2a Avaliação VENTILAÇÃO SEG TRAB GASES

Prévia do material em texto

Ventilação 
Condicionamento e Segurança de Mina 
 
Rita Pedrosa 
Sistema de Ventilação 
 Finalidades: 
 
• Fornecer um fluxo de ar fresco natural ou forçado no 
subsolo; 
 
• Assegurar e manter as concentrações dos agentes nocivos 
a níveis toleráveis. 
 
 
 Ventilação inadequada: 
  condições ambientais da mina precárias; 
  perda de produtividade para empresa. 
proporcionar condições satisfatórias 
para suas atividades 
para que os trabalhos possam ser 
realizados dentro dos seus respectivos 
padrões de segurança. 
Importância da Ventilação 
Subterrânea 
Permitir a manutenção de uma quantidade adequada 
de oxigênio; 
Fazer a renovação contínua do ar, diluir e remover os 
gases nocivos da atmosfera subterrânea; 
Eliminar concentrações de poeiras em suspensão; 
Remoção de material particulado; 
Atenuar a temperatura e a umidade excessiva. 
 
Operários, 
 equipamentos. 
Deterioração da 
matéria orgânica. 
Gases 
inflamáveis. 
Calor. 
Perfuração, desmonte, 
carregamento e transporte. 
Características Gerais 
• Composição do ar; 
• Nomenclatura dos fluxos da 
ventilação; 
• Contaminantes; 
- Gasosos; 
- Partículas sólidas; 
• Danos à saúde; 
• Manutenção da temperatura; 
Composição do Ar Atmosférico 
 
Ar da Mina 
≠ 
Ar 
Atmosférico = 
- O2 
+ 
Outros gases = 
 
O2 
21 % 
 
+ 
 
N2 
78 % 
 
+ 
 
CO2 e 
gases raros 
 
 
+ 
 
Vapor 
D’água 
 
Nomenclatura dos Fluxos de 
Ventilação 
Ar fresco: Ar atmosférico. 
 
Ar viciado: Menor teor de O2
 
 e maior teor de CO2, N2, H2, 
CH4 
 
Ar tóxico: Teor de gases tóxicos - CO, H2S, NO, NO2. 
 
Grisú: Teor de CH4 entre 5 a 15% em minas de carvão 
(Perigo de explosão). 
 
Contaminação do Ar - Causas 
• Alterações minerais; 
• Aumento da umidade relativa; 
• Consumo de oxigênio; 
• Decomposição de matéria orgânica; 
• Emanações gasosas; 
• Organismos: pólen, fungos, bactérias, etc; 
• Poeiras produzidas com a operação da mina; 
• Radioatividade; 
• Temperatura. 
Contaminantes/Gases 
 
– Oxigênio; 
– Dióxido de carbono; 
– Metano; 
– Monóxido de carbono; 
– Ácido sulfídrico; 
– Dióxido de enxofre; 
– Óxidos de nitrogênio; 
– Hidrogênio; 
– Radônio. 
 
Oxigênio (O2) 
• Não é contaminante; deve ser mantido na maior 
concentração possível. 
 
• Decaimento por: 
 - diluição com outros gases; 
 - oxidação (motores a combustão interna, chamas, 
minerais e madeira). 
CO e CO2 
 
O2 
requerido 
 
 
CO2 
produzido 
 
Quantidade de 
ar necessária 
Oxigênio 
 
Tipo de 
Atividade 
Taxa de 
respiração 
(Inspirações 
por minuto) 
Ar inalado por 
Inspiração 
(cm³) 
 
Ar inalado 
(cm³/s) 
 
O2 consumido 
(cm³/s) 
Em descanso 12 - 18 377 - 705 82 - 218 4,7 
Moderada 30 1476 - 1968 764 - 983 33 
Vigorosa 40 2460 1640 47 
Concentrações de O2 Efeitos Acarretados 
17 % Respiração profunda e mais rápida 
15 % Tontura, taquicardia e zumbido nos ouvidos 
13 % Inconsciência e desmaio 
9 % Perigo de vida 
6 % Convulsão e morte 
Atividade na mina 
Dióxido de carbono (CO2) 
• O CO2 é incolor, inodoro, não combustível e pode ter 
gosto ácido. 
 
• É mais pesado que o ar. Está mais presente nos locais 
abandonados e não ventilados da mina. 
 
• Fontes: respiração humana, oxidação, detonação e a 
própria rocha. 
Aumento de CO2 Implicações 
0,03 % a 0,5 % Respiração mais rápida e profunda 
3 % Dobra a taxa de respiração 
5 % Triplica a taxa de respiração 
10 % Pode ser tolerada por apenas alguns minutos. 
Metano (CH4 ) 
• Comum em minas de carvão, potássio, calcário, sal e 
xisto. 
 
• O CH4 é incolor, inodoro, insípido, atóxico e altamente 
inflamável. 
 
• Mais leve que o ar. 
 
• Durante a formação da camada de carvão, o metano é 
produzido junto com o dióxido de carbono, 
hidrocarbonetos maiores e outros gases inertes. 
Metano (CH4 ) 
• A quantidade de metano depende da temperatura, 
pressão, grau de fraturamento, permeabilidade e das 
camadas adjacentes. Pode existir como gás nas fissuras 
da rocha ou estar adsorvido na superfície do próprio 
minério. 
 
• O CH4 é liberado devido à diminuição da pressão, 
particularmente causada por extrações em áreas 
vizinhas, o que causa um distúrbio nas condições de 
equilíbrio. 
 
• A ignição do metano requer uma concentração mínima 
de 12 % de oxigênio. 
Bolsão de ar 
da mina 
Boulby (potássio). 
Monóxido de carbono (CO) 
• O CO é incolor, inodoro, insípido, tóxico e inflamável. 
 
• É formado no subsolo por fogos, explosões, aquecimento 
por fricção, oxidação. 
 
• CO é venenoso à baixas concentrações e explosivo em 
ampla faixa (12,5-74%). 
minerais, madeira e 
motores a combustão interna 
Hemoglobina 
O2 
O2 CO 
Carboxihemoglobina 
CO 
Asfixia 
Monóxido de carbono (CO) 
• Os níveis de COHb no sangue dependem da 
concentração de CO no ar, tempo de exposição e nível de 
atividade exercida pelo indivíduo exposto ao ar. 
Níveis de 
COHb 
Efeitos do envenenamento 
5 - 10 % Perda de algumas funções cognitivas 
10 - 30 % Dores de cabeça 
30 - 40 % Fraqueza, tontura, diminuição da visão, náuseas, vômitos e 
colapso 
40 - 60 % Inconsciência, convulsão 
60 - 70 % Coma e possível morte 
70 - 80 % Falha respiratória e morte 
Ácido Sulfídrico (H2S) 
• O H2S tem cheiro forte, é incolor, tóxico e explosivo. 
 
• É formado pela decomposição de compostos de 
enxofre. 
 
• Ocorrem em infiltrações de água das rochas, gás 
natural, petróleo e minas de enxofre e gipsita. 
 
• A menor concentração letal já registrada é de 600 ppm. 
Ácido Sulfídrico (H2S) 
Concentração de 
H2S 
Efeitos Fisiológicos 
0,025 ppm Odor 
0,005 - 0,010 % Irritação do trato respiratório e olhos após 1 hora 
0,010 % Perda olfativa após 15 minutos de exposição 
0,02 - 0,07 % Dor de cabeça, tontura, náuseas, dores nos nariz, 
peito e garganta; 
0,07 - 0,10 % Inconsciência, parada respiratória e morte 
0,10 % Morte em poucos minutos 
Dióxido de enxofre (SO2) 
• O SO2 é incolor, não inflamável e tóxico. 
 
• É formado sempre que compostos de enxofre são 
queimados. 
 
• Formados durante a detonação de certos minérios de 
enxofre, fogos envolvendo compostos como pirita, e 
combustão nos motores. 
 
• É bem mais pesado que o ar. 
 
• Em baixas concentrações irrita os olhos, garganta e nariz. 
Uma concentração de 400 ppm coloca a vida em risco. 
Óxido de nitrogênio (NO, NO2) 
• Inerte. Pode formar óxidos extremamente tóxicos. 
 
• Os mais comuns são óxido nítrico (NO) e dióxido de 
nitrogênio (NO2), formados pela combustão de motores e 
detonação. 
 
 
 
 
 
• NO é raramente encontrado em grandes quantidades. 
 
NO + umidade ar + N2 
Oxidação 
 rápida 
Óxido de nitrogênio (NO, NO2) 
 
• Pequenas quantidades de NO2 podem ser letais, por 
combinarem com umidade nos pulmões e corroerem as 
vias respiratórias. 
 
• Morte por exposição a NO2 pode ocorrer rapidamente, 
caso o nível de exposição seja alto, ou pode ocorrer em 
dias ou até semanas, como resultado de um edema 
pulmonar ou pneumonia infecciosa. 
NO2 + umidade 
HNO3 
HNO2 
Hidrogênio (H2) 
• Incolor, inodoro, insípido, atóxico e altamente explosivo. 
 
• É o gás mais leve encontrado em mina subterrânea. 
 
• Fontes: carregamento de baterias, ação da água ou 
vapor em materiais quentes,e ação de ácidos em 
metais. 
 
• Sua ignição pode ocorrer a uma concentração de 
oxigênio de 5 %. 
Radônio (Rn) 
• Rn é um produto da desintegração do rádio, é radioativo 
e quimicamente inerte. 
 
• Encontrado primariamente em minas de urânio, mas 
pode ser encontrado em quantidades traço em minas de 
carvão. 
 
• Decaimento: emissão partículas alfa e beta, que podem 
ser acompanhadas por raios de atividade gama. 
Gases 
 Podem ser subdivididos em: 
 
 a) Asfixiantes: forçam a % de O2 ficar abaixo de 17% 
quando em altas concentrações. Exemplo: H2, CH4, CO2, 
N2, etc. 
 
 b) Tóxicos: podem causar doenças ou morte, com ou sem 
a deficiência de O2. Exemplo: CO, gás sulfídrico (H2S), 
óxidos de nitrogênio (NOx), SO2, etc. 
 
 c) Explosivos: se existentes numa dada % na atmosfera e 
desde que haja uma fonte de ignição. Exemplo: H2, CH4, 
CO e H2S. 
Indicador de Toxicidade 
 TLV - Threshold limit values: 
 Valores de concentrações que, sob determinadas 
condições, não apresentam riscos de saúde aos 
trabalhadores expostos diariamente ao gás em questão. 
 
 TLV-TWA - Threshold limit values - Time weighted 
average 
 Concentração para exposição durante 8 horas/dia (40 
horas / semana). 
 
 TLV-STEL - Threshold limit values - short term exposure 
limit: 
 Concentração máxima de exposição, durante até 15 
minutos. 
 
 TLV-C - Threshold limit values – Ceiling 
 Concentração que nunca deve ser excedida, nem por um 
instante. 
Nome Símbolo TLV-TWA TLV-STEL TLV-C 
Oxigênio O2 - - - 
Nitrogênio N2 - - - 
Dióxido de carbono CO2 0,5 1,5 - 
Metano CH4 - - - 
Monóxido de carbono CO2 0,005 0,04 - 
Ácido sulfídrico H2S 0,001 0,0015 - 
Dióxido de enxofre SO2 0,0005 - - 
Óxidos de nitrogênio NO, NO2 N2O - - 0,0005 
Hidrogênio H2 - - - 
Radônio Rn 1 - - 
Indicador de Toxicidade