CAPITULO 3 LOS CONTAMINANTES EN MINA
III.1. LOS GASES
III.2. ORIGEN DE LOS GASES MAS
FRECUENTES EN MINA
III.3. NITROGENO
III.4. MONOXIDO DE CARBONO
III.5. GAS SULFHIDRICO
III.6. ANHÍDRIDO CARBÓNICO
III.7. GAS SULFUROSO
CAPITULO 4
III.8. LOS POLVOS EN MINA
III.9.
FUENTES GENERADORAS DE POLVO.
III.10. SUSPENSIÓN DE LAS
PARTICULAS DE POLVO EN EL AIRE.
III.11. LA NEUMOCONIOSIS.
III.12. LA SILICOSIS.
III.13. MUESTREO DE POLVOS.
III.14. CONTROL DE POLVOS EN
MINA
III.15.
FORMAS DE CONTROL DE POLVOS.
III.16. EL CALOR Y LA HUMEDAD EN LAS MINAS SUBTERRÁNEAS.
LOS CONTAMINANTES EN MINA.
Introducción.-
En las minas metálicas como
no metálicas, pueden encontrarse diversos gases que están normalmente
presentes. Estos gases se producen por el uso
de explosivos, por la descomposición de las sustancias orgánicas, combustiones
espontáneas, incendios, reacciones químicas de los minerales y por el uso de
los equipos mecanizados de motores de combustión, a consecuencia de la
falta de ventilación o ventilación
insuficiente en las labores subterráneas. Estos gases, pueden alcanzar
concentraciones capaces de afectar la salud o vida del trabajador.
CONTAMINACION
ATMOSFERICA.
La
contaminación del aire es uno de los problemas ambientales más importantes, y
es el resultado de las actividades del hombre. Las causas que originan esta
contaminación son diversas, pero el mayor índice es provocado por las
actividades industriales, comerciales, domesticas y agropecuarias.
Los
principales contaminantes del aire se clasifican en:
PRIMARIOS
Son
los que permanecen en la atmósfera tal y como fueron emitidos por la fuente.
Para fines de evaluación de la calidad del aire se consideran: óxidos de
azufre, monóxido de carbono, óxido de nitrógeno, hidrocarburos y partículas.
SECUNDARIOS
Son
los que han estado sujetos a cambios químicos, o bien, son el producto de la
reacción de dos o más contaminantes primarios en la atmósfera. Entre ellos
destacan oxidantes fotoquímicos y algunos radicales de corta existencia como el
ozono (O3).
A
nivel nacional, la contaminación atmosférica se limita a las zonas de alta
densidad demográfica o industrial. Las emisiones anuales de contaminantes en el
país son superiores a 16 millones de toneladas, el 65% es de origen vehicular.
PARTES
POR MILLON (PPM)
Para
determinar la concentración de una sustancia química en un volumen se utilizan
las partes por millón. Se divide el volumen en un millón de partes iguales.
Cada millonésima parte de este volumen, correspondiente a la sustancia de
nuestro interés, se considera una parte por millón de la sustancia.
Las
PPM se utilizan para determinar concentraciones muy pequeñas de gases en la
atmósfera.
PARTES
POR BILLON (PPB)
Para
determinar la concentración de sustancia química en un volumen se utilizan las
partes por billón. Se divide el volumen en un billón de partes iguales. Cada
billonésima parte de este volumen, correspondiente a la substancia de nuestro
interés, se considera una parte por billón de la sustancia.
Unidades Empleadas para el Monitoreo de la Calidad del Aire
PARÁMETRO
|
CLAVE
|
UNIDAD
|
Monóxido de Carbono
|
CO
|
PPM
|
Dióxido de azufre
|
SO2
|
PPM
|
Dióxido de nitrógeno
|
NO2
|
PPM
|
Ozono
|
O3
|
PPM
|
Oxido de nitrógeno
|
NOX
|
PPM
|
Acido sulfhídrico
|
H2S
|
PPM
|
Partículas menores a 10 micras
|
PM-10
|
ug/m³
|
Partículas suspendidas totalmente
|
PST
|
ug/m³
|
Plomo
|
Pb
|
ug/m³
|
Cobre
|
Cu
|
ug/m³
|
Fierro
|
Fe
|
ug/m³
|
Cadmio
|
Cd
|
ug/m³
|
Níquel
|
Ni
|
ug/m³
|
Temperatura
|
TMP
|
°C
|
Humedad Relativa
|
RH
|
% de Hum. Rel
|
Velocidad del viento
|
WSP
|
metros por segundo
|
Dirección del viento
|
WDR
|
grados
|
III.1.
LOS GASES.
Los gases más frecuentes en las minas peruanas y que
pueden causar enfermedades o muerte a las personas que se exponen a altas
concentraciones son:
·
El
monóxido de carbono, producto de los disparos y de los equipos diesel.
·
El
dióxido de nitrógeno, producto de los equipos diesel y del explosivo ANFO.
·
Los
aldehídos, producto de los equipos diesel.
·
Descomposición de las
sustancias orgánicas.
·
Combustiones espontáneas.
·
Incendios.
A consecuencia de la falta de ventilación o
ventilación insuficiente en las labores subterráneas. Estos gases, pueden alcanzar concentraciones capaces de afectar la salud o vida del trabajador.
El metano, el hidrógeno sulfurado y el anhídrido
sulfuroso producen asfixia o son dañinos combinados con la deficiencia de
oxígeno pueden causar la muerte. El metano es un gas explosivo que se
presenta en minas húmedas o con mucha madera, también en minas de
carbón bituminoso.
Los límites máximos
permisibles de los gases son las LIMITES
MÁXIMOS PERMISIBLES DE LOS GASES MAS FRECUENTES EN LAS MINAS PERUANAS.
concentraciones límites por ocho horas de trabajo, más allá del cual el gas ocasiona daño al trabajador. Los límites que
están en uso y están de acuerdo al TLVs and Bels for Chemical Substance and
Phisycal Agents de 1998 son:
Gas
|
En ppm.
|
(%)
|
O2
CO
NOx
CO2
SO2
H2S
CH4
H2
Aldehídos
|
-
25
5
5 000
5
10
5 000
5 000
5
|
19,5%, mínimo
0,0025%
0,0005%
0,5%
0,0005%
0,001%
0,5%
0,5%
0,0005%
|
Fuente:
Art. 86º.- Reglamento de Seguridad e Higiene Minera (MEM).
DENSIDAD DE LOS GASES DE
MINA Y EL EFECTO DAÑINO EN SU DETECCIÓN:
Conocer la densidad de
cada gas en mina es muy importante para buscarlo y detectarlo. Unos se hallan o
viajan por el piso, otros se hallan o viajan por el techo de la galería y otros
en todo lo ancho y alto de la galería. Densidad menor que 1, el gas está o
circula por el techo o parte media de la galería, densidad mayor que 1, el gas
está o circula por el piso o debajo del centro de la galería.
Densidades
|
Efecto dañino
|
CH4 = 0,554 lb/pie³
N2 = 0,971
CO = 0,967
Aire = 1
O2 = 1,105
H2S = 1,191
CO2 = 1,529
NO2 = 1,58
SO2 = 2,26
HxCyOz = 1,17 (aldehído)
|
Asfixiante
y explosivo.
Asfixiante.
Tóxico y explosivo.
Ninguno.
No tóxico.
Tóxico y explosivo.
Asfixiante.
Tóxico, irritante, lagrimeo.
Tóxico, irritante, sabor ácido.
Tóxico, irritante, sabor ácido.
|
La altura de muestreo
con el detectore es una función dela densidad del gas. El detector se ubica de
acuerdo a esta densidad, ya sea en el techo, en el medio o en el piso de la
galería.
DISTRIBUCION ESQUEMATICA DE LOS GASES POR SU DENSIDAD
(AMBIENTE
SIN VENTILACION)
ORIGEN
DE LOS GASES DE MINA.
En
la voladura el uso de explosivos, origina el mayor porcentaje de gases tóxicos.
Por ejemplo el uso de ANFO, genera diversos óxidos de nitrógeno
los mismos que aun en bajas concentraciones pueden resultar de necesidad
mortal.
OTROS
GASES.
Gases
de estratos que existen dentro de las estructuras rocosas del yacimiento, gases
producidos por las personas al exhalar anhídrido carbónico (CO2)
cuando realizan su trabajo y por los deshechos orgánicos que existen en
interior mina (madera, materiales, sustancias etc.).
GASES
PRODUCIDOS POR EQUIPO DIESEL.
Maquinas
de combustión interna, que liberan gran cantidad de contaminantes, hasta 0.3
m3/min.por HP. Estos gases son CO, NO2, aldehídos, humos, metano y
SO2.
III.2.
LOS GASES MÁS FRECUENTES EN LAS MINAS.
1.
Gases
esenciales: Indispensables para la vida del hombre.
Ø Aire atmosférico.
Ø Oxígeno.
2. Sofocantes: Se conocen también como desplazadores.
Estos producen ahogos y en altas concentraciones pueden producir la muerte.
Ø Nitrógeno.
Ø CO2 > 15% fatal.
Ø CH4.
Ø C2H2
(Acción del agua sobre el carburo de calcio, olor a ajo).
3.
Tóxicos
o venenosos: Nocivos al organismo por su acción venenosa.
Ø CO.
Ø Humos nitrosos (olor y sabor
ácidos).
Ø Hidrógeno sulfurado H2S
(LPP 8 ppm, olor a huevos podridos).
Ø Anhídrido sulfuroso SO2
> 15% fatal (1.6 ppm LPP).
4.
Explosivos
o inflamables: En altas concentraciones forman mezclas explosivas con el aire
Ø Metano: CH4 (2%
muestra - 0.75% revuelta).
Ø Monóxido decarbono: CO (13%–
75%).
Ø C2H2, H2S
(2.5% - 80% inflamable y explosivo, > 6%
respectivamente).
(Hidróxido de calcio -
carburo)
CLASIFICACIÓN DE LOS GASES DE MINA.
III.3.
NITROGENO (N2).
Gas inerte, incoloro, inodoro e insípido. No es venenoso
y no sostiene la vida ni la combustión. Su gravedad
especifica es de 0,971 por lo cual es más ligero que el aire Cuando se
encuentra mezclado con un poco de oxigeno o solo produce sofocamiento en el
organismo humano. Se encuentra por desprendimientos de los estratos de roca en
algunas minas y también por el consumo del oxigeno del aire por alguna forma de
combustión especialmente la combustión de explosivos. Este gas causa la muerte
por sofocamiento cuando el porcentaje de nitrógeno pasa de 88%.
Detección de nitrógeno.- Cuando los gases irrespirables, más ligeros que el aire, se
acumulan en chimeneas o lugares altos de trabajo, están formados generalmente
por nitrógeno. Cuando se mezcla con el oxigeno en una proporción aproximada de
78 % a 21 %, como en el aire ordinario, su acción es el de diluir el oxigeno. El
nitrógeno puro apaga la llama de las lámparas, de combustibles diversos, velas
o fósforos inmediatamente.
Efectos tóxicos
en el organismo humano.-
Mínima cantidad causa inmediata irritación de la garganta : 52ppm.
Mínima cantidad causa tos. : 100ppm.
Peligrosa en corta exposición. : 100 a 150 ppm.
Fatal inmediatamente en corta exposición. : 200 a 700 ppm.
III.4.
MONOXIDO DE CARBONO (CO).
Gas
extremadamente venenoso, tiene una gravedad
específica de 0,967 es incoloro, inodoro e insípido, muy ligero, poco
soluble en agua, inflamable y posee una gran capacidad de dispersión. Se
genera:
Ø Por la combustión incompleta
de madera (incendios en la mina).
Ø Por funcionamiento de motores
de combustión interna, cuando no se controla el escape de estos equipos.
Ø Por el uso de explosivos
Ø En toda combustión que haya
deficiencia de oxigeno.
Es
uno de los gases más peligrosos que existen y es la causa del 90% de los accidentes fatales en minas por
intoxicación por gases.
Efectos del CO
en la sangre
El CO es absorbido por la HB el cual reduce la capacidad
de la HB de llevar oxígeno a los tejidos, formando Carboxihemoglobina COHB,
esta unión es de 240 a 300 veces mas fuerte que la unión que hay entre el
oxigeno y la HB por lo que al estar la
HB ocupada con el CO no hay transporte de oxigeno a los tejidos, entonces pequeñas cantidades
de CO son peligrosas.
Síntomas: Cefalea, mareo nauseas, coma,
convulsiones arritmias cardiacas, hipotensión y muerte.
Carboxihemoglobina
|
Síntomas
|
5 %
10%
20 %
30 %
40 – 50 %
60 – 70 %
80 %
|
Ø Leve cefalea
Ø Cefalea moderada, disnea.
Ø Cefalea intensa con disnea
exacerbada.
Ø Severa cefalea,
irritabilidad fatiga, alteraciones de la visión.
Ø Cefalea taquicardia,
confusión, letárgia y colapso.
Ø Coma y convulsiones.
Ø Rápidamente la muerte.
|
Tratamiento del
monóxido de carbono.
En cualquier caso, la victima debe ser sacada
inmediatamente al aire fresco. Si la respiración ha cesado, es débil o
intermitente, debe iniciarse la respiración artificial RCP (Reanimación Cardio- Pulmonar) hasta que
la respiración vuelva a la normalidad.
Tan pronto como sea posible debe administrarse oxigeno al
100% o una mezcla de 5 % de anhídrido carbónico y 95 % oxigeno, conocido como
“carbógeno”. Cuando no se dispone de inhaladores use oxigeno directamente de
las botellas, esto puede ser facilitado echando la botella, dirigiendo un flujo
constante de oxigeno del cilindro a la cara de la victima a baja presión.
La circulación de la sangre debe ser facilitada
levantando y frotando las piernas del paciente hacia el corazón, se debe
mantener la temperatura del paciente con frazadas, telas, botellas de agua
caliente. Colocar a la victima sobre tablas u otros materiales aislantes a fin
de protegerlo del frió del piso ya que esto reducirá la severidad y la
posibilidad de serios efectos posteriores. Otro tratamiento satisfactorio
contra el envenenamiento con monóxido de carbono es el uso de azul metileno,
esta droga es inyectada por vía intravenosa y solo puede ser administrada por
un especialista. Cuando llame aun doctor debe asegurarse de proporcionarle
todos los datos de las circunstancias en forma exacta .Las victimas que se
recuperan del monóxido de carbono deben mantenerse en observación por lo menos
72 horas.
Los efectos del CO en el organismo humano, a
concentración de 0,1%
Límite máximo permisible para este gas es 0,0005%
Detección del
Monóxido de Carbono.- Se
utilizan detectores múltiples que tienen avisos audibles de primero, segundo y
tercer riesgo que indican concentraciones máximas y peligrosas, además debe
saberse que el CO no se diluye ni descompone con el agua. Por lo que cuando se
levanta a carga disparada brota el CO encerrado requiriendo ventilación hasta
terminar la operación.
Si el % de saturación del CO en la sangre pasa del 40 %
hay posibilidad de colapso y sincope.
Ejemplo claro de una intoxicación por
monóxido de carbono en una mina llamada S.M.R.L. Koritonqui de Puno.
Al
ingresar junto con un obrero para poder rescatar a un trabajador en peligro,
fueron atrapados por emanaciones de monóxido de carbono, por la combustión de
una motobomba de funcionamiento defectuoso.
CLASIFICACION
DEL ACCIDENTE.
1.
SEGUN EL TIPO: Intoxicación.
2.
SEGUN LA LESION: Asfixia.
3.
SEGUN EL ORIGEN: Acto inseguro – condición insegura.
4.
SEGUN LA PREVISION: Previsible.
CAUSAS
DEL ACCIDENTE.
1.
CONDICIONES INSEGURAS.
a.
Motobomba a gasolina en condición de mantenimiento deficiente.
b.
Falta de ventilación forzada.
2. ACTOS INSEGUROS.
a.
Acto temerario de ingresar a labor con gas sin la protección de máscara
adecuada.
b.
Desconocimiento del efecto del monóxido de carbono.
3. POLITICA DE LA EMPRESA.
a.
Empresa artesanal rústica sin tecnología.
CONCLUSIONES.
1.
Incumplimiento de las reglas de seguridad.
2.
Uso de una bomba en mal estado.
3.
Sistema de ventilación rústica, deficiente.
4.
Ausencia de profesionales en la ejecución de los trabajos mineros.
RECOMENDACIONES.
1.
Los trabajadores artesanales de minería, deben ser educados y capacitados.
2.
Por pequeño que sea la minería subterránea, debe ser dirigida por profesionales.
III.5.
ANHÍDRIDO CARBÓNICO (CO2).
Es
un gas invisible, gravedad específica de
1,529 .Es incoloro y inoloro. Tiene un sabor ligeramente ácido. No es
combustible ni mantiene la combustión, se produce por la respiración del
hombre, incendios, por la descomposición de materias orgánicas, por aguas
termales y en las voladuras. Es un gas más pesado que el aire, por lo tanto
siempre se le encuentra en las partes más bajas y en zonas abandonadas.
3% de CO2
en el aire normal causa ligera dificultad en la respiración.
5-6% de CO2
Causa Palpitaciones.
6 % de CO2 y más es peligroso para
la salud.
15 % de CO2
es fatal en la mayoría de los casos.
Es inofensivo para la salud de las personas hasta 0.5 % ,
con 3 % la lámpara empieza a apagarse y la frecuencia de la respiración
aumenta; con 5 % la lámpara se apaga , la respiración se triplica ; con 10 %
puede producirse estado comatoso y con 20; 25 % la muerte en algunos segundos.
En pequeñas cantidades estimula la respiración.
Los mineros experimentados reconocen la presencia del CO2 por la dificultad de la respiración, el
calentamiento de las piernas y de la piel, que enrojece, por dolor de cabeza y
decaimiento general. Concentraciones mayores provocan la tos, aceleración de la
respiración y accesos de temblor.
Los reglamentos de seguridad e higiene minera fijan el
contenido máximo de anhídrido carbónico, que en lugares de trabajo no debe
sobrepasar de 0,5 % (según volumen) y de
la corriente de aire saliente 0,75%.
Sus
síntomas son: Respiración
rápida y agitación y aún en reposo. Donde hay presencia de CO2 siempre habrá
falta de oxígeno y viceversa. El límite máximo permisible para este gas es 0,5%
SULFURO DE HIDRÓGENO (SH2):
EFECTOS DEL SULFURO
DE HIDRÓGENO (SH2):
0,1% 0 1
000 ppm causa la muerte instantáneamente.
Este gas es muy
irritante a los ojos y a la garganta.
La acción tóxica
del hidrógeno sulfurado para varias concentraciones es:
Probable concentración permisible para:
8 horas de
exposición
|
: 0,002% = 20
ppm.
|
Concentraciones
peligrosas después de 1 hora de exposición
|
: 0,02% =
200 ppm.
|
Extremadamente
peligrosa después de 30 minutos
|
: 0,04% =
400 ppm.
|
Muerte
instantánea
|
: 0,1%
|
Los efectos
posteriores de esta intoxicación son serios, similar a aquellos por el monóxido
de carbono, duran mucho tiempo y aún pueden tener efectos permanentes.
TRATAMIENTO:
El tratamiento es
el mismo que para el envenenamiento con monóxido de carbono, pero además los
ojos deben ser cubiertos con una compresa húmeda para prevenir el efecto de la
luz. En todos los casos de envenenamiento de SH2, el paciente debe ser enviado al hospital.
Y ser mantenido bajo observación médica por lo menos 24 horas.
DETECCIÓN DEL
SULFURO DE HIDRÓGENO:
El sulfuro de
hidrógeno es un gas extremadamente venenoso, con olor característico de
putrefacción. Teniendo en cuenta toxicidad, los instrumentos para su detección
deben ser altamente sensibles, ya que concentraciones tan bajas como 0,02% son
suficiente para causar la muerte.
METODOS PARA
DETECTAR SH2 EN EL
AIRE:
El olfato. Por su
olor característico (H2SS),
la manera más fácil de detectar bajas concentraciones es con el olfato, aunque
no debe contar con el olfato para determinar concentraciones peligrosas, puesto
que este gas tiende a destruir el sentido del olfato, que hace creer a la
persona que el peligro ha pasado, cuando en realidad la concentración puede
haber subido. Por esta razón, es recomendable que cuando se descubre la
presencia de sulfuro de hidrógeno el lugar debe ser inmediatamente abandonado y
reportado al momento para ser ventilado.
Hoy tenemos
detectores de sulfuro de hidrógeno a base de tubos y una bombilla que succiona
el gas, el contenido del tubo cambia de color y se compara con el porcentaje
habido en el tubo y con el límite permisible de SH2.
III.6.
GAS SULFUROSO (SO2).
No existen pruebas definitivas que el SO2 provoque
enfermedades respiratorias pero se ha encontrado una correlación especifica de
la incidencia de óxidos de azufre en la atmósfera y el índice de muertes de
personas que sufren de enfermedades crónicas cardiovasculares y respiratorias.
Efectos sobre el
organismo.
0.001%: Causa irritación de la nariz y la garganta.
0.04 %: Causa congestión en el pecho, inflamación de la
nariz y la garganta.
0.1 %: Causa la muerte en pocos minutos.
Este gas es raramente encontrado en las minas metálicas,
zinc, plata, oro, debe tenerse en cuidado en el caso de incendios subterráneos,
especialmente si la mina tiene comparativamente grandes cantidades d piritas o
sulfuros de hierro en el mineral. Este gas se produce en industrias como
fundiciones, refinerías, fabricación de acido sulfúrico, etc.
GASES
NITROSOS (NO, NO2)
Los
gases nitrosos en concentraciones bajas no tienen color, olor y sabor. En concentraciones altas se pueden detectar
por su olor a pólvora quemada familiar de las voladuras y por sus humos de
color rojizo son gases tóxicos e irritantes, se producen por:
Ø La combustión
Ø La detonación de los
explosivos y
Ø Por la operación de equipos
diesel.
Efectos
Fisiológicos:
Ø Es un gas más pesado que el
aire y se mantiene en las partes bajas de las labores. Se diluye con aire
(ventilación).
METANO (CH4).
El Metano tiene una gravedad
específica de 0.554. Es comúnmente llamado “gas de los pantanos”, “Grisú”.
Es uno de los gases de los hidrocarburos mas peligrosos. Es incoloro, sin olor,
sofocante y no venenoso. Este gas cuando se mezcla con el aire en una
proporción de 5 a
15 % es altamente explosivo.
Se encuentra en forma natural pero puede ser generado por
la descomposición de la madera bajo el agua. Debe tenerse cuidado cuando se
desaguan trabajos antiguos de mina. Es también generado por la descomposición
de sustancian vegetales. Es encontrado prácticamente en todas las minas de
carbón.
Debido a su baja gravedad específica es encontrado
generalmente en ele techo de las labores o al final de las galerías o
chimeneas. Los sistemas de desagüe de las ciudades son también lugares en donde
podemos encontrar este gas.
Si hay suficiente metano para reducir el contenido de
oxigeno en el aire a un punto mas bajo que el necesario para mantener la vida,
puede ser asfixiante; no se puede percibir por que no tiene olor, color ni
gusto.
Detección del
metano. Los métodos aceptados para la
detección del metano en la mina son: las lámparas de seguridad y detectores
eléctricos, que hoy en día se usan; también los detectores múltiples son usados
para la detección del metano.
COMO PREVENIR LA FORMACION DE GASES.
- La
prevención en la voladura, eligiendo el correcto explosivo y no
sobrepasando la carga de voladura para minimizar la producción de CO y NO2,
según sea dinamita o ANFO.
- Afinamiento
y mantenimiento de los motores, filtros y catalizadores de los equipos
diesel para evitar el exceso de CO, NO2 y Aldehídos.
- Evitando
llamas abiertas dentro de la mina, como soldar mangueras de jebe o
plástico para evitar la producción de CO y la reducción de oxigeno.
REMOVIMIENTO
DEL GAS.
- Mediante
ventilación exhaustiva local en lugares en que el contaminante es factible
de extraer.
- Por
sangría del flujo de gas, como el caso de las minas con CO2.
POR AISLAMIENTO
DEL GAS.
- Mediante
el taponeo o sellado de lugares abandonados o incendios.
- Estableciendo
un circuito de chimeneas o galerías especificas para el gas o aire
viciado.
POR DILUCION
DEL GAS.
- Mediante
la-ventilación forzada principal y ventilación auxiliar para los frentes,
tajos, chimeneas. Este es el método mas usado y que algunas veces se
combina con otro.
POR LA PROTECCION DEL
HOMBRE.
- Mediante
respiradores apropiados para cada gas.
- La
capacitación e instrucción sobre la Higiene Minera
y la Ventilación
de Minas es importante para poder desenvolvernos en la actividad minera.
VOLUMEN DE GASES PRODUCIDOS POR LA DINAMITA:
En la ventilación
de minas es necesario conocer los efectos de los gases producidos por la
dinamita en el ambiente del disparo.
1.
El
volumen de gases que produce una dinamita es de 880 a 920 litros por kilógramo
de dinamita, que convertido a unidades inglesas equivale a 32 pies cúbicos por
kilógramo de dinamita, o sea, 0,92 metros cúbicos por kilógramo de esplosivo.
El ANFO produce 34 pies cubicos de gases por kilógramo de ANFO y el axamon
produce 27 pies cúbicos por kilógramo de examon; de estos gases producidos el
mas peligroso es el CO.
2.
En una
explosión se produce 0,16 pies cúbicos de CO por cartucho de 1 ¼ x 8” y el
resto es CO2, o sea
0,16 pies cúbicos de CO po 76 gramos de dinamita y por 1 Kg. se producirá 2,2
pies cúbicos de CO.
3.
Al
producirse una explosión se forman gases que toman oxigeno del ambiente
instantaneamente , razón por la cual hay que enviar al lugar del disparo un
buen volumen de aire fresco para diluir estos gases nocivos formados e
incrementar el oxigeno; estos gases son trasladados o transportados por la
velocidad de ventilación hacia los lugares de salida de gases.
4.
Siempre
se dice que una dinamita esta bien balanceada en su ecuación química, pero
cuando se muestrea a las 2 horas después del disparo, se encuentra
concentraciones de CO, CO2 y NO2, las cuales hay que diluir hasta obtener concentraciones por debajo de los límites
permisibles, a fin de que el personal pueda ingresar a la labor, es decir, la
dinamita no es un producto inocuo.
5.
En la
práctica, un disparo con dinamita después de 3 horas del disparo inicial y con
dilucion del poco volumen de aire comprimido de 130 a 180 pies cúbicos, dio lo
siguiente: 30 ppm de CO, 600 ppm de CO2, y 0 ppm de NO2; según lo producido, el CO esta por debajo
del límite máximo permisible; pero todavía existe CO enterrado por carga cuya concentracion
puede ser mayor al límite permitido, existiendo casos de gaseamiento de
personas al limpiar la carga, debido a que el CO no se diluye con el agua cuando es regada por esta.
III.8. LOS POLVOS EN MINA.
El polvo de minas es un
conjunto de finas y finísimas partículas
minerales suspendidas en el aire de la atmósfera de las minas o
asentadas sobre las paredes, el piso y el techo de las labores mineras.
El aire con polvo forma un
sistema disperso denominado aerosol de
polvo. El polvo asentado constituye aerogel
de polvo.
La aptitud de las partículas de polvo a quedarse
suspendidas en el aire un tiempo más o menos largo depende de la finura del
polvo, de su forma, peso específico
también de la velocidad de movimiento de aire, de su humedad y temperatura. El
polvo es producido por la destrucción mecánica de rocas al barrenar, detonar,
machacar, cargar y descargar material, etc.
INTERPRETACIÓN
CUANTITATIVA.
Los cuadros nos expresan la cantidad de polvo por
metro cúbico, más no se refiere al diámetro o tamaño de las partículas; esto
significa que, polvo en cantidades mayores de 3 y
10 mg/m3 presentes en el ambiente, son dañinos a la salud al momento de
inhalar o respirarlos.
INTERPRETACIÓN
CUALITATIVA.
Por la “Teoría Paradójica” del tamaño de
partículas; entiéndase como Valores mayores a los numéricamente más bajos; lo que significa que los Agentes químicos más finos o de menores valores, son los
que exceden el Grado de toxicidad.
Estos quieren decir que partículas menores a 3 micras, son respirables y por tanto
dañinas para la salud al no poder ser expelidos en el proceso respiratorio. Las
sustancias y partículas mayores de 3 a 10 micras son inhalables, lo que significa que
se quedan en las vellosidades y/o las glándulas nasales.
Inhalar: es aspirar algunas sustancias
respiratorias
Respirar: es absorber una sustancia, tomando parte
de sus componentes y expelerlo modificado, aquí intervienen la laringe, faringe,
traquea,bronquios y bronquiolos.
PARTICULAS SUSPENDIDAS EN SU FRACCION RESPIRABLE (PM-10)
- Criterios para evaluar la
calidad del aire
150 ug/m³ (microgramos sobre metro cubico) en un promedio de 24
horas.
- Características del
contaminante
Partícula sólidas o líquidas dispersas en la atmósfera (su diámetro
va de 0.3 a
10 um) como polvo, cenizas, hollín, partículas metálicas, cemento o polen. La
fracción respirable de PST, conocida como PM-10, está constituida por aquellas
partículas de diámetro inferior a 10
micras, que tienen la particularidad de penetrar en el aparato respiratorio
hasta los alvéolos pulmonares.
Combustión industrial y doméstica del carbón, combustóleo y diesel;
procesos industriales; incendios; erosión eólica y erupciones volcánicas.
Salud: Irritación en la
vías respiratorias; su acumulación en los pulmones origina enfermedades como
silicosis y la asbestosis. Agravan el asma y las enfermedades cardiovasculares.
Materiales: Deterioro en
materiales de construcción y otras superficies.
Vegetación: Interfieren en la
fotosíntesis.
CLASIFICACIÓN
DE LOS POLVOS SEGÚN SU NOCIVIDAD
a) Polvos
de acción pulmonar: Dañinos al sistema respiratorio, producen la
enfermedad conocida como Neumoniosis. Entre
las más comunes tenemos:
Ø Sílice:
Produce Silicosis, dentro de este tipo de polvo tenemos: cuarzo, tridimita,
cristobalita.
Ø Silicatos:
Produce Silicatosis, dentro de estos polvos tenemos: asbesto, talco (Sil. de Ca
y Mg), mica, silicato de aluminio.
Ø Carbón:
Produce la Antracosis
(Antracita)
Ø Mineral
de berilio y fierro: Produce la
Siderosis
Ø Grafito:
Produce Neumocosis por grafito.
Ø Oxido
de Zinc: Produce Neumocomiosis benigna por ZnO.
Ø Estaño:
Estañosis.
Ø Bario:
Baritosis.
b) Polvos
Tóxicos: Envenenan tejidos y órganos. Los más frecuentes
son los óxidos y carbonatos de: Mercurio, manganeso, arsénico, plomo,
antimonio, selenio, níquel, etc.
c) Polvos
radiactivos: Ocasionan daños por radiación. Entre estos podemos
mencionar: Polvos de uranio, torio, plutonio, etc.
d) Polvos
explosivos: Combustibles con el aire, producen explosiones:
Carbón (bituminosis, lignitos), polvos metálicos (magnesio, aluminio, Zinc;
estaño, Fierro).
e) Polvos
inertes: No existen, todo polvo es dañino.
Observación.:
El polvo de antracita no es explosivo.
III.9.
FUENTES GENERADORAS DE POLVO.
En toda
labor minera ya sea subterránea o a cielo abierto se crea gran cantidad de
polvos, donde las fuentes principales son:
1.-
Perforación en seco.
2.-
Disparos.
3.-
Cachorreos (voladura secundaria).
4.-
Carguío y transporte.
5.-
Traspaso de mineral (OP).
6.-
Descarga de material de un equipo a otro o a piques de traspaso.
7.-
Chancado, etc.
NOTA: El
nivel de polvo creado por cada operación varía en función de la Intensidad, Duración de
la actividad, Condiciones naturales.
III.10. SUSPENSIÓN DE LAS PARTICULAS DE POLVO EN EL
AIRE.
Para determinar la duración de la suspensión de una
partícula de polvo en el aire sin movimiento, debemos considerar la interacción
de dos fuerzas:
Ø El
peso o gravedad de la partícula.
Ø Fuerza
de resistencia del aire.
NOCIONES GENERALES.
La
duración de la suspensión de una partícula de polvo en el aire inmóvil se
determina básicamente por interacción de dos fuerzas: la gravedad de la partícula y la fuerza de resistencia del
aire. Bajo la acción de la fuerza de gravedad, la velocidad de la caída
de una partícula aumenta, al mismo tiempo, crece la
fuerza de resistencia del aire. Las partículas de 10 micras caen, desde
cierto momento, con velocidad constante y cuyo valor se determina por la ley de
Stokes:
Donde:
r :
Radio de la partícula, cm.
y :
Peso especifico de la partícula, gr/cm3
y1 :
Peso especifico del aire, gr/cm3.
g :
Aceleración de la fuerza de gravedad, igual a 981 cm/seg2.
v :
Viscosidad de aire inmóvil, a 21°v = 1,81.10" poises.
Se
puede omitir el peso específico del aire y1, en vista de que es muy pequeño
comparado con el peso especifico de las partículas. Colocando en la formula los
valores de v y g, tenemos: v=1,2.10” poises.
El
cálculo indica que la duración de la caída de una partícula de cuarzo, de peso
específico y = 2,5 desde 2 m.
de altura en el aire absolutamente inmovil, según su diámetro:
DIAMETRO DE LA PARTICULA
(Micras)
|
VELOCIDAD DE CAIDA
(cm/s)
|
TIEMPO DE CAIDA
|
100
|
75
|
2.67
seg.
|
10
|
0.75
|
4.45 min.
|
5
|
0.19
|
17.54
min.
|
1
|
0.0075
|
6.0
hrs.
|
0.1
|
0.000075
|
740.74
hrs.
|
El granito en polvo del tamaño de 5 micras, con el
cual el polvo todavía podría introducirse a los pulmones, cae en el aire
tranquilo aproximadamente a 1 mm/seg. Las
partículas ultramicroscópicas de diámetro menor de 0.1 micras, al igual que las
moléculas de aire, se encuentran en el movimiento térmico continuo de zig-zag
de Brown y no se depositan. Las partículas planas
permanecen en el aire durante un tiempo mucho mayor
que las esféricas.
Las
particulas se clasifican en:
|
DIAMETRO
(Micras)
|
VELOCIDAD DE
CAÍDA DE LAS PARTICULAS EN EL AIRE INMOVIL
|
OBSERVABLES
|
Visibles
|
> 10
|
Acelerada
|
Al ojo
|
Niebla
|
10 - 0.1
|
Constante
|
Bajo
Microscopio
|
Humo
|
<0.1
|
Inasentables
|
Bajo
Ultramicroscopio
|
CONCLUSIONES.
Ø El
polvo de tamaño mayor a 10 µs no se mantiene en suspensión por mucho tiempo en
las corrientes de aire, por lo tanto, se deposita fácilmente.
Ø El
polvo de tamaño menor a 10 µs se mantiene en el aire por un prolongado tiempo.
Ø Si
la partícula es ultramicroscópica, de diámetro menor a 0.1 µ, al igual que las
moléculas de aire, no se depositan, encontrándose en un movimiento Browniano.
Otras
observaciones
Ø Las
partículas de polvo de consecuencias patológicas y combustibles están
predominantemente bajo 10 µs de tamaño.
Ø Los
polvos mineros e industriales tienen característicamente un tamaño medio en el
rango de 0,5 a 3 µs. La actividad química aumenta con el tamaño decreciente de
las partículas.
III.11. LA NEUMOCONIOSIS.
Se trata de una de las enfermedades llamadas de
polvo mixto, producidas por inhalación de sílice y
algún otro tipo de polvo con poder patógeno, en este caso, el carbón.
Aunque el polvo de carbón tiene poder patógeno propio, la sílice parece
esencial para el desarrollo de esta enfermedad. Las lesiones elementales de la
neumoconiosis de los trabajadores del carbón (NTC) son las máculas, que, al
evolucionar progresan a nódulos con un contenido negruzco y con prolongaciones
ancladas en el tejido circundante.
Neumoconiosis es "la
acumulación de polvo en los pulmones y las reacciones del tejido en presencia
de este polvo", estas se producen por contaminación del medio
ambiente y del sitio de trabajo (Maldonado & Méndez, 1999).
CAUSAS, INCIDENCIA Y FACTORES DE RIESGO
Es bien conocido que la relación entre la
exposición a los polvos minerales y los efectos sobre la salud que produce dependen de la dosis
acumulada, es decir, de la concentración del
polvo en el aire y de la duración de la
exposición y también del tiempo de permanencia de este polvo en los
pulmones.
Así mismo se sabe que existe un periodo de latencia
entre el inicio de la exposición y el comienzo de las manifestaciones clínicas
que puede ser más o menos largo dependiendo del tipo de neumoconiosis.
El diagnóstico se puede hacer temprano con base en los antecedentes de exposición, los datos
radiográficos y las alteraciones funcionales, y es evidente tardíamente
con los síntomas y signos de las complicaciones. Dos de las complicaciones
frecuentes son la bronquitis crónica y el enfisema
pulmonar, que generalmente coinciden en el mismo trabajador.
SÍNTOMAS
Ø
Dificultad respiratoria.
Ø
Tos crónica.
TRATAMIENTO
No hay
ningún tratamiento específico para este trastorno que no sea el tratamiento de
las complicaciones.
COMPLICACIONES
Ø
Insuficiencia cardiaca.
Ø
Tuberculosis pulmonar.
PREVENCIÓN
El respeto
de los niveles máximos de polvo permitidos en los sitios de trabajo y el uso de
máscaras protectoras son medidas preventivas usadas para minimizar la
exposición laboral al polvo.
Figura: radiografía de un pulmón con neumoconiosis
III.12. LA SILICOSIS.
La
silicosis aparece principalmente por aspiración de
polvo de cuarzo, arena y granito. Debido al depósito de partículas de
Sílice, en el pulmón ocasiona la destrucción del mismo y formación de fibrosis
(cicatrización) de los tejidos pulmonares incluidos los vasos sanguíneos y
linfáticos. (teoría de la solubilidad)
Los
síntomas aparecen tras más de 7-15 años de exposición. Y el más frecuente es la
dificultad respiratoria.
En el
peor de los casos, comienza con una silicosis simple y progresa hacia una
condición conocida como silicosis conglomerada, en la que nódulos de fibras
individuales se unen y forman grandes masas de tejido cicatrizante. Este tipo de silicosis impide al pulmón tomar la cantidad
de oxígeno necesaria para el organismo. Con el tiempo, esto causa
complicaciones severas, como el enfisema, dolencia
en la que los alvéolos pulmonares pierden su elasticidad
y funcionalidad. La tuberculosis pulmonar también es una complicación
frecuente.
Si se considera el promedio de la composición
química de la corteza de la tierra, resulta que el 98,6 % está constituido por
sílice y silicatos y solo el 1.4% restante, por otros elementos.
CONSIDERACIONES
Hay tres
tipos de silicosis. Son clasificados según la concentración en el aire de
sílice cristalina a la que un trabajador estuvo expuesto:
Silicosis Crónica, ocurre
normalmente después de 10 años o más de sobre exposición.
Silicosis acelerada, resulta
de la exposición a altas concentraciones de sílice cristalina y se desarrolla
de 5 a 10
años después de la exposición inicial.
Silicosis aguda, ocurre
donde las exposiciones son las más altas y puede causar el desarrollo de
síntomas entre algunas semanas y 5 años.
CAUSAS
La causa
directa es la inhalación de sílice que queda en el aire cuando se extraen minerales
de rocas que contiene cuarzo. Los
mineros de oro, plomo, zinc y cobre corren el riesgo de desarrollar
silicosis, así como aquéllos que trabajan con antracita y otros carbones
bituminosos. También están expuestos al polvo de cuarzo quienes trabajan en
extracción de granito, pulimento de piedras y
ciertos tipos de fundición.
Figura: pulmón de minero a los 52 años
¿QUIÉN CORRE UN RIESGO?
El
trabajo en un ambiente polvoriento donde existe la sílice cristalina puede
aumentar el riesgo de silicosis. Si varias personas
trabajan en un tal lugar y una es diagnosticada con silicosis, las otras deben
hacerse un examen para averiguar si ellas también la han contraído.
SIGNOS Y
SÍNTOMAS
Los
principales síntomas manifestados en la silicosis son:
Ø Falta
de aire.
Ø Tos,
normalmente con esputos.
Ø Bronquitis
crónica.
Ø Enfisema.
Ø Dolor
en el pecho.
Ø Labios
y lóbulos de las orejas azulados
TIEMPO DE EXPOSICION:
En
general no se conocen casos de silicosis con menos de 1 año. En ambientes mineros más o menos controlados, recién
se desarrollará la enfermedad en tiempos que van de 20 a 30 años.
PREVENCION
Frecuentemente,
esta enfermedad puede ser evitada si usted y su empleador siguen las reglas de seguridad en el trabajo establecidas.
Si se
trabaja expuesto a polvo de cuarzo, es esencial que se use una mascarilla o
dispositivo que purifique el aire, pero el tipo de protección que necesita,
depende del trabajo que realice.
Otros
métodos preventivos incluyen humedecer los materiales antes de trabajar con ellos,
trabajar bajo un resguardo que suministre aire
limpio y remover el polvo de lugar donde trabajo.
CONTROL
DE POLVOS EN MINAS
Junto a
los gases, son los polvos uno de los principales contaminantes que preocupan al
encargado de controlar el ambiente de una mina.
El polvo puede
permanecer en el aire durante largo tiempo, dependiendo de varios factores,
entre los cuales están : tamaño, finura, forma, peso específico, velocidad
del movimiento del aire, humedad y temperatura ambiental.
1. Prevención:
ü Modificar
operaciones ( mecanizada).
ü Usar
equipos adecuados.
2. Eliminación:
ü Eliminar
polvo asentado.
ü Depuración
del aire en colectores de polvo (limpieza del aire con filtros).
3.
Supresión:
ü Infusión
con agua o vapor, previo al arranque.
ü Apaciguamiento
con rociado de agua.
ü Tratamiento
de polvo asentado con productos químicos delicuescentes (que absorben la
humedad del aire).
4. Aislamiento:
ü Voladura
restringida o con personal afuera.
ü Encerrar
operaciones.
ü Sistema
de aireación – aspiración local.
5. Dilución:
ü Dilución
local por ventilación auxiliar.
ü Dilución
por corriente de la ventilación
principal.
Las medidas técnicas contra el polvo son:
ü Ventilación
activa en las labores subterráneas.
ü Perforación
de barrenos con inyección.
ü Utilización
para la perforación únicamente agua limpia.
ü Perforación
con empleo de humectantes.
ü Captación
de polvo seco.
ü Mojado
de las paredes del frente antes y después de la dinamitación y del material por
cargar antes y durante la carga.
ü Pulverizar
agua en lugares de formación de polvo.
ü Aspiración
del polvo en lugares de gran formación.
ü Utilización
de métodos de arranque en masa y por hundimiento en masa, del método hidráulico
de arranque del carbón, disminución del volumen de los trabajos preparatorios.
ü Introducción
de agua, filtros eléctricos, asentamiento de polvo por aerosoles.
ü Defensa
individual mediante utilización de máscaras antipolvo.
El uso de mascarillas protectoras evita la
inhalación de polvos. La instalación de filtros en los motores de combustión
interna, por su parte, permite retener las partículas de hollín.
PROTECTOR CONTRA EL POLVO
También existen muchos tipos
de protectores contra el polvo. Los más usados en las actividades mineras son
el Dustfoe 66 y el Respirador con filtro aerosol.
El respirador Dustfoe 66,
brinda protección respiratoria contra polvos, ácidos tóxicos y neblinas que
producen fibrosis. Es una máscara pequeña, liviana con una sola correa para la
nuca, ajustable.
El respirador con filtro
aerosol Comfo MSA, es un respirador versátil con filtro doble.
Tres filtros intercambiables
brindan protección respiratoria contra polvos, neblinas, vapores, humos,
partículas tóxicas, aerosoles radioactivos, o partículas finamente divididas.
EJEMPLO.
- Perforación en seco, hacerla en húmedo.
- Utilización de agua en :
Frentes, y caminos (regarlas continuamente.)
Voladuras: pulverizadores o nebulizadores de agua.
Piques de traspaso y lugares de descarga: Lluvias
de agua y nebulizadores sónicos.
DETERMINACION DEL CAUDAL DE AIRE NECESARIO PARA CONTROLAR
POLVO
POLVOS EN SUSPENSIÓN
Q = ( S * L * Ca ) / ( ( LPP - Cf ) * t )
Donde :
S
= Sección de la labor, mts2
L
= Largo de influencia, mts. ( 5 - 10 mts).
Cf
= Concentración de polvo en el flujo de ventilación
LPP=Limite
previsible ponderado.
Ca
= Concentración ambiental de polvo, ppl ó mg/m3
T= tiempo Minutos
GENERACION DE POLVOS
|
VELOCIDAD DEL AIRE EN mts/min
|
TIPO DE LABOR O ACTIVIDAD
|
ESCASA
|
20 -25
|
Labores
de Desarrollo
|
MEDIA
|
25 -30
|
Labores
con scrapers y parrilas
|
ALTA
|
35 -50
|
Labores
con LHD lugares de descarga
|
MUY ALTA
|
Mayor a 50
|
Labores
de retorno
|
PRINCIPIOS
FUNDAMENTALES PARA EL CONTROL DEL POLVO
Son cuatro los principios básicos para el control
definitivo del polvo:
·
Reducir la generación de polvo en el desarrollo de
la tarea.
·
Controlar y eliminar el polvo generado lo más cerca
posible del punto de origen, evitando su paso al ambiente.
·
Control del polvo suspendido en el ambiente.
·
Consolidación del polvo sedimentado.
Suspensión de polvo en perforaciones de roca
Polvo en suspensión: Tiene
diversos orígenes en su generación:
Material transportado por vía o cinta.
|
Corriente de ventilación demasiado fuerte.
|
Carga de materiales en la bocamina, frente de preparación...
|
Perforación
de roca.
|
Arranque
de Mineral.
|
Evacuación
del Mineral.
|
Rellenos.....
|
|
|
Aparte del peligro de enfermedades como la
silicosis también existe el riesgo de explosión,
ya que este polvo arde
(Mg.Al.Fe,Zinc,Estaño) con mucha facilidad y en caso de explosión el efecto se
multiplicaría ya que la explosión ocasionaría más polvo en suspensión.
La técnica de control del polvo en las operaciones
de perforación de rocas, se divide en dos grandes grupos:
·
Vía húmeda.
·
Evacuación en seco.
VÍA HÚMEDA
El equipamiento de las perforadoras con sistema de inyección de agua, supuso el primer
gran paso para el control de la silicosis, ya que las tareas de perforación en
seco estaban consideradas como las responsables de los más altos niveles de
polvo.
El método consiste en la introducción de agua a través del barreno hueco, hasta el fondo del
taladro que se está perforando, consiguiendo de esta forma la fijación
del polvo a medida que se va produciendo y justo en el lugar de origen.
El método requiere:
·
Garantía en el suministro de agua.
·
Dispositivo de eliminación de burbujas, debido a
que el polvo respirable puede incorporarse a las burbujas, sin mojarse, pasando
al ambiente una vez que estallen éstas en la boca del taladro.
Este método se utiliza en perforadoras manuales
(Fig. 1) y en equipos de perforación mecanizada, carros de perforación (Fig.
2).
Fig.
1: Perforadora manual con sistema de inyección de agua
Fig.
2: Carro de perforación con sistema de inyección de agua
Los
inconvenientes que limitan su utilización son:
·
Dificultades en disponibilidad de agua.
·
En perforación hacia abajo se obtienen rendimientos
menores que con barrido de aire.
·
Bajas temperaturas pueden presentar problemas de
congelación.
EVACUACIÓN DEL POLVO EN SECO
Cuando el análisis de las diferentes condiciones
técnicas de una labor desaconseja la vía húmeda, como sistema de barrido y por
consiguiente como sistema de control del polvo, se hace necesario el uso de equipos perforadores dotados de captadores de polvo
que eliminen éste, justo a la salida de la boca del
taladro.
En sus orígenes dichos captadores se limitaban a
una simple campana abrazando el barreno, con un conducto flexible que alejaba
unos metros el punto de emisión de polvo, aprovechando la velocidad de salida
del aire por la boca del taladro (Fig. 3).
Fig.
3: Campana de aspiración con conducto flexible
Este sistema, aunque rudimentario, conseguía
disminuir la concentración de polvo a nivel de vías respiratorias del operador,
alejándolo del mismo y orientándolo en la dirección
más favorable.
Resulta evidente que este método sólo podría
utilizarse en labores mineras de interior, bajo
condiciones muy especiales y, en el exterior, antes de la aparición de
normas que limitan la emisión de contaminantes al medio ambiente.
Un captador de polvo
está constituido básicamente por los siguientes componentes:
·
Campana de extracción.
·
Conducto de aspiración/transporte.
·
Cámara de expansión.
·
Dispositivo de filtración.
·
Generador de la presión de trabajo.
El polvo, arrastrado por la corriente del aire de
barrido, pasa a la campana y, a través del conducto, a la cámara de expansión,
donde se depositan y recogen los gruesos mediante una bolsa colectora. El polvo
fino respirable pasará a la zona de filtrado, donde será separado del aire
(Fig. 4).
Fig.
4: Separación de polvo y recogida en bolsa colectora
El conducto deberá ser flexible, para adaptarse a
la movilidad de la máquina perforadora (Fig. 6).
Fig.
6: Conducto flexible adaptable a la movilidad del equipo
Existen captadores de polvo para equipos de
perforación manual, (Fig. 12) de dimensiones reducidas, y captadores
incorporados a carros de perforación (Fig. 13).
|
Fig.
12: Equipo captador de polvo para perforación manual
|
Fig.
13: Equipo captador de polvo para carros de perforación
|
CONTROL DEL POLVO SUSPENDIDO EN EL AMBIENTE
En toda tarea de perforación, incluso con equipos
dotados de sistemas de control, cabe esperar que una pequeña porción de polvo
escape pasando al ambiente.
Esta circunstancia, no tiene trascendencia en
tareas de perforación al aire libre, pudiendo crear situaciones
indeseables en trabajos de interior, especialmente cuando existen varios
equipos en un mismo frente.
Con la ventilación de los frentes de perforación se
pueden conseguir dos efectos:
·
Dilución del polvo escapado.
·
Eliminación del polvo en su zona de origen evitando
su reparto por zonas próximas.
La ventilación de los frentes de avances en
galerías, por medio de canales, puede ser aspirante,
soplante o mixta.
La ventilación aspirante consiste en la extracción
del aire contaminado de polvo, humos y gases del frente, evitando su dispersión
por toda la galería (Fig. 14).
Fig.
14: Sistema de ventilación aspirante en galerías subterráneas
La ventilación soplante consiste en insuflar aire
limpio que arrastra y diluye el polvo y otros posibles contaminantes (Fig. 15).
Fig.
15: Sistema de ventilación soplante en galerías subterráneas
La ventilación mixta consigue un doble efecto,
barriendo el frente con aire limpio y aspirando unos metros más atrás el aire
procedente del frente.
Se deberá cuidar la ubicación relativa de los
puntos de toma de aire limpio, para evitar aspirar gases de retorno,
solapándose los canales en una longitud mínima de 5 m.
El canal auxiliar soplante no necesita ser mayor de
10 m., y
deberá montarse preferentemente en el hastial opuesto al del canal aspirante
(Fig. 16).
Fig.
16: Sistema de ventilación mixto en galerías subterráneas
Protección personal
El último paso en el proceso preventivo de control
de polvo viene dado por el uso de prendas de
protección personal de las vías respiratorias, para aquellos casos en
los que las medidas técnicas de control resulten insuficientes, o para
operaciones concretas o de corta duración.
III.13.
MUESTREO DE POLVOS.
METODO
GRAVIMETRICO
a)
sustancia:
polvo (polvo: partículas sólidas suspendidas en el aire, cuyo tamaño es menor a
10 µm, siempre y cuando su contenido de sílice (cuarzo) sea menor al 1% y
contenga Sustancias no tóxicas);
b)
medio: aire;
c)
intervalo: de
0.2 a
0.3 mg por muestra;
d)
volumen
mínimo: 25 litros
a 15 mg/m3;
e)
volumen
máximo: 133 litros
a 15 mg/m3;
f)
procedimiento:
determinación gravimétrica por diferencia de peso (peso del filtro);
g)
precaución:
la penetración de polvo a los pulmones no debe ser mayor al 1% en cantidad de Cuarzo.
Nota:
ejemplos de
sustancias incluidas en polvos totales: oxido de boro y polvos peligrosos
incluyendo aluminio, carbonato de calcio, celulosa (fibras de papel), mezclas
de glicerina, caliza, polvos que no sean solubles en el sistema respiratorio,
etc.
Principio
del método
ü Preparación de filtros.
Mantener los filtros secos y las almohadillas dentro del desecador por lo menos
15 minutos, dependiendo de las condiciones ambientales se aumentará el tiempo.
ü Quitar la cubierta del
desecador y colocar los filtros en la cámara ambiental durante una hora.
ü Numerar las almohadillas con
una pluma de punta redonda y colocarlas numeradas hacia abajo en el fondo de la
sección del cartucho de portafiltros.
ü Pesar los filtros en la cámara
ambiental. Registrar la tara del filtro, W (mg) según el siguiente
procedimiento:
·
ajustar
la balanza en ceros antes de cada pesada;
·
asir
el filtro con pinzas (fórceps de nylon si se hacen análisis posteriores);
·
pasar
el filtro a través de una fuente de radiación antiestática. Repetir este punto
si el filtro no se libera fácilmente de los fórceps o si el filtro atrae al
plato de la balanza. La electricidad estática puede causar errores en la
lectura de los pesos;
·
Colocar
los filtros pesados sobre almohadillas en las secciones del fondo de cartucho
del portafiltros y dejarlos un tiempo adicional de 8 a 16 horas en la cámara
ambiental.
·
Volver
a pesar los filtros. Si esta medida de peso difiere por más de 0.01 mg de la
primera medida, se descartará el filtro.
Insertar
una varilla a través del agujero en la salida de la sección del fondo del
cartucho de portafiltros para levantar la almohadilla de manera que el filtro
pueda asirse con fórceps.
Montar
o ensamblar los filtros en el cartucho del portafiltros y cerrar de tal manera
que no ocurra ninguna fuga alrededor del filtro. Colocar una banda pequeña de
celulosa alrededor del filtro, dejar que seque y marcarlo con el mismo número
que la almohadilla.
Intervalo
y sensibilidad
Este
método fue validado en el intervalo de 8 a 20 mg/m3 para una muestra de
aire de 100 litros.
Este método determina la concentración total de masas y de polvos contaminantes
volátiles, no respirables a la que un trabajador está expuesto.
Precisión
La
precisión del método depende de que la balanza cuente con una sensibilidad de
0.01 mg o mejor. Es importante utilizar la misma balanza antes y después de la
recolección de muestras.
Interferencias
Se
pueden presentar interferencias por la presencia de otras materias orgánicas
(cenizas).
No
se registraron interferencias significativas.
Ventajas
y desventajas del método
Los
instrumentos de lectura directa e impactores pueden ser usados para recolectar
las muestras de polvos totales, pero éstos tienen limitaciones para el muestreo
personal.
Instrumentación
y equipo
ü Cámara ambiental a humedad y
temperatura constantes (ejemplo 20
°C ± 0.3
°C y 50% ± 5% de humedad relativa).
ü Muestreador: filtro
hidrofóbico de membrana de PVC de 37mm, 2 a 5 micras de tamaño de poro o equivalente y
almohadillas de celulosa para soportes en un cartucho de portafiltros de 37 mm.
ü Bomba de muestreo personal,
calibrada de 1,5 a
2 litros/min, con tubos flexibles para conexión.
ü Balanza analítica capaz de
contar con una sensibilidad 0.01 mg o mejor.
ü Desecador.
ü Neutralizador de estática o
equivalente.
ü Banda de celulosa para
filtros.
ü Espátula.
ü Pinzas (fórceps de nylon en el
caso de que se realicen varios análisis).
ü Filtros.
ü Almohadillas.
Procedimiento
Calibración
de la bomba de muestreo personal: cada bomba de muestreo personal debe ser
calibrada con una muestra representativa en línea. Muestrear a una velocidad de
flujo de 1.5 a
2 l/min. No exceder una carga total del filtro de aproximadamente 2 mg de
polvos totales.
Preparación
de la muestra.
ü Limpiar el polvo de la
superficie externa del cartucho del portafiltros y humedecer con una toalla de
papel para minimizar la contaminación. Deseche la toalla de papel.
ü Quitar los tapones superior e
inferior del cartucho de un desecador por lo menos durante 15 minutos, seguido
de su estabilización en la cámara ambiental durante por lo menos una hora.
ü Quitar la banda del cartucho,
abrir el cartucho y quitar el filtro. Manejar cuidadosamente los filtros por la
orilla para evitar pérdidas de polvo.
Si
el filtro se fija o adhiere por debajo de la parte superior del cartucho,
levantarlo cuidadosamente usando la punta de una espátula. Esto debe hacerse
cuidadosamente o de otra manera el filtro se romperá.
Medición
Pese
cada filtro, incluyendo los blancos de campo. Registre el peso W2 (mg) después
del muestreo además de su tara correspondiente. Anotar cualquier hecho notable
acerca del filtro (como por ejemplo sobrecarga, fuga, humedad, rompimiento,
etc.).
Cálculos
Calcule
la concentración de polvos totales C (mg/m3), en el volumen de aire
muestreado.
Donde:
W1:
es la tara del filtro antes de
muestrear en mg.
W2:
es el peso de la muestra contenida en
el filtro después de muestrear, en
mg.
B:
es el promedio total de los
filtros de los blancos entre la tara y el peso de la muestra después de
muestrear, en mg.
V: es el volumen de aire en litros.
CALCULO DE REQUERIMIENTO DE AIRE EN
FUNCION DE LA VELOCIDAD
DEL FLUJO
Q
= V * S (mts3/ min.)
Donde :
S = Sección de la labor, m2.
V= Velocidad media del aire, mts./min.
III.16. EL CALOR
Y LA HUMEDAD EN LAS MINAS SUBTERRÁNEAS.
El hombre está dotado de un mecanismo
regulador que le permite mantener una temperatura corporal casi constante (36.6
- 37 C°), mediante un equilibrio de la ganancia de calor generado dentro del
cuerpo (metabolismo) y la pérdida de calor del cuerpo al ambiente por
convección, radiación y evaporación del sudor.
Cuando el ambiente es caluroso y
además húmedo, el mecanismo de disipación de calor del cuerpo se bloquea y el
equilibrio térmico se rompe provocando los mismos efectos que se sufren al
estar expuesto al calor del sol y que son: deshidratación con alta pérdida de
sal, calambres dolorosos, náuseas, desvanecimientos, debilidad, atontamiento,
elevación de la temperatura corporal y dolor de cabeza.
Lo anterior, disminuye la eficiencia
del trabajador y da posibilidad a accidentes.Como la capacidad de disipar calor
del cuerpo humano depende de la capacidad del aire de absorberlo por la
evaporación del sudor, la temperatura del bulbo húmedo es utilizado como un
indicador para determinar el confort del hombre y su capacidad para efectuar
trabajos en ambientes cálidos y húmedos.
El Art 392° del
Reglamento de Seguridad Minera D.S 72 expresa : " La temperatura máxima,
medida en el termómetro de bulbo húmedo, en el interior de la mina no podrá
exceder de treinta grados centígrados con una duración de la jornada de trabajo
de ocho horas, y deberá disminuirse la jornada a 6 hrs si dicha temperatura se
eleva a 32 °C,
la cual será la temperatura máxima admisible en minas subterráneas en
explotación".
La velocidad del
aire influye sobre el confort del personal. En ambientes húmedos y calurosos,
es posible hacerlos más confortables, aumentando la velocidad del aire hasta 400 a 500 cfm(11 a 14 mts3/min).
Ante el frío, el metabolismo del
cuerpo se incrementa, generando más calorías al mismo tiempo que se reduce la
circulación de la sangre perisférica y se contraen los poros de la piel, con el
objeto de reducir la transferencia de calor al mínimo posible.(posibilidad de
congelamiento)
NOTA : Con la temperatura del
aire de 22 a 24 °C,
el sentido de calor y de frío en el hombre en reposo y sin vestido es igual a
cero.
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