MANUAL DE VENTILACION DE MINAS, TUNELES Y ESPACIOS SIBTERRÁNEOS

Carlos Sierra Fernández

Marzo de 2021       Páginas: 425

Código 9170     ISBN/EAN: 9788496140646

CONTENIDO: Este libro incluye los contenidos necesarios para superar cualquier curso  general sobre ventilación de minas y obras subterráneas. Incluye una base teórica complementada con  cuestiones y ejercicios para poder afianzar los fundamentos adquridos. Este texto busca también ser un nexo entre las materias de mecánica de fluidos y la ventilación de minas, con grabn cantidad de supuestos prácticos sobre ventilación subterránea.

INDICE EXTRACTADO:

I. CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE MECANICA DE FLUIDOS PARA LA VENTILACION

1 INTRODUCCION

- Estatica de fluidos
  - Escalas de presion
  - Leyes de los gases ideales
  - Gases reales.Ecuacion de Van der Waals
  - Presion hidrostatica
- Dinamica de flluidos
  - Tipos de presion presentes en un fluido en movimiento
  - Unidades de presion
  - Conservacion de la energia.Ecuacion de Bernoulli
  - Mediciones
  - Conservacion del momento lineal
  - Viscosidad
  - Flujo laminar y turbulento: Numero de Reynols
  - Perdidas por friccion
  - Perdidas por impacto o perdidas dinamicas

REFERENCIAS
BIBLIOGRAFIA

2  LAS CONDICIONES AMBIENTALES EN LA MINA

INTRODUCCION

- Gases e higiene
  - El aire y el oxigeno
  - Gases de mina
  - Limitesde exposicion ocupacionales
  - Peso de los gases y estratificacion
- Deteccion de gases
  - Tubos reactivos
  - Sensores electroquimicos
  - Sensores cataliticos
  - Sensores infrarrojos
  - Sistemas de monitorizacion atmosferica
- Psicometria basica
- Aerosoles en el ambiente minero
  - Medidas de prevencion frente al polvo
  - Polvo radiactivo
  - Materia particulada diesel
  - Medicion de aerosoles
- Calor en el interior de las minas
  - Gradiente geotermico
  - Clima exterior
  - Autocomprension del aire
  - Equipamiento electromecanico
  - Explosivos
  - Calor del macizo rocoso
  - Metabolismo humano
  - Agua de mina
  - Otras fuentes

REFERENCIAS

3 MEDICION DE CAUDALES Y PRESIONES

- INTRODUCCION

  - Medicion de la presion estatica
  - Medicion de la presion dinamica
  - Estimacion de la seccion de una galeria
  - Medicion de la velocidad del aire
    - Anemometros de molinete
    - Anemometro termoelectrico
    - Anemometro ultrasonico
    - Operativa para determinacion de velocidades en galerias
    - Tubos de humo
    - Trazadores
  - Mediciones en ductos
    - Ductos de seccion circular
    - Ductos de seccion rectangular

REFERENCIAS
BIBLIOGRAFIA

4 CALCULO DE REDES DE VENTILACION

- INTRODUCCION
 
  - Perdidas por friccion.Expresion de Atkinson
  - Concepto de resistencia de una galeria
  - Curva caracteristica
  - Perdidas de presion por impacto o cambio en la direccion del flujo
  - Resistencia por choque y longitud equivalente
  - Orificio equivalente
  - Circuitos de resistencia en serie
  - Circuitos de resistencia en paralelo
    - Division del flujo en corrientes paralelas
  - Redes complejas
    - Leyes de Kirchhoff
    - Metodo de Newton
    - Metodo de Hardy Cross
    - Metodo de Wood Charles
    - Metodo de Newton-Raphson aplicado a sistemas de ecuaciones
  - Comparativa sobre los diferentes metodos

- REFERENCIAS
- BIBLIOGRAFIA

5 VENTILACION PRINCIPAL

- INTRODUCCION

  - Ventilacion natural
    - Calculo por el metodo estatico
    - Calculo por el metodo de la formula logaritmica
    - Calculo por el metodo termodinamico
    - Medicion de la ventilacion natural
  - Ventilacion forzada
    - Ventilacion central
    - Ventilacion diagonal
  - Sentido del flujo de aire
    - Sistemas aspirantes
    - Sistemas soplantes
  - Sentido del transporte
  - Ventilacion por demanda
  - Ventilacion y metodo de explotacion

REFERENCIAS

6  VENTILADORES Y DISPOSITIVOS PARA CONTROLAR EL FLUJO

- INTRODUCCION

  - Ventiladores
    - Parte de un ventilador
    - Clasificacion segun la direccion del flujo
    - Clasificacion segun funcion
    - Energia consumida en la ventilacion
    - Presiones sumistradas por el ventilador
    - Perdidas en el ventilador
    - Perdidas en el motor
    - Relaciones de semejanza en ventiladores
    - Curva caracteristica del ventilador
    - Regulacion del caudal del ventilador
    - Curvas potencial-caudal y presion caudal para ventiladores axiales y radiales
    - Curva caracteristica de la conexion en serie y en paralelo de ventiladores
    - Operativa de los ventiladores
  - Dispositvios para el control del flujo
  - Area del regulador calculo de la expresion simplificada
  - Calculo preciso del area del regulador
  - Signos convencionales en los planos de ventilacion

REFERNCIAS
BIBLIOGRAFIA

7  PAPEL DE LA VENTILACION EN LOS INCENDIOS Y EXPLOSIONES

- INTRODUCCION

  - Condiciones para que exista un incendio
  - Movimiento de los gases tras un incendio
  - Calculo de la fuerza aeromotriz del fuego
  - Curvas de enfriamiento
  - Temperatura media en las conexiones y divisiones de flujo
  - Calculo de la velocidad critica
    - Velocidad critica segun NFPA 502:2017
    - Calculo actualizado segun norma NFPA 2020
  - Explosividad de los gases de mina
    - Limites de explosividad de mezclas de gases o vapores
    - Diagrama de explosividad USBM
  - Polvos inflamables
  - Coeficientes de gases que indican la evoluacion de los fuegos
  - Tecnicas de lucha contrra incendios
    - Formacion de atmosferas inertes
    - Equilibrado dinamico  de presiones
    - Alteracion del regimen de ventilacion

REFERENCIAS
BIBLIOGRAFIA

8 VENTILACION SECUNDARIA

-  INTRODUCCION

   - Tipos de ventilacion secundaria
     - Soplante
     - Aspirante
     - Mixta
     - Solapada
- CAUDAL NECESARIO EN EL FRENTE
  - Caudal para la respiracion de los operarios ( Qop )
  - Caudal minimo ( Qr ) para que los gases retornen a la velocidad reglamentaria
  - Caudal para diluir los gases de escape de los motores diesel ( Qm )
  - Caudal para diluir los gaes de voladura ( Qe )
- Modelos de dilucion de gases
  - Dilucion en estado estacionario
  - Relacion de decaimiento exponencial
  - Modelo con aporte de gaes contaminantes durante la dilucion
  - Aproximaciones clasicas de la escuela rusa
  - Extracion en funcion de la seccion transversal del tunel
  - Metodo de Howes
  - Metodo de la advccion-difusion
- Dilucion del calor por ventilacion
- Seleccion del material del ducto
- Determinacion del diametro  del ducto
- Logitud de ducto para dimensionamiento del ventilador
- Velocidad del aire en el interior del ducto
- Fugas de Aire en el ducto
- Perdidas a lo largo del conducto por el metodo integral
  - Relacion general entre caudales y presiones
  - Solucion simplificada de Bertard & Bodelle (1962 )    
  - Solucion particular para el supuesto de condiciones turbulentas
- Solucion discreta ( Metodo paso a paso )
- Reglas practicas para la estimacion de las fugas
- Perdidas por friccion en ductos
- Perdidas por impacto
- Dimensionamiento del ventilador auxiliar
REFERENCIAS