Ventilação subterrânea

Tipos de ventilação subterrânea

Sistemas de ventilação subterrânea ajudam os espaços subterrâneos a ter boa circulação de ar e respirabilidade.

• Ventiladores

  Os ventiladores são partes vitais dos sistemas de ventilação subterrânea. Eles criam a circulação de ar empurrando ou puxando o ar. Diferentes tipos de ventiladores são usados com base no trabalho necessário. Ventiladores axiais são comuns porque movem muito ar a pressões mais baixas. Ventiladores centrífugos funcionam melhor para pressões mais altas. A localização do ventilador também importa. Ventiladores de superfície colocam ar externo nos túneis. Ventiladores subterrâneos podem recircular o ar que já está no túnel. Às vezes, vários ventiladores são colocados juntos em uma fileira, chamada de ventilação estática, para aumentar ainda mais a circulação de ar. Escolher o tipo certo de ventilador, posição e número é muito importante para garantir ar fresco suficiente para pessoas e trabalho subterrâneo.

• Dutos

  A circulação de ar é movida e gerenciada no subsolo através do uso de dutos. Os dutos são canais de ventilação que transportam ar fresco da superfície ou exaustão de ar de pessoas trabalhando no subsolo até a superfície. O layout do túnel subterrâneo é crucial ao planejar onde colocar os dutos. Diferentes formas e tamanhos de dutos são escolhidos com base na quantidade de ar que precisa fluir. Os materiais usados para os dutos precisam ser fortes e adequados para o subsolo. Instalar dutos adequadamente significa que haverá ar bom suficiente para todos que precisam trabalhar nos túneis subterrâneos.

• Desvios de ar

  Os desvios de ar são partes-chave dos sistemas de ventilação que permitem que a circulação de ar se divida para outras áreas. Eles ajudam a direcionar o ar em movimento para diferentes espaços subterrâneos para uma boa ventilação em todos os lugares. Comprar os desvios de ar adequados garante que ar fresco seja enviado para todas as áreas de trabalho importantes no subsolo. Os trabalhadores terão a ventilação adequada, não importa onde estejam em todo o sistema subterrâneo.

• Registros

  Os registros são aberturas móveis que gerenciam a quantidade de ar que flui para diferentes áreas. Ao ajustar o tamanho das aberturas, eles podem controlar a quantidade de ar trazida para os espaços de trabalho. Os registros são importantes porque diferentes trabalhos precisam de quantidades variadas de ventilação. O uso de registros permite a ventilação adequada em todo o sistema de túneis subterrâneos.

Especificações e manutenção da ventilação subterrânea

Especificações da ventilação subterrânea

• Diâmetro dos túneis de mina

  Geralmente, o diâmetro dos túneis nas minas varia entre 0,5m-10m. A dimensão precisa varia dependendo de fatores como método de mineração, tipo de mineral extraído, bem como regulamentos de segurança.

• Volume de circulação de ar

  Esta é a quantidade de ar que se move através de um sistema de ventilação subterrânea por unidade de tempo. É geralmente medido em metros cúbicos por hora (m3/h) ou litros por segundo (l/s). A taxa de fluxo deve ser adequada para atender às necessidades dos mineiros e aos requisitos de segurança. Por exemplo, em uma mina com produção máxima de 500 l/s, o projeto do sistema de ventilação deve garantir isso.

• Potência do ventilador

  A potência de saída dos ventiladores usados para ventilação subterrânea pode variar de 5kW pequenos a 250kW grandes, ou mais, dependendo do tamanho, ritmo da circulação de ar e pressão que cada ventilador deve gerar. Minas que são mais profundas ou produzem um volume maior de minerais podem precisar de ventiladores mais fortes ou mais de um para garantir que o sistema de ventilação funcione de forma eficaz.

• Diferenças de pressão

  A diferença de pressão entre as entradas e saídas do túnel de ventilação de uma mina subterrânea afeta a circulação de ar. A diferença de pressão é normalmente medida em Pascals (Pa) ou Milibares (hPa). Ela é determinada por fatores como potência do ventilador, resistência ao movimento do ar imposto por dutos de ventilação, túneis e condições ambientais. Os diferenciais de pressão devem ser suficientes para superar a resistência do ar, permitindo assim a ventilação necessária na mina.

Manutenção da ventilação subterrânea

A manutenção adequada e regular da ventilação subterrânea é essencial para manter a circulação de ar estável e garantir a segurança da mina. Abaixo estão algumas das práticas de manutenção recomendadas para sistemas de ventilação de minas.

• Inspeção Regular de Todo o Sistema: É importante verificar regularmente todos os elementos de ventilação, incluindo ventiladores, dutos, escoramentos e cercas de contenção. Isso ajudará a detectar quaisquer problemas potenciais, como bloqueios, vazamentos ou danos, com antecedência suficiente, tomando assim medidas corretivas em tempo hábil.
• Limpeza e Manutenção do Equipamento: Limpar os detritos dos canais de ventilação é uma forma fundamental de garantir a livre circulação de ar. Além disso, é importante adotar um programa de manutenção programada para todos os aparelhos do sistema de ventilação. Isso inclui ventiladores de mineração e outros dispositivos de ventilação. O programa deve ser baseado nas recomendações do fornecedor, bem como na situação de uso.
• Monitoramento da Circulação de Ar e do Ambiente: Verifique continuamente o volume de circulação de ar, pressão e outros fatores ambientais nas minas usando equipamentos de ventilação, como anemômetros e registradores de dados. Fazer isso ajuda a detectar imediatamente quaisquer alterações ou anormalidades que possam ocorrer no sistema de ventilação. Uma vez que um problema ocorre, é fácil saber onde está a causa e, em seguida, tomar as medidas corretivas apropriadas. Mineiros e funcionários de ventilação devem registrar os dados que coletaram durante o monitoramento. Essas informações devem ser usadas para analisar tendências ao longo do tempo e, em seguida, ajustar os níveis de manutenção e operação do sistema de ventilação de acordo.

Cenários de ventilação subterrânea

Os sistemas de ventilação de minas e os ventiladores de ventilação subterrânea são essenciais para minas e túneis. Na mina, um grande ventilador na superfície chamado ventilador primário espalha ar fresco através dos poços de ventilação. Ventiladores auxiliares ou secundários menores são colocados no subsolo, mais perto dos trabalhadores e das áreas de trabalho. Esses ventiladores secundários ajudam a fornecer ainda mais ar fresco, circulando-o por locais de trabalho específicos. Outro tipo de dispositivo de ventilação subterrânea encontrado em algumas minas e túneis é uma bolsa de ventilação ou divisor de fluxo de ar. As bolsas de ventilação são recipientes flexíveis que ajudam a direcionar o ar de ventilação para locais específicos onde as pessoas ou equipamentos estão localizados. Usando ventiladores secundários e bolsas de ventilação, há uma maior distribuição de ar fresco para todos que trabalham em áreas fechadas distantes da entrada do túnel.

Sistemas de ventilação subterrânea auxiliares, como dutos e tubulações, também são usados para mover o ar através de áreas da mina ou túnel. Isso é especialmente útil em lugares onde o fluxo de ar natural pode não ocorrer, como longe dos poços de ventilação ou em seções mais quentes da mina. Suportes de tubulação e bandejas de corda são itens usados para manter os dutos de ventilação seguramente em posição durante o trabalho. Além disso, unidades de refrigeração podem ser utilizadas para ajudar a reduzir as temperaturas quando elas aumentam muito. Dispositivos de refrigeração podem funcionar usando água ou refrigerantes especializados. O uso desses métodos e equipamentos de ventilação suplementares garante que um suprimento consistente e seguro de ar fresco seja fornecido para todos os locais da mina ou túnel, mesmo aqueles distantes da entrada de ventilação primária.

A ventilação subterrânea adequada também é essencial em várias outras indústrias onde as pessoas trabalham bem abaixo da superfície em áreas fechadas. Em instalações de energia geotérmica, uma boa ventilação deve ser mantida para permitir operações de perfuração seguras ao extrair calor do solo para gerar eletricidade. Além disso, na indústria da construção, uma ventilação adequada é necessária ao construir túneis subterrâneos, particularmente aqueles construídos usando máquinas de perfuração de túneis. Sistemas de ventilação fortes também são críticos no campo da fabricação de microeletrônicos. Ao criar pequenos componentes eletrônicos, como chips de computador, são necessários ambientes de sala limpa com fluxo de ar cuidadosamente controlado para evitar que quaisquer contaminantes afetem o delicado processo de fabricação. Em todos os casos em que os trabalhadores estão localizados no subsolo, garantir que o ar fresco adequado continue a fluir para o espaço de trabalho é vital para manter condições de trabalho seguras e produtivas.

Como escolher a ventilação subterrânea

Considere os seguintes fatores antes de comprar um sistema de ventilação subterrânea para mineração.

• Segurança do ambiente da mina

  O objetivo principal da ventilação de minas subterrâneas é garantir a segurança e o bem-estar de trabalhadores e equipamentos. Portanto, a prioridade imediata ao selecionar um sistema de ventilação é evitar perigos potenciais, incluindo incidentes como incêndios, explosões ou mudanças inesperadas na qualidade do ar.

• Quantidade e qualidade do ar

  Avalie o ar que cada mina pode precisar e o ar externo disponível. O sistema escolhido deve fornecer ar suficiente para evitar superaquecimento, gerenciar a umidade e proteger contra riscos de incêndio e gás.

• Eficiência energética

  Avalie o custo de energia, pois será uma despesa contínua e de longo prazo. Considere o potencial de recuperação de energia durante flutuações no fluxo de ar.

• Flexibilidade

  Dada a incerteza na localização do minério e no projeto da mina, selecione um sistema que possa se adaptar a mudanças futuras nos requisitos de quantidade e qualidade do ar, bem como potenciais alterações na configuração do sistema.

• Custos iniciais e operacionais

  Inicialmente, os custos de capital podem ter precedência, mas o sistema selecionado incorrerá em custos operacionais ao longo de várias décadas. Embora manter baixos os custos iniciais seja essencial, considere as despesas de longo prazo associadas à operação do sistema.

• Manutenção do sistema

  Avalie as habilidades disponíveis para a manutenção do sistema. Selecione um sistema que possa ser mantido de forma eficaz com a força de trabalho existente da mina e considere a disponibilidade de suporte externo quando necessário. Além disso, certifique-se de que as peças de reposição estejam prontamente disponíveis.

Perguntas e respostas sobre ventilação subterrânea

P1. Quais são os métodos de ventilação subterrânea?

A1. Existem três métodos típicos de ventilação subterrânea, a saber, ventilação natural, forçada e mista. Refere-se à mineração de canais subterrâneos e ao uso de diferença de temperatura e pressão para atingir a troca de gases; a ventilação forçada refere-se ao uso de equipamentos mecânicos para soprar e sugar o ar; a ventilação mista é usar ventilação natural e ventilação forçada alternadamente ou simultaneamente de acordo com uma determinada regra.

P2. Como calcular a quantidade de ar na ventilação subterrânea?

A2. A quantidade de ar pode ser calculada pelos seguintes fatores: densidade do ar, área da seção transversal da via aérea, velocidade do ar e número de pés quadrados. A fórmula para calcular a quantidade de ar é Q=A*v*ρ onde Q é o volume de fluxo de ar; A é a área da seção transversal da via aérea; v é a velocidade do ar; ρ é a densidade do ar. Na mina, a quantidade de ar é geralmente calculada pelo número de pessoas. A=1,5/N, onde A é a área da seção transversal da via aérea; N é o número de trabalhadores na mina.

P3. Qual é o futuro da tecnologia de ventilação subterrânea?

A3. Com o desenvolvimento da mineração e outras indústrias, a demanda por ventilação subterrânea está aumentando. Ao mesmo tempo, as pessoas estão dando cada vez mais atenção à proteção ambiental e ao desenvolvimento sustentável, o que promoverá o rápido desenvolvimento de tecnologias de ventilação subterrânea seguras e ecologicamente corretas.

P4. Qual é o sistema de ventilação subterrânea eficiente?

A4. Um sistema de ventilação subterrânea eficiente deve ter as seguintes características: fornecer ar fresco suficiente; manter uma temperatura e umidade adequadas; reduzir o consumo de energia; minimizar o custo operacional; resistir a desastres; ser fácil de manter e gerenciar.