Temperatura e Ventilação em Mina Subterrânea

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UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MOÇAMBIQUE 
Faculdade de Gestão dos Recursos Naturais e Mineralogia 
 
Temperatura e Ventilação na Mina subterrânea 
De: 
Denise Yolanda 
Dulce Ali 
Dércia Bernardo 
Beatriz Rendição 
Korand Ronald 
Dilan Igor 
Gualter Mota 
Shirley Tainara 
Ildo Mombe 
Manule Raimundo 
 
Primeiro Trabalho em Grupo de Serviços Mineiros II Curso de Minas, 3º Ano, 
Período pós-laboral, por orientação do docente da cadeira, Eng. Naftal Zefenias 
TETE, OUTUBRO DE 2021 
 
 
Índice 
I. Introdução ................................................................................................................................ 2 
III. Metodologia ......................................................................................................................... 2 
1. Conceito de Temperatura ......................................................................................................... 3 
3. Controle de gases ..................................................................................................................... 3 
4. Sistema de Ventilação subterrânea .......................................................................................... 4 
Controle de qualidade .............................................................................................................. 5 
Controle de quantidade……………………………..………………………………….……..5 
6. Princípios básicos .................................................................................................................... 5 
IV. Conclusão ............................................................................................................................. 9 
V. Referências bibliográficas ..................................................................................................... 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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I. Introdução 
A ventilação de mina subterrânea é um importante recurso, dentro da mineração, que tem por 
objetivo assegurar que o ar puro seja levado para dentro das minas, criando e garantindo, desta 
forma, melhores condições para o trabalho bem como prevenindo toda a estrutura de quaisquer 
explosões e demais consequências à reação do acúmulo de pós e gases explosivos. Tratando-se 
de um ambiente em constante processo de alteração, é importante ressaltar que as condições da 
ventilação devem ser mantidas sob contínua observação de seus responsáveis, haja vista que 
nenhum modelo se mantém adequado por tempo indefinido, necessitando, assim, de ajustes e 
manutenções para que seu funcionamento continue de modo adequado. 
II. Objectivos 
i. Objectivo geral 
 Temperatura e Ventilação na Mina subterrânea 
ii. Objectivo especifico 
 Gases Tóxicos no Ambiente Subterrâneo 
 Controle de gases 
 Sistema de ventilação 
 Importância da ventilação 
 Poeira em ambiente subterrâneo 
III. Metodologia 
Com base na leitura de alguns Manuais e pesquisas feitas nos sites (Internet) deu para elaborar o 
trabalho, os trabalho este organizado da seguinte Maneira: Resumo, a capa, a Introdução, 
desenvolvimento a conclusão e as referencias 
 
 
 
 
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1. Conceito de Temperatura 
Segundo Machado (2011) "Temperatura é a grandeza física que mede o grau de agitação térmica, 
ou energia cinética, translacional, rotacional e vibracional dos átomos e moléculas que 
constituem um corpo".(p.45) 
Por exemplo: se o copo A contiver um líquido a uma temperatura de 16 graus e que o copo B 
contiver um líquido a uma temperatura de 20 graus, o líquido do copo A estará então mais frio 
do que o líquido do copo B. Dito inversamente, o líquido do copo B está mais quente do que o 
líquido do A, tendo em conta que a sua temperatura é mais elevada. 
2. Gases Tóxicos no Ambiente Subterrâneo 
Equipamentos para monitoramento de gases tóxicos podem utilizar diferentes princípios de 
funcionamento. A escolha do método de detecção deve ser feita em função das características de 
cada processo e das condições específicas da aplicação. Os dados obtidos pelos instrumentos de 
detecção indicarão a liberação de uma área para um trabalho seguro, ou mesmo a interdição e 
evacuação imediata do local 
3. Controle de gases 
Os gases prejudiciais das minas subterrâneas são originados, geralmente, pelas seguintes 
situações: 
 Detonação de explosivos; 
 Utilização de máquinas a diesel; 
 Mineração de carvão; 
 Explosões subterrâneas e fogo; 
 Oxidação de madeira, carvão, pirita, etc.; 
 Perfuração em água parada. 
As técnicas utilizadas para manter os gases em níveis aceitáveis dependem do tipo de gás e da 
natureza de sua ocorrência. As mais utilizadas para prevenir a exposição de pessoas aos gases de 
minas são: 
 Prevenção da formação de gases; 
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 Prevenção da exposição de pessoas; 
 Diluição dos gases; 
 Remoção dos gases. 
4. Sistema de Ventilação subterrânea 
A ventilação em mina subterrânea tem como principal objetivo fornecer um fluxo de ar fresco 
(limpo), natural ou artificial, a todos os locais de trabalho em subsolo, em quantidades 
suficientes para manter as condições necessárias de higiene e de segurança dos trabalhadores. 
Uma ventilação inadequada torna as condições ambientais da mina precárias para os operários e 
equipamentos, representando para a empresa uma perda de produtividade. 
 De acordo com (VUTUKURI,1986) De uma maneira simplificada, pode-se resumir o papel da 
ventilação em: 
 Permitir a manutenção de uma quantidade adequada de oxigênio aos operários; 
 Suprimir os gases tóxicos oriundos do desmonte de rochas com explosivos; 
 Evitar a formação de misturas explosivas gás-ar; 
 Eliminar concentrações de poeiras em suspensão; 
 Diluir os gases oriundos da combustão de motores; 
 Atenuar a temperatura e a umidade excessiva 
As técnicas de ventilação de mina podem ser resumidas basicamente em duas categorias: 
ventilação natural e ventilação mecânica. 
A ventilação natural é uma técnica utilizada desde os primórdios da mineração. É causada pela 
diferença de temperatura do ar no interior da mina em relação ao ar externo. 
5. Importância da ventilação 
A Importância ventilação é prover a quantidade de ar necessária para atender as atividades de 
subsolo em tempo hábil. É a área responsável por fornecer a demanda de ar para o trabalhador 
na frente de serviço, diluir os gases tóxicos e explosivos, remover o material particulado em 
suspensão e controlar temperatura e umidade do ar 
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 Controle de qualidade 
a) Controle de gases – vapor, gases e radiação; 
b) Controle de poeira – particulados. 
 Controle de quantidade 
a) Ventilação; 
b) Ventilação auxiliar; 
c) Exaustão local. 
 Controle de temperatura-umidade (calor sensível e latente) 
a) Resfriamento; 
b) Aquecimento; 
c) Umidificação; 
d) Desumidificação 
6. Princípios básicos 
O fluxo de ar em uma mina pode ocorrer de forma natural ou mecânica. O ar se movimenta 
devido a uma diferença de pressão entre dois pontos. A ventilação natural é, geralmente, causada 
pela diferença de temperatura do ar que proporciona mudanças em sua densidade, resultando em 
seu movimento. Enquanto a ventilação mecânica ocorre através de um equipamento, na maioria 
dos casos um ventilador, responsável por gerar uma diferença de pressão entre as suas 
extremidades fazendo com que o ar se movimente (COSTA, 2017,p.78). 
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Figura 1- Elementos principais de um circuito de Ventilação 
Em um sistema de ventilação o ar fresco entra através de poços verticais (shafts), rampas ou 
galerias de acesso, galeria de transporte ou de minério (lavra), ou qualquer outro tipo de conexão 
com a superfície. O fluxo de adução passa por frentes de serviço onde os poluentes presentes são 
adicionados a ele, se transformando em ar viciado, indo em direção aos caminhos de retorno. 
Esses caminhos vão em direção a superfície por meio de subidas (raises), que são galerias 
inclinadas (MCPHERSON, 1993,p.45). 
 
Figura 2 Representação esquemática de um ventilador, centrífugo 
 
A escolha pela lavra subterrânea leva em consideraçãoaspectos como a profundidade do 
depósito, morfologia do corpo mineral e relação estéril-minério. A intensa extracção mineral que 
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vem sendo realizada desde o início da actividade mineira até hoje, tem tornado a presença de 
afloramentos superficiais não exploradas cada vez mais rara, popularizando um pouco mais a 
extracção um subsolo. 
 Entretanto, suas incertezas são mais expressivas do que em céu aberto, uma vez que demanda 
maior detalhadamente do modelo geológico para a viabilização das suas actividades. Além disso, 
o ciclo operacional desse tipo de mineração é bem mais complexo e dinâmico, onde a segurança 
deve ser tratada como prioridade. 
Os ventiladores principais são aqueles que controlam o ar que passa por toda mina, podem ser 
alocados na superfície ou no subsolo, instalados no topo da chaminé ou da galeria de retorno 
Juntamente com esse sistema, podem ser adicionados ventiladores do tipo boosters ou 
reforçadores, esses são utilizados para reduzir a pressão necessária nos ventiladores principais, 
reduzindo a potência necessária neles (HARTMAN, 1997,p.56). 
A ventilação subterrânea é, em sua essência, a aplicação dos princípios do fluido dinâmica para 
criar um fluxo de ar nas escavações subterrâneas. A principal função de um sistema de ventilação 
é prover a quantidade de ar necessária para atender as actividades de subsolo em tempo hábil. É a 
área responsável por fornecer a demanda de ar para o trabalhador na frente de serviço, diluir os 
gases tóxicos e explosivos, remover o material particulado em suspensão e controlar temperatura 
e umidade do ar 
7. Poeiras em ambientes subterrâneos 
A má qualidade do ar causada por contaminantes como, calor, umidade, poeiras, gases tóxicos, 
inflamáveis, Radioactivos e sufocantes pode levar a uma variedade de problemas de saúde, entre 
eles a perda de concentração, estresse, irritação da do trato respiratório, envenamento e doenças 
como pneumoconiose, fibrose, silicose, doenças do pulmão negro e câncer de pulmão. A 
contaminação da atmosfera Subterrânea com poeira. Principais fontes e medidas de prevenção. 
Os ventiladores de alta pressão Serpent da Epiroc são concebidos para fornecer ar através de 
dutos em projetos de túneis e mineração subterrânea. Nossos ventiladores estão disponíveis em 
diferentes tamanhos e combinações para atender às suas necessidades, de pequenos projetos a 
operações subterrâneas em grandes profundidades. Os ventiladores são estática e dinamicamente 
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balanceados, possuem sistemas automáticos de lubrificação e são fabricados com carcaça de aço 
totalmente soldada e revestimento anti-corrosivo para proporcionar um desempenho 
consistentemente, mesmo nos ambientes mais exigentes. 
 
Figura.3. ventiladore de alta pressão Serpent 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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IV. Conclusão 
A ventilação é uma atividade crucial para a mineração subterrânea, garantindo sua 
operacionalização de forma mais segura e eficiente. A atual tendência da indústria mineira de 
escavar depósitos mais profundos exige maior eficácia da ventilação como um todo, sendo capaz 
de suprir a demanda de ar na mina com qualidade e quantidade adequadas. A escolha pela lavra 
subterrânea leva em consideração aspectos como a profundidade do depósito, morfologia do 
corpo mineral e relação estéril-minério. A intensa extração mineral que vem sendo realizada 
desde o início da atividade mineira até hoje, tem tornado a presença de afloramentos superficiais 
não explotadas cada vez mais rara, popularizando um pouco mais a extração um subsolo. 
Entretanto, suas incertezas são mais expressivas do que em céu aberto, uma vez que demanda 
maior detalhamento do modelo geológico para a viabilização das suas atividades. Em um sistema 
de ventilação o ar fresco entra através de poços verticais (shafts), rampas ou galerias de acesso, 
galeria de transporte ou de minério (lavra), ou qualquer outro tipo de conexão com a superfície. 
O fluxo de adução passa por frentes de serviço onde os poluentes presentes são adicionados a 
ele, se transformando em ar viciado, indo em direção aos caminhos de retorno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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V. Referências bibliográficas 
MACHADO, H. G. (2011). Gestão de riscos em minas subterrâneas: avaliação da ventilação 
em minas profundas (3a ed.). Portugal Lisboa. 
HARTMAN, H. L (1997). Mine Ventilation and Air Conditioning (3° ed.). New York. 
MCPHERSON, M. J. (1993). Subsurface Ventilation and Environmental Engineering. 3° ed. 
New York, New York. 
COSTA, J. C. A (2017). Estudos para implantação de um modelo de ventilação sob demanda no 
complexo mineiro (2a ed). De Campina Grande.