AULA 10 VENTILAÇÃO

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VENTILAÇÃO DE MINAS 
SUBTERRÂNEAS
UEMG – UNI VERS I DADE ESTA DUAL DE MI NA S GERA I S
EN GEN HAR IA DE M I N A S
PROF. FERN A N DA FON SECA
O papel da ventilação, no passado, era fornecer um
fluxo de ar fresco, suficiente para manter o oxigênio
consumido pelos trabalhadores subterrâneos.
Canarinhos eram usados para detecção de gás nas
minas de carvão nos estágios iniciais da mineração.
Hoje a ventilação soluciona também o problema de
gases nocivos, que também são produzidos pelos
próprios equipamentos utilizados na mineração.
Os motores de LHD são equipados com
catalisadores para completar a combustão de
gases que é realizada com uma eficiência de
aproximadamente 90%
POR QUE VENTILAR UMA MINA?
Fornecer oxigênio para a respiração do homem;
Remover para fora da mina os gases nocivos ao homem 
provenientes de operação de detonações; máquinas (LHD, 
Jeep, etc); furos de sondagem;
Manter a temperatura baixa nos locais de trabalho, para maior 
conforto e eficiência do trabalhador;
POR QUE VENTILAR UMA MINA?
Remover o calor produzido pelo homem, rocha, maquinas
(LHD, Jeep, mineradores, schutlecar’s, etc), detonações,
correias transportadoras, sondas, etc;
 Remover o pó originado nas frentes de lavra;
Umidificar o ar para uma respiração mais confortável.
PARÂMETROS PARA CONDICIONAMENTO DO AR
Categorias que permitem que se tenha uma noção dos problemas que o sistema de
ventilação precisa solucionar. São elas:
Ar bom ou fresco: Quando a atmosfera dentro da mina tem composição similar à da
atmosfera externa.
Ar irrespirável ou empobrecido: A atmosfera apresentará essa condição quando contiver
uma elevada proporção de gases irrespiráveis como: CO2, CH4, H, N, não satisfazendo às
exigências respiratórias.
PARÂMETROS PARA CONDICIONAMENTO DO AR
Categorias que permitem que se tenha uma noção dos problemas que o sistema de
ventilação precisa solucionar. São elas:
Tóxica: A atmosfera apresenta componentes nocivos como: NOX, CO e H2S.
Perigosa ou Explosiva: Quando a atmosfera apresenta gases combustíveis como CH4 e
CO e que associados ao ar podem formar misturas explosivas.
TIPOS DE AERAÇÃO
 Aeração principal: Consiste no encaminhamento do ar fresco da superfície, passando
pelas todas as galerias antes de sair pelo(s) poço(s) de saída de ar até a superfície.
 Aeração secundária (local) Consiste em capturar o ar fresco a partir das obras
principais até as frentes de enfraquecimento (sem saída).
 Aeração natural – é aquela ocasionada pela diferença de densidade, do vento.
 Aeração artificial (forçada) – é aquela ocasionada pelos ventiladores.
Aeração aspirante – é aquela que aspira o ar viciado até a superfície
. 
De acordo com a NR 22.24 (Ventilação em atividades de
subsolo) a vazão de ar dentro de uma mina deve ser de no
mínimo 3,0 m3 para cada trabalhador por minuto e o
sistema de ventilação, seja natural ou artificial, deve ser
mantido e operado de forma regular e continua,
atendendo aos seguintes requisitos:
•Manter o suprimento de oxigênio exigido;
•Renovação continua do ar;
•Diluição eficaz de gases inflamáveis ou nocivos;
•Eliminar concentrações de poeiras em suspensão do
ambiente de trabalho;
•Manter temperatura e umidade adequadas ao trabalho
humano;
CIRCUITOS BÁSICOS DE VENTILAÇÃO
Circuito principal:
Utiliza os ventiladores principais que irão forçar o ar
através do circuito de ventilação. Este circuito é formado
por galerias de entrada de ar, galerias de retorno de ar
impuro, e os tapumes, paredes, portas, pontes e
reguladores que completam o sistema
Circuito secundário: 
Utiliza os ventiladores, dutos e exaustores que
transportam o ar nos painéis, nas frentes de trabalho
CONTROLE DE QUALIDADE
A relação que determina a quantidade de ar necessária nos
locais de trabalho quando se conhece a velocidade do ar
(V) e a área (A) é a seguinte:
Q = V x A
.
De acordo com a NR 22, as quantidades de ar devem obedecer a alguns critérios que estão relacionados
abaixo:
2.24.6 - Nos locais onde pessoas estiverem transitando ou trabalhando, a concentração de oxigênio no
ar não deve ser inferior a dezenove por cento em volume.
2.24.7 - A vazão de ar necessária em minas de carvão, para cada frente de trabalho, deve ser de, no
mínimo, seis metros cúbicos por minuto, por pessoa.
2.24.7.1 - A vazão de ar fresco em galerias de minas de carvão constituídas pelos últimos travessões
arrombados deve ser de, no mínimo, duzentos e cinqüenta metros cúbicos por minuto.
2.24.7.2 - Em outras minas, a quantidade do ar fresco nas frentes de trabalho deve ser de, no mínimo,
dois metros cúbicos por minuto por pessoa.
2.24.7.3 - No caso da utilização de veículos e equipamentos a óleo diesel, a vazão de ar fresco na frente
de trabalho deve ser aumentada em três e meio metros cúbicos por minuto para cada cavalo-vapor de
potência instalada
2.24.7.3.1 - No caso de uso simultâneo de mais de um veículo ou equipamento a diesel, em 
frente de desenvolvimento, deverá 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: 
QT = vazão total de ar fresco em metros cúbico por minuto
P1 = potência em cavalo-vapor do equipamento de maior potência em operação
P 2 = potência em cavalo-vapor do equipamento de segunda maior potência em operação
Pn = somatório da potência em cavalo-vapor dos demais equipamentos em operação
Cálculo da vazão de ar fresco em função do consumo de
explosivos
QT = 0,5 x A [m³/min] / t
Onde:
QT = vazão total de ar fresco em m3 /min
A = quantidade total em quilogramas de explosivos empregados por
desmonte t = tempo de aeração (reentrada) da frente em minutos
Cálculo da 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 m³ /minuto para 1.000 toneladas desmontadas 
por mês (mínimo de 180m³/minuto/1.000 toneladas por mês)
T = produção em toneladas desmontadas por mês.
VENTILAÇÃO DA MINA CUIABÁ
O que chamamos de ventilação principal na Mina Cuiabá poderia ser melhor definido pela palavra
exaustão, visto que “puxamos” o ar para fora mina “obrigando” um novo ar entrar no subsolo.
VENTILAÇÃO DA MINA CUIABÁ
Como o ar é direcionado na mina?
Assim como a água, o ar tende a percorrer o caminho que lhe oferece menor 
resistência. 
VENTILAÇÃO DA MINA CUIABÁ
Como o ar é direcionado na mina?
Assim como a água, o ar tende a percorrer o caminho que lhe oferece menor 
resistência. 
VENTILAÇÃO DA MINA CUIABÁ
Como o ar é direcionado na mina?
Ao acrescentar um portão, por exemplo, forçamos o ar a passar por outro caminho 
que não aquele que oferece menor resistência.
Portão
VENTILAÇÃO DA MINA CUIABÁ
Como o ar é direcionado na mina?
Ao acrescentar um portão, por exemplo, forçamos o ar a passar por outro caminho 
que não aquele que oferece menor resistência.
Portão
Sistema de ventilação em desenvolvimento
Rampa
principal
Exemplo de aplicação da NR-22:
Suponha que em um stope de mina de ouro trabalhem simultaneamente, na situação mais crítica,
1 caminhão diesel (300cv), 1 LHD diesel (150cv) e 4 operários. Considere ainda que este stope
usa 120kg de explosivos em seu desmonte, e produz mensalmente 5000 t de minério e estéril.
Estimar a vazão de ar requerida pela NR-22.
Considere: 2m3/min/pessoa;
tempo de aeração = 8min;
q = 180m³/minuto/1.000 toneladas por mês
Exemplo de aplicação da NR-22:
Suponha uma outra situação crítica, em que trabalhem simultaneamente: 2 caminhões diesel
(539kwh), 2 caminhões diesel (438kwh)e 2 LHD diesel (236kwh), e 10 operários. Considere ainda
que este stope usa 320kg de explosivos em seu desmonte, e produz mensalmente 20.000 t de
minério e estéril. Estimar a vazão requerida pela NR-22.
Considere também uma situação em que 2 caminhões (438kwh) e 1 LHD estejam fora de
operação, gerando uma redução de 30% na produção, e de 40% no consumo de explosivos.
Considere:
3m3/min/pessoa;
tempo de aeração = 25min;
q = 200m³/minuto/1.000 toneladas por mês
kW x 1,35962 = cv