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Requerimiento de Aire para la Mina: Cálculo y Análisis - Prof. Mario, Exámenes de Ingeniería

El cálculo y análisis del requerimiento de aire para una mina mecanizada, incluyendo la conversión de unidades, el cálculo del volumen de aire necesario para disipar los gases, la cantidad de aire de admisión requerido para diluir un gas específico, y el cálculo del caudal total de aire requerido para la mina. Además, se incluyen datos sobre la mina, como su ubicación, niveles de operación, maquinaria utilizada, personal, temperatura y humedad, y se consideran los efectos de la altura en las maquinarias diésel. El documento también incluye esquemas del sistema de ventilación y respuestas a las preguntas planteadas.

Tipo: Exámenes

2021/2022

Subido el 01/02/2024

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PRIMERA EVALUACION (6)
Asignatura: MI-461 Ventilación de minas
Fecha: 06-11-2021; Hora: 9.00 am
Docente: Dr. Ing. Indalecio Quispe Rodríguez.
Nombre del alumno: Medina Ancco, Luis Fernando
Para convertir unidades:
m3/min a ft3/min multiplique por 35.315
ft3/min a m3/min multiplique por 0.028317
ft a m multiplique por 0.3048
m2a ft2multiplique por 10.7639
m/min a ft/min multiplique por 3.281
m3a ft3multiplique por 35.315
m3/s a ft3/s multiplique por 35.315
m3/s a cfm (ft3/min) multiplique por 2118.9
KPa a in. Hg multiplique por 0.2961
1.- (3) Una mina mecanizada produce diariamente 3900 TM de mineral de cabeza, con un factor de
potencia de 0.26 kg/TM. El explosivo común que utiliza en la voladura en ANFO de segunda
categoría de humos. El intervalo de tiempo de una guardia a otra es de 1 hora. ¿Cuánto sería el
volumen de aire necesario para disipar los gases?
Q =9871.29 m3/min
2.- (2 ) Un gas de estrato como ácido sulfhídrico emana en el lugar de trabajo de 48 cfm; la
concentración de este gas en el aire de admisión es 0.20%. Considerar el límite permisible de este
gas según el reglamento. Calcula la cantidad de aire de admisión requerido para diluir este gas.
Q =4799952cfm
3.- (9) El ingreso de aire por una galería de 4.0 m x 4.5 m del nivel 1, impulsado por un ventilador
axial marca Joy, se medió la velocidad del aire en una estación de ventilación mediante un
anemómetro digital, obteniendo los siguientes resultados:
PUNTOS MEDICIÓN CUADRANTE
MEDICIONES (m/min)
1
2
3
…………
Superior izquierdo
71
69
70
Superior derecho
69.5
69.8
69.5
Centro
71.5
71.8
71.5
Inferior izquierdo
69.6
69.8
69.7
Inferior derecho
69.6
69.3
70.5
También por la chimenea 101 de 1.5 m2de sección se determinó el ingreso de aire con anemómetro
digital tres lecturas centrales: 24.6 m/min, 24.4 m/min, 24.5 m/min. El aire viciado sale por las
chimeneas y por otras. Por otra bocamina de las mismas dimensiones que la galería, ingresa el aire
con densidad 0.049 lb/ft3y comunica al nivel 2, donde en una estación de control se determinó con
tubo de Pitot con lecturas en malla, cuya raíz cuadrática promedio es de VP = 0.04 y TP = 0.07
Por otro lado, la mina está ubicada a 12,900 ft s.n.m, tiene 2 niveles de operación que constituyen
galerías de tránsito principal (4.0 x 3.5 m). El nivel 1 tiene una altura de 100 m y el nivel 2 de 50 m.
Trabajan en mina 19 tajeos con 3 personas cada una. En el nivel 1, se tiene 9 tajeos, trabajan 02
Scooptram diésel CHOPF-L110 de 95 HP c/u, una locomotora a batería de 35 HP con 2 personas y
un jumbo hidráulico de 50 HP (f = 0.15) que trabaja con 2 personas. Los operadores del scooptram
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PRIMERA EVALUACION (6)

Asignatura: MI-461 Ventilación de minas Fecha: 06-11-2021; Hora: 9.00 am Docente: Dr. Ing. Indalecio Quispe Rodríguez. Nombre del alumno: Medina Ancco, Luis Fernando Para convertir unidades: m^3 /min a ft^3 /min multiplique por 35. ft^3 /min a m^3 /min multiplique por 0. ft a m multiplique por 0. m^2 a ft^2 multiplique por 10. m/min a ft/min multiplique por 3. m^3 a ft^3 multiplique por 35. m^3 /s a ft^3 /s multiplique por 35. m^3 /s a cfm (ft^3 /min) multiplique por 2118. KPa a in. Hg multiplique por 0. 1.- (3) Una mina mecanizada produce diariamente 3900 TM de mineral de cabeza, con un factor de potencia de 0.26 kg/TM. El explosivo común que utiliza en la voladura en ANFO de segunda categoría de humos. El intervalo de tiempo de una guardia a otra es de 1 hora. ¿Cuánto sería el volumen de aire necesario para disipar los gases? Q =9871.29 m^3 /min 2.- (2 ) Un gas de estrato como ácido sulfhídrico emana en el lugar de trabajo de 48 cfm; la concentración de este gas en el aire de admisión es 0.20%. Considerar el límite permisible de este gas según el reglamento. Calcula la cantidad de aire de admisión requerido para diluir este gas. Q =4799952cfm 3.- (9) El ingreso de aire por una galería de 4.0 m x 4.5 m del nivel 1, impulsado por un ventilador axial marca Joy, se medió la velocidad del aire en una estación de ventilación mediante un anemómetro digital, obteniendo los siguientes resultados: PUNTOS MEDICIÓN CUADRANTE MEDICIONES (m/min) 1 2 3 ………… Superior izquierdo 71 69 70 Superior derecho 69.5 69.8 69. Centro 71.5 71.8 71. Inferior izquierdo 69.6 69.8 69. Inferior derecho 69.6 69.3 70. También por la chimenea 101 de 1.5 m^2 de sección se determinó el ingreso de aire con anemómetro digital tres lecturas centrales: 24.6 m/min, 24.4 m/min, 24.5 m/min. El aire viciado sale por las chimeneas y por otras. Por otra bocamina de las mismas dimensiones que la galería, ingresa el aire con densidad 0.049 lb/ft^3 y comunica al nivel 2, donde en una estación de control se determinó con tubo de Pitot con lecturas en malla, cuya raíz cuadrática promedio es de VP = 0.04 y TP = 0. Por otro lado, la mina está ubicada a 12,900 ft s.n.m, tiene 2 niveles de operación que constituyen galerías de tránsito principal (4.0 x 3.5 m). El nivel 1 tiene una altura de 100 m y el nivel 2 de 50 m. Trabajan en mina 19 tajeos con 3 personas cada una. En el nivel 1 , se tiene 9 tajeos, trabajan 02 Scooptram diésel CHOPF-L110 de 95 HP c/u, una locomotora a batería de 35 HP con 2 personas y un jumbo hidráulico de 50 HP (f = 0.15) que trabaja con 2 personas. Los operadores del scooptram

no tienen ayudante. En el nivel 2, se tiene 10 tajeos, una locomotora, un scooptram y un jumbo hidráulico similares que en el nivel 1; la temperatura promedio de la mina es de 33ºC con humedad relativa de 83%. Además, se considera en interior mina un promedio de 10 personas más, que corresponde al personal de supervisión, mecánico-electricistas y otros servicios. La mina usa para sus operaciones explosivos equivalente al ANFO. El consumo de madera es de 25% en varias labores mineras convencionales. Determine el requerimiento de aire para la mina y que cumpla las exigencias del Reglamento de Seguridad y Salud ocupacional en Minería D.S. Nº 024-2016 EM y su modificatoria D.S. N° 023-2017-EM. ¿Cuánto es la cobertura de aire fresco (%) de la mina. Considerar el efecto de la altura en las maquinarias diésel. Asimismo, considerar los siguientes datos: a) Para scooptram: disponibilidad mecánica 95% y coeficiente de utilización de 98% b) Para locomotoras: disponibilidad mecánica 88% y coeficiente de utilización de 85% c) Los resultados en unidades inglesas. d) Para área considerar A = B x H x 11/12. e) La mina produce 1000 TM/día, con 2 turnos de 10.5 horas c/u. Esquema del sistema de ventilación RESPUESTA: Velocidad aire por la galería del nivel 1………………218.622 ft/min Velocidad aire por la Chimenea 101:….……………64.3076 ft/min Caudal de ingreso por la galería del nivel 1: Q = ……38828.141 ft3/min Caudal de ingreso Chimenea 101 Q =………………1038.261 ft^3 /min; Caudal de ingreso por la bocamina al nivel 2: Q = ………251073.979 ft^3 /min; CAUDAL TOTAL DE INGRESO DE AIRE: Q = ………290940.381 ft 3 /min Total de personal que trabaja en la mina …………………67 personas Total de HPs de maquinaria diésel a nivel del mar…………………….HPs HPs scooptram a nivel de la mina……………………………………………………HP HPs scooptram a nivel de la mina………………………………………………….HP REQUERIMIENTO DE AIRE: Por personal QTr =……………………………….... ft^3 /min; Por consumo de madera QMa =………………….…. ft^3 /min; Por temperatura QTe =……………………………….ft^3 /min Por equipos diésel QEq =……………………………. ft^3 /min; Caudal por fugas de aire……………………………. ft^3 /min; Caudal total de aire Qrequerido = ………………………ft^3 /min; La cobertura del aire (%):………………………