El clima dentro de las minas no presenta mayores preocupaciones en aquellas poco profundas, sin embargo cuando tiene profundidades mayores de 1.000 m. ste es un problema que debe ser atendido.

6.1. La Temperatura en las Minas.La temperatura del aire dentro de las minas depende de muchos factores de los cuales los ms importantes son los siguientes:

Influencia de la temperatura del aire exterior.La temperatura del aire exterior, que entra a una mina, oscila con el tiempo y depende de la regin. En verano el aire es ms caliente que el invierno.

La influencias de las variaciones de la temperatura exterior, frecuentemente se hace sentir a lo largo de todas las labores de una mina. En muchas minas cuando la temperatura exterior baja de los 0 C es necesario calentar el aire hasta +2 C para evitar congelacin del agua en las galeras de ventilacin, lo cual produce verdaderos reguladores que aumentan la potencia consumida de los ventiladores innecesariamente.

Influencia del calor de compresin.El calentamiento del aire durante su descenso en las minas se debe a su compresin. La temperatura del aire sometido a la presin atmosfrica esta dada por:

T = To + 0,0098 HDonde:T = temperatura a una profundidad igual a H m.To= temperatura en la superficie.H = profundidad en metros.La temperatura aumenta en 0,0098 C, por cada metro de profundidad, 1 C por cada 100 m. de profundidad o sea, a 1.000 m. de profundidad se tiene un aumento de la temperatura, por este solo concepto, igual a 10 C.

Influencia de la temperatura de las rocas. De la temperatura de las rocas depende como se calienta el aire durante su camino por la mina.

La temperatura de las rocas de las primeras decenas de metros, segn la vertical desde la superficie terrestre, cambia durante el ao en relacin con la temperatura del aire en la superficie y despus, al alcanzar la capa neutral de temperatura constante (aproximadamente de 20 a 40 metros en las latitudes medias), queda todo el ao igual.

A profundidades mayores, la temperatura de las rocas sube. El aumento es caracterizado por el "grado geotrmico" - profundidad en metros correspondiente al aumento de temperatura en un grado. En promedio se puede admitir el valor del grado geotrmico:

TerrenoG

Bituminosos y petrolferos10 - 15 m.

Carbonferos30 - 35 m.

Metalferos35 - 50 m.

El grado geotrmico vara en amplios lmites, segn las condiciones locales (composicin de rocas, presencia de agua, etc.).

El valor inverso del grado geotrmico es el gradiente geotrmico, que es la temperatura correspondiente al aumento de profundidad por un metro. El grado geotrmico se calcula por la frmula:

G=H - h

T - tm

donde:

H = profundidad de la medicin, m.h = profundidad de la zona a temperatura constante.t = temperatura en la profundidad H, gradostm = temperatura promedio anual de la regin

Para calcular la temperatura que se tendr, por este concepto, a una profundidad dada, se tiene:

t = tm + (H - h)/GSi:

tm = 10 CG = 30 mH = 1.000 mh = 40 m

t = 10 + (1.000 - 40)/30 = 42 C

Influencias de los procesos qumicos. A stos pertenecen las oxidaciones de toda clase, oxidacin de carbn, putrefaccin de maderas, oxidacin de pirita, etc.

Influencias de la evaporacin del agua. Entre los procesos endotrmicos que compensan la elevacin de temperatura de los procesos exotrmicos, el ms importante es la evaporacin del agua. Pero, este tipo de enfriamiento no es deseable de ninguna manera ya que a consecuencia del aumento de la humedad relativa, las condiciones mineras pueden hacerse insoportables.

Influencia de la velocidad del aire. La velocidad del aire es tambin de gran importancia en las condiciones climticas del interior de la mina. Un trabajador no se siente bien en el aire tranquilo, sin movimiento, ya que el calor de su cuerpo producido por el trabajo no se elimina bien desde su piel al medio exterior. Su rendimiento aumenta con el aumento de velocidad del aire, pero no en forma lineal, ya que el aumento de velocidad del aire por arriba de los 5m/seg. no tiene influencia prctica.

Influencia de otros factores. Adems de lo ya estudiado existen otros factores que entregan calor al aire de las minas, estos son:trabajos con explosivoscaeras de aire comprimidomotores elctricoscombustin de equipos dieselefectos de respiracin, etc.

6.2. Accin de las temperaturas elevadas sobre el personal. Por la digestin de los productos alimenticios en el organismo humano, se desarrollan los procesos del metabolismo, acompaados de la produccin del calor. Con esto, la temperatura del cuerpo humano se conserva a un nivel fijo de 36,6 C. Durante el sueo o en reposo, un hombre adulto desarrolla de 70-80 Kcal/hora; durante el trabajo fsico el calor sobrante es de cerca de 500 Kcal/hora que deben ser eliminadas por la piel mediante conveccin, radiacin y evaporacin.

Los primeros dos procesos son efectivos nicamente cuando existe una diferencia de temperatura. Pero cuando sta es muy pequea, no existe o es negativa, entonces el cuerpo slo puede servirse del fro de la evaporacin del sudor. Con la evaporacin de 1 litro de agua se eliminan aproximadamente 540 Kcal; este valor del orden del exceso de calor desarrollado por hora por un hombre en trabajo. En ciertas hulleras calientes, se observaron evaporaciones de hasta 3 litros de sudor y en las minas de oro del Rand hasta 10 litros. Con la temperatura del aire de 22 a 24 C, el sentido de calor y del fro en el hombre en reposo y sin vestido es igual a cero.

La eficiencia del desprendimiento del calor depende: De la temperatura del aire, o ms exactamente, de la diferencia de las temperatura de la piel del cuerpo humano y del aire; Del valor de la humedad relativa; De la velocidad del aire.

En las minas secas, nada se opone a la eliminacin del sudor; el aire puede absorber la diferencia entre su humedad relativa y absoluta. Cuando menor es esta diferencia y cuanto ms se acerca la humedad del aire al 100%, tanto ms difcil es la evaporacin del sudor.

Particularmente difcil es la presencia de atmsferas con alta temperatura hmeda y sin movimiento.

La estada prolongada del hombre en condiciones trmicas desfavorable conducen inevitablemente al aumento de la temperatura en el organismo. La temperatura del hombre puede subir hasta ms de 42 C y provocar la muerte. Prescripcin reglamentaria. Segn los estudios de fisilogos ingleses, la accin prolongada de las temperaturas mayores de 28 C por el termmetro seco (lo que es igual a 26 C del termmetro hmedo) es nociva para el cuerpo humano. A temperaturas hmedas mayores a 32 C, no es posible ningn trabajo duradero. Los reglamentos de seguridad minera de diferentes pases, fijan las condiciones de trabajo en las minas calientes.

Alemania. Al sobrepasar la temperatura los 28 C, la duracin del trabajo debe ser reducida a 6 horas. Para los lugares con atmsfera particularmente hmedas, la inspeccin del trabajo puede ordenar que esta disposicin sea aplicada con temperatura ms baja.

Rusia. Segn los reglamentos de seguridad para las minas de carbn y de esquistos, las condiciones trmicas del trabajo estn normalizadas segn los ndices: temperatura del termmetro seco y velocidad de la corriente de aire, bajo la condicin obligatoria de que la temperatura, en las labores preparatorias y de arranque, no sobrepasa los 25 C. Unin Sudafricana. Por razn de peligro de silicosis, en el Rand, se trabaja en atmsfera hmeda, prcticamente saturada. El trabajo se permite hasta los 33,3 C del termmetro hmedo. USA. La reglamentacin se basa en la temperatura efectiva, determinada sobre grficos. Chile. El decreto supremo N 72, del Ministerio de Minera, de octubre de 1985 establece que la temperatura mxima no podr exceder de 30 C bulbo hmedo para una jornada de trabajos de 8 horas y debe disminuirse a 6 horas si dicha temperatura se eleva a 32 C, la cual ser la temperatura, mxima admisible es mina subterrnea en explotacin.

7. MEDICION DE CONTAMINANTES.

Numerosos instrumentos se han ideado para medir la concentracin de contaminantes en atmsferas de mina. En tiempos pasados los mineros se las ingeniaban para saber el grado de contaminacin del aire de las minas, usaban la lmpara de carburo para saber la cantidad de oxigeno que haba en la atmsfera o bien, que es lo mismo, la cantidad de soroche; canarios en sus jaulas eran entrados a la mina para saber si las concentraciones de monxido de carbono eran peligrosas ya que aquellas avecillas son bastante ms susceptibles al gas, sobre ciertas concentraciones del monxido en el aire, el canario cae desvanecido, inmediatamente eran sacados al aire libre, conjuntamente con todos los mineros y los canarios se recuperaban, dispuestos a otra aventura. Posteriormente, aparecieron los instrumento basados en reacciones qumicas de ciertas sustancias que cambiaban de color al reaccionar con los gases. Se haca pasar por medio de una simple bomba de pera, el aire contaminado por un tubo y segn la intensidad de la coloracin o la cantidad de reactivo que alcanzaba a reaccionar, sera la concentracin del contaminante en el ambiente. En la actualidad este tipo de instrumento es usado profusamente para detectar la presencia de gases en atmsfera minera y en otros lugares, existiendo una larga lista de tubos con reactivos para la deteccin de la mayora de los gases que se pueden presentar.

En las dos ltimas dcadas se han desarrollado sofisticados instrumentos para determinar la presencia de gases en el aire. Se han desarrollado lneas para determinacin continua, con alarmas y posibilidades de actuacin de otros sistemas, ventilacin por ejemplo; otra lnea importante tiene que ver con el tamao de ellos, llegando a crear instrumentos del tamao de una cajetilla de cigarro para que sea cmodo su uso.

En cuanto a los muestreadores de polvo, tambin se ha vivido una importante modernizacin, desde la bomba manual hasta instrumento que entregan en forma instantnea la concentracin de polvo en el ambiente, los cuales usan alguna pastilla de radiacin ionizante u otro sistema electrnico moderno, pasando por las bombas automticas de flujo continuo. Todos los instrumentos modernos usan gravimetra para la determinacin de la concentracin de polvo en el ambiente.

No debemos olvidar a la lampara de seguridad, usada para determinar las concentraciones de gas gris en la minera del carbn.