VENTILACION DE MINAS

(1)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012

INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN

El propósito de este curso es adquirir conocimientos básicos de “Ventilación de Minas subterráneas” para poder aplicarlos en las diferentes problemas que se presentan en cada

mina que les toque laborar. Actualmente la ventilación de una mina como el control ambiental, es cada día más complejo debido a las condiciones ambientales desfavorables que ocurre en cada momento; debido principalmente al consumo de explosivos, al uso de equipos diesel, a la presencia de material particulado (polvo) debido al manipuleo del material roto (mineral y desmonte; a la diversidad de labores (galerías, piques, chimeneas, cruceros, tajeos, etc.); a la profundidad de las minas; a la cantidad de personal que labora en cada una de ellas, etc. Proveer a estas minas de aire fresco y de buena calidad, libre de contaminantes que circule por los ductos hasta llegar a los lugares donde el personal trabaja; es cada vez más difícil y costoso por cuanto, se tiene que utilizar ventiladores (principales, secundarios y auxiliares, etc.) para impulsar grandes flujos de aire y vencer altas resistencias que presentan los diferentes ductos o conductos por donde circula el aire.La ventilación naturalLa ventilación natural por si sola no es capaz satisfacer las necesidades requeridas de aire, ayuda en ciertos momentos siempre y cuando se le utilice adecuadamente en las corrientes de aire; por esta razón el uso de ventiladores en las minas es fundamental y necesarios para crear altas y bajas presiones, las que nos permitirán mover los flujos de aire de acuerdo a las necesidades requeridas. El uso de fórmulas matemáticas en el cálculo de los diferentes parámetros de ventilación, complementado con la utilización de instrumentos de medición de los diferentes contaminantes físicos y químicos presentes en cada mina subterránea, son elementos importantes que cada uno de los alumnos debe conocer

(2)

1 HIGIENE OCUPACIONAL

HIGIENE OCUPACIONAL

MINERA

1.1.

1.1. El El AIRE AIRE ATMOSFÉRICOATMOSFÉRICO

- Por qué debemos conocer el aire atmosférico. - Características del aire atmosférico.

- El aire en la altura.

- La respiración humana y la cantidad de aire para mantener el O2 y Co2 dentro de

límites permisibles

- La densidad del aire, densidad relativa del aire, volumen especifico del aire y relación del volumen del aire con la temperatura.

- El oxígeno, características, detección del oxígeno, deficiencia de oxígeno, origen de la deficiencia de oxígeno.

1.2.. COMPOSICION DEL AIRE 1.2.. COMPOSICION DEL AIRE 1.2.1. EL NITROGENO 1.2.1. EL NITROGENO

El nitrógeno es un gas inerte, incoloro, inodoro, é insípido. No es venenoso y no sostiene la vida ni la combustión. Su gravedad específica es 0.971, por lo cual es más ligero que el aire. Cuando se encuentra mezclado con un poco de oxígeno o sólo, produce sofocamiento sobre el organismo humano. Se encuentra por desprendimientos de los estratos de roca en algunas minas y también por el consumo del oxígeno del aire por alguna forma de combustión, especialmente la combustión de explosivos.

Cuando los gases irrespirables, más ligeros que el aire; se acumulan en chimeneas ó lugares altos de trabajo, están formados generalmente por nitrógeno. Cuando se mezcla con oxígeno en una proporción aproximada de 79 a 21 como en el aire ordinario, su acción es diluir el oxígeno. El nitrógeno puro apaga la llama de lámparas, de combustibles diversos, velas o fósforos inmediatamente.

Este gas causa la muerte por sofocación, cuando el porcentaje de nitrógeno sube o cuando el porcentaje de oxígeno baja, lo cual en realidad es lo mismo y se encuentra dentro del aire que inhalamos dentro o fuera de mina, y no nos ocasiona nada si esta dentro de su Limite permisible.

1.2.2. EL OXIGENO 1.2.2. EL OXIGENO

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS.

Es un gas en su estado normal. Es la fuente de la vida y la fuente de la combustión. Es incoloro, inodoro, e insípido, es un elemento del aire, que el hombre inhala para subsistir.

(3)

entramado pulmonar, de los cuales se lleva esté combustible a las diferentes partes del cuerpo mediante la sangre, reaccionando con las sustancias grasas produciéndose la combustión y el calor en forma de energía que mantiene la temperatura del cuerpo y con ello la vida misma y como consecuencia de esta combustión se genera el anhídrido carbónico que es eliminado del circuito por la exhalación.

DETECCIÓN DEL OXIGENO DETECCIÓN DEL OXIGENO.

Este gas se detecta mediante instrumentos electrónicos y mediante detectores múltiples que detectan 02, C02, C0 y metano a un mismo tiempo, indicando; mediante alarmas de primero,

segundo y tercer sonido que las concentraciones han aumentado, observándose que el C02_va

incrementándose y el 02 va bajando, más aún si hay monóxido de carbono, que también es detectado por el aparato detector.

Otro método para detectar el oxigeno es a través de la lámpara de seguridad la cual se apaga cuando el contenido de oxigeno baja por debajo del 16% que indica que hay deficiencia de oxigeno.

Otro método es la llama de la luz de un fósforo, la cual también se apaga cuando el oxigeno está por debajo del 16% y esta llama se reduce a un mínimo tamaño de color totalmente azul, pero el fósforo tiene la desventaja que de uno tiene que estar seguro, de que no haya un gas explosivo, como el metano y el hidrogeno.

DEFICIENCIA DE OXIGENO DEFICIENCIA DE OXIGENO

Hay deficiencia de oxigeno cuando el oxigeno baja de 20.99% que tiene el aire a nivel del mar y se va reduciendo a 19.5% y cuando baja del 19.5% que es su limite mínimo permitido se puede seguir viviendo por debajo hasta el 18.5%, pero viene los efectos en el cuerpo humano, como dolor de cabeza, desgano, sueño,

Agitación frecuente o zumbidos a los oídos, nunca se debe estar por debajo del 16% donde ocurre el desvanecimiento, y cuando el oxigeno baja a 13% y la exposición es prolongada viene la perdida total de conocimiento.

En cualquier caso de deficiencia del oxigeno en mina, el tratamiento es sacarlos al aire limpio, proveerle oxigeno, abrigarlo y hacerle respiración boca a boca o bajarlo a una altitud inferior.

ORIGEN DE LA DEFICIENCIA DE OXIGENO EN LA MINA. ORIGEN DE LA DEFICIENCIA DE OXIGENO EN LA MINA. Esta es:

Esta es:

Por descomposición de la madera por hongos y humedad, que consumen oxigeno. Por que hay una llama que consume el 02, como soldar tuberías de plásticos dentro de la

mina ó incendios.

Por Oxidación del mineral como el caso de las piritas que lentamente quita el oxigeno del aire.

Por la emanación de gases de estratos geológicos que desplazan el 02

(4)

Por el consumo de 02, debido a la respiración de los hombres que hay en mina y que

evacuan C02. Como el caso cuando hay mayor cantidad de hombres que la cantidad de aire

asignada para ellos.

EFECTOS EN LA SALUD POR FALTA DE OXIGENO Un hombre trabaja mejor con 21 % de oxigeno 17 % los efectos son dolor de cabeza

16 % la respiración es agitada, aceleración de los latidos del corazón, Zumbidos en los oídos y desvanecimiento.

12 % se produce desvanecimiento, perdida del conocimiento. 9 % Se produce desvanecimiento, hay inconsciencia. 7 % La vida peligra,

5 % Convulsiones momentáneas, muerte.

LIMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE LOS GASES QUE MAS FRECUENTEMENTE SE LIMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE LOS GASES QUE MAS FRECUENTEMENTE SE ENCUENTRAN EN LAS MINAS PERUANAS

ENCUENTRAN EN LAS MINAS PERUANAS

Los límites máximos permisibles de los gases con las concentraciones límites por ocho horas de trabajo más alla del cual el gas ocasiona daño al trabajador. Estos límites que indicamos son los que están en uso y está de acuerdo al TLVs and Bels For Chemical substances and physical agents de 1998.DS 046 RSHM JULIO 2001

Limites Permisibles Limites Permisibles Gas Gas En En ppm ppm %% O2 19.5% mínimo. C0 25 ppm. 0.0025% N02 5 ppm. 0.0005% C02 5,000 ppm. 0.5% S02 5 ppm. 0.0005% H2S 10 ppm. 0.001% NH4 5,000 ppm. 0.5% Aldehídos 5 ppm. 0.0005%

LOS CONTAMINANTES EN MINA LOS CONTAMINANTES EN MINA

Los contaminantes mas frecuentes en las minas peruanas son: Contaminantes químicos: gases, vapores, polvos humos, neblinas.

Contaminantes físicos: ruido, temperaturas extremas, presión barométrica, vibraciones, humedad extrema, iluminación y radiación.

Contaminantes biológicos: mohos, hongos, bacterias, parásitos gastrointestinales, etc. 1.3 LOS GASES DE MINA

1.3 LOS GASES DE MINA Origen de los gases Origen de los gases

(5)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 Gases acumulados en los estratos de

Gases acumulados en los estratos de las rocas.las rocas.

La acumulación de gases en los estratos rocosos, se presenta generalmente cuando al correr una galería o explotar un tajeo se atraviesa zonas falladas, en muchos casos con presencia de agua, en otros casos rocas fracturadas donde a través de ellas emanan gases que se forman debido a las reacciones químicas que se producen por la presencia de minerales sulfurosos que reaccionan con el oxigeno, a presiones y temperaturas favorables, en otros casos puede ocurrir que cuando se formo el yacimiento de mineral, algunos gases quedaron atrapados y que con el fracturamiento de las rocas ocasionada por los disparos estos gases emanan a través de las fracturas. Ejemplo: CO, CO2, SO2, metano, N2y H2S

Gases que se gene

Gases que se genera por la descomposra por la descomposición del ición del material orgánico material orgánico (madera).(madera).

La mayoría de las minas metálicas usan madera de diferente tipo para sostenimiento. En lugares donde la temperatura es elevada, la madera tiende a albergar una serie de hongos, los cuales son los causantes del consumo de oxigeno, asimismo en lugares donde hay demasiada humedad relativa la madera tiende a descomponerse liberando anhídrido carbónico.

Gases que se generan por el uso

Gases que se generan por el uso de explosivos y agentes de voladura.de explosivos y agentes de voladura.

El consumo de explosivos y agentes de voladura son también los causantes en generar gases, especialmente en el momento de la detonación, la cantidad de gases liberados, esta en función a la composición, tipo y cantidad de explosivo que se use. Los gases más conocidos que se forman son los siguientes: NO2, NO3, CO, H2S, SO2, etc.

Gases que se generan por el uso de

Gases que se generan por el uso de equipos Diesel.equipos Diesel.

El uso de equipos que son accionados por Diesel es otro de los causantes de la generación de gases y humos los cuales contaminan el ambiente. Hay un gran numero de minas que usan equipos diesel en el interior de la mina y mucho de estos equipos no utilizan catalizadores o filtros los cuales son los causantes de la generación de gases como son: CO, NO2, CO2

Gases más frecuentes en minas peruanas Gases más frecuentes en minas peruanas

Esta referido a los diferentes gases que se producen en la mina, en forma natural o los que se producen debido al uso de explosivos, equipos diesel, uso de material orgánico, soldaduras, etc.

Los gases que encontramos con mayor frecuencia en las minas peruanas son: MONOXIDO DE CARBONO (CO)

ANHÍDRIDO CARBONICO (CO2)

ANHÍDRIDO SULFUROSO (SO2)

ÁCIDO SULFHIDRICO ( H2S)

VAPORES NITROSOS (NO + NO2)

METANO NH4

MONOXIDO DE CARBONO (CO) MONOXIDO DE CARBONO (CO)

Formula : CO

Gravedad específica : 0.967

(6)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 Propiedades físicas

Propiedades físicas.- Es un gas incoloro, inodoro e insípido, extremadamente venenoso y es el causante del 90 % de accidentes fatales de la mina. Pesa aproximadamente igual que el aire por lo que es difícil diferenciarlo.

Efectos en la salud Efectos en la salud

Disminuye la capacidad que tiene la sangre para transportar el oxigeno a los tejidos. El monóxido de carbono tiene una gran afinidad por la sangre, normalmente la sangre en personas no expuestas al CO contiene aproximadamente 1 % de CO como resultado del metabolismo normal de la hemoglobina.

% de saturación de COH en la

% de saturación de COH en la sangresangre SíntomasSíntomas

0 a 10 Nada

15 a 25 Dolores de cabeza palpitaciones en la

sien, nauseas.

60 a mas Fatal.

La inhalación produce dolor de cabeza, nauseas, mareos, debilidad, agitación, inconsciencia y muerte de acuerdo a la siguiente escala.

De 0.0025% ( 25 ppm) Limite Máximo Permisible

De 0.020 % (200 ppm) Produce ligero dolor de cabeza en muchas horas.

De 0.040 % (400 ppm) Produce dolor de cabeza, e

incomodidad en 2 1/2 horas

De 0.120 % (1200 ppm) Produce palpitaciones aceleradas del corazón en 30 minutos con tendencia a tambalearse en 1 ½ horas.

De 0.20 % (2000 ppm) Produce inconsciencia en 3 minutos y muerte.

Altas concentraciones pueden ser fatales y sin producir sintamos de advertencia significativos. La exposición a este gas puede agravar enfermedades al corazón arterias como también provocar dolores de pecho en las personas que padecen de enfermedades cardiacas pre existentes.

Detección de CO Detección de CO

1. Antiguamente se detectaba la presencia de CO con canarios y ratones.

2. Actualmente se dispone de monitores digitales (Monitor Scientific, Modelo CO 260, aprobado por MSHA de USA).

(7)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 ANHÍDRIDO CARBONICO (CO

ANHÍDRIDO CARBONICO (CO22)DIOXIDO DE CARBONO,GAS DE AGUA)DIOXIDO DE CARBONO,GAS DE AGUA

Formula: CO2

Gravedad específica: 1.529

Limite máximo permisible: 5000 ppm o 0.5 %

Es mas pesado que el aire, incoloro, inodoro, tiene un ligero sabor a ácido, no es combustible ni mantiene la combustión. En las minas es producido por la respiración de los hombres, cualquier tipo de combustión (soldaduras, etc.), por el uso de los explosivos. En forma natural lo encontramos en los estratos de rocas.

1. La presencia de anhídrido carbónico en exceso reduce la cantidad de oxigeno en el aire. 2. En ausencia de aire el anhídrido carbónico puede causar el siguiente efecto en el organismo:

de 0.5 % Limite Máximo Permisible no produce malestar. 3.0 % Causa ligera dificultad en la respiración. 5.0 a 6.0 % Causa palpitaciones.

6.0 a mas Es peligroso

15 % Fatal en la mayoría de los casos.

Tratamiento de los Pacientes Tratamiento de los Pacientes

1. El paciente debe ser sacado al aire fresco lo mas pronto posible. 2. Mantener al paciente abrigado todo el tiempo.

Si el paciente no respira su respiración es intermitente, dar respiración artificial. Detección del anhídrido carbónico

Detección del anhídrido carbónico

1. Como el anhídrido carbónico no mantiene la combustión, y por tanto extinguirá sus llamas, entonces en forma práctica se puede detectar a través de un llama de un fósforo o de una vela. Como es mas pesado que el aire, se le encuentra generalmente en el piso de las galerías. 2. Mediante el indicador Fyrite de anhídrido carbónico.

3. Mediante el detector Drager 4.Mediante instrumentos digitales.

(8)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 ANHÍDRIDO SULFUROSO (SO

ANHÍDRIDO SULFUROSO (SO22))

Formula: SO2

Gravedad específica: 2.21

Limite Máximo Permisible: 5 ppm o 0.0005 % Es incoloro, pero sofocante e irritante con fuerte olor sulfuroso.

En las minas lo encontramos en labores donde hay abundante sulfuro de fierro o pirita en el mineral y en lugares donde hay altas temperaturas. Se forma a veces por la combustión del azufre en el carbón o en los minerales en altas temperaturas. Durante incendios o explosiones en la mina. Se produce también por el uso de explosivos en el disparo de ciertos minerales que contienen un alto porcentaje de sulfuros. También debido a la explosión de los explosivos. Efectos en la salud

Efectos en la salud

1. No es combustible ni mantiene la combustión, pequeñas cantidades de SO2en el aire, puede

causar la muerte.

2. Su acción tóxica en el organismo es similar al monóxido de carbono de acuerdo a la siguiente escala:

0.001 % Causa irritación de la nariz y la garganta.

0.04 % Causa congestión en el pecho, inflamación de la nariz y la garganta.

0.1 % Causa la muerte en pocos minutos.

Tratamiento de los pacientes Tratamiento de los pacientes

1. El paciente que ha sufrido asfixia por Anhídrido Sulfuroso, mantenerlo abrigado todo el tiempo.

2. Trasladarlo a un lugar donde haya aire fresco. 3. Solicitar ayuda de un medico lo mas pronto posible. Detección del Anhídrido Sulfuroso

Detección del Anhídrido Sulfuroso

1. El método mas practico de detectar este tipo de gas es por el olfato, es un gas irritante con fuerte olor repugnante a la garganta, también irrita a los ojos y a los pasajes respiratorios, es intolerable respirar antes de alcanzar concentraciones peligrosas.

(9)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 ÁCIDO SULFHIDRICO ( H

ÁCIDO SULFHIDRICO ( H22S),HIDROGENO SULFUROSO,GAS APESTOSOS),HIDROGENO SULFUROSO,GAS APESTOSO

Formula: H2S

Gravedad Específica: 1.191

Limite Máximo Permisible: 10 ppm o 0.001 %

Este gas comúnmente se le llama gas apestoso debido a su olor característico de putrefacción a huevo podrido.

En las minas lo encontramos en los charcos de agua estancada, desagües de áreas inundadas, en los disparos de minerales sulfurosos. Se le encuentra en cantidades apreciables en la combustión de la pólvora negra. Cantidades peligrosas se encuentra en las minas de yeso, minas de carbón, etc.

Este gas es más venenoso que el monóxido de carbono, pero no es considerado tan peligroso por su olor característico de putrefacción que denuncia fácilmente su presencia. Se debe tener cuidado de no agitar charcos de agua, cuando se sospecha que puede contener ácido sulfhídrico, debido a que un pie cúbico de agua, puede liberar 3 pies cúbicos de ácido sulfhídrico.

1. Este gas es muy irritante a los ojos y a la garganta.

2. Su acción tóxica se manifiesta de acuerdo al siguiente orden:

0.001 % Limite Máximo Permisible.

0.02 % Concentración peligrosa después de 1 hora de exposición.

0.04 % Extremadamente peligroso después de 30 minutos.

0.1 % Muerte instantánea.

Tratamiento de los pacientes Tratamiento de los pacientes

El tratamiento es el mismo que se aplica para el envenenamiento por monoxido de carbono, pero además los ojos deben ser cubiertos por una compresa húmeda para prevenir los efectos de la luz.

Todos los pacientes deben ser atendidos por un facultativo y mantenerlos bajo observación por lo menos 24 horas.

(10)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 Detección de ácido sulfhídrico

Detección de ácido sulfhídrico a. Olfato

Por su olor característico es la manera mas fácil de detectar bajas concentraciones, aunque uno no debe confiarse, y que altas concentraciones tiende a destruir el sentido del olfato, que hace creer a la persona que el peligro ha pasado. Por esta razón es necesario que cuando se detecte presencia de ácido sulfhídrico se debe abandonar inmediatamente el lugar y reportar al momento.

b. Monitores digitales c. Detectores Drager.

VAPORES

VAPORES NITROSOS NITROSOS (NO (NO + + NONO22))

Formula : NO2, N2O3

Limite Máximo Permisible : 5 ppm o 0.0005 %

Estos gases son fácilmente percibidos por el olfato, tienen un color rojizo (NO2)

Los vapores nitrosos formados por óxidos nitrosos, se encuentran normalmente en minas, después de habré realizado una voladura con dinamita o anfo. Estos vapores son mas peligrosos que el ácido sulfhídrico.

También lo encontramos en la soldadura, se desprende oxido nítrico y este por oxidación pasa a dióxido de nitrógeno. En los laboratorios cuando se ataca muestras orgánicas y minerales con ácido nítrico.

Efectos sobre la salud Efectos sobre la salud

1. Produce conjuntivitis, edema de párpados, ulceraciones de cornea.

2. En la piel produce coloraciones pardo rojizas lo mismo que en dientes y cabello.

3. Produce también dolor en el pecho, disneas DIFICULTAD PARA RESPIRAR, tos con aspecto amarillo o sangre, cianosis fiebre, respiración asmática, bronconeumonía, edema pulmonar.

4. Dolor de cabeza, vértigo, delirio, convulsiones. 5. La toxicidad se da en el siguiente orden:

0.0005 % Concentraciones Máximas Permisibles para 8 horas. 0.006 % Causa irritación a la garganta.

(11)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 Tratamiento a los pacientes

Tratamiento a los pacientes 1. Darle atención medica de inmediato

2. Reposo absoluto con aparatos de respiración controlada. 3. La recuperación se logra de 3 a 4 días

4. En casos graves, la secuela e la siguiente: Bronquitis aguda, Proceso obstructivo restrictivo, fibrosis pulmonar, insuficiencia respiratoria y cardiaca crónica.

Detección de vapores nitrosos. Detección de vapores nitrosos.

1. Se le identifica fácilmente por su color pardo rojizo. 2. A través de detectores digitales.

3.A través del Drager. EL METANO NH4 EL METANO NH4

El metano tiene una gravedad específica de 0.554, es comúnmente llamado “gas de los

pantanos”, “Grisú”. Es uno de los gases de los hidrocarburos más ligeros. Es incoloro, inodoro,

sin olor, sofocante y no venenoso. Este gas cuando se mezcla con el aire en una proporción de 5 á 15% es altamente explosivo.

Se encuentra en forma natural, pero puede ser generado por la descomposición de la madera bajo el agua, debe tenerse cuidado cuando se desagua trabajos viejos de mina. Es también generado por la descomposición de substancias vegetales. Es encontrado prácticamente en todas las minas de carbón y con alto maderamen y, también en algunas minas de mineral de fierro, en túneles de roca y en varios otros tipos de minas de mineral, donde los esquistos carbonosos se encuentren demasiado cerca.

Debido a su baja gravedad específica, es encontrado generalmente en el techo de las labores o en el final de las galerías o chimeneas, etc. Los sistemas de desagüe de las ciudades son también lugares donde se encuentra este gas.

Si hay suficiente metano para reducir el contenido de oxígeno en el aire a un punto más bajo que el necesario para mantener la vida, puede ser asfixiante, no se puede percibir porque no tiene ni olor, ni color, ni gusto.

Tratamiento Tratamiento

Los pacientes con síntomas de asfixia con metano, deben ser sacados al aire fresco. Si ha cesado la respiración debe iniciarse inmediatamente respiración artificial. Los pacientes no presentan efectos posteriores, y generalmente reviven tan pronto como son sacados al aire fresco.

(12)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 Detección del Metano

Detección del Metano

Los métodos aceptados más ampliamente son: Lámpara de flama de seguridad y detectores eléctricos que hoy en día se usan. Así como también los detectores múltiples.

GASES QUE EVACUAN LOS EQUIPOS DIESEL GASES QUE EVACUAN LOS EQUIPOS DIESEL

Desde que el combustible diesel paso hacer un elemento de uso común, mejor que la gasolina, ha generado una serie de impactos en el ambiente, producido por los humos que emanan por los tubos de escape de los equipos.

El motor diesel es mas confiable mas fuerte, exige menos mantenimiento que los motores convencionales, es menos costoso, además dura mas.

Los equipos con motores diesel, tienen mejores ventajas que el motor de gasolina, por las siguientes razones:

- Aumenta en el doble el kilometraje. - Es mas barato que la gasolina.

- Es mas económico desde el punto de vista del consumo. Control de los gases que evacuan los equipos diesel

Los gases de escape del diesel, tiene los siguientes componentes: - Óxidos de nitrógeno

- Monóxido de carbono - Anhídrido sulfuroso. - Aldehídos

- Partículas microscópicas de sólidos y líquidos.

Cada una de estos gases tienen efectos potencialmente perjudiciales para los seres humanos. Por ejemplo el oxido de nitrógeno puede causar irritación en los ojos, y en la garganta. El dióxido de nitrógeno esta clasificado como un irritante fuerte para los pulmones, esta vinculado con el desarrollo de bronquitis, enfisema, El CO es peligroso para los conductores porque disminuye la eficiencia mental , afecta la atención, la percepción, el razonamiento y el control motor

Una de las formas como se controlan estos gases, es a través de la instalación en los escapes de los equipos diesel filtros o catalizadores, que. En el mercado abundan, también pueden controlarse estos gases a través de una ventilación eficiente, es decir contar con fuertes flujos de aire que. Puedan arrastrar estos humos y evitar que permanezcan durante mucho tiempo en el ambiente

Un equipo Diesel nuevo con PTX y scrubber evacua bajas concentraciones de C0, N02 y

(13)

y 500 ppm de C0, los cuales debe ser diluidos obligadamente por el flujo de ventilación que atraviesa el lugar de operaciones.

No siempre la ventilación principal y la ventilación auxiliar son suficientes en volumen, para determinadas aéreas debido a obstáculos o diseños inadecuados o incompletos en el laboreo minero, razón por la cual el limite máximo permisible del C0 debe ser 1000 ppm para los nuevos equipos y para los equipos reparados sin ninguna discriminación.

HUMOS HUMOS

En las minas, los humos consisten en la presencia de partículas muy finas de hollín, generado por los escapes de los equipos Diesel, por los trabajos de soldaduras, o cuando quemamos materiales diversos, etc.

El hollín que se srcina, es irritante a la respiración pero no asfixiante, aunque en muchos casos si se hace mas notorio, en lugares donde hay una deficiente ventilación es posible observar ambientes oscuros saturados por el hollín que hace suponer a muchas personas que es el gas Monóxido de carbono.

CONTROL DE LOS GASES PRODUCIDOS EN LAS MINAS CONTROL DE LOS GASES PRODUCIDOS EN LAS MINAS

Las medidas de control de los gases que se producen en las minas se debe hacer siguiendo una secuencia y orden .

1. Prevención

a. Control en la voladura

b. Ajustar el mantenimiento de una maquina c. Evitar el uso de materiales inflamables 2. Remover

a. Drenar las aguas estancadas en galerías o lugares abandonados. b. Utilizar purgadores o filtros en los equipos.

c. Utilizar ventilación exhaustiva localizada. 3. Absorción

a. Cuando hay reacciones químicas, usar equipos acondicionadores

b. Después de una voladura de rocas, usar atomizadores en el material derribado. 4. Aislamiento

a. Taponar labores abandonadas o no utilizables. b. Realizar voladuras controladas.

5. Dilución

a. Usando ventilación auxiliar.

(14)

Este control preventivo esta en función de los costos, la disponibilidad de los materiales, personal capacitado etc..

Una forma practica de llevar un control de los gases de mina es a través de un monitoreo de estos gases, en forma continua, lo cual nos indicara el grado de concentración en que se encuentran en el aire de mina. Si las concentraciones de estos gases se encuentran sobre los Limites Máximos Permisibles, es de urgente necesidad ventilar las labores.

Se denomina Limites Permisibles de una sustancia a la concentración de esta sustancia en el ambiente atmosférico de un lugar de trabajo, por debajo de la cual existe una razonable seguridad de que un trabajador podrá desempeñar su labor durante las 8 horas de trabajo, sin sufrir molestias ni daño a su salud. Los Limites Permisibles están sujetos a revisiones periódicas, de acuerdo a estudios o normas técnicas .La concentración de los agentes químicos y los Limites Permisibles, se expresan de acuerdo a su naturaleza en:

1. Proporción volumétrica

2. Peso de agentes químicos por unidad de volumen de aire. 3. Numero de partículas por unidad de volumen de aire.

Así los gases y vapores se expresan en partes de gas por millón de partes de aire ambiental o un tanto por ciento.

CASOS DE MUERTES POR INTOXICACIÓN CON CASOS DE MUERTES POR INTOXICACIÓN CON

GASES EN LAS MINAS DEL PERU. GASES EN LAS MINAS DEL PERU.

A continuación se exponen algunos casos de accidentes con consecuencias fatales ocurridas en diferentes minas del Perú, de estos casos debemos sacar algunas conclusiones que nos permitan evitar la ocurrencia en el futuro de algún incidente o accidente. Las respuestas los iremos conociendo a medida que vayamos analizando este tipo de casos, que han ocurrido en diferentes labores como son:

- En chimeneas.

- En galería o labor abandonada.

- En tajeos.

- En galería a la hora de los disparos

- Al regresar a los frentes de disparado 1.4

1.4 LOS LOS POLVOS POLVOS DE DE MINAMINA 1.4.1. ORIGEN

1.4.1. ORIGEN

Los polvos que se presentan en las diferentes operaciones de minado y Plantas de beneficio de minerales son partículas sólidas finamente divididas que se srcinan por: Las perforaciones de roca, en la voladura de la roca y minerales, así como también; en la limpieza de mineral derribado y en las transferencias de este mineral hacia los echaderos y en las descargas de las tolvas de estos echadores hacia los carros metaleros.

(15)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 ASENTAMIEN

ASENTAMIENTO DE LOTO DE LOS POLVOSS POLVOS

Los polvos, que son un conjunto de partículas pequeñas que flotan y se mantienen en el ambiente durante buen tiempo para asentarse y en otros casos son diluidos, dispersados o transportados mediante la velocidad del aire de la ventilación natural o forzada que hay en el punto de generación de polvos.

Técnicamente polvo asentado se considera a todo aquel que tiene más del 90% de material terroso y que pasa por malla menos 200 equivalente a 0.075 milímetros, que es mucho menos que un milímetro.

¿QUE OCASIONAN LOS POLVOS? ¿QUE OCASIONAN LOS POLVOS?

Los polvos son contaminantes, que crean condiciones de falta de visibilidad, riesgo de accidentabilidad, pérdida de tiempo en la velocidad de transferencia para su transporte, dañan los equipos y daña los bronquios y pulmones de los operadores, dependiendo del tamaño de las partículas, composición química y tiempo de exposición a estos.

Estos polvos son los causantes de las enfermedades ocupacionales que se adquieren cuando se trabaja durante mucho tiempo en las labores mineras.

1.4.2. TAMAÑO DE LAS PARTICULAS DE POLVO 1.4.2. TAMAÑO DE LAS PARTICULAS DE POLVO

Cuando estamos dentro de mina y observamos el As de luz de nuestra lámpara eléctrica, dirigida hacia la dirección de la galería, podemos ver un aire limpio sin particular flotantes o podemos ver que hay una serie de partículas flotantes en el ambiente. Las que flotan y las vemos son de más de un milímetro de diámetro y por eso las vemos; mientras que las de menor tamaño a un milímetro, nos las vemos y este es el polvo fino que se asienta después de muchas horas en las paredes de la galería y esta constituido por partículas del tamaño de 75, 50, 20, 10 y 5 micras a menos equivalentes a 0.075, 0.05, 0.02, 0.01 y 0.005 milímetros respectivamente.

Los Higienistas y Médicos de salud ocupacional han determinado que las partículas de 5 micras a menos, que son las que no vemos y son las causantes de las enfermedades ocupacionales; son las que atraviesan el tracto respiratorio superior del hombre y se alojan en los pulmones ocacionando daño, mientras que la de mayor tamaño a 5 micras van quedándose en la fosas nasales o bronquios.

1.4.3

1.4.3 COMPOSICIÓCOMPOSICIÓN N QUÍMICA DE QUÍMICA DE LAS LAS PARTICULPARTICULASAS

Los polvos en minas son generalmente una mezcla de varios minerales pueden estar constituidos por partículas del mineral que explotamos como la pirita, los sulfuros, el carbón, la calcopirita, la galena, la blenda, la cuprita, y además por el cuarzo y sílice y por partículas de ortoza, crisocola, caolín, biotita, que también contienen sílice y que son la ganga que está dentro del mineral o en otras ocasiones están al costado del mineral y que al momento de volar y extraer la se pulverizan ocasionando ambientes polvorientos que contiene sílice o sílice libre (SiO

(SiO22)) la cual daña si la respiramos por mucho tiempo, sufriendo la enfermedad profesional

denominada silicosis; razón por la cual hay necesidad de realizar la determinación química de los polvos mostrados, empleando métodos químicos y petrográficos a fin de conocer el porcentaje del sílice libre que hay en la muestra tomada en el campo.

(16)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 1.4.4 MOVIMIENTO DE LAS PARTICULAS DE POLVO DE TAMAÑO PEQUEÑO 1.4.4 MOVIMIENTO DE LAS PARTICULAS DE POLVO DE TAMAÑO PEQUEÑO

El movimiento del material particulado en la mina tiene que ser bien comprendido para evaluar los daños y darles a estas partículas el adecuado medio de supresión o control. La velocidad de sedimentación de estas partículas es muy lento por que siguen un movimiento zigzageante o casi nunca se asientan. La velocidad de asentamiento de las partículas de sílice se muestran en el siguiente cuadro:

Tamaño

Tamaño de de partículas partículas Tiempo Tiempo para para caercaer (Micrómetros)

(Micrómetros) (Pies (Pies por por minuto)minuto)

0.25 590.00 0.50 187.00 1.0 54.00 2.0 14.50 5.0 2.50 DAÑO QUE

DAÑO QUE CAUSAN CAUSAN LAS PARTICULAS DE LAS PARTICULAS DE POLVOPOLVO

Las partículas cuyo tamaño es mayor a 10 micras o sea mayores a 0.01 milímetros no tienen tanta importancia en el daño humano porque estas no se mantienen por tiempo prolongado en suspensión ni en la corriente de aire que hay en las galerías, aún cuando la velocidad sean bajas; porque estas siendo grandes precipitan debido a su masa o gravedad o se van quedando en el tracto respiratorio superior del hombre como son las fosas nasales y traqueas y no ingresan a los pulmones.

Las partículas de polvo con patología de efecto dañino, son las que miden menos de 5 micras. Estas son las que no vemos y viajan en el aire de las corrientes de la mina y van a parar a los alvéolos pulmonares siendo estas las partículas que un Ingeniero de ventilación de mina tiene que suprimirlas o colectarlas en su srcen o diluirlas rápidamente para que no estén en altas concentraciones en los diferentes flujos de aire de las diferentes labores de la mina como chimeneas y galerías.

Las partículas de polvo de menos de 5 micras no tienen peso o densidad significativa ni tampoco inercia y por estas razones se mantienen suspendidas indefinidamente e invisiblemente a nuestros ojos en las corrientes del aire minero y sólo se asienta en muchas horas si no hay velocidad de aire.

Los polvos en la minería y en la industria tienen principalmente un tamaño de 0.5 a 3 micras y tienen una composición química, diferente que pueden o no, según su composición afectar los pulmones y ocasionar daño permanente. En observaciones de pulmones abiertos, las partículas de 5 micras para abajo son las que en mayor porcentaje se han encontrado diseminados en estos órganos y que son de sílice, carbón, fierro u otros.

(17)

componentes, segundo conocer mediante microscopio el mayor % del tamaño de partícula para decidir el grado de peligrosidad del polvo muestreado de un determinado lugar de la mina.

Por lo tanto, las partículas de pequeño diámetro, tenemos que encerrarlas y colectarlas en su fuente, precipitarlas, aislarlas o diluirlas en volúmenes de aire grandes para que no formen concentraciones dañinas.

CONCENTRACIONES MAXIMAS PERMISIBLES CONCENTRACIONES MAXIMAS PERMISIBLES

La Concentración Máxima Permisible para polvo con contenido de sílice se calcula de acuerdo a la formula:

250

CMP = --- = mpppca % SiO2 + 5

Donde:

CMP = Concentración Máxima Permisible ( mpppca) millones De partículas por pie cúbico de aire.

% de SIO2 = Este porcentaje de SIO2, debe encontrarse en laboratorio, de una muestra extraída de la mina

El límite Máximo Permisible para polvo de acuerdo al R.S.H.M. en el ambiente de trabajo no debe haber más de 3 miligramos por metro cúbico de aire, pero si el polvo es cuarzo puro ósea sílice libre; el LMP es de 0.1 miligramos por metro cúbico de aire.

Si el polvo es cristobalita el LMP es de 0.05 miligramos por metro cúbico de aire. Si hay polvos y mezclas de partículas de cobre es de 1.0 mgr/metro cúbico.

Es decir, este LMP no reconoce composición química pero si analiza la composición química.

1.4.5

1.4.5 MONITOREO DE MONITOREO DE POLVOS DE POLVOS DE MINA.MINA.

Para realizar un monitoreo de polvo en una mina, debemos contar con instrumentos tales como:

1. Frascos Mig impinger, acompañados de una bomba se succión Gelman, la que nos permitirá captar polvo a través de succión y el polvo es depositarlos en las botellas Big impinger por impacto, Las botellas deberán contener una sustancia alcoholica diluida. Este método antiguo, poco se usa.

2. Muestreador gravimetrico FLOWLITE M.S.A., con la utilización de

filtros que vienen pesados de fábrica y grabados con su peso para luego de muestreado ver el incremento de peso colectado de partículas de menos de 5 micras en una balanza electrónica. La diferencia de peso será el que se genera en la toma de cada muestra.

Usando un muestrador digital Sibata , Aquel que nos proporciona el numero de partículas en cada muestreo.

(18)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 Ejemplos de muestreo de polvos por el método gravimétrico.

Zona de muestreo : Nivel 1415 –Tajo 38 Fecha de muestreo : sábado, 12 Abril 1999 Hora de muestreo : 15:20 horas

Parámetros de cálculo Parámetros de cálculo Peso Inicial de Filtro: 13.880 mg.

Peso Final de Filtro : 14.016 mg. Perforando con una máquina leopardo Diferencia de Peso : 0.136 mgr.

Volumen succionado

en el muestreo : 2 Litros/min. = 0.002 m3/minuto Tiempo de muestreo: 40 min.

Volumen total

succionado : 0.002 m3/minuto x 40 min. = 0.080 m3.

Concentración de polvo

Concentración de polvo: si en 0.080 m3 succionados hay un incremento de peso de 0.136 mg. En 1 m3 habrá un incremento de:

0.136 mgr.

= 1.700 mgr/m3. 0.080 m3

Si 1 mgr /m3 equivale experimentalmente a 212 mp/m3 = millones de partículas por metro cúbico, los 1,700 mgr./m3 tendrán: 360 mp/m3.

1,700 mgr /m3 x 212 = 360 mp/m3.

Siendo el limite permisible = 200 mp/m3_{en el código de minería.}

Estamos con 70% sobre el límite permisible.

1.4.6

1.4.6 EL CONTROL EL CONTROL DE DE POLVOS EN POLVOS EN MINERIA SUBTERRANEAMINERIA SUBTERRANEA

Los polvos de mina, se pueden controlar a través de los siguientes métodos:

1. Utilizando agua para humedecer el mineral o desmonte en los diferentes procesos de trabajo (perforación, limpieza y manipuleo, hasta llegar a la tolva de gruesos.

2. Utilizando ventilación secundaria, auxiliar y localizada, con la ayuda de ventiladores, aparatos que son los que permiten succionar o impeler aire que a través de la velocidad, se puede evacuar atmósferas contaminadas de polvo.

(19)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 Control de polvos mediante el agua

Control de polvos mediante el agua

La supresión de polvos mediante el agua se efectúa por sprays o pulverizadores de agua que es efectiva, por ejemplo, en los echaderos de mineral o descarga de carros mineros, para esto se requiere escoger el tamaño y forma de la boquilla del sprays o pulverizador. El tamaño de la boquilla de spray esta en función del diseño del spray, y del chorro de agua, el cual puede salir en abanico, en línea o según nos convenga y también esta en función de la presión del agua y del volumen de ésta.

Se pueden obtener hasta 600 psi de presión, produciendo pequeñísimas partículas de de gotas de agua con altas velocidades, que pueden ser captadas por un ventilador para disipare las neblinas de agua y estas pueden ser dirigidas a galerías abandonadas o poco transitadas. Para la limpieza del mineral o desmonte debemos usar spray de agua y de aire que es más efectivo que cuando usamos agua solamente. El volumen de agua que sale en forma atomizada lo obtenemos a través de varias experiencias o practicas afín de evitar que se produzcan ambientes con neblina. El consumo de agua por las aberturas de los sprays es el siguiente:

0.01 a 1 gpm 0.05 a 10 gpm, y 1 a 70 gpm.

Para el caso de perforación la practica demuestra que se debe utilizar 1 galón de agua por minuto, para cada maquina perforadora, la que nos proporciona aproximadamente una presión de 30 libras x pulgada cuadrada.

Es necesario anotar que la educación y capacitación del personal y la labor de supervisión de los supervisores, capataces, caporales, Jefes de guardia, jefes d e sección, capitanes de minas y personal profesional de diferentes áreas juegan un papel primordial para que se cumplan este método de control de polvo.

Control de

Control de polvos polvos mediante mediante ventilaciónventilación

La ventilación por medios mecánicos es un método que permite controlar los polvos en las minas, el uso de ventiladores nos permite succionar o desplazar atmósferas con concentraciones de polvo, para luego ser dirigidas a chimeneas de evacuación o a galerías abandonadas o poco transitadas, donde se puede instalar sistemas de lavado del aire, para que nuevamente este aire sea recuperado y ser utilizado en otras labores. El R.S.H.M. establece la velocidad de transporte del aire que esta comprendida entre 20 y 25 m/in como mínimo y 250 m/min como máximo, pero estos valores están permitidos cuando las condiciones de la mina se desarrollan sin problemas de polvo. Cuando la mina es muy polvorienta a causa de su método de explotación usado, es necesario considerar un flujo mayor de aire por las zonas de ingreso, para evacuar las partículas de polvo que se encuentren en suspensión Para evacuar concentraciones de polvo, se usa ventilación auxiliar o ventilación localizada.

(20)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 La ventilación auxiliar

La ventilación auxiliar

La utilización de ventiladores de volúmenes moderados y el uso de mangas de ventilación, nos permiten controlar altas concentraciones de polvo que se generan a consecuencia del manipuleo del mineral, en la mina podemos encontrar estos lugares en galerías próximas a echaderos principales de mineral o desmonte o en lugares donde trabajan equipos mecanizados en el movimiento del material derribado ( palas mecánicas, scoops, etc.). En estos lugares se deben utilizar los ventiladores auxiliares para el control de los polvos, mediante una técnica adecuada.

Ventilación localizada Ventilación localizada

Este tipo de ventilación generalmente se utiliza cuando las fuentes de polvo son muy frecuentes y constantes, constituyéndose en focos de contaminación, por contener altas concentraciones de polvo. Para diseñar un sistema localizado se requiere de ciertos parámetros, los cuales deben estar de acuerdo a standares ya establecidos, donde las partículas de polvo deben ser capturadas. Por medio de si

LA NEUMOCONIOSIS LA NEUMOCONIOSIS

La neumoconiosis es una enfermedad ocupacional, en término genérico se utiliza para denominar todos los tipos de daños ocasionados por diferentes polvos. Cuando el daño es ocasionado por un determinado elemento predominante, toma el nombre de este compuesto, así; si el polvo de mina es abundante en sílice se llama silicosis.

Si los polvos son de carbón se le llama antracosis.

Si los polvos son fierro se le llaman siderosis y a si sucesivamente.

LA SILICOSIS LA SILICOSIS

El hombre adquiere silicosis cuando ha estado expuesto a polvos de sílice por mucho tiempo y el daño ocurre cuando las partículas llegan a los alvéolos pulmonares en concentraciones por encima del límite máximo permisible, ocasionando en el trabajador un esfuerzo para respirar que le quita capacidad para realizar trabajo y ello es debido a que las partículas han recubierto áreas de los pulmones en buen tiempo de exposición y estos alvéolos no cogen el oxígeno para purificar la sangre.

El daño altera la función del pulmón, el cual inicialmente se inflama y tiende a enfermarse la persona. Las partículas de sílice libre reaccionan químicamente en el tejido alveolar pulmonar y en los fogositos, muriendo las células y ubicándose en su lugar nódulos o pigmentaciones de SIO2 alrededor o dentro de los vasos del pulmón, paralizando el drenaje o desagüe de las impurezas, no pudiendo el individuo respirar porque ya el pulmón no es elástico y entonces se cansa y se le ha producido una incapacidad para realizar un trabajo.

(21)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 FACTORES

FACTORES QUE OCAQUE OCACIONAN CIONAN SILICOSISSILICOSIS

1. La composición química de la ganga y mineral o de solamente uno de estos, con alto porcentaje de concentración de SiO2.

2. Cantidad de partícula SiO2presente en el ambiente expresado en millones de partículas

por pie cúbico (mpppca) y del tamaño de las partículas sílice menores a 5 micras.

3. Tiempo de exposición del trabajador a estas partículas de sílice en su area de trabajo, que pueden ser de 10, 15 a 20 años o menos, si son canteras o estratos de sílice.

4. Susceptibilidad del trabajador a contraer esta enfermedad, esta en función al estado físico, alimentación, etc.

EL CONTROL DE LA SILICOSIS POR EL MEDICO DE SALUD OCUPACIONAL EL CONTROL DE LA SILICOSIS POR EL MEDICO DE SALUD OCUPACIONAL

Los médicos de salud ocupacional llevan acabo la prevención de la silicosis, ayudados por los químicos, radiólogos y microscopistas de higiene industrial y por los ingenieros de minas y de ventilación minera.

El control médico de la silicosis lo inician en el turno de los trabajadores, mediante un examen o estudio radiológico de las radiografías tomadas antes de que ingrese al trabajo para formar su historial medico de silicosis y tuberculosis para que después de un tiempo de 8 a 12 meses realice en el otro examen radiológico de los pulmones e ir formando su historial de exámenes médicos periódicos que revelen o no la presencia de nódulos de sílice o tuberculosis en los pulmones del trabajador a fin de recomendar las mejoras ambientales del lugar o lugares donde labora el trabajador, Estas recomendaciones son de gran importancia para el ingeniero de minas y de ventilación minera

1.5. Ruido 1.5. Ruido

Técnicamente es cualquier sonido indeseable, es una forma de vibración que puede conducirse a través de sólidos, líquidos o gases. Es una forma de energía en el aire, vibraciones invisibles que entran al oído y crean una sensación. Actualmente el ruido es el riesgo laboral de mayor prevalencia, por lo que se señala como un verdadero problema de salud publica, tanto por sus efectos auditivos como por los extra auditivos.

PROPIEDADES DEL RUIDO PROPIEDADES DEL RUIDO 1.Intensidad o Presión 2.Frecuencia 3.Duración

La Intensidad o Presión de los sonidos, sigue una ley de la inversa del cuadrado. Es decir según aumenta la distancia desde la fuente, disminuye el nivel del sonido como el cuadrado de la distancia.

(22)

expresada generalmente en ciclos por segundo (cps). Ejemplo,. Los sonidos que se producen en la industria son de gran número de frecuencia, y una persona que goza de buena salud auditiva puede percibir sonidos con frecuencia entre 20 a 15000 cps o Hertz (hz)

La duración del ruido esta en función del tiempo de exposición a que esta sujeto la persona. 1.5.1 EFECTOS DEL RUIDO EN EL HOMBRE

1.5.1 EFECTOS DEL RUIDO EN EL HOMBRE Incluye los siguientes:

1.Efectos Psicológicos. Cuando el ruido ocasiona malestar o irritación, interrumpe la concentración, el sueño o el descanso.

2.Interferencia en las comunicaciones orales y como consecuencia interferencia en el rendimiento

3.y seguridad en el trabajo.

4. Efectos Fisiológicos. Cuando el ruido induce perdida de las facultades auditivas, dolor aural, nauseas y reducción del control muscular (cuando la exposición es intensa)

1.5.2. PERDIDAS DE LAS FACULTADES AUDITIVAS 1.5.2. PERDIDAS DE LAS FACULTADES AUDITIVAS Puede clasificarse en dos categorías:

1.Disminución temporal del poder auditivo por la exposición a los ruidos intensos durante unas horas. El periodo de recuperación puede ser de unos minutos, hora, días o hasta más, dependiendo de la persona, severidad y tiempo de exposición.

2.La perdida permanente del sentido del oído, que se puede deber a: envejecimiento (Presviacucia), enfermedades, lesiones o la exposición de ruidos penetrantes durante periodos prolongados (Trauma acústico).

1.5.3. MEDICION DEL RUIDO 1.5.3. MEDICION DEL RUIDO

La medición del ruido puede lograse con un SONOMETRO que sirve para registrar la intensidad o presión, cuyos valores nos da en decibeles (dB)

Niveles

Niveles de de ruido ruido permisiblespermisibles

El R.S.H.M. en el articulo No 82 nos muestra que el tiempo de exposición al ruido debe estar bajo la siguiente escala:

Nivel

Nivel de de ruido ruido en en la la escala escala “A” “A” Tiempo Tiempo de de exposiciónexposición

82 decibeles 16 horas/día 85 decibeles 08 horas/día 88 decibeles 04 horas/día 91 decibeles 1 ½ horas/día 94 decibeles 01 hora/día 97 decibeles 1/2hora/dia

(23)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 1.5.6

1.5.6 CONTROL CONTROL DEL DEL RUIDO RUIDO EN EN LAS LAS MINASMINAS

Se debe considerar que la salud auditiva de los trabajadores en las minas subterráneas, debe incluir programas de control para evitar enfermedades ocupacionales, Estos programas deben incluir lo siguiente:

1. Audiometrías.

2.Controles de niveles de ruido.

3.Supresión de los ruidos utilizando la ingeniería. 4.Mediante el uso de protectores auditivos.

1.

Las AudiometríasLas Audiometrías Miden la capacidad que una persona tiene al oír varias frecuencias de sonido y determina su grado de perdida auditiva (si la tiene). Se recomienda desarrollar programas de Audiometrías preocupacionales y periódicas bajo supervisión médica. Esto nos servirá para evaluar el desempeño de un trabajador en su máxima eficiencia, para colocar a un trabajador en ambientes menos ruidosos para que no continúe avanzando su enfermedad y para llevar un registro sobre el historial del trabajador.

2.

Debe incluir análisis de la exposición al ruido, monitoreos frecuentes de niveles de ruido en las operaciones o zonas sospechosas, donde operan las perforadoras neumáticas que están entre 90 y 120 dB(A), scoops, compresoras, bombas, ventiladores, etc.

3.

Utilizando la ingeniería, Controles aplicando por ejemplo encerramientos acústicos, adquirir equipos mas silenciosos, e instalar silenciadores en algunos equipos, utilizando materiales como caucho. Sobre todo en perforadoras neumáticas que pueden colocarse silenciadores al escape del equipo o instalarle una tubería en el escape para que descargue el sonido en un lugar mas alejado. Para el caso de los ventiladores se debe colocar silenciadores, que abundan en el mercado. ,

4.

Referente a Protección personal, en muchos casos, el uso de tapones auditivos o las orejeras constituyen un obstáculo para la confiabilidad que debe tener el minero, de poder escuchar sonidos bruscos y leves que podrían advertirle sobre un peligro. Cuando usamos protectores auditivos correctamente ajustados, puede lograrse una reducción de 10 y 40 decibeles (dB) en una frecuencia de 300 a 400 Hertz (Hz), estos protectores son los tapones, para lo cual se recomienda los que son fabricados con caucho blando preformados, de polímero expandido, de neopreno o de plástico. También pueden usarse tapones moldeados de algodón impregnado con cera o los de silicona moldeados a medida del usuario. Las orejeras generalmente ofrecen una mejor atenuación debido a que ofrecen un mejor ajuste. Estas orejeras se recomiendan en zonas de perforación.

1.5.7PERDI

1.5.7PERDIDA DA DE DE LAS LAS FACULTADES FACULTADES AUDITIVASAUDITIVAS

Puede definirse como la reducción de la capacidad auditiva en comparación con una persona normal.

1.Disminución temporal del poder auditivo por la exposición a ruidos intensos durante unas horas, volviéndose normal al cabo de un periodo de descanso, este periodo puede ser de unos minutos, horas, días o hasta mas, dependiendo de la persona y de la severidad y tiempo de exposición.

2.La perdida permanente del sentido del oído, que puede ocurrir como resultado del proceso de envejecimiento (presbiacusia), enfermedad, lesiones o la exposición a ruidos penetrantes durante periodos prolongados (hipoacusia).

(24)

La mayoría de las Hipoacusias, evolucionan gradualmente debido a muchas causas, siendo la principal la exposición a ruidos en forma prolongada. A veces los niveles de ruido pueden ser inofensivos para algunas personas pero pueden causar perdida auditiva en otras. También puede ser causada por drogas, enfermedades, factores hereditarios, etc.

Los factores que contribuyen a una perdida auditiva son: Nivel total de ruido (medido en decibeles)

Composición de la exposición al ruido, (frecuencia, impacto y tono) Duración de la exposición.

Susceptibilidad individual. Edad de la persona.

El ruido es excesivo y perjudicial cuando los niveles generales de presión sonora excede de 90 dB(A). Una perdida auditiva solo se puede determinar con certeza mediante una Audiometria.

VIBRACIONES VIBRACIONES

Muchos trabajadores piensan que las vibraciones pueden resultar perjudiciales para la salud, no solo por lo que son molestas, sino cuando estas son constantes causando dolores de espalda, síndrome del túnel carpiano y trastornos vasculares, etc . Podemos considerar en dos categorías:

1.Vibraciones de cuerpo entero y 2.vibraciones de las manos y los brazos.

Las vibraciones de cuerpo entero son aquellas que se trasmiten a todo el cuerpo a través de las sentadas o de los pies, o de ambos, con frecuencias al manejar o ir sentados en vehículos de motor o al estar parados en pisos que vibran (cerca de maquinas como compresoras, bombas, etc.

Las vibraciones en brazos y manos, que se producen normalmente cuando se usan herramientas o maquinas que vibran como perforadoras.

Los efectos ocupacionales de las vibraciones en la salud son el resultado de los periodos prolongados de contacto entre l trabajador y la superficie que vibra, siendo los siguientes efectos crónicos:

Vibración en el cuerpo entero: Dolor de espalda

Vibración en brazos y manos:

Debilitación de la capacidad de agarre Disminución de la capacidad de agarre.

Disminución de la sensación y habilidad de las manos.

Blanqueo de los deseos o “dedos blancos”

(25)

En la actualidad no existen normas legales que limiten la exposición de las vibraciones. Sin embargo es urgente y necesario desarrollar técnicas para evitar que las vibraciones sea perjudicial a la salud del trabajador. Estas vibraciones pueden reducirse frecuentemente aislando el sistema mediante el uso de elementos de amortiguación, o en su defecto realizando programas de balanceo de equipos estacionarios como compresoras, bombas, ventiladores, etc.

Referente a las vibraciones en brazos y manos puede resultar mas difícil de controlar, pero la selección y el mantenimiento apropiado de las herramientas pueden reducir drásticamente la exposición a las vibraciones. Otro de los aspectos que debemos considerar es la rotación de trabajadores en estas actividades (perforación) o la reducción de la intensidad y duración de la exposición, o la capacitación referente al mantenimiento de las herramientas o maquinas.

1.6.

1.6. EL CAEL CALOR Y LOR Y LA LA HUMEDADHUMEDAD

7.7.1. ORIGEN DEL CALOR EN LAS MINAS 7.7.1. ORIGEN DEL CALOR EN LAS MINAS El srcen del calor en las minas puede ser:

- Por la auto compresión del aire al hacer ingresar aire por las galerías donde sufre fricción con las paredes de roca, del techo, costados y piso que pueden estar fríos o calientes. - Por la emanación de calor de la roca u oxidación del mineral que genera calor y se trasmite al aire por convección o en otros casos ocasionado por la oxidación de la madera - Por las actividades que realizan los hombres cuyo metabolismo se acelera y libera calor al ambiente de 36.6ºC a 37.6ºC

- Por la profundidad del yacimiento aumentando 1.5o_{C por cada 100 metros verticales,}

llamado también grado geotérmico. Transferencia del calor

El calor se transmite por conducción, por convección y por radiación, en mina subterránea generalmente la transferencia ocurre por .convección y conducción.

1.6.1. EL CALOR ESPECÍFICO DEL 1.6.1. EL CALOR ESPECÍFICO DEL AIREAIRE

El calor específico se entiende como la cantidad de calor (medido en calorías) que se necesita para elevar la temperatura en un grado la unidad de masa del aire. Para elevar de 0 grados a 1 grado centígrado la temperatura de 1 Kg. De aire (a presión constante), se necesitan 0.23751 calorías (ver tabla No )

W = G. C(T2_–_T1₎

Donde :

W = Calor especifico (calorías) c = Calor especifico del aire (cv,cp)

G = Masa del aire (kg)

(26)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 La cantidad de calor

La cantidad de calor

La cantidad de calor que absorbe una sustancia cuando se caliente o que sede calor cuando se enfría está directamente relacionado con su peso o masa, el cambio de temperatura que ocurre y su calor específico de la sustancia, siendo la ecuación térmica que señala la cantidad de calor ganada o cedida: la siguiente formula nos permite calcular la cantidad de calor: : H = m. S (T2 –T1),

donde:

H = cantidad de calor en calorías, m = es la masa de kilogramos,

s = es el calor específico de la sustancia y

(t2 –t1) = es la diferencia del cambio de temperatura,

Ecuación muy importante cuando tenemos que enfriar el aire o cuando tenemos que calentar el aire.

Por ejemplo en una mina con ventilación forzada se envía 40 m3_{/ m de aire seco, cuyo}

volumen específico es de 0.773 m3 _{/ kg y cuya temperatura fría}_{temperatura fría es de 2º C se pregunta}

¿Cuántos kilo - calorías por hora se necesita proveer para llevar este aire a la temperatura de 45º C.?

Para resolver esto, primero tenemos que calcular el peso del aire que debemos calentar por hora, para lo cual aplicamos el criterio de volumen especifico visto en la parte de densidad del aire:

Y el peso será:

40m3/min x 60min/hora

Peso = --- = 3,120 kilos / hora 0.770 m3/kg

Y la cantidad de calor que debemos dar a este aire será :

H = 3,120 x 0.24 x (45-2) = 32,200 kcal/hora, y como un kilo caloría < > a 3.97 Btu/hora, necesitaremos dar una calefacción de 127,834 Btu / hora para que alcance 45º C

El calor sensible El calor sensible

Es el calor que podemos determinar mediante nuestros sentidos en el ambiente y lo determinamos mediante un termómetro simple o el bulbo seco del psicrómetro, y podemos decir que es el calor suministrado a una sustancia o aire o sustraído de ella.

El calor latente El calor latente

(27)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 Calor total

Calor total

El contenido de calor total de una mezcla de aire y vapor de agua es la suma de calor sensible mas el calor latente y a esto se le llama entalpia y en el aire acondicionado se extrae o se agrega calor al aire, al agua, al refrigerante, ó a un ambiente.

l Psicrómetro y el bulbo húmedo l Psicrómetro y el bulbo húmedo

Un psicrómetro es un aparato para determinar la temperatura seca y húmeda de un lugar, para poder determinar el porcentaje de humedad relativa posteriormente con la ayuda de tablas o vacos. El uso del psicrómetro se efectúa haciendo girar éste por 1 minuto en el aire de la galería para recién leer la temperatura de los termómetros, habiendo mojado antes el bulbo húmedo leyendo primero después de guiar el termómetro de bulbo húmedo.

El bulbo húmedo de un psicrómetro siempre marca la menor temperatura. Si el ambiente no es 100% húmedo que indica que el ambiente no está saturado de humedad de lo contrario si es igual al bulbo seco el ambiente estará saturado de humedad.

El calor total depende únicamente de la temperatura del termómetro de bulbo húmedo, si la temperatura dada por este bulbo es alta el contenido de calor es alto, en cambio si es baja el contenido de calor es bajo, por lo tanto para lograr ambientes no calurosos debemos siempre lograr que la diferencia entre la temperatura del bulbo seco y bulbo húmedo sea mayor a 4ºF o más para tener ambientes frescos o buenos.

Para mejorar lugares calientes esta diferencia debe ser grande y la velocidad del aire debe estar entre 200 a 550 pie por minuto a lo mucho, de lo contrario l velocidades más altas ya no logran ningún efecto de confort.

Esto nos hace ver que en la mina siempre debemos medir y reconocer la temperatura del bulbo húmedo que es el más importante factor en determinar el confort del lugar y establecer la diferencia y ver si ésta permite o no capacidad de trabajo al trabajador, ya que el confort humano depende de la vaporización del sudor.

Cuando uno está en ambiente caliente con porcentaje de humedad alta, el bulbo húmedo es alto y ya no puede vaporizarse el sudor por más que haya mayor velocidad de aire de ventilación, pues la máxima temperatura del bulbo húmedo es de 90ºF de < > 31ºC

1.6.2

1.6.2 EL AIRE EL AIRE Y EL VAPOR DE Y EL VAPOR DE AGUA AGUA Ó HUMEDADÓ HUMEDAD

El aire atmosférico es una mezcla de aire seco mezclado con cantidades variables de vapor de agua y este contenido de agua depende de la temperatura que tenga el aire o reciba el aire afuera o dentro de la mina. Es decir, en el aire hay gramos de vapor de agua por 1 kilogramo de aire seco.

El aire a bajas temperaturas o con baja temperatura necesita poco vapor de agua o humedad para saturarse de vapor de agua.

El aire a altas temperaturas o con alta temperatura necesita considerable cantidad de vapor de agua para saturarse de vapor agua o humedad.

Es decir el aire es afectado por el calor y la humedad y no hay aire totalmente seco. Cuando el aire está totalmente húmedo decimos que tiene 100% de humedad relativa. Cuando el aire está un tanto seco decimos que el aire tiene 30% de humedad relativa.

Cuando el aire tiene 65% de humedad relativa decimos que hay un buen ambiente para trabajar ó decimos que hay confort.

(28)

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS_–UNSCH - 2012 1.6.3

1.6.3 LA LA HUMEDAD HUMEDAD RELATIVARELATIVA

La humedad relativa del aire es el grado de saturación de vapor de agua en el aire a la temperatura que tiene el aire, dato muy importante que determinar en minas frías o en minas calientes, para ver la forma técnica de crear un ambiente de trabajo confortable al trabajador que le permita hacer sus actividades sin mucho frío que lo pone nervioso y lo entumece o trabajar sin mucho calor que lo agota hasta ciertos límites después de los cual entra directamente la calefacción o refrigeración respectivamente como parte del acondicionamiento del aire: ó aire acondicionad.

De lo anterior podemos decir que otros contaminantes del aire son también la alta humedad y la alta o baja temperatura que afectan la capacidad y eficiencia de trabajo.

La humedad y baja temperatura causa disconformidad, nerviosismo y tumefacción en el hombre y fomenta la proliferación de bacterias, en cambio el calor causa deshidratación, aceleración del pulso y trabajo forzado al corazón y que si no se restituye las sales y el agua que se pierde por la sudación, el obrero siente vértigo, sensación de que se le va la vida y luego viene el colapso o desmayo siendo necesario bajar la temperatura por ventilación forzada lo cual tiene un límite, después de lo cual entra el aire acondicionado; para dar una sensación de frescura en la piel del trabajador y en todos los casos siempre hay necesidad de bajar el porcentaje de humedad relativa del ambiente.

CONFORT HUMANO CONFORT HUMANO

Es la relación estrecha entre la humedad relativa y el calor, los valores óptimos de humedad relativa para la mayoría de las personas, está comprendido entre 55 a 65% de humedad relativa. Cuando esta por debajo del 20% la mayoría de las personas encuentran el aire demasiado seco, si esta por encima de 65% demasiado húmedo y en cuanto al calor los valores óptimos de confort están entre los 18º a 21ºC

TEMPERATURA EFECTIVA DE TRABAJO TEMPERATURA EFECTIVA DE TRABAJO

En la minería peruana encontramos frecuentemente lugares de trabajo calurosos más que los fríos, que llegan a veces a 39ºC que nos obliga a aplicar este concepto de temperatura efectiva de trabajo, en el cual el porcentaje de humedad relativa existente debemos bajar siempre.

La temperatura efectiva es una medida de confort que involucra la temperatura del bulbo seco, la humedad relativa existente y el movimiento del aire en el recinto.

Se ha determinado que para una velocidad de aire en el recinto hay un sin número diferente de temperatura de bulbo seco y porcentaje de humedad relativa que dan la misma sensación de confort o frescura para el 90% de los trabajadores en actividad dentro el recinto.

Y afín de poder solucionar este problema de calor en ambientes de trabajo se han confeccionado cuadros que indican diferentes velocidades para diferentes temperaturas y porcentajes de humedad relativa que adjuntamos y así mismo adjuntamos el chart de temperatura efectiva del Us.Bur, Mines Bull 385 (1935) mediante el cual conocido el DB y el WB del lugar problema se puede hallar la velocidad que debe imprimirse en el lugar problema y la cual se compara con la velocidad hallada en el lugar de trabajo, la cual debe ser elevada a

(29)

lugar de trabajo por la velocidad hallada en el chart que nos da un volumen nuevo que debemos hacer fluir por el lugar, el cual comparado con el que fluía nos da una diferencia que indica el incremento de volumen que debe aumentarse por ventilación.

VELOCIDAD DEL AIRE (en metros por minuto) NECESARIA PAR OBTENER UNA TEMPERATURA EFECTIVA DE 30 C.

Temperatura

Temperatura Humedad Humedad Relativa Relativa (%)(%)

del aire

C

50

55 55 60

60 65

65 70

70 75

75 80

80 85

85 90

90 95

95 100

100

30 31 30 32 30 60 90 33 25 50 90 140 34 30 50 100 150 35 20 45 90 140 36 35 95 140 37 50 105 38 55 100 150 39 150 40 TABLA

TABLA DE DE LA LA PRESION ATMOSFERICA; A PRESION ATMOSFERICA; A DETERMINDETERMINADA ADA ALTITUD Y ALTITUD Y PRESIONPRESION BAROMETRICA Y LA DENSIDAD RELATIVA DEL AIRE

BAROMETRICA Y LA DENSIDAD RELATIVA DEL AIRE Altitude above Altitude above Sea Level Sea Level (ft) (ft) Atmospheric Atmospheric Pressure Pressure (psi) (psi) Barometer Barometer Reading Reading ( in. mercury) ( in. mercury) Relative Relative Air Air Density Density 0 14.69 29.92 1.000 500 14.42 29.38 0.981 1,000 14.16 28.86 0.964 1,500 13.91 28.33 0.947 2,000 13.66 27.82 0.930 2,500 13.41 27.31 0.913 3,000 13.16 26.81 0.896 3,500 12.92 26.32 0.880 4,000 12.68 25.84 0.864 4,500 12.45 25.36 0.848 5,000 12.22 24.89 0.832 5,500 11.99 24.43 0.816 6,000 11.77 23.98 0.799 6,500 11.55 23.53 0.786 7,000 11.33 23.09 0.774 7,500 11.12 22.65 0.758 8,000 10.90 22.22 0.739 8,500 10.70 21.80 0.728 9,000 10.50 21.38 0.715 9,500 10.30 20.98 0.701 10,000 10.10 20.58 0.687 10,500 9.90 20.18 0.674 11,000 9.71 19.75 0.661 11,500 9.52 19.40 0.648 12,000 9.34 19.03 0.636 12,500 9.15 18.65 0.624