• Author / Uploaded
• Gerald Jimenez

Citation preview

DETERMINACIÓN DE CAUDAL Gustavo Coria Mondaca Ingeniero Civil Industrial en Minas Área Minería y Metalurgia Inacap Calama

VENTILACIÓN DE MINAS Determinación del Caudal para una galería • Q= A x v (cfm) donde: A= área v= velocidad del aire

1 (m3) = 35,315 cfm min

1 (m) = 3,28084 (pies) 1 (m3) = 35,31 (pies3) 1 (pies) = 30,48 (cm) =0,3048 (m)

VENTILACIÓN DE MINAS Ejercicio: En una labor de dimensiones 2,5x2,5 metros, el aire avanza a una velocidad de 25 (m/min), cual es Q (caudal) de aire que circula en la labor (Exprese el resultado en cfm) Área: 2,5x2,5 = 6,25 (m2) v= 25 (m/min)

Q= 6,25 (m2) x 25 (m/min) Q= 156,25 (m3/min)

1 m3 = 35,315 cfm min

Q= 156,25 (m3/min) x 35,315cfm 1(m3/min) Q= 5518 cfm = 5,518 Kcfm

VENTILACIÓN DE MINAS Caudal según el desprendimiento de gases Se basa en el volumen de gas desprendido en una mina cada 24 hrs. • Q= q x 864p (m3/seg) donde: q= volumen de gas desprendido en 24 hrs (m3) p= concentración máx. permitible en Chile 0,5% • Q= 0,23q (m3/min) donde: q= volumen de gas desprendido en 24 hrs (m3)

VENTILACIÓN DE MINAS Caudal según el personal que trabaja Se basa en el oxigeno necesario para las personas que trabajan en una mina subterránea. • Q= f x N (m3/seg) donde: f= volumen necesario por persona. En Chile D. 132 = 3 (m3/min) N= número de trabajadores por turno.

VENTILACIÓN DE MINAS Ejercicio: ¿Cuál será el caudal de aire necesario para un turno donde trabajan 50 personas? Exprese el resultado en cfm Q= 50 x 3 (m3/min) x 35,315cfm 1(m3/min) Q= 5297,25 cfm

VENTILACIÓN DE MINAS Caudal según el cálculo de explosivo Se basa en la eliminación de tóxicos producidos por la detonación de explosivos y el tiempo que se estima para limpiar la galería de gases y CMP según normas. • Q= G x E (m3/seg) Txf donde: G= Formación de gases en m3 por detonación de 1 kg de explosivos. Como norma general 0,04 (m3/kg explosivo). E= Cantidad de explosivos a detonar (kg) T= tiempo de dilución en min, no debe ser > 30 min. f= %de dilución de los gases en la atmosfera, debe ser diluido a no menos de 0,008%

VENTILACIÓN DE MINAS Caudal según el cálculo de explosivo • Se basa en la eliminación de tóxicos producidos por la detonación de explosivos y el tiempo que se estima para limpiar la galería de gases y CMP según normas. • Q= 16,67x E (m3/min) donde: E= Cantidad de explosivos a detonar (kg)

VENTILACIÓN DE MINAS Caudal por gases de escape equipo diesel El éxito de los LHD en la minería, ha significado una serie de ajustes de la infraestructura para acoger al nuevo grupo Por la razón se debe considerar el control de la emisión de gases nocivos CO en los motores. El aire mínimo será 2,83 m3 por HP Requerimiento según reglamento para 275 HP

• Q= 2,83 (m3/min)x 35,315(cfm) x total HP 1 (m3/min)

VENTILACIÓN DE MINAS Ejercicio: En una labor de área de 9 m2 existe un ventilador de 250 HP. ¿Cuál es la velocidad del viento que circula si el caudal esta relacionado con la potencia del ventilador? A= 9 m2 Q= A x v v= Q / A

Q= 2,83 (m3/min)x 35,315(cfm) x 250 HP 1(m3/min) Q= 24985 cfm = 707,5 (m3/min)

v= 707,5 (m3/min) / 9 m2 v= 78,61 (m/min)

VENTILACIÓN DE MINAS Requerimiento del aire por persona (Q) Hasta 1500 msnm = 3.0 (m3/min) 1500 – 3000 (10% más) = 4 (m3/min) 3000 – 4000 (70% más) = 5 (m3/min) 4000 – más (100% más) = 6 (m3/min)

VENTILACIÓN DE MINAS Requerimiento del aire por equipos diesel (Q) Por cada 1000 m, disminución del 10% Por cada HP hasta 1500 = 3.0 (m3/min) 1500 – 2500 (10% menos) = 2,7 (m3/min) 2500 – 3500 (70% más) = 2,4 (m3/min) 3500 – más (100% más) = 2,1 (m3/min)

VENTILACIÓN DE MINAS Caudal según producción • Q = u x T (m3/min) donde: u = 1 a 1,7 (m3/min) T = producción diaria en Ton

VENTILACIÓN DE MINAS Determinación del Caudal Necesario • Qnec: Es el caudal del cual se recomienda castigar con el 30% del caudal total (1), por alguna posible filtración y así lograr que no halla un deficit de aire en la labor, este caudal se calcula ya sea del caudal por persona, por explosivos, por equipos diesel, etc. en donde éste se debe sumar al caudal final para obtener así el caudal total (2).

• Qnec= Qtotal x 30%

VENTILACIÓN DE MINAS Caudal para construcción de chimenea de ventilación - Malla de disparo: 3 x 1,5 (mts2) - Perforadora neumática de embolo yf-27 trabajando a 185 cfm (compresor embalado exterior mina) - Barras de perforación de 2,5 (m), 1,8 (m), 1,2 (m) Øperf: 11/2” (plg) (tiros arranque y axeno) Explosivo: anfo y emultex (como iniciador de carga) ɤexplosivo: 0,8 (gr/cc) Tiros por frente: 20 Largo de perforación: 1,8 (m) Taco: 0,3 (mts)

VENTILACIÓN DE MINAS Caudal para construcción de chimenea de ventilación - Determinar la Concentración de carga (qc) - Kilogramos totales de explosivo por tiro - Caudal para explosivos (Qexpl) - Caudal total para la labor (Qtotal) qc= 0,5067 x Ø2 x ɤexpl qc= 0,5067 x (1,5”)2 x 0,8 (gr/cc) qc= 0,91206 (Kg/m) (kiloramos por metro lineal)

VENTILACIÓN DE MINAS Caudal para construcción de chimenea de ventilación - Determinar la Concentración de carga (qc) - Kilogramos totales de explosivo por tiro - Caudal para explosivos (Qexpl) - Caudal total para la labor (Qtotal) A: Kilogramos totales de explosivo Hcc: Largo carga= (largo perforación – taco) A= qc x Nro tiros x Hcc A= 0,91206 (Kg/m) x 20 x (1,8 – 0,3) (m) A = 27, 3618 (Kg)

VENTILACIÓN DE MINAS Caudal para construcción de chimenea de ventilación - Determinar la Concentración de carga (qc) - Kilogramos totales de explosivo por tiro - Caudal para explosivos (Qexpl) - Caudal total para la labor (Qtotal) Qexpl = 16,67 x E (m3/min) Qexpl = 16,67 x 27,3618 (Kg) Qexpl = 456,12 (m3/min)

VENTILACIÓN DE MINAS Caudal para construcción de chimenea de ventilación - Determinar la Concentración de carga (qc) - Kilogramos totales de explosivo por tiro - Caudal para explosivos (Qexpl) - Caudal total para la labor (Qtotal) Qnec= 30% x Qexpl Qnec= 30% x 456,12 (m3/min) = 136,84 (m3/min) Qtotal= Qnec + Qexpl = 136,84 + 456,12 = 592,96 (m3/min)