VENTILACIN Y DRENAJEINTERIOR MINA
VENTILACIN Y DRENAJE INTERIOR MINA.
YERKO MARCHANT MATIAS ESPINOZAHELMAN RIVERA
Trabajo de Desarrollo para Presentar en Asignatura Ventilacin de
Minas y Drenaje
Santiago2015
INDICE
CAPITULO 1: RESUMEN3CAPITULO 2: ANTECEDENTES GENERALES42.1
VENTILACIN Y DRENAJE INTERIOR MINA42.2 CALCULO LARGO DUCTO
PRINCIPAL52.3 CAUDAL REQUERIDO VENTILACION52.4 CAUDAL DRENAJE
REQUERIDO52.5 DIAMETRO DEL CONDUCTO (VENTILADOR DE INYECCION)62.5.1
CAIDA DE PRESION (VENTILADOR DE INYECCION)72.5.2 CAIDA DE PRESION
TOTAL92.5.3 POTENCIA DEL VENTILADOR DE INYECCION102.5.4 SELECCIN DE
ACCESORIOS.102.5.5 SELECCIN DE VENTILADOR.112.6 DIAMETRO DEL
CONDUCTO (VENTILADOR DE EXTRACCION)132.6.1 CAIDA DE PRESION
(VENTILADOR DE EXTRACCION)142.6.2 CAIDA DE PRESION TOTAL162.6.3
POTENCIA DEL VENTILADOR DE EXTRACCION172.6.4 SELECCIN DE
ACCESORIOS.172.6.5 SELECCIN DE VENTILADOR.182.7 DIAMETRO DEL
CONDUCTO192.7.1 CAIDA DE PRESION202.7.3 ACCESORIOS BOMBA212.7.4
CAIDA DE PRESION TOTAL232.7.5 POTENCIA DE LA BOMBA232.7.6 SELECCIN
DE BOMBA.24CAPITULO 3: CONCLUSION28CAPITULO 4: BIBLIOGRAFIA29
CAPITULO 1: RESUMEN
Informe que recopila el trabajo realizado durante las ltimas
clases de la asignatura, se procedi a elaborar un procedimiento de
ventilacin y drenaje mediante el dibujo representativo del interior
de una mina, el cual corresponda a un pique principal con dos
chimeneas. En la obra se deber inyectar aire limpio y extraer el
aire que contendr partculas en suspensin debido a la utilizacin de
equipos de carguo y transporte (maquinaria), personal de trabajo, y
procesos de tronadura, etc. Adems se deber instalar una bomba, con
el fin de proporcionar el agua necesaria, ya sea para los distintos
tipos de trabajos, como para el uso personal. Se consisti a
utilizar los informes y trabajos hechos en clase para la ayuda de
la eleccin correcta del sistema de ventilacin y drenaje. El
objetivo era escoger un ventilador y una bomba, para que se adecue
al caudal requerido, se utilizaron ciertas grficas y caractersticas
tcnicas que facilitaron la tarea de eleccin de los equipos.
CAPITULO 2: ANTECEDENTES GENERALES
2.1 VENTILACIN Y DRENAJE INTERIOR MINA La mina subterrnea cuenta
con un largo total de 60 metros y una profundidad de 100 metros,
consiste en un pique principal de 117 metros con dos chimeneas de
10 metros. En la primera chimenea se encuentran trabajando dos
maquinarias, las cuales pueden estar cumpliendo las labores de
carguo y/o transporte, el personal encargado de esta zona consta de
5 trabajadores. En la segunda chimenea se encuentran en produccin 2
maquinarias, con 10 trabajadores a cargo de la obra. Al final del
pique, aproximadamente los ltimos 10 metros se realizan labores de
tronadura, adems en el lugar se encuentran 30 aspersores, se
encuentran trabajando en ese sector 2 trabajadores.
2.2 CALCULO LARGO DUCTO PRINCIPAL Calculo de Largo Ducto
()PiqueChimenea 1Chimenea 2
Largo (mt)1171010
Dato: El clculo del largo del pique principal est dado por la
frmula del teorema de Pitgoras, adems el largo de las chimeneas
esta estandarizado, la eleccin de estas es de 10 metros. El ducto
principal ser rgido y los ramales (chimeneas) sern flexibles.
2.3 CAUDAL REQUERIDO VENTILACION
Hombres: Maquina: Explosivos:
Caudal Aire =
2.4 CAUDAL DRENAJE REQUERIDO
Hombres: Maquina: Chimenea 1: Chimenea 2:
Aspersores:
Caudal Agua =
2.5 DIAMETRO DEL CONDUCTO (VENTILADOR DE INYECCION)
Dato: La velocidad escogida ser de , debido a que el dimetro del
ducto y la velocidad son directamente proporcional, a mayor
velocidad el dimetro del ducto ser menor. De acuerdo al caudal
requerido de y la velocidad referente, tendr un dimetro de 2500
milmetros, que ser igual a 2,5 metros.
CaudalVelocidadDimetroPerdida por Carga
2.5.1 CAIDA DE PRESION (VENTILADOR DE INYECCION)
Calculo:Cada de Presin
107 metros
10 metros
10 metros
10 metros
Cada de Presin Longitud Critica
Cada de Presin Dinmica en Funcin a la Velocidad
Dato: Segn la grfica, de acuerdo a la velocidad que se tiene de
, la cada de presin dinmica es de 11 mmcda.
2.5.2 CAIDA DE PRESION TOTAL
Cada de Presin TotalCada de Presin Longitud Critica
Cada de Presin Dinmica
CodosFiltrosRejilla Total
mm c.d.a7,62119.9201058,52
Pascales76,211099200100585,2
Calculo de Altura de Presin (Hp = x g x h) Dato: Para el clculo
de Hp (altura de presin) se procedi a reemplazar en la formula los
datos ya conocidos, la presin, la densidad y la gravedad, para
luego despajar h y obtener una altura de presin dada en metros. Hp
= 48,77 metros.
2.5.3 POTENCIA DEL VENTILADOR DE INYECCION
Calculo de Potencia Ventilador (Pv = x Q x Hp x g / 0,7 x
0,7)
= Watt
Dato: El clculo de potencia de ventilador quedara en Watts, pero
para estimacin de clculos en grficos se debe realizar la conversin
a HP (Horse Power).POTENCIA VENTILADOR87403,80 W
87 KW
117 HP
2.5.4 SELECCIN DE ACCESORIOS.
Filtros de Aire: Debido al uso de un solo ventilador, se
instalara un elemento filtrante a la salida del ducto
principal.
Codos: Coeficiente n en los codos 0,9
2.5.5 SELECCIN DE VENTILADOR.
Dato: Segn la grfica de las Curvas Caractersticas Zitron, el
cual permite seleccionar el ventilador a ocupar en el sistema
dependiendo del caudal, presin esttica y la potencia, nos entrega
la siguiente informacin.
Ventilador Seleccionado: ZVN 1-18 86/4 Ventiladores axiales tipo
ZVN, con rodete de paletas regulables en construccin de aleacin
ligera o en acero. Carcasa rodete y cuerpo ventilador construido en
acero con rueda, directriz soldada en su interior, haciendo a su
vez de soporte para la brida de fijacin motor. Patas soporte para
su instalacin sobre bancada. Motor elctrico asncrono trifsico,
rotor en cortocircuito proteccin IP 55 con caja de bornas en el
exterior de la carcasa del ventilador. El motor de accionamiento va
refrigerado por el aire limpio impulsado por el ventilador. Caudal
entre 12 y 135, presin total hasta 4600 Pa. Caractersticas ZVN:
2.6 DIAMETRO DEL CONDUCTO (VENTILADOR DE EXTRACCION)
Dato: La velocidad escogida ser de , ya que esta estandarizado
que va de 8 a 10 respectivamente. De acuerdo al caudal requerido de
y la velocidad referente, tendr un dimetro de 3000 milmetros, que
ser igual a 3 metros.
CaudalVelocidadDimetroPerdida por Carga
2.6.1 CAIDA DE PRESION (VENTILADOR DE EXTRACCION)
Calculo:Cada de Presin
Cada de Presin Dinmica en Funcin a la Velocidad
Dato: Segn la grfica, de acuerdo a la velocidad que se tiene de
, la cada de presin dinmica es de 6 mmcda.
2.6.2 CAIDA DE PRESION TOTAL
Cada de Presin TotalCada de Presin Longitud Critica
Cada de Presin Dinmica
CodosFiltrosRejilla Total
mm c.d.a2,565,4201044
Pascales256054200100440
Calculo de Altura de Presin (Hp = x g x h) Dato: Para el clculo
de Hp (altura de presin) se procedi a reemplazar en la formula los
datos ya conocidos, la presin, la densidad y la gravedad, para
luego despajar h y obtener una altura de presin dada en metros. Hp
= 36,6 mt = 37 metros
2.6.3 POTENCIA DEL VENTILADOR DE EXTRACCION
Calculo de Potencia Ventilador (Pv = x Q x Hp x g / 0,7 x
0,7)
= Watt
Dato: El clculo de potencia de ventilador quedara en Watts, pero
para estimacin de clculos en grficos se debe realizar la conversin
a HP (Horse Power).POTENCIA VENTILADOR66310,04 W
66,31 KW
89 HP
2.6.4 SELECCIN DE ACCESORIOS.
Filtros de Aire: Debido al uso de un solo ventilador, se
instalara un elemento filtrante a la salida del ducto
principal.
Codos: Coeficiente n en los codos 0,9
2.6.5 SELECCIN DE VENTILADOR.
Relacin INYECCION V/S EXTRACCION
Dato: Se realiza una relacin en porcentajes entre las potencias
del ventilador de inyeccin y extraccin, esta estandarizado que si
la relacin es menor al 50 %, se proceder a instalar el mismo
ventilador ya sea para inyeccin y extraccin.
Ventilador Seleccionado: ZVN 1-18 86/4
2.7 DIAMETRO DEL CONDUCTO
Dato: El grafico utilizado es el Abaco para el clculo de tuberas
de cobre, la eleccin se realiz nica y exclusivamente por criterio
del grupo. La velocidad seleccionada ser de (algo ruidoso). De
acuerdo al caudal requerido de y la velocidad referente, tendr un
dimetro de 3,7 pulgadas, para estimacin de clculo se aproximara a 4
pulgadas.
CaudalVelocidadDimetroPerdida por Carga
2.7.1 CAIDA DE PRESION
Calculo:Cada de Presin
117 metros
2.7.3 ACCESORIOS BOMBA
Accesorios Bomba4 pulg.
Pulpo7 mt
Vlvula de pie con castilla1,44 mt
Canastilla 1,44 mt
Tee36 mt
Tapn de cebado2,21 mt
Vlvula de compuertas1,09 mt
Vlvula Check33 mt
Unin Universal0,15 mt
Codos4*1,97
Accesorios 90,21 mt
Dato: Para estimacin de clculo la sumatoria de los accesorios de
Bomba se aproximara a 91 metros.
2.7.4 CAIDA DE PRESION TOTAL
Distancia Critica+ Bomba Accesorios 117 metros + 91 metros =208
metros
Cada de Presin Total208 metros * 0,017 mcda = 3,54 metros
2.7.5 POTENCIA DE LA BOMBA
Calculo de Potencia Bomba (Pb = x Q x Hp x g / 0,7 x 0,7)
= Watt
Dato: El clculo de potencia de la bomba quedara en Watts, pero
para estimacin de clculos en grficos se debe realizar la conversin
a HP (Horse Power).POTENCIA BOMBA1011,42 W
1,01 KW
1,4 HP
Dato: Para estimacin de los clculos de bomba se aproximara la
potencia de la bomba a 2 HP.
2.7.6 SELECCIN DE BOMBA.
Bomba Seleccionado: DS-3068 MT (470) Bombas para aguas
residuales.
CAPITULO 3: CONCLUSION
En sntesis nuestro trabajo se desarrolla con el fin de ventilar
y abastecer de agua una mina, las cuales fueron mencionadas con sus
clculos de dimensiones.Para esto se llev a cabo una serie de
clculos mencionados en este informe con el objeto de obtener los
resultados ptimos y semejantes al lugar donde se realizara esta
ventilacin y drenaje, cabe destacar que todos los datos estn
enlazados de alguna manera, ya que la mayora de las formulas se
basan en unas y otras, cuando hablamos de la inyeccin de aire
fresco o limpio y la extraccin del aire viciado.Esta ventilacin de
interior mina se realizara con un ducto principal de caractersticas
flexible y rgido y dos chimeneas, como lo es mostrado en el plano
con las medidas correspondiente, para lograr la ventilacin
requerida se necesitara un motor que rinda con el caudal necesario,
incluyendo en estas las cadas de presin que sufre a base de los
codos con coeficiente n 0.9, rejillas, etc. y a base de graficas de
caudal, presin esttica y la potencia, seleccionando as el modelo
indicado el que cumple con las exigencias requeridas para la
ventilacin de esta mina. De acuerdo al drenaje de agua se necesita
conocer caractersticas previas de accesorios de la bomba a
utilizar, para obtener as el modelo adecuado. Se necesitara una
bomba que rinda el caudal que se requiere en el interior.
CAPITULO 4: BIBLIOGRAFIA
Manual Prctico de Ventilacin. Sistemas de Ventilacin. Soler
& Palau. Manual Tcnico. P3ductal Technical Handbook. Zitron.
Ventiladores Axiales. Talleres Zitron S.A. Espaa. Gemma Vsquez.
Universidad Politcnica de Cartagena. Abastecimiento de Agua 3 parte
Dimensionada. Instalaciones I. Espaa Guias para el diseo de
estaciones de bombeo de agua potable. Lima. 2005.
www.google.com
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