DUCTOS DEVENTILACION

DE MINAS

Ing. Octavio Monteverde Ortega

VENTILACION DE MINAS

AIRE DE MINA :

* Composición

* Regulaciones

VENTILACION :

* Conceptos teóricos FORMA Y DIMENSIONES :

* Sistemas de ventilación

DISEÑO :

* Cilíndrica

* Elíptica

* Elipsoide

* Requer. aire

* Espacios disp.

* CálculosTIPOS DE DUCTOS :

* Dimensionamiento

* Equipos

* Operación

Ventiladores

Ductos

Otros

* Insuflación

MATERIALES :

* Tipos

* Características

* Rugosidad

FABRICACIÓN :

* Modelos

* Detalles

ACCESORIOS

* Succión

* Resistencias tensiles

* Costo – Beneficio

* Unión de tramos

Equipos

ø18”ø24”

ø30”

D uctos ø40”

20

Galería

ø36”

100

Minerales10

20

350

200

400FORMA Y DIMENSIONES

Equipos

Galería

ø18”

ø20”D u c t o s

20

Equiv.ø30” 50

10Minerales 20

Equiv ø20”

300

200

300

FORMA Y DIMENSIONES

FORMA:

- Cilíndrica

- Elíptica

- Elipsoide

- Cuadrada / rectangular

DIMENSIONES:

- Requerimiento de aire

- Espacios disponibles

FORMA Y DIMENSIONES

GA

LER

IA

20’6m

d 30’10m

ancho

INSUFLACION

Area mal ventiladaAire comprimido

ancho

20’6m

EXTRACCION

d 80’25m

TIPO 1

GA

LE

RIA

Area mal ventiladaAire comprimido

ancho

20’6m

SUCCION

d 100’30m

TIPO 2

GA

LE

RIA

d anchod 30’10m

ancho

20’6m Tabique

(opcional)

d 200’60m

INSUFLACION - SUCCION

TIPO 3

DUCTOS PARA VENTILACION POR:

INSUFLACION

- Flexibles- Colapsibles- Rígidos

SUCCIÓN

- No colapsibles- Con armaduras- Rígidos

TIPOS

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

-- denier

hilo 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

-

nivelnivel nivel nivel

PE

alto---

PE

alto---

PVC

alto alto alto

medio

PVC

alto alto alto

medio

PVC

alto alto alto

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/m2 mm

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 MEMBRANAS FLUJO DE AIRE EN EL DUCTO :

1 Flujo laminar 2 3 Flujo turbulento 4

Material rugosidad

Aire viscosidad

Buscar el material con la menor rugosidad de superficie interior

REDUCIR IMPEDIMENTOS AL FLUJO

100 cm

ELECCION DE MEMBRANA CONSIDERANDO SUS RESISTENCIAS 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

ELECCION DE MEMBRANA CONSIDERANDO SUS RESISTENCIAS TENSILES

P resión dinámica (PD):

PD = x V2 Donde: V = Q = 7.547 m3/seg = 25.824 m/seg2g A π x (0.305 m)2

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 SUS RESISTENCIAS TENSILES

Tensión de tracción en el sentido horiz ontal (TH):

TH = 1r x PS

2

TH = 1 x 0.305 m x 179 k g = 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 SUS RESISTENCIAS TENSILES

Materiales

Resistencia a

Tracción

kg/5cm

Desgarre

Kgs

Rafia Recubierta 200 gr/m2

Rafia Recubierta 300 gr/m2

Vinilona KP1000

Vinilona MP10718

Vinilona SP11226

85

165

135

280

440

15

20

25

55

70

Requerido Caso (1) 28 7

Requerido Caso (2) 156 39

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

AGRESIONES EXTERNAS

EXPLOSIONES Esquirlas Ondas sonoras

MICROAMBIENTE Temperatura Composición química

ROZAMIENTOSTransporte Almacén - MinaVehículos en interior mina

FACTOR HUMANOManejo displicente o maloVandalismo

COSTO - BENEFICIOPeso

Ducto ø24”

x 15m

Kgs

Precio $ Durab

años

CostoFinal

del ml

$/año

Otros

Beneficiosm2. memb.

mlDucto

ø 24”

Rafia PE Recub.

200 gr/m2

Rafia PE Recub.

300 gr/m2

Vinilona

KP1000

Vinilona

MP10718

Vinilona

SP11226

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

Accesorio de colgaduraLíneade colgadura

Pestaña de suspensión

Extremos

Unión de tramosDucto

Unión de paños

O

DETALLES DE FABRICACION DE DUCTOS DE SUCCIONREFUERZO EN ESPIRAL CONTINUO

REFUERZO CON AROS DE PVC

PESTAÑA DE SUSPENSIÓN

UNION DE PAÑOS

TERMOSELLADO CON AIRE CALIENTE

TERMOSELLADOCON CUÑA CALIENTE O BARRA CALIENTE

PEGADO CON ADHESIVO

SELLADO POR ALTA FRECUENCIA

COSTURA CON HILO

UNION DE TRAMOS

EXTREMOS CON AROS DE PVC O BARRA DE FIERRO

UNION POR EMBUTICIÓN

EXTREMOS CON AROS DE PVC O BARRA DE FIERRO

UNION POR EMBUTICIÓN ASEGURADA CON ALAMBRE, DRIZA O COLLARÍN

EXTREMOS CON VELCRO

UNION POR EMBUTICIÓN

EXTREMOS CON CIERRE DE CREMALLERA DE CARRO DESPRENDIBLE

UNION A TOPE

UNION DE TRAMOS

EXTREMOS CON AROS DE BARRA DE FIERRO

UNION POR EMBUTICIÓN ASEGURADA CON MORDAZAS

EXTREMOS CON AROS DE BARRA DE FIERRO

UNION A TOPEASEGURADA ENTRE ARO INTERNO Y ABRAZADERA EXTERNA

EXTREMOS CON AROS DE BARRA DE FIERRO

UNION A TOPE COMPRIMIDA CON ABRAZADERA EXTERNA

ACCESORIOSCURVA DE 4 SECCIONES CODO CORRUGADO

D

2D

1 m 3.14 D 1 m

1 m

2 D1 m 2D

Codo liso 90º Codo liso 60º Codo liso 45º

1 m

1 m 2 D

ACCESORIOS

REDUCCIONES YE

5 mts

TE