Guía Servicios Mina Ventsim Inacap 2018 PDF

 

 

Número: 01

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Ventilación Ventil ación de Minas Minas Software Softwar e Ve ntsim

1. OB OBJET JETIV IVOS OS DE LA V VENT ENTILACIÓN ILACIÓN DE MINAS La ventilación de Minas, tiene como función principal el suministro de aire fresco con el objeto de lograr condiciones ambientales y termo-ambientales adecuadas para todo el personal que se encuentre trabajando en faenas mineras subterráneas, como también para atender la operación de diversos equipos e instalaciones subterráneas. En la ventilación en minas subterráneas se deben cumplir con los siguientes objetivos: -

Suministrar Suminis trar el oxígeno oxígeno para para la respiración respirac ión de las personas. pers onas. Proporcionar Proporc ionar el volumen de aire para para los los equipos diésel diésel e instalaciones subterráneas. Evitar la formación de mezclas mezc las explosiva explosivas. s. Diluir y extraer los los gases tóxicos tóxicos y polvo en suspensión. sus pensión. Reducir o elevar la temperatura. temperatur a.

2. VENTILACIÓN MINERIA SUB SUBTERRÁNEA TERRÁNEA El propósito de la ventilación general es, movilizar y controlar los grandes volúmenes de aire, necesarios para satisfacer el requerimiento general de ventilación, de las diferentes áreas en operaciones al interior de la mina y plantas subterráneas.

2.1 Ventilación Principal La ventilación principal tiene la función de inyectar aire fresco y extraer el contaminado de la mina. Deben contar con un sistema de calefacción para periodo invernal que evite el congelamiento de piques y túneles que dificulten el normal suministro de aire al interior de la mina. Los ventiladores a utilizar deberán tener compuertas mariposas (dámper) que impidan la inversión del flujo cuando estén detenidos. Los sistemas de ventilación principal estarán conformados por túneles y piques de ventilación y un extenso tramado de galerías, que conforman los sub niveles de ventilación (SNV) para inyección o extracción de las diferentes áreas y sectores en operación de la mina. Complementan estos sistemas las chimeneas verticales y las rampas que interconectan estos SNV con los distintos niveles de la mina. Estas galerías de SNV, deberán estar convenientemente aisladas para el control de la ventilación, mediante puertas metálicas de ventilación cuyo propósito es evitar el suministro o extracción de aire desde sectores sec tores que no lo requieran o sean parte de otros circuitos cir cuitos.. Su disposición espacial debe permitir dar cobertura a los requerimientos de ventilación en toda la extensión de las áreas y niveles que atienden.

 

 

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2. 2.2 2V Vent entilación ilación Secund Secundaria aria El propósito de la ventilación secundaria es, complementar la acción de la ventilación general en sectores que requieren el suministro o extracción de un caudal específico y/o focalizado, como por ejemplo, calles de producción, nivel de hundimiento, galerías de transporte, tolvas, infraestruct infraestructuras uras de servicio, s ervicio, planta plantas s de chancado primario etc., o donde la sola aplicac aplicación ión de la ventilación principal, no permite permit e garantizar la cobertura de los requerimientos de aire. En las áreas productivas, tales como niveles de hundimiento, calles de producción, cruzados de transporte, plantas de chancado primario y secundario, tolvas, etc., la ventilación secundaria debe estar conformada por ventiladores reforzadores axiales, instalados en serie con los principales y ubicados en los frontones de las chimeneas de ventilación en los subniveles. Estos circuitos de ventilación secundaria, consideran la  operación en serie de ventiladores inyectores y extractores de distintas potencias y puntos de operación de acuerdo al requerimiento particular de estos. Para evitar inversión en el flujo de aire, será obligatorio el uso us o de compuertas com puertas mariposa (dámper) que permitan controlar la dirección del flujo cuando no están en operación. En áreas de infraestructura, barrios cívicos tales como oficinas, casinos, subestaciones eléctricas, etc., la ventilación secundaria corresponde a sistemas de manejo de aire (ventilación tipo industrial), tanto de inyección como de extracción, generalmente conformados conform ados por ventiladores ventiladores centrífugo centr ífugos, s, sistemas sis temas de calefacción calefac ción y de filtrado de aire, ductos para la conducción de flujos y celosías metálicas para la distribución o captación de aire. Cuya función es presurizar y mantener presión positiva con aire filtrado en las instalaciones.

2.3 Auxiliar Para ventilar labores ciegas en desarrollos, se debe utilizar ventiladores de menor potencia llamados auxiliares, que conectados a ductos o mangas de diversos diámetros y tipo, permiten sanear el ambiente de estas galerías. Según las características del circuito de ventilación ven tilación en el cual se encuentre encuentre inmerso el sector, estos sistemas de ventilación auxilia auxiliarr serán del tipo impelente, aspirante o mixto. Sist ema impelente: El aire es impulsado dentro del ducto y sale por Sistema por la galería 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), lo conveniente es usar un sistema impelente de mediana o baja capacidad, dependiendo del equipo a utilizar en el desarrollo y de la localización de la inyección y extracción de aire del circuito general de ventilación de la zona.

 

 

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Sistema aspirante: El aire fresco ingresa a la frente por la galería y el contaminado es extraído por la tubería. El sistema aspirante es utilizado para ventilar desarrollos de túneles desde la superficie, aun cuando se requieren elementos auxiliares para remover el aire de la zona muerta, comprendida entre la frente y el extremo de la tubería de aspiración. Sistema Combinado, aspirante-impelente: que emplea dos tendidos de tubería, una para extraer aire y el segundo para impulsar aire limpio a la frente en avance. Este sistema reúne las ventajas de los dos tipos básicos, básic os, en cuanto c uanto a mantener la galería y la frente en desarrollo con c on una renovación constante c onstante de aire limpio y en la velocidad de la extrac extracción ción de los gases de disparos, con la desventaja de su mayor costo de instalación y manutención. Para galerías galerías de mayor m ayor sección sec ción (mayor a 12 m2), y con una longitud longitud sobre los 400 metro metr os, el uso de un sistema aspirante o combinado es más recomendable para mantener las galerías galerí as limpias y con c on buena buena visibilidad para el tráfico tráfic o de vehículos, sobre todo si éste es equipo diésel.

3. VENTILDORES 3.1 3.1 V Vent entilador ilador es Axiales En los ventiladores axiales, el movimiento del flujo a través del rotor, con álabes o palas de distintas formas, se realiza conservando conservando la dirección del eje de éste. Se usan para mover grandes cantidades de aire en espacios abiertos; como la resistencia al flujo es muy baja, se requiere generar una presión estática pequeña, del orden de los 5 a 25 milímetros de columna de agua (mm.c.a). Debido a esto, la principal aplicación de los ventiladores axiales se encuentra en el campo c ampo de la ventilación general y se los conoce con el nombre de extractores o inyectores de aire. Sin embargo, este tipo de ventiladores, cuando se los construye con álabes en forma de perfil de ala y de paso variable, llegan a generar alturas de presión estáticas del orden de los 300 milímetros de columna de agua (mm.c.a) y se los usa en aplicaciones diversas.

 

 

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3.2 Ventiladores Centrífugos En estos ventiladores el aire ingresa en dirección direcc ión paralela al eje del rotor, por la boca de aspiración, y la descarga se realiza tangencialmente al rotor, es decir que el aire cambia de dirección noventa grados (90 °). Este tipo de ventiladores desarrolla presiones mucho mayores que los ventiladores axiales, alcanzando presiones de hasta 1500 milímetros de columna de agua (mm.c.a) y son los empleados, emplea dos, mayo m ayormente, rmente, en los sistemas sistem as de ventilación ventilación localizada. El principio de funcionamiento de los ventiladores centrífugos es el mismo de las bombas centrífugas. Están constituidos por un rotor que posee 3 una serie de paletas o álabes, de diversas formas y curvaturas, que giran aproximadamente entre 200 y 5000 rpm dentro de una caja o envoltura.

 

 

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3. 3.3 3 Punto de Operació Operación n (PQ) El ventilador ventilador es una máquina capaz de comprimir com primir el aire entregándole unos pocos in w.g. de presión, o sea es un compresor con muy poca eficiencia. Esta situación hace que al pasar el aire por él no varía su volumen pero si entrega energía en forma de presión, capaz de anular las pérdidas de presión de un circuito. Esta circunstancia explica la importancia del ventilador en un sistema de ventilación. Si hemos calculado un circuito donde deben pasar Q (CFM). y que tiene una caída de presión in w.g. w. g. debemos encontr encontrar ar un ventilador ventilador capaz de mover un caudal igual a Q (CFM). , entregando H (in w.g) de presión. 

H R (R (Res es is tencia del circu ito) V (curva de l ventilador) ventilador)  

Punto de Operación Presión - Caudal Caudal

Q 

 

 

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4. CONDUCT OS DE VENTILACIÓN Los conductos permiten distribuir el suministro de aire para utilizado para asegurar se dispone de una adecuada calidad del aire interior como también de confort necesario para los trabajadores.

4. 4.1 1 Ductos Aspirante Aspirantess Es un ducto ducto flexible fortificado fortific ado con alambre de acero, sellado s ellado dentro dentro de un perfil de PVC, fabricado en tejido de poliéster antiestático y retardante a las llamas su forma es helicoidal, formado por un espiral de acero de alta resistencia a la fricción, es resistente a medios alcalinos y acidulantes, hidrocarburos, gases y aceites. Es utilizado en faenas mineras, construc cons trucción ción de túneles, piques, piques, obras subterráneas y en general donde s se e requiera requiera extraer o evacuar aire lisiado.

 

 

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4. 4.2 2 Ductos Impelent Impelentes es Es un ducto diseñado para impeler el aire con aros de acero en sus extremos los cuales permiten efectuar su unión unión unos con otros. Es fabricado a base de poliéster rrecubierto ecubierto por ambas caras de PVC con propiedades antiestática y retardante a la llama, con un rango de temperatura que va desde los -30ºC a los 60ºC, es resistente a medios alcalinos, hidrocarburos, grasas y aceites. Se utiliza en faenas mineras, construcción de túneles, piques, obras subterráneas. En general donde se requiera impeler aire para reforzar la ventilación del sector contaminado.

 

 

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5. PORT PORTONES, ONES, PUERTAS Y TAPA TAPADOS DOS DE V VENTIL ENTILACIÓN ACIÓN Son utilizados utilizados para aislar circuitos o zonas abandonada abandonadas, s, se les clasifica según el material del que se construyan en; tapados de madera, tapados de concreto, tapados de bloques y losas de concreto c oncreto para chimeneas chimeneas o piques. piques.

5. 5.1 1R Regu eguladore ladoress de Aire Podrán ser de madera o metálicos, de corredera o de tipo dámper metálicos manuales, se instalan en galerías y frontones de chimeneas de ventilación. Su ajuste en área libre de paso, permite una mejor distribución de los caudales disponibles a los diversos sectores atendidos por un mismo circuito de ventilación, restringiendo el paso de aire al requerimiento reque rimiento específico del sector. s ector.

5.1.1 5.1 .1 Tapados d de e Lamas Son cortinas plásticas transparentes usadas para regular en parte las corrientes de ventilación en áreas de producción con tránsito permanente de peatones y equipos. Deberán permitir el paso de peatones por lo que el peso del material deberá ser lo suficientemente liviano para no exigir al trabajador.

5. 5.1. 1.2 2 Port Portone oness y pue puertas rtas Los portones y puertas de ventilación se utilizan como controladores de flujos de aire, independizando independ izando zonas y evitando de esta forma mezclas mez clas de aire viciado con aire p puro. uro. Están diseñados para ser instalados en ambientes de alta presión. Aun cuando las puertas cuenten con un alto grado de bloqueo, en la práctica, siempre tendrán un grado de infiltración de aire a través de ellas.

 

 

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Puertas peatonales de V Ventilación entilación en Muros Muros

Esquema de ubicación de puertas y portones (División Andina)

5.1.3 Dámpers Los dámperes son un tipo de regulador de aire. Su función es controlar el paso de aire a través de ellos, modo de restringir o facilitar el paso de caudal acorde al requerimiento de diseño de lasde áreas donde se instalen.

 

 

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Los Dámperes reguladores de aire serán del tipo celosía, multi-hojas. Su estructura y hojas serán metálicas. El accionamiento deberá permitir la regulación manual y electro-actuada según corresponda. El montaje de los Dámperes considera instalar en muros con puerta puerta peatonal, para su mantenimiento manteni miento y acceso acc eso a inspección.

5.1.4 5.1 .4 Tapado Tapadoss

Los tapados de ventilación se utilizan para cerrar un acceso y evitar el ingreso o salida del aire ha dicho sector. Sus aplicaciones en galerías de minas subterráneas, son principalmente para incrementar la seguridad del personal de estas faenas. De fácil y rápida instalación, para dar solución a tapados rápidos en control de ventilación, cierre de sectores contaminados, sellar y sofocar incendios, incend ios, soporta s oportarr c caí aídas das de rocas pequeña pequeñas s u otros elementos.

 

 

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Tapado Tapad o Presostatico Pres ostatico

6. MARCO REGUL REGULA ATO TORIO RIO El marco marc o regulatorio que establec establece e las consideraciones generales y específicas es pecíficas para el diseño de circuito de ventilación, se encuentra contenido en el Reglamento de Seguridad Minera, DS 132, 132, año 2004, que que corres c orresponde ponde al texto refundido, sistem s istematizado atizado y coordinado del DS 72 (1985), del Ministerio Ministerio de Minería Minería.. A continuación se extract extracta a los principales artículos que aplican al diseño de circuitos de ventilación.  A  Artí rtículo culo 132. En En llos os frente frentes s de trabajo trabajo donde donde se utili utilice ce maquina maquinaria ria diésel diésel deber deberá á provee proveerse rse un incremento increm ento de la ventilación necesaria neces aria para para una óptima óptim a operación operación del equipo y mantener una buena dilución de gases. El caudal de aire necesario por máquina debe ser el especificado por el fabricante. Si no existiese tal especificación, el aire mínimo será de dos coma ochenta y tres metros cúbicos por minuto (2,83 m 3/min.), por caballo de fuerza efectivo al freno, para máquinas en buenas condiciones de mantención. El caudal de aire necesario para la ventilación de las máquinas diésel debe ser confrontado con el aire requerido para el control de otros contaminantes y decidir su aporte al total del aire de inyección de la mina. De todas maneras, siempre al caudal requerido por equipos diesel, debe ser agregado el caudal de aire calculado según el número de personas trabajando.  A  Artí rtículo culo 138. En todos todos los luga lugares res de la mina, mina, don donde de acceda persona personal, l, el el ambiente ambiente debe deberá rá ventilarse por medio de una corriente de aire fresco, de no menos de tres metros cúbicos por minuto (3 m3/min) por persona, en cualquier sitio del interior de la mina.

 

 

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Dicho caudal será regulado tomando en consideración el número de trabajadores, la extensión de las labores, el tipo de maquinaria de combustión interna, las emanaciones naturales natu rales de las minas y las secciones s ecciones de las galerías. galerías. Las velocidades, como promedio, no podrán ser mayores de ciento cincuenta metros por minuto (150 m/min.), m/m in.), ni inferiores inferiores a quince metros por minuto m inuto (15 (15 m/min.). m/m in.).  A  Artí rtículo culo 142. La La ven ventila tilación ción se hará hará por medios medios qu que e asegu aseguren ren en todo todo momento la cantida cantidad d y calidad necesaria de aire para el personal.

7. HERRAMIENTAS SOFTWARE SOFTWARE VENTSIM

Dibujar líneas simples : Le permite al ratón dibujar ambos extremos de un conducto de ventilación. Se puede dibujar conductos verticalmente manteniendo presionada la tecla Mayúscula.

Dibujo continuo: Permite que el ratón dibuje conductos enlazados de manera continua hasta que se presione la tecla ESC o hasta que el conducto se enlace con otro previamente

 

 

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existente. Se puede dibujar conductos verticalmente manteniendo presionada la tecla Mayúscula.

Dibujar gradiente: Permite al ratón dibujar continuamente conductos unidos con una gradiente predefinida hasta que el botón ESCAPE sea presionado, o el conducto sea unido a otro conducto. La gradiente definida es requerida cuando se activa la función y puede ser ingresada como un porcentaje (por ejemplo 10%), en grados (por ejemplo 12.5) o como un ratio de distancia horizontal y vertical (por ejemplo 1:10).

 

 

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Dibujar coordenadas: Muestra uestr a el cuadro de ingreso de coordenadas después des pués de haber dibujado un conducto para poder poder indicar las coordenadas c oordenadas de forma manual. m anual.

 

 

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Convertir: Permite una conversión selectiva y directa de líneas de referencia DXF a conduct os de ventilación de VentSim. Si las líneas conductos líneas del DXF importado aparecen aparec en como com o capa de referencia en la pantalla (en vez de convertirse automáticamente a conductos de ventilación luego de importarse), puede usar esta función para encerrar o seleccionar las líneas que se quieren convertir.

Construir Cons truir ductos de ventilación: Es una herramienta que permite construir ductos de ventilación de manera rápida dentro de los conductos existentes. Seleccione los conductos a los que quiera agregarles ductos con el botón SELECCIONAR.

 

 

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Constr uir rram ampa: pa: Es una herramienta herramienta que permite permite construir c onstruir rampas espirales rápidamente. rápidamente. Después de seleccionar la herramienta, dibuje la dirección inicial de la rampa, y el cuadro de construcción c onstrucción de de rrampas ampas mostrará mos trará para que se s e establezc establezcan: an: permitir permitir gradientes, gradientes, c curva urvas s de la rampa, rectas y alturas. Una rampa se puede previsualizar para probar diferentes factores, antes de hacer clic en CONSTRUIR para enviar el diseño de la rampa al modelo.

 

 

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Selecciona un grupo de conductos. cond uctos. Los conductos seleccionados se consideran como un grupo en el caso de ciertas funciones de Ventsim Visual®, las que incluyen Editar, Eliminar, Mover, Copiar y Filtrar. Estas opciones aplicarán los cambios a todos los conductos simultáneamente. simultáneamente.

 

 

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Editar: coloca el programa en modo edición.  

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Seleccione una nuev a galería galería:: Perfiles permite ingresar Perfiles ingresar a Ventsim Ventsim formas de perfil personalizadas. personalizadas. Las primeras cinco (5) formas de perfil, cuadrado, Redondo, Inclinado, Arqueado e Irregular, se encuentran predefinidos y no se pueden cambiar. Sin embargo, se muestra la cadena del perfil de manera de ayudar a los usuarios a definir nuevas cadenas. Las cadenas de perfil son coordenadas adimensionales centradas alrededor de un punto de origen (0,0). Los perfiles de conducto se pueden extender desde (-1,-1) hasta (1,1), lo que representa la extensión total del perfil. El tamaño del perfil se establece en el cuadro de diálogo EDITAR, con lo cual se escala el perfil a cualquier tamaño especificado. La forma del perfil se actualiza en la esquina inferior derecha, una vez que se ha ingresado y reseleccionado la cadena del perfil. Para ingresar o agregar un perfil, haga clic en la celda de la cadena de perfil en la grilla de perfiles. Se mostrará un formulario de ingreso de datos que permitirá el ingreso o modificación de coordenadas. coordenadas. Por ejemplo, un cuadrado tendrá un perfil X,Y -1,-1 -1,- 1 ; -1, 1 ; 1 ,1 ; -1, 1, que representa las dimensiones X,Y de los cuatro vértices al rededor del punto 0,0.

 

 

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8. ACTIV ACTIVIDAD IDAD N°1. BL BLOQUEAR OQUEAR O DESB DESBLOQ LOQUEAR UEAR UN CONDUCT O

Con la resistencia más alta disponible (definida en el menú Ajustes). Esto restringirá casi todo el caudal en el conducto de ventilación. Los portones y puertas operan como un tipo de regulador del aire. La función de ellos es independizar los circuitos de aire del sistema de ventilación.

 

 

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9. ACTIV ACTIVIDAD IDAD N°2. REQUERIM REQUERIMIENTO IENTO DE CAUDA CAUDAL L Se requiere calcular c alcular y simular sim ular caudal de aire para galería galería de frente fr ente ciega de 230 230 m de longitud. Edite la manga de ventilación de diámetro de 2,7 ft, factor de fricción tipo “Conducto flexible” y porosidad “Bajo moderado”. 

 

 

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10. ACTIV ACTIVIDAD IDAD N°3. CONST RUIR MODEL MODELO O DE V VENT ENTILACIÓN ILACIÓN 

 

 

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11. ACTIV ACTIVIDAD IDAD N N°4. °4. GENERAR MODELO D DE EV VENTIL ENTILACI ACIÓN ÓN Genere modelo de acuerdo a la imagen. Con galerías de 3,5 x 3,5 m y chimeneas de 2,5 m de diámetro y 70 m de longitud. Los subniveles deben ser duplicados y separados por 50 m. Conecte a superficie chimeneas y una de ellas debe extraer un caudal de 200 m3/s.  A  Agre gregu gue e venti ventilad lador or auxili auxiliar ar aspiran aspirante te a frentes frentes ciegas. ciegas. Config Configure ure tipo tipo de aire aire para la labore bores s como inyección y extracción (no olvide configurar como “cerradas” frente  frentes s ciegas). Simule Sim ule y observe resultados.

 

 

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