Tesis huancavelica

Tesis publicada con autorización del autor

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“AÑO DE LA INTEGRACIÓN NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD"

UNIVERSIDAD NACIONAL DE

HUANCAVELICA (Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS - CIVIL

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE MINAS

“INFLUENCIA DE LA VENTILACIÓN NATURAL Y MECANICA EN EL DISEÑO DEL SISTEMA DE VENTILACIÓN DE LAS GALERIAS - DEL NIVEL 1950

MINA CALPA - AREQUIPA”

PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO DE MINAS

PRESENTADO POR:

BACH. AGÜERO ZARATE, Henry Oscar BACH. ALVAREZ TICLLASUCA, Helsias

ASESOR:

Ing. PAREJAS RODRIGUEZ, Freddy

HUANCAVELICA – PERU 2012

“INFLUENCIA DE LA VENTILACIÓN NATURAL Y MECANICA EN EL DISEÑO DEL SISTEMA DE VENTILACIÓN DE LAS GALERIAS - DEL NIVEL 1950

MINA CALPA - AREQUIPA”

ii



“A la Universidad Nacional de

Huancavelica, que nos cobijó en sus

Claustros, en la mejor etapa de nuestras

Vidas profesionales”.

Los Autores.

“A Alejandro y Juana mis Padres por su

Inmenso apoyo social y económico en mí

Formación como Ingeniero de Minas”.

Helsias.

“A mis padres Antonio y Nila por darme la

vida, a mis hermanos por la comprensión

y alegría , a Elizabeth por el apoyo

invaluable en todo este tiempo de mi vida”.

Henry.

iii



AGRADECIMIENTO

A los Docentes de la Universidad

Nacional de Huancavelica de la Facultad de

Ingeniería de Minas y Civil - Escuela Académico

Profesional de Minas, en especial al Ing. Freddy

Parejas R. por la asesoría brindada de la

presente investigación..

Al Gerente de Operaciones Ing. Luciano

Blas Ch. de la Empresa Minera INTIGOLD

MINING S.A. y a los colaboradores de la E.E.

CORMIN R&S SAC.

A la Coordinación de la Investigación, por

haber hecho realidad la obtención del Grado

Académico.

iv



ÍNDICE

Pág.

Dedicatoria ii

Agradecimiento iii

Índice iv

Introducción

vii

Resumen x

Capítulo I:

PROBLEMA

1.1. Planteamiento del problema 12

1.2. Formulación del problema 13

1.3. Objetivo de la Investigación 13

1.4. Justificación 14

Capítulo II:

MARCO TEÓRICO

2.1. Antecedentes 15

2.1.1. Optimización del sistema de ventilación 18

2.1.2. Ventilación del desarrollo de la galería 19

2.2. Bases teóricas 20

2.2.1. Ventilación 20

2.2.2. Ventilación subterránea 22

2.2.3. Tipos de ventilación 22

2.2.4. Ventilación natural 23

2.2.5. Ventilación mecánica 24

2.2.6. Requerimiento de aire 25

v



2.2.6.1. Requerimiento por el personal 25

2.2.6.2. Requerimiento por polvo en suspensión 26

2.2.6.3. Requerimiento por consumo de explosivos 26

2.2.6.4. Requerimiento por temperatura 28

2.2.6.5. Requerimiento por Diseño de Labor 28

2.2.7. Sistemas de ventilación 36

2.2.7.1. Ventilación impelente 36

2.2.7.2. Características de la ventilación impelente 36

2.2.7.3. Ventilación aspirante 37

2.2.7.4. Características de la ventilación aspirante 38

2.3. Hipótesis 41

2.3.1. Hipótesis general 41

2.3.2. Hipótesis especifico 41

2.4. Definición de Términos 42

2.4.1. Ventilación natural en Mina Calpa 42

2.4.2. Ventilación mecánica en Mina Calpa 43

2.4.3. Diseño de sistema de ventilación en Mina Calpa 44

2.5. Identificación de variables 45

2.5.1. Variable independiente 45

2.5.2. Variable dependiente 45

Capítulo III:

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

3.1. Ámbito de estudio 46

3.2. Tipo de investigación 46

3.3. Nivel de investigación 46

3.4. Método de investigación 46

3.4.1. Método general 46

3.4.2. Método especifico 47

3.5. Diseño de Investigación 47

3.6. Población y muestra 47

3.6.1. Población 47

3.6.2. Muestra 47

vi



3.7. Técnicas e instrumentos de recolección de datos 48

3.7.1. Técnicas 48

3.7.2. Los instrumentos 50

3.8. Procedimientos de recolección de datos 50

3.9. Técnicas de procesamiento y análisis de datos 51

Capítulo IV:

RESULTADOS

4.1. Presentación de resultados 57

4.1.1. Aspectos Éticos 58

4.1.2. Costos del Sistema de Ventilación 59

4.1.3. Resumen de Costos 60

4.2. Discusión de resultados 62

Conclusiones

Recomendaciones

Referencias bibliográficas (Modelo Vancouver).

Anexos

vii



INTRODUCCIÓN

Las minas, de nuestros días necesitan un sistema de ventilación que va siendo más

complejo cada día. Esto implica la necesidad de conocer con más profundidad el sistema

de ventilación, pero sobre todo el ventilador y todos sus elementos auxiliares que junto

con los sistemas de arranque y control forman la parte primordial de dicho sistema, por

ello, al igual que es fundamental el manejo de los conocimientos de los sistemas de

ventilación y su buena práctica, se ha de tener en cuenta el rango de aplicación de las

máquinas que conforman dicho sistema. Este conocimiento nos ayudará a reducir los

problemas y sus consecuencias desde el origen, desde sus inicios hasta hoy día, la

Ventilación de Minas tenía como objetivo central el suministro de aire fresco para la

respiración de las personas y dilución-extracción de polvo y gases producto de las

operaciones subterráneas (voladura, extracción, carga y transporte). En estos últimos

años, han aumentado fuertemente los requerimientos de aire con el objeto de poder diluir

y arrastrar fuera de la mina las fuertes concentraciones de gases tóxicos emitidos por los

equipos diesel de alto tonelaje incorporados en forma masiva a las operaciones

subterráneas involucradas en los diversos métodos de explotación, es verdad que

generalmente los requerimientos actuales no se daban en el pasado con tanta intensidad,

ya que entonces los ritmos de explotación en las minas no eran como los actuales, y por

tanto, no podemos perder de vista que los niveles de confort y seguridad adoptados hoy

día son mucho más exigentes, lo que trae como consecuencia el aumento del número y

tamaño de los ventiladores para cada sistema de ventilación así como su optimización en

el control de los mismos, dentro del contexto de la ventilación nos referimos al volumen de

aire movido por el ventilador como “corriente de aire”, mientras que el incremento de

presión que se produce en el sistema se suele denominar como depresión del ventilador.

Esta última denominación no será del todo correcta cuando el ventilador trabaja como

impulsor, Para hacer un diagnóstico del sistema de ventilación presente, se ha de

sustentar en una serie de mediciones de los distintos parámetros que conforman la

ventilación de la mina. Esto permitirá conocer las condiciones presentes de ventilación,

tanto principal como secundaria, y de allí determinar las futuras posibles correcciones

viii



necesarias, basándose los cálculos (teóricos), el presente trabajo de investigación está

constituido por los siguientes capítulos:

CAPÍTULO I. El Problema de Investigación constituido por el planteamiento del problema,

relacionado con la descripción de la realidad problemática sobre los efectos que causa la

adopción debe implicar la mejora la calidad de aire de la empresa minera, representada

por la unidad minera en explotación anteriormente citados; así mismo ubicamos los

antecedentes teóricas relacionado con la temática, la formulación del problema; la

delimitación de la investigación tanto espacial como temporal, cuantitativa; los alcances

de la investigación; los objetivos que persigue el estudio; la justificación, importancia y

limitación del estudio.

CAPÍTULO II. Fundamentos teóricos de la investigación, se esboza el marco teórico a

través del marco histórico, bases teóricas que describen cada una de las variables en

estudio, el marco conceptual referido al sustento de las leyes de los gases perfectos y

principios relacionados sobre el conocimiento y aplicación de la ventilación de minas para

mejorar la calidad de aire en las labores mineras. Además se desarrolla la definición de

términos básicos.

CAPÍTULO III. Planteamientos metodológicos; La metodología empleada para la

ejecución de este trabajo, se planificó considerando trabajos de campo y de

gabinete. Los trabajos de campo nos proporcionó la siguiente información;

dimensionamiento de la sección de la galería, velocidad de aire en la zona en trabajo,

temperatura ambiental en los diferentes puntos de medición, identificación de la dirección

del aire que se desplaza en las labores de la mina.

La hipótesis, la identificación, la clasificación de las mismas, la operacionalización de la

hipótesis, las variables e indicadores, el tipo, el nivel, método, diseño, muestra, técnicas,

instrumentos y fuentes de recolección de datos, el procesamiento y análisis de los datos

recolectados, análisis e interpretación de resultados, se describe la experiencia de campo,

el procesamiento de la información; la contratación de las hipótesis.

CAPÍTULO IV. Se refiere a los resultados y discusión; donde se detalla los análisis

obtenidos y sobre costos del sistema de ventilación y presupuesto, el presente trabajo de

ix



investigación es un aporte al tema de aplicación de la ventilación de minas a nivel de la

pequeña y mediana minería, y puede ser un referente para seguir siendo investigado por

otros investigadores, por último en la parte final las conclusiones y recomendaciones del

estudio, la bibliografía referida con sus respectivos anexos.

Los autores.

x



RESUMEN

El presente trabajo de investigación se titula “INFLUENCIA DE LA VENTILACIÓN

NATURAL Y MECANICA EN EL DISEÑO DEL SISTEMA DE LA VENTILACIÓN DE LAS

GALERIAS - NIVEL 1950 MINA CALPA - AREQUIPA”, cuyo objetivo fue determinar,

evaluar la ventilación natural de la galería principal de extracción y la evaluación mecánica

de la Galería 635W del Nivel 1950, contemplados bajo el Reglamento de Seguridad y

Salud Ocupacional y por la empresa “INTIGOLD MINING”, el estudio es importante porque

nos permite conocer cuán responsable es la empresa minera “INTIGOLD MINING” de la

región Arequipa; porque cada vez más las empresas del sector de la industria minera

nacional están comprometidos con la seguridad, es decir están conscientes de que sus

operaciones tienen impactos, a la salud de los trabajadores, ambientales y sociales y

hacer que estas sean positivas y contribuyan al desarrollo sostenido en los trabajadores,

población y su entorno, las empresas no fortalecen el sistema de ventilación en proyectos

mineros, Toda labor minera subterránea deberá estar dotada de aire limpio de acuerdo a

las necesidades del personal, las maquinarias, para evacuar los gases, humos y polvo

suspendido que pudiera afectar la salud del trabajador, todo sistema de ventilación en la

actividad minera, en cuanto se refiere a la calidad de aire, deberá mantenerse dentro de

los límites máximos permisibles, desde sus inicios hasta hoy día, la Ventilación de Minas

tenía como objetivo central el suministro de aire fresco para la respiración de las personas

y dilución-extracción de polvo y gases producto de las operaciones subterránea (voladura,

extracción, carga y transporte). En estos últimos años, han aumentado fuertemente los

requerimientos de aire con el objeto de poder diluir y arrastrar fuera de la mina las fuertes

concentraciones de gases tóxicos emitidos por los equipos diesel “de alto tonelaje”

incorporados en forma masiva a las operaciones subterráneas involucradas en los

diversos métodos de explotación. Es verdad que generalmente los requerimientos

actuales no se daban en el pasado con tanta intensidad, ya que entonces los ritmos de

explotación en las minas no eran como los actuales y por tanto, no podemos perder de

vista que los niveles de confort y seguridad adoptados hoy día son mucho más exigentes,

lo que trae como consecuencia el aumento del número y tamaño de los ventiladores para

xi



cada sistema de ventilación así como su optimización en el control de los mismos.

Dentro del contexto de la ventilación nos referimos al volumen de aire movido por el

ventilador como “corriente de aire o de ventilación”, mientras que el incremento de presión

que se produce en el sistema se suele denominar como depresión del ventilador. Esta

última denominación no será del todo correcta cuando el ventilador trabaja como impulsor.

12



CAPÍTULO I

PROBLEMA

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

La ventilación en minería es de suma importancia para mejorar y controlar la calidad

de aire, redundara en beneficio de la salud de los trabajadores mineros y

funcionamiento óptimo de los equipos mineros y la preservación de los materiales e

insumos necesarios para el desarrollo de la actividad minera.

Las empresas mineras han establecido políticas de acercamiento hacia los

trabajadores a fin de establecer facilidades que permitan continuar con las

operaciones, optando por el modelo de la responsabilidad con el reglamento de

seguridad y salud ocupacional, estableciendo de este modo un plan de ventilación

adecuada sobre la base de programas de mantenimiento oportuno a los cuales son

convenientes realizar la evaluación desde una perspectiva racional.

En la empresa minera Intigold Mining S.A. – Mina Calpa en las labores de operación

de las galerías del Nv. 1950 existe aire viciado que no permiten a los trabajadores

desempeñarse con eficiencia en los trabajos que realizan debido a la profundidad de

la mina, a la falta de circuito de ventilación por carencia de puertas de ventilación

para su direccionamiento correcto del flujo de aire, alta concentración de gases

nocivos, humedad alta; el desconocimiento de los reglamentos, normas y consignas

establecidas específicamente por los trabajadores mineros.

13



1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

1.2.1. Problema General

¿Cómo influye la ventilación natural y mecánica en el diseño del sistema de

ventilación mixta en la Galería principal, Galería 635 W, Galería 800 W y

Crucero 933 S del Nivel 1950 en la Mina Calpa?

1.2.2. Problemas Específicos

Ø ¿Cuál es la efectividad del trabajador en las labores subterráneas, después

de la instalación del diseño del sistema de ventilación mixta, en los

ambientes de trabajo del Nivel 1950?

Ø ¿Existe recirculación de aire viciado o enrarecido?

Ø ¿Existe concentración de gases producto del disparo?

1.3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

1.3.1. Objetivo General

Evaluar la influencia de la ventilación natural y mecánica en el diseño del

sistema de ventilación mixta en la Galería principal, Galería 635 W, Galería

800 W y Crucero 933 S del Nivel 1950 en la Mina Calpa.

1.3.2. Objetivos Específicos

1. Determinar la efectividad del trabajador en las labores subterráneas,

después de la instalación del diseño del sistema de ventilación mixta, en los

ambientes de trabajo del Nivel 1950.

2. Observar y determinar la recirculación de aire viciado o enrarecido.

3. Identificar y caracterizar la concentración de gases producto del disparo.

14



1.4. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

El trabajo de investigación ejecutado en la empresa minera INTIGOLD MINING S.A.-

Unidad Calpa, sobre la influencia de la ventilación natural y mecánica en el diseño en

el sistema de ventilación de las galerías del Nivel 1950 de la Mina Calpa – Arequipa;

se justifica en la medida de que se da solución al problema de ventilación adecuada

para los trabajadores que laboran en la galería principal de extracción, galería 635 W,

galería 800 W y crucero 933 S, el cual se sumistra aire limpio para liberar el aire

viciado y contaminado por sustancias gaseosas producto de las operaciones unitarias

de perforación y voladura, mejorando las condiciones de trabajo, asimismo notando

en los trabajadores el mejor desempeño en sus tareas y labores encomendadas,

consecuentemente minimizando las enfermedades ocupacionales así mismo brindar

mayores resultados en efectividad y productividad de la empresa.

15



CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

2.1. ANTECEDENTES

A Nivel Internacional:

TRABAJO, “VENTILACION DE MINAS - Ventiladores para Minas, Acondicionamiento

del Aire Incendios Subterráneo y Salvamento”.

Autor, ALEJANDRO NOVITZKY. Ingeniero de Minas e Ingeniero Geólogo.

Ex profesor de explotación de Minas de la Universidad de Chile – 1962.

Cuyas consideraciones principales son:

Se considera lo fundamental las propiedades físicas del aire y aerodinámica minera,

dentro de ello tenemos propiedades físicas del aire y parámetros básicos del aire, en

lo cual se considera que en la ventilación de minas se utiliza el peso específico

estándar P.E. = 1.2 kg. /m3; que es el peso de 1 m3 de aire, con la presión de 1 atm.

; Temperatura de 15° y la humedad de 60 %, las resistencias de las labores mineras

al movimiento de aire se divide en arbitrariamente en 3 tipos como resistencia de

rozamiento de aire contra las paredes de la labor y de las partículas entre sí,

resistencias locales y resistencias frontales.

A Nivel Nacional:

Dentro de las principales tesis relacionadas con las variables de estudio, se ubicaron

los siguientes:

Trabajos de investigación a nivel nacional.

16



TRABAJO : “VENTILACION DE MINAS”

Autor, Ing. Aníbal Mallqui Tapia - 2006

Cuyas características establece:

El trabajo de ventilación de minas tiene por objeto suministrar a las labores en

operación suficiente aire fresco en función a las necesidades del persona, equipo

diesel autorizado y dilución de contaminantes, de modo que la atmosfera en dichas

zonas mantenga sus condiciones termo - ambientales en compatibilidad con la

seguridad, la salud y el rendimiento del personal. En base a lo expresado, me

complace brindar el presente proyecto, desarrollado técnicamente y acorde a la

reglamentación vigente, producto de una variada recopilación de obras de la

especialidad y de conocimientos y experiencia adquiridos en el ejercicio de la

profesión en diferentes empresas mineras y las universidades.

TRABAJO DE APLICACIÓN EN MINERIA CLASICA: “VENTILACION DE MINAS

SUBTERRANEAS Y TÚNELES”.

Practica Aplicada, Avanzada en Minería Clásica y Minería por Trackles.

Autor, PABLO GIMÉNEZ ASCANIO, Ingeniero de Minas.

Ø Ex Ingeniero de Ventilación de Minas, fundiciones y refinerías de la Cía. Cerro

de Cooper Coorporation.

Ø Ex Profesor de Ventilación Minera y de Seguridad Minera de la Universidad

Nacional de Ingeniería del Perú.

Ø Ex Consultor de Ventilación de Minas.

Cuyas principales conclusiones establece:

Ejecución del mapeo de ventilación de una mina para determinación del volumen del

aire que circula y la evaluación de la ventilación de la mina, la ejecución consiste en

ubicarse en las estaciones de la ventilación pre establecidos y determinar el sentido

de avance del aire mediante bombilla de humos.

17



PESO ESPECÍFICO.- (y) del aire es el peso G del aire en unidad de volumen:

y = G/V , kg. /m3 ……2

En la ventilación de minas se utiliza el peso específico “estándar” y° = 1.2 kg. /m3,

que es el peso de de 1 m3 de aire, con la presión de 1 atm. Temperatura de 15° y

humedad del 60%.

De las formulas 1 y 2 tenemos:

P = y/g ……3

El peso específico índica también cuantas veces un gas es más pesado o más liviano

que el aire.

VOLUMEN ESPECIFICO.- Se denomina volumen específico el volumen V en m3

ocupado por 1 kg. De aire a presión y temperatura dadas:

V = 1/y m3 / kg. ……..4

PRESIÓN.- La presión de un gas se expresa en atm. Absolutas o en atmosfera

técnicas. Por una atmosfera absoluta se entiende la presión P° = 1,0333 kg. / cm2 de

una columna de 760 mm. De mercurio a 0° a nivel del mar. Con el cambio de la altura

sobre el nivel del mar y de la temperatura, la presión (P) cambia de la manera

siguiente.

Log. P° = Log. P° - a/18, 4 – 0,067 T …..5

18



HUMEDAD RELATIVA.- El aire siempre tiene cierta cantidad de agua. Según la ley

de DALTON.

Pt = Pa + Pv

Pt = presión parcial de aire seco

Pa = presión del vapor.

El contenido de vapor de agua en kg. Referido a 1 kg. De parte seca de la mescla

de aire y de vapor, se calcula por la fórmula:

D = 622 H Ps./P-H Ps.

Dónde:

H = humedad relativa del aire en %

P = presión barométrica en mm. De mercurio

Ps = presión de vapor saturado en mm. De mercurio se saca para tal caso se

toma las tablas Psicométricas.

2.1.1. Optimización del sistema de ventilación

Según: Mallqui T., A. (1981), en la tesis titulada “Proyecto Optimización del

Sistema de Ventilación” en su conclusión indica:

Ø Se acepta que el incremento de la temperatura del aire debido al auto

compresión es el orden de 1º C por cada 100 metros de profundidad.

Ø El incremento de la temperatura es como resultado de la oxidación del

carbón, de la pirita, putrefacción de la madera, velocidad del flujo de aire,

19



el trabajo de equipos motorizados que influyen en el incremento de la

temperatura.

Ø El movimiento de aire es originado en interior mina por la diferencia de

presiones entre dos puntos del aire creados en forma natural o artificial.

2.1.2. Ventilación del desarrollo de la galería

Según, Naira A., Ángel. V. (1999) en el informe titulado ventilación del

desarrollo de la galería en sus conclusiones indica:

Ø Un sistema de ventilación indudablemente es de un elevado costo, de modo

que su instalación requiere un análisis de los beneficios este reporta

durante el ciclo de operación.

Ø Para nuestro caso es importante instalar un sistema de ventilación dado

que los programas de las operaciones en la explotación de mantos son

complicados a comparación de yacimientos en vetas.

Ø Para ventilar una galería es necesario producir una corriente de aire que

fluya de modo continuo, la que debe tener por lo menos una salida y una

entrada de aire, comunicados con el exterior de manera que la circulación

de las corrientes de ventilación tenga una trayectoria que facilite un flujo

permanente.

Ø Podemos concluir que para un mejor control de costos se debe emplear

ventiladores eléctricos, y lograr un avance óptimo por disparo.

Ø El rendimiento del personal es muy bajo cuando las condiciones son

extremadamente desfavorables.

20



2.2. BASES TEÓRICAS

2.2.1. Ventilación

La ventilación en toda labor minera deberá ser con aire limpio de acuerdo a las

necesidades del personal, las maquinarias y para evacuar los gases, humos y

polvo suspendido que pudiera afectar la salud del trabajador, todo sistema de

ventilación en la actividad minera, en cuanto se refiere a la calidad de aire,

deberá mantenerse dentro de los límites máximos permisibles siguientes:

Polvo inhalable : 10 mg/ m³.

Polvo respirable : 3 mg/ m³.

Oxigeno (O2) : mínimo 19.5 % y máx. 22.5 %

Dióxido de carbono : máximo 9000 mg/ m³. ó 5000 ppm.

30000 por un lapso no superior de 15 min.

Monóxido de carbono : máximo 29 mg/ m³. ó 25 ppm

Metano (NH4) : máximo 5000 ppm

Hidrogeno Sulfurado : máximo 14 mg/ m³. ó 10 ppm

Gases Nitrosos (NO2) : máximo 7 mg/ m³. de 3 ppm ó 5 ppm

Gases Nitrosos (NO) : 25 ppm

Anhídrido Sulfuroso : 2 ppm mínimo a 5 ppm máximo

Aldehídos : máximo 5 ppm

Hidrogeno (H) : máximo 5000 ppm

Ozono : máximo 0.1 ppm

21



Teniendo en consideración lo estipulado en el Reglamento de Seguridad y

Salud Ocupacional aprobado por el Ministerio de Energía y Minas en el

Decreto Supremo Nro. 055-2010-EM, se tomará en cuenta lo siguiente:

En todas las labores subterráneas se mantendrá una circulación de aire limpio

y fresco en cantidad y calidad suficiente de acuerdo con el número de

personas, con el total de HPs de los equipos con motores de combustión

interna así como para la dilución de los gases que permitan contar en el

ambiente de trabajo con un mínimo de 19.5 % y un máximo de 22.5 % de

oxígeno, cuando las minas se encuentren hasta 1500 metros sobre el nivel del

mar, en los lugares de trabajo, la cantidad mínima de aire necesaria por

hombre será de 3 metros cúbicos por minuto, en otras altitudes las cantidades

de aire será de acuerdo con la siguiente escala:

Ø De 1500 a 3000 metros aumentara en 40%, será igual a 4 m³/min.

Ø De 3000 a 4000 metros aumentara en 70%, será igual a 5 m³/min.

Ø Sobre los 4000 metros aumentara en 100%, será igual a 6 m³/min.

En caso de emplearse equipo diesel, la cantidad de aire circulante no será

menor de tres 3 metros cúbicos por minuto por cada HP que desarrollen los

equipos, en ningún caso la velocidad del aire será menor de 20 metros por

minuto ni superior a 250 metros por minuto en las labores de explotación

incluido el desarrollo, preparación y en todo lugar donde haya personal

trabajando, Cuando se emplee ANFO u otros agentes de voladura, la velocidad

del aire no será menor de 25 metros por minuto.

Cuando la ventilación natural no sea capaz de cumplir con lo antes señalado,

deberá emplearse ventilación mecánica, instalando ventiladores principales,

secundarios o auxiliares según las necesidades

(Reglamento de seguridad y salud ocupacional. Decreto Supremo Nro. 055-

2010-EM. Perú).

22



2.2.2. Ventilación Subterránea

La ventilación en una mina subterránea es el proceso mediante el cual se hace

circular por el interior de la misma el aire necesario para asegurar una

atmósfera respirable y segura para el desarrollo de los trabajos, la ventilación

se realiza estableciendo un circuito para la circulación del aire a través de

todas las labores. Para ello es indispensable que la mina tenga dos labores de

acceso independientes: dos pozos, dos socavones, un pozo y un socavón, en

las labores que sólo tienen un acceso (por ejemplo, una galería en avance) es

necesario ventilar con ayuda de una tubería, la tubería se coloca entre la

entrada a la labor y el final de la labor, esta ventilación se conoce como

secundaria, en oposición a la que recorre toda la mina que se conoce como

principal, los ventiladores son los responsables del movimiento del aire, tanto

en la ventilación principal como en la secundaria. Generalmente los

ventiladores principales se colocan en el exterior de la mina, en la superficie.

(De la cuadra I, L. (1974), Curso de Laboreo de Minas. Madrid: Universidad

Politécnica de Madrid. ISBN 8460062546).

Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Ventilaci%C3%B3n_de_minas

Principios de la ventilación es por:

Ø Dos puntos de diferente presión (>P2 a <P1)

Ø Diferencia de temperaturas (> Tº2 a < Tº1)

(Novitzky A. (1962); “Ventilación de Minas” Ventiladores para Minas,

Acondicionamiento del Aire Incendios Subterráneo y Salvamento. Buenos Aires).

2.2.3. Tipos de Ventilación

Se pueden clasificar en dos grandes grupos:

Ø Ventilación natural

Ø Ventilación mecánica

Dentro de los tipos de ventilación de una mina existe la ventilación mixta o

combinada como es impelente y aspirante, en la impelente el ventilador

impulsa el aire al interior de la mina o por la tubería, en el caso de aspirante el

23



ventilador succiona el aire del interior de la mina por la tubería y lo expulsa al

exterior, el caudal requerido será calculado:

Ø De acuerdo por número de personas

Ø De acuerdo por polvo en suspensión

Ø De acuerdo por aumento de temperatura.

Ø De acuerdo por consumo de explosivos

2.2.4. Ventilación Natural

Es el flujo natural de aire fresco que ingresa al interior de una labor sin

necesidad de equipos de ventilación, en una galería horizontal o en labores de

desarrollo en un plano horizontal no se produce movimiento de aire, en minas

profundas, la dirección y el movimiento del flujo de aire, se produce debido a

las siguientes causas: diferencias de presiones, entre la entrada y salida.

Diferencia de temperaturas durante las estaciones. (Ramírez H. J. (2005)

ventilación de minas. “módulo de capacitación técnico ambiental”. Chaparra

Perú).

Causas del movimiento de aire:

Ø En una mina que cuente con labores horizontales hasta verticales existirá

una diferencia de peso entre el aire superficial y del interior, equivale a la

altura H.

Ø En verano, el aire en la chimenea se encuentra a menor temperatura que

en superficie y por lo mismo es más denso, ejerciendo presiones sobre el

aire de la galería obligando a que el flujo ingrese por la chimenea y salga

por la galería. Pero por las noches es difícil predecir.

Ø En el invierno se invierte el proceso. En otras estaciones difíciles predecir.

(Mallqui T., A. (1981), ventilación de minas. Pág. 57. Huancayo Perú).

24



Ejecución del mapeo de ventilación de una mina para determinación del

volumen del aire que circula y la evaluación de la ventilación de la mina, la

ejecución consiste en ubicarse en las estaciones de la ventilación pre

establecidos y determinar el sentido de avance del aire mediante bombilla de

humos, similarmente como el levantamiento de ventilación para hacer el

balance de aire que ingresa al interior mina. (Giménez A, P. “ventilación de

minas subterráneas y túneles”. Practica Aplicada, Avanzada en Minería

Clásica y Minería por Trackles. Edición III Perú).

2.2.5. Ventilación Mecánica

Es la ventilación secundaria y son aquellos sistemas que, haciendo uso de

ductos y ventiladores auxiliares, ventilan áreas restringidas de las minas

subterráneas, empleando para ello los circuitos de alimentación de aire fresco

y de evacuación del aire viciado que le proporcione el sistema de ventilación

general.

El caudal de aire es la cantidad de aire que ingresa a la mina y que sirve para

ventilar labores, cuya condición debe ser que el aire fluya de un modo

constante y sin interrupciones, el movimiento de aire se produce cuando existe

una alteración del equilibrio: diferencia de presiones entre la entrada y salida

de un ducto, por causas naturales (gradiente térmica) o inducida por medios

mecánicos. (Ramírez H., J. (2005) ventilación de minas. “módulo de

capacitación técnico ambiental”. Chaparra Perú).

Reglas de ventiladores:

Ø La presión requerida es directamente proporcional a la longitud.

Ø La presión es directamente proporcional al perímetro.

Ø La potencia requerida es directamente proporcional al cubo de la

velocidad o volumen.

25



Ø La presión requerida es directamente proporcional a cuadrado de la

velocidad o volumen. (Mallqui T., A. (1981), ventilación de minas. Pág. 61.

Huancayo Perú).

2.2.6. Requerimientos de Aire

Las necesidades de aire en el interior de la mina, se determinara en base al

número de personas, polvo en suspensión, aumento de temperatura y

consumo de explosivos además de conocer el método de explotación, para

determinar el requerimiento de aire total se utilizan los siguientes parámetros

operacionales.

2.2.6.1. Requerimiento de Aire por el personal

Los objetivos a cumplir con respecto al personal es proporcionar 4

m³/min, por cada persona, debido a la corrección por altitud de 1950

m.s.n.m., a la que se encuentran la mina.

Q1= n x q

TABLA 3.1. Distribución Del Personal

Fuente, elaboración propia.

Descripción Cantidad

Jefe de Guardia 1

Capataz 1

Inspectores 2

Seguridad 1

Perforistas 4

Ayudantes perforista 4

Mecánico 1

Topógrafo 2

Electricista 2

Motorista 2

Ayudante motorista 2

Bodeguero 1

Total/Guardia 23

26



2.2.6.2. Requerimiento por el polvo en suspensión

El criterio más aceptado es hacer pasar una velocidad de aire

determinado por las áreas contaminadas y arrastrar el polvo, a zonas

donde no cause problemas.

De acuerdo a lo establecido en el Reglamento de Seguridad y Salud

Ocupacional DS. 055-2010-EM en el Art. 236, en el literal (n) nos

indica; que la concentración promedio de polvo respirable en la

atmosfera de la mina, a la cual el trabajador está expuesto, no será

mayor de 3 mg/m3 de aire.

Así también la ventilación en los espacios indicados deberá cumplir

con el estándar de velocidad del aire de veinte (20) metros por minuto

con una cantidad de aire establecido en el literal (e) del artículo 236°

del presente reglamento.

En ningún caso la velocidad del aire será menor de veinte (20) metros

por minuto ni superior a doscientos cincuenta (250) metros por minuto

en las labores de explotación, incluido el desarrollo, preparación y en

todo lugar donde haya personal trabajando. Cuando se emplee

explosivo ANFO u otros agentes de voladura, la velocidad del aire no

será menor de veinticinco (25) metros por minuto.

2.2.6.3. Requerimiento por consumo de explosivos

La fórmula que se conoce para este cálculo puede ser criticado, ya que

no toma en cuenta varios factores que se expondrán después de

presentarla, al tratarse de minas metálicas, este método es el que más

se usa. Toma en cuenta la formación de productos tóxicos por la

detonación de explosivos, el tiempo que se estima para despejar las

galerías de gases y la cantidad máxima permitida, según normas de

seguridad de gases en la atmósfera.

27



Para el cálculo de este caudal, se emplea la siguiente.

Relación empírica:

Q = 100 x A x a /d x t (m³/min.)

Dónde:

Q = Caudal de aire requerido por consumo de explosivo detonado

(m³/min.)

A = Cantidad de explosivo detonado, equivalente a dinamita 60%

(Kg.)

a = Volumen de gases generados por cada Kg. de explosivo.

a = 0.04 (m³/Kg. de explosivo); valor tomado como norma general.

d = % de dilución de los gases en la atmósfera, deben ser diluidos

a no menos de 0.008 % y se aproxima a 0.01 %

t = tiempo de dilución de los gases (minutos); generalmente, este

tiempo no es mayor de 30 minutos, cuando se trata de

detonaciones corrientes.

Reemplazando en la fórmula tendremos:

Q = (0,04 x A x100)/ (30 x 0,008) m³/min.

Entonces, tendríamos finalmente:

Qe = 16,67 x A (m³/min)

28



2.2.6.4. Requerimiento por Temperatura

De acuerdo a lo establecido en el Reglamento de Seguridad y

Salud Ocupacional DS. 055-2010-EM en el Art. 236 nos indica

que las labores subterráneas se mantendrán una circulación de

aire limpio y fresco en cantidad y calidad suficiente de acuerdo al

número de trabajadores. Y el concepto de temperatura efectiva es

el resultado de la combinación de tres factores; temperatura,

humedad relativa y velocidad de aire que expresa un solo valor de

grado de confort termo ambiental.

En la GUIA N° 2 de dicho reglamento obtenemos la Medición de

Estrés Térmico (calor) deberá realizarse según el método descrito

en la guía mencionada, para la medición de estrés térmico.

Ver el Anexo Nª8 de los Valores Limites de Referencia para el

Estrés Térmico.

2.2.6.5. Requerimiento por diseño de labor

Circuito de ventilación en serie se caracteriza porque la corriente

de aire se mueve sin ramificación, por lo que el caudal permanece

constante, en este caso todas las galerías se conectan extremo a

extremo.

Propiedades:

El caudal que pasa por cada labor es el mismo

Qt = Q1 = Q2 =.........= Qn

La caída de presión total es igual a la suma de caídas de

presiones parciales:

Ht = H1 + H2 +.....+ Hn

29



Luego, como H = R*Q2

Ht = R1 * Q12+ R2*Q22+............+ Rn * Qn2

Rt * Qt2= R1 * Q12+ R2 * Q22+.......+ Rn * Qn2

Como:

Qt = Q1 = Q2 =.........= Qn

Quedará:

RT = R1 +R2 +R3 +…….. Rn

Circuito de ventilación en paralelo, las labores se ramifican en un

punto, en dos o varios circuitos que se unen en otro punto, la

característica básica de las uniones en paralelo, es que las caídas

de presión de los ramales que la componen son iguales,

independientemente.

H1 = H2 = H3 =....= Hn

El caudal total del sistema de galerías en paralelo, es igual a la

suma de los caudales parciales.

Qt = Q1 + Q2 + Q3 +.....+ Qn

La raíz cuadrada del valor recíproco de la resistencia

aerodinámica del circuito, es igual a la suma de las raíces

cuadradas de los valores recíprocos de las resistencias

aerodinámicas parciales.

1 /√ R = 1 / √ R1 + 1 / √ R2 +..............+ 1 / √ R

([email protected];(2006).Ventilación de minas

subterránea. Lima Perú)

30



Se considera lo fundamental las propiedades físicas del aire y

aerodinámica minera, dentro de ello tenemos propiedades físicas

del aire y parámetros básicos del aire, en lo cual se considera que

en la ventilación de minas se utiliza el peso específico estándar

P.E. = 1.2 kg. /m³; que es el peso de 1 m³ de aire, con la presión

de 1 atm. ; Temperatura de 15° y la humedad de 60 %, las

resistencias de las labores mineras al movimiento de aire se

divide en arbitrariamente en 3 tipos como resistencia de

rozamiento de aire contra las paredes de la labor y de las

partículas entre sí, resistencias locales y resistencias frontales.

(Novitzky A. (1962); “Ventilación de Minas” Ventiladores para

Minas, Acondicionamiento del Aire Incendios Subterráneo y

Salvamento. Buenos Aires).

La resistencia de un tramo de galería es la pérdida de energía o

presión de flujo, al pasar de un punto de galería a otro punto

distante de la galería y que está en función de las características

de las paredes de la galería. (Giménez A., P. “ventilación de

minas subterráneas y túneles”. Practica Aplicada, Avanzada en

Minería Clásica y Minería por Trackles. Edición III Perú).

La presión es una propiedad física del aire que interviene en los

diferentes procesos de ventilación de la mina. Se define como el

empuje que ejerce un fluido sobre las paredes que lo contiene.

Una pulgada de mercurio a 32ºF de temperatura, pesa 0.49 libras.

Una presión barométrica de 30 pulgadas equivaldrá 0.49*30 =

14.7 libras/pulg2, con el cambio de la altura sobre el nivel del mar

y de la temperatura, la presión (P2) cambia de la manera

siguiente:

Log. P2 = Log. P1-(H)/122.4 (ºF+460)

31



Humedad relativa del aire siempre tiene cierta cantidad de agua.

Según la ley de DALTON.

Pt = Pa + Pv

Pt = presión parcial de aire seco

Pa = presión del vapor.

El contenido de vapor de agua en kg. Referido a 1 kg. De parte

seca de la mescla de aire y de vapor, se calcula por la fórmula:

D = 622 H Ps./P-H Ps.

Dónde:

H = humedad relativa del aire en %

P = presión barométrica en mm. De mercurio

Ps = presión de vapor saturado en mm. De mercurio se saca

para tal caso se toma las tablas Psicométricas.

(Novitzky A. (1962); “Ventilación de Minas” Ventiladores para

Minas, Acondicionamiento del Aire Incendios Subterráneo y

Salvamento. Buenos Aires).

Para hallar la PÉRDIDA DE PRESIÓN en la galería por la

siguiente fórmula:

H = K*(CL/A3)*Q2. 1Pa = 1N/m2 = 0.1mm. de H2O

Dónde:

H = Perdida de presión (N/m2)

32



K = F. fricción = 0.002 – 0.004 Ns2/m4

C = Perímetro del ducto (m)

L = Longitud del ducto (m)

A = Sección transversal del ducto (m2)

(Instituto de ingenieros de minas del Perú. Manual de ventilación

de minas pág. (78). Perú)

Formula simplificada efectiva por ATKINSON, es aplicable para

toda corriente turbulenta, para el cálculo de la pérdida de presión

o depresión del flujo de aire.

HL = (K*P*(L+Le)*Q2)/(5.2*A3); pulgada de agua

Dónde:

HL = Perdida de presión

K = Coeficiente o factor de fricción del conducto

P = Perímetro del ducto, en pies

L = Longitud física y equivalente, en pies

A = Área o sección transversal del Ducto, en pies

5.2 = Factor de conversión Lb/pies3 a pulg. De agua

(Mallqui T., A. (1981), ventilación de minas. Pág. 37. Huancayo

Perú).

33



Cálculo de potencia para mover el aire se utiliza la siguiente

fórmula:

HP = (5.2*HL*Q)/33000

Dónde:

HP = potencia necesaria para el funcionamiento requerido.

HL = perdida de presión; pulgadas de agua

Q = caudal requerido en CFM.

(Mallqui T., A. (1981), ventilación de minas. Pág. 62. Huancayo

Perú).

Ventilador se considera ventilador propiamente dicho, la parte

activa del conjunto, y está compuesto por carcasa, rodete y motor.

Los tipos de ventiladores utilizados son:

Ø Axiales o de hélice.

Ø Radiales o centrífugos.

El ventilador axial es de diseño aerodinámico. Este tipo de

ventilador consiste esencialmente en un rodete alojado en una

envolvente cilíndrica o carcasa. La adición de álabes-guía, detrás

del rotor, convierte al ventilador turbo-axial en un ventilador axial

con aletas guía. (Zitron. 2007 Conferencia de Ventilación de

Minas. Lima. Perú).

34



TABLA 2.1. Características de Ventiladores Axiales

R.P.M. Q(CFM) HP PRESION DE TRABAJO Pulg. Agua

DIAMETRO Pulg.

3450

3450

3450

3530

1775

3000

4000

8000

20000

70000

3.5

7.5

12

36

75

9

7.7 - 11

11 – 13

12

18

18

28

60

Fuente, (Mallqui T., A. (1981), ventilación de minas. Pág. 37. Huancayo Perú).

TABLA 2.2. Cuadro comparativo de Ventiladores

CARACTERISTICAS CENTRIFUGO AXIAL

Capacidad

Eficiencia

Velocidad

Ruido

Costo

Tamaño

Instalación

Sentido de trabajo

Alta

60 a 80 %

Alta

Menor 100 dB

Mayor

Mayor

Dificultoso

Un solo

Alta

70 a 75 %

Alta

Mayor 120 Db

Menor

Menor

Fácil

Ambos

Fuente, (Mallqui T., A. (1981), ventilación de minas. Pág. 37. Huancayo Perú).

35



FOTO 2.1 Mangas Y Ventiladores


FOTO 3.2 INSTALACION


36



2.2.7. Sistemas de Ventilación

2.2.7.1. Ventilación Impelente

El aire entra al frente del fondo de saco a través de la tubería,

impulsado por ventiladores, y desplaza la masa de aire viciado hacia la

corriente principal de aire, a través de la galería. Este es el sistema

predominante usado en la mayoría de las minas.

Grafico 2.1: ventilación impelente.

Fuente: Instituto de Ingenieros de Minas del Perú. (1989) Manual de

Ventilación de minas. Pág. 81 Lima. Perú

2.2.7.2. Características de la Ventilación Impelente

Barrido del frente en un sistema impelente la distribución de las líneas

de flujo hace que la corriente de aire fresco sea efectiva a mayor

distancia desde la salida del conducto que en el sistema aspirante. En

frentes con gas, esta corriente causa una mezcla turbulenta con el gas

y evita la estratificación de éste.

Impelente

37



Ambiente de trabajo y polvo, la velocidad de la corriente de aire

incidente produce un efecto refrigerador en el frente. Por otra parte,

esta velocidad, da lugar a una suspensión y dispersión del polvo, por lo

que en el caso de ambientes muy polvorientos será necesario acoplar

un ventilador de refuerzo aspirante. La misión de este ventilador será

retirar el polvo del frente y llevarlo a un decantador.

Conductos de ventilación del sistema permite el uso de conductos

flexibles no reforzados para cumplir con el caudal calculado, que

tienen una superficie interior lisa. Estos conductos son más baratos y

manejables y presentan una menor resistencia al paso del aire.

2.2.7.3. Ventilación Aspirante

En este método, el aire contaminado del frente es succionado a través

del conducto debido a la depresión creada por ventiladores situados en

ambos puntos de extremo. Este aire es evacuado en la corriente de

ventilación principal, procedente de la cual entra aire limpio a través de

la galería o conducto.

Grafico 2.2: Ventilación Aspirante.



38



La boca de aspiración de la tubería debe situarse muy próxima al

frente, pero aun así, debido a la distribución de las curvas de

velocidades de aire en las zonas próximas a la aspiración, este

sistema no efectúa en general un buen barrido del frente, por lo que

suele ser necesario el uso de la configuración denominada mixta.

2.2.7.4. Características de la Ventilación Aspirante

El aire fresco entra a través del conducto, de sección reducido que la

Galería, luego su velocidad y turbulencia será mucho mayor, y su

mezcla con el gas emitido por la galería y el frente mucho más pobre,

además según el aire fresco entrante en el sistema aspirante se

aproxima a la toma de aire del conducto, el flujo tiende a moverse

hacia ella, creando el potencial para la formación de zonas de aire

estático en el frente. Por este motivo, un sistema aspirante por sí solo

no es capaz, en general, de garantizar un buen barrido del frente, si

este es de gran sección o si la tubería de aspiración no está situada en

el mismo frente. Por ello, es conveniente adoptar una solución mixta,

con un ventilador de refuerzo impelente que cree una turbulencia

adecuada para garantizar la dilución del gas.

En el ambiente de trabajo la velocidad de la corriente de aire incidente

es menor con lo que disminuye el efecto refrigerador en el frente. La

suspensión y dispersión del polvo es también menor. Además debe

considerarse que este ventilador retira el polvo del frente.

El gas generado en el frente circula por la tubería, mientras que por

otro conducto circula aire limpio. Este argumento, parece que inclinaría

la balanza hacia la ventilación aspirante en el caso de frentes con

mucho gas. Pero ha de considerarse que el gas debe circular por la

tubería de ventilación y a través de los ventiladores secundarios, el

sistema requiere un conducto rígido o un conducto flexible reforzado

mediante espiral.

39



Impelente con apoyo aspirante, forma parte de los sistemas mixtos,

también llamado sistema solapado, utiliza un ventilador auxiliar de

refuerzo, situado frente a la labor, y con un tramo de conducto de poca

longitud. Estos sistemas combinan las ventajas de cada sistema,

consiguiendo el mejor efecto de ventilación en situaciones concretas

de minería, Son posibles dos configuraciones en función de que la

línea principal sea la aspirante o la impelente, una línea impelente con

solape aspirante consta de un sistema impelente principal con una

instalación auxiliar aspirante, cuya función por lo general es la de

recoger y evacuar el polvo generado del frente.

Grafico 2.3: Ventilación Impelente con apoyo aspirante.



Aspirante con apoyo impelente, un aspirante con solape impelente

tendrá el esquema opuesto, y la función del ventilador auxiliar de

refuerzo (impelente) es precisamente la de asegurar un buen barrido

del frente.

Impelente

40



Grafico 2.4: Ventilación Aspirante con apoyo impelente.



La ventilación aspirante, estará diseñada de forma que tome en dicho

fondo de saco, en el frente, unos 2/3 del caudal que se ha calculado,

de forma que el 1/3 restante regrese por el fondo de saco hacia la

corriente de ventilación principal, limpiando o arrastrando a su paso los

humos y gases que se generan por el disparo, de esta forma

conseguimos aire limpio en el frente ya que el humo y gases del

disparo no va hacia los trabajadores, se diluyen de todas formas los

humos y con mayor efectividad, se evita, como ocurre en muchas

ocasiones que la velocidad del aire en el fondo de saco sea

prácticamente nula en zonas alejadas del frente, se disminuye la

temperatura, aumentan las condiciones de confort de los trabajadores,

aumentando su rendimiento de trabajo.

15 mts. 7 m

ts.

10 mts. Impelente

41



Grafico 2.5: Ventilación Aspirante con apoyo impelente.



2.3. HIPÓTESIS

2.3.1. Hipótesis General

La ventilación natural y mecánica influirá significativamente en el diseño del

sistema de ventilación mixta en la Galería principal, Galería 635 W, Galería

800 W y Crucero 933 S del Nivel 1950 en la Mina Calpa.

1.4.1. Hipótesis Específicos

Ø La efectividad del trabajador en las labores subterráneas, después de la

instalación del diseño del sistema de ventilación mixta, en los ambientes de

trabajo del Nivel 1950, es favorable

Ø No existe recirculación de aire viciado o enrarecido después de la

instalación del diseño del sistema de ventilación mixta, en los ambientes de

trabajo del Nivel 1950

Ø Si existe concentración de gases producto de las operaciones unitarias de

perforación y voladura.

15 mts. 5 m

ts.

10 mts. Impelente

42



2.4. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS

2.4.1. Ventilación natural en Mina Calpa

2.4.2. Ventilación mecánica en Mina Calpa

2.4.3. Diseño del sistema de ventilación en Mina Calpa

2.4.1. Ventilación natural en Mina Calpa

La ventilación natural en la mina es la determinación de volumen de

aire o caudal, velocidad de aire, temperatura, humedad relativa, caída

de presión y presión de ventilación natural que ingresa al interior mina.

En una mina que cuente con labores horizontales y verticales existirá

una diferencia de temperatura entre el aire superficial y del interior, en

verano el aire en la chimenea se encuentra a menor temperatura que

en superficie y por lo mismo ejerce presión sobre el aire de la galería

obligando a que el flujo ingrese por la chimenea y salga por la galería.

Pero por las noches es difícil predecir, en el invierno se invierte el

proceso y en otras estaciones es difícil predecir.

La evaluación de la ventilación natural es la determinación de balance

de aire que ingresa al interior mina por las diferentes bocaminas que

tiene. El volumen de aire que viaja por la galería, chimenea o tajo y

está dado por la desigualdad Q = A*V en CFM. Igual se le conoce

como la ley de continuidad y que la cantidad de aire que viaja por un

conducto de mina sea esta chimenea o galería está dado por la área

transversal de la galería multiplicada por la velocidad de aire que

atraviesa esta galería o chimenea.

La velocidad de aire es el avance del aire en la unidad del tiempo en

pies por minuto de un punto a otro punto y se mide en galerías o

chimeneas, la presión de aire es la fuerza que necesitamos imprimir

para mover un peso de aire, vencer la presión estática y presión de

velocidad, el sentido de flujo y su encausamiento es la dirección del

43



avance del aire y el cual hay que encausar según convenga a las

operaciones en la minería clásica.

2.4.2. Ventilación mecánica en Mina Calpa

Cuenta con un sistema de ventilación forzada no planificada, solo

contaba con un ventilador neumático de 5000 CFM, mala ubicación

de las puertas de ventilación y mangas de ventilación que no están

bien instaladas, por lo tanto es deficiente.

El caudal de aire forzada es la cantidad de aire que ingresa a la mina y

que sirve para ventilar labores, cuya condición debe ser que el aire

fluya de un modo constante y sin interrupciones, el movimiento de aire

se produce cuando existe una alteración del equilibrio: diferencia de

presiones entre la entrada y salida de un ducto, inducida por medios

mecánicos.

(Ramírez H., J. (2005) ventilación de minas. “Módulo de Capacitación

Técnico Ambiental”. Chaparra Perú).

El aire viciado es el que se trata de evacuar de la mina por medio de la

ventilación principal, el aire viciado está cargado de Gases nocivos,

Humos, Vapor de agua y Polvo, este aire es resultado de las diferentes

trabajos que existen en el interior de la mina, el uso y manipulación de

los explosivos; polvo generado en los diferentes trabajos que se

realizan, para obtener una corriente de aire se precisan: Entrada de

aire, salida de aire y una diferencia de presión. La corriente de aire va

hacia donde la presión es menor.

44



2.4.3. Diseño de Sistema de Ventilación en Mina Calpa

Es determinar los parámetros principales del diseño de ventilación, se

considera, la densidad de aire, el coeficiente de fricción y la presión de

la ventilación natural. También es fundamental la determinación del

requerimiento de aire necesario por la cantidad de personas que

trabajan, por la cantidad de consumo de explosivos, por el incremento

de la temperatura, por uso de equipos diesel y por polvo en

suspensión; para ello es necesario determinar la capacidad del

ventilador, caída de presión, diámetro de la manga, longitud de la

manga y costos apropiados.

De acuerdo a lo establecido para contar con un buen diseño del

sistema de Ventilación en Mina Calpa es determinado en el Anexo Nª6

la tabla del Balance de Aire de la Unidad Calpa en donde El balance

del aire de la mina, muestra un ingreso de 1,407.72 m3/min.

(49,713.07 CFM,) para una necesidad de 1,512.60 m3/min. (53,416.86

CFM), lo que significa una cobertura de 93.07% esto nos muestra un

déficit de 104.88 m3/min. (3,703.80 CFM).

En cuanto a la determinación y circuito de ventilación del Nivel de

extracción principal Nv. 1950 y la Gal. 635 W, Gal 800 E y XC 933 S, el

cual es la apropiada para el buen flujo de la ventilación natural y

aprovecharla en su totalidad para hacerlas llegar a las labores

principales del nivel 1950; y la mecánica proponiendo la instalación de

ventiladores principales y auxiliares, comúnmente mixtas para el buen

flujo de la ventilación impelente y aspirante. Con mayor detalle se

muestra en los Planos Inicial y Final del Anexo Nª5 de los Planos de

Ejecución de Tesis.

45



2.5. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES

2.5.1 Variable Independiente

Ø Influencia de la ventilación natural y mecánica

2.5.2 Variable Dependiente

Ø Diseño del sistema de ventilación mixta

TABLA 2.6. Operacionalización De Variables

VARIABLES DIMENSIONES INDICADORES ESCALA DE VALORACION

VARIABLE INDEPENDIENTE

Influencia de la ventilación natural y mecánica

Galerías principales de extracción.

Galerías de explotación.

Cruceros de extracción.

Diferencia de presión Pulgadas de agua

Diferencia de temperatura Grados centígrados

Velocidad de aire Metros por segundo

VARIABLE DEPENDIENTE

Diseño del sistema de ventilación mixta

Mangas de ventilación.

Ventiladores aspirantes e impelentes.

Capacidad de ventiladores Metros cúbicos por minuto o (cfm)

Diámetro de mangas Pulgadas

VARIABLE INTERVINIENTE

Influencia de la temperatura y la presión

Galerías y mangas de ventilación

Velocidad de aire Metros por segundo

46



CAPÍTULO III

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

3.1. ÁMBITO DE ESTUDIO

DISTRITO : Calpa

PROVINCIA : Caraveli

REGION : Arequipa

3.2. TIPO DE INVESTIGACIÓN

Pertenece el tipo básico experimental.

3.3. NIVEL DE INVESTIGACIÓN

El nivel de la investigación es Descriptivo.

3.4. MÉTODO DE LA INVESTIGACIÓN

3.4.1. Método General

El método de la investigación es descriptivo porque se determinó las

características de los fenómenos observados en la realidad con detalles,

también se utilizó para el estudio los métodos inductivo y deductivo para

sistematizar el marco teórico del presente estudio.

47



3.4.2. Método Especifico

Es experimental. Según Mayer;J.(2005:32):”El método experimental es un

proceso lógico, sistemático que corresponde a una incógnita:¿ si esto es dado

bajo condiciones cuidadosamente controladas ;que sucederá ?(32)

Así mismo se hará un método estadístico. Según Ary, Donal y otros

(1993:76)”Los métodos estadísticos describen los datos y características de la

población o fenómeno en estudio. Esta nivel de investigación responde a las

preguntas: quien, que, donde, cuando y como” (33).

3.5. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

El diseño de la investigación es cuasi experimental para determinar la efectividad de

la ventilación mecánica en la mejora de las labores mineras, Cuyo diseño es el

siguiente.

GE: 01 X 02

Dónde:

G.E. Grupo Experimental.

01 : Pre Test

02 : Post Test

X : Manipulación de la Variable Independiente.

3.6. POBLACIÓN Y MUESTRA

3.6.1 Población

La población está constituida por las labores de la Mina Calpa Nivel 1950:

3.6.2 Muestra

La muestra está conformada por la Galería Principal de extracción, Galería 635

W, Galería 800 W y Crucero 933 S del Nivel 1950 de la Mina Calpa.

48



Tomada en 10 puntos de monitoreo con instrumentos diversos obteniendo el

promedio para los cálculos.

Tabla Procesada Inicialmente.

3.7. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS

3.7.1. Técnicas

Las técnicas utilizadas en el estudio fueron:

Ø La observación directa relacionada con cada una de las variables investigadas.

Ø Equipos topográficos para el dimensionamiento de las galerías para determinar

el volumen.

Ø Equipos de medición para evaluar el aumento de temperaturas según cartillas

establecidas por el área de ventilación y de acuerdo a la Guía Nª 2 del RSSO.

Ø Equipo Solaris para la determinación de concentración de gas y polvo,

determinado por el cuadro de los límites máximos y mínimos permisibles en el

Anexo Nª 4 del RSSO.

Ø Equipo Solaris para determinación de caída de presión.

LABOR / GASES O2 LEL CO CO2 NO NO2 T ºf T ºc P Pª(Hg) Vº AIRE HUMEDAD (%)

Nv.1950 Gal 635 W

19.5 6 28 0 4 0 48.11 29 1.37 23.60 6 95

18.3 4 28 0 1 0 47.94 28.7 1.37 23.60 6.2 94

18.5 5 27 0 3 0 48.11 29 1.37 23.60 6 95

19.6 6 25 0 2 0 47.72 28.3 1.37 23.60 6.7 94

18.3 4 26 0 1 0 47.50 27.9 1.37 23.60 5.6 92

19.4 3 28 0 3 0 48.11 29 1.37 23.60 8 95

18.7 5 27 0 2 0 48.00 28.8 1.37 23.60 6.7 95

19.3 6 24 0 1 0 47.50 27.9 1.37 23.60 7 93

18.8 5 26 0 3 0 47.56 28 1.37 23.60 6.4 94

19.1 4 28 2 0 47.78 28.4 1.37 23.60 5.8 95

PROMEDIO 18.95 4.8 26.7 0 2.2 0 47.83 28.5 1.3730638 23.60 6.44 94.2

49



a. Medidas de las Galerías para determinar el volumen

La sección de la labor se calcula de la siguiente manera:

a = 6’

h =7’

b = 8’

A = h*1/2(a+b)

A = 7 * ½ (6 + 8) = 49 Pies2

L = 630 m. = 2066.929 pies

Qs = (2066.929 pies) x (49 pies2) = 101279.521 pies3

b. Aumento de temperaturas, concentración de gas y caída de presión

Determinación de la caída de presión por la formula propuesto por DALTON.

H = K*(CL/A3)*Q2

K= 0.003 Ns2/m2 C= 8.57 m

L= 600 m A= 4.55 m2

Q= 11.3267m3/s = 24000 cfm.

Reemplazando:

H = 0.003*(8.57*600)/(94.1963)*128.2941

H = 21.01 N/m2 = 0.2 mm H2O

50



3.7.2. Instrumentos

Los instrumentos de monitoreo fueron; Anemómetro con Paletas, termómetro y

detector de gases “SOLARIS” constituido por un equipo electrónico abiertas

referente a los indicadores de la ventilación de las labores subterránea en

proyecto y tubo de lanza humos para identificar la dirección de flujo en la

evaluación de ventilación natural. (Ver anexo 03).

El equipo detector de gases SOLARIS, Normalmente se expresa como un

porcentaje del total del aire, lo cual significa Lower Explosive Limit (LEL), el

límite inferior de explosividad de un gas. Es la concentración mínima del gas

necesario para el gas para encender.

3.8. PROCEDIMIENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS

Los datos recolectados que se ha obtenido del campo, se tomó 10 muestras de los

cuales aplicando el promedio para la muestra representativa de oxígeno, temperatura

y otros variables según:

Método de barrido

Consiste en circular el aparato a lo largo de la sección, efectuando un barrido lo más

amplio y completo posible. Requiere que el anemómetro acumule los valores y dé

una medida integrada.

Una variante de este método es lo que actualmente se está empleando en la mina,

pero realmente no se están haciendo las cosas correctamente debido a que los

puntos escogidos para la toma de muestras están mayoritariamente en zonas de baja

velocidad, cosa que no se pondera en la fórmula de cálculo de velocidad media. Por

otra parte, el citado anemómetro actualmente en uso no es integrador.

Para tener en cuenta la diferente velocidad que presenta la corriente de aire entre el

centro de la galería y la periferia de la misma, se puede tomar como una buena

aproximación a la velocidad media real el siguiente método.

51



3.9. TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS

Se utilizó diferentes programas de la minería para calcular los siguientes cálculos:

Ø Software Aplicativo.(VenSec-Venpri)

Ø Hojas de Calculo

Ø Bases de dato

Ø Graficadores: Autocad y Excel, etc.

52

TABL

A 3

.1 D

atos

Pro

cesa

dos

al In

icio

LA

BO

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S

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0

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.44

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1.3

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.60

10

.5

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19

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2

7

0

2

0

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.00

27

1.3

7

23

.60

13

.8

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19

.5

3

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0

1

0

45

.89

25

1.3

7

23

.60

10

90

20

.4

2

5

0

2

0

44

.78

23

1.3

7

23

.60

10

.7

90

19

.1

3

6

0

3

0

46

.44

26

1.3

7

23

.60

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9

1

19

.5

2

7

0

1

0

47

.00

27

1.3

7

23

.60

8.9

9

2

19

.8

4

8

0

2

0

45

.33

24

1.3

7

23

.60

11

.2

90

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3

5

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3

0

46

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26

1.3

7

23

.60

10

.6

91

20

.6

2

4

0

1

0

45

.89

25

1.3

7

23

.60

12

.3

91

19

.7

1

6

0

2

0

46

.44

26

1.3

7

23

.60

10

.7

91

PR

OM

ED

IO

19

.83

2.6

6

.7

0

1.7

0

4

6.1

7

25

.5

1.3

7

23

.60

10

.83

91

.1

Nv

.19

50

Ga

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W

19

.6

5

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0

2

0

47

.56

28

1.3

7

23

.60

12

93

18

.6

4

17

0

0

0

47

.28

27

.5

1.3

7

23

.60

13

.8

92

18

.6

3

15

0

1

0

46

.89

26

.8

1.3

7

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.60

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16

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3

0

47

.28

27

.5

1.3

7

23

.60

8

92

19

.3

5

14

0

1

0

47

.72

28

.3

1.3

7

23

.60

11

93

18

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3

13

0

2

0

47

.11

27

.2

1.3

7

23

.60

10

92

19

.3

4

15

0

2

0

45

.89

25

1.3

7

23

.60

12

92

19

.4

2

14

0

1

0

46

.72

26

.5

1.3

7

23

.60

9.5

9

2

18

.5

3

16

0

1

0

47

.00

27

1.3

7

23

.60

8.9

9

2

1

9.5

5

1

7

0

2

0

47

.56

28

1.3

7

23

.60

10

.2

93

PR

OM

ED

IO

19

.04

3.8

1

5.3

0

1

.5

0

47

.10

27

.18

1.3

7

23

.60

10

.44

92

.3

Nv

.19

50

Ga

l 6

35

W

19

.5

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0

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0

48

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1.3

7

23

.60

6

95

18

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4

28

0

1

0

47

.94

28

.7

1.3

7

23

.60

6.2

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4

18

.5

5

27

0

3

0

48

.11

29

1.3

7

23

.60

6

95

19

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6

25

0

2

0

47

.72

28

.3

1.3

7

23

.60

6.7

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4

18

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26

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1

0

47

.50

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1.3

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23

.60

5.6

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2

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3

28

0

3

0

48

.11

29

1.3

7

23

.60

8

95

18

.7

5

27

0

2

0

48

.00

28

.8

1.3

7

23

.60

6.7

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5

19

.3

6

24

0

1

0

47

.50

27

.9

1.3

7

23

.60

7

93

18

.8

5

26

0

3

0

47

.56

28

1.3

7

23

.60

6.4

9

4

19

.1

4

28

2

0

4

7.7

8

28

.4

1.3

7

23

.60

5.8

9

5

PRO

MED

IO

18.9

5 4.

8 26

.7

0 2.

2 0

47.8

3 28

.5

1.37

3063

8 23

.60

6.44

94

.2

Fu

en

te,

ela

bo

raci

ón

pro

pia

.

53

TABL

A 3

.2 D

atos

Pro

cesa

dos

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.

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S

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20

1.37

23

.60

10.5

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19

.3

2 7

0 2

0 45

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25

1.37

23

.60

13.8

92

19

.5

3 8

0 1

0 45

.33

24

1.37

23

.60

10

90

20.4

2

5 0

2 0

44.7

8 23

1.

37

23.6

0 10

.7

90

19.1

3

6 0

3 0

45.3

3 24

1.

37

23.6

0 9.

6 91

19

.5

2 7

0 1

0 45

.89

25

1.37

23

.60

8.9

92

19.8

4

8 0

2 0

45.3

3 24

1.

37

23.6

0 11

.2

90

20.3

3

5 0

3 0

45.3

3 24

1.

37

23.6

0 10

.6

91

20.6

2

4 0

1 0

45.3

3 24

1.

37

23.6

0 12

.3

88

19.7

1

6 0

2 0

44.7

8 23

1.

37

23.6

0 10

.7

91

PRO

MED

IO

19.8

3 2.

6 6.

7 0

1.7

0 45

.11

23.6

1.

37

23.6

0 10

.83

90.6

Nv.

1950

Gal

800

W

19.6

5

16

0 2

0 45

.33

24

1.37

23

.60

12

92

18.6

2

15

0 0

0 45

.89

25

1.37

23

.60

13.8

91

19

.6

3 15

0

1 0

45.3

3 24

1.

37

23.6

0 9

92

19.2

2

13

0 3

0 45

.89

25

1.37

23

.60

8 92

19

.3

3 14

0

1 0

46.4

4 26

1.

37

23.6

0 11

91

18

.8

3 13

0

2 0

46.0

0 25

.2

1.37

23

.60

10

92

19.3

3

12

0 2

0 44

.78

23

1.37

23

.60

12

92

19.4

2

14

0 1

0 45

.33

24

1.37

23

.60

9.5

91

18.5

2

10

0 1

0 45

.89

25

1.37

23

.60

8.9

92

19

.5

3 14

0

2 0

46.4

4 26

1.

37

23.6

0 10

.2

92

PRO

MED

IO

19.1

8 2.

8 13

.6

0 1.

5 0

45.7

3 24

.72

1.37

23

.60

10.4

4 92

.7

Nv.

1950

Gal

635

W

19.5

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17

0 2

0 45

.33

24

1.37

23

.60

6 91

19

.6

3 21

0

1 0

45.8

9 25

1.

37

23.6

0 6.

2 92

19

.5

2 22

0

3 0

47.0

0 27

1.

37

23.6

0 6

93

19.6

3

21

0 2

0 47

.17

27.3

1.

37

23.6

0 6.

7 92

20

.9

2 23

0

1 0

46.6

7 26

.4

1.37

23

.60

5.6

91

19.4

3

20

0 2

0 46

.44

26

1.37

23

.60

8 93

19

.7

4 22

0

2 0

46.4

4 26

1.

37

23.6

0 6.

7 93

19

.3

4 21

0

1 0

46.7

2 26

.5

1.37

23

.60

7 92

19

.8

3 23

0

2 0

45.6

1 24

.5

1.37

23

.60

6.4

92

19.1

2

21

2

0 46

.44

26

1.37

23

.60

5.8

92

PRO

MED

IO

19.6

4 3

21.1

0

1.8

0 46

.37

25.8

7 1.

37

23.6

0 6.

44

92.1

Fu

en

te,

ela

bo

raci

ón

pro

pia

.

54

TABL

A 3

.3

Eva

luac

ión

de la

Ven

tilac

ión

Nat

ural

en

Gal

ería

Prin

cipa

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195

0.

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te, e

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Cau

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3/s)

P

(m)

L (m

) K

H

L (N

/m2)

1

TC. 2

3 68

20

.2%

17

1.

93

1.72

3.

32

3.76

8.

57

520

0.00

3 5.

1729

2

Gl 0

63 E

65

20

.2%

18

2.

15

2.32

4.

99

5.40

8.

57

730

0.00

3 4.

4159

3

TC. 1

5 78

20

.1%

20

1.

90

1.70

3.

23

4.20

8.

57

250

0.00

3 3.

3630

4

TC. 2

8 62

20

.1%

19

2.

30

2.10

4.

83

4.99

8.

57

1000

0.

003

5.68

38

5 TC

. 28

+ 15

Mts

60

20

.1%

18

2.

10

2.10

4.

41

4.41

8.

57

1050

0.

003

6.12

14

6 X

C 3

40 N

54

20

.1%

17

2.

00

2.00

4.

00

3.60

8.

57

1500

0.

003

7.80

94

7 TC

.42

51

20.2

%

20

1.90

2.

30

4.37

3.

71

8.57

18

00

0.00

3 7.

6512

8

TC. 5

2 38

20

.1%

19

2.

10

2.40

5.

04

3.19

8.

57

1900

0.

003

3.88

77

9 TC

. 21

22

35

20.0

%

20

2.10

2.

30

4.83

2.

82

8.57

20

10

0.00

3 3.

6407

10

C

X 46

9 S

28

19.8

%

17

2.10

1.

70

3.57

1.

67

8.57

22

00

0.00

3 3.

4504

11

C

X 15

10

32

20.0

%

18

2.10

2.

50

5.25

2.

80

8.57

24

00

0.00

3 3.

3431

12

TC

. 65

32

20.0

%

19

2.10

1.

90

3.99

2.

13

8.57

27

00

0.00

3 4.

9487

13

TC

. 73

72

20.0

%

19

1.20

1.

00

1.20

1.

44

8.57

29

50

0.00

3 91

.013

4 14

C

X. 9

33

89

20.0

%

18

2.30

2.

10

4.83

7.

16

8.57

27

80

0.00

3 32

.559

5 15

PI

QU

E 70

9 A

191

0 44

19

.8%

19

1.

90

2.30

4.

37

3.20

8.

57

3025

0.

003

9.57

08

16

CH

. 910

25

20

.0%

20

1.

00

1.20

1.

20

0.50

4.

57

2980

0.

003

5.91

09

17

MIL

AGR

OS

TEC

HO

36

20

.0%

19

1.

85

1.70

3.

15

1.89

8.

57

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55



TABLA 3.4 Indicadores antes de Instalación


GRAFICO 3.1 Indicadores antes de Instalación.


cx 933s; oxigeno;

19,83

cx 933s;

temperatura; 25,5

cx 933s; humedad;

91,1

cx 933s; LEL; 2,6

Gal 800 w; oxigeno;

19,04

Gal 800 w;

temperatura; 27,18

Gal 800 w;

humedad; 92,5

Gal 800 w; LEL; 3,8

Gal 635; oxigeno;

18,95

Gal 635;

temperatura; 28,5

Gal 635; humedad;

94,2

Gal 635; LEL; 4,8

cx 933s

Gal 800 w

Gal 635

Labores Oxigeno Temperatura Humedad LEL

Cx 933s 19.83 25.5 91.1 2.6

Gal 800 w 19.04 27.18 92.5 3.8

Gal 635 18.95 28.5 94.2 4.8

56



TABLA 3.5 Indicadores después de Instalación


GRAFICO 3.1 Indicadores después de Instalación.

Fuente, elaboración propia

cx 933 s; oxigeno;

19,83

cx 933 s;

temperatura; 23,6

cx 933 s; humedad;

90,6 cx 933 s; LEL; 2,6

Gal 800 w; oxigeno;

19,18

Gal 800 w;

temperatura; 24,72

Gal 800 w; humedad;

91,7

Gal 800 w; LEL; 2,8 Gal 635 w; oxigeno; 19,66

Gal 635 w; temperatura;

25,87

Gal 635 w; humedad; 92,1

Gal 635 w; LEL; 3

cx 933 s

Gal 800 w

Gal 635 w

Labores Oxigeno Temperatura Humedad LEL

Cx 933 s 19.83 23.6 90.6 2.6

Gal 800 w 19.18 24.72 91.7 2.8

Gal 635 w 19.66 25.87 92.1 3

57



CAPÍTULO IV

RESULTADOS

4.1. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS

En la galería principal de extracción, galería y crucero del estudio se obtuvieron un

promedio, como se indica en el gráfico:

TABLA 4.1 Resultados Finales

En cuanto en la Galería Principal de extracción es de:

Caudal Promedio : 165.42 m3/min

Velocidad promedio : 50.28 m/min.

Se observa el porcentaje de oxigeno promedio es de 19.66 %.

Con respecto a LEL se tiene un promedio de 4.8 de LEL ppm.

Y una Humedad Relativa de 92.1%.

Labores Oxigeno % Temperatura ªC Humedad % LEL ppm

Cx 933 s 19.83 23.6 90.6 2.6

Gal 800 w 19.18 24.72 91.7 2.8

Gal 635 w 19.66 25.87 92.1 3

58



4.1.1. Aspectos Éticos:

SALUD OCUPACIONAL.- El reconocimiento de la salud de los trabajadores

con relación de la exposición a factores de riesgo de origen ocupacional,

incluyendo el conocimiento de los niveles de exposición y emisión de las

fuentes de riesgo.

El titular minero deberá realizar la identificación de peligros, evaluación y

control de riesgo que afecte la seguridad y salud ocupacional de los

trabajadores en su puesto de trabajo, El control de riesgos respectos a los

agentes físicos, químicos, ergonómicos y biológicos cuando se supere los

límites permisibles.

AGENTES FÍSICOS.- Todo titular minero monitorear los agentes físicos

presentes en la operación minera tales como: ruido, temperaturas extremas,

vibraciones, iluminación y radiaciones ionizantes y otros.

AGENTES QUÍMICOS.- el titular minero efectuara mediciones periódicas y las

registrara de acuerdo al plan de monitoreo de los agentes químicos presentes

en la operación minera tales como: polvos, vapores, gases, humos metálicos,

neblinas entre otro pueden presentarse en las labores e instalaciones, sobre

todo en los lugares susceptibles de mayor concentración, verificando que se

encuentren por debajo de los límites permisibles de exposición ocupacional

para agentes químicos de acuerdo a lo señalado en el anexo Nº 4.

AGENTES BIOLÓGICOS.- Todo sistema de gestión de seguridad y salud

ocupacional deberá identificar los peligros, evaluando y controlando los

riesgos, monitoreando los agentes biológicos tales como: mohos, hongos,

bacterias y parásitos gastrointestinales y otros agentes se pueden presentarse

en las labores e instalaciones incluyendo las áreas de vivienda y oficinas.

59



4.1.2. Costos Del Sistema De Ventilación.

4.1.2.1. Determinación De Costos De Ventilación.

Con el propósito de hacer una estimación de los costos recurrimos a

algunos datos proporcionados por la administración área maestranza

de la compañía minera INTIGOLD MINING S.A.

De acuerdo a lo indicado en los costos por equipos y accesorios

intervienen varios factores sobre el valor FOB del equipo importado:

Seguro marítimo y fletes que corresponda a un 15% del valor FOB, la

suma de ambos corresponde al valor CIF.

Derechos de aduana, costos que corresponden a un 40% del valor

CIF.

Fletes en el país y montaje que es un 20% del valor de CIF.

Los diferentes costos de prorrateo que incluyen los costos de

administración, depreciación de equipo, maquinaria, de operación y

mantenimiento de trabajos realizados en los talleres, corresponde a un

10% del valor del CIF.

La suma de valores citados, llegan a construir los costos directos. En

cambio los costos indirectos corresponden a un 16% del valor de los

directos y se descomponen:

Ø Costos de ingeniería 5%

Ø Costos de generales 6%

Ø Intereses pagados 5%

· FOB : free on board, o libre a bordo.

· CIF :cost, insurance and freight, o costo , seguro y flete.

60



4.1.3. Resumen De Costos.

TABLA 4.2 Costos Directos

ITEMS COSTOS

Tuberías US$ 5000.00

Ventilador US$ 5000.00

Costo FOB US$ 10000.00

Seguro y flete marítimo(15%FOB) US$ 1500.00

Costo CIF US$ 11500.00

Derecho de aduana (40%CIF) US$ 4600.00

Fletes y montaje (20%CIF) US$ 230.00

Costo de prorrateo (10CIF) US$ 1150.00

Total costos directos: US$ 19550.00

COSTOS INDIRECTOS:

(16% costos directos) US$ 3128.00

COSTOS TOTALES: US$ 22,678.00

Referencia, Ángel Valentín Naira Arivilca.

Por la fórmula de anualidades aplicado por PABLO JIMENEZ ASCANIO

página (243)

61



Aan = C*i (1+i) ^ t/ (1+i) ^ t-1

Aan = 22678((0.05)(1+0.05)^2)/((1+0.05)^2-1)

Aan = 12196.33 $/año

Considerando un año de 360 menos 60 = 300 días

12196.33/300 = 40.65 $/día

Si por día se extrae 280 toneladas

40.65/280 = 0.145$/TN

TABLA 4.2 Amortización.

Tiempo (Año) Amortización ($) Acumulado Amortización(T) Acumulado

1 12,196.33 12,196.33 24,392.66 12,196.33

2 24,392.66

12,196.33


Grafico 4.1


Co

sto

($

)

Tiempo (año)

amortizacion

costo( $)

Tiempo (año)

62



TABLA 4.3 Resumen De Costo Por Mes.


COSTO/TN = 3046.8/280

= 10.88 $/ TN

4.2. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

En la galería principal de extracción el caudal promedio es de 165.42 m3/min y una

velocidad promedio 50.28 m/min, que en el Reglamento de Seguridad y Salud

Ocupacional dice que en ningún caso debe ser menor que 20 m/min ni superior a 250

m/min y está en el rango permisible.

En galería 635 el porcentaje de oxigeno promedio inicial es de 18.95 % que

comparado con el limite promedio y máximo permisible es de 19.5% a 22.5%; esta

fuera del rango permisible por lo tanto es deficiente.

VENTILADORES,MANGAS E INSTALACION $/mes

3 de 8 HP instalación de ventiladores eléctricos

cables eléctricos

instalación de cables

instalación de ductos

energía eléctrica

supervisión

otros

364.8

288

954

60

120

0

1260

TOTAL 3046.8

63



Luego el porcentaje de oxigeno promedio es de 19.66 % que comparado con el limite

promedio y máximo permisible es de 19.5% a 22.5%; está dentro del rango

permisible por lo tanto es mejorado.

Con respecto al Límite Inferior de Explosividad (LEL) se tiene un promedio de 4.8 de

LEL, que comparado con el Reglamento de Límites Permisibles Ponderados LPP: es

de 5 ppm. Si esta en rango, luego el promedio LEL es 3 por tanto se mejora.

La norma Peruana contempla que la temperatura promedio de 27 ºC requiere una

velocidad de 20 m / min y una caudal de 600 m3 / min. Entonces se ha obtenido un

promedio de 28.5 ºC antes de la instalación del sistema de una cantidad de 10

muestra lo cual necesita una velocidad mayor que el promedio indicado y caudal;

luego 25.87ºC y una Humedad Relativa de 92.1% por tanto se mejora.

TABLA 4.4 Comparación de Resultados Inicial y Final en Gal. 635 W

Labores Oxigeno % Temperatura

ªC Humedad % LEL ppm

Gal 635 w Inicio 18.95 28.5 94.2 4.8

Gal 635 w Final 19.66 25.87 92.1 3



CONCLUSIONES

1. Respecto con la evaluación de ventilación natural en la galería principal de

extracción, galería 635 W, galería 800 W y crucero 933 S, de acuerdo con los datos

obtenidos, se observa que está dentro del reglamento de seguridad y salud

ocupacional, por tanto mejora a la ventilación forzada.

2. Las variables según los análisis de datos obtenidos como oxígeno, temperatura,

humedad relativa y LEL se observa notablemente la mejora en los procesos

operativos del personal a trabajar en las galerías del Nivel 1950, por tanto es una

ventilación apropiada y confortable para el colaborador que va a trabajar en dichas

áreas de la mina.

3. Se ha efectuado cálculos de requerimiento de caudales para la colocación de

ventiladores de capacidad de 12000 cfm, ventiladores de esa misma capacidad:

1 como aspirante y 1 impelente que se encuentra en la misma Galería 800 y CX 933,

los cuales incrementaran la ventilación en dichos galerías.

4. El caudal determinado de acuerdo a lo reglamentado es de 24000 CFM con lo cual se

mejorara notablemente la ventilación en dicha Galería proyectada viendo indicadores

estadísticos, con esto se mejorara la disminución de las concentraciones de gases

que provienen de los disparos realizados en la labores de explotación.

5. De esta forma conseguimos aire limpio en el frente con la ventilación mixta para

acelerar el minado, se disminuye la temperatura, aumentan las condiciones de

confort de los trabajadores, aumentando su rendimiento de trabajo.

6. Para definir apropiadamente el sistema de ventilación, hay que conocer bien la red de

ventilación y su dimensionamiento, El caudal necesario y la presión que se genera en

la mina serán los datos primordiales para el dimensionamiento de los equipos, por

eso, un buen cálculo de la red de ventilación implica un diseño más adecuado de los

ventiladores.



RECOMENDACIONES

1. Se recomienda tener un control estricto del horario de ventilación, contar con un

personal especializado de ventilación como Supervisor especializado del área de

ventilación y con la evaluación correspondiente para tener un uso apropiado de

ventilación.

2. Se recomienda el mantenimiento al día de los planos de ventilación y el control

sistemático de las temperaturas, presiones y flujos de aire a través de todo el

circuito de ventilación, es una tarea fundamental en toda operación minera y la

única manera de garantizar que se está haciendo un trabajo de ingeniería serio y

responsable.

3. Con un ventilador adecuado y con buen mantenimiento de la tubería y mangas de

ventilación se garantizará el cumplimiento del objetivo propuesto, compuestos

estos por un buena señalización para el buen uso y cuidado del ventilador y

mangas.

4. Se recomienda implementar instrumentos completos para cada indicador y

monitorear periódicamente las labores ciegas y confinadas, cumplir con los

horarios de disparo y la activación correcta de los ventiladores.

5. Las tolvas de mineral, hermetizarlas, para evitar que el polvo contamine el aire

fresco que ingresa por el túnel Calpa, y mantener las tolvas con carga.

6. Es muy importante en control de la tubería para poder hacer llegar el caudal

necesario al frente de trabajo.



REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS

A. BIBLIOGRAFIA:

(1) Andrade, G., S. (2008), Servicio Nacional de Geología y Minería Guía

Metodológica de Seguridad para Proyectos de Ventilación de Minas. Chile.

(2) De la cuadra I., L. (1974), Curso de Laboreo de Minas. Madrid: Universidad

Politécnica de Madrid. ISBN 8460062546.

(3) Giménez A., P. Ventilación de Minas Subterráneas y Túneles. Practica Aplicada,

Avanzada en Minería Clásica y Minería por Trackles. Edición III Perú.

(4) Instituto de Ingenieros de Minas del Perú. (1989), Manual de Ventilación de

minas. Lima. Perú.

(5) Mallqui T., A. (1980), Proyecto de Optimización del Sistema de Ventilación. Tesis

UNCP. Huancayo. Perú.

(6) Mallqui T., A. Ventilación de Minas. Pág. 68. Huancayo Perú.

(7) Novitzky, A. (1962), Ventilación de Minas, Buenos Aires. Argentina.

(8) Naira A., Ángel. V. (1999), Ventilación del Desarrollo de la Galería de Compañía

Minera Ananea Puno. Perú.

(9) Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacional. D.S.N° 055-2010-EM. Lima.

Perú.

(10) Ramírez H., J. (2005), Ventilación de Minas. Módulo de Capacitación Técnico

Ambiental. Chaparra Perú).

(11) Sc Ingeniería S.R.L. (2011), Levantamiento de Ventilación de Mina Calpa Perú.

(12) Zitron. (2007), Conferencia de Ventilación de Minas. Lima. Perú.

(13) Oseda, D. (2008) Metodología de la Investigación. Ed Pirámide. pp.117



(14) Oseda,Gonzalez, Ramirez, Gave (2011) ¿Cómo Aprender y enseñar Investigación

Científica?. Ed. UNH pp. 219

B. PAGINAS WEB:

1) www.vdmconsultores.cl

2) [email protected]

3) Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Ventilaci%C3%B3n_de_minas



ANEXOS

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ANEXO Nº 2

PLANO DE UBICACIÓN DE LA MINA CALPA



ANEXO Nº 3

INSTRUMENTOS UTILIZADOS EN EL MONITOREO DE GASES

FOTO 5.1 ANEMÓMETRO CON PALETAS

FOTO 5.2 LANZA HUMOS



FOTO 5.3 DETECTOR DE GASES”SOLARIS”

FOTO 6.4 INSTALACION MIXTA



ANEXO Nº 4

INGRESO AL NIVEL1950 – MINA CALPA



ANEXO Nº 5

PLANOS DE EJECUCION DE TESIS



ANEXO Nº 6

TABLAS DE EJECUCION DE TESIS



ANEXO Nº 7

LIMITES DE EXPOSICION OCUPACIONAL PARA AGENTES QUIMICOS



ANEXO Nº 8

VALORES LIMITE DE REFERENCIA PARA ESTRÉS TERMICO

DATOS DE CAMPO

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