VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :1 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. C CA AP PI IT TU UL LO O I I E EL L A AI IR RE E D DE E M MI IN NA AS S Y Y S SU US S C CO ON NT TA AM MI IN NA AN NT TE ES S 1. EL AIRE Siendoelaireunfluidobsicodelavida;elcual,alpasarporunaminase altera,sucomposicincambia;sedefinecomounamezclamecnicadegases que, en su estado puro y seco tiene la siguiente composicin: COMPOSICION DEL AIRE SECO GAS% en volumen% en peso Nitrgeno - N278,0975,53 Oxgeno - O220,9523,14 Anh. Carbnico - CO20,030,046 Argn y otros0,931,284 Debe tenerse presente que el aire seco no existe en atmsferas normales. El aire normal es aire hmedo, con contenidos de vapor de agua que varan de 0,1 a 3% en volumen. (en las minas generalmente excede el 1%). El aire es incoloro, inodoro, sin sabor y sustenta las combustiones y la vida. 1.1 Aire de minas. Comosedijo,elairesufrecambiosenelinteriordeunamina: lacantidadde oxgenodisminuye,elanhdridocarbnicoaumenta,comotambinlacantidad denitrgenoyvapordeagua.Ademsseagreganalairediversosgasesy polvos.Seconsideraqueelairedeminasecomponede:aireatmosfrico, gasesactivos(gasesexplosivosonocivosqueseformanenelinteriordela mina) y aire muerto (mezcla de anhdrido carbnico 5 al 15% y nitrgeno 95 a 85%)quepuedeestarpresenteenelairedelasminasenunadcimashasta algunas unidades de por ciento, llamado "soroche".

VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :2 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. 1.2 La respiracin humana. Laraznprimordialparaproveerairelimpioyconadecuadocontenidode oxigenoeslasustentacindelavidahumana.Comosabemoselsistema respiratoriopermiteproporcionaroxgenoalasangreyeliminaranhdrido carbnico. Este constituye una impureza que debe ser controlada y que, si bien esciertoquenoestxica,comovamosavermsadelante,sobrecierta concentraciones produce graves trastornos en la vida humana. Elritmoyelvolumendelarespiracinyporconsiguienteelconsumode oxgenoseincrementanconlaactividadfsicadelsujeto,comoloindicala tabla que ms adelante se presenta. Ntese que la capacidad respiratoria de un individuo(elvolumendeaireinhalado)esvariasvecessuperioraloxgeno consumido. Antes veamos la composicin general del aire exhalado: N2 : 79% O2 : 16% CO2: 5% 1.3 Cuociente respiratorio (CR). Es la razn entre CO2 expelido con el oxgeno consumido, en volmenes: CR= CO2expelido O2 consumido Este "Cuociente Respiratorio" tiene la importancia de relacionar al oxgeno con el anhdrido carbnico y de esta forma, tener un ndice que nos entrega una luz sobreelesfuerzoquehaceelorganismohumano.AmedidaqueelCuociente Respiratorioseacercaalaunidadsignificaqueelesfuerzoquelapersona est realizandoesmayor.Porotrolado,unCuocienteRespiratoriolejos menor que "1" establece a una persona en reposo. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :3 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. INHALACION DE OXIGENO Y AIRE EN LA RESPIRACION HUMANA ACTIVIDADREPOSOMODERADAMUY VIGOROSA Ritmo respiratorio por minuto, 12 - 13040 Aire inhalado por respiracin m3/seg. x 103, 5 - 1346 - 5998 Oxgeno consumido en m3/seg. x 10-6, 4,7033,0447,20 Cuociente respiratorio "CR", 0,750,901,00 1.4 Cantidad de aire requerido. Con los datos de la tabla puede calcularse la cantidad mnima de aire requerido para el proceso respiratorio. Puede tomarse como punto de partida una u otra de las siguientes condiciones: 1)el contenido de oxgeno serdiluido por debajo del lmite recomendado de seguridad;2)elcontenidodedixidodecarbonoseelevar porencimadelumbral lmite. Considerando cada paso por separado. Dado: Contenido mnimo permisible de oxgeno = 19,5% (segn norma de los E.E.U.U. de Amrica). Sepide:CalcularelcaudaldeairerequeridoQenm3/seg.parauna actividad vigorosa. Solucin:Lademandadeoxgeno,enactividadvigorosa,esde47,20*10-6 m3/seg.Se establece el siguiente balance del flujo de oxgeno: Contenido de oxgeno en el airede entrada, (menos) Oxgeno gastado en respiracin (igual) Contenido de oxgeno en el aire de salida 0,21 Q-47,20*10-6=0,195 Q Q = (47,20*10-6) / (0,21 - 0,195) = 0,003 m3/seg. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :4 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. Dado: Contenido mximo de = 0,5 % Se pide: Caudal Q en m3/seg. para una actividad vigorosa. Solucin:paraactividadvigorosaseaceptacuocienterespiratorio,CR=1; por tanto: CO2=1*47,20*10-6 m3/seg. =47,20*10-6 m3/seg. EL BALANCE DEL CO2 Cantidad de CO2en el airede entrada (ms) Cantidad de CO2 expelido en la respiracin (igual) Cantidad de CO2 en el aire a la salida 0,00030Q + 47,20*10-6 = 0,005 Q Q= 47,20*10-6 =0,01 m3/seg. 0,005 - 0,0003 Estosclculosnosmuestranqueserequieremsdeltripledeairepara mantenerelcontenidodebixidodecarbonobajo0,5%queparatenerel contenido de oxgeno por encima del 19,5%.En consecuencia, el requerimiento ms exigente es el de bixido de carbono. En caso de necesidad, el hombre puede sobrevivir an con menor aire (siempre que el contenido de oxgeno no baje del 16%), pero la atmsfera se vuelve luego intolerablesieloxgenoesinsuficienteoelCO2esexcesivo.Laprctica industrial recomienda de 280 a 840 lt/min por persona en edificios. De aqu se desprende que aproximadamente 560 lt/min de aire fresco por hombre es todo lorequeridoparamantenerunaatmsferasana.ElreglamentodeSeguridad Mineraestablecequeserequierede3m3porminutoporhombre(3.000 lt/min),considerandounfactordeseguridadadecuadoaltratarsede ventilacin de minas, donde es posible que mucho aire se pierda. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :5 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. 1.5. Deficiencia de oxgeno. El control de calidad de los gases de mina, se relaciona tambin con el problema de la deficiencia de oxgeno.Esta puede ser causada por: 1) Introduccin de un gas diluyente 2) Desplazamiento del oxgeno 3)Una combinacin de ambos procesos. La causa ms grave de deficiencia de oxgeno es la dilucin, que ocurre cuando un gas ajeno se introduce en la atmsfera de la mina, reduciendo as el % del 02 enelaireycreadeporsiunriesgo.Estosgasesajenosprovienendelos estratos del depsito o de las formaciones adyacentes. 1.6.Caracterstica del oxgeno. Esungasquenotieneolor,colornisabor;supesoespecificoesde1,11con respecto al aire. Eselgaspresenteenelairequesustentalavidaylacombustin.Elhombre respiramejorytrabajamsfcilmentecuandoelairecontienealrededorde 21%deoxgeno,queeslacantidadnormalquecontienelaatmsferaalnivel del mar.Puede vivir y trabajar donde haya menos oxgeno. En la siguiente tabla se ha colocado los efectos que la disminucin del oxgeno en el ambiente produce en los individuos, debemos considerar que todos estos antecedentesrelacionanlosporcentajesdeloxgenoconlaalturadesdeel nivel del mar, tomando en cuenta situaciones normales. EFECTOS DE LA DEFICIENCIA DE OXIGENO. Contenido de OxgenoEfectos 17 % Respiracin rpida y profunda. Equivale a 2.500 m.s.n.m. 15 % Vrtigo, vahido, zumbido en odos, aceleracin latidos. 13 % Prdida de conocimiento en exposicin prolongada. 9 % Desmayo e inconsciencia. 7 % Peligro de muerte. Equivale a 8.800 m.s.n.m. 6 % Movimientos convulsivos, muerte. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :6 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. Cuando la ventilacin es deficiente, el aire de diversos lugares de la mina puede tenerpocooxgenoymuchoanhdridocarbnico.Algunospasesrecomiendan queseconsiderequeelairedelaminaesinapropiadoparaquelorespireel hombre cuando aquel contenga menos del 19% de oxgeno. La llama de una vela encendida o una lmpara de seguridad de llama se apagar cuandoelairecontengamenos16,25%deoxgeno.Pero,alexponersea concentraciones entre 16,25 y 12,5% de oxgeno la sangre no puede absorverlo plenamente,seafectanloscentrossuperioresdelcerebroyseperturbael juicio.Aunqueelhombrenollegaaperderelconocimientosinohastaqueel contenidodeoxgenoquedapordebajode12%,nadiedeber intentaro permanecerenunaatmsfera enlaquenopuedaarderlallamadeunavelao una lmpara deseguridad,a menosquelapersona lleveunaparatorespirador autnomo. El oxgeno puro a la presin atmosfrica (1,054 kg/cm2 al nivel del mar) puede inhalarse sin que surtan efectos perjudiciales entre 7 y 40 horas. La inhalacin deoxgenoapresionesmselevadascausasntomasenelsistemanervioso centralllegandoaproducir,aveces,cesacinmomentneatotaldela respiracin. Lasprincipalescausasdeladisminucindeloxgenodelairedeminasson: procesodeoxidacinlentademateriasorgnicas(maderademinas, combustibles,etc.),desprendimientodegasesporlasrocas,incendios, respiracin de personas, combustin de lmparas y motores etc. 2. GASES DE MINAS. Conoceremoslasprincipalescaractersticasdealgunosgases,losms comunes, que se encuentran en el Aire de Minas. 2.1.Origen de los gases. En orden decreciente de importancia:Estratas, tronaduras, funcionamiento de mquinasacombustininterna,fuegosyexplosiones,sereshumanosy estaciones de carga de bateras. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :7 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. a)Gasesdeestrata.Elmscomneselmetano.Seliberade0,6a1,2 m3/minporm2desuperficiefrescadecarbnexpuesta.Enlas emisiones sbitas de gas, puede ascender hasta 120 m3/min. b)Gasesdetronadura.Lasdinamitasseclasificansegnsuemisinde gases al detonar. El fabricante de explosivos deberentregar los gases queresultandelusodesusproductos,stotienerealimportancia cuando se necesita efectuar clculos de dilucin de los gases por medio del aire. PARA DINAMITAS PERMISIBLES Clase de explosivos Cantidad de gases (m3 por Kgr. De explosivo) Amenos de 0,078 B0,08 - 0,156 C0,16 - 0,232 PARA DINAMITAS NO PERMISIBLES Humos clase Gases ponzoosos liberados m3 / cartuchom3 / Kgr. exp. 1menos de 0,0045menos de 0,02 20,0045 - 0,0090,02 - 0,04 30,009 - 0,0190,04 - 0,08 Sondinamitaspermisiblesaquellasquepuedenserusadasdentrode minas de Carbn. c)Mquinasdecombustininterna.Puedenliberargrancantidadde contaminantes,hasta0,28m3/min porcaballodepotencia;estosgases son CO, NO2 aldehdos, humos, metano, y SO2. Lacantidaddeimpurezasindeseablesvaranconelajustedelarazn decombustibledelamquina,sucondicinmecnica,propiedadesde combustible y condiciones atmosfricas. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :8 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. d)Fuegosyexplosiones.Lacombustinesgeneralmenteincompletaenel caso de fuegos y explosiones, por lo cual, adems de bixido de carbono, puedenproducirsemonxidosdecarbono,metanoyotrosgases.Los fuegosminerossoncasisiempreselladosyelmuestreodetrsdela tapaduraindicacuandoelfuegosehasofocadoysehallegadoaun estado de equilibrio. Esto puede llegar a durar semanas o meses, pero si lossellossonimpermeablesalaire,lacombustinterminar cuandose haya consumado el oxgeno disponible. e)Respiracinhumana.Comoyaseindic,larespiracinlibera aproximadamente47,20m3/seg.dedixicodecarbonoporcada trabajador. f)Bateras.Desprendenpequeascantidadesdehidrgenoduranteel proceso de recarga. 2.2.Tipos de gases. Veamoslasprincipalescaractersticasdelosmscomunesgasesdeminas, comenzamos por quien es el principal componente del aire puro. Nitrgeno N2. Es un gas inodoro, incoloro e inspido, de peso especfico 0,97; levemente ms ligero que el aire, qumicamente inerte. Cuando se respiraasfixiaalserhumanodemaneramuyparecidacomolohaceel agua, esto es a causa de falta de oxgeno. Fuentedeaumentodelcontenidodenitrgenoenelairedeminasson putrefaccionesorgnicas,trabajoconexplosivos,desprendimientoen los estratos de las minas metlicas. Su deteccin se hace en forma indirecta al determinar el porcentaje de oxgeno en el aire. Este gas, por ser levemente ms liviano que el aire, en las labores donde noexistemovimientodeaireseconcentraenlaspartesmsaltas, cuandoseest corriendounachimeneaystanoseventila convenientemente,el nitrgeno seconcentra en la partesuperiordela VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :9 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. chimenea,desplazandoaloxgeno,siunapersonasubealllegaral extremo superior se asfixiar .Muchos accidentes graves han ocurrido por esta causa. AnhdridocarbnicoCO2.Gassincolorniolor,conunsabor ligeramentecido, de peso especfico 1,53; se disuelve bien en agua. Unaparticularidaddelanhdridocarbnicoesquesupuntode fusinesde-57Cest porarribadelpuntodeebullicinde-78,5 C,es de gran importancia para su uso industrial. El anhdrido carbnico es un estimulante de la respiracin; por lo tanto esfisiolgicamenteactivoynoselepuedeclasificarentrelosgases inertes, aunque no es altamente txico. Su propiedad estimulante de la respiracinesaprovechadaenalgunosaparatospararespiracin artificial. La presencia de un 0,5% de anhdrido carbnico en el aire normal causa un ligero aumento en la ventilacin de los pulmones; la persona expuesta aestapequeacantidaddeanhdridocarbnicorespirarms profundamente y ligeramente ms aprisa que estando en aire puro. Si el aire contiene 2% de anhdrido carbnico, la ventilacin delos pulmones aumentar enun50%aproximadamente;sielairecontieneun5%de dichogas,laventilacindelospulmonesaumentar el300%,haciendo quelarespiracinseafatigosa;yun10%deanhdridocarbnicono puede resistirse ms de unos pocos minutos. El anhdrido carbnico del aire, surte los efectos enunciados arriba si el porcentajedeoxgenosiguesiendoaproximadamenteelnormalyel hombreseencuentraenreposo.Siseencuentratrabajandolos sntomas sern ms marcados y peligrosos. Un bajo contenido de oxgeno en el aire y la temperatura por encima de los 27 C,aumentan los efectos del anhdrido carbnico. El porcentage de anhdrido carbnico producido por la respiracin de los trabajadoresesrelativamentemuypequeo,conrespectoalproducido VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :10 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. porotrasfuentes.Porejemplo,quinientosminerostrabajandoal mximo producen 1,42 m3 de anhdrido carbnico por minuto. En el aire exhalado por el hombre hay algo menos de 4% de anhdrido carbnico. Losminerosexperimentadosreconocenlapresenciadeanhdrido carbnico por el calentamiento de las piernas y de la piel que enrojecen, pordolordecabezaydecaimientogeneral.Concentracionesmayores provocan tos, aceleracin de la respiracin y accesos de temblor. Elanhdridocarbnicoseformaenlasminassubterrneasdurantela putrefaccindelamadera,descomposicinderocascarbonatadaspor aguasacidas, trabajo con explosivos, combustin, etc. Enpuntosdedeficienteventilacin,lasconcentracionesdeanhdrido carbnicoresultanpeligrosas,debidoasudensidad,seacumulade preferencia en puntos bajos, desde donde se difunde solamente poco a poco en el aire ms puro de las zonas superiores. Monxido de carbono CO. Es un gas sin color, sabor ni olor, dbilmente soluble en agua de peso especfico 0,97. Explota cuando se encuentra en el aire en un porcentaje de 13 a 75%. Es el gas causante de ms del 90% de los casos fatales en los incendios deminas;supresenciaenelairenoescomn,seobtienemediantela combustin incompleta de cualquier materia carbonosa que se quema, es porestaraznqueseleencuentraenlosgasesdeescapedelos motores de combustin interna y los gases generados por detonacin de explosivos.Basasupeligrosidadenlaaccintxicaqueejerceenel hombre, an en bajas concentraciones. Su accin txica sobre el hombre se debe a la gran afinidad qumica que tiene la hemoglobina de la sangre por l, de 250 a 300 veces mayor que eloxgeno.Siunapersonaaspiramonxidodecarbonoconelaire,se combinaesteconlahemoglobinaformandouncompuestoqumico relativamenteestable(carbohemoglobina).Conellolosglbulosrojos pierdensucapacidaddeadmitiroxgeno.Esteya,nollegahastalos tejidosdelcuerpo,producindoselamuerteporfaltadeoxgeno.Por VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :11 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. talraznanpequeasconcentracionesdemonxidodecarbonoson peligrosas. A continuacin va una tabla que muestra los sntomas que se presentan en un hombre segn los porcentajes del gas. % COSINTOMAS 0,02 Producedolordecabezadespusde cuatro horas de exposicin. 0,04 Producedolordecabezaymalestaren dos horas. 0,12 En media hora produce palpitaciones del corazntendencia aperderel equilibrio en una hora y media. 0,20Produce inconsciencia en media hora. Evidentemente,lapeligrosidaddelmonxidodecarbonoesta ntimamente ligada con el tiempo de exposicin ya que a mayor tiempo y conigualporcentajedelgasenelaire,mayoreslasaturacindela sangre, con una saturacin de la sangre de 70 a 80% proviene la muerte. Acido sulfidrico H2S.Esungassincolor,degustoazucaradoyolora huevopodrido.Supesoespecficoesde1,19,Kg/m3,ardeyformauna mezclaexplosivacuandosuconcentracinllegaa6%.Esfcilmente soluble en agua. Esmsvenenosoqueelmonxidodecarbono,perosucaracterstico olorlohacemenospeligroso.Irritalasmucosasdelosojosydelos conductosrespiratoriosyatacaelsistemanervioso.Conuncontenido de 0,05% de H2S produce un envenenamiento peligroso en media hora y con0,1%rpidamentevienelamuerte.Lasconcentracionesmximas permisibles de los lugares de trabajo que muchos de los pases fijan es de0,002%porvolumenduranteunaexposicindeochohoras.Cuando unapersonaseencuentraenvenenadaporH2S,lasangreylapiel evolucionana uncolor verdoso.Eltratamientoa seguir en estoscasos eseltransporteinmediatodelavctimaalairefresco,sometindoloa respiracin artificial e inhalacin de oxgeno. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :12 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. LasfuentesdeformacindelH2Senlasminasson:putrefaccinde sustanciasorgnicas,descomposicindeminerales,desprendimientode lasgrietas(minasdesal,deasfaltita,etc.),disparosdeexplosivos (particularmente con combustin incompleta del explosivo, mecha). Debido a su solubilidad en el agua, un litro de agua a 15 C admite 3,23 litrosdeH2S,hayquetenermuchocuidadocuandoseencuentran acumulaciones de agua en partes antiguas de las labores de minas; si se poneenmovimientoestasaguas,dejalibreenparteelH2Sque contenga. En general, los accidentes originados por el H2S son raros. Anhdrido sulfuroso SO2.Es un gas incoloro, sofocante, con fuerte olor sulfuroso;muypesado,supesoespecfico2,26Kg/m3;sedisuelve fcilmente en agua. Esfuertementeirritantedelosojos,narizylagarganta,inclusoen concentraciones bajas, y puede causar graves daos a los pulmones si se leinhalaenaltasconcentraciones.Enconcentracionessuperioresa 0,001%atacaalasmucosasycon0,05%espeligrosoparalavida.La legislacindealgunospasesdaconcentracionesmximaspermisible para este gas de 0,0005%. Es poco comn en el aire de las minas y cuando se encuentra lo hace en cantidadesinsignificantes.Seformaporcombustindecarbonescon fuertecontenidoenazufre,duranteladinamitacindeciertos mineralessulfurosos.Enminasdepiritacuprfera,calientesysecas durante los disparos, pueden producirse peligrosas explosiones de polvo pirtico con formacin de mucho SO2. Oxidosdenitrgeno.Estosxidosseformanenlasminaspor combustin,porcombustinretardaday,endeterminadas circunstancias,pordetonacindeexplosivos(especialmentecuandose usaAN-FO).Tambinsoncomponentedelosgasesdeescapesdelos motores diesel y de gasolina y se forman por reaccindel oxgeno y el VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :13 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. nitrgenodelaireencontactoconlosarcosychispaselctricas.Los xidosdenitrgenoseformantambinporcombustino descomposicin de nitrato y materias nitratadas. Elnitrgenoformavariosxidos(N20,NO,NO2,N2O4,N2O3yN2O5), todosellossontxicos,menoselxidonitroso(N2O).Losxidos txicosdenitrgenomscorrientessonelxidontrico(NO)y anhdridonitroso,quesepresentaendosformas(NO2yN2O4),segn sea la temperatura reinante. Cuando se analiza el aire en busca de xido de nitrgeno, los resultados se suelen darse en trminos del anhdrido nitroso. Estegasesmspesadoqueelaire,deuncolorrojopardusco,este color no lo hace visible en lugares mal alumbrados como es el caso de la mina,tampocoesvisibleenconcentracionesbajas.Suaccintxicala ejerceenlasvasrespiratoriasespecialmenteenlospulmonesal disolverseenaguaformando cidontricoynitrosoquecorroenlos tejidos. Respirar cantidades pequeas de este gas puede resultar fatal. Los xidos de nitrgeno tienen un comportamiento engaoso respecto a sutoxicidad,puesunapersonaquelosrespirapuederehacerse aparentemente y despus de varios das u horas morir repentinamente. Unporcentajede0,0025%dexidodenitrgenoeselmximo permisible para exposiciones prolongadas; con un 0,2% es generalmente fatal en exposiciones cortas. Gas gris. Es un gas compuesto principalmente por metano (CH4), conte-niendounpromediode95%,losotroscomponentesson:anhdrido carbnico, nitrgeno, etano (C2H6),acido sulfrico y a veces hidrgeno y xido de carbono. El metano es una de las impurezas ms peligrosas de la atmsfera de las minas,porsupropiedaddeformarmezclasexplosivasconelaire.Las explosionesdemetanohansidolacausademuertedecentenaresde mineros del carbn. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :14 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. Debidoasupocareactibilidadqumicaatemperaturanormal,queda como nica medida prctica para su eliminacin, la buena ventilacin. Por ser el metano casi dos veces ms liviano quel aire, su peso especifico esde0,554kgr/m3,seconcentraenlaspartesaltasdelaslabores mineras de atmsfera tranquila. El metano, como el gris, se mezcla fcilmente con el aire. Para sanear laatmsferadelaslabores,yenparticularlosavancesascendentes, porunacorrientedeairelimpio,esnecesarioquelacorrientelamede cercayconciertavelocidadlosfrentes,sobretodoeltecho,para provocarlamezclaconvenientedelgasquehapodidoacumularsey eliminarlo diluido por la corriente que sale. Lasexplosionesdemetanoporchispazooaumentodelatemperatura, dan mezcla de gas entre 5 y 16%,esta explosin se genera de acuerdo a la siguiente reaccin: CH4 + 202 + 8N2------------>>CO2 +8N2 +2 H2O Laexplosindemayorfuerzaseproduceconlamezclaentre9y9,5% de metano en el aire. Lacombustintranquila del metano se produce con mezclas de metano en el aire por arriba del 16%. 2.3. Clasificacin de los gases segn sus efectos biolgicos. Losgasesapresinytemperaturanormal,comotambinlosvapores provenientes de lquidos, se clasifican como sigue: Gases asfixiantes Simples (hidrocarburo, gases nobles, CO2, H2, N2); Qumicos (CO, HCN). Gases irritantes Primarios (HCl, NH3, SO2, Cl2, O3, NO2); Secundarios (H2S). VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :15 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. Gases anestsicos Primarios(parafinas,olefinas,esteresacetilnicos,aldehidos, cetonas) De efecto sobre las visceras (H.C.clorados) De efecto sobre el sistema hematopoyetico (H.C.arom ticos) De efecto sobre el sistema nervioso (alcoholes, esteres, CS2) De efecto en la sangre y sistema circulatorio (nitro y amino comp. orgnicos). 3. POLVO DE MINAS. Elpolvodeminasesunconjuntodepartculasqueseencuentranenelaire, paredes, techos y piso de las labores mineras. Cuando el polvo se encuentra en elaire,formaunsistemadispersollamado"aerosol",puedepermanecerenl un largo tiempo, dependiendo sto de varios factores, a saber: finura del polvo, de su forma, peso especifico, velocidad del movimiento del aire, de su humedad y temperatura. 3.1.Suspensin de la partcula de polvo en el aire. Para determinar el tiempo de suspensin de una partcula de polvo en el aire sin movimiento,sedebentomarencuentalainteraccindedosfuerzas:la gravedaddelapartculaylafuerzaderesistenciadelaire.Mientrasmayor sealafuerzadegravedad,lavelocidaddecadadelapartculaser ms grande,almismotiempo,lafuerzaderesistenciadelairecrece.Cuandose tratadepartculasmenoresde10micronesstascaern,desdecierto instante, con velocidad constante determinada por la ley de Stokes: V= [2 * r2 *(d-d') * g] 9 * Donde: V:velocidad de las partcula en cm/seg; r:radio de la partcula en cm; d:peso especfico de la partcula, gr/cm3; VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :16 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. d:peso especifico del aire, gr/cm3; g:aceleracin de gravedad, cm/seg2; :viscosidad de aire inmvil, Poises. Si consideramos que el peso especfico del aire es muy pequeo respecto al delapartcula,stepuedeomitirseycolocandoenlafrmulag=981 cm/seg2; v=1,181*10-4 Poises; tendremos: V= 1,2 * 106* r2 * d, cm/seg. Deestamanerapodemossabereltiempodecadadeunapartculade cuarzo(d=2,5gr/cm3)desdeunaalturadedosmetrosenelaire absolutamente inmvil, segn su dimetro: DIAMETRO DE LA PARTICULATIEMPO DE CAIDA micrn (m) 1002,6 seg. 104,4 min. 16,0 hrs. Segnlamismafrmula,unapartculadecuarzode5micrones,caeenel airetranquiloconunavelocidadiguala0,1cm/seg.Silapartculaes ultramicroscpica,dedimetromenora0,1micrn,aligualquelas molcualesdeaire,nosedepositanencontrndoseenunmovimiento Browniano. Lgicamente, una partcula plana permanecerms tiempo en el aire que una partcula esfrica de igual peso. De acuerdo al modo como son observadas las partculas, se clasifican en: CLASIFICACIONVISIBLENIEBLAHUMOS Dimetro (m)> 1010 -01< 0,1 Velocidad de caida en aire inmovil AceleradaConstanteInasentable

3.2.Comportamiento bsico del polvo. Elpolvoocupaelsegundolugarentreloscontaminantesdelaireque preocupa al trabajo de minera subterrnea. El polvo tiene mucho en comn con los gases en cuanto a su modo de ocurrencia, comportamiento y control. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :17 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. Lassuspensionesdecuerposparticuladosenelairesonllamados "aerosoles". Entre estos tenemos los de importancia pulmonar. Lossiguientesprincipiosbsicosdecomportamientosonaplicablesal control de las partculas: a)Laspartculas,yaseanslidosolquidos,tienencaractersticas similares al estar suspendidas; b)Laspartculasdepolvodeconsecuenciaspatolgicasy combustibles estn predominantemente bajo 10 m. de tamao (1 micrn = 0,001 mm); c)Laspartculasmayoresde10micronesnosemantienenen suspensin en corrientes de aire an de velocidad moderada; d)Lospolvosindustrialesyminerostienencaractersticamenteun tamao medio en el rango de 0,5 a 3 m. Laactividadqumicaaumentaconeltamaodecrecientedelas partculas; e)Los polvos por debajo de 10m. que son los de importancia en la higieneindustrial,casinotienepesooinercia y porestopueden permanecerindefinidamentesuspendidoenlaatmsfera.Nose puede esperar su asentamiento; f)Elcontroldelospolvosfinos(bajo10m.)queestnen suspensin,requiereelcontroldelacorrientedeairedondese encuentran. Este es el concepto bsico del control de polvo. 3.3.El Polvo como un aerosol. LosaerosolesformanpartedelosAgentesQumicos,juntosalosGasesy Vapores. Los aerosoles pueden ser slidos o lquidos. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :18 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. Los aerosoles slidos son los humos y el polvo.El roco y la niebla forman los aerosoles lquidos. Atendiendo a su naturaleza, vale decir, segn si se trata de aerosoles slidos o aerosoles lquidos, estos pueden dividirse de la siguiente manera: Polvos (Disgregacin), Inorgnicos - Neumoconigenos Silceos No Silceos - No Neumoconigenos Metales Metaloides Sales AEROSOLES SOLIDOS, Orgnicos - Naturales Vegetales Animal - Sintticos Plsticos Resinas Pesticidas Drogas, etc. Humos (Condensacin) -Plomo (Oxidos) - Fierro (Oxidos) - Zinc (Oxidos) - Manganeso (Oxidos) AEROSOLES LIQUIDOS Roco (Disgregacin) -Sustancias puras -Soluciones -Suspensin Nieblas (Condensacin) -Sustancias puras -Soluciones -Suspensin Los aerosoles se clasifican de acuerdo a sus efectos biolgicos como sigue: Relativamente inertes : (ejemplo:. mrmol, yeso)Incomodidad e irritaciones menores. Productores de fibrosis pulmonar : (cuarzo, asbesto) VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :19 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. Nodulaciones y fibrosis en los pulmones. Productoresdecncer:(ejemplo:asbesto,cromato,partculas radioactivas) Luego de 20 a 30 aos de latencia. Irritantes qumicos: (Neblinascidras y alcalinas) Irritaciones, inflamaciones, ulceraciones en V.R.S. Envenenamiento sistemtico : (Pb, Mn, Cd, As) En diferentes partes del cuerpo. Productores de alergia : (Polen, isocianatos, cauchos) Picazones, estornudos, asmas. Productores de fiebre : (Zn, Cu) Escalofros, fiebre. 3.4.Polvos neumoconigeno. Elpolvonotxicocontenidoen el aireen cantidadesimportantes,irritalas vas respiratorias y los ojos, ataca a los pulmones y desorganiza las funciones del organismo humano en conjunto, provocando la enfermedad conocida con el nombrede"neumoconiosis".Segnlaclasedepolvosedividenen: Silicosis (tisis de minero), por slice libre. Silico-tuberculosis (complicacin de TBC por slice). Asbestosis, por asbesto. Silicatosis, por otros silicatos. Siderosis, por fierro o sus minerales. Antracosis, por carbn, incluyendo bituminosos y antracita. 3.5.Silicosis. Siendoestaneumoconiosislaenfermedadmscomndenuestrosmineros, ya que toda roca contiene slice libre, sertratada ms extensamente. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :20 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. Lageneracindelaenfermedad.Laaccinpatolgicaqueproduceel polvo de roca en los pulmones (alvolos) es bastante compleja y an no ha sidoaclaradacompletamente.Lamsconocidadelasteorasexplicala produccin de la silicosis por medio de la disolucin lenta, en el lquido de los tejidos de los pulmones de las partculas de slice, formndose cido silcico(H2SiO3)queactaqumicamentesobrelostejidosdelos pulmones.Estateoraesconocidaconelnombrede"Teoradela solubilidad". Los pulmones tienen un medio de defensa, contra los cuerpos extraos, en los fagocitos o clulas devoradoras, cuya funcin es envolver los cuerpos extraos y transportarlos por caminos linfticos. Cuando los cuerpos extraos son polvos de slice, en el caso de la silicosis, los fagocitos al atrapar este polvo mueren, dejndolo libre para que otra cluladevoradoraloatrapeycorralamismasuerte.Deestaformael polvodeslicecumplesuaccinnociva,seproduceuntejidodeunin gruesamentefibrosa,sinloscapilaressanguneos,similaraltejido posterior de las heridas, por sto se le llama a este proceso "fibrosis". De acuerdo a la gravedad de la enfermedad, se reconocen, en general tres grados de ella: -Primer grado, malestar general, ahogo en el trabajo, leve tos seca; -Segundogrado,frecuentesdoloresenelpecho,respiracin disminuida,tossecaohmeda,disminucindelacapacidadde trabajo. -Tercer grado, ahogo an en reposo, tos con esputos, dolores en el trax, prdida total de la capacidad de trabajo. Lasformasdbildelasilicosisnoproducenincapacidadaldejarde trabajarenlugarescontaminados;lasformasadelantadasaveces progresandespusdeltrminodelcontactoconelpolvo;esta enfermedadseconsiderairreversiblerespectoalasmodificacionesque provoca. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :21 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. Factoresbsicos.Losfactoresbsicosquedeterminanconsu presencia la aparicin de silicosis son: Concentracin de polvo en el ambiente; Tamao, forma y composicin de las partculas; Tiempo de exposicin; Susceptibilidad individual.

Concentracin de polvo en el ambiente. Casi todas las operaciones mi-neras son generadoras de polvo. Las operaciones que producen polvo se denominan"fuenteprimaria".Siloagitanodispersan,es"fuente secundaria".Enlasiguientelistasehanclasificadolasoperacionesen ordendecrecientedesuincidenciaenelproblema:(elsigno"+"indica fuente mayor, "-" es fuente menor y "0", fuente sin importancia). OPERACIN FUENTE PrimariaSecundaria Tronadura++ Circado minera continua+- Tiraje de chimenea-+ Perforacin+ 0 Paleo, carguo-+ Soplado de barrenos 0 + Volcado de carros-+ Arrastre por scrapers-+ Descarga chutes de correas 0 - Acarreo 0 - Enmaderacin 0 - Acuadura 0 - El nivel de empolvamiento que es creado por cada operacin vara con la intensidad y duracin de la actividad y las condiciones naturales. Luego de la composicin del polvo, la concentracin es probablemente el factormsimportante,eslgicosuponerquemientrasmscargadode polvoestelambiente,mayorser laposibilidaddecontraerla VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :22 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. enfermedad.Engeneral,concentracionessuperioresa0,5mgr/m3de aire en el ambiente, se debe considerar como un lugar peligroso. Tamao, forma y composicin de las partculas. Fisiolgicamente, las partculaspequeas,sonmsdainasyaquesusuperficieyactividad qumica es muy superior, respecto a su peso. Lospolvoscuyotamaoesde5m.(0,005mm)sonaltamente respirables y retenidas en los pulmones,siendo este tamao el que ms se encuentra en atmsferas de mina. Laspartculassecomportandedistintasformas,dependiendodesus caractersticas geomtricas, densidad, tamao y medio ambiente. Laspartculasdepolvogeneralmenteseimaginanesfricas,locual, como un criterio prctico es aceptado mundialmente. En otros estudios para evitar considerar la forma de las partculas, se define el dimetro delapartculaentrminosdelavelocidaddesedimentacin, considerandodeigualtamaoaquellasquetienensimilarvelocidad,sin importar el volumen y forma. Diferentes estudios se han realizado para definir el rango de tamao de partculasquequedaretenidaenelpulmn,naciendodiferentes criterios.Semuestra,enlasiguientefigura,loscriteriosms conocidos.Es aceptado por todos que el rango peligroso va entre 10 m. y0,5m.Tamaosmayoressonretenidosennariz-tranquea- bronquios-ylosinferioresnosedepositansinoquesalenconelaire exhalado.

En cuanto a la composicin, se debe tener claro que es ms importante lamineralogaquelaqumica.Enelcasodelpolvosilicgeno,paraser dainostedebecontenerslicelibreyfresca.Bienessabidoquela mayora de las rocas y yacimientos mineros contienen slice libre. Dentro de la slice libre, la ms peligrosa es la tridemita, seguida de la cristovalita y luego el cuarzo. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :23 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. Retencin en % PolvorespirabledefinidoenJohanneburgoparapartculasde densidad igual a la unidad. Polvo respirable definido por C.E.A. (Los Alamos). Polvo respirable definido por A.C.C.I.H. Retencin en vas respiratorias superiores segn Brown. Retencin alveolar segn Hath. Tiempodeexposicin.Otrofactorimportanteeseltiempoqueel trabajadorestencontactoconelambientecargadodepolvo.Muy rarossonloscasos,desilicosisdiagnosticadasentrabajadoresque hayan tenido menos de 1 aos de exposicin. En ambientes mineros ms omenoscontrolados,recinse desarrollar la enfermedaden tiempos que van de 20 a 30 aos.

Susceptibilidadindividual.Estefactoreselquepermitir queun trabajador expuesto adquiere la enfermedad antes o despus de otros. El cuerpo humano tiene un prodigioso sistema respiratorio que lleva aire yoxgenoalospulmonesyeliminaproductosdedesecho.Aunqueno 12 3 4 5 6 7 8 9 10 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Dimetro de las partculas en VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :24 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. estalairefrescoynormal,lasdefensasdelorganismosiguen funcionando para limpiar y purificar el aire: Pelos de la nariz. Su primera lnea de defensa son los pelos interiores de la nariz, que atrapan partculas cuando se inhala. Cilios. Los cilios, pelillos que tapizan el conductorespiratorio, pulsan 10-12 veces por segundo, moviendo as hacia atrs de la garganta, el mucus y las partculas, que uno traga o expulsa con la tos. Membrana mucosa. Lasvasrespiratoriastienenunamembranamucosaqueatrapalas partculas que pasan los pelos de la nariz. El movimiento ondulante de los cilios las arrastra a la parte posterior de la garganta. Reflejos de la tos.La tos es un reflejo protector que expulsa la mucosidad y partculas extraas que se acumulan en el sistema respiratorio. Respiracin normal. La nariz entibia, enfra y humedece el aire que uno respira. Las vas respiratorias superiores llevan aire a los pulmones. Las inferiores se ramificanyterminanensacosdeairellamadosalvolos,ahel oxgenopasa a la sangrey losdesechos vuelvena lospulmonespara ser exhalados. Cuando el polvo de slice libre llega al pulmn, se deposita en l y ocurre lo descrito anteriormente. 3.6.Ingeniera de control de polvo. Muchas de las medidas empleadas en el control del polvo son las mismas del controldegases.Lasmedidassiguientesseresumenenordengeneralde preferencias: VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :25 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. Prevencin Modificar operaciones o mejorar prctica; Reducir formacin de polvo con equipo de polvo. Eliminacin Limpiar labores para eliminar polvo asentado; Depuracin del aire con colectores de polvo. Supresin Infusin con agua o vapor, previo al arranque; Apaciguamiento con rociado de agua o espuma; Tratamientodepolvoasentadoconproductosqumicos delicuescentes (que absorben humedad del aire). Aislamiento Tronadura restringida o con personal afuera; Encerramiento de operaciones generadoras de polvo; Sistema de aireamiento local; Dilucin Dilucin local por ventilacin auxiliar; Dilucin por corriente de la ventilacin principal; Neutralizacinporpolvoinerteparadisminuircontenido combustible del polvo asentado.

La regla cardinal de todo control de polvo debe ser recordada: "PREVENGA QUE EL POLVO LLEGUE A SUSPENDERSE EN EL AIRE" Cualquier esfuerzo gastado en controlar las materias particuladas antes de que lleguen a ser suspensiones areas, redundaren un control ms simple y econmico, tanto en la superficie como en el interior de las minas. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :26 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. 4. CONCEPTO DE TOXICOLOGIA. 4.1.Definiciones. Toxicidad.Eslacapacidaddeunasustanciaparaproducirunefecto inadecuado,cuandoestaalcanzaunaconcentracinsuficienteenun cierto lugar del organismo. Sustanciastxicas.Sosgases,lquidososlidosqueporsus propiedadesqumicasalserinhalados,absorbidosointroducidosal mediointernoymetabolizados,puedenproducirdaosolesionesaun organismo vivo, pudiendo provocarle la muerte mediante procesos que no son mecnicos. Riesgo. Es la posibilidad de que una sustancia peligrosa pueda causar una lesin,cuandounacantidadespecficadestaseempleabajociertas condiciones. 4.2.Formas de toxicidad. Segn grado de exposicin: Aguda y subaguda Crnica [Acumulacin de Dosis. Suma de efectos] Segn zona del organismo afectada: Local Sistmica 4.3.Algunos parmetros de toxicidad. DOSIS LETAL 50 = Cantidad de txico que causa la muerte al 50% de los individuos por va distinta a la inhalacin. DL0= 0 Muerto con mxima concentracin. DL100 = 100% de muertos con menor concentracin. CONCENTRACION LETAL 50 = 50% muertos va inhalacin. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :27 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. DOSIS DERMAL 50 = 50% muertos por absorcin de txico va piel. A la dosis se le debe indicar la especie y la va para que tenga validez. TIEMPOS.Exposicin.Latencia:Perododesdequeseabsorbeeltxicohastaquese manifiestan sus efectos. Absorcin de dosis. 4.4.Niveles mximos permisibles. En Chile se conoce el: LPP.:Lmitepermisibleponderado,elcualest referidoauna exposicin de 8 horas diarias, con un total de 48 horas semanales. LPA.:Lmitepermisibleabsoluto,elcualsealaquenopodrn excederseenningnmomento.Aquellassustanciasdondenoseindican estos LPA ste se calcula multiplicando por 5 el LPP. Legislacion: D.S.N745"ReglamentosobreCondicionesSanitariasyAmbientales BsicasenlosLugaresdeTrabajo"MinisteriodeSalud.DiarioOficial del 8 de Junio de 1993. D.S.N72"ReglamentodeSeguridadMinera".MinisteriodeMinera, DiarioOficialde27deEnerode1986.Considerandosus modificaciones. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :28 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. 5. LIMITES PERMISIBLES PONDERADOS DE CONTAMINANTES DE MINAS. 5.1.LPP de Gases. Segn la legislacin individualizada en el punto anterior, los LPP. y LPA. de los gases que principalmente se encuentran en la atmsfera de minas, se muestran a continuacin. Los LPP. en este caso estn dados en p.p.m. (parte por milln) y, cuando la cifra estencerrada entre parntesis, estdada en mgr./m3 de aire. GAS COMO SE GENERA EFECTO EN EL ORGANISMO LPPLPA Nitrgeno Enlaatmsferay emanacionesde rocas Sofocamientopor falta de O2 Monxido de Carbono Detonacin,combus-tinincompleta, incendios Extremadamente venenoso a 0,2% 40 (46) 458 AnhdridoCarbnico Detonacin,com-bustin, respira-cin, Sofocante,peli-groso sobre 6%, 4.000 (7.200) 54.000 Anhdrido Sulfuroso Accindelagua sobreminerales sulfuroso Venenoso a 0,04% 1,6 (4) 13 Hidrgeno Sulfurado Accindelagua sobreminerales sulfurados Sumamentevene-noso 20 (25) 21 Oxido de Nitrgeno Detonacin, combustin Txico,atacalos tejidospulmona-res 20 (25) Metano Productonaturalde yacimientosdecar-bn Sofocante,explo-sivo 1 %1 %

VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :29 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. 5.2.LPP. Polvo silicgeno. ElmismoReglamentoanteriorestablecelosLPP.paraelpolvodeminasque contieneslicelibre.SeetablecequeelLPP.paralaslicecristalizadaesde 0,08 mgr. de slice cristalizada por m3 de aire, considerando polvo respirable, o sea menor de 10 micrones.

5.3.Correccin por altura.NuestralegislacinestableceunacorreccinalosLPP.queseentreganen mgr./m3 dados por la siguiente frmula: LPPh.= LPP * Presin atmosfrica en h/760 donde: heslaalturasobreelniveldelmardondesequieredeterminarelLPP Presin atmosfrica en h se da en mm. de Hg. Esta correccin se aplica solo en alturas superiores a 1.000 m.s.n.m. Por ejemplo, para una altura de 3.000 m.s.n.m. se tiene una presin atmosfrica de 523 mm. de Hg.El LPP. para el Monxido de Carbono ser : h = 3.000 m.s. n. m. LPPh. = 46 * 523/760 = 31,66 mgr./m3 5.4. Correccin por jornada de trabajo superior a 48 horas semanales.Por los efectos de mayor dosis de txicos que recibe el trabajador cuando se labora en jornadas semanales superior a 48 horas, los LPP. se deben modificar conforme a la siguiente frmula: LPP.= 48 * 168 - h h120 donde: h = nmero de horas trabajadas en la semana. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :30 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. 6. CLIMA SUBTERRANEO. Elclimadentrodelasminasnopresentamayorespreocupacionesenaquellas poco profundas, sin embargo cuando tiene profundidades mayores de 1.000 m. ste es un problema que debe ser atendido. 6.1.La Temperatura en las Minas. Latemperaturadelairedentrodelasminasdependedemuchosfactoresde los cuales los ms importantes son los siguientes: Influencia de la temperatura del aire exterior. La temperatura del aire exterior, que entra a una mina, oscila con el tiempo y depende de la regin. En verano el aire es ms caliente que el invierno. Lainfluenciasdelasvariacionesdelatemperaturaexterior, frecuentemente se hace sentir a lo largo de todas las labores de una mina.

Enmuchasminascuandolatemperaturaexteriorbajadelos0Ces necesariocalentarel airehasta+2C para evitarcongelacindel agua en lasgalerasdeventilacin,locualproduceverdaderosreguladoresque aumentan la potencia consumida de los ventiladores innecesariamente. Influencia del calor de compresin. Elcalentamientodelairedurantesudescensoenlasminassedebeasu compresin.

La temperatura del aire sometido a la presin atmosfrica esta dada por: T = To + 0,0098 H Donde: T= temperatura a una profundidad igual a H m. To= temperatura en la superficie. H= profundidad en metros. VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :31 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. La temperatura aumenta en 0,0098 C, por cada metro de profundidad, 1 Cporcada100m.deprofundidadosea,a1.000m.deprofundidadse tiene un aumento de la temperatura, por este solo concepto, igual a 10C. Influencia de la temperatura de las rocas.De la temperatura de las rocas depende como se calienta el aire durante su camino por la mina. Latemperaturadelasrocasdelasprimerasdecenasdemetros,segnla verticaldesdelasuperficieterrestre,cambiaduranteelaoenrelacin conla temperatura del aireen la superficiey despus,alalcanzarla capa neutral de temperatura constante (aproximadamente de 20 a 40 metros en las latitudes medias), queda todo el ao igual. A profundidades mayores, la temperatura de las rocas sube. El aumento es caracterizadoporel"gradogeotrmico"-profundidadenmetros correspondientealaumentodetemperaturaenungrado.Enpromediose puede admitir el valor del grado geotrmico: TerrenoG Bituminosos y petrolferos10 - 15 m. Carbonferos30 - 35 m. Metalferos35 - 50 m. Elgradogeotrmico vara en amplioslmites,segn lascondicioneslocales (composicin de rocas, presencia de agua, etc.). El valor inverso del grado geotrmico es el gradiente geotrmico, que es la temperatura correspondiente al aumento de profundidad por un metro. El grado geotrmico se calcula por la frmula: G= H - h T - tm VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :32 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. donde: H = profundidad de la medicin, m. h = profundidad de la zona a temperatura constante. t = temperatura en la profundidad H, grados tm = temperatura promedio anual de la regin Paracalcularlatemperaturaquesetendr, poresteconcepto,auna profundidad dada, se tiene: t = tm + (H - h)/G Si: tm = 10 C G = 30 m H = 1.000 m h = 40 m t = 10 + (1.000 - 40)/30 = 42 C Influencias de los procesos qumicos.Astospertenecenlasoxidacionesdetodaclase,oxidacindecarbn, putrefaccin de maderas, oxidacin de pirita, etc. Influencias de la evaporacin del agua.Entrelosprocesosendotrmicosquecompensanlaelevacindetemperatura delosprocesosexotrmicos,elmsimportanteeslaevaporacindelagua. Pero,estetipodeenfriamientonoesdeseabledeningunamanerayaquea consecuenciadelaumentodelahumedadrelativa,lascondicionesmineras pueden hacerse insoportables. Influencia de la velocidad del aire.Lavelocidaddelaireestambindegranimportanciaenlascondiciones climticasdelinteriordelamina.Untrabajadornosesientebienenelaire tranquilo, sin movimiento, ya que el calor de su cuerpo producido por el trabajo no se elimina bien desde su piel al medio exterior. Su rendimiento aumenta con VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :33 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. el aumento de velocidad del aire, pero no en forma lineal, ya que el aumento de velocidad del aire por arriba de los 5m/seg. no tiene influencia prctica. Influencia de otros factores.Adems de lo ya estudiado existen otros factores que entregan calor al aire de las minas, estos son: trabajos con explosivos caeras de aire comprimido motores elctricos combustin de equipos diesel efectos de respiracin, etc. 6.2.Accin de las temperaturas elevadas sobre el personal.Porladigestindelosproductosalimenticiosenelorganismohumano,se desarrollanlosprocesosdelmetabolismo,acompaadosdelaproduccindel calor.Conesto,latemperaturadelcuerpohumanoseconserva aunnivelfijo de 36,6 C.Durante el sueo o en reposo, un hombre adulto desarrolla de 70-80Kcal/hora;duranteeltrabajofsicoelcalorsobranteesdecercade500 Kcal/hora que deben ser eliminadas por la piel mediante conveccin, radiacin y evaporacin. Losprimerosdosprocesossonefectivosnicamentecuandoexisteuna diferenciadetemperatura.Perocuandostaesmuypequea,noexisteoes negativa, entonces el cuerpo slo puede servirse del fro de la evaporacin del sudor.

Conlaevaporacinde1litrodeaguaseeliminanaproximadamente540Kcal; este valor del orden del exceso de calor desarrollado por hora por un hombre en trabajo. En ciertas hulleras calientes, se observaron evaporaciones de hasta 3 litros de sudor y en las minas de oro del Rand hasta 10 litros. Con la temperatura del aire de 22 a 24 C, el sentido de calor y del fro en el hombre en reposo y sin vestido es igual a cero. La eficiencia del desprendimiento del calor depende: VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :34 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. Dela temperatura delaire,omsexactamente,dela diferencia delas temperatura de la piel del cuerpo humano y del aire; Del valor de la humedad relativa; De la velocidad del aire. Enlasminassecas,nadaseoponealaeliminacindelsudor;elairepuede absorber la diferencia entre su humedad relativa y absoluta. Cuando menor esestadiferenciaycuantomsseacercalahumedaddelaireal100%, tanto ms difcil es la evaporacin del sudor. Particularmente difcil es la presencia de atmsferas con alta temperatura hmeda y sin movimiento. Laestadaprolongadadelhombreencondicionestrmicasdesfavorable conducen inevitablemente al aumento de la temperatura en el organismo. La temperaturadelhombrepuedesubirhastamsde42Cyprovocarla muerte.

Prescripcinreglamentaria.Segnlosestudiosdefisilogosingleses,la accin prolongada de las temperaturas mayores de 28 C por el termmetro seco(loqueesiguala26Cdeltermmetrohmedo)esnocivaparael cuerpohumano.Atemperaturashmedasmayoresa32C,noesposible ningn trabajo duradero.

Losreglamentosdeseguridadmineradediferentespases,fijanlas condiciones de trabajo en las minas calientes. Alemania. Al sobrepasar la temperatura los 28 C, la duracin del trabajodebeserreducida a 6horas. Para loslugarescon atmsfera particularmente hmedas, la inspeccin del trabajo puedeordenarqueestadisposicinseaaplicadacon temperatura ms baja. Rusia.Segnlosreglamentosdeseguridadparalasminasde carbnydeesquistos,lascondicionestrmicasdeltrabajo estnnormalizadassegnlosndices:temperaturadel termmetrosecoyvelocidaddelacorrientedeaire,bajola VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :35 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. condicinobligatoriadequelatemperatura,enlaslabores preparatorias y de arranque, no sobrepasa los 25 C.

UninSudafricana.Porrazndepeligrodesilicosis,enel Rand,setrabajaenatmsferahmeda,prcticamente saturada.Eltrabajosepermitehastalos33,3Cdel termmetro hmedo.

USA.Lareglamentacinsebasaenlatemperaturaefectiva, determinada sobre grficos.

Chile. El decreto supremo N 72, del Ministerio de Minera, de octubrede1985establecequelatemperaturamximano podr exceder de30C bulbohmedopara una jornada de trabajosde8horasydebedisminuirsea6horassidicha temperaturaseelevaa32C,lacualser latemperatura, mxima admisible es mina subterrneaen explotacin.

7. MEDICION DE CONTAMINANTES. Numerososinstrumentossehanideadoparamedirlaconcentracinde contaminantesenatmsferasdemina.Entiempospasadoslosminerosselas ingeniaban para saber el grado de contaminacin del aire de las minas, usaban la lmpara decarburopara saberla cantidaddeoxigenoquehaba en la atmsferaobien,queeslomismo,lacantidaddesoroche;canariosensus jaulas eran entrados a la mina para saber si las concentraciones de monxido decarbonoeranpeligrosasyaqueaquellasavecillassonbastantems susceptibles al gas, sobre ciertas concentraciones del monxido en el aire, el canariocaedesvanecido,inmediatamenteeransacadosalairelibre, conjuntamentecontodoslosminerosyloscanariosserecuperaban, dispuestos a otra aventura.

Posteriormente,aparecieronlosinstrumentobasadosenreaccionesqumicas deciertassustanciasquecambiabandecoloralreaccionarconlosgases.Se VENTILACION DE MINAS. (E. Yanes G.) EdicinN 4 Fecha:12-08-15 Pgina :36 de36 Serie: Formacin de Expertos en Prevencin de Riesgos de la Minera Extractiva. haca pasar por medio de una simple bomba de pera, el aire contaminado por un tuboysegnlaintensidaddelacoloracinolacantidaddereactivoque alcanzabaareaccionar,seralaconcentracindelcontaminanteenel ambiente.Enlaactualidadestetipodeinstrumentoesusadoprofusamente para detectarla presencia degasesen atmsfera minera y en otroslugares, existiendounalargalistadetubosconreactivosparaladeteccindela mayora de los gases que se pueden presentar. En las dos ltimas dcadas se han desarrollado sofisticados instrumentos para determinarlapresenciadegasesenelaire.Sehandesarrolladolneaspara determinacincontinua,conalarmasyposibilidadesdeactuacindeotros sistemas,ventilacinporejemplo;otralneaimportantetienequeverconel tamao de ellos, llegando a crear instrumentos del tamao de una cajetilla de cigarro para que sea cmodo su uso. Encuantoa los muestreadores de polvo, tambin se ha vivido una importante modernizacin,desdelabombamanualhastainstrumentoqueentreganen formainstantnealaconcentracindepolvoenelambiente,loscualesusan algunapastilladeradiacinionizanteuotrosistemaelectrnicomoderno, pasando por las bombas automticas de flujo continuo. Todos los instrumentos modernos usan gravimetra para la determinacin de la concentracin de polvo en el ambiente. Nodebemosolvidaralalamparadeseguridad,usadaparadeterminarlas concentraciones de gas gris en la minera del carbn.