Aforo_final Con Índice

8/12/2019 Aforo_final Con ndice

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Servicios Generales Minas 2014

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Universidad de Santiago de Chile.1Facultad de Ingeniera.Departamento de Ingeniera.Ingeniera Civil en Minas.

VENTILACIN DE MINAS:

Aforo mina EL PIMIENTOXVI regin de Chile.

Profesor: Omar Gallardo.

Integrantes: Cristopher vila.

Santiago Berna.

Cristian Cabezas.

Evelyn Henrquez.

Fabin Rojas

Rafael Villalobos.

Ayudantes: Juan Barrera.

Alberto Fernndez.

Juan Vergara.

Fecha salida: Viernes 06 Diciembre 2014.

Fecha entrega: Lunes 06 Enero 2014.


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de explotacin). Por otro lado, haciendo la salvedad de que se trabaja en la pequeaminera, otra alternativa ms econmica sera inyectar aire hacia la frente directamentedesde el compresor, esto slo cuando la ventilacin principal no sea suficiente para elbuen desarrollo dentro de la mina.


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NDICE

1. INTRODUCCIN -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6

2. OBJETIVOS --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7

3. MARCO TERICO ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 8

3.1 Generalidades ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 8

3.2 Marco conceptual ------------------------------------------------------------------------------------------------- 8

3. 2.1 Temperatura: ------------------------------------------------------------------------------------------------ 8

3.2.1.1 Temperatura Hmeda: ---------------------------------------------------------------------------------- 8

3.2.1.2 Temperatura seca: ---------------------------------------------------------------------------------------- 9

3.2.2 Presin Atmosfrica: ---------------------------------------------------------------------------------------- 9

3.2.3 Presin de Saturacin: ------------------------------------------------------------------------------------- 9

3.2.4 Humedad: ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 9

3.2.4.1 Humedad Absoluta: -------------------------------------------------------------------------------------- 9

3.2.4.2 Humedad Relativa: ---------------------------------------------------------------------------------------- 9

3.2.5 Altitud: --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9

3.3. Equipos utilizados ---------------------------------------------------------------------------------------------- 11

4. FORMULARIO --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12

5. DESARROLLO EXPERIMENTAL------------------------------------------------------------------------------------ 18

6. CLCULOS -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19

6.1 Datos Iniciales (Zona 2): --------------------------------------------------------------------------------------- 19

6.2 Caudales Requeridos ------------------------------------------------------------------------------------------- 21

6.2.1 Requerido por Hombre----------------------------------------------------------------------------------- 21

6.2.2 Caudal Requerido por Equipos ------------------------------------------------------------------------- 21

6.2.3 Caudal Requerido por mtodo de Explotacin ----------------------------------------------------- 21

6.3 Humedad y Densidad del Aire -------------------------------------------------------------------------------- 22

6.4 Presin real en funcin de la presin instrumental ----------------------------------------------------- 22

6.5 Clculo de la densidad del aire y de la humedad relativa --------------------------------------------- 25

6.6 Coeficiente de McElroy ---------------------------------------------------------------------------------------- 28

6.7 Prdidas de Carga por Friccin ------------------------------------------------------------------------------- 31

6.9 Prdidas de Carga por Choque ------------------------------------------------------------------------------- 33

6.9.1 Cada de presin dinmica ------------------------------------------------------------------------------ 33


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6.8 Prdidas Totales ------------------------------------------------------------------------------------------------- 34

6.8.1 Ley de Atkinson o Ley de Ventilacin ----------------------------------------------------------------- 34

6.10 Rendimientos de Compresores ---------------------------------------------------------------------------- 36

6.10.1 Rendimiento Volumtrico: --------------------------------------------------------------------------- 37

6.10.2 Rendimiento de compresin: ------------------------------------------------------------------------- 37

6.10.3 Rendimiento Mecnico: ------------------------------------------------------------------------------- 38

6.10.4 Rendimiento Total: ------------------------------------------------------------------------------------- 38

6.11 Reguladores ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 38

7. COMENTARIOS------------------------------------------------------------------------------------------------------- 40

8. RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES----------------------------------------------------------------------- 41

9. BIBLIOGRAFA --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 42

10. ANEXOS --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 43


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1. INTRODUCCINActualmente, la minera en su amplio contexto involucra una enorme gama deoperaciones con la finalidad de obtener los mejores resultados en sus faenas. En estembito, la ventilacin en minas, principalmente en labores subterrneas, es un aspecto

fundamental y de vital importancia en el desarrollo y en la seguridad laboral.Por tal razn, es que se debe considerar en gran medida la salud y el cuidado de lostrabajadores, con el objetivo de que se puedan desempear en condiciones ptimas quele permitan llevar a cabos las tareas encomendadas de manera efectiva. Por otro lado, unaspecto no menor a considerar es que los equipos diesel utilizados en faena, cuenten conla cantidad suficiente de oxgeno para poder realizar una combustin adecuada para subuen funcionamiento.

El aforo que se presenta es el correspondiente a la mina El Pimiento, ubicado en la zonade Chancn, VI regin del Libertador General Bernardo OHiggins, Chile. En este lugar, se

realizaron mediciones de presin atmosfrica, caudal, temperatura seca y hmeda, entreotras. Estas medidas fueron tomadas por sectores a lo largo de toda la mina, para podercalcular el caudal suministrado por la ventilacin natural con la que cuenta esta mina.Junto a ello se tomaron datos tales como el nmero de trabajadores, tipos de perforaciny tronadura y el explosivo utilizado para cada una, adems de los tipos de equiposneumticos que son ocupados en el da a da.

Todos estos datos son necesarios para anlisis y estudios posteriores que buscancomparar los resultados obtenidos del caudal inyectado con el caudal necesario para laptima ventilacin de la mina, con el fin de concluir el estado actual del sistema deventilacin aplicado en la mina.


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2. OBJETIVOSObjetivos Generales

Realizar un anlisis y estudio de la ventilacin de la mina El Pimiento, con el finde determinar la cantidad y calidad del aire que circula dentro de ella.

Interpretar los resultados obtenidos y entregar las recomendaciones necesariaspara el mejoramiento y buen funcionamiento de la mina.

Objetivos especficos

Utilizando instrumentos adecuados para medicin, determinar la presinatmosfrica, temperaturas seca y hmeda, velocidad del aire, entre otras.

Mediante datos obtenidos de presin y temperatura (seca y hmeda), determinarla presin de saturacin para luego determinar la humedad relativa del aire.

Determinar las prdidas de carga por friccin y por choque, utilizando para aquelloel coeficiente de McElroy obtenido, velocidad del flujo y densidad del aire.

Determinar el caudal de la mina debido a la ventilacin natural.

Calcular el caudal requerido por la mina

Analizar si el caudal natural entregado por la mina cumple con las normas vigentesy si se hace necesario implementar un sistema de ventilacin auxiliar.


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3.2.1.2 Temperatura seca: Corresponde a la temperatura del aire, prescindiendo de laradiacin calorfica de los objetos que rodean ese ambiente y de los efectos de lahumedad relativa y de la velocidad del aire.

Se puede obtener usando un termmetro de mercurio, con bulbo reflectante y de color

blanco brillante que se supone, no absorbe la radiacin.

3.2.2 Presin Atmosfrica:Es la fuerza del aire sobre la superficie terrestre. Cuando el aireest fro, ste desciende, haciendo aumentar la presin y provocando estabilidad. Seforma entonces, un anticicln trmico. Cuando el aire est caliente, asciende, haciendobajar la presin y provocando inestabilidad. Se forma entonces un cicln o borrascatrmica.

3.2.3 Presin de Saturacin: Es la presin a la que a cada temperatura la fase lquida yvapor se encuentran en equilibrio dinmico; su valor es independiente de las cantidadesde lquido y vapor presentes mientras existan ambas.

3.2.4 Humedad:Cantidad de vapor de agua que contiene el aire.

3.2.4.1 Humedad Absoluta:Es el contenido de vapor de vapor de agua, en gramos, en unmetro cbico de aire. A mayor temperatura mayor es la cantidad de vapor de agua quepuede contener, llegando un punto donde con esa temperatura se tenga el mximo devapor de agua que el aire pueda contener, en este punto el aire se encuentra saturado, yla presin parcial del vapor de agua es la mxima.

3.2.4.2 Humedad Relativa:Es la relacin entre el contenido de agua a una temperaturadada respecto al contenido mximo de vapor de agua a esa temperatura dada (60 - 80%

valores normales).

3.2.5 Altitud:Es la distancia vertical de un origen dado, considerado como nivel cero, parael que se suele tomar el nivel medio del mar. En la meteorologa la altitud es un factor decambios de temperatura puesto que provoca que se disminuya aproximadamente 1 Ccada 150 m.

En geografa la altitud es la distancia vertical de un punto de la tierra respecto al nivel delmar, llamado Elevacin sobre el nivel medio del mar, en contraste con la altura que serefiere a la distancia vertical desde un punto de referencia de la superficie terrestre.

3.2.6 Compresor: Un compresor es una mquina de fluido que est construida paraaumentar la presin y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como loson los gases y los vapores, en el caso de la minera el gas a utilizar es el aireprincipalmente. Como todas las mquinas e instrumentos, los compresores puedenpresentar fallas que mediante los clculos que se presentan a continuacin, son posibledetectarlas.


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3.2.7 Rendimiento volumtrico (RV):El Rendimiento Volumtrico indica cuanto aire aspiray entrega el compresor. Sirve para calcular indirectamente el remanente de aire que nosale, lo que se conoce como volumen muerto. La disminucin de este rendimiento, sedebe principalmente a fallas mecnicas. Se determina de la siguiente manera

3.2.8 Rendimiento de compresin (RC): El Rendimiento de Compresin es la relacin entreel trabajo que se consumira si el aire se hubiera comprimido isotrmicamente (trabajoideal) y el trabajo indicado. La disminucin de este rendimiento se debe, principalmente afallas en el sistema de refrigeracin.

3.2.9 Rendimiento mecnico (RM): El Rendimiento Mecnico es la relacin entre lapotencia indicada y la potencia efectiva. Tambin se puede definir como la relacin entreel trabajo efectivo o indicado y el trabajo inyectado. La disminucin de este rendimiento,se debe a problemas en la unin que presente motor-compresor (unin, embridada,directa).

3.2.10 Rendimiento total (RT):El Rendimiento Total es el producto entre el rendimientode compresin y el rendimiento mecnico. Este es el rendimiento que otorga menorinformacin, debido a que no representa fielmente el rendimiento global del compresor.

3.2.11 Reguladores: La funcin de un Regulador es la de disminuir el rea de la seccin dealguna galera por determinar, con el propsito de lograr un aumento en la cada depresin y as controlar la ventilacin y/o flujo del aire que circula al interior de la mina.

3.2.12 Circuitos: Existen dos tipos de circuitos, cada uno posee ciertas caractersticas quelos hacen particulares y que, en conjunto dan origen a un tercero y se presentan acontinuacin.

3.2.12.1 Circuito en Serie: El flujo en serie resulta cuando todas las galeras se conectanextremo a extremo, la energa en los circuitos en serie es elevada. Para un caudal dado, lascadas son acumulativas, las resistencias son acumulativas.

3.2.12.2 Circuito en Paralelo:En el circuito en paralelo el flujo total de aire se divide entrelas galeras. En ventilacin esta prctica se llama particin y las ramas del circuito sellaman caminos, todos los caminos tienen sus extremos comunes.

La particin natural permite al flujo de aire repartirse entre las ramas, segn su resistenciay sin regulacin, en relacin inversa a la resistencia de cada galera. Cuando las galerasestn dispuestas en paralelo, el caudal total es la suma de los flujos en las galerasindividuales.

3.2.12.3 Circuito Mixto:Los circuitos mixtos son ms complejos de Calcular la resistenciaequivalente, ya que se forman tringulos y es necesario transformar en estrellas con las


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identidades de Kennelly, pero antes es necesario determinar el sentido del flujo en ladiagonal.

3.3. Equipos utilizados

Para cumplir los objetivos establecidos es esencial tomar ciertas mediciones, es por estoque los equipos de laboratorio utilizados se detallan a continuacin:

3.3.1 Psicmetro: Aparato utilizado en meteorologa paramedir la humedad o contenido de vapor del aire. Lospsicrmetros constan de un termmetro de bulbo hmedo yun termmetro de bulbo seco. La humedad puede medirse apartir de la diferencia de temperatura entre ambos aparatos.El hmedo medir una temperatura inferior producida por laevaporacin de agua. Es importante para su correctofuncionamiento que el psicrmetro se instale aislado devientos fuertes y de la luz solar directa.

3.3.2 Aneroide: Barmetro porttil cuya funcin es medir la presinatmosfrica presente. Al comprimirse, este depsito tira de una cadenaque pasa por un engranaje y mueve una aguja sobre una escala. Laaguja interior es la que seala la lectura y la exterior es el recordatorioque se deja, posicionndola sobre la interior, para ver si la prximalectura es diferente.

Las unidades de medida son en pulgadas de mercurio [in Hg].

3.3.3 Anemmetro de rueda alada:Instrumento usado para medir el flujodel aire, consiste en una rueda alada la cual gira cuando circula unacorriente de aire a travs de ella, midiendo la distancia a la que fuerecorrida y con ayuda de un cronometro podemos calcular fcilmente lavelocidad del flujo.

3.3.4 Brjula:es un instrumento que sirve deorientacin y quetiene su fundamento en la propiedad de las agujasmagnetizadas. Por medio de unaagujaimantada que seala

elNorte magntico,que es diferente para cada zona del planeta,y distinto delNorte geogrfico. Utiliza como medio defuncionamiento almagnetismo terrestre. La aguja imantadaindica la direccin del campo magntico terrestre, apuntandohacia los polos norte y sur. Es intil en las zonaspolaresnorte ysur,debido a la convergencia de las lneas defuerza delcampo magntico terrestre.
http://es.wikipedia.org/wiki/Orientaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Manecilla_(mec%C3%A1nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Norte_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Norte_geogr%C3%A1ficohttp://es.wikipedia.org/wiki/Geomagnetismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico_terrestrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Polo_Nortehttp://es.wikipedia.org/wiki/Polo_Surhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico_terrestrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico_terrestrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Polo_Surhttp://es.wikipedia.org/wiki/Polo_Nortehttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico_terrestrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Geomagnetismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Norte_geogr%C3%A1ficohttp://es.wikipedia.org/wiki/Norte_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Manecilla_(mec%C3%A1nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Orientaci%C3%B3n


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3.3.5 Huincha: Instrumento para medir distancias, graduado en sistema mtrico.

4. FORMULARIOSe busca encontrar las prdidas de carga en el sistema de ventilacin de la mina ElPimiento, por tal motivo es que se utilizar la Ley de la Ventilacin, o ley de Atkinson.

Considerando que,

R: Resistencia de la galera [Atk]Q: Caudal de la galera [cfm]H: Cada de presin [in H2O]

Por lo tanto, es necesario encontrar R y Q. Para esto se detalla lo siguiente:

El caudal de aire (Q) est representado por:

Con,

v: Velocidad de FlujoA: rea de la galera.

Por otro lado, la resistencia de una galera viene dada por:

Con,

Kc: Coeficiente de resistencia aerodinmico o de friccin de la galera corregido (McElroy)P: Permetro de la galera [ft]L: Largo de la galera [ft]A: Seccin transversal [ft2]

Y para buscarR, se deben buscar igualmente sus variables, por lo tanto, se tiene:

El Coeficiente de McElroy corregido (Kc) viene dado por: Con,

K: Constante (tabla):Densidad del aire


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Adems, la densidad del aire se expresa como:

Con,

Td: Temperatura seca [R]Po: Presin atmosfrica [in Hg]Ps: Presin saturada vapor de agua Td [in Hg]

Posteriormente, se calculan las prdidas por friccin y por choque de la mina

Las prdidas por friccin estn dadas por:

A

vLPKH Cf

2,5

2 (6)

Con,

Hf: Prdida por friccinKc:Coeficiente de Mc Elroy CorregidoP:Permetro de la galeraL:Largo de la galerav: velocidad

A:rea de la galeraY las prdidas por choque estn dadas por:

Con,

HV:Es la Cada de presin dinmicaX:Es el coeficiente geomtrico de la galera que se determina por tabla.

La cada de presin dinmica (Hv) est dada por:

( ) Con,

: densidad del aire en [lb/ft3]V: velocidad del flujo en [ft/min]


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En donde,=Temperatura ambiente.n = 1,4 (hmedo); n = 1,3 (seco).= Presin atmosfrica.

= Presin atmosfrica + Presin del compresor.

= Volumen del estanque.Rendimiento de compresin:

()

() Con:

= Presin media.= Flujo o caudal.Rendimiento mecnico

Donde el Trabajo Inyectado est dado por:

Considerando que:

= Potencia inyectada

V = Voltaje compresor.I = Amperaje compresor = 0.80.95 (depende del compresor.) = Conexin Compresor Motor.

Rendimiento total,


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Por otro lado, es necesario encontrar el caudal requerido por las personas y el caudalrequerido por los equipos disel, por lo tanto:

Caudal requerido por personas

Caudal requerido por Equipos Diesel

Dnde,BHP = potencia al freno [cfm]

Por otra parte, las ecuaciones que describen el circuito en serie son:

Prdidas totales: Caudales: = Resistencia total: = Las ecuaciones que describen el circuito en paralelo son:

Pedidas totales: Caudales: = Resistencia total:

= + + Se obtiene por Atkinson que: , con En la realidad se tiene , lo que conlleva la aparicin de un R que permitirequilibrar nuevamente la ecuacin, se tiene:

(1)

o (2)De (1) Para equilibrar la ecuacin se agrega el R, teniendo:


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Dicho aumento de resistencia conlleva tambin un aumento de cadas de presin en el

circuito paralelo, teniendo:

En definitiva, para equilibrar la ecuacin se puede:

-Disminuir la cada: Aumentando el rea (realizando desquinches), disminuyendo K

puliendo las paredes de la galera o rellenando con material), corriendo labores paralelas y

finalmente haciendo uso de ventiladores.

- Aumentar la cada: Disminuyendo el rea o aumentando K.

Ahora aumentar el K en realidad no es aceptable ya que hay que deformar las paredes de

la galera y eso en realidad no es viable ni seguro, por lo tanto lo que se realiza es

disminuir el rea de la galera y para esto se tiene que instalar los reguladores.

Para la instalacin de un regulador se tiene que conocer dos parmetros de estos que son

su ubicacin y su magnitud.

- Para la ubicacin se debe identificar los caminos que recorre el aire, luego de esto

las cadas presentes en cada tramo y finalmente se debe identificar donde hay un

tramo nico donde se ubiquen los caminos, es donde se coloca el regulador.

- Para la magnitud primero se debe obtener las cadas de todos los tramos e

identificar la mayor cada, luego se debe restar la mayor cada y restarla con todos

los caminos restantes, gracias a esto se obtiene la perdida por choque de cadatramo. Muy importe es que no se coloca el regulador en el tramo con mayor cada.

El rea del regulador se obtiene con la siguiente formula:

Donde: rea de la galeraN que corresponde a

Donde

Z: factor de contraccin dado por tabla


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X: cociente entre la perdida de choque y la cada de presin dinmica

Donde: Cada de presin dinmica: Prdida por choqueEstos estn explicados anteriormente.

5. DESARROLLO EXPERIMENTAL

El lugar donde se obtuvieron las mediciones fue La mina el Pimiento, en el distrito

minero de Chancn, perteneciente a la comuna de Granero, ubicada en la Sexta regin delLibertador Bernardo Ohiggins, el da 6 de Diciembre del 2013, a partir de las 11.30 hrs.En cada punto caracterstico de medicin, se repetir el mismo procedimiento que semuestra a continuacin, en este se toma caracterstico los datos tomado en el primerpunto de clculo.

1. Medir la presin atmosfrica con el aneroide, esto debe realizarse ubicando elaneroide en una superficie regular y frente a uno, adems el aneroide consta deun espejo en el cual debe reflejarse la sombra de la aguja con la que se realiza lamedida y se procede a registrarla, obteniendo la siguiente presin atmosfricaexperimental

2. Medir la temperatura seca y hmeda con psicrmetro, el cual consta de dostermmetros uno para cada temperatura, para medir la temperatura hmedadebe ser humedecido con agua el bulbo del termmetro, luego se procede a girarel psicrmetro registrando varias medidas de las cuales se considera la ms baja.

3. Medir el Permetro, y el rea, para esto se ocupa la medicin de una huincha, obasndose en la altura promedio de una imagen, en base a esto y ocupndose unprograma de AutoCad, se obtiene los valores referentes.

4. Medir distancia con la huincha mtrica, y rumbo con la brjula de cada una de laslabores presentes en el lugar de estudio, realizar un croquis del lugar, con elobjetivo de realizar un plano en Autocad para el posterior trabajo de Ventsim.


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6. CLCULOS6.1 Datos Iniciales (Zona 2):Las mediciones realizadas corresponden a la zona 2, donde se dividi en 24 puntostomando cada uno de los datos especificados en el desarrollo experimental.

( )1 18 18 28,2 0 0

2 17,4 16 28,1 3,498429844 11,47484989

3 17,6 15 28,1 4,162358991 13,65253749

4 16,9 15 28,2 12,34578203 40,49416505

5 16,9 15 28,2 8,482293 27,82192104

6 16,8 16,4 28,1 14,83707803 48,66561593

7 16,9 15 28,1 19,39918353 63,62932199

8 16,6 14,9 28,1 23,4763342 77,00237617

9 16,4 15 28,1 20,34375363 66,7275119

10 16,4 14,8 28,1 19,45256966 63,80442848

11 16,4 14,8 28,1 15,28117835 50,122265

12 16,4 14,8 28,1 31,86029942 104,5017821

13 16,4 14,8 28,1 11,0583968 36,2715415

14 16,4 14,8 28,1 10,32285871 33,85897656

15 16,4 14,8 28,1 0 0

16 17,2 16 28,1 0 0

17 16,8 14,8 28,1 2,528442656 8,293291911

18 16,4 14,8 28,1 6,776659845 22,22744429

19 16 14,4 28,1 13,19072078 43,26556417

20 16 14,4 28,1 16,79246325 55,07927947

21 16 14,9 28,1 22,22823113 72,90859811

22 16 14,4 28,1 27,26435803 89,42709435

23 16 14 28,1 30,4141105 99,75828243

24 15,9 14 28,07 50,44200677 165,4497822

Tabla 1. Datos Iniciales Zona 2Datos iniciales Zona 1:

PTO Temperaturahmeda Temperaturaseca presin Cada velocidad [m/s]

1 13,1 14,1 27,3 0,21 0,9

2 13 14 27,3 0,5 0,1

3 13 14 27,3 8,7 0,5

4 12 13 27,3 154 0,2

5 13 14 27,3 182 0,5

6 13 13 27,3 226 0,6


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7 13 13 27,3 202 1,6

8 13 13 27,3 264 1,5

9 12 13 27,3 288 2,1

10 13 13 27,3 280 1,9

11 13 13 27,3 198 1,812 13 13 27,3 296 1

13 13 13 27,3 202 1

14 13 13 27,3 222 1

15 13 13 27,3 186 1

16 13 13 27,3 146 0,7

17 12,8 13 27,3 130 0,7

18 12,6 12,6 27,3 150 2,7

19 11,8 12,8 27,3 276 2,4

20 11,9 12,65 27,3 222 2,6

21 11,8 12,25 27,3 222 3,222 11,8 12,45 27,3 260 3,7

23 11,8 12,45 27,3 238 2,5

24 11,8 12,45 27,3 - 2,9

25 11,8 12,4 27,3 138 2,1

26 11,8 12,4 27,3 - 3,1

27 12 12,4 27,3 - 3

Tabla 1.1. Datos iniciales Zona 1Datos Iniciales Zona 3:

Puntos T Seca (C) T Hmeda (C) Presin (inHg) Velocidad

(m/seg)1 17 16,4 26,9 0,1

2 17 16,4 26,9 0,1

3 17 16,4 26,9 0,1

4 17 16,4 26,9 0,1

5 17 16,4 26,9 0,1

6 17 16,4 27,05 0,6

7 17,8 14,4 27,13 0,1

8 17,8 14,4 27,2 0,1

9 17,8 14,4 27,28 0,1

10 17,8 14,4 27,35 0,111 17,8 14,4 27,55 0,1

12 17,8 14,4 27,8 0,1

13 17,8 14,4 27,75 0,1

14 17,8 14,4 27,7 0,1

15 15 14,1 27,7 0,1

16 15 14,1 27,7 0,1


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17 15 14,1 28,05 0,1

18 15 14,1 28,18 0,1

19 15 14,1 28,3 0,1

Tabla 1.2. Datos Iniciales Zona 3

Para hacer diferentes mediciones, se aplica el apartado Barometric Pressure,temperature, and air specific weight at different altitudes, del libro Mine Ventilation andAir Conditioning; Howard L. Hartman,

De esto se tiene el extracto de la tabla altitud v/s presin, que se muestra en elanexoConsiderar que el aneroide tiene su presin 0 [inHg] a una altura de -1000 [ft], y secompara con los datos experimentales obtenidos en el primer informe realizado en ellaboratorio.

Altitud (ft) Presin

(inHg)-1000 0

1750 27,45

Tabla 2.Datos instrumentales6.2 Caudales Requeridos6.2.1 Requerido por HombreSegn los datos recopilados trabajan 9 hombres que explotan el frente, por ende el caudalrequerido por hombre es.

6.2.2 Caudal Requerido por EquiposEquipos presentes:2 LHD2 Palas CargadorasPotencia de motor de cada equipo que es fabricado en el mismo lugar es de 60 KW (busesantiguos), haciendo la conversin se tiene que: Ahora se procede a calcular el caudal requerido por equipos

El flujo de aire mnimo que se debera tener con este caudal, adems que cumpla lanormade es: Por ende se cumplira la norma del DS 132/04

6.2.3 Caudal Requerido por mtodo de Explotacin


22/45


22

Para determinar los kilos de explosivo se considera una malla de 2,5x2,5, por lo cual setiene una rea igual 6,25, por ende el nmero de tiros necesarios para tronar la seccintransversal es: Adems se tiene los siguientes datos:

Dimetro de Barreno: Largo del tiro: Densidad del explosivo (Anfo): Considerando 2/3 del largo de tiro cargado con explosivo. Tiempo de reentrada: El limite permisible permitido de partculas nocivas: El coeficiente a por ser una galera desnuda:

El caudal requerido resulta:

El flujo de aire mnimo que se debera tener con este caudal, adems que cumpla la norma

de

es:

Por ende se cumplira la norma del DS 132/04

6.3 Humedad y Densidad del AirePara obtener la Densidad del Aire y la Humedad Relativa es necesario obtener

algunos resultados previos como las presiones reales en funcin de las que se obtuvieronen terreno y las temperaturas del lugar en cada punto.(Tw)=18C = 64,4 F = 524,07R

(Td)=18C = 64,4 F = 524,07R

6.4 Presin real en funcin de la presin instrumentalDada la tabla 2, se obtuvo el grafico de presin real y experimental en funcin de laaltitud, ubicado en el Anexo.


23/45


23

De la presin real en funcin de la altitud obtenemos una curva rectificada, ahora en basea del grafico de presin experimental en funcin de la altitud experimentalmentepodemos obtener una segunda ecuacin, la cual llamamos recta instrumentalDe esto se obtiene finalmente la expresin de la presin real en funcin de la presininstrumental:

Calculamos ahora la presin real a partir de la instrumental

Zona 2:Los datos de presin real para cada punto, se muestran en la siguiente tabla, donde serepite el procedimiento anterior en cada uno de los puntos.

1 28,2 27,75126

2 28,1 27,76083

3 28,1 27,76083

4 28,2 27,75126

5 28,2 27,75126

6 28,1 27,76083

7 28,1 27,76083

8 28,1 27,76083

9 28,1 27,7608310 28,1 27,76083

11 28,1 27,76083

12 28,1 27,76083

13 28,1 27,76083

14 28,1 27,76083

15 28,1 27,76083

16 28,1 27,76083

17 28,1 27,76083

18 28,1 27,76083

19 28,1 27,7608320 28,1 27,76083

21 28,1 27,76083

22 28,1 27,76083

23 28,1 27,76083

24 28,07 27,763701

Tabla 3.Presin Real Zona 2


24/45


24

Zona 1:

PTO Presin Inst. presin real (in Hg)

1 27,3 31,034

2 27,3 31,034

3 27,3 31,034

4 27,3 31,034

5 27,3 31,034

6 27,3 31,034

7 27,3 31,034

8 27,3 31,034

9 27,3 31,034

10 27,3 31,034

11 27,3 31,034

12 27,3 31,03413 27,3 31,034

14 27,3 31,034

15 27,3 31,034

16 27,3 31,034

17 27,3 31,034

18 27,3 31,034

19 27,3 31,034

20 27,3 31,034

21 27,3 31,034

22 27,3 31,03423 27,3 31,034

24 27,3 31,034

25 27,3 31,034

26 27,3 31,034

27 27,3 31,034

Tabla3.1 Presin Real Zona 1

Zona 3:

Puntos Presin (inHg) Presin Real (in Hg)

1 26,9 27,87567

2 26,9 27,87567

3 26,9 27,87567

4 26,9 27,87567

5 26,9 27,87567

6 27,05 27,861315


25/45


25

7 27,13 27,8541375

8 27,2 27,84696

9 27,28 27,8397825

10 27,35 27,832605

11 27,55 27,81346512 27,8 27,78954

13 27,75 27,794325

14 27,7 27,79911

15 27,7 27,79911

16 27,7 27,79911

17 28,05 27,765615

18 28,18 27,7536525

19 28,3 27,74169

Tabla 3.2 Presin Real Zona 3

6.5 Clculo de la densidad del aire y de la humedad relativaMediante el uso del psicrmetro se obtuvieron la temperatura seca del ambiente y latemperatura hmeda siendo estos valores:(Tw)=18C = 64,4F = 524,07R

(Td)=18C = 64,4F = 524,07R

Y sabemos que la humedad relativa es: Donde:

Presiones, las cuales estn tabuladas en Table A2, Psychometric Data for Air-

Water-Vapor Mixtures, Mine Ventilation and Air Conditioning; Howard L. Hartman.Obteniendo las siguientes presiones para cada temperatura. Reemplazando, la humedad relativa en el aire es de:

()

Para el clculo de la densidad del aire sabemos que:


26/45


26

Dnde:

Reemplazando se obtiene:

Zona 2:

Los resultados de cada punto se muestran en la siguiente tabla. Se repite el procedimientoanterior en cada uno de los puntos.

27,7513 64,4 64,4 524,07 0,6007 0,6007 100 0,0696

27,7608 63,32 60,8 522,99 0,58 0,5405 93,1897 0,0698

27,7608 63,68 59 523,35 0,6007 0,5033 83,7856 0,0698

27,7513 62,42 59 522,09 0,5599 0,5033 89,8911 0,069927,7513 62,42 59 522,09 0,5599 0,5033 89,8911 0,0699

27,7608 62,24 61,52 521,91 0,5599 0,5599 100 0,0699

27,7608 62,42 59 522,09 0,5599 0,5033 89,8911 0,0700

27,7608 61,88 58,82 521,55 0,5599 0,5033 89,8911 0,0700

27,7608 61,52 59 521,19 0,5599 0,5033 89,8911 0,0701

27,7608 61,52 58,64 521,19 0,5599 0,5033 89,8911 0,0701

27,7608 61,52 58,64 521,19 0,5599 0,5033 89,8911 0,0701

27,7608 61,52 58,64 521,19 0,5599 0,5033 89,8911 0,0701

27,7608 61,52 58,64 521,19 0,5599 0,5033 89,8911 0,0701

27,7608 61,52 58,64 521,19 0,5599 0,5033 89,8911 0,0701

27,7608 61,52 58,64 521,19 0,5599 0,5033 89,8911 0,0701

27,7608 62,96 60,8 522,63 0,58 0,5405 93,1897 0,0699

27,7608 62,24 58,64 521,91 0,5599 0,5033 89,8911 0,0700

27,7608 61,52 58,64 521,19 0,5599 0,5033 89,8911 0,0701

27,7608 60,8 57,92 520,47 0,5405 0,4856 89,8427 0,0702

27,7608 60,8 57,92 520,47 0,5405 0,4856 89,8427 0,0702


27/45


27

27,7608 60,8 58,82 520,47 0,5405 0,5033 93,1175 0,0702

27,7608 60,8 57,92 520,47 0,5405 0,4856 89,8427 0,0702

27,7608 60,8 57,2 520,47 0,5405 0,4684 86,6605 0,0702

27,7637 60,62 57,2 520,29 0,5405 0,4684 86,6605 0,0703

Tabla 4.Humedad Relativa y Densidad del Aire Zona 2.Zona 1:

presin realin Hg

T SECA[R]

Thumeda[F]

Tseca[F]

PRES SAT TSECA Ps

THUMEDA

P's

W lb/ft^3 Hr

27,66476 517,05 55,58 57,38 0,47625 0,44623 0,07108 93,6972

29,03996 516,87 55,4 57,2 0,47317 0,44332 0,07111 93,6924

27,75644 516,87 55,4 57,2 0,47317 0,44332 0,07111 93,6924

27,69914 515,07 53,6 55,4 0,44332 0,41514 0,07138 93,6434

31,034 516,87 55,4 57,2 0,47317 0,44332 0,07111 93,692431,034 515,07 55,4 55,4 0,44332 0,44332 0,07135 100

31,034 515,07 55,4 55,4 0,44332 0,44332 0,07135 100

31,034 515,07 55,4 55,4 0,44332 0,44332 0,07135 100

31,034 515,07 53,6 55,4 0,44332 0,41514 0,07138 93,6434

31,034 515,07 55,4 55,4 0,44332 0,44332 0,07135 100

31,034 515,07 55,4 55,4 0,44332 0,44332 0,07135 100

31,034 515,07 55,4 55,4 0,44332 0,44332 0,07135 100

31,034 515,07 55,4 55,4 0,44332 0,44332 0,07135 100

31,034 515,07 55,4 55,4 0,44332 0,44332 0,07135 100

31,034 515,07 55,4 55,4 0,44332 0,44332 0,07135 10031,034 515,07 55,4 55,4 0,44332 0,44332 0,07135 100

31,034 515,07 55,04 55,4 0,44332 0,43756 0,07136 98,6992

31,034 514,35 54,68 54,68 0,43186 0,43186 0,07147 100

31,034 514,71 53,24 55,04 0,43756 0,40970 0,07144 93,6336

31,034 514,44 53,42 54,77 0,43328 0,41241 0,07147 95,1852

31,034 513,72 53,24 54,05 0,42204 0,40970 0,07157 97,0769

31,034 514,08 53,24 54,41 0,42762 0,40970 0,07152 95,8086

31,034 514,08 53,24 54,41 0,42762 0,40970 0,07152 95,8086

31,034 514,08 53,24 54,41 0,42762 0,40970 0,07152 95,8086

31,034 513,99 53,24 54,32 0,42622 0,40970 0,07154 96,1239

31,034 513,99 53,24 54,32 0,42622 0,40970 0,07154 96,1239

31,034 513,99 53,6 54,32 0,42622 0,41514 0,07153 97,4010

Tabla 4.1. Humedad relativa y Densidad del aire Zona 1.

Zona 3:


28/45


28

PresinReal

TemperaturaSeca (F)

TemperaturaHmeda (F)

TemperaturaSeca (R)

Presin asaturacintemperaturahmeda(Ps)

Presin asaturacintemperaturaseca (Ps)

Humedadrelativa(%)

DensidaddelAire(lb/ft3)

27,8757 62,6 61,52 522,6 0,5521 0,5735 96,2604 0,070427,8757 62,6 61,52 522,6 0,5521 0,5735 96,2604 0,0704

27,8757 62,6 61,52 522,6 0,5521 0,5735 96,2604 0,0704

27,8757 62,6 61,52 522,6 0,5521 0,5735 96,2604 0,0704

27,8757 62,6 61,52 522,6 0,5521 0,5735 96,2604 0,0704

27,8613 62,6 61,52 522,6 0,5521 0,5735 96,2604 0,0703

27,8541 64,04 57,92 524,04 0,4856 0,6033 80,4924 0,0702

27,8470 64,04 57,92 524,04 0,4856 0,6033 80,4924 0,0701

27,8398 64,04 57,92 524,04 0,4856 0,6033 80,4924 0,0701

27,8326 64,04 57,92 524,04 0,4856 0,6033 80,4924 0,0701

27,8135 64,04 57,92 524,04 0,4856 0,6033 80,4924 0,0700

27,7895 64,04 57,92 524,04 0,4856 0,6033 80,4924 0,0700

27,7943 64,04 57,92 524,04 0,4856 0,6033 80,4924 0,0700

27,7991 64,04 57,92 524,04 0,4856 0,6033 80,4924 0,0700

27,7991 59 57,38 519 0,4762 0,5048 94,3508 0,0707

27,7991 59 57,38 519 0,4762 0,5048 94,3508 0,0707

27,7656 59 57,38 519 0,4762 0,5048 94,3508 0,0706

27,7537 59 57,38 519 0,4762 0,5048 94,3508 0,0706

27,7417 59 57,38 519 0,4762 0,5048 94,3508 0,0705

Tabla 4.2. Humedad relativa y Densidad del aire Zona 3.6.6 Coeficiente de McElroy

En la tabla 5.1 Friction Factor K for Noncoal Mine Airways and Openings, del libroMine Ventilation and Air Conditioning; Howard L. Hartman. (Presente en el anexo). Loprimero que se debe tomar en cuenta, es el tipo de roca que se presenta, la mina elPimiento del distrito minero del Chancn, geolgicamente contiene principalmente untipo de roca gnea.Otro punto que se considera son las irregularidades de superficie, rea y su ordenamiento,lo que se puede notar a simple vista, y para un efecto de estudio, se considera este puntocomo mximo.

La mina presenta diferentes condiciones de sinuosidad en las distintas galeras deacceso, la cual consideraremos ligeramente curvo. 22La obstruccin en las galeras es otro punto a tratar, donde se considera el sectorligeramente obstruido.

Con los datos registrados, se logra calcular el factor de friccin K, el cual, bajo lasrestricciones propuestas tiene un valor de:


29/45


29

Donde K es el coeficiente de friccin sacado de la tabla del libro Hartman, w es la densidaddel aire, y el coeficiente 0,075 es la densidad estndar del aire (densidad del aire medida

en) Para esto tenemos que.

Zona 2: Kc ( ) Tipo deRoca (1-3) 2,1E-08 0,075 0,0696 0,927854648 1,94849E-08 gnea Obstruccin ligera

(2-3) 2,1E-08 0,075 0,0698 0,9305394 1,95413E-08 gnea Obstruccin ligera





(7-8) 1,65E-08 0,075 0,0699 0,932619323 1,9585E-08 gnea Recto

(8-9) 1,65E-08 0,075 0,0700 0,933584935 1,96053E-08 gnea Recto(9-10) 1,65E-08 0,075 0,0701 0,934229787 1,96188E-08 gnea Recto









(18-19) 1,65E-08 0,075 0,0701 0,934229787 1,96188E-08 gnea Recto(19-20) 1,65E-08 0,075 0,0702 0,935749271 1,96507E-08 gnea Recto



(22-23) 1,65E-08 0,075 0,0702 0,935749271 1,96507E-08 gnea Recto

(23-24) 1,65E-08 0,075 0,0702 0,935969959 1,96554E-08 gnea Recto

Tabla 5.Coeficiente de Mc Elroy, Zona 2.

Zona 1:

Punto Curvo oRecto

Tipo deroca

Obstruccin irregularidadKc ( )

w Kc

1,2 Recto gnea Levemente mnima 9,50E-09 0,07107859 9,00E-09

2,3 Recto gnea Levemente mximo 2,00E-08 0,07110616 1,90E-08




6,7 Recto gnea Levemente mnimo 9,50E-09 0,07135466 9,04E-09


30/45


31/45


31

10 1,45E-08 10 1,3553E-08

11 1,45E-08 11 1,3542E-08

12 1,50E-08 12 1,3995E-08

13 1,50E-08 13 1,3998E-08

14 1,50E-08 14 1,4001E-0815 1,50E-08 15 1,4138E-08

16 1,50E-08 16 1,4138E-08

17 1,45E-08 17 1,3647E-08

18 1,45E-08 18 1,364E-08

19 1,45E-08 19 1,3633E-08

Tabla 5.2 Coeficiente de Mc Elroy, Zona 3.

6.7 Prdidas de Carga por Friccin

Para los clculos, se considera el primer tramo como caracterstico, los otros datos semuestran en la tabla adjunta en anexos.Se considera el punto 2 y 3, y de este se saca el promedio de rea y permetro mostrado acontinuacin, la longitud se midi experimentalmente. Para efectos prcticos, setransforman las medidas de rea permetro y longitud a pies. La velocidad para cadatramo es medida en pies por minuto, medidas experimentalmente con anemmetro.Ej. Tramo 2-3:

Zona 2:Ahora en la siguiente tabla, repitiendo el procedimiento anterior se muestra las prdidas

de Carga obtenidas.

( ) (1-3) 60,1049 29,8835 42,64 13 0 0

(2-3) 41,0799 24,3074 29,52 9 11,47484989 8,034E-07

(3-4) 69,5862 31,4754 42,64 13 13,65253749 1,256E-06

(5-4) 58,2744 28,7466 26,24 8 40,49416505 7,431E-06

(4-6) 64,1232 32,1150 19,68 6 27,82192104 2,671E-06

(6-7) 63,9992 30,7686 45,92 14 48,66561593 1,830E-05

(7-8) 69,4616 31,0343 49,2 15 63,62932199 3,116E-05

(8-9) 80,2356 33,6375 42,64 13 77,00237617 3,715E-05

(9-10) 95,6280 37,0125 29,52 9 66,7275119 1,784E-05

(10-11) 72,6410 31,9437 29,52 9 63,80442848 1,853E-05

(11-12) 62,6174 28,9791 39,36 12 50,122265 1,605E-05

(12-13) 100,5560 37,7921 39,36 12 104,5017821 5,665E-05

(13-14) 93,2365 35,9273 22,96 7 36,2715415 4,082E-06


32/45


32

(14-15) 101,3643 37,8593 32,8 10 33,85897656 4,925E-06

(15-16) 139,0693 48,7069 59,04 18 0 0

(14-17) 108,4876 39,5431 39,36 12 0 0

(17-18) 112,4100 40,3189 55,76 17 8,293291911 4,817E-07

(18-19) 146,4621 55,3611 42,64 13 22,22744429 2,793E-06

(19-20) 76,8699 33,5186 36,08 11 43,26556417 1,034E-05

(20-21) 71,2269 31,8352 82 25 55,07927947 3,906E-05

(21-22) 112,9796 40,3879 39,36 12 72,90859811 2,627E-05

(22-23) 93,8597 37,4134 82 25 89,42709435 9,182E-05

(23-24) 81,4048 33,6213 98,4 30 165,4497822 3,909E-04

Tabla 6.Prdidas de Carga , Zona 2.

Zona 1:Tramos Kc Largo ft Permetro Medio

[ft]rea Media

[ft^2]CaudalMedio

[ft^3/min]

Hf

1,2 9,003E-09 6,066E+01 3,684E+01 8,829E+01 9,347E+03 4,911E-04

2,3 1,896E-08 6,562E+01 3,959E+01 1,104E+02 7,723E+03 4,195E-04

3,4 1,896E-08 5,335E+01 4,886E+01 1,624E+02 1,056E+04 2,473E-04

4,5 1,904E-08 5,732E+01 4,409E+01 1,322E+02 7,584E+03 2,303E-04

5,6 1,896E-08 4,101E+01 3,869E+01 9,842E+01 1,083E+04 7,124E-04

6,7 9,038E-09 7,024E+01 3,924E+01 9,840E+01 1,955E+04 1,922E-03

7,8 1,998E-08 4,003E+01 3,773E+01 8,757E+01 2,666E+04 6,139E-03

8,9 9,990E-09 7,615E+01 3,945E+01 9,422E+01 3,337E+04 7,681E-03

9,1 9,042E-09 9,843E+01 3,453E+01 7,536E+01 3,004E+04 1,246E-02

10,11 1,522E-08 4,026E+01 2,814E+01 5,421E+01 1,977E+04 8,138E-03

11,12 1,522E-08 4,521E+01 2,646E+01 4,814E+01 1,353E+04 5,751E-03

12,13 1,047E-08 2,287E+01 2,620E+01 4,613E+01 9,083E+03 1,013E-03

13,14 2,046E-08 4,281E+01 3,013E+01 6,167E+01 1,214E+04 3,190E-03

14,15 1,570E-08 3,714E+01 3,314E+01 7,185E+01 1,415E+04 2,005E-03

15,16 1,570E-08 2,907E+01 4,135E+01 1,179E+02 1,826E+04 7,374E-04

16,17 1,570E-08 2,507E+01 4,722E+01 1,493E+02 2,058E+04 4,546E-04

17,18 1,998E-08 7,100E+01 4,013E+01 1,079E+02 3,162E+04 8,722E-03

18,19 1,906E-08 1,004E+02 4,193E+01 1,128E+02 5,581E+04 3,350E-02

19,2 2,000E-08 4,308E+01 4,167E+01 1,113E+02 5,421E+04 1,472E-02

20,21 1,001E-08 5,285E+01 3,214E+01 6,902E+01 3,864E+04 1,484E-02

21,22 9,066E-09 1,008E+02 3,035E+01 6,289E+01 4,306E+04 3,976E-02

22,23 9,060E-09 1,005E+02 3,132E+01 6,713E+01 4,129E+04 3,091E-02

23,24 1,001E-08 6,732E+01 3,130E+01 6,700E+01 3,572E+04 1,721E-02


33/45


33

24,25 1,430E-08 1,005E+02 3,119E+01 6,694E+01 3,316E+04 3,161E-02

25,26 9,061E-09 1,005E+02 3,009E+01 6,334E+01 3,233E+04 2,167E-02

26,27 9,061E-09 8,202E+01 3,084E+01 6,651E+01 3,807E+04 2,172E-02

Tabla 6.1.Prdidas de Carga

, Zona 1.

Zona 3:Punto deMedicin

rea (ft2) Permetro (ft) Distancia (ft) Velocidad(ft/s)

Hf

1 90,922 38,2448 75,8664 0,328 9,9107E-09

2 90,922 38,2448 71,0448 0,328 9,2808E-09

3 88,77 37,4904 82,984 0,328 9,8639E-09

4 65,9588 35,1616 27,7488 0,328 4,3069E-09

5 79,8392 38,048 41 0,328 5,6888E-09

6 43,1476 26,2728 82 1,968 5,0559E-07

7 43,1476 26,2728 64,616 0,328 1,1043E-08

8 43,1476 26,2728 51,824 0,328 8,8541E-09

9 43,1476 26,2728 24,4688 0,328 4,1792E-09

10 43,1476 26,2728 63,632 0,328 1,0865E-08

11 43,1476 26,2728 100,86 0,328 1,7207E-08

12 54,2304 29,5856 100,86 0,328 1,5932E-08

13 45,0844 41,1968 66,584 0,328 1,762E-08

14 45,0844 41,1968 82 0,328 2,1704E-08

15 45,0844 41,1968 24,272 0,328 6,4876E-09

16 45,0844 41,1968 50,2824 0,328 1,344E-0817 50,3568 28,2736 100,532 0,328 1,5937E-08

18 50,3568 28,2736 101,0568 0,328 1,6012E-08

19 0 0 100,532 0,328 0

Tabla 6.2.Prdidas de Carga , Zona 3.6.9 Prdidas de Carga por ChoquePara Calcular las Perdidas de Cada por Choque, se asume que

(Coeficiente Geomtrico)6.9.1 Cada de presin dinmicaSe obtendr el clculo para el tramo (2-3) y luego se proceder a repetirlo en cada uno delos tramos.


34/45


34

6.8 Prdidas TotalesEn las prdidas totales, se toma en cuenta que Caudal es la relacin entre Velocidad yrea, para el tramo (2-3), resulta 457,425 [cfm], con esto se tiene que:

Luego se divide por el Caudal al cuadrado, con esto se tiene la resistencia, en este caso:

6.8.1 Ley de Atkinson o Ley de VentilacinSe obtendr el clculo para el tramo (2-3) y luego se proceder a repetirlo en cada uno delos tramos.

Zona 2.Ahora en la siguiente tabla, repitiendo el procedimiento anterior se muestra las prdidastotales obtenidas en cada tramo.

(1-3) 0 0 0 42,64 0 0 0

(2-3) 8,034E-07 7,622E-06 0,1054 29,52 1,729E-05 8,034E-07 7,779E-11

(3-4) 1,256E-06 1,079E-05 0,1164 42,64 2,701E-05 1,256E-06 2,993E-11

(5-4) 7,431E-06 9,514E-05 0,0781 26,24 1,599E-04 7,431E-06 2,871E-11(4-6) 2,671E-06 4,491E-05 0,0595 19,68 5,747E-05 2,671E-06 1,806E-11

(6-7) 1,830E-05 1,373E-04 0,1332 45,92 3,937E-04 1,830E-05 4,058E-11

(7-8) 3,116E-05 2,349E-04 0,1326 49,2 6,704E-04 3,116E-05 3,432E-11

(8-9) 3,715E-05 3,444E-04 0,1079 42,64 7,992E-04 3,715E-05 2,094E-11

(9-10) 1,784E-05 2,588E-04 0,0689 29,52 3,839E-04 1,784E-05 9,428E-12

(10-11) 1,853E-05 2,366E-04 0,0783 29,52 3,988E-04 1,853E-05 1,856E-11

(11-12) 1,605E-05 1,460E-04 0,1099 39,36 3,453E-04 1,605E-05 3,506E-11

(12-13) 5,665E-05 6,347E-04 0,0893 39,36 1,219E-03 5,665E-05 1,104E-11

(13-14) 4,082E-06 7,646E-05 0,0534 22,96 8,783E-05 4,082E-06 7,680E-12

(14-15) 4,925E-06 6,663E-05 0,0739 32,8 1,060E-04 4,925E-06 8,997E-12(15-16) 0 0 0 59,04 0 0 0E+00

(14-17) 0 0 0 39,36 0 0 0E+00

(17-18) 4,817E-07 3,992E-06 0,1207 55,76 1,037E-05 4,817E-07 1,193E-11

(18-19) 2,793E-06 2,871E-05 0,0973 42,64 6,009E-05 2,793E-06 5,670E-12

(19-20) 1,034E-05 1,090E-04 0,0949 36,08 2,226E-04 1,034E-05 2,012E-11

(20-21) 3,906E-05 1,766E-04 0,2212 82 8,403E-04 3,906E-05 5,460E-11


35/45


35

(21-22) 2,627E-05 3,094E-04 0,0849 39,36 5,651E-04 2,627E-05 8,329E-12

(22-23) 9,182E-05 4,655E-04 0,1972 82 1,976E-03 9,182E-05 2,804E-11

(23-24) 3,909E-04 1,594E-03 0,2452 98,4 8,410E-03 3,909E-04 4,636E-11

Tabla 7.Resumen de clculos, Zona 2.

Zona 1.Tramos Hf (inH2O) Hv (inH2O) X Largo ft HL(inH2O)

Hx(inH2O)

Resistencia(atk)

1,2 0,0005 0,00057 1,0316 60,6627 0,0006 1,3424E-11

2,3 0,0004 0,00021 2,0866 65,6168 0,0004 0,0004 1,7122E-113,4 0,0002 0,00028 0,9673 53,3465 0,0002 0,0003 4,3874E-12

4,5 0,0002 0,00028 0,9015 57,3163 0,0002 0,0003 7,0522E-12

5,6 0,0007 0,00069 1,2086 41,0105 0,0007 0,0008 1,3441E-116,7 0,0019 0,00278 0,8607 70,2428 0,0019 0,0024 1,0288E-11

7,8 0,0061 0,00551 1,4950 40,0262 0,0061 0,0082 2,0176E-11

8,9 0,0077 0,00743 1,4316 76,1483 0,0077 0,0106 1,6445E-11

9,1 0,0125 0,00918 1,7269 98,4252 0,0125 0,0158 3,1813E-1110,11 0,0081 0,00785 1,1234 40,2559 0,0081 0,0088 4,344E-1111,12 0,0058 0,00450 1,3750 45,2100 0,0058 0,0062 6,6517E-11

12,13 0,0010 0,00229 0,4970 22,8675 0,0010 0,0011 2,6106E-1113,14 0,0032 0,00229 1,5317 42,8150 0,0032 0,0035 4,5478E-11

14,15 0,0020 0,00229 1,0375 37,1391 0,0020 0,0024 2,1909E-1115,16 0,0007 0,00166 0,4749 29,0682 0,0007 0,0008 4,2331E-12

16,17 0,0005 0,00112 0,4580 25,0656 0,0005 0,0005 2,2893E-12

17,18 0,0087 0,00663 1,4887 70,9974 0,0087 0,0099 1,6305E-1118,19 0,0335 0,01493 2,7663 100,4265 0,0335 0,0413 2,364E-11

19,2 0,0147 0,01435 1,2677 43,0774 0,0147 0,0182 1,1075E-11

20,21 0,0148 0,01933 0,8736 52,8543 0,0148 0,0169 2,0822E-1121,22 0,0398 0,02737 1,5818 100,7874 0,0398 0,0433 4,5182E-11

22,23 0,0309 0,02209 1,5169 100,4921 0,0309 0,0335 3,8097E-11

23,24 0,0172 0,01676 1,1149 67,3228 0,0172 0,0187 2,8223E-11

24,25 0,0316 0,01437 2,3606 100,4921 0,0316 0,0339 6,001E-1125,26 0,0217 0,01554 1,4459 100,4921 0,0217 0,0225 4,2112E-11

26,27 0,0217 0,02139 1,0549 82,0210 0,0217 0,0226 2,9135E-11

Tabla 7.1.Resumen de clculos, Zona 1.Zona 3.

Punto deMedicin

Hf (inH2O) Ht(inH2O) X Le (ft) Hx (inH2O) R (atk)

1 9,9107E-09 1,61443E-07 16,98089723 1159,97739 1,5153E-07 1,8152E-102 9,2808E-09 1,51182E-07 15,90169624 1086,25638 1,419E-07 1,6999E-10

3 9,8639E-09 1,6068E-07 16,90067234 1268,80363 1,5082E-07 1,8953E-10

4 4,3069E-09 7,0158E-08 7,379366998 424,271884 6,5851E-08 1,4989E-10

5 5,6888E-09 9,26694E-08 9,747169822 626,879262 8,6981E-08 1,3513E-10

6 5,0559E-07 8,24069E-06 24,07794018 1254,53308 7,7351E-06 1,1429E-09

7 1,1043E-08 1,80356E-07 18,97341686 990,704089 1,6931E-07 9,0047E-10

8 8,8541E-09 1,44648E-07 15,21725819 794,820222 1,3579E-07 7,2219E-10


36/45


36

9 4,1792E-09 6,82945E-08 7,184857349 375,3918 6,4115E-08 3,4098E-10

10 1,0865E-08 1,77599E-07 18,68448158 976,521612 1,6673E-07 8,8671E-10

11 1,7207E-08 2,81489E-07 29,61586642 1549,11355 2,6428E-07 1,4054E-09

12 1,5932E-08 2,60883E-07 27,44957072 1550,71208 2,4495E-07 8,2454E-10

13 1,762E-08 2,88471E-07 30,3519145 1023,51089 2,7085E-07 1,3192E-0914 2,1704E-08 3,55264E-07 37,37920505 1260,22136 3,3356E-07 1,6246E-09

15 6,4876E-09 1,05221E-07 11,06424469 369,390793 9,8734E-08 4,8118E-10

16 1,344E-08 2,17979E-07 22,92092853 765,237954 2,0454E-07 9,9681E-10

17 1,5937E-08 2,58837E-07 27,21968347 1532,18903 2,429E-07 9,4877E-10

18 1,6012E-08 2,6018E-07 27,36177643 1540,9832 2,4417E-07 9,537E-10

19 0 0 0 0 0 0

Tabla 7.2.Resumen de clculos, Zona 3.

6.10 Rendimientos de Compresores

De acuerdo a los datos tomados y medidos en Mina Sara, se trabajar con lo siguiente: P1: Presin de entrada instrumental (P) = 28,2 inHg T1: Temperatura del aire de aspiracin = 18C T2: Temperatura del aire en el depsito (por calcular) P2: Presin de aire en depsito = 7 bar V1: Volumen del estanque 3 m n: factor de compresibilidad= 1,4 para aire hmedo Motor: Diesel de 4 cilindros enfriados por agua,v2403 trifsico, de la compaa

KAESER Voltaje Motor: 380 V Intensidad: 67,5 A

Tiempo de llenado acumulador: 2,5 minutos Potencia nominal de funcionamiento: 36 kW Desplazamiento: 5,6 m3/min Rendimiento motor (): 95 % Cos(): 0,85 Ancho; Alto; Largo: 1,680; 1,500; 2,140 [m]

En primera instancia, la presin determinada en terreno (presin de entrada instrumental)fue calculada mediante aneroide, por lo que debe ser re-corregida segn la frmulaobtenida en la primera experiencia de laboratorio, esto es:

Primero debemos realizar ciertas conversiones:

(Td)=18C = 64,4F = 524,07R = 291,15K

[] []


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* + (Desplazamiento que efecta el compresor)

6.10.1 Rendimiento Volumtrico:

()

()

() ()

Pero la capacidad (C), es la que tiene el compresor en el tiempo de llenado (4,40 min),

necesitamos tener la capacidad por minuto:

Ahora, reemplazando se tiene que el rendimiento volumtrico es:

[ ][ ] 6.10.2 Rendimiento de compresin:

Se tiene que:

() [ ]


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38

Luego:

()

()

Finalmente, reemplazando en la primera ecuacin se obtiene que el rendimiento de

compresin sea:

6.10.3 Rendimiento Mecnico:

6.10.4 Rendimiento Total: 6.11 Reguladores

Para la determinacin de la utilizacin de reguladores, y en su defecto la ubicaciny magnitud de este mismo, al interior de la faena minera, primero se realiza la ubicacinpor medio de los caminos posibles que recorra el aire.Basado en el bosquejo de la mina, y de la tabla de datos de anexos, se tienen lossiguientes posibles caminos, con las prdidas de cada de presin, y las prdidas de cada

de presin por choque adjuntas, y de adems de la ubicacin del regulador:

Camino Cada total Cada porChoque

Ubicacin

24-14-16. 5,568E-04 2,833E-03 -

24-4-5. 5,947E-04 2,910E-03 -

24-3-2. 5,364E-04 2,818E-03 -

24-3-1. 5,313E-04 2,803E-03 -


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Tabla 8. Tabla resumen Reguladores

No se prosigue con el clculo de la magnitud de los reguladores, ya que no existeun trazo nico por que tenga cada camino, ya que si existiera en ese lugar ira ubicado elregulador.


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7. COMENTARIOSLa obtencin de datos en la mina El Pimiento no present en general problemas que

dificultaran el objetivo central, el cual era la obtencin de los datos necesarios para larealizacin de un aforo de sta. Sin embargo es necesario mencionar y destacar elementosque pueden ayudar a optimizar tanto en tiempo como en calidad la recopilacin de datosy simplificar la realizacin de ste trabajo, y as lograr conseguir una labor bien trabajada,satisfaciendo tanto a los mandantes del aforo, como a los que realizan ste.

La iluminacin con la que cont cada grupo y la mina en general fue insuficiente;primero porque la mina no posea ningn tipo de iluminacin, dentro de sta slose contaba con las luces incorporadas en los cascos, adems el acceso a los lugaresen los cuales se requiere obtener los datos es dificultoso, por lo irregular del piso,las cajas, y la cantidad de agua presente en las labores, y sin luz adecuada es muyprobable accidentarse al trasladarse en la zona, lo cual provoca que el avance seams lento, a modo de precaucin para evitar lesiones. Adems la falta de luz no

permite una correcta lectura de los instrumentos que se deben utilizar,aumentando el error de lectura en el lugar. Sin duda contar con una buenailuminacin es importante para este tipo de labor.

Medir las dimensiones de las secciones de las galeras, alto y ancho, con huinchaprovoca que el resultado obtenido de las secciones transversales de stas sea muyaproximado, adems la irregularidad de las galeras del lugar, hace que seaprcticamente imposible no cometer errores en la toma de medidas. De hecho, elrea de las secciones no permanece constante a lo largo de la mina. Como parte dela obtencin de datos, era de suma importancia realizar algunas preguntas alencargado de las faenas en la mina, para obtener los antecedentes necesarios parael aforo realizado respecto del personal, sistema de explotacin, etc. El resto de losdatos que se obtuvieron de los compresores y los sccops utilizados fueronobtenidos en base a los modelos por catlogos en internet.


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8. RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES

Con la realizacin del aforo a la mina El Pimiento se es capaz de determinar

muchos parmetros los cuales sirven para poder realizar mejoras en el sistema de

ventilacin y poder mantener un ambiente adecuado para los trabajadores de la mina,adems del buen funcionamiento de la maquinaria.

Primero que todo, con las mediciones obtenidas en terreno que fueron, la temperatura

hmeda y seca, la presin dentro de la mina con el aneroide, y la velocidad del caudal

pudimos obtener todos los clculos anteriormente realizados. Podemos observar

claramente que las temperaturas tanto hmedas como secas son muy parecidas en

algunos puntos de la mina obteniendo en puntos una humedad relativa hasta el 100%, por

lo tanto la mina se encuentra con una gran cantidad de agua en el ambiente. Siguiendo

con las temperaturas medidas dentro de la mina, tambin podemos observar que a

medida que se va saliendo de la mina la temperatura va disminuyendo y esto involucra a

la densidad del aire, ya que a medida que el aire es ms frio, la densidad aumenta y esto

produce un flujo de aire natural dentro de la mina porque las masas de aire fro desplazan

la masa de aire caliente.

Ahora bien, el caudal requerido por los nueve hombres que se encuentran dentro de la

mina al momento de trabajar es de 900 [cfm] por otra parte el caudal requerido por

equipo es de 22126.5 [cfm] que corresponden a 2 LHD y 2 palas cargadoras, ahora vemos

que la velocidad del flujo de aire con los 4 equipos en funcionamiento es de 100.248

m/min, y esto cumple el marco legal que corresponde al Decreto Supremo 132/04 queacota los caudales de aire dentro de una mina entre los 15 m/min hasta 150 m/min. Por

otra parte, el mtodo de explotacin del Pimiento es desconocido por lo tanto para

obtener el caudal se tuvo que calcular mediante el conocimiento del diagrama de disparo,

el tipo y cantidad de explosivo. Se obtuve que la cantidad de explosivo a utilizar fue de

31.353 kg de ANFO y a esto por el mtodo de explotacin desconocido se requiere un

caudal de 653.1875 lo cual exige una velocidad de flujo de 104.51 m/min y seencuentra dentro del rango que admite la norma del DS 132/04.

El coeficiente de McElroy se realiz en cada singularidad que presenta la mina, se ha

medido sobre galeras curvadas y se puede ver que el mayor valor del coeficiente de

McElroy con 1,96E-08 lo presenta el segundo tramo y es un valor muy cercano a lo que se

estaba planteando, no as ha resultado ser la zona con mayor prdida ya que esta es la

primera zona (la zona de la entrada), adems tambin la zona 1 presenta una mayor

perdida por choque.


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Para el rendimiento de los compresores presentes en la mina son:

El rendimiento volumtrico comprende en un 69.8% lo cual es bueno pero aun as

puede que presente fallas mecnicas y no funcione a su mxima capacidad por lo

tanto hay un remanente que no est siendo ocupado.

El rendimiento de compresin que es de un 46.31% lo cual es bastante bajo, esto

se debe bsicamente a fallas de refrigeracin del equipo producida por falla de los

radiadores principalmente. Se sugiere hacer una revisin al sistema.

Rendimiento mecnico corresponde a un 61.3% lo cual es bueno pero tambin se

debe revisar la unin del motor con sus partes.

Finalmente el rendimiento total del compresor corresponde a un 28.39%, pero no es de

preocupar ya que este no expresa verdaderamente el rendimiento.

9. BIBLIOGRAFA

GUA METODOLGICA DE SEGURIDAD PARA PROYECTOS DE VENTILACIN DEMINAS, Antecedentes segn Decreto Supremo N 72, Reglamento de SeguridadMinera", del ao 1985, cuyo texto refundido, coordinado y sistematizado fue fijadomediante D.S. N 132, de 2002, del Ministerio de Minera. SERNAGEOMIN,Departamento de Seguridad

HARTMAN, Howard L. Mine Ventilation and Air Conditioning. 3ra Edicin. Wiley-

Interscience, 1997. 752 p. ISBN: 978-0471116356.

Apunte Ventilacin. Presentacin Ctedra. Curso Servicios Generales Mina;

Gallardo Omar.

Desarrollos Horizontales, presentacin ORICA MINING SERVICES, Guerra Luis.


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10. ANEXOS

Tablas utilizadas:

Informacin del compresor:

Como principal fuente de informacin de los compresores se utiliz las siguientes

imgenes:

Modelo del compresor:


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Caractersticas del compresor:


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Planos de la mina:

Clculo de rea de galeras: (AUTOCAD)

Aforo_final Con Índice

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