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Universidad de La Serena Facultad de Ingenieria Departamento de Ing. Minas PROYECTO DE VENTILACIÓN DE MINAS ALUMNO: GERMAN MERY M. PROFESOR: OSCAR CODOCEO ASIGNATURA: VENTILACION DE MINAS
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Proyecto de Ventilacion German Mery

Oct 26, 2015

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Page 1: Proyecto de Ventilacion German Mery

Universidad de La Serena Facultad de Ingenieria Departamento de Ing. Minas

PROYECTO DE VENTILACIÓN DE

MINAS

ALUMNO: GERMAN MERY M. PROFESOR: OSCAR CODOCEO ASIGNATURA: VENTILACION DE MINAS

Page 2: Proyecto de Ventilacion German Mery

INDICE DE CONTENIDOS

1- INTRODUCCIÓN

2- SITUACIÓN DEL PROBLEMA

3- ESTIMACIÓN DE RESERVAS

4- EQUIPOS DE PERFORACIÓN

5- EQUIPOS DE CARGUÍO

6- EQUIPOS DE TRANSPORTE

7- DIMENSIONES DE LA LABOR

8- FLOTA NECESARIA PARA DESARROLLO

9- CÁLCULO DEL CAUDAL NECESARIO PARA ABASTECER A PERSONAL Y EQUIPOS DE DESARROLLO

10- DISEÑO CHIMENEA DE VENTILACIÓN

11- DIAMETRO MANGA DE VENTILACION

12- CIRCUITO DE VENTILACIÓN

13- RESISTENCIA TOTAL DE LA MINA

14- DISTRIBUCION DE CAUDALES.

15- CONCLUSIÓN

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INTRODUCCIÓN

El siguiente trabajo trata de la confección de un sistema de ventilación para un método minero por el cual se desea explotar un yacimiento y para eso se tendrán que analizar las diferentes variables que afectan el sistema como lo son la cantidad de personas que se tendrán en la operaciones de desarrollo y producción todo esto calculando anteriormente el equipo a utilizar para las distintas etapas de desarrollo y producción minero como lo son la perforación, carguío y transporte del material, por lo cual se deberá calcular el caudal optimo necesario en la labor para desarrollar las distintas operaciones en la mina y así tener la suficiente cantidad de aire para que llegue a los distintos putos de la labor. Todo esto se debe ya que a ventilación de minas es una ciencia técnica, que tiene por finalidad primera, asegurar la disponibilidad de aire necesario para los hombres que trabajan en los distintos puntos de la mina. En segundo lugar, un buen diseño de ventilación asegurará los volúmenes de aire requeridos por la flota de equipos diesel que operan en la mina. Los cálculos realizados son para lograr los objetivos que nos pone la ventilación de minas y así evitar poner en riesgo la salud e integridad de las personas que operan en la mina y garantizar un óptimo funcionamiento de los equipos.

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SITUACION DEL PROBLEMA

A continuación se presentan las condiciones de la mina a través del siguiente croquis:

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ESTIMACION DE RESERVAS

El siguiente cálculo de reservas de Cobre Sulfurado, se realizó por el método geométrico, debido a la simplicidad de la forma de la veta, la cual se asumió como si fuera un paralelepípedo; DIMENSIONES DE LA VETA Según plano entregado, los datos de la veta a explotar calculados a través de AUTOCAD son:

- Área = - Espesor = - Volumen insitu = - Recuperación Minera 90 % - Esponjamiento 50 % - Densidad

RESERVAS INSITU = RESERVAS EXPLOTABLES = DETERMINACIÓN DE LA RAZON DE PRODUCCIÓN La razón de producción óptima de la Mina, se baso en las Formulas de Taylor, asumiendo como base que la jornadas de trabajo son de Lunes a Sábado, todas las semanas del año, es decir con la base de 360 días/año.

Para 360 días trabajados en el año, podemos obtener una producción diaria de:

VIDA ÓPTIMA DE LA EXPLOTACIÓN

Por lo tanto, la vida útil de la mina será de RESUMEN DE PRODUCCIÓN

PERÍODO TONELAJE 7,628 años

1 año 1 dia

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1 hora

EQUIPOS DE PERFORACIÓN

Para la perforación durante el desarrollo se ha optado por un Jumbo modelo DD310-26 SANDVIK, cuyas especificaciones se muestran a continuación.

Jumbo DD310-27 Diámetro Perfo. 43-64 mm

Largo Perfo. 3,7 m Potencia 70 HP

Avance Perfo. 80 %

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EQUIPOS DE CARGUÍO

Para el carguío del mineral a extraer durante el desarrollo se ha optado por un Scoop modelo EJC 777 SANDVIK, cuyas especificaciones se muestran a continuación.

LHD EJC 777 SANDVIK Capacidad Balde 3

Velocidad Media 19,4 Km/hr Tiempo Fijo 36 seg.

Potencia 175 HP

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EQUIPOS DE TRANSPORTE

Para el transporte del mineral a extraer durante el desarrollo se ha optado por camiones modelo TH320 SANDVIK, cuyas especificaciones se muestran a continuación.

Camión TH320 SANDVIK Capacidad 20 TON Volumen 10,2

Alto 2,44 m Ancho 2,21m Largo 9,1 m

∆ Carga 0,5 m

∆ Seguridad ancho

1,0 m.

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Velocidad cargado 17 Km/hr

Potencia 315 HP

DIMENSIONES DE LA LABOR

Se calculo en función a los equipos a utilizar por lo que se estimo en una sección de 5 x 5 m.

5 m

5 m

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FLOTA NECESARIA PARA DESARROLLO

Se calculará la cantidad de equipos a ocupar en las labores de desarrollo, cálculos que son necesarios para calcular la ventilación auxiliar necesaria Datos de la Mena:

Capacidad SCOOP:

Capacidad CAMIÓN:

Número de paladas para llenar el CAMIÓN:

Volumen desarrollo in-situ:

Tonelaje marina:

Volumen marina:

Números de viajes camión:

Page 11: Proyecto de Ventilacion German Mery

Números de viajes scoop:

Tiempo de ciclo Scoop:

Tiempo de ciclo camión:

.

60 min * 1 km) / (17 km * 1 hr * 1000 m)

Rendimiento Horario del camión:

Tiempo en extraer la marina:

Producción de mena:

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Debido a las largas distancias de las galerías es necesario ocupar los scoop hasta la distancia de acarreo permitida (150 metros) o sino se afectaría su rendimiento, por lo cual se va a necesitar más de 1 camión para lograr el tonelaje diario.

CÁLCULO DEL CAUDAL NECESARIO PARA ABASTECER A PERSONAL Y EQUIPOS DE DESARROLLO.

Personal:

- 1 operador Scoop - 4 operadores Camion - 1 operador jumbo modelo Sandvick DD310-26X - 2 ayudantes en Perforación - 1 jefe turno

Caudal de aire requerido: Por cada HP se requieren de aire, por lo tanto:

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DISEÑO CHIMENEA DE VENTILACIÓN. Para la construcción de la chimenea de ventilación se utilizará una Raise Boring. SECCIÓN CHIMENEA

Por lo tanto:

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DIAMETRO MANGA DE VENTILACION.

La rampa que se construirá tendrá una pendiente de 12%, por lo tanto la rampa inferior y superior poseen una longitud de 655m, el trabajo se planifica para un desarrollo lineal, es decir, se trabajara con un frente a la vez, por lo que el largo máximo de excavación es 1799m (galería DR-04 ). Formulas para calcular la ventilación auxiliar:

Datos:

Según plano entregado, se tiene:

Tramo Largo (m)

N4 Ingreso rampa – final galería DR-04 N3 Ingreso rampa – final galería DR-03 N2 Ingreso rampa – final galería DR-02

1799 1167 577

El cálculo fue realizado para 3 diámetros distintos de manga mediante planillas Excel obteniéndose los siguientes resultados:

Page 15: Proyecto de Ventilacion German Mery

Con diámetro 700 mm

Tramo distancia

n° ventiladores

N4 Ingreso rampa – final galería DR-04 1799 326,7 18149,8 182 N3 Ingreso rampa – final galería DR-03 1167 187,1 7467,2 75 N2 Ingreso rampa – final galería DR-02 384 91,0 1480,7 15

Con diámetro 850 mm

Tramo distancia

n° ventiladores

N4 Ingreso rampa – final galería DR-04 1799 181,6 4261,5 43 N3 Ingreso rampa – final galería DR-03 1167 123,4 2083,5 21 N2 Ingreso rampa – final galería DR-02 384 83,3 531,2 6

Con diámetro 1000 mm

Tramo distancia

n° ventiladores

N4 Ingreso rampa – final galería DR-04 1799 127,7 1459,9 15 N3 Ingreso rampa – final galería DR-03 1167 99,7 801,6 8 N2 Ingreso rampa – final galería DR-02 384 80,4 230,8 3

Debido a las dimensiones de la galería y las dimensiones del equipo se ocupara una manga de ventilación de 850 mm para que no interfiera en el proceso en desmedro de una de 1 m de diámetro dado que esta podría causar problemas durante el desarrollo.

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CIRCUITO DE VENTILACIÓN.

Para las galerías, se tiene:

Para la chimenea, se tiene:

En la siguiente figura se puede observar el circuito de ventilación:

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Luego, las resistencias por tramo y tipo de labor, es decir chimenea o galería se muestran en la siguiente tabla:

Tramo Resistencia Largo R DR 02 R2 577 0,06924 DR 03 R3 512 0,06144 DR 04 R4 489 0,05868

L1 R5 655 0,0786 L2 R6 655 0,0786

CH 01 R7 190 0,0228 CH 02 R8 97 0,01164 CH 03 R9 98 0,01176

RESISTENCIA TOTAL DE LA MINA

R2

R3

Req1

R5 R8

R7

R2

R3

R4

R5

R6

R8

R9

R7

Page 18: Proyecto de Ventilacion German Mery

R2

Req2R5 R8

R7

R2

Req3

R7

Req4

R7

Req5

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DISTRIBUCION DE CAUDALES.

Para la realización de este cálculo se utilizara las resistencias antes calculadas tomando como caudal necesario

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Por lo tanto la distribución de caudal queda de la siguiente forma

CONCLUSIÓN

Los caudales óptimos para que el trabajo se desarrolle de forma correcta y se tenga el suficiente aire para las personas y el correcto funcionamiento de los equipos es el siguiente:

Con los caudales en , con lo cual el trabajo deberá ser optimo es claro que se necesita mayor caudal de aire a mayor profundidad y mientras más alejados estemos de la chimenea de ventilación. El diámetro óptimo de la manga de ventilación será de 850 mm. Con lo cual no tendremos problemas en la operación según las dimensiones de la flota elegida para realizarla,

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respetando los tiempos operacionales y la cantidad de material a remover y se podrá llevar la cantidad de air necesaria. El trabajo nos sirvió para llegar a la estimación de un correcto sistema de ventilación el cual debe seguir las especificaciones del reglamento minero para tener una operación segura.