POLVO EN EL AIRE DE LA MINA Y SU CONTROL

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RESUMEN EXPOSICION POL

RESUMEN EXPOSICION POLVO EN EL

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AIRE DE LA MINA Y SU CONTROL

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Luis Alfonso Gonzalez Thomas

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Melissa Andrea Guarín Aragón

Melissa Andrea Guarín Aragón

cc. 1017169788 cc. 1017169788

Gustavo Adolfo Mendoza Daza

Gustavo Adolfo Mendoza Daza

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esús Eduardo Tabares Santos

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cc. 1065577729 cc. 1065577729 El polvo está definido como un material

El polvo está definido como un material sólido ligeramente particulado y aplicado a la sólido ligeramente particulado y aplicado a la minería se pueden considerar principalmente minería se pueden considerar principalmente dos aspectos:

dos aspectos:

y

y PPropiedades explosivas.ropiedades explosivas. y

y Efectos fisiológicos perjudiciales.Efectos fisiológicos perjudiciales.

El polvo es poco agradable cuando se El polvo es poco agradable cuando se encuentra en forma de nubes, porque encuentra en forma de nubes, porque reduce la visibilidad y crea un ambiente reduce la visibilidad y crea un ambiente incómodo causando en ocasiones irritación incómodo causando en ocasiones irritación de los ojos, oídos, nariz, garganta y piel, de los ojos, oídos, nariz, garganta y piel, también incrementa los costos de minería en también incrementa los costos de minería en primer lugar por el mantenimiento de primer lugar por el mantenimiento de equipos debido al desgaste acelerado de los equipos debido al desgaste acelerado de los componentes y segundo por que incrementa componentes y segundo por que incrementa la frecuencia con la que se generan la frecuencia con la que se generan accidentes.

accidentes.

Riesgo de explosión

Riesgo de explosión

. La posibilidad de una. La posibilidad de una explosión de polvo siempre está presente en explosión de polvo siempre está presente en minas de carbón. A fin de reducir este es minas de carbón. A fin de reducir este es necesario tomar medidas contra la necesario tomar medidas contra la deposición del polvo de carbón en caminos deposición del polvo de carbón en caminos

Riesgo de salud.

Riesgo de salud.

Debido a la inhalación deDebido a la inhalación de partículas finas de polvo y su retención en los partículas finas de polvo y su retención en los alvéolos de los pulmones, según el tiempo de alvéolos de los pulmones, según el tiempo de exposición, la concentración de la partícula y exposición, la concentración de la partícula y la naturaleza del polvo; puede causar una la naturaleza del polvo; puede causar una enfermedad pulmonar llamada enfermedad pulmonar llamada 'neumoconiosis', en la cual se da la 'neumoconiosis', en la cual se da la acumulación

acumulación de de polvo polvo insoluble insoluble en en loslos pulmones.

pulmones.

Efectos fisiológicos de polvo mineral.

Efectos fisiológicos de polvo mineral.

El aireEl aire inhalado pasa por la garganta dirigiéndose a inhalado pasa por la garganta dirigiéndose a cada pulmón constituidos por lóbulos y cada pulmón constituidos por lóbulos y alveolos.

alveolos.

Las partículas >10m serán atrapados por la Las partículas >10m serán atrapados por la nariz, secreciones mucosas y garganta; las nariz, secreciones mucosas y garganta; las

<5m pueden pasar a los pequeños alvéolos; <5m pueden pasar a los pequeños alvéolos; y muchas partículas <1m permanecen y muchas partículas <1m permanecen suspendidas en el aire inhalado y son suspendidas en el aire inhalado y son exhaladas.

exhaladas.

Los síntomas que se pueden presentar son: Los síntomas que se pueden presentar son: falta de aliento, problemas de oxígeno y falta de aliento, problemas de oxígeno y disminución progresiva de la capacidad de disminución progresiva de la capacidad de funcionamiento.

funcionamiento.

FACTORES QUE AFECTAN EL GRADO DE

FACTORES QUE AFECTAN EL GRADO DE

RIESGO DE SALUD.

RIESGO DE SALUD.

Las Propiedades fisiológicas de polvo

Las Propiedades fisiológicas de polvo

Composición:

Composición:

La sílice libre es el componente másLa sílice libre es el componente más peligroso del polvo afectando el peligroso del polvo afectando el comportamiento de macrófagos alveolares. comportamiento de macrófagos alveolares.

Tamaño:

Tamaño:

Mediante Mediante exámenes exámenes en en loslos pulmones de muchos trabajadores, se ha pulmones de muchos trabajadores, se ha determinado que la neumoconiosis es determinado que la neumoconiosis es causada por partículas de polvo por debajo causada por partículas de polvo por debajo de 5micras.

de 5micras.

Concentración

Concentración

Está expresada como: la masa delEstá expresada como: la masa del polvo por unidad de volumen de aire siendo este el polvo por unidad de volumen de aire siendo este el mejor parámetro para evaluar el riesgo de mejor parámetro para evaluar el riesgo de neumoconiosis por el polvo de

neumoconiosis por el polvo de

carbón-Tiempo de exposición:

Tiempo de exposición:

La incidencia deLa incidencia de neumoconiosis incrementa con el neumoconiosis incrementa con el incremento tanto en la concentración y incremento tanto en la concentración y tiempo de exposición.

tiempo de exposición.

Valores límites de entrada:

Valores límites de entrada:

GGuardar losuardar los

límites de concentración de polvo fijos en límites de concentración de polvo fijos en varios países tiene resultados satisfactorios varios países tiene resultados satisfactorios en minimizar la incidencia de neumoconiosis en minimizar la incidencia de neumoconiosis en las minas.

en las minas.

Medición y análisis de polvo de aire:

Medición y análisis de polvo de aire:

PPara laara la

eliminación de todo el polvo se recomienda: eliminación de todo el polvo se recomienda: 100 %

100 % de partículas de partículas de tamaño de de tamaño de 1 micra1 micra de diámetro

de diámetro equivalente y equivalente y menos. 50 menos. 50 % % dede partículas de tamaño de 5 micras de partículas de tamaño de 5 micras de

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diámetro equivalente. 0 % de partículas de tamaño de 7 micras de diámetro equivalente y más grande.

MUESTREADOR GRAVIMÉTRICO DE POLVO TIPO

113A:

Esta compuesto por un motor eléctrico que conduce una bomba con velocidad constante, un disco con filtro (el polvo se recolecta en este) y un flujómetro. La composición de la muestra se puede analizar usando difracción de rayos X y espectrómetro.

MUESTREADOR GRAVIMÉTRICO DE POLVO

TBF50:

consiste básicamente de dos ciclones conectados en serie con separadores de polvo en tres fracciones:

1. El polvo grueso separado en el primer ciclón Esto representa la proporción de polvo depositado en las vías respiratorias.

2. El polvo fino separado en el segundo ciclón.

3. El polvo fino no separado en el segundo ciclón representa la porción de polvo rechazado en el aire exhalado.

EL CPM3 MUESTREADOR GRAVIMÉTRICO DE

POLVO:

Consiste en una batería, un motor, un sostenedor que contiene un filtro de espuma y un ciclón. El ciclón separa las partículas que normalmente depositadas en las vías respiratorias.

INSTRUMENTOS QUE MIDEN EL POLVO POR

DISPERSIÓN LUZ.

y El instrumento digital TM Tyndallometer para

medir el polvo respirable; este puede ser unido a una grabación y puede funcionar con un paquete de batería o de un suministro de voltaje constante.

y El instrumento 'Simslin' tiene una bomba que

detalla la razón de litros/minutos por una placa paralela y un filtro de modo que el polvo pueda ser usado para el análisis adicional, el aire que contiene el polvo respirable pasa por dos tubos hasta el fotómetro. El espacio entre los tubos forma la región que dispersa la luz.

INSTRUMENTOS QUE MIDEN EL POLVO POR

ABSORCIÓN BETA.

Philips pw 9790:

la radiación de una fuente beta baja por un filtro que tiene forma de una cinta cilíndrica, movido por un motor eléctrico y es medida con un detector electrónicoGeiger-Muller

que cuenta los pulsos de salida durante un período predeterminado.

Modelo RDM-201:

Este incorpora un ciclón donde el polvo respirable es recolectado en un plástico delgado.

El método de beta absorción no es afectado por las propiedades físicas, químicas u ópticas del polvo.

MUESTREOS PERSONALES

Se utilizan para medir los riesgos de explosión de polvo que implica la salud de un trabajador. El muestreo consiste en dos partes: una unidad de bomba motorizada montada en una batería y un ciclón, los dos relacionados por una longitud de tubo. La fracción de polvo respirable es recolectada en el filtro. La ventaja principal de un muestreo personal es que el minero lleva la muestra, permitiendo la prueba de la nube de polvo a la cual él es expuesto.

FUENTES DE POLVO

En las minas la fuente principal de polvo es el mineral en sí, este también es producido por: perforación, recorte, voladura, carga, vertido de coches y tolvas.

CONTROL DE POLVO.

Existen reglas para el control de polvo:

1. Producir una cantidad mínima de polvo e

impedir que se transporte por el medio. 2. Dilución por ventilación.

3. Separarlo. 4. Evitarlo.

El agua es de mucha importancia para este fin ya que rociando, suprime el polvo que se transporta; el uso excesivo del agua debería ser evitado este puede causar el empeoramiento de las condiciones climáticas así como en problemas en la preparación del carbón. Con un pulverizador dado, la recolección de pequeñas partículas aumenta con la presión; los pulverizadores son de dos tipos: neblina neumática y un atomizador hidráulico. La dilución por la ventilación se requiere cuando las medidas de supresión de polvo en la fuente fallan. Suministrando un defecto de aire adecuado, la concentración de polvo puede ser reducida a niveles seguros.

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La naturaleza de la fuente de polvo, el contenido de humedad y el tamaño de las partículas tiene algún efecto en los resultados. Si la velocidad de aire es menos de 1.5 m/s, la concentración de polvo se puede reducir y aumenta la velocidad de aire hasta aproximadamente 4 m/s.

Los separadores de polvo pueden ser usados para remover el polvo trasportado en el aire. Los métodos disponibles para la separación de polvo son: 1. Método de gravedad 2. Método centrífugo 3. Filtración 4. Depuradores húmedos 5. Precipitadores electrostáticos.

Los coleccionistas de gravedad remueven el polvo permitiendo una corriente horizontal de aire donde las partículas de polvo > 100 m son separadas y depositadas.

En los coleccionistas centrífugos (llamados ciclones en forma cónica) las partículas de polvo son llevadas a la pared de la cámara, donde estas son retiradas por una válvula. Las partículas <10.m pueden ser separadas.

Cuando el polvo puede ser quitado del aire se pasa por un material permeable, poroso que atrapa partículas. La fricción durante la filtración puede producir descargas de chispa electrostáticas altas, que pueden ser reducidas incorporando la conducción de elementos en el material.

La forma más simple de un depurador húmedo es la torre de spray. Los otros tipos son auto inducidos depuradores de spray, depuradores de empresa y depuradores rotatorios.

En un separador electrostático, con una corriente de electrones perpendicular a la dirección de la corriente de aire de varios electrodos negativos, mantiene una alta tensión en placas de electrodo positivos.

El modo más eficaz para prevenir y quitar la exposición de polvo es el retiro de trabajadores. Es aplicado principalmente después de la voladura y dando un periodo mínimo de ingreso.

MEDIDAS DE CONTROL PARA OPERACIONES

MINERAS INDIVIDUALES

Perforación:

La perforación se realiza en húmedo cuando es posible. Si tiene que hacerse en seco, hay escape de ventilación y los colectores deben utilizarse para capturar el polvo.

Voladura:

Antes de la voladura, el área se rocía con agua. La ventilación remueve el polvo de esta área. Las pilas de material de desecho se rocían después de la voladura. En el caso del carbón la ruptura del aire comprimido, da un producto de mayor tamaño y menos multas.

Limpiado:

Las pilas sucias deben humedecerse con frecuencia

Vertido- Descarga

: En el caso del mineral y del paso de residuos, la planificación, instalación del ventilador de extracción y el diseño de puerta, son puntos importantes para controlar el polvo. La roca fragmentada pasa a través de la caída vertical o inclinada actuando como un pistón que empuja el aire cargado de polvo hasta la apertura de puntos de acceso.

Acarreo- Transporte

: El camino por donde se transportan los coches debe ser mojado constantemente. La roca con un contenido de humedad del 1% produce menos polvo durante el transporte de la roca en condiciones secas. Un contenido de humedad del 5% corresponde a la producción de polvo mínima durante el transporte.

Trituración

: Los pulverizadores deben ser usados en la boca de la trituradora, y la boca de esta debe ser cubierta y mantenida en ventilación de escape. El despegue de la trituradora debe estar colocado lejos de la descarga.

Bolsillo de Carga

: El polvo se dispersa cuando se miden las bolsas y los contenedores se llenan. Toboganes y Skips se pueden utilizar para limitar el polvo. El aire

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saturado de polvo debe limpiarse con un filtro o vertirse directamente en las vías respiratorias de retorno. Rociadores de agua también se puede utilizar, pero sólo con moderación. Cortinas de compresión pueden emplearse para la recolección de polvo.

Descargue en Skip del Depósito Mineral

: El recipiente debe estar cubierto para confinar el polvo. La ventilación de salida debe mantenerse en superficie de modo que los flujos de aire en el sistema por salidas y aperturas de aire cargado por el polvo, pasen a un colector.

Corte de Carbón

: Un carbón que contiene un alto porcentaje de Vitrinita produce más polvo. El material cortado influye en la cantidad de polvo producido: El corte de roca de Arenisca o Pizarra puede producir hasta

20 veces más polvo como la misma operación del Carbón. Los Carbones se pueden dividir en diferentes clases dependiendo del polvo que producen.

Equilibrador:

La mayor parte del polvo viene de la superficie y del corte, el cual es importante para elegir el tamaño de tambor correcto. La velocidad influye en la cantidad de polvo levantado. Un precortado también puede ayudar a reducir el polvo.

Los minadores continuos

: Cerca de tres

quintas partes de la producción de polvo respirable en la cara se forma durante la operación de conducto, y el resto durante el arranque y la carga. Los rociadores de agua y recolectores de polvo son usados en los minadores continuos para la reducción del polvo.

Infusión de agua

: El éxito de infusión varía según las condiciones de minería, el tipo de filón de carbón y la técnica usada. El objetivo de infusión de agua es de aumentar la humedad del carbón justo antes de la excavación. El agua se circula en el carbón por una red de grietas; esto se mueve bajo la influencia de atracción capilar y gravedad hacia las superficies libres de la masa de carbón, donde la evaporación significativa ocurre en costuras de carbón aún después de que la alimentación de agua se ha parado.

Por lo tanto la alimentación del agua antes

de tiempo no debería ser parada.

Transporte:

Las fuentes principales de polvo están en: (1) puntos de transferencia, (2) la unidad de disco y el circuito de recogida, (3) la banda transportadora (y 4) la tensión final. La minería buena práctica requiere un flujo liso de mena o carbón, una gota mínima, incluyendo los puntos de transferencia y manteniéndolos en la ventilación de gases de combustión y la humectación del material al menos 15m antes del punto de transferencia. (Es lo mejor aplicar el agua en el principio del sistema de transportador.) El polvo - el aire cargado debería ser limpiado con un filtro.

Fuerza en soporte de avance

: Las cantidades considerables de polvo pueden entrar en la corriente de aire cuando los apoyos impulsados son avanzados. Dos métodos pueden ser usados para la supresión de polvo - (1) el rociar de agua sobre los apoyos y (2) Usar revestimiento de láminas de plásticos y ventilar la cima de los soportes.

Perforación empernada en el techo:

Las técnicas de supresión de polvo para la perforación de cerrojo de azotea incluyen (1) la limpieza con el rubor de agua, (2) seca la limpieza de polvo interna (y 3) un sistema de niebla de agua.

Polvo de piedra:

Es mejor aplicar el polvo de piedra durante cambios donde no hay producción especialmente cuando el aire comprimido o el equipo mecánico son usados para esta aplicación. Los sacos del polvo de piedra de explosión no deberían ser dejados en el suelo en las calzadas. El polvo de piedra debería ser almacenado sobre el sitio de la corriente de aire principal y rutas de viaje

Polvo en calzadas:

Pueden haber calzadas

donde los pisos son cubiertos por el polvo excesivo por el cual los trabajadores tienen que viajar en números grandes, haciendo polvaredas relativamente densas ser levantado y hecho aerotransportado. Para

prevenir la dispersión del polvo de piso, el contenido de humedad del material tiene

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que ser guardado (mantenido) en aproximadamente el 10 % de modo que los restos de polvo atado juntos. Sales higroscópicas como el cloruro de calcio o el cloruro de sodio pueden ser usadas mantener el contenido de humedad del polvo en el nivel requerido del 10 %

Polvo de pilas de reserva:

El carbón almacenado en pilas de reserva superficiales produce mucho polvo en la vecindad, en particular en el tiempo seco en las áreas de velocidades de viento fuerte. El diseño de la forma de la pila de reserva puede enormemente ayudar a reducir el polvo y la erosión. La altura de la pila de reserva debería ser igual a o menos que estructuras que lo rodean. El empleo de vallas iguales a o ligeramente más alto que las pilas de reserva puede proteger velocidades de viento fuerte de pilas de reserva.

Un sistema de regaderas de rocíos para mantener la superficie de la reserva se amontona mojado puede reducir la producción de polvo enormemente si el contenido de humedad de la capa superficial puede ser mantenido aproximadamente el 7 %.

SUPERVISIÓN MÉDICA

Exámenes periódicos médicos incluyendo rayos X deberían ser conducidos sobre todos los mineros. Ellos también deberían ser conducidos cuando una persona entra y abandona el empleo, las enfermedades causadas por el polvo pueden ser detenidas de ser descubierto bastante temprano y relevadas por cambiando ocupaciones.

CONCLUSIONES

y En minería subterránea de carbón es de

vital importancia controlar las emisiones de polvo, para garantizar un ambiente ergonómico y unas condiciones optimas para el trabajador.

y Es significativo conocer que existen

muchos métodos para controlar el polvo de carbón, pero es indispensable hacer una buena elección para garantizar la eficacia de este y así mantener un ambiente agradable y sano de trabajo.

y En el mercado minero hay una alta gama

de instrumentos o equipos que son utilizados para la reducción y el control del polvo del carbón, es por esto que se deben aplicar para la seguridad minera.

BIBLIOGRAFÍA

y Environmental Engineering In Mines, de

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References