Gases e Ventilação

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MIN 110- Gases, Poeira e Ventilação- prof. José Margarida da Silva 
Diferentemente de outros gases, oxigênio não é um contaminante e é o único gás que deve ser 
mantido na maior concentração possível. O decaimento do oxigênio ocorre por vários processos, 
tais como: diluição com outros gases, oxidação a altas temperaturas – motores a combustão 
interna e chamas – e oxidação a baixas temperaturas – dos minerais e madeira. Seu limite, 19%. 
Geralmente associada a processos de oxidação está a geração de outros gases tais como 
monóxido e dióxido de carbono. Quando se considera a quantidade de ar que deve ser fornecida 
para satisfazer as necessidades dos trabalhadores, devem-se considerar ambos os oxigênios: o 
requerido e o gás carbônico produzido, pois este último é um contaminante. 
Um ambiente com baixa concentração de oxigênio pode acarretar os seguintes efeitos no 
homem: 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. 
O metano é o gás mais comum em minas de carvão, podendo também ser encontrado em 
outras minas tais como minas de potássio, calcário, sal e xisto. O metano é incolor, inodoro, 
insípido, atóxico e altamente inflamável. Por ser mais leve que o ar, ele é mais encontrado em 
partes altas da mina. Durante a formação da camada de carvão, o metano é produzido junto com 
o dióxido de carbono. Seu limite, 1%. 
CO é venenoso a baixas concentrações e explosivo em uma ampla faixa (12,5 a 74 %). Se 
limite, 39 ppm. CO2- máximo de 3.900 ppm 
Incolor, não inflamável e tóxico, o dióxido de enxofre, SO2, é formado sempre que compostos 
de enxofre são queimados. Podem ser formados durante a detonação de certos minérios de 
enxofre, detonações envolvendo compostos como pirita, e combustão nos motores. Em baixas 
concentrações irrita os olhos, garganta e nariz. O gás sulfídrico é outro subproduto para atenção. 
O nitrogênio, sob certas condições, forma óxidos que podem ser extremamente tóxicos. 
O número crescente de fatalidades entre trabalhadores de minas causadas por gases tóxicos 
coloca a necessidade de desenvolver inovações para melhorar a saúde dos mineiros. 
Os gases tóxicos são muitas vezes liberados em minas subterrâneas e não podem ser facilmente 
detectados pelos sentidos humanos (Osunmakinde, 2013). 
Poeira é a segunda categoria de contaminantes do ar de maior preocupação na mineração. 
Dispersão de partículas sólidas e líquidas, de tamanho microscópico, em um meio gasoso, é 
chamada aerossol. 
A ventilação 
Cada vez seções maiores de escavações requerem mais ar com velocidade controlada no 
subsolo. Existe influência da temperatura exterior na temperatura do ambiente subterrâneo. 
O ar atmosférico que entra no ambiente subterrâneo aumenta gradualmente a sua temperatura, 
quando aumenta a profundidade do local por onde escoa e a causa principal é a transferência 
do calor da rocha virgem, devido ao grau geotérmico. 
Outras fontes do aquecimento do ar na atmosfera subterrânea são provocadas pela 
autocompressão, pela operação de equipamentos com motor diesel, pela detonação de cargas 
explosivas, pela presença de água termal e pelo metabolismo humano. 
O circuito principal de ventilação é um canal contínuo formado por galerias escavadas pelo 
desenvolvimento ou mesmo nos painéis. Como as galerias são ligadas umas nas outras por 
travessas, para formar o tal canal, as travessas devem ser fechadas com cortinas, tapumes ou 
paredes. Para permitir o acesso de um canal para outro em alguns locais são colocadas às 
portas. 
Algumas minas tiveram que partir para a refrigeração: Nova Lima, Resolution, Cuiabá, Taquari-
Vassouras (Oliveira, 2013; Moura, 2013). 
Os circuitos de ventilação são semelhantes aos circuitos elétricos. As leis desenvolvidas pelo 
físico Kirchhoff são aplicadas no circuito de ventilação assim como a Lei de Ohm e a Equação 
de Atkinson. 
Há duas formas básicas nos caminhos do ar em um sistema de ventilação: em série, em paralelo 
e uma combinação das mesmas. 
Em série - os diferentes trechos tenham a mesma quantidade de ar fluindo; 
Em paralelo - nestes circuitos os caminhos percorridos pelo ar são conectados em paralelo e a 
vazão do ar é dividida entre os caminhos. 
A ventilação sob demanda (VOD) 
Consiste em manter quantidade exata de ar necessária para operadores e maquinários da mina, 
reduzido custos com energia elétrica. Trabalha com inversores de frequência, sensores de gases 
e poeira, fibra óptica, reguladores, entre outros. 
Mina Rim South (níquel, Canadá): ventilação tem 540 m3/s de capacidade no poço (velocidade 
de 12 m/s). Ventiladores de exaustão do ar com capacidade 570 m3/s. Ajustes tiveram resultados: 
menos 52,8% em custo operacional; menos 23,6% em custos com propano; menos 48,9 % em 
custo de energia. 
Mina Malmberget: diminuição de 29% no consumo de energia dos ventiladores e 40% da energia 
para aquecer o ar da mina; junto com outras modificações -> diminuição no consumo anual de 
energia elétrica de 167 GWh para 72 GWh. 
Outras minas têm alterado sua ventilação: Ipueira, Cuiabá, Creighton, Coleman, Bousquet, 
Vazante, Córrego do Sítio. 
Muito pouca informação, estatística ou dado está disponível e publicada a respeito da segurança 
em mineração subterrânea, nem mesmo da lavra, às vezes incluída no grupo indústria extrativa, 
sem especificação. 
Com isso faz-se necessário avaliar conformidade, aplicabilidade, necessidade de atualização de 
parâmetros numéricos das mesmas, indicar boas práticas como padrão de referência no trabalho 
e definição de procedimentos operacionais padrão (POPs), debatendo-se com mineradores a 
respeito do tema. Vide Martins (2017) 
Assim têm-se condições de continuar seu estudo possibilitando melhoria das operações, 
estabelecendo sua influência na produtividade das minas. 
Referências 
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Laurence, D. 2005. Safety rules and regulations on mine sites - the problem and a solution. 
Machado, H.G. Gestão de riscos em minas subterrâneas: avaliação da ventilação em minas 
profundas. 209 p. Dissertação. Mestrado. Universidade Federal de Ouro Preto. 2011. 
Martins, C.F.V. 2017. Avaliação das Normas Reguladoras... Dissertação de Mestrado. PPGEM. 
Universidade Federal de Ouro Preto; em: repositorio.ufop.br. 
Ministério do Trabalho. Normas Regulamentadoras. Portaria nº 1.127, de 2 de outubro de 2003. 
Moura, V. B. 2013. Novos Modos Operantes no Sistema de Exaustão das Frentes de Lavra da 
Mina Taquari Vassouras. Monografia (Sistemas minero-metalúrgicos) - Universidade Federal de 
Ouro Preto. 
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<http://trabalho.gov.br/images/Documentos/SST/NR/NR22/NR22.pdf>. 
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Oliveira, D. E. G. 2013. Estudo da ventilação da mina Taquari-Vassouras com ênfase no projeto 
de expansão. Monografia (Sistemas minero-metalúrgicos) - Universidade Federal de Ouro Preto. 
Pradhan, G.K. 2015. Handbook of Mining Engineering. AKS University; em: 
pt.scribd.com/document. 
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