos de nitrógeno. Estos óxidos se forman en las minas por combustión, por combustión retardada y, en determinadas circunstancias, por detonación de explosivos (especialmente cuando se usa AN-FO). También son componente de los gases de escapes de los motores diesel y de gasolina y se forman por reacción del oxígeno y el nitrógeno del aire en contacto con los arcos y chispas eléctricas. Los óxidos de nitrógeno se forman también por combustión o descomposición de nitrato y materias nitratadas.El nitrógeno forma varios óxidos (N20, NO, NO2, N2O4, N2O3 y N2O5), todos ellos son tóxicos, menos el óxido nitroso (N2O). Los óxidos tóxicos de nitrógeno más corrientes son el óxido nítrico (NO) y anhídrido nitroso, que se presenta en dos formas (NO2 y N2O4), según sea la temperatura reinante.Cuando se analiza el aire en busca de óxido de nitrógeno, los resultados se suelen darse en términos del anhídrido nitroso.Este gas es más pesado que el aire, de un color rojo pardusco, este color no lo hace visible en lugares mal alumbrados como es el caso de la mina, tampoco

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es visible en concentraciones bajas. Su acción tóxica la ejerce en las vías respiratorias especialmente en los pulmones al disolverse en agua formando ácido nítrico y nitroso que corroen los tejidos. Respirar cantidades pequeñas de este gas puede resultar fatal. Los óxidos de nitrógeno tienen un comportamiento engañoso respecto a su toxicidad, pues una persona que los respira puede rehacerse aparentemente y después de varios días u horas morir repentinamente.Un porcentaje de 0,0025% de óxido de nitrógeno es el máximo permisible para exposiciones prolongadas; con un 0,2% es generalmente fatal en exposiciones cortas.

Gas grisú. Es un gas compuesto principalmente por metano (CH4), conte-niendo un promedio de 95%, los otros componentes son: anhídrido carbónico, nitrógeno, etano (C2H6),  acido sulfúrico y a veces hidrógeno y óxido de carbono.El metano es una de las impurezas más peligrosas de la atmósfera de las minas, por su propiedad de formar mezclas explosivas con el aire. Las explosiones de metano han sido la causa de muerte de centenares de mineros del carbón.Debido a su poca reactibilidad química a temperatura normal, queda como única medida práctica para su eliminación, la buena ventilación.Por ser el metano casi dos veces más liviano quel aire, su peso especifico es de 0,554 kgr/m3, se concentra en las partes altas de las labores mineras de atmósfera tranquila.El metano, como el grisú, se mezcla fácilmente con el aire. Para sanear la atmósfera de las labores, y en particular los avances ascendentes, por una corriente de aire limpio, es necesario que la corriente lame de cerca y con cierta velocidad los frentes, sobre todo el techo, para provocar la mezcla conveniente del gas que ha podido acumularse y eliminarlo diluido por la corriente que sale.Las explosiones de metano por chispazo o aumento de la temperatura, dan mezcla de gas entre 5 y 16%, esta explosión se genera de acuerdo a la siguiente reacción:

CH4 + 202 + 8N2------------>>CO2 +8N2 +2 H2O

La explosión de mayor fuerza se produce con la mezcla entre 9 y 9,5% de metano en el aire.La combustión tranquila del metano se produce con mezclas de metano en el aire por arriba del 16%.

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Definiciones

Presión:  magnitud física escalar que mide la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie.

Presión estática: Cualquier presión ejercida por un fluido la cual no es ejercida por el movimiento o velocidad del fluido

Presión dinámica: Se puede decir que cuando los fluidos se mueven en un conducto, la inercia del movimiento produce un incremento adicional de la presión estática al chocar sobre un área perpendicular al movimiento. Esta fuerza se produce por la acción de la presión conocida como dinámica. La presión dinámica depende de la velocidad y la densidad del fluido.En mecánica de fluidos Se define como presión dinámica en la cantidad definida por:

Donde (utilizando unidades del sistema internacional):

q : presión dinámica en pascales

ρ : densidad del fluido en kg/m3 (e.g. densidad del aire)

v : velocidad del fluido en m/s

Presión total: La presión total es la presión debida al grado de compresión del aire y a su movimiento. Es la suma algebraica de la presión dinámica y de la presión estática en u punto. Así, si el aire esta en reposo, la presión total será igual a la presión estática.

Presión atmosférica: Presión que ejerce la atmósfera que rodea la tierra sobre todos los objetos que se hallan en contacto con ella. La presión atmosférica cambia con la altitud, a mayor altitud menor presión atmosférica, un aumento en altitud de 1000 m representa una disminución de presión atmosférica de aproximadamente 100 hP.

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Presión barométrica: Presión atmosférica local mas una corrección por la altitud geopotencial local. La presión barométrica oscila alrededor de la presión atmosférica normalizada (1 013,25 hPa).

Temperatura húmeda: También llamada temperatura de bulbo húmedo. Es la temperatura que da un termómetro bajo sombra, con el bulbo envuelto en una lecha de algodón húmedo bajo una corriente de aire. La corriente de aire se produce mediante un pequeño ventilador o poniendo el termómetro en un molinete y haciéndolo girar. Al evaporarse el agua, absorbe calor rebajando la temperatura, efecto que reflejará el termómetro. Cuanto menor sea la humedad relativa del ambiente, más rápidamente se evaporará el agua que empapa el paño. Este tipo de medición se utiliza para dar una idea de la sensación térmica, o en los psicrómetros para calcular la humedad relativa y la temperatura del punto de rocío.

Temperatura seca: Temperatura del aire, prescindiendo de la radiación calorífica de los objetos que rodean ese ambiente concreto, y de los efectos de la humedad relativa y de los movimientos de aire. Se puede obtener con el termómetro de mercurio, respecto a cuyo bulbo, reflectante y de color blanco brillante, se puede suponer razonablemente que no absorbe radiación.

Velocidad de aire: Es el desplazamiento del aire por unidad de tiempo expresada en (m/s). Según el reglamento de minería la velocidad debe ser 15< v <150 (m/s).

Caudal de aire: Volumen de aire que pasa por una sección en determinado tiempo, este se expresa en (m³/s).Aplicado a la ventilación de minas seria: el flujo de aire que pasa por las labores de la mina en un determinado tiempo y retira el material toxico en suspensión.

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Conclusión

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