ventilación de minas capítulo 3

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Fundamentos Teoricos acerca de Ventilación en Minería, ideal para el aprendizaje de Estudiantes de la Carrera de Ingeniería de Minas y Escuelas Técnicas Afines

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El nivel de empolvamiento que es creado por cada operacin vara con la intensidad y duracin de la actividad y las condiciones naturales.

Luego de la composicin del polvo, la concentracin es probablemente el factor ms importante, es lgico suponer que mientras ms cargado de polvo est el ambiente, mayor ser la posibilidad de contraer la enfermedad. En general, concentraciones superiores a 0,5 mgr/m3 de aire en el ambiente, se debe considerar como un lugar peligroso.

Tamao, forma y composicin de las partculas. Fisiolgicamente, las partculas pequeas, son ms dainas ya que su superficie y actividad qumica es muy superior, respecto a su peso.

Los polvos cuyo tamao es de 5 m. (0,005 mm) son altamente respirables y retenidas en los pulmones, siendo este tamao el que ms se encuentra en atmsferas de mina.

Las partculas se comportan de distintas formas, dependiendo de sus caractersticas geomtricas, densidad, tamao y medio ambiente.

Las partculas de polvo generalmente se imaginan esfricas, lo cual, como un criterio prctico es aceptado mundialmente. En otros estudios para evitar considerar la forma de las partculas, se define el dimetro de la partcula en trminos de la velocidad de sedimentacin, considerando de igual tamao aquellas que tienen similar velocidad, sin importar el volumen y forma.

Diferentes estudios se han realizado para definir el rango de tamao de partculas que queda retenida en el pulmn, naciendo diferentes criterios. Se muestra, en la siguiente figura, los criterios ms conocidos. Es aceptado por todos que el rango peligroso va entre 10 m. y 0,5 m. Tamaos mayores son retenidos en nariz - tranquea - bronquios- y los inferiores no se depositan si no que salen con el aire exhalado. En cuanto a la composicin, se debe tener claro que es ms importante la mineraloga que la qumica. En el caso del polvo silicgeno, para ser daino ste debe contener slice libre y fresca. Bien es sabido que la mayora de las rocas y yacimientos mineros contienen slice libre.

Dentro de la slice libre, la ms peligrosa es la tridemita, seguida de la cristovalita y luego el cuarzo.

Retencin en %100908070605040302010

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Dimetro de las partculas en

Polvo respirable definido en Johanneburgo para partculas de densidad igual a la unidad. Polvo respirable definido por C.E.A. (Los Alamos). Polvo respirable definido por A.C.C.I.H. Retencin en vas respiratorias superiores segn Brown. Retencin alveolar segn Hath.

Tiempo de exposicin. Otro factor importante es el tiempo que el trabajador est en contacto con el ambiente cargado de polvo. Muy raros son los casos, de silicosis diagnosticadas en trabajadores que hayan tenido menos de 1 aos de exposicin. En ambientes mineros ms o menos controlados, recin se desarrollar la enfermedad en tiempos que van de 20 a 30 aos. Susceptibilidad individual. Este factor es el que permitir que un trabajador expuesto adquiere la enfermedad antes o despus de otros.

El cuerpo humano tiene un prodigioso sistema respiratorio que lleva aire y oxgeno a los pulmones y elimina productos de desecho. Aunque no est al aire fresco y normal, las defensas del organismo siguen funcionando para limpiar y purificar el aire:

Pelos de la nariz.Su primera lnea de defensa son los pelos interiores de la nariz, que atrapan partculas cuando se inhala.

Cilios.Los cilios, pelillos que tapizan el conducto respiratorio, pulsan 10-12 veces por segundo, moviendo as hacia atrs de la garganta, el mucus y las partculas, que uno traga o expulsa con la tos.

Membrana mucosa.Las vas respiratorias tienen una membrana mucosa que atrapa las partculas que pasan los pelos de la nariz. El movimiento ondulante de los cilios las arrastra a la parte posterior de la garganta.

Reflejos de la tos. La tos es un reflejo protector que expulsa la mucosidad y partculas extraas que se acumulan en el sistema respiratorio.

Respiracin normal.La nariz entibia, enfra y humedece el aire que uno respira. Las vas respiratorias superiores llevan aire a los pulmones. Las inferiores se ramifican y terminan en sacos de aire llamados alvolos, ah el oxgeno pasa a la sangre y los desechos vuelven a los pulmones para ser exhalados.

Cuando el polvo de slice libre llega al pulmn, se deposita en l y ocurre lo descrito anteriormente.

3.3. Ingeniera de control de polvo.Muchas de las medidas empleadas en el control del polvo son las mismas del control de gases. Las medidas siguientes se resumen en orden general de preferencias:

PrevencinModificar operaciones o mejorar prctica;Reducir formacin de polvo con equipo de polvo.

EliminacinLimpiar labores para eliminar polvo asentado;Depuracin del aire con colectores de polvo.

SupresinInfusin con agua o vapor, previo al arranque;Apaciguamiento con rociado de agua o espuma;Tratamiento de polvo asentado con productos qumicos delicuescentes (que absorben humedad del aire).

AislamientoTronadura restringida o con personal afuera;Encerramiento de operaciones generadoras de polvo;Sistema de aireamiento local;

DilucinDilucin local por ventilacin auxiliar;Dilucin por corriente de la ventilacin principal;Neutralizacin por polvo inerte para disminuir contenido combustible del polvo asentado. La regla cardinal de todo control de polvo debe ser recordada:

"PREVENGA QUE EL POLVO LLEGUE A SUSPENDERSE EN EL AIRE"

Cualquier esfuerzo gastado en controlar las materias particuladas antes de que lleguen a ser suspensiones areas, redundar en un control ms simple y econmico, tanto en la superficie como en el interior de las minas.4. CONCEPTO DE TOXICOLOGIA.

4.1. Definiciones. Toxicidad. Es la capacidad de una sustancia para producir un efecto inadecuado, cuando esta alcanza una concentracin suficiente en un cierto lugar del organismo.

Sustancias txicas. Sos gases, lquidos o slidos que por sus propiedades qumicas al ser inhalados, absorbidos o introducidos al medio interno y metabolizados, pueden producir daos o lesiones a un organismo vivo, pudiendo provocarle la muerte mediante procesos que no son mecnicos.

Riesgo. Es la posibilidad de que una sustancia peligrosa pueda causar una lesin, cuando una cantidad especfica de sta se emplea bajo ciertas condiciones.

4.2. Formas de toxicidad. Segn grado de exposicin:Aguda y subagudaCrnica [Acumulacin de Dosis. Suma de efectos]

Segn zona del organismo afectada:LocalSistmica

4.3. Algunos parmetros de toxicidad. DOSIS LETAL 50 = Cantidad de txico que causa la muerte al 50% de los individuos por va distinta a la inhalacin.

DL0 = 0 Muerto con mxima concentracin.DL100 = 100% de muertos con menor concentracin.

CONCENTRACION LETAL 50 = 50% muertos va inhalacin. DOSIS DERMAL 50 = 50% muertos por absorcin de txico va piel.

A la dosis se le debe indicar la especie y la va para que tenga validez.

TIEMPOS. Exposicin. Latencia: Perodo desde que se absorbe el txico hasta que se manifiestan sus efectos.Absorcin de dosis.

4.4. Niveles mximos permisibles. En Chile se conoce el:

LPP.: Lmite permisible ponderado, el cual est referido a una exposicin de 8 horas diarias, con un total de 48 horas semanales.

LPA.: Lmite permisible absoluto, el cual seala que no podrn excederse en ningn momento. Aquellas sustancias donde no se indican estos LPA ste se calcula multiplicando por 5 el LPP.

Legislacion:

D.S. N 745 "Reglamento sobre Condiciones Sanitarias y Ambientales Bsicas en los Lugares de Trabajo" Ministerio de Salud. Diario Oficial del 8 de Junio de 1993.

D.S. N 72 "Reglamento de Seguridad Minera". Ministerio de Minera, Diario Oficial de 27 de Enero de 1986. Considerando sus modificaciones.

5. LIMITES PERMISIBLES PONDERADOS DE CONTAMINANTES DE MINAS.

5.1. LPP de Gases.Segn la legislacin individualizada en el punto anterior, los LPP. y LPA. de los gases que principalmente se encuentran en la atmsfera de minas, se muestran a continuacin.

Los LPP. en este caso estn dados en p.p.m. (parte por milln) y, cuando la cifra est encerrada entre parntesis, est dada en mgr./m3 de aire.

GASCOMO SEGENERAEFECTO EN EL ORGANISMOLPPLPA

NitrgenoEn la atmsfera y emanaciones de rocasSofocamiento por falta de O2

Monxido de CarbonoDetonacin, combus-tin incompleta, incendiosExtremadamente venenoso a 0,2%40(46)458

Anhdrido CarbnicoDetonacin, com-bustin, respira-cin,Sofocante, peli-groso sobre 6%,4.000(7.200)54.000

AnhdridoSulfurosoAccin del agua sobre minerales sulfurosoVenenoso a 0,04%1,6(4)13

HidrgenoSulfuradoAccin del agua sobre minerales sulfuradosSumamente vene-noso

20(25)21

Oxido deNitrgenoDetonacin,combustinTxico, ataca los tejidos pulmona-res20(25)

MetanoProducto natural de yacimientos de car-bnSofocante, explo-sivo1 %1 %

5.2. LPP. Polvo silicgeno.

El mismo Reglamento anterior establece los LPP. para el polvo de minas que contiene slice libre. Se etablece que el LPP. para la slice cristalizada es de 0,08 mgr. de slice cristalizada por m3 de aire, considerando polvo respirable, o sea menor de 10 micrones. 5.3. Correccin por altura. Nuestra legislacin establece una correccin a los LPP. que se entregan en mgr./m3 dados por la siguiente frmula:

LPPh.= LPP * Presin atmosfrica en h/760donde:h es la altura sobre el nivel del mar donde se quiere determinar el LPP

Presin atmosfrica en h se da en mm. de Hg.

Esta correccin se aplica solo en alturas superiores a 1.000 m.s.n.m.

Por ejemplo, para una altura de 3.000 m.s.n.m. se tiene una presin atmosfrica de 523 mm. de Hg. El LPP. para el Monxido de Carbono ser:

h = 3.000 m.s. n. m. LPPh. = 46 * 523/760 = 31,66 mgr./m3

5.4. Correccin por jornada de trabajo superior a 48 horas semanales. Por los efectos de mayor dosis de txicos que recibe el trabajador cuando se labora en jornadas semanales superior a 48 horas, los LPP. se deben modificar conforme a la siguiente frmula:

LPP.=48*168 - h

h120

donde:h = nmero de horas trabajadas en la semana.

6. CLIMA SUBTERRANEO.