Sistemas De Acondicionamiento De Aire En Minas I

Sistemas de Acondicionamiento de Aire en Minas I
Editorial
Sección:
Especiales
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Sectores de la industria
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Ing. Ariel Humberto Orellana Wiarco.
Cuando el sistema de ventilación subterránea de una mina, con todas las medidas tomadas para controlar y
reducir la temperatura y la humedad, es incapaz de proporcionar las condiciones ambientales requeridas por las
normasgubernamentales aplicables y por las normas o estándares adoptados por la propia mina en particular
(siempre y cuando estos sean superiores a los requerimientos legales), entonces es necesario acondicionar el
aire, por lo general para dotarlo de una mayor capacidad de enfriamiento, por medio de un sistema de
enfriamiento de aire.
En algunas minas en otros países con climas muy fríos en el invierno llegana requerir calentar el aire. Este no
es el caso en México por lo que no se aborda ese tema, aun cuando es también parte del acondicionamiento
de aire.
Fuentes de calor en minas subterráneas
El resultado predecible de una mina al profundizar
es que aumente su temperatura y que también
aumente su humedad (Figura 1), hasta cierto
punto en el cual un incremento en los flujos de
ventilación no seasuficiente para mantener
condiciones ambientales adecuadas en la mina. Es
el momento de recurrir a sistemas de enfriamiento,
debiendo seleccionar el sistema que sea más
conveniente le sirva para las condiciones
particulares de la mina.
Para planificar un sistema de enfriamiento hay que
determinar la cantidad de calor sensible y latente
que se debe remover, dicho de otra manera hay que
determinar lacarga de enfriamiento. Por orden de
importancia las fuentes de calor en una mina
subterránea son: compresión adiabática o
autocompresión del aire, calor de la roca (gradiente
geotérmico), equipo electromecánico y alumbrado,
agua subterránea, oxidación, voladuras,
metabolismo humano, movimiento de roca y
tuberías. Hay que tener en cuenta la temperatura y
humedad del aire de ventilación por su efectoen el
flujo de calor de la roca y del agua subterránea.
Compresión adiabática o autocompresión del
aire
En los tiros y obras mineras sensiblemente
verticales el peso de la columna de aire ocasiona
una compresión en el fondo de la columna que
viene acompañada por un aumento en la
temperatura del aire, como sucede cuando se
comprime aire utilizando un equipo de compresión.
Para determinar lacantidad de calor que produce la
autocompresión del aire, se hace la suposición de
que la compresión del aire se realiza
adiabáticamente, es decir, se asume que el
contenido de vapor de agua en el aire permanece

Figura 1. Aumento en la temperatura de bulbo
húmedo debido a la autocompresión del aire, en
función de la temperatura de bulbo húmedo en
superficie y de la elevación o presión barométrica
aparte de un metro.

constante, que no hay fricción en el flujo de aire y que tampoco hay transferencia de calor entre el aire y las
paredes del tiro u obra minera.
En realidad, por lo general hay cambios en el contenido de vapor de agua, hay transferencias de calor y hay
fricción en el flujo de aire.
Se estima que, de manera general, el aumento en la temperatura de bulbo seco debido a laautocompresión es
de 1 °C por cada 100 metros de profundidad del tiro.
El aumento teórico en la temperatura de bulbo seco del aire en un tiro por el que baja aire

se puede calcular por la ecuación:
Donde T es la temperatura absoluta de bulbo seco, P es la presión atmosférica, es la razón entre los calores
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