MACROPROCESO: DOCENCIA

PROCESO: LINEAMIENTOS CURRICULARES PROCEDIMIENTO: APROBACIÓN Y REVISIÓN DEL PLAN ACADÉMICO EDUCATIVO

CONTENIDOS PROGRAMATICOS

Código: D-LC-P02-F01 Versión: 03 Página 1 de 3

PRESENTACIÓN

La ventilación de minas, la carrera de Ingeniería de Minas debe desarrollarse para que el Estudiante de Minas, comprenda, que en el desarrollo de los

JUSTIFICACIÓN

La ventilación, en la carrera de Ingeniería de Minas debe desarrollarse para que el estudiante comprenda, que en el desarrollo de los Proyectos Mineros debe contarse con los elementos y conocimientos necesarios para luchar y combatir los accidentes, a causa de una deficiente ventilación. La ventilación de minas, es una herramienta ligada en la ejecución de tales proyectos y con el planeamiento de los mismos; además, de las actividades encaminadas a lograr resultados específicos, a cuantificar las necesidades de aire en una mina. Esta disciplina nos obliga a pensar en los recursos inherentes, tales como: Equipos (ventiladores), Aparatos de control (multidetectores, anemómetros, psicrómetros etc.), elementos (tubería plástica o metálica, accesorios, entre otros) y personal destinado a las labores relacionadas con esta actividad. Todo lo anterior, implicará un proceso básico, para definir métodos y modos operatorios para la toma de decisiones técnico-administrativas que deberá enfrentar el Ingeniero de Minas. Allí radica la necesidad y el objetivo de la materia Ventilación de Minas, como herramienta fundamental para el profesional, dentro de las necesidades de seguridad, para una mina. Entonces, el Ingeniero de Minas deberá estar enfrentado a la tarea de estudiar la justificación que implique Costo-Beneficio de este Servicio de Minas, para que el empresario minero se obligue a invertir en esta tecnología, con el objeto de asegurar que la ventilación de su mina, se ajuste a los requisitos reglamentarios. De esta manera, se logrará reducir los contaminantes que como el polvo de carbón, metano y otros gases nocivos pueden estar presentes en la atmósfera de la mina, en cantidades por encima de los límites permisibles.

COMPETENCIAS

Tener la capacidad para diseñar estrategias, interpretar aplicar métodos eficientes y mantener el control al movimiento de una masa de aire. Asimismo, adquirir el conocimiento para determinar por medio de cálculos los volúmenes de aire requerido en una mina, en una sección, en un frente ciego o en un circuito de ventilación, para diluir contaminantes y reducir la temperatura a valores adecuados en frentes profundas.

METODOLOGÍA

El aprendizaje de la asignatura debe hacerse a través de clases magistrales en el aula, complementada con aplicaciones en el de laboratorio de ventilación, utilizando herramientas de cálculo manual por medio de la calculadora y el computador, en el caso de grandes redes de ventilación. Esto último, con el objeto de ayudar a la solución de problemas complejos. Por ello, es necesario realizar tutorías por grupos de estudiantes o con un solo estudiante, de tal forma que se establezcan niveles aptos de comprensión en todos los conceptos relativos a la asignatura. También, se persigue con ello, que el estudiante adquiera un buen desempeño en la formulación de métodos de trabajo seguros y en la interpretación de accidentes tipos, relativos a los gases y a la solución de situaciones, aplicaciones y problemas prácticos. La asignatura hace, entonces necesario, disponer de un alto número en horas de trabajo e investigación por parte del estudiante.

Fecha: Febrero 2015

PROGRAMA ACADÉMICO: ESCUELA INGENIERÍA DE MINAS

SEMESTRE:VI

ASIGNATURA: VENTILACION DE MINAS

DOCENTE: NANCY MORENO CHACON

CÓDIGO:8108898

NÚMERO DE CRÉDITOS: 3

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INVESTIGACIÓN

Esta actividad busca que para lograr un buen conocimiento práctico y desempeño, se hagan visitas a minas, en donde pueda observarse la aplicación de los temas tratados en esta asignatura. A futuro deberá contarse con sala de cómputo digital, con programas de ventilación por computadores.

MEDIOS AUDIOVISUALES

Video Bean, computador.

EVALUACIÓN

EVALUACIÓN INDIVIDUAL

Mediante pruebas escritas, informes escritos, exposiciones, visitas de campo y proyecto aplicando los conocimientos adquiridos.

No. Semanas Requeridas

CONTENIDOS TEMÁTICOS MÍNIMOS

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Unidad1. Objetivo. Importancia de la ventilación. Índices de Gestión en la ventilación. Análisis de tres accidentes ocurridos en Colombia en los años anteriores, en donde por la falta de una ventilación adecuada se originaron tales accidentes. Filosofía, Generalidades, Metas para el manejo de la ventilación en las minas.

Unidad 2. La atmósfera de la mina. Gases más frecuentes en las minas: O2, N2, CH4, CO2 H2S, CO NO+NO2. Atmósfera Respirable.

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Unidad 3. : Presión barométrica, peso específico del aire, humedad, temperatura y clima bajo tierra. Problemas relativos a la presión barométrica a diferentes alturas. Humedad Absoluta, Humedad Relativa, Temperaturas húmeda y seca. Clima. Grado de Confort.

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Unidad 4. Disposiciones Reglamentarias de ventilación en minas de carbón y minas no combustibles. Caudales y velocidades necesarios, según el tipo de frente minero. a) Cálculos de ventilación. b) Área de la vía. c) Velocidad. d) Caudal. e) Presión. Índice de Resistencia. d) Unidades de las variables anteriores. d) Pérdida de carga en una vía. Ejercicios.

1 Unidad 5. Ventilación Natural. Principios, mediciones y cálculos. Ventilación Mecanizada en minas. Ejemplos. Instalación de un ventilador principal en superficie.

1 Unidad 6. Sistemas de ventilación: Ventilación al techo y al piso. Ventilación en U (avance y retroceso) Y (avance y retroceso) Z (avance y retroceso).

1 Unidad 7. Mediciones de ventilación en una mina. Aforos y mediciones de ventilación complementarias. Trabajos de campo en una mina: Mina Didáctica del SENA – CENTRO MINERO.

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Unidad 8. Generalidades de la ventilación. Sistema SI. Unidades. Variables. Leyes en el movimiento de los fluidos. Fluidos incompresibles no viscosos. Fluidos no compresibles y viscosos. Fluidos compresibles no viscosos. Análisis y aplicación Teorema de Bernouilli. Definición de presiones en un canal de ventilación: Presiones total, estática y dinámica.

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Unidad 9. Montaje de un ventilador Principal en superficie. Tipo de instalaciones. Elementos: Ventilador, Tubo acople, Muros, Puertas, Difusor. Costos: Mampostería, Puertas, Equipos, Aparatos de Control Instalaciones Eléctricas. Costos de energía. Costo por tonelada de carbón. Unidad 10. Técnicas para el diseño de planos de ventilación: a) Perspectiva isométrica, Nudos y vías, Esquema Budryk. Principios, características convertir un plano de nudos y vías en un esquema Budryk. Vías diagonales. Representación de los planos.

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Unidad 11. Ventiladores Principales. Principio. Concepto del ala portante. Tipos de ventiladores: centrífugo, helicoidal. Características teóricas: Caudal-Presión. Zona de bombeo. Curva de potencia. Curva de rendimiento. Características prácticas: potencia absorbida, rendimiento. Información al fabricante para la adquisición de un ventilador. Requisitos para la instalación de un ventilador principal.

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Unidad 12. Ventiladores Eléctricos Auxiliares. Principios. Ventilación soplante. Ventilación aspirante. Ventilación soplante-aspirante. Tipo de ventiladores: centrífugos, helicoidales. Elementos para la escogencia de un ventilador auxiliar: área de la vía, velocidad del aire, según el tipo de vía. Caudal necesario. Longitud del canal. Características del ventilador: Rodete, potencia, diámetro del ventilador, diámetro de la tubería. Pérdida de carga. Mediciones en los ventiladores eléctricos secundarios.

1 Unidad 13. Mediciones en ventiladores: Principales y Auxiliares. Banco de Ventilación. Formato de recepción de mediciones, cálculos y datos del ventilador.

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Unidad 14. Problemas sobre Cálculos de ventilación en un circuito en serie o en paralelo. Distribución de un caudal. Problema I: ¿Cómo hacer pasar un caudal dado en un circuito de características conocidas? Problema II ¿Cómo modificar en el mismo circuito la repartición de aire en una mina, de acuerdo a un nuevo caudal requerido en una sección determinada? Cinco (5) soluciones: a) Aumentar la Depresión total H del ventilador; b) Reducir la resistencia en los circuitos Colectores; c) Aumentar la resistencia en la sección diferente a la problema; d) Disminuir la resistencia en la sección problema.

2 Unidad 15. Software de Ventilación (Ventsim). Inducción al Software. Interpretación de la red entregada: Entrada, Salida de datos.

BIBLIOGRAFÍA E INFOGRAFÍA

Explotación de Minas: V. Vidal Tratado de Laboreo de Minas: C. Hellmuth Fritzsche. Ventilación de Minas: Tomás Charris Ventilación de Minas V. Novystki Manual Ventilación de Minas: Vicente Luque Cabal. Ventilación de Minas y Aire Acondicionado: Howard L. Hartman