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  • Good morning everyone.

  • Thank you for joining our webinar today.

  • Buenosas a todos.Yo soy Vasu Gangrade.

  • My name is (Vasu Gangrade).

  • I'm a mining engineer working on the ventilation team here

  • at Pittsburgh Mining Research Division.

  • Como dije, mi nombre es Vasu Gangrade,

  • soy un ingeniero de minas aquí en la división de investigación en minería.

  • I will be discussing some of the important aspects of mine ventilation,

  • such as mine planning, mine design.

  • Voy a hablar de algunas de las cosas relacionadas a la ventilación de minas,

  • como son el diseño y la planificación de minas.

  • I would be covering topics such as natural ventilation, mine fans and their placement

  • and ventilation of an active mine face.

  • Voy a hablar de distintos temas, como ventilación natural,

  • los ventiladores de minas y su colocación y otros.

  • I will also be discussing some of the practical considerations and ideas that will help

  • in improving miner health and safety.

  • También voy a hablar de algunas consideraciones prácticas e ideas que puedan mejorar la

  • seguridad de la minería.

  • To start with, the basic objective of an underground ventilation system is

  • to provide sufficient quantity and quality of air...

  • Para comenzar, el sistema de ventilación de minas lo que debe proveer es suficiente cantidad

  • y calidad de aire...

  • ...in order to dilute the contaminants to a safe concentration

  • in areas where miners work and travel.

  • ...de manera de disminuir los contaminantes a una cantidad segura en aquellas áreas donde los

  • mineros trabajan y por los cuales se desplazan.

  • The manner in which this quality and quantity is defined usually varies from country to country.

  • La manera de definir esta cantidad y calidad varía de un país a otro.

  • Because usually dependent on the country's mining history,

  • the requirements for different pollutant levels and the known hazards in that region.

  • Depende de la historia de minería del país,

  • las regulaciones mineras y los tipos de riesgos existentes.

  • Therefore, in order to maintain adequate ventilation,

  • very careful mine planning is required.

  • Por ende, para mantener ventilación adecuada,

  • es requerido una muy cuidadosa planificación de la ventilación de las minas.

  • Ventilation planning for a mine usually rotates around two factors.

  • La planificación para la ventilación de las minas normalmente se enfoca en dos factores.

  • The first is the amount of airflow required in the mine.

  • Lo primero se refiere al flujo de aire requerido para la mina.

  • And the second is the pressure required to move that airflow.

  • Y lo segundo es la presión requerida para mover ese flujo de aire.

  • The planning and design also depends on certain other parameters,

  • which I discuss on the next slide.

  • La planificación y el diseño se refiere generalmente a ciertos parámetros,

  • los cuales mencionaré en la próxima diapositiva.

  • In general, a well-designed ventilation system is the one

  • that is effective, flexible and economical.

  • Un sistema de ventilación bien diseñado debe ser efectivo, flexible y económico.

  • This slide describes the factors that affect an underground mine.

  • Estos factores son los factores que afectan las minas subterráneas.

  • The left most column in blue, shows the factors that are imposed by nature.

  • And therefore, we have no control over it.

  • En el lado izquierdo o más lejano, vemos en azul los factores impuestos por la naturaleza,

  • sobre estos no tenemos control.

  • Next are the design factors as shown in green here.

  • A la vez que tenemos los factores de diseño, que se muestran aquí en verde.

  • These are the factors that are used to design a mine.

  • Estos son los factores utilizados para diseñar una mina.

  • These factors can contribute to potential hazards in the mine.

  • Estos factores pueden contribuir a riesgos potenciales en la mina.

  • Some of the important potential hazards are shown here in the center column.

  • Los riesgos potenciales graves o algunos de estos riesgos potenciales graves son mostrados

  • aquí en el cuadro central.

  • In order to mitigate or eliminate these hazards, a number of controls can be used.

  • Con el fin de mitigar o eliminar estos riesgos, unmero de controles puede ser utilizado.

  • Immediate method of controlling (atmospheric) conditions in a mine is by airflow control.

  • Latrica más importante es por el control de flujo de aire.

  • The airflow control can be achieved by mine fans, auxiliary fans, ventilation controls

  • and optimal ventilation configuration.

  • Y esto puede ser obtenido a través de ventilación natural de ventiladores principales,

  • la configuración de la ventilación los controles y los ventiladores de refuerzo auxiliares.

  • However, sometimes no amount of airflow is enough for the mine.

  • Sin embargo, a veces resulta insuficiente el flujo de aire en la mina.

  • In such cases, ancillary controls come in.

  • Y en esos casos tenemos controles adicionales.

  • These can be refrigeration systems for cooling the mine, gas drainage, dust suppression.

  • Éstos pueden ser, entre otros, el drenaje de gases, distintos tipos de operación.

  • Therefore, a ventilation system plays a major role in mitigating the hazards in a mine.

  • Por ende, la ventilación tiene una función muy importante en mitigar los riesgos en una mina.

  • The schematic here depict the essential elements of a ventilation system in an underground mine.

  • Aquí en este esquema vemos los elementos de un sistema de ventilación.

  • The air enters the mine through one or more downcast shafts.

  • El aire fresco entra por el pozo hacia abajo.

  • The air then flows through intake airways and goes to the working areas of the mine.

  • Y entonces el aire de allí fluye hacia el...

  • por sus canales de ingreso hacia el área de trabajo de la mina.

  • This is where major pollutants are added to the mine fresh air.

  • Aquí es donde los elementos de polución se le quedanadidos al aire fresco.

  • The contaminated air passes back through the system and goes

  • out of the mine through the return shafts.

  • Y entonces el aire contaminado pasa por el sistema de retorno y sale por el pozo de salida.

  • In U.S. coal mines, the mine fans are usually located on the return shafts.

  • En las minas de carbón, normalmente,

  • los ventiladores principales son colocados aquí en el...

  • en el área de salida del aire.

  • For optimal distribution of air, a lot of ventilation controls are also used.

  • Some of these are shown here.

  • Para distribución óptima del flujo de aire, muchos ventiladores pueden ser utilizados,

  • algunos de ellos los mostramos aquí.

  • These controls can be regulators, doors, stoppings and overcast.

  • Y esto incluye controles también, como puertas, cortinas, reguladores, etcétera.

  • Some of these controls will be discussed by (Steve) in the next talk.

  • Algunos de estos controles serán discutidos en más profundidad en otras charlas.

  • Starting with natural ventilation, air will always flow

  • from high pressure to low pressure region.

  • Comenzando con la ventilación natural,

  • el aire siempre fluye de las regiones de alta presión hacia las de baja presión.

  • We can think of a mine as a U-Tube manometer.

  • Podemos pensar que la mina es una especie de manómetro.

  • With the upcast and downcast shafts acting as two limbs of a manometer.

  • Con los pozos del más largo y el más bajo, o el más largo y el más corto,

  • funcionando como los dos tubos del manómetro.

  • If the pressure is high in one of the limbs, the air will flow towards the lower pressure.

  • Entonces, en uno de estos segmentos, el aire, la presión de aire es mayor,

  • ésta fluirá hacia el área de mayor presión.

  • Here we can see that in summer and winter, the flows change directions.

  • Y vemos aquí que, en el invierno y en el verano, el flujo cambia de dirección.

  • This happens because the air is lighter in summer.

  • Esto ocurre porque en verano el aire es más liviano.

  • And the air is heavier in winter.

  • Y es más, lo opuesto en el invierno, es más pesado.

  • The daily -- and certainly seasonal -- fluctuations can cause natural ventilation

  • to be unpredictable, unstable and unreliable.

  • Y estas fluctuaciones naturales o flujos, cambios de los flujos naturales,

  • pues varían tanto con las estaciones como diariamente y estas variaciones hacen que el

  • flujo del aire sea inestable, sea intermitente, y esté por debajo de los niveles requeridos.

  • On the last slide, we saw reversal of air during different seasons.

  • En la diapositiva anterior vimosmo se muda el flujo de aire,

  • mo cambia a lo largo de las estaciones del año.

  • This can happen in some mines more frequently

  • because of diurnal variation of barometric pressure.

  • Esto puede pasar debido a los cambios en la presión barométrica y ciertamente esto afecta a

  • las condiciones en las minas subterráneas.

  • The graph here shows barometric pressure for a span of 24 hours.

  • Aquí, en este gráfico, vemos la presión barométrica basada en 24 horas.

  • The variation can get much more drastic when a weather front or severe storm is passing.

  • Y esta variación puede hacerse mucho más drástica cuando tenemos distintos

  • sistemas meteorológicos.

  • It can be as high as 6800 Pascals over a period of a few hours.

  • Puede cambiar profundamente en pocas horas.

  • Therefore - as a practical consideration -

  • the mines shall monitor the barometric pressure onsite or at a nearby weather station.

  • Por ende, las minas deben monitorear la presión barométrica en el lugar mismo de la mina.

  • To overcome the challenges and unpredictability

  • of natural ventilation, mechanical ventilation is used.

  • Frente a la falta de predictibilidad de los sistemas naturales de ventilación,

  • se utilizan entonces los sistemas mecánicos de ventilación.

  • This is done using a mine fan.

  • Esto se hace utilizando un ventilador de mina.

  • A mine fan is nothing but a mechanical device that creates pressure to move the airflow.

  • El ventilador de mina no es otra cosa que un artefacto mecánico que genera presión y flujo

  • de aire.

  • Based on mechanical design, the fans can be divided

  • into two categories - axial fans and centrifugal fans.

  • Éstos pueden ser divididos en dos categorías,

  • cuales son los ventiladores de flujo axial y los ventiladores centrífugos.

  • In an (auxiliary) fan, the air passes through the impeller essentially

  • in the same direction where it enters.

  • En el de flujo axial, el aire pasa por el ventilador siguiendo la dirección por donde

  • entra hacia la dirección que sale.

  • These fans usually handle high airflow by operating at low pressures.

  • Estos ventiladores normalmente tienen un buen flujo de aire, grande, pero baja..

  • pero operan a baja presión.

  • But these fans are relatively noisier.

  • Son igualmente más ruidosos.

  • They have a simple and compact design.

  • Su diseño es simple y compacto.

  • And they can be installed in series with other fans.

  • Y pueden ser almacenados en serie junto con otros ventiladores.

  • A picture of an axial fan can be seen here in orange.

  • Next is the centrifugal fan, which is seen here.

  • Aquí en rojo o anaranjado vemos una foto de un ventilador axial.

  • Al lado tenemos el ventilador...

  • el ventilador centrífugo, el cual vemos aquí.

  • In a centrifugal fan, the air enters in an axial direction but exits in a radial direction.

  • Y en éste, el flujo ingresa en dirección axial pero sale en dirección radial.

  • These fans can operate at high pressures,

  • which can help in mining, in mines with high resistance.

  • Estos ventiladores pueden operar a alta presión y esto ayuda en las minas donde existe

  • alta resistencia.

  • Centrifugal fans are also relatively quiet.

  • También son relativamente silenciosos.

  • So a practical consideration is that these fans can be used in mines located

  • in residential areas or which are located near urban setting.

  • Y esto hace útiles estos ventiladores para ser utilizados en aquellas minas que están bien en

  • áreas residenciales o cerca de áreas urbanas.

  • This brings up to which fan type is ideal for my mine.

  • Y esto nos trae a una idea importante.

  • Usually the answers to these questions depends on a number of factors.

  • Some are technical, some logistical.

  • Normalmente, esto conlleva varios factores que hay que usar para determinar,

  • algunos soncnicos.

  • The primary technical factor is the pressure

  • and quantity requirements throughout the life of the mine.

  • Y el factorcnico principal es la cantidad y el tiempo que puede durar a través del tiempo

  • que está en la mina.

  • It's also important to know the nature of air the fan is supposed to handle,

  • like humidity, temperature, density.

  • También es muy importante saber la capacidad de fuerza que puede manejar el ventilador,

  • dentro del aire que suelta y todo lo que pasa por él.

  • Among the logistical factors, it is important to know...

  • También otra cosa es muy importante para saber...

  • ...the power availability, costing and space available to put the fan.

  • ... la probabilidad y el costo y la disponibilidad en el espacio.

  • In general - as a practical consideration - the fan should have some flexibility...

  • Generalmente, como una consideración práctica, debe saber qué cantidades falta,

  • de requisitos para el costo del presupuesto ...and a wide range of operation

  • as can be seen on the graph here.

  • ...y un rango de operación, como puede ver en esta gráfica.

  • For the sake of our discussion, let's assume that based

  • on the factors we just discussed, we are able to select a fan.

  • Vamos a tomar por entendido que, basado en los factores cuales hemos hablado ahora,

  • vamos a poder escoger un ventilador.

  • However, the fan we chose won't be able to fulfill the exact requirements we have.

  • Pero, no obstante, el ventilador que nosotros escogimos no va a poder cubrir los requisitos

  • exactos que nosotros tenemos.

  • In such cases, we can combine the fans together.

  • En casos como éste podemos combinar los ventiladores.

  • Having multiple fans also gives us some flexibility and can help when one

  • of the fans is under maintenance.

  • Tenerltiples ventiladores nos da más flexibilidad y puede ayudar cuando un ventilador

  • tiene problemas.

  • Let's say we have a mine where we require higher pressure, but not necessarily higher quantity.

  • Vamos a decir que tenemos una mina donde el requisito es presión más alta,

  • pero no más cantidad.

  • In such cases, we can put two fans in series.

  • En tal caso, podemos poner dos ventiladores en serie.

  • Here you can see that the blue one is the fan A