IMPLEMENTACIÓN Y MEJORA DE LA RED PRINCIPAL DE VENTILACIÓN PARA LA ABSORCIÓN DE AIRE. EMPRESA MINERA LOS QUENUALES U.M. YAULIYACU Elber Aponte E. Empresa Minera Los Quenuales S.A.
[email protected] 1.
RESUMEN. El desarrollo del sistema de ventilación es muy importante en la evaluación de un proyecto minero teniendo como base los principios fundamentales de un ingeniero de ventilación. El objetivo del presente trabajo de investigación es garantizar la continuidad operativa de la mina a largo plazo, modificando e implementando el diseño del sistema de ventilación, con técnicas de programación, mediante el uso del software de ventilación Vnet-PC Vnet-PC -2003, en lo máximo reducir el aire viciado, perdidas de flujo debido a las resistencias resistencias de la labores, con los detalles tener datos de la caída de presión y presión y diseñar el tipo de ventilador principal a usar, contar con más puntos de extracción en caudal de aire, bajar las altas temperaturas en diversos niveles y labores de operación; cubriendo así la demanda de aire, durante la etapa de desarrollo, preparación y explotación a fin de brindar un ambiente seguro, saludable y confortable cumpliendo la normatividad legal. SUMMARY The development of the ventilation system is very important in the evaluation of a mining project on the basis of the fundamental principles of a ventilation engineer. The objective of this research is to ensure the operational continuity of the long-term mine, modifying and implementing the ventilation system design, programming techniques, using software ventilation Vnet PC -2003, in the most reduce stale air, loss of flow due to the resistance of the work, with details to have data from the pressure drop and design the main type of fan to use, have more points of extraction air flow, lower the high temperatures at various levels and tasks of operation covering air and demand during the stage of development, preparation and exploitation in order to provide a safe, healthy and comfortable meeting legal regulations.
2.
INTRODUCCIÓN
Teniendo la referencia del método de explotación, se determina el factor de corrección al balance general de necesidades del caudal de aire, como referencia tener presente los principios fundamentales de ventilación, ventilación, la elección del tipo de ventilador auxiliar está en función a la necesidad y distancia a ventilar, seleccionado el diámetro de la manga bajo un cálculo utilizando la cartilla presión de fricción para alcanzar la mayor longitud requerida hacia el frente de operación, cálculo comparativo en consumo de energía de un ventilador de alta presión estática y ventiladores en serie de caudal bajo para una ventilación auxiliar, gases en mina y su influencia, se monitorea con equipos digitales y analógicos en ambiente y equipo diesel y así determinar los controles por ventilación. Para determinar las Resistencias de Chimeneas, Gal, etc. se requiere calcular la constate de fricción, fricción, para lo cual interviene los parámetros (Densidad del aire de la mina, Temperatura y altura de trabajo msnm), ingresando datos reales de resistencia al Software Vnet Pc 2003 obteniendo resultados caída de presión, consumo de energía por ventilación y seleccionando el tipo de ventilador Principal, así Mejorando la Absorción de Aire, Proyecto de uso de Variador de Frecuencia para reducir el consumo de energía previa evaluación económica . INTRODUCTION Taking the reference of the method of operation, determine the correction factor to the overall balance of air flow needs, as a reference to keep in mind the fundamental principles of ventilation, the choice of auxiliary fan is a function of the need and distance to ventilate selected diameter of the sleeve under a calculation using the Primer pressure to achieve greater friction required length toward the front of operation, comparative calculation on power consumption of a high static Ing. E. Aponte.
1
pressure fan and fan low flow in series to auxiliary ventilation, mine gases and their influence, is monitored with digital and analog equipment and diesel equipment and environment to determine the ventilation controls. To determine the resistors Fireplaces, Gal, and so on. finds is required to calculate the friction, for which the parameters involved (Density of mine air, temperature and m working height), entering actual data of resistance to Software Vnet Pc 2003 taking pressure drop performance, energy consumption per ventilation and choosing the type of fan Home and Improving Air Absorption, Proposed use of VFD to reduce energy consumption prior economic evaluation. 3.
UBICACIÓN Y ACCESOS
La Unidad Minera Yauliyacu se encuentra ubicada en el distrito de Chicla, provincia de Huarochirí, en el departamento de Lima, aproximadamente a 120 Km al Este de Lima a una altura promedio de 4250 msnm. Geográficamente se localiza en la zona, flanco Oeste de la Cordillera Occidental de los Andes en la región Central del Perú. La mina Yauliyacu es accesible mediante la Carretera Central, aproximadamente a 3 horas de Lima, también es accesible mediante la vía Ferrovía Central Andina.
•
• • • •
Rayo: Cía. de minas de los andes,1887 Backus y Johnston. Calos Francisco: 1902, Cía. Backus y Johnston. Aguas Calientes: 1922 Cía. Backus y Johnston. 1921 Cerro de Pasco Corporation. 1974 CENTROMIN-PERU. Producción 60,000 TPM. Centromin-Perú al perforar una chimenea “Raise Borer” entre el Nivel 3900 (3650msnm) y el Túnel Graton de 11.5 Km), complementó este proyecto, facilitando y mejorando la Ventilación. Mayo 1997 Empresa Minera Yauliyacu S.A. Producción 75,000 TPM. Diciembre 2003 la empresa cambia de razón social por Empresa Minera Los Quenuales S.A, con su Unidad de Producción Yauliyacu, siendo su producción actual de 110,000 TPM. •
•
5.
CLIMA
En la zona minera la temporada de lluvias (Enero – Marzo) está caracterizada por fuertes precipitaciones con una temperatura que varía de 10° y a 0° C. El afluente principal de la zona es el rio Rímac que surca de Este a Oeste drenando dentríticamente hacia el Océano Pacífico. 6.
GEOLOGIA 6.1. GEOLOGÍA GENERAL
La Mina Yauliyacu es productora de zinc, plomo, plata y cantidades menores de cobre. La mineralogía es constituida por esfalerita, galena, tetraedrita y calcopirita como minerales de mena de mayor abundancia; los minerales de ganga están representados principalmente por pirita, calcita y cuarzo.
Fig. 01: Plano de ubicación y acceso 4.
HISTORIA
La extracción de mineral de plata/plomo/zinc de la región de Casapalca data de la época colonial. En aquel tiempo, la extracción de mineral se realizaba solamente en zonas de fácil acceso o superficie.
Fig. 02: Plano Ing. E. Aponte.
2
6.2. GEOLOGIA REGIONAL La secuencia estratigráfica del distrito está constituida por rocas sedimentarias y volcánicas, cuyas edades fluctúan desde el Cretáceo hasta el Cuaternario. El distrito muestra plegamientos, desarrollándose pliegues invertidos cuyos ejes se orientan paralelamente a la dirección general de los Andes. La estructura principal es el anticlinorium el cual se cierra hacia el norte hasta constituir una falla inversa de empuje con buzamiento al Este. Cuerpos intrusivos de composición intermedia se encuentra incluyendo la secuencia sedimentaria y volcánica.
Fig. 04: Vista Longitudinal. 9.
SISTEMA DE VENTILACIÓN
9.1 CONSIDERACIONES INICIALES : LEVANTAMIENTO GENERAL VENTILACIÓN SUBTERRANEA
DE
La ventilación es y debe ser parte esencial en la operación de una mina. (Si no hay ventilación no hay producción). La ventilación es parte de la operación y del diseño. 9.1.1.- PRINCIPIOS FUNDAMENTALES
Fig. 03: Plano Geológico 7.
RECURSOS ENERGETICOS
La energía eléctrica utilizada en la Mina Yauliyacu es comprada a la empresa generadora ENERSUR, y la línea de transmisión eléctrica es de S.N. POWER.
1. Reconocimiento del Campo. Es tener al detalle, tanto de los contaminantes en la mina metálica como es: • •
•
Consumo por Mes: 6.000,000 Kw-h. 8.
METODOS DE EXPLOTACION
Humo y productos de diesel (hollín). Gases, polvo inhalable y polvo respirable. Calor.
Ejem: El que genera mayor accidente y/o incidentes es el Monóxido de Carbono (CO). 2. Mediciones y evaluación.
En la Unidad Minera Yauliyacu, el 89.6% es Mecanizada y 10.4% es convencional. Para la Extraccin de las reservas de !ineral a"lica 06 !#todos de ex"lotacin es$ u&level to"in en cuer"o' u&level to"in en veta, corte relleno en veta, etc.
Es medir los valores de campo y comparar con los estándares. Ejm: Monóxido de Carbono (CO) En: Perú es: 25 ppm Australia es: 35 ppm. E.E.U.U es: 50 ppm. 3.
Control por Ventilación.
Ing. E. Aponte.
3
Es controlar los contaminantes de aire utilizando el método de Ingeniería. Ejm: Equipo Diesel Nuevo y al tiempo evaluar y luego el control previo de mantenimiento mecánico, y se realiza el control de los gases por el tubo de escape. 9.1.2.- TRABAJOS DE CAMPO Y GABINETE.Comprende la toma de la siguiente información: •
• •
• •
• • • •
•
•
•
Medición de las velocidades de aire, áreas de sección (galerías, piques, chimeneas, cruceros, tajeos, etc.) Evaluación de flujos de aire. Medición de temperatura ambiental (seca y humedad). Monitoreo de Gases de Mina: Monitoreo de Material Particulado (Polvo Respirable y Polvo Inhalable). Evaluación de ruido. Medición de Vibración de Ventiladores. Medición de Presiones en los ventiladores. Ubicación de puertas, reguladores, ventiladores, atomizadores, cortinas, etc. Calculo de los registros tomados y balance de aire. Elaboración y actualización de planos de ventilación por niveles. Actualización del plano unifilar e isométrico.
9.1.3.- CRITERIOS PARA EL CÁLCULO DE BALANCE DE AIRE Calculo del caudal según el personal que trabajan. Calculo del caudal según el equipo diesel. Calculo del caudal para la dilución de contaminantes. Nota: Es importante tener como referencia el método de explotación, para fines del cálculo general del caudal de aire y así dar un factor de corrección. •
• •
Fig. 05: Modelo de Método de Explotación. 10. SISTEMA DE VENTILACIÓN UNIDAD MINERA YAULIYACU. BALANCE GENERAL . Cuadro 01: Balance Necesidades. Zonas
de
Zona Alta
Aire
Ingreso
ZonaBaja
y
Total Mina
pie³/min
m³/s pie³/min m³/s pie³/min m³/s
Ingresos de Aire Limpio
650,006
307
584,003
276
1,2 34,0 09 582
Salidas A ire de Retorno
767,958
362
419,784
198
1,1 87,7 42 561
Necesidades de Aire Limpio
462,210
218
483,954
228
946,164 447
Cobertura Necesidades Ingreso Aire Limpio
141%
121%
130%
Referencia por método de Explotación considerar: Ejem. Corte Relleno Ascendente es más 20% al caudal total de Necesidades.
•
Ejem: Sublevel Stoping (Tajeo por Sub niveles) Unidad Minera Yauliyacu.
Ing. E. Aponte.
4
Para los trabajos de Simulación se utiliza el Software de Ventilación Vnet Pc 2003.
Plano Isométrico de Ventilación.
Ejem: Simulación del circuito de ventilación parte de la Zona Alta lado Norte, integrando Sección I y IV.
Fig. 06: Diagrama del Circuito de aire General. 10.1 CIRCUITO ZONAS.
DE
VENTILACIÓN
POR
Fig. 09: Diagrama de Flujo en Vnet Pc. ZONA ALTA Ventilador de 110,000 cfm
Nv-
Ve
Ventilador de 200,000
Nv. 4860(H
CONSTRUCCIÓNDETAPONES
T R O N C A L
Tajo Ant.
Rp.866
Rp.268
PUERTA
Rp.719
PUERTA
Nv.4640 (200)
PUERTA Rp.287
EJECUCIÓN Ventiladorde INSTALACIÓNDE DEVENTILADOR A 100,000cfm VENTILADORDE
Nv. 4580(400)
2 L A C N O R T
Rp.757
6
100000CFM 100,000CFM s
8 s s a P e r O
Nv.4540 (600)
6 S S A P E R O
Rp.730 5 8 7 B R
Nv.4420 (1000)
CONSTRUCCIÓNDETAPONES
Rp.272
3
PUERTA PUERTA
0 9 6 B R
Nv. 4360(1200)
Ventilador de 30,000cfm
VENTILADOR
Rp.727
Ventilador de 30,000 cfm
Nv. 4310 (1400) 60,000cfm
Rp.733
Nv.4260 (1500)
11.1 VENTILADORES PRINCIPALES. Son los que determinan el circuito de ventilación principal y se cuenta con 06 ventiladores entre 100,000 cfm y 200,000 cfm. Y están instalados en superficie.
BOCAMINA SOLAR 800
Ventiladorde
Nv. 4310(1400)
Nv.4490 (800)
Ventiladorde 100,000cfm
Rp.740
CH 763
CONSTRUCCIÓN 50,000cfm DECH YINSTALACIÓN DEVENTILADOR 50000CFM
VENTILADORES
Nv.4420 (1000)
40,000cfm
Nv.4360 (1200)
3 9 6 K A
P e r Ventiladorde O
PUERTA
PUERTA
s a P e r O
8 s s a
INSTALACIÓN Rp.269 DEVENTILADOR Nv.4420 (1000) 40000CFM
11.
Nv.
Nv.4260 (1500)
Rp.689
VENTILADOR 60,000cfm
Nv.4210 (1700)
VENTILADOR 1 ,
Nv.4210 (1700)
Fig. 07: Circuito de Zona Alta.
R.B - OP 10
ZONA BAJA Nv-4940 (H0)
Nv-4940(H0) Ventiladorde115,908cfm Ventiladorde130,000cfm Nv.4800(H2) Nv.4800(H2) Ventilador de130,000cfm
Nv.4800 (H2) Tj
n .t Rp.268
Rp.719 Nv.4710 (H3) Nv.4710 (H3)
v.
0 ( 20 0)
v.
( 40 0) 8 s s a P e r
A 6 s s a P e r O
6 S S A P E R O
O
.7
r
e
Nv.4580 (400)
3 9 6 K A
Rp.727
Nv.4310(1400)
Nv.4210 (1700)
0 9 6 B R
Rp.691
Ventilador de 30,000 cfm
4 L A C N O R T
Nv.4310(1400)
Nv.4040(2300) Nv.3980(2500)
Rp.681
2 5 6 B R
VENTILADOR 30,000cfm
Nv.4150(1900) BOCAMINA ANTUQUITO BOCAMINAA RAUCANA
CONSTRUCCIÓN DEFALSO TUNEL CH.JUANITA (EJECUCIÓN)
A T I N A U J H C
BOCAMINAARAUCANA 2
BOCAMINA YAULIYACU
BOCAMINAYAULIYACU 27
COMUNICACIÓNALA Rp. 698 TRONCAL IV
S E T N E I L A C S A U G A E U Q I P
VENTILADOR 100,000cfm
PROYECTO DE PROFUNDIZACION HASTAEL NIVEL
INSTALACIÓN3900DE VENTILADOR DE60000 CFM
Nv.3710(3600) 1 1 2 H C
VENTILADOR 60,000 cfm Rp. 648 O L E U S N O C B R
Rp. 621 0 6 6 B R
9
0 1
6 0 VENTILADOR 6 H H cfm C 60,000 C VENTILADOR 30,000cfm
0 8 8 B R
Rp.622
Rp. 623
0 6 6
B R
Nv.3530(4300)
TUNELRICARDITO
Rp. 693
Rp.695
Nv.3590(4100)
Nv.4210(1700)
COLOCACIÓNDE BOLSACRETS
Nv.3850(3000)
Nv.3650(3900)
A T I N A U J H C
BOCAMINAANTUQUIT O Rp.687
Nv.3930(2700)
Nv.3780(3300)
Nv.4490 (800)
Nv.4420(1000)
Nv.4310 (1400) Nv.4260 (1500)
Nv.4260(1500)
VENTILADOR 100,000cfm
L A R T N E C E U Q I P
SALIDADEAIRE
Nv.4360(1200)
Rp.689
Nv.4150(1900) Nv.4090 (2100)
INGRESODEAIRE
Rp.691
60,000cfm
Nv.4260(1500) VENTILADOR 60,000cfm
VENTILADORESPRINCIPALES
Nv.4490 (8 00) BocaminaCarmen
Nv.4420(1000)
SITEMA DE CONTROL AUTOMATIZADO.
VENTILADORESSECUNDARIOS
Nv.4540(600)
LIMPIEZADESMONTE BOCAMINA SOLAR 800
Nv.4420(1000) Ventilador de MODIFICACIÓNDEL TAPÓN 100,000cfm DEL VENTILADORDE60000 Nv.4360(1200) CFM VENTILADOR
Rp.733
Nv.4640 (200)
Nv.4580 (400)
Nv.4540(600)
Nv.4490(800)
8 s s a P e
r ntiladorde O ,000cfm Rp.740
n t li
Nv.4710 (H3)
Nv.4640(200) Ventiladorde 100,000cfm
v . 4 0 ( 60 0 )
SAN JUAN H1
Fig. 10: Ubicación de Ventiladores Principales.
Nv.4860 (H1)
Nv.4860(H1)
TRONCAL IV
PROYECTO DE PROFUNDIZACIÓN HASTAEL NIVEL 4500
Nv.3470(4500)
L N E O N T U A T R B G R
0 4 5 B R
El funcionamiento de los Ventiladores principales está controlado desde la oficina de taller Eléctrico, es para hacer seguimiento si están dentro de su voltaje y amperaje. Se da uso de los Siguientes Software: Software RSLogix 500. (Es para el control lógico programado). Software RSView 32 (es para visualizar en forma de imagen). •
•
Fig. 08: Circuito de Zona Baja
Ing. E. Aponte.
5
CALCULO DEL TIPO DE MANGA PARA INSUFLAR AIRE. Características del ventilador que tiene una capacidad de 40000 CFM y Presión estática es 12.6” c.a (Pulg de H2O) CALCULO DEL TIPO DE MANGA PARA INSUFLAR
DANDO USO DE LA CARTILLA PRESIÓN DE FRICCIÓN PARADUCTOS FLEXIBLES .
AIRE
VENTILADOR AUXILIAR
Características del ventilador que tiene una capacidad de 40000 CFM y Presión estática es 12.6” c.a(Pulgde H2O) TIPO DE MANGA DIAMETRO EN (")
36 32 28 24
RESISTENC IA DE MANGAS en " de c.a PRESION por cada ESTATICA DEL 100pies de VENTILADOR manga en " c.a
1.6 3 5.5 10
12.6 12.6 12.6 12.6
DISTANCIA DE ALCANCE (pies)
787.5 420.0 229.1 126.0
11.2 VENTILADRES SECUNDARIOS. Son el soporte a la ventilación principal para incrementar el flujo de aire y/o direccionar el flujo hacia las vías del circuito principal. Y están instalados en interior mina, se cuenta con 13 ventiladores secundarios, con caudales diferentes como 30,000; 40,000; 50,000; 60000 y 100,000 cfm.
Fig. 12: Cálculo del tipo de manga a usar. Del calculo realizado el que tiene mayor alcance de flujo de aire es con manga de 36” de diámetro 787.5 pies 240m.
Fig. 11: Ubicación de Ventiladores Secundarios. 11.3 VENTILADORES AUXILIARES. Son aquellos ventiladores que se instalan como inyector y/o extractor en las labores ciegas con ductos flexibles o rígidos dependiendo de la necesidad.
•
•
Fig. 13: Representación de Ventilador y manga con diámetro adecuado.
CONSIDERACIONES TECNICAS. Es importante seleccionar el tipo de ventilador auxiliar tanto en Caudal y Presión Estática a la altura de la operación de mina. Seleccionar el tipo de manga y/o ducto flexible de acuerdo a la sección de labor y de acuerdo a la presión estática del ventilador. Ing. E. Aponte.
6
CALCULO DE CONSUMO DE ENERGÍA EN VENTILADORES AUXLIARES.
EQUIPOS DE MONITOREO DE GASES
Cuadro 02: Comparación de consumo de energía .
ANALIZADOR DE GASES DE COMBUSTIÓN Rango Monoxido de Carbono ( 0......4000ppm )
COMPARACIÓN DEL COSTO CONSUMO ENERGÍA (01) VENTILADOR VS (02) VENTILADORES EN SERIE (COSTO DE ENERGÍA = 0.074 $/ KWatt.Hr
LABOR
Frente Frente
VENTILADORES CAUDAL (CFM)
1 2
40000 30000
HORAS COSTO POTENCIA OPERACIÓN ($/MES) (HP)
100 120
16 16
2649.8 3179.8
DETECTOR MULTIPLE DE GASES
Fig. 14:Equipo de Monitoreo de Gases - Unidad Yauliyacu. MEDICIÓN DE MONÓXIDO DE CARBONO EN TUBO DE ESCAPE DE EQUIPOS DIESEL
Para el mismo frente, el ventilador con alta Presión Estática (40,000 cfm) consume menos energía.
ANALIZADOR DE GASES DE COMBUSTIÓN Rango Monoxido de Carbono ( 0......4000ppm )
El ingreso de aire es limpio y a la vez evita la recirculación de aire viciado.
•
TUBOS COLORIMETRICOS DE ( CO; NO2 )
( O2; CO; CO2, NO2 )
Diferencia de consumo de energía = 530 $/mes
•
BOMBA DE ACCURO (Detector Drager )
Fig.
15: Evaluación del equipo Diesel. 12.
GASES PRESENTES EN MINA. •
•
•
Gases de explosivos: Monóxido de carbono (CO), Gases nitrosos (N0,N02). Gases de combustión interna: Monóxido de carbono (CO), Dióxido de nitrógeno (NO2).
13.
FUENTES DE CONTROL DEL CIRCUITO DE VENTILACIÓN. Debido al tipo de método de explotación (Sublevel Stoping), hay un incremento de de las fuentes de control como es de tapones de madera, tapones con bolsacrets y puertas, así poder regular y/o direccionar el flujo de aire. FUENTES DE CONTROL TAPONES Y PUERTAS
Gases de respiración humana: Dióxido de carbono (CO2 ),Oxigeno (O2) . Nota. El que genera mayor accidente por gases es el Monóxido de Carbono (CO) y de asfixia el CO2 por reducir al Oxigeno.
TAPÓNDE CONCRETO
TAPÓNDE MADERA
NV 1000 N ,CH 785 TAPÓN ALIMACK 1000NV 400RP 728
PUERTA METÁLICA
TAPÓNDE BOLSACRETS
12.2 Equipos para el Control de Monitoreo: NV 1000 RAMPA269
NV1900 – TUNEL RICARDITO
Fig. 16: Fuentes de control de flujo. Ing. E. Aponte.
7
14.
ventilador determinado será de mayor Potencia. El consumo de energía alto.
CALCULO DE RESISTENCIAS. Para el cálculo de resistencia de la mina interviene diferentes parámetros( densidad del aire a la altura de la mina, temperatura, altura del centro de operaciones con respeto al nivel del mar, y de acuerdo a eso se da un factor de corrección al Factor de Fricción “K”.
15.2 Sección Ampliada Túnel Ricardito. Longitud de Ricardito = 1.069 Km Sección A =4.5m*4.5m Entonces Resistencia = 0.0428 PU (unidades Inglesa )
PARA CALCULAR CTE DE FRICCION K (TABLA) Kcorregido = K tabla * (10 exp -10)*Factor de Corrección Factor de cor reccion = ( Dmin a/D a nivel del mar ) D: Densidad (lb/pie3) Dmi na = (1. 327*B /T) B :Pres ion B aromet ric a T = 460 + F
B =( 30/(1.019 exp h/T))
D a nivel del mar
=
0.075 lb/pie3
h : Altura (pie) T : Temperatura = 460 + F
Log B = log 30 - h/T(log1.019) F = 32 + (9/5)*C
Datos:
Temp º C = h (m) =
Entonces
C temperatura en grados celci os = h : altura sobre el nivel del mar = 10 4250
Entonces Entonces
Temp ºF = h (pie) =
Entoces
T (f) =
Entonces
B=
D mina= Fac tor de correc ci on = K tabla = K corregido =
50 13940 510
Fig. 15: Cálculo Caída de presión con ampliación
17.935 0.0467 lb/pie3 0. 6222 165 102.7 *10 exp -10
Producto a la ampliación del Túnel Ricardito, la caída de presión estática es bajo, por lo tanto el ventilador que determina el circuito de este punto va ser de baja presión estática, menor potencia de motor y menor consumo de Energía.
15. SIMULACIÓN DE LA GALERIA NV 1900 RICARDITO. 15.1 Sección Reducida Túnel Ricardito. Longitud de Ricardito = 1.069 Km Sección A =1.8m*1.8m Entonces Resistencia = 4.2303 PU (unidades Inglesa ) 16.
PROYECTO CONSUMO DE ENERGÍA CON VARIADOR DE FRECUENCIA. La necesidad de aire en la mina durante un día de operación es variable según la operaciones realizadas en su interior, Para el caso de estudio se tiene el siguiente cuadro.
Fig. 15: Cálculo Caída de presión sin ampliación. Por lo tanto producto a esta sección reducida la caída de presión estática es alta, el ventilador debe de ser de mayor Presión Estática y así el
Ing. E. Aponte.
8
Cuadro 03: Calculo de consumo de energía con variador de frecuencia. •
Caudal Normal 200,000 cfm Potencia : 600 Hp
Horas/dia
%Caudal 5 3 3 2 4 7
1++% 5+% 75% 65% 1++% 65%
oten!ia "#$ Costo " &'(/)es Costo"&'(/A*o 447 4961.7 5954+.4 149.2 993.672 11924.+64 298.4 1987.344 23848.128 2+8.8 927.+72 11124.864 447 3969.36 47632.32 2+8.8 3244.752 38937.+24
•
),generando mayor movimiento de aire por encima de los 0.5m/s 30 m/min . Gal. Ricardito, Con la ampliación a 4.5*4.5m2 la vía de ingreso principal se redujo la resistencia a 0.042 PU (unidades inglesa) y incrementándose el caudal de ingreso a menos costo. Con el uso de software de Vnet Pc, se dio más detalle sobre las pérdidas de presión estática, y caudal, las pedidas que se generaba en consumo de energía.
Con el cambio de manga a mayor diámetro 36 pulg. se alargo a mayor distancia el flujo de aire. Con un ventilador de alta Presión Estática 12” por H2O a mas, se obtuvo la mayor longitud de alcance del flujo de aire y conservando el caudal. Teniendo el ventilador de alta presión estática, se evito los enseriados de ventiladores y la recirculación de aire viciado, reduciendo así el consumo de energía. Con el proyecto de implementación de variador de frecuencia, el objetivo es bajar el consumo de energía por ventilación. Debido al método de explotación Sublevel Stoping y por ser el mayor porcentaje de explotación en la Unidad Yauliyacu al balance general de necesidades se dio un factor de corrección de 35% más. Con el Control Automatizado de Ventiladores Principales, se dio mayor seguridad al flujo de Absorción del Aire Viciado y así reduciendo los contaminantes en interior mina, evitando la saturación y bajando los riesgos ocupacionales bebido a los (gases, polvos, temperaturas).
•
re!io de #$ , Hora- &'( +.+74
or a*o
Costo por usar el entilador al 1++% durante todo el A*o es de &'( Ao rro 0ue su pon e u sar el ari ad or d e re !u en!i a p or A* o e s d e &' ( i!o Aorro representa el
193++6.8
•
285,794
92787
32.5+%
•
Beneficios: Menores picos de corriente durante los arranques. Mejor control de flujo de aire ,entregando el caudal que la mina requiere según operación. Ahorro de dinero por el menor consume de Kw horas por día y por año. •
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EVALUACIÓN ECONÓMICA DEL VARIADOR DE FRECUENCIA.
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El variador de frecuencia esta valorizado en 200,000 US$, Considerando la vida Útil de 10 años mínimo. Teniendo en cuenta el costo de ahorro de energía por año que es 92787 US$. Y otros gastos mínimos. Por lo tanto la Evaluación Económica sale rentable es: Resultado de la Evaluación Económica. VAN(@12%) US$ = 126,994 TIR(%) =27.7 % Beneficio/Costo = 1.6
18.
REFERENCIAS. 1. 2.
17.
CONCLUSIONES. •
Con la ampliación de accesos de Gal, Cruceros a 3.5*3.5 m2 se redujo la caída de presión y incremento el flujo de aire (mejorando así la absorción del aire
3. 4.
Mine Ventilation and Air Conditioning, p 90. Howar L. Hartman. Ventilación de Minas Subterráneas y Túneles. 3ra Edición Pablo Jiménez A. Curso Internacional de Ventilación de Minas. Lima-Perú, Octubre 2018. Dr. Calizaya (Consultor Intercade). Ventilación de Minas Subterráneas. Ing. E. Aponte.
9
5. 6. 7. 8. 9.
Ángel Vejarano. Manual de Ventilación de Minas. Instituto de Ingeniero de Minas. Software Vnet Pc 2003. M.V.S California USA. Manual de Tigre Catalogo de Curvas de ventiladores. Manual de Airtec Catalogo de Curvas de ventiladores. Ventilación de Minas. Manual de Zitrón (conferencia LimaAbril 2008).
Ing. E. Aponte.
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