tunel seikan
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Informe de ventilacion tunel de SeikanTRANSCRIPT
2010-IITúnel Seikan Ventilación de minas
INTRODUCCIÓN
El Túnel Seikan (Seikan Tonneru, o Seikan Zuidō) es el túnel ferroviario más largo
del mundo. Mide 53 km y enlaza Honshû con Hokkaidô en Japón. Abrió en el año 1988.
Está a 100 m bajo el fondo del mar y a 240 m bajo el nivel del mar. Tardaron 24 años en
construirlo. El nombre (Seikan) es una contracción para los nombres de las ciudades
principales a cada lado del túnel. El primer carácter es de (Aomori) y el otro de
(Hakodate).
El Túnel Seikan (Seikan Tonneru o Seikan Zuidō) es un túnel ferroviario de 53 km
en Japón, con una porción de 23,3 km bajo el lecho marino. Éste viaja entre el estrecho
Tsugaru - conectando la Prefectura Aomori en la isla japonesa de Honshū y la isla de
Hokkaido - como parte del Japan Railways Kaikyo Line. Aunque es el más largo túnel
ferroviario en el mundo, el viaje aéreo es más rápido y barato y ha dejado al Túnel Seikan
relativamente poco utilizado.para su construcción se utilizaron tres tuneles de
aproximadamente 10m*10m,5m*5m,5m*4m en este trabajose estima la cantidad de
explosivo utilizado ,la cantidad de aire requerida para su construcción en un determinado
tiempo.
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TUNEL DE SEIKAN
Túnel de seikan en Japón
Datos:- túnel de 10m*10m- túnel de 5m*5m- túnel de 5m*4m
Mapa de localización geográfica
Distribución de recursos
Hombres : 150 ,100, 80
Equipos:1 jumbo de 400 hp4 inyectores de concreto de 200 hp c/u1 equipo para desatado de rocas 150hp5 jackletss5 stoppers2 locomotoras sobre rieles de250 hp c/u para el acarreo de material disparado2 encofradoras sobre rieles de 150 hp c/u
10m*10m
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5m*5m
Q nec explosivos =
Donde:
a=0.04m3
t=60minutos (tiempo de refrigerio)
explosivo dinamita
consumo total de explosivo 2860 tons de tonelada
tiempo de construcción 24 años
frecuencia de disparo 2 veces en 24 horas
considerar el año industrial de 300 días /año
A9 0,04m3 por cada kg de dinamita disparado, es un factor
t = tiempo de refrigerio
ET= total de kg de explosivo usado necesario para c/u del tunel
SOLUCIÓN
Para area de 10m*10m
1. - Tunel Principal
Dimensiones:
Ancho: 10m
Altura: 10m
Recurso Humano:
100 hombres/gdia
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Para realizar la modelización y las necesidades de ventilación partiremos por conocer el
perímetro y el área de la sección del túnel.
El perímetro será:
Perímetro = 37.022m
Área= 92.846m2
Cálculo del número de taladros para dicha sección:
N = P/E + KS
Donde:
P : Perímetro
K : Factor de voladura (1.7)
S : área de Sección
E : Espaciamiento (0.6)
N = 37.022 / 0.6 + 1.7 x 92.846
N = 219.5 <> 214 + 1 cuneta
N =220 taladros
Cálculo del Volumen Roto:
Vroto = S xLx (eff)
L: avance por disparo (1.5m/disparo)
Eff: eficiência de la voladura (95%)
Considerando que el túnel fue construido en 24 años y que tiene 53 km, y que se
realizaban 2 disparos /día tenemos que: L= 1.5m
Entonces:
Vroto = 92.486m2 x 1.5m x 0.95
Vroto = 131.79 m3
Luego calculamos el total de explosivos necesarios:
Et = q x Vroto
Et = (1.2kg/m^3) x (131.79 m^3)
Et = 158.15 Kg de dinamita.
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K (Peso Cartucho= = =Peso Cartucho =0.081kg/cartucho
cartucho taladrospeso de cartucho
en (kg)/cartucho
carga en el
taladro
corte 12 26 0.081 25.272kg
ayuda 11 35 0.081 31.185 kg
alza 11 77 0.081 68. 607 kg
arrastre 11 45 0.081 40.095 kg
cuneta 9 1 0.081 0.729 kg
cuadrador 9 36 0.081 26.244 kg
total 220 192.132 kg
Cargo Promedio: 0.873kg/taladro
Ventilación:
A) PARA LA PRODUCCIÓN:
Q1 = (# Tons)x(30cfm/Ton
Q1 = (volumen) x (dencidad) x (30cfm/Ton)
Como tenemos el volumen roto, entonces si tenemos una roca con densidad de 2.6g/cm^3,
(2.6kg/ ton)
Entonces el tonelaje será:
# Tons = (131.79) x (2.6)
# Tons = 342.654tons
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Entonces: Q1 = (342.654 Tons)x(30cfm/Ton)
Q1 =10279.62 m3/min
B) PARA LOS HOMBRES
Q2 = (# Hombres) x (&m3/minutoxHombre)
Como se encuentra por debajo del nivel del mar tendremos que:
& = 3m3/min.xHombre
Q2 = (150)x(3m3/minutoxHombre)
Q2 = 450 m3/min.
C) PARA LOS EQUIPOS
Para esto tendremos en cuenta que un equipo L.H.D consume: 3m3/minutoxH.P
Jumbo……………………………………………………………………….400hp
4 inyectores de concreto 2(00hp) c/u………………………..800hp
1 equipo para el desatado de rocas ………………………….150hp5
jackletss………………………………………………………………......0
stoppers………………………………………………………………….0
2 locomotoras 250hp c/u…………………………………………500hp
2 encofradoras de 150 hp c/u…………………………………….300hp
Total (hp de las maquinas)= 2150 hp
Q3 = (# H.P.s)x( 3m3/minuto x H.P.)
Q3 = (2150H.P.)x( 3m3/minuto x H.P.)
Q3 = 6450 m3/min.
D) PARA DILUIR LOS GASES DE LOS EXPLOSIVOS
Qnec explosivo =
a=0.04 m3
t= 60 minutos(refrigerio)
Et = total de explosivo usado en el frente
Q4 =Qnec explosivo = =1317.91m3/min
Q total =Q1+ Q2 +Q3 +Q4+10% (Q total) ”factor de seguridad” = 20347.26 m3/min
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1. - Túnel de servicio
Dimensiones:
Ancho: 5m
Altura: 5m
Recurso Humano: 100 hombres/gdia
Para realizar la modelización y las necesidades de ventilación partiremos por conocer el
perímetro y el área de la sección del túnel.
El perímetro será:
Perímetro = 18.03m
Área= 22.688m2
Cálculo del número de taladros para dicha sección:
N = P/E + KS
Donde:
P: Perímetro
K : Factor de voladura (1.7)
S : área de Sección
E : Espaciamiento (0.6)
N = 18.03 / 0.6 + 1.7 x 22.6
N = 69 + 1 cuneta
N =70 taladros
Cálculo del volumen roto:
Vroto = S x L x (eff)
L: avance por disparo (1.5m/disparo)
Eff: eficiência de la voladura (95%)
Considerando que el túnel fue construido en 24 años y que tiene 53 km, y que se
realizaban 2 disparos /día tenemos que: L= 1.5m
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Entonces: Vroto = 22.6 x 1.5m x 0.95
Vroto = 32.3 m3
Luego calculamos el total de explosivos necesarios:
Et = q x Vroto
Et = (1.2kg/m3) x (32.3 m3)
Et = 38.7 Kg de dinamita.
K (Peso Cartucho= = =Peso Cartucho =0.081kg/cartucho
# cartucho taladrospeso de cartucho en
(kg)/cartuchocarga en el taladro
corte 9 8 0.081 5.832kg
ayuda 8 11 0.081 7.128 kg
alza 7 25 0.081 14.175kg
arrastre 8 14 0.081 9.072 kg
cuneta 7 1 0.081 0.567 kg
cuadrador 7 11 0.081 6.237 kg
total 70 43.027
Cargo Promedio: 0.6146kg/taladro
Ventilación:
A) Para la producción:
Q1 = (# Tons)x(30cfm/Ton
Q1 =(volumen) x (dencidad)x(30cfm/Ton)
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Como tenemos el volumen roto, entonces si tenemos una roca con densidad de 2.6g/cm3,
(2.6kg/ ton)
Entonces el tonelaje será:
# Tons = (32.3)x(2.6)
# Tons = 84.058tons
Entonces: Q1 = (84.058 Tons) x (30cfm/Ton)
Q1 =2522.1 m3/min
B) Para los hombres
Q2 = (# Hombres) x (“&”m3/minutoxHombre)
Como se encuentra por debajo del nivel del mar tendremos que:
“&” = 3m3/min.xHombre
Q2 = (100) x (3m3/minutoxHombre)
Q2 = 300 m3/min.
C) Para los equipos
Para esto tendremos en cuenta que un equipo L.H.D consume: 3m3/minuto x H.P
Jumbo……………………………………………………………………400hp
4 inyectores de concreto 2(00hp) c/u………………………800hp
1 equipo para el desatado de rocas ………………………….150hp
5 jackletss………………………………………………………………....
5 stoppers…………………………………………………………………
2 locomotoras 250hp c/u………………………………………500hp
2 encofradoras de 150 hp c/u…………………………………300hp
Total= 2150 hp
Q3 = (# H.P.s)x( 3m3/minuto x H.P.)
Q3 = (2150H.P.)x( 3m3/minuto x H.P.)
Q3 = 6450 m3/min.
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D) Para diluir los gases de los explosivos
Qnec explosivo =
a=0.04 m3
t= 60 minutos(refrigerio)
Et = total de explosivo usado en el frente
Q4 =Qnec explosivo = =269.41/min
Q total=Q1+ Q2 +Q3 +Q4+10% (Q total)“factor de seguridad “= 10199.1 m3/min
3. - Túnel de piloto
Dimensiones:
Ancho: 5m
Altura: 4m
Recurso Humano:
80 hombres/gdia
Para realizar la modelización y las necesidades de ventilación partiremos por conocer el
perímetro y el área de la sección del túnel.
El perímetro será:
Perímetro = 16.12m
Área= 18.02.688m2
Cálculo del número de taladros para dicha sección:
N = P/E + KS
Donde:
P: Perímetro
K : Factor de voladura (1.7)
S : área de Sección
E : Espaciamiento (0.6)
N = 16.21 / 0.6 + 1.7 x 22.6
N = 60.6+ 1 cuneta
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N = 61taladros
Cálculo del volumen roto:
Vroto = S x L x (eff)
L: avance por disparo (1.5m/disparo)
Eff: eficiência de la voladura (95%)
Considerando que el túnel fue construido en 24 años y que tiene 53 km, y que se
realizaban 2 disparos /día tenemos que:
L= 1.5m
Entonces: Vroto = 18.02 x 1.5m x 0.95
Vroto = 25.6 m3
Luego calculamos el total de explosivos necesarios:
Et = q x Vroto
Et = (1.2kg/m^3) x (25.6 m^3)
Et = 30.8 Kg de dinamita.
K (Peso Cartucho= = =Peso Cartucho =0.081kg/cartucho
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cartucho taladrospeso de cartucho en
(kg)/cartucho
carga en el
taladro
corte 9 8 0.081 5.832kg
ayuda 5 6 0.081 2.43 kg
alza 4 20 0.081 6.48 kg
arrastre 5 14 0.081 5.67 kg
cuneta 6 1 0.081 0.486 kg
cuadrador 7 11 0.081 6.6237 kg
total 61 27.52kg
Cargo Promedio: 0.492kg/taladro
Ventilación:
A) Para la producción:
Q1 = (# Tons)x(30cfm/Ton
Q1 = (volumen) x (dencidad)x(30cfm/Ton)
Como tenemos el volumen roto, entonces si tenemos una roca con densidad de 2.6g/cm3,
(2.6kg/ ton)
Entonces el tonelaje será:
# Tons = (30.8) x (2.6)
# Tons = 80.12tons
Entonces: Q1 = (80.12 Tons)x(30cfm/Ton)
Q1 =2403.6 m3/min
B) Para los hombres
Q2 = (# Hombres) x (&m3/minutoxHombre)
Como se encuentra por debajo del nivel del mar tendremos que:
“&” = 3m3/min.xHombre
Q2 = (80) x (3m3/minutoxHombre)
Q2 = 240 m3/min.
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2010-IITúnel Seikan Ventilación de minas
C) Para los equipos
Para esto tendremos en cuenta que un equipo L.H.D consume: 3m3/minuto x H.P
Jumbo……………………………………………………………………400hp
4 inyectores de concreto 2(00hp) c/u………………………800hp
1 equipo para el desatado de rocas ………………………….150hp
5 jackletss………………………………………………………………....
5 stoppers…………………………………………………………………
2 locomotoras 250hp c/u………………………………………500hp
2 encofradoras de 150 hp c/u…………………………………300hp
Suma total =Total= 2150 hp
Q3 = (# H.P.s)x( 3m3/minuto x H.P.)
Q3 = (2150H.P.)x( 3m3/minuto x H.P.)
Q3 = 6450 m3/min.
D) Para diluir los gases de los explosivos
Qnec explosivo =
a=0.04 m3
t= 60 minutos (refrigerio)
Et = total de explosivo usado en el frente
Q4 =Qnec explosivo = =256,66/min
Qtotal=Q1+ Q2 +Q3 +Q4+10%(Qtotal)”factor de seguridad” = 10285.286m3/min
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CONCLUSION
En la construcción del túnel se realizo de esta manera con disparos aplicando taladros,
aplicando dinamita, es por esta razón que en la construcción se demoraron bastante tiempo
aproximadamente 24 años, por esta razón para nosotros que somos estudiantes de ing. De
minas estudiarlo a sido muy importante para poder comprender la aplicación de la
voladura al frente y la ventilación que se aplica ala hora de trabajo y en todo momento
porque el aire puro y limpio es vital en la construcción así como en la mina.
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