Silabus

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINAS Y METALÚRGICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA DE MINAS

SÍLABO DE VENTILACIÓN DE MINAS IM 145 AMI I.

DATOS GENERALES

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. II.

SEMESTRE ACADÉMICO: CICLO: Nº DE CRÉDITOS: Nº DE HORAS TEÓRICAS: Nº DE HORAS PRÁCTICAS: CATEGORÍA: REQUISITO: DOCENTE:

2019 – II NOVENO 03 (TRES) 02 (DOS) 02 (DOS) FORMACIÓN PROFESIONAL ESPECIALIZADA (FPE) IM – 245 FLORENTINO YANA JAHUIRA [email protected]

SUMILLA Asignatura de Formación Profesional Especializada que permite al estudiante diseñar y aplicar técnicas de utilización de flujos de aire con fines de mantener condiciones termo ambientales confortables en labores subterráneas. Contiene: Estudio del ambiente subterráneo: psicrometría. Resistencia de conductos y ductos al movimiento del aire. Distribución de flujos de aire. Ventilación natural y ventilación mecánica. Levantamientos y planeamiento de sistemas de ventilación. Proyectos de ventilación minera. Aplicaciones.

III.

LOGRO FINAL Ejecuta trabajos y formula proyectos de ventilación conducentes a dotar de condiciones termo ambientales confortables en el laboreo subterráneo acorde a las exigencias del reglamento de seguridad minera y normatividad laboral vigente demostrando ventajas competitivas.

IV.

LOGROS DE ASIGNATURA UNIDAD I : AMBIENTE SUBTERRÁNEO: GASES-POLVO-PSICROMETRIA–PRESIONES LOGRO: Identifica y evalúa riesgos y contaminantes en el laboreo de minas subterráneas; efectúa

cálculos psicrométricos y sustenta los requerimientos de aire en operaciones mineras acorde a las disposiciones del RSSO, con actitud crítica.

Semana Contenido 1 1.1. Importancia de ventilación de minas–Presentación de caso de estudio.

1.2. Atmósfera de minas–Contaminantes. 2 1.3. Psicrometría–Cálculos. 1.4. Presiones–Cálculos. 1.5. Requerimiento de aire de minas– Cálculos. 3 Viaje de Estudios. Evidencia: Explica y sustenta la importancia de ventilación, de la psicrometría y presiones y efectúa cálculos. UNIDAD II : RESISTENCIA DE CONDUCTOS Y DUCTOS DE VENTILACION LOGRO: Explica y aplica los principios del flujo de aire, la importancia de las caídas de presiones por

fricción y choque en conductos y ductos y efectúa los cálculos pertinentes; plotea curvas

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características y efectúa mensuras de parámetros básicos de ventilación, eficientemente. Semana Contenido 4 2.1. Ley de Continuidad–Ecuación de Bernoulli modificada–Gradientes de presión.

2.2. Caídas de presión por fricción en conductos–Cálculos. 5 2.3. Caídas de presión por choque–Caídas de presión combinadas. 2.4. Caídas de presión en ductos de ventilación–Resistencia al movimiento del aire–Curva característica–Potencia del aire–Cálculos. 2.5. Instrumentación y Mensura . Evidencia: Reportes sustentados de mensuras de parámetros básicos de ventilación y destreza en el manejo de instrumental y equipo usualmente utilizado en ventilación minera

UNIDAD III : DISTRIBUCION DE CORRIENTES DE AIRE LOGRO: Diseña la distribución de flujos de aire mediante circuitos de ventilación para optimizar su

uso en los frentes de trabajo aplicando herramientas CAD y Programas de Cómputo VNet, VENTSIM y VUMA para optimizar procesos y tiempo, con criterio profesional.

Semana Contenido 6 3.1. Distribución de flujos. Ramificación natural. Ramificación controlada–Reguladores.

3.2. Corrientes de ventilación en serie y en paralelo.3.3. Programas de cómputo. 7 3.4. Programa de cómputo VNet. 3.5. Práctica Programa de cómputo VNet. 8 3.6. Programa de cómputo VENTSIM. 3.7. Práctica Programa de cómputo VENTSIM. 9 3.8. Programa de cómputo VUMA. 3.9. Práctica Programa de cómputo VUMA. 10 EVALUACIÓN PARCIAL. Solución exámenes. Exámenes recuperatorios. Evidencia: Simula soluciones de circuitos de ventilación aplicando los programas de cómputo VNet,

VENTSIM y VUMA.

UNIDAD IV : VENTILACION NATURAL Y VENTILACION MECANICA LOGRO: Analiza, explica y aplica los principios básicos de ventilación natural y su influencia en la

ventilación mecánica. Evalúa y aplica los principios básicos de sistemas de ventilación minera. Aplica procedimientos usualmente aceptados en la evaluación y selección de ventiladores, con criterio analítico. Semana Contenido 11 4.1. Ventilación natural: Flujo – Métodos de determinación de presión natural.

4.2. Ventilación mecánica: Ventiladores – Tipos – Leyes de ventiladores – Cálculos. 4.3. Evaluación y selección de ventiladores – Difusores: Cálculos. 4.4. Conexión de ventiladores en serie y en paralelo. 4.5.Ventilación auxiliar–Elección de ductería– Problemas colaterales Evidencia: Analiza y aplica los parámetros de ventilación con criterios cuantitativos y cualitativos. 12

UNIDAD V : PLANEAMIENTO DE SISTEMAS DE VENTILACION

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LOGRO: Diseña y ejecuta proyectos de ventilación considerando las condiciones termo ambientales

confortables en el laboreo subterráneo acorde al RSSO, con actitud responsable.

Semana 13

Contenido

5.1. Tamaño óptimo de chimeneas de ventilación. 5.2. Bases para un diseño económico de circuitos de ventilación. 14 5.3. Levantamientos de ventilación. 5.4. Proyectos de ventilación - Reportes. 15 5.5. Tendencias modernas de ventilación. 16 Viaje de Estudios. 17 EVALUACION PARCIAL II. Solución exámenes. Exámenes recuperatorios. Sustitutorio Evidencia: Prepara y presenta proyectos de ventilación de minas. Aplica racional y coherentemente los principios teóricos y prácticos de ventilación de minas. V.

METODOLOGÍA El desarrollo de los contenidos de la Asignatura, por su naturaleza y exigencias de la formación académico profesional por competencias, será de carácter teórico y práctico, aplicando las estrategias de exposición magistral con análisis y síntesis de los temas tratados por parte del docente y aplicación directa por los estudiantes en el proceso de preparación secuencial y paulatina del Proyecto de la Mina “Atalaya” como un Caso de Estudio, que se desarrollará a lo largo del semestre de estudios y que constituirá parte del Portafolio del estudiante debidamente evaluado. Las sesiones de clases teóricas se efectuarán con acciones de inicio (conocimientos previos de estudiantes y motivación), de desarrollo y de finalización, con participación interactiva docenteestudiantes para cuyo efecto el docente pondrá al alcance de los estudiantes los recursos básicos. Los estudiantes deberán ampliar el contenido con la revisión del material bibliográfico existente en la Biblioteca especializada de la Escuela Profesional (textos y tesis de grado) e internet. Para las prácticas de campo y desarrollo del caso de la Mina “Atalaya”, los estudiantes conformarán equipos de trabajo constituido por tres integrantes. Se enfatizará la aplicación práctica de los programas de cómputo profesionales VNet, VENTSIM y VUMA, disponibles en el Laboratorio de Ventilación de Minas. Como actividad complementaria se efectuarán dos viajes de estudios – uno al inicio y el otro al final de semestre - a efectos de observar in situ la organización y operatividad de una dependencia dedicada a ventilación minera. En consideración a la incidencia de la diversidad de gases en el ambiente laboral en minería subterránea y el número elevado de accidentes por gaseamiento, registrados en las operaciones mineras, se enfatizará su conocimiento, detección y control de los mismos. Asimismo, el Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacional en Minería (RSSO) vigente será materia de Control de lectura.

VI.

RECURSOS

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Equipos e instrumentos: Proyector multimedia y software especializado de ventilación VNet, VENTSIM y VUMA. Se cuenta con un ventilador Airtec de 10000 cfm Materiales: Pizarra acrílica, plumones y mota; separatas, ábacos, gráficos y diagramas, manualestutoriales, diapositivas de clases, Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacional en Minería. VII.

EVALUACIÓN UNIDAD DIDÁCTICA I. Ambiente subterráneo: gases-polvo-psicrometría– presiones II. Resistencia de conductos y ductos de ventilación

EVIDENCIA Explica y sustenta la importancia de ventilación, de la psicrometría y presiones y efectúa cálculos. Prepara reportes sustentados de mensuras de parámetros básicos de ventilación.

III. Distribución de corrientes de aire

Simula soluciones de circuitos de ventilación aplicando los programas de cómputo VNET, VENTSIM y VUMA.

IV. Ventilación natural y ventilación mecánica

Analiza los parámetros de ventilación con criterios cuantitativos y cualitativos.

V. Planeamiento de sistemas de ventilación

Presenta proyecto de ventilación. Maneja los principios teóricos y prácticos de ventilación de minas.

REQUISITOS DE APROBACION ─ Asistencia mínima del 75 % a clases programadas. ─ Participación en viajes de estudios. ─ Ejecución de trabajos del caso Mina “Atalaya”. Primer periodo lectivo (P1), promedio aritmético de: Examen escrito teórico Examen práctico Control lectura RSSO Rúbrica: Validación y Reactivación de operaciones mineras-Mina “Atalaya" Segundo periodo lectivo (P2), promedio aritmético de: Examen escrito teórico Examen práctico Control lectura RSSO Rúbrica: Nuevo proyecto de ventilación-Mina “Atalaya”. Promedio final = (P1 + P2) / 2 ≥ 14

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INSTRUMENTOS Prueba escrita-Teoría Prueba escrita-Práctic Control lectura RSSO Rúbrica: Validación y Reajuste de circuitos de ventilación-Mina “Atalaya" Prueba escrita -Teoría Prueba escrita-Práctic Control lectura RSSO Rúbrica: Nuevo proyecto de ventilación-Mina “Atalaya”

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RÚBRICA DE VALIDACIÓN Y REAJUSTE DE CIRCUITOS DE VENTILACIÓN-MINA “ATALAYA" CATEGORÍAS BUENO REGULAR MALO GRÁFICA DE RECORRIDO DE FLUJOS DE AIRE PUNTAJE : 03 Ptos. PUNTAJE : 02 Ptos. PUNTAJE : 01 Pto. (MANO ALZADA) Gráficos en planos de cada Deficiencias y falta de Gráficos inadecuados GRÁFICA DE LÍNEAS DE EJES CENTRALES nivel, a mano alzada y CAD, claridad y coherencia (MANO ALZADA) claro y coherente cum_ en gráficos GRÁFICA DE LÍNEAS DE EJES CENTRALES (CAD) CRITERIO

PUNTAJE NO PRESENTA PUNTAJE : 00 Ptos.

pliendo recomendaciones

MODELAMIENTO DE LA RED DE VENTILACION (VENTSIM)

PUNTAJE : 04 Ptos.

Modela la red de ventilación por niveles e integralmente PUNTAJE : 03 Ptos.

PREPARACION E INGRESO DE DATOS

Prepara datos para ingresar al programa con reajustes necesarios de datos del Levantamiento PUNTAJE : 05 Ptos.

SIMULACION DE VALIDACION

PUNTAJE INTEGRANTES:

1.-

Simula reactivación de mina aplicando principios básicos de ventilación, normas RSSO, uso óptimo de ventiladores

PUNTAJE : 02 Pto.

PUNTAJE : 00 Ptos.

Deficiencias en red de Red de ventilación ventilación muy defectuoso PUNTAJE : 02 Ptos.

PUNTAJE : 01 Pto.

PUNTAJE : 00 Ptos.

Deficiente data para Datos confusos y sin simular condiciones coherencia iniciales PUNTAJE : 04 Ptos.

Simulación exitosa de las Simulación deficiente. condiciones iniciales de Data insuficiente ventilación con los datos del Levantamiento PUNTAJE : 05 Ptos.

REACTIVACIÓN DE LA MINA

PUNTAJE : 03 Ptos.

PUNTAJE : 03 Ptos.

PUNTAJE : 02 Ptos.

PUNTAJE : 00 Ptos.

Simulacjón no corresponde a las condiciones iniciales de ventilación PUNTAJE : 02 Ptos.

PUNTAJE : 00 Ptos.

Simulación deficiente. Errores e incoherencia No considera sustento en simulación de técnico legal Reactivación de la mina

20 Ptos.

14 Ptos.

2.-

08 Ptos. 3.-

5

00 Ptos. NOTA:

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RÚBRICA DE NUEVO PROYECTO DE VENTILACIÓN-MINA “ATALAYA” CATEGORÍAS BUENO REGULAR MALO PUNTAJE: 04 Ptos. PUNTAJE: 02 Ptos. PUNTAJE: 01 Pto.

CRITERIO

REQUERIMIENTO DE AIRE

DIMENSIONAMIENTO CH RB

Requerimientos de aire Deficiencias en cálculo consideran ampliación de Requerimientos de aire producción PUNTAJE: 03 Ptos.

de

Pésimo cálculo Requerimientos de aire

PUNTAJE: 02 Ptos.

CH RB adecuadamente Dimensionamiento deficiente dimensionada PUNTAJE: 03 Ptos.

PUNTAJE NO PRESENTA PUNTAJE : 00 Ptos.

de

PUNTAJE: 01 Pto.

PUNTAJE : 00 Ptos.

Pésimo dimensionamiento

PUNTAJE: 02 Ptos.

PUNTAJE: 01 Pto.

VENTILADORES

Ventiladores decuadamente Buena selección, pero mal seleccionados e instalados ubicados o bien ubicados, pero en lugares estratégicos mal seleccionados

SIMULACION CON NUEVOS CIRCUITOS DE VENTILACIÓN

Simulación exitosa; aplica Simulación Deficiente principios básicos de Nuevos Circuitos de ventilación ventilación. Nuevos Circuitos deficientes consideran operatividad de CH RB asignada PUNTAJE: 05 Ptos.

PUNTAJE: 04 Ptos.

PUNTAJE: 03 Ptos.

PRESENTACION DE PROYECTO DE VENTILACIÓN

Respeta esquema de reporte e incluye planos de cada nivel e isométrico

Respeta esquema de reporte e incluye isométrico, pero no los planos de cada nivel

Errores e incoherencia en informe y deficiencia en la presentación de planos

20 Ptos.

14 Ptos.

09 Ptos.

PUNTAJE: 05 Ptos.

PUNTAJE INTEGRANTES:

1.-

Confusión ubicación

PUNTAJE: 04 Ptos.

2.-

selección

y

PUNTAJE: 03 Pto.

PUNTAJE : 00 Ptos.

No se logra simular Circuitos de ventilación muy deficientes

3.-

6

en

PUNTAJE : 00 Ptos.

PUNTAJE : 00 Ptos.

00 Ptos. NOTA:

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REFERENCIAS HALL, C. (1981). Mine ventilation engineering. HARTMAN, H. (1997). Mine ventilation and air conditioning. HARTMAN, H. (1982). Mine ventilation and air conditioning. KINGERY, D. (1960). Introduction to mine ventilation principles and practices. LOCK, J. (1999). Curso de ventilación de minas. McPHERSON, N. (1993). Ventilation network analysis. MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS. (2016). Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacional en Minería (D.S. 024-2016-EM). (2017). Modificatoria del Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacional en Minería (D.S. 023-2017-EM). NOVITZKY, A. (1962). Ventilación de minas. PUCP (1982). Ventilación de minas. SKOCHINSKY, A. (1969). Mine ventilation. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA AMERICAN CONFERENCE OF GOVERNMENTAL INDUSTRIAL HYGIENISTS. (1998). Industrial ventilation-a manual of recomended practice. 23rd edition. Ohio, USA. BATURIN, V. (1976). Fundamentos de ventilación industrial. FORBES, J. (1964). Gases en las minas y métodos para identificarlos. MVS . Manual del usuario VENTSIM Tutorial. VUMA Tutorial Cusco, Setiembre de 2019. Ing. Florentino Yana Jahuira. PROFESOR

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