Sistemas de Ventilacao em Minas

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SISTEMAS DE VENTILAÇÃO EM MINAS SUBTERRÂNEAS 
A atmosfera da mina difere da atmosfera exterior pelo seu estado físico, temperatura, composição 
gasosa, e pelas poeiras existentes em suspensão. Se não for correctamente renovada, por 
conveniente afluxo de ar da superfície, pode não satisfazer as condições higiénicas requeridas 
pelos trabalhadores ou adquirir, pela presença de elementos inflamáveis em proporção suficiente, 
a indesejável propriedade de se tornar explosível 
Ventilação é o fornecimento do ar para a respiração dos trabalhadores e remoção para fora da 
mina dos gases nocivos ao homem. 
Os gases presentes na atmosfera da mina podem ser provenientes: detonação de explosivos, 
utilização de máquinas a diesel, mineração de carvão, explosões subterrâneas e fogo, oxidação de 
madeira, carvão, pirita, perfuração em água parada entre outros. Estes gases podem ser divididos 
em: gases tóxicos e gases explosivos. 
A ventilação em mina subterrânea tem como principal objectivo fornecer um fluxo de ar fresco 
(puro), 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, isto é, 
assegurar o ar puro a fim de criar condições óptimas de trabalho e a prevenção de explosões em 
consequência das acumulações de gases ou pó explosivos. Uma ventilação inadequada torna as 
condições ambientais da mina precárias para os operários e equipamentos, representando para a 
empresa uma perda de produtividade. 
Um Engenheiro de Minas ao implantar um sistema de ventilação deve levar em consideração 
factores como: profundidade, número de galerias, extensão da mina, número de trabalhadores, 
tipo de mineral a ser lavrado e as formas como esse mineral é lavrado. Pois estas são informações 
de suma importância na definição do sistema de ventilação a ser implantado. Uma vez que não 
basta apenas implantar, pois é necessário um rigoroso controlo com relação à poeira produzida e 
a emissão de gases. 
A ventilação de minas atende dupla finalidade: 
 Ventilação de Higiene: consiste em satisfazer as condições indispensáveis à higiene dos 
trabalhadores, devendo se regrar a temperatura e a pureza da atmosfera subterrânea 
adoptando um vaz~ao mínima de 3 m
3
/min por cada trabalhador. 
 Ventilação de Segurança: consiste em fazer a diluição dos elementos gasosos 
inflamáveis para afastar o risco de explosão. A vazão do ar deve ser tal que a 
concentração de tais elementos seja no máximo 1% da atmosfera da mina. 
Os elementos que prejudicam atmosfera da mina são: 
Temperatura 
É alterada pelo grau geotérmico, reacção das rochas, trabalho humano, explosivos durante o 
desmonte, trabalho de máquinas, etc. Os efeitos fisiológicos da temperatura resumem-se num 
desconforto geral do trabalhador, com baixa produtividade. 
A atmosfera saturada da mina é considerada penosa quando atinge 25
o
C, intolerável quando 
atinge 35
o
C e mortal quando atinge 40
o
C. se a atmosfera da mina é seca, pode permitir trabalho 
até a 50
o
C. 
Humidade 
A humidade relativa varia bastante em diferentes minas e nas diversas partes de uma mina. 
Quando o ar que entra na mina é mais frio que as paredes desta, ele se aquece e a sua humidade 
relativa diminui; se o ar que entra na mina é mais quente que as paredes da mina, sua humidade 
relativa aumenta. 
Composição Gasosa 
O ar normal (pressão de 1 atm e temperatura de 0
o
C) tem a seguinte composição volumétrica 
percentual: 21% - 16% de Oxigénio, 78% de Nitrogénio, e 1% de outros elementos. 
Importância da Ventilação 
A ventilação em uma mina subterrânea é necessária para: 
 Fornecer oxigênio para a respiração do homem; 
 Remover para fora da mina os gases nocivos ao homem provenientes de: 
 - Operação de detonações; 
 - Gases provenientes de máquinas; 
 - Furos de sondagem e rocha; 
 Manter a temperatura baixa nos locais de trabalho, para maior conforto e eficiência do 
homem; 
 Remover o calor produzido pelo homem, rocha, máquinas, detonações, correias 
transportadoras, sondas, etc.; 
 Remover o pó originado nas frentes de lavra. 
Qualidade e Quantidade de Ar 
A vazão de ar necessária em minas de carvão, para cada frente de trabalho, deve ser de, no 
mínimo, 6.0 m
3
/min por pessoa. 
Em outras minas, a quantidade do ar fresco nas frentes de trabalho deve ser de, no mínimo, 2.0 
m
3
 /min por pessoa. 
Sem veículos ou equipamentos a diesel: 15,0 m³/min/m
2
 
No caso da utilização de veículos e equipamentos a óleo diesel, a vazão de ar fresco na frente de 
trabalho deve ser aumentada em 3.5 m
3
 /min para cada cavalo-vapor de potência instalada. 
 No caso de uso simultâneo de mais de um veículo ou equipamento a diesel, em frente de 
desenvolvimento, deve ser adotada a seguinte fórmula para o cálculo da vazão de ar fresco na 
frente de trabalho: 
QT = 3,5(P1 + 0,75 x P2 + 0,5 x Pn ) [ m³/min] 
Onde: Q = vazão total de ar fresco em metros cúbicos por minuto (m
3
 /min) 
 P1 = potência em cavalo-vapor do equipamento de maior potência em operação 
 P2 = potência em cavalo-vapor do equipamento de segunda maior potência em operação 
 Pn = somatório da potência em cavalo-vapor dos demais equipamentos em operação diesel, 
a vazão de ar fresco deve se dimensionada à razão de 15 m
3
/min/m
2 
Para os demais casos, utilizar as formulações: 
a) Vazão de ar fresco em função do número máximo de pessoas ou máquinas com motores a 
combustão a óleo diesel 
QT = Q1 x n1 + Q2 x n2 [m³/min] 
Onde : QT = vazão total de ar fresco em m
3
/min 
 Q1 = quantidade de ar por pessoa em m
3
/min (em minas de carvão = 6,0 m
3
/min ; em outras 
minas = 2,0 m
3
/min) 
 n1 = número de pessoas no turno de trabalho 
 Q2 = 3,5 m
3
 / min/cv (cavalo-vapor) dos motores a óleo diesel 
 n2 = número total de cavalo-vapor dos motores a óleo diesel em operação 
 
b) Vazão de ar fresco em função do consumo de explosivos 
QT = 
 
 
 [m³/min] 
Onde: QT = vazão total de ar fresco em m
3
/min 
 A = quantidade total em quilogramas de explosivos empregados por desmonte 
 t = tempo de aeração (reentrada) da frente em minutos 
c) Vazão de ar fresco em função da tonelagem mensal desmontada 
QT = q x T [m³/min] 
Onde: QT = vazão total de ar fresco em m3/min 
 q = vazão de ar em m
3
/minuto para 1.000 toneladas desmontadas por mês 
 T = produção em toneladas desmontadas por mês. 
Exercício 
1. Uma Empresa Mineira dedicada a exploração de Níquel no distrito de Chiúta, pretende 
instalar um sistema de ventilação exaustora. O painel de explotação é constituído por 
galerias circulares de secção de 3m de diâmetro suportadas por madeira. Para o arranque 
do minério conta com quatro máquinas de perfuração de 550KW, 400KW, 350KW e 
200KW respectivamente. Determine: 
a) A quantidade de ar necessária para garantir as condições de higiene e segurança na mina. 
Resolução 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ⁄ 
 
Elab: MSc. Arsénio Changanane