Minera Milpo, Cerro Lindo, PERÚ)
Tabla 2.- Se muestran las ubicaciones de las estaciones de control que Tabla 2.- Se muestran las ubicaciones de las estaciones de control que son lasson las
entradas y salidas de aire d
entradas y salidas de aire d el circuito primario de la minael circuito primario de la mina
Tabla 1.- Instrumentación usada para realizar levantamientos de campo en ventilación Tabla 1.- Instrumentación usada para realizar levantamientos de campo en ventilación
Figura 4.- Se muestra la
Figura 4.- Se muestra la ventana del VENTSIMventana del VENTSIM en la cual se cargaran los
en la cual se cargaran los datos manualmentedatos manualmente en forma independiente.
en forma independiente.
Figura 5.- Puntos de operación de un ventila- Figura 5.- Puntos de operación de un ventila- dor de 200,000 CFM y de doble etapa. dor de 200,000 CFM y de doble etapa.
Figura 6.- La cerca- Figura 6.- La cerca- nía del modelo de nía del modelo de ventilación en VENT- ventilación en VENT- SIM radica en los SIM radica en los ajustes de manera ajustes de manera periódica y dinámi- periódica y dinámi- ca de los cambios ca de los cambios de la infraestructu- de la infraestructu- ra de mina y el cam- ra de mina y el cam- bio del comporta- bio del comporta- miento de los pará- miento de los pará- metros del aire. Se metros del aire. Se muestra el isomé- muestra el isomé- trico de nuestra mi- trico de nuestra mi- na.
na.
Tabla 4. Reporte simulación por el software VENTSIM Tabla 4. Reporte simulación por el software VENTSIM dir velocidades mayores a 1 m/seg y para ve-
dir velocidades mayores a 1 m/seg y para ve- locidades inferiores usamos los anemómetros locidades inferiores usamos los anemómetros DELTA OHM, los tubos de pitot para medir el DELTA OHM, los tubos de pitot para medir el flujo del aire y
flujo del aire y las presiones totales (presión es-las presiones totales (presión es- tática y
tática y presión dinámica) entre otros presión dinámica) entre otros sustan-sustan- cialmente. Los instrumentos de medición deben cialmente. Los instrumentos de medición deben ser calibrados y revisar su calibración de acuer- ser calibrados y revisar su calibración de acuer- do a lo indicado por el fabricante pues general- do a lo indicado por el fabricante pues general- mente en el tiempo estos equipos al ser de pre- mente en el tiempo estos equipos al ser de pre- cisión se descalibran y
cisión se descalibran y brindan datos erróneos.brindan datos erróneos. Se debe usar cada equipo para cada propósito Se debe usar cada equipo para cada propósito para no tener lecturas erróneas con los equi- para no tener lecturas erróneas con los equi- pos por ejemplo en los
pos por ejemplo en los anemómetros estos vie-anemómetros estos vie- nen para trabajar en un rango de velocidades, nen para trabajar en un rango de velocidades, el tubo de pitot para medir el flujo
el tubo de pitot para medir el flujo del aire y pre-del aire y pre- sión total, el tubo de humo para ver el sión total, el tubo de humo para ver el sentido ysentido y dirección del aire entre otros.
dirección del aire entre otros. 4.1 Estaciones de Control 4.1 Estaciones de Control
Las
Las estaciones estaciones de de control control de de los los paráme-paráme- tros técnicos de ventilación deb
tros técnicos de ventilación deben estar estra-en estar estra- tégicamente
tégicamente ubicadas ubicadas en la en la parte mparte más recta ás recta enen lo posible de la labor y una distancia de 10 mts lo posible de la labor y una distancia de 10 mts antes o después de un cambio de sección cui- antes o después de un cambio de sección cui- dando siempre que no varíen los parámetros de dando siempre que no varíen los parámetros de venti
ventilaciólación comn como veloo velocidacidad, ted, tempermperaturatura, pa, presióresiónn absoluta y relativa, sección de la labor, densidad absoluta y relativa, sección de la labor, densidad del aire seco y densidad de aire húmedo, pre- del aire seco y densidad de aire húmedo, pre- sencia de contaminante del aire (CO, CO2,SOx sencia de contaminante del aire (CO, CO2,SOx entre otros gases), entre otros que el jefe del entre otros gases), entre otros que el jefe del área de ventilación crea conveniente. Estos da- área de ventilación crea conveniente. Estos da- tos deben
tos deben ser debidaser debidamente regismente registrados en trados en unauna base de datos y se debe revisar el comporta- base de datos y se debe revisar el comporta- miento de estas variables en el tiempo. Nues- miento de estas variables en el tiempo. Nues- tras es
tras estaciones taciones de control de control del sistdel sistema priema primariomario de ventilación se detallan en el siguiente cuadro. de ventilación se detallan en el siguiente cuadro. 4.2 Balance de Aire
4.2 Balance de Aire De
De acuerdo acuerdo al al parqueo parqueo de de máquinas máquinas actualactual y
y de de su su requerimienrequerimiento to de de aire aire por por m3 m3 tantotanto para las máquinas y el personal se muestra el para las máquinas y el personal se muestra el balance de aire actual (antes
balance de aire actual (antes de la simulación).de la simulación). 4.3 Simulación de la Red Actual de
4.3 Simulación de la Red Actual de
4.3.1 Alimentación de Data para las Labores 4.3.1 Alimentación de Data para las Labores
Ventilació
Ventilación n con con Ventsim Ventsim Visual Visual PremiumPremium Alimentació
Alimentación n de de data data de de las las labores labores mine-mine- ras.
ras. La
La alimentacióalimentación n de de data data se se realiza realiza a a partirpartir de los ejes principales de las labores verticales, de los ejes principales de las labores verticales, horizontales y oblicuas en el programa AUTO- horizontales y oblicuas en el programa AUTO-
CAD 2014 3D en la cual se guardan los ejes CAD 2014 3D en la cual se guardan los ejes de las labores mencionadas en el formato R12 de las labores mencionadas en el formato R12 DXF, como recomendación se debe trabajar por DXF, como recomendación se debe trabajar por capas en el AUTOCAD es decir las labores ver- capas en el AUTOCAD es decir las labores ver- ticales en
ticales en una capa, una capa, las labores las labores verticales enverticales en otra de tal manera que el manejo de datos al otra de tal manera que el manejo de datos al cargarlo al software VENTSIM VISUAL 3D se cargarlo al software VENTSIM VISUAL 3D se más eficiente y no
más eficiente y no se dupliquen los datos. Al mo-se dupliquen los datos. Al mo- mento de importar los ejes de las labores con mento de importar los ejes de las labores con el formato R12 DXF se debe tener especial cui- el formato R12 DXF se debe tener especial cui- dado en alimentar las características propias dado en alimentar las características propias para que el modelamiento sea lo más cercano para que el modelamiento sea lo más cercano a la realidad es decir la simulación debe repre- a la realidad es decir la simulación debe repre- sentar un 95% de la realidad. El software VENT- sentar un 95% de la realidad. El software VENT- SIM VISUAL usa un entorno gráfico DIRECTX pa- SIM VISUAL usa un entorno gráfico DIRECTX pa- ra el procesamiento y programación de datos, ra el procesamiento y programación de datos, este entorno gráfico es ligero lo que hace al soft- este entorno gráfico es ligero lo que hace al soft- ware y no requiere de un computador de gran ware y no requiere de un computador de gran capacidad de video para correr
capacidad de video para correr eficientementeeficientemente (500 MB de referencia). Adicional a esto (500 MB de referencia). Adicional a esto el soft-el soft- ware VENTSIM debe su eficiencia y rapidez al len- ware VENTSIM debe su eficiencia y rapidez al len- guaje de programación en el cual fue estructura- guaje de programación en el cual fue estructura- do, todos sus algoritmos son en VISUAL BASIC, do, todos sus algoritmos son en VISUAL BASIC, lo que hace al software ágil y bastante práctico. lo que hace al software ágil y bastante práctico.
En
En la la imagen imagen anterior anterior se se muestra muestra los los pará-pará- metros de entrada para cada ramal asignado, metros de entrada para cada ramal asignado, si de acuerdo al criterio del
si de acuerdo al criterio del modelador existenmodelador existen varios r
varios ramales amales de interior de interior mina qmina que tienen ue tienen simi-simi- lares o muy
lares o muy parecidas caracterísparecidas características se puedenticas se pueden cargar estas seleccionándolas todas y cargán- cargar estas seleccionándolas todas y cargán- dolas de una sola vez o copiando las caracterís- dolas de una sola vez o copiando las caracterís- ticas en
ticas en con el ucon el uso de lso de la barra a barra de herramde herramientasientas del software. Para el ingreso de atributos se de- del software. Para el ingreso de atributos se de- be usar tablas de consulta para el uso del FAC- be usar tablas de consulta para el uso del FAC- TOR DE FRICCIÓN o se debe usar el tipo de ro- TOR DE FRICCIÓN o se debe usar el tipo de ro- ca que está en el campo de acuerdo a las herra- ca que está en el campo de acuerdo a las herra- mientas disponibles se debe realizar el ingreso mientas disponibles se debe realizar el ingreso de datos. Lo recomendable es realizar el cálcu- de datos. Lo recomendable es realizar el cálcu- lo en el
lo en el campo del FACTOR DE FRICCIÓN y pos-campo del FACTOR DE FRICCIÓN y pos- teriormente el cá
teriormente el cálculo de RESlculo de RESISTENCIA.ISTENCIA. 4.3.2 Alimentación de Data para los Ventila- 4.3.2 Alimentación de Data para los Ventila- dores
dores El
El ingreso ingreso de de data data de de los los ventiladores ventiladores se se de-de- be realizar de acuerdo a los puntos de operación be realizar de acuerdo a los puntos de operación que el fabricante debe entregar de cada equipo que el fabricante debe entregar de cada equipo de ventilación es decir junto a la ficha técnica de ventilación es decir junto a la ficha técnica del ventilador.
del ventilador. Para
Para la la simulación simulación con con ventiladoreventiladores s pode-pode- mos usar el software SELECCIÓN DE VENTILA- mos usar el software SELECCIÓN DE VENTILA- DORES MINEROS “FANCURVE” del proveedor DORES MINEROS “FANCURVE” del proveedor AIRTEC ,en cual se pueden cargar todas las AIRTEC ,en cual se pueden cargar todas las
característica
características del s del ventilador que se desee ventilador que se desee ad-ad- quirir en interior mina.
quirir en interior mina. Al
Al realizar realizar la la corrida corrida de de simulación simulación se se debedebe revisar que el punto de operación (punto de tra- revisar que el punto de operación (punto de tra- bajo del ventilador) se encuentre dentro de la bajo del ventilador) se encuentre dentro de la curva de trabajo del ventilador.
curva de trabajo del ventilador.
4.3.3 Resultados de la Simulación de la red 4.3.3 Resultados de la Simulación de la red de Ventilación
de Ventilación Al
Al realizar realizar la la simulación simulación del del panorama panorama ac-ac- tual d
tual de toda le toda la mina a mina se prese presentsentaron aaron algunlgunos poros por menores fáciles de corregir como algunos ca- menores fáciles de corregir como algunos ca- bos sueltos (ramales sin conexión) y algunos cir- bos sueltos (ramales sin conexión) y algunos cir- cuitos de ventilación sin conexión pero estos se cuitos de ventilación sin conexión pero estos se pueden corregir fácilmente con la ayuda de la ba- pueden corregir fácilmente con la ayuda de la ba- rra de herramientas del software VENTSIM VI- rra de herramientas del software VENTSIM VI- SUAL.
SUAL. Para
Para revisar revisar en en qué qué estado estado se se encuentra encuentra lala red actual de mina y nuestro modelo primero se red actual de mina y nuestro modelo primero se deben analizar cada sub sistema de aire en deben analizar cada sub sistema de aire en interior mina por ejemplo nosotros hemos anali- interior mina por ejemplo nosotros hemos anali- zado el ingreso y salida de aire de cada cuerpo zado el ingreso y salida de aire de cada cuerpo mineralizado a saber OB1, OB2, OB5 OB6 A y mineralizado a saber OB1, OB2, OB5 OB6 A y B y OB 8.
B y OB 8. Este
Este análisis análisis se se realizara realizara corroborando corroborando laslas velocidades en los puntos de ingreso de aire y velocidades en los puntos de ingreso de aire y salida de cada cuerpo mineralizado y el circuito salida de cada cuerpo mineralizado y el circuito se ira ajustando en forma dinámica de acuerdo se ira ajustando en forma dinámica de acuerdo
a cada comunicación, avance, apertura de a cada comunicación, avance, apertura de tajostajos u otros que afecten la velocidad del aire en una u otros que afecten la velocidad del aire en una labor. Este ajuste se da por colocación de des- labor. Este ajuste se da por colocación de des- monte que se representa como pérdida por cho- monte que se representa como pérdida por cho- que, equipos inoperativos, limpieza de tajos en que, equipos inoperativos, limpieza de tajos en producción apertura de chimeneas, movimiento producción apertura de chimeneas, movimiento de ventiladores, ajuste por rugosidad de las la- de ventiladores, ajuste por rugosidad de las la- bores, ajuste por rendimiento del ventilador, en- bores, ajuste por rendimiento del ventilador, en- tre otro
tre otros prins principacipalmenlmente. Luete. Luego de ango de analizaalizar cadar cada sub sistema de ventilación por cuerpo realiza- sub sistema de ventilación por cuerpo realiza- do y ajustado brindara el ajuste del modelo en do y ajustado brindara el ajuste del modelo en VENTSIM VISU
VENTSIM VISUAL AL a la realida la realidad.ad. Los
Los resultados de resultados de la la red red de de simulación sesimulación se encuentran calibrados dentro de un rango de encuentran calibrados dentro de un rango de error del 5%.
error del 5%.
5.
5. Diseño del Sistema Diseño del Sistema de Ventilación Pde Ventilación Pro-ro- yectado a 18 000 tpd.
yectado a 18 000 tpd.
5.1
5.1 Construcción Construcción de Chimeneas de Chimeneas de Ventila-de Ventila- ción
ción Se
Se requiere requiere la la construcción construcción de de 1820 1820 mtsmts de chimenea de 3.1 mts
de chimenea de 3.1 mts de diámetro como sede diámetro como se detalla en el
detalla en el siguiente cuadro:siguiente cuadro: 5.2 Selección de Ventiladores 5.2 Selección de Ventiladores
Nuestro
Nuestro sistema sistema de de ventilación ventilación es es por por suc-suc- ción por lo que para incrementar la cantidad de ción por lo que para incrementar la cantidad de
Tabla 3.- Balance de aire actual Tabla 3.- Balance de aire actual
Figura 7.- Simulación de la Ch-705 desde el Figura 7.- Simulación de la Ch-705 desde el nivel 1820 al nivel 1925.
nivel 1820 al nivel 1925.
Figura 8. Bocamina Rp 950 que saldrá a su- Figura 8. Bocamina Rp 950 que saldrá a su- perficie.
perficie.
Figura 10.- Puntos de operación del ventila- Figura 10.- Puntos de operación del ventila- dor de 200 000
dor de 200 000 CFM CFM que optimizo el que optimizo el siste- siste- ma de ventilación.
ma de ventilación.
Tabla 5.- Proyectos de construcción de Tabla 5.- Proyectos de construcción de
chimeneas chimeneas
aire en 600 000 CFM debemos sacar 600 000 aire en 600 000 CFM debemos sacar 600 000 CFM mediante extractores principales. Conside- CFM mediante extractores principales. Conside- rando que por una labor de sección típica de 5 rando que por una labor de sección típica de 5 mts x 4 mts sale 39 411 CFM a una velocidad mts x 4 mts sale 39 411 CFM a una velocidad de 1 mt/seg, y considerando una velocidad de de 1 mt/seg, y considerando una velocidad de evacuación de 18 mt/seg por una labor pode- evacuación de 18 mt/seg por una labor pode- mos extraer 709 407 CFM, es decir se reque- mos extraer 709 407 CFM, es decir se reque- rirá una bocamina adicional para la extracción rirá una bocamina adicional para la extracción estrictamente de aire, esta labor se muestra estrictamente de aire, esta labor se muestra en el
en el siguiente gráfico.siguiente gráfico. De
De acuerdo acuerdo a a la la segunda ley dsegunda ley de e los los ventila-ventila- dores según FAN ENGINEERING – BUFFALO dores según FAN ENGINEERING – BUFFALO FORGE COMPANY
FORGE COMPANY CP=R x (Qt) ^2 CP=R x (Qt) ^2
CP: Caída de presión del sistema, incluye la su- CP: Caída de presión del sistema, incluye la su- matoria de pérdidas de presión dinámica y pre- matoria de pérdidas de presión dinámica y pre- sión estática
sión estática R:
R: Resistencia total Resistencia total de de la la minamina Qt: Caudal total
Qt: Caudal total Ahora
Ahora analizaremos analizaremos cuanto cuanto de de presión presión de-de- ben tener
ben tener mínimamente nuestros ventiladores.mínimamente nuestros ventiladores. 5.3 Resultados Obtenidos de la Simulación 5.3 Resultados Obtenidos de la Simulación
Para
Para la la ampliación a ampliación a 18 18 000 000 tpd tpd es es nece-nece- sario un caudal de ingreso de aire fresco de sario un caudal de ingreso de aire fresco de 2’046,151 CFM con lo cual
2’046,151 CFM con lo cual se hace necesariose hace necesario incrementar un caudal de ingreso de 600 000 incrementar un caudal de ingreso de 600 000 CFM para cubrir la demanda en más del 100% CFM para cubrir la demanda en más del 100% de cobertura, para este efecto se analizaron es- de cobertura, para este efecto se analizaron es- cenarios y se necesitan inicialmente 3 ventila- cenarios y se necesitan inicialmente 3 ventila- dores de 200 000 CFM y 9.5” de presión total dores de 200 000 CFM y 9.5” de presión total de agua, estas características permitirán en el de agua, estas características permitirán en el futuro realizar ajustes a los alabes de estos ven- futuro realizar ajustes a los alabes de estos ven- tiladores con lo cual se podrá realizar una am tiladores con lo cual se podrá realizar una am-- pliación del caudal de los mismos y también se pliación del caudal de los mismos y también se tuvo en cuenta el incremento de la resistencia tuvo en cuenta el incremento de la resistencia global de la mina en el tiempo para los 7 años global de la mina en el tiempo para los 7 años próximo de operación.
próximo de operación. Según
Según la la Imagen Imagen 5.3.35.3.3 R = 0.00209 (NS^2)/m^8 R = 0.00209 (NS^2)/m^8 Qt
Qt = = 665.3 665.3 m^3/Sm^3/S Considerand
Considerando 249.1 Pa= 1 o 249.1 Pa= 1 inch de H2Oinch de H2O CP=3.70
CP=3.70 Pulgadas de agua; Pulgadas de agua; Tomando en cuen-Tomando en cuen- ta un factor
ta un factor para las perdidas en los circuitospara las perdidas en los circuitos