DUCTOS DEVENTILACION

DE MINAS

Ing. Octavio Monteverde Ortega

VENTILACION DE MINAS

AIRE DE MINA :* Composición* Regulaciones

VENTILACION :* Conceptos teóricos* Sistemas de ventilación

DISEÑO :* Cálculos* Dimensionamiento* Equipos* Operación

VentiladoresDuctosOtros

FORMA Y DIMENSIONES :* Cilíndrica* Elíptica* Elipsoide

TIPOS DE DUCTOS :* Insuflación

MATERIALES :* Tipos* Características* Rugosidad

FABRICACIÓN :* Modelos* Detalles

ACCESORIOS

* Requer. aire* Espacios disp.

* Succión

* Resistencias tensiles* Costo – Beneficio

* Unión de tramos

FORMA Y DIMENSIONES

200

20

100

20

350

400

ø40”

ø36”

ø30”ø24”

ø18”

Minerales

Equipos

Galería

Ductos

10

FORMA Y DIMENSIONES

200

20

50

20

300

300

Equiv.ø30”

Equivø20”

ø20”ø18”

10Minerales

Equipos

Galería

Ductos

FORMA:

- Cilíndrica- Elíptica- Elipsoide- Cuadrada / rectangular

DIMENSIONES:

- Requerimiento de aire- Espacios disponibles

FORMA Y DIMENSIONES

EXTRACCION

20’6m

d 80’25m

ancho

Aire comprimidoArea mal ventilada

INSUFLACION

20’6m

d 30’10m

ancho

GA

LER

IAP

RIN

CIP

AL

TIPO 1

TIPO 2

SUCCION

20’6m d 100’

30m

ancho

Aire comprimidoArea mal ventilada

GA

LER

IAP

RIN

CIP

AL

TIPO 3

INSUFLACION - SUCCION

20’6m d 200’

60m

ancho

d anchod 30’10m

Tabique(opcional)G

ALE

RIA

PR

INC

IPA

L

TIPOS

DUCTOS PARA VENTILACION POR:

INSUFLACION- Flexibles- Colapsibles- Rígidos

SUCCIÓN- No colapsibles- Con armaduras- Rígidos

MATERIALES QUE SUELEN USARSE, ORDENADOSDE MAYOR A MENOR RUGOSIDAD

- Yute enjebado- Yute impregnado- Fibra de vidrio reforzada- Acero oxidado- Arpillera impregnada- Tocuyo enjebado- Tocuyo impregnado- Membranas vinílicas- Membranas de polietileno- Acero pulido

MATERIALES

MEMBRANAS UTILIZABLES EN DUCTOS DE VENTILACIÓNUnid Rafia 200 Rafia 300 KP1000 MP10718 SP11226

TEJIDO- material- tenacidad- denier de hilo- densidad

--

denierhilo x pg.

PEmedia1000

14 x 14

PEmedia1500

16 x 16

PESalta

10007.6 x 10

PESalta

100018 x 18

PESalta

100031 x 31

LAMINAS- material básico- aditivos :

* anti-UV* anti-hongos* anti-oxidante* retardante de llama

-

nivelnivelnivelnivel

PE

alto---

PE

alto---

PVC

altoaltoalto

medio

PVC

altoaltoalto

medio

PVC

altoaltoalto

medio

MEMBRANAS- construcción: lámina A /

tejido / lámina B- adherencia lámina/tejido- peso- espesor- resistencia a la tensión

hasta rotura- elongación hasta rotura- resistencia al desgarre- durabilidad

-

kg/5 cmgr/m2mm

kg/5 cm

%Kg

años

SI

-2000.3085

-151

SI

-3000.40165

-202

SI

4.06900.60135

22258

SI

4.56800.64280

205510

SI

2.08850.78440

207020

PES = poliéster, PE = polietileno

RUGOSIDAD DE LAS MEMBRANASFLUJO DE AIRE EN EL DUCTO :

Buscar el material con la menor rugosidad de superficie interior

Flujo laminar Flujo turbulento

Materialrugosidad

Aireviscosidad

1 2 43

REDUCIR IMPEDIMENTOS AL FLUJO

100 cm

ELECCION DE MEMBRANA CONSIDERANDO SUSRESISTENCIAS TENSILES

Datos:

1.- Diámetro del ducto ø1 = 24” (0.61 m.)ø2 = 24” (1.52 m.)

2.- Caudal de aire Q1 = 16,000 CFM ( 7.547 m3/seg)Q2 = 50,000 CFM (23.47 m3/seg)

3.- Presión total del ventilador PT1 = 220 mm H2O (220 kg/m2)PT2 = 420 mm H2O (420 kg/m2)

4.- Densidad del aire = 1.2 Kg/m3 (varia en cada lugar)

5.- Aceleración de la gravedad g = 9.81 m/seg2 (varia en cada lugar)

Cálculos:

Presión Total = Presión dinámica + Presión estática

PT = PD + PS

Presión dinámica (PD):

PD = x V2

2g

PD = 1.2 kg/m3 x (25.824 m/seg)2 = 40.388 kg/m2 = 40 mm H2O2 x 9.81 m/seg2

Presión estática (PS):

PS = PT – PD PS = 220 kg/m2 – 41 kg/m2 = 179 kg/m2

Tensión de tracción en el sentido de la circunferencia (TC):

TC = r x PS TC = 0.305 m x 179 kg/m2 = 54.595 kg/m

La resistencia a la tensión se expresa usualmente en kg/5 cm

TC = 2.730 kg/5 cm

Con Factor de Seguridad = 10 TC Necesario (1) = 27.3 kg/5 cm.TC Necesario (2) = 155.8 kg/5 cm

ELECCION DE MEMBRANA CONSIDERANDO SUSRESISTENCIAS TENSILES

Donde: V = Q = 7.547 m3/seg = 25.824 m/segA π x (0.305 m)2

Tensión de tracción en el sentido horizontal (TH):

TH = 1r x PS2

TH = 1 x 0.305 m x 179 kg = 27,295 kg2 m2 m

Expresado en kg/5 cm

TH = 1.365 kg/5 cm

Con Factor de Seguridad = 5

TH Necesario (1) = 6.8 kg/5 cmTH Necesario (2) = 39.0 kg/5 cm

ELECCION DE MEMBRANA CONSIDERANDO SUSRESISTENCIAS TENSILES

ELECCION DE MEMBRANA CONSIDERANDO SUSRESISTENCIAS TENSILES

MaterialesResistencia a

Tracciónkg/5cm

DesgarreKgs

Rafia Recubierta 200 gr/m2

Rafia Recubierta 300 gr/m2

Vinilona KP1000Vinilona MP10718Vinilona SP11226

85165135280440

1520255570

Requerido Caso (1) 28 7Requerido Caso (2) 156 39

Todas son elegibles para el Caso (1)Solo dos vinilonas para el Caso (2)

AGRESIONES EXTERNAS

EXPLOSIONESEsquirlasOndas sonoras

MICROAMBIENTETemperaturaComposición química

ROZAMIENTOSTransporte Almacén - MinaVehículos en interior mina

FACTOR HUMANOManejo displicente o maloVandalismo

COSTO - BENEFICIOPesoDucto

ø24” x 15m

Kgs

Precio $ Durab

años

CostoFinaldel ml

$/año

OtrosBeneficiosm2.

memb.ml

Ductoø 24”

Rafia PE Recub.200 gr/m2

Rafia PE Recub.300 gr/m2

VinilonaKP1000

VinilonaMP10718

VinilonaSP11226

32

38

90

89

113

1.2

1.6

7.2

9.0

13.8

2.3

3.1

13.8

17.2

26.4

1

2

8

10

20

2.3

1.6

1.7

1.7

1.3

Operatividad

Operatividad

Menos pérdidas

Menos pérdidas

Menos pérdidas

DETALLES DE FABRICACION DE DUCTOS DE INSUFLACION

DuctoUnión de pañosExtremos

Unión de tramos

Pestaña desuspensión

Líneade colgaduraAccesorio de colgadura

DETALLES DE FABRICACION DE DUCTOS DE SUCCIONREFUERZO EN ESPIRAL CONTINUO

REFUERZO CON AROS DE PVC O FIERRO

PESTAÑA DE SUSPENSIÓN

UNION DE PAÑOSTERMOSELLADOCON AIRE CALIENTE

TERMOSELLADOCON CUÑA CALIENTEO BARRA CALIENTE

SELLADO PORALTA FRECUENCIA

PEGADO CONADHESIVO

COSTURACON HILO

UNION DE TRAMOS

EXTREMOS CON AROS DE PVCO BARRA DE FIERRO

UNION POR EMBUTICIÓN

EXTREMOS CON AROS DE PVCO BARRA DE FIERRO

UNION POR EMBUTICIÓNASEGURADA CON ALAMBRE,DRIZA O COLLARÍN

EXTREMOS CON VELCRO

UNION POR EMBUTICIÓN

EXTREMOS CON CIERRE DE CREMALLERADE CARRO DESPRENDIBLE

UNION A TOPE

UNION DE TRAMOS

EXTREMOS CON AROSDE BARRA DE FIERRO

UNION POR EMBUTICIÓNASEGURADA CON MORDAZAS

EXTREMOS CON AROSDE BARRA DE FIERRO

UNION A TOPEASEGURADA ENTRE ARO INTERNOY ABRAZADERA EXTERNA

EXTREMOS CON AROSDE BARRA DE FIERRO

UNION A TOPECOMPRIMIDA CONABRAZADERA EXTERNA

ACCESORIOS

1 m

1 m

2D

CURVA DE 4 SECCIONES

1 m 1 m3.14 D

1 m

2 D2D

1 m 2 D

Codo liso 90ºCodo liso 60ºCodo liso 45º

CODO CORRUGADO

D

ACCESORIOS

5 mts

REDUCCIONES

TE

YE