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Cap IV
AIRE MINA Y GASES CONTAMINANTES
EL AIRE DE MINAS Y SUS CONTAMINANTES
1. EL AIRE:INCOLORO, INODORO, SIN SABOR AL PASAR POR LA MINA SU COMPOSICIÓN CAMBIA
COMPOSICIÓN DEL AIRE SECO% Volumen % Peso
Nitrógeno 78.09 75.53Oxigeno 20.95
23.14Anh. Carb. 0.03 0.046Argón y otros 0.93 1.248
EL AIRE DE MINAS Y SUS CONTAMINANTES
1.1 . AIRE DE MINAS:
SE COMPONE DE AIRE ATMOSFÉRICO, GASES ACTIVOS (GASES EXPLOSIVOS O NOCIVOS QUE SE FORMAN EN INTERIOR MINA) Y AIRE MUERTO (MEZCLA DE ANH. CARBÓNICO 5 AL 15 %)Y NITRÓGENO (95 % A 85 %)
EL AIRE DE MINAS Y SUS CONTAMINANTES
1.2 RESPIRACIÓN HUMANASISTEMA RESPIRATORIO PROPORCIONA OXÍGENO A LA SANGRE Y ELIMINA ANHÍDRIDO CARBÓNICORITMO Y VOLUMEN DE LA RESPIRACIÓN SE INCREMENTA CON LA ACTIVIDAD FÍSICA
COMPOSICIÓN DEL AIRE EXHALADON2 : 79 %
O2 : 16 %
CO2 : 5 %
EL AIRE DE MINAS Y SUS CONTAMINANTES
1.3 DEFICIENCIA DE OXÍGENO
PUEDE SER CAUSADA POR:• INTRODUCCIÓN DE UN GAS DILUYENTE• DESPLAZAMIENTO DEL OXÍGENO• COMBINACIÓN DE AMBOS PROCESOS
EL AIRE DE MINAS Y SUS CONTAMINANTES
1.4 EFECTOS DE DEFICIENCIA DE OXÍGENO
RESPIRACION EN CANTIDAD NORMAL ES 21 % UNA VELA ENCENDIDA SE APAGARA EN 16.25 % DE OXÍGENO
CONTENIDO DE OXÍGENO
EFECTO
17 % RESPIRACIÓN RAPIDA Y PROFUNDA15 % VÉRTIGO, ZUMBIDO EN OIDOS, LATIDOS13 % PÉRDIDA DE CONOCIMIENTOS (EXPOSICIÓN
PROLONGADA)9 % DESMAYOS , INCONSCIENCIA7 % PELIGRO DE MUERTE6 % MOVIMIENTOS CONVULSIVOS, MUERTE
DEFICIENCIA DE OXIGENO
La perdida del conocimiento vendrá cuando el contenido de oxigeno baja del 12%
DETECCIÓN DEL OXIGENOLa llama de una vela o un fósforo se apaga cuando el contenido de oxigeno baja del 16%. Con el encendido del fósforo dentro de las labores mineras es un buen método para detectar la deficiencia del oxigeno (Este método no esta permitido en minas de carbón).
GASES DE MINAS
LA PRESENCIA DE GASES EN LA MINA SE PUEDE DEBER A LO SIGUIENTE:• VOLADURAS USANDO EXPLOSIVOS• INCENDIOS DENTRO DE MINA• FILTRACIÓN DE NATURAL GAS • DETERIORO DE MADERA EN LA MINA• USO DE MOTORES DIESEL • GAS PROVENIENTES DE AGUAS
TERMALES
FLUJO DE AIREEl aire fresco o atmosférico que ingresa a mina, sale como aire contaminado con un menor contenido de oxigeno.
GASES DE MINAS
EN LA OPERACIÓN DE MINA SE ENCUENTRA UNA VARIEDAD DE GASES QUE RESULTAN DAÑINOS SI SE RESPIRAN EN CONCENTRACIONES POR ENCIMA DE UN NIVEL SEGURO POR UN DETERMINADO PERIODO DE TIEMPO.
CLASIFICACION DE LOS GASES DE MINA
IRRITANTES, ASFIXIANTES:
SOFOCANTES
EXPLOSIVOSINFLAMABLES
-- Monóxido de Carbono CO-- Hidrógeno Sulfurado H2S-- Humos Nitrosos NO2-- Anhídrido Sulfuroso SO2
-- Nitrógeno N-- Anhídrido Carbónico CO2-- Acetileno HC-- Metano CH4
-- Metano CH4-- Monóxido de Carbono CO-- Hidrógeno Sulfurado H2S-- Acetileno HC
ORIGEN DE LOS GASES DE MINA En la voladura con el uso de explosivos, origina mayor gases tóxicos. Por ejemplo el uso de ANFO, genera diversos óxidos de nitrógeno los mismos que aun en bajas concentraciones pueden resultar de necesidad mortal.
PRINCIPALES GASES
1. Anhídrido carbónico CO2
2. Dióxido nitroso NO2
3. Monóxido de Carbono CO4. Monóxido de Nitrógeno NO5. Cianuro de Hidrógeno HCN6. Anhídrido sulfuroso SO2
7. Oxígeno O2
8. Hidrógeno H2
DIOXIDO DE CARBONO CO2
• GAS INVISIBLE, INCOLORO, INODORO• NO ARDE NI MANTIENE COMBUSTIÓN• MAS PESADO QUE EL AIRE , SE ENCUENTRAN EN
LUGARES BAJO Y RAS DEL PISO EN LABORES ABANDONADAS
• PRODUCTO DE LA DESCOMPOSICIÓN O DE LA COMBUSTIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS EN PRESENCIA DEL OXÍGENO Y RESPIRACIÓN DE HOMBRES
• AUMENTA LA RESPIRACIÓN RÁPIDAMENTE
DIOXIDO DE CARBONO CO2
AUMENTO RESPIRACIÓN CO2 EN ATMÓSFERA
• LIGERA0.05 %
• 50 % DE LO NORMAL2.00 %
• 100 % 3.00 %
• 300 % SE HACE DIFICIL 5.00 %• NO SE PUEDE SOPORTAR 10.00 %
Los gases nitrosos en concentraciones bajas no tienen color, olor y sabor. En concentraciones altas se pueden detectar por su olor a pólvora quemada familiar de las voladuras y por sus humos de color rojizo.
Son gases tóxicos e irritantes, se producen por la combustión y la detonación de los explosivos y por la operación de equipos diesel. Sus efectos fisiológicos son: Irritación a la garganta, tos y fatalidad en poco tiempo, ante cantidades altas. Corroe las vías respiratorias y crea edemas pulmonares, dejándonos expuestos a bronquitis y pulmonías con posible fatalidad. Es un gas más pesado que el aire y se mantiene en las partes bajas de las labores. Se diluye con aire (ventilación).
GASES NITROSOS (NO, NO2):
GASES NITROSOS NO - NO2
LAS MEZCLAS GASEOSAS DEL NITRÓGENO, COMUNMENTE LLAMADO VAPORES NITROSOSLOS MAS PELIGROSOS SON EL NO, NO2 Y N2O4.
EL OXIDO NITRICO ES EL PRINCIPAL COMPONENTE DE LOS HUMOS Y NIEBLAS (SMOG)SE FORMAN PRINCIPALMENTE DEBIDO AL USO DE EXPLOSIVOS ANFO, DINAMITA.
GASES NITROSOS NO - NO2
ANFO: MEZCLA DE PETROLEO DIESEL CON NITRATO DE AMONIONITRATO DE AMONIO (AN) 94.48 % = 100 LIBRASPETROLEO DIESEL 2 (FO) 5. 5 % = 3.128 LITROS3 ( NO3NH4) + CH2 ----------- CO2 *7H20 + 3N2
CASO IDEAL CONDICIONES DE ROCAS SON PERFECTAS, ESTRUCTURALMNETE UNIFORMES, SIN FRACTURAS, SIN ALTERACIONES
GASES NITROSOS NO - NO2
CASOS DE ROCA FRACTURADA, EXPLOSIVO DEFICIENTEMENTE ATACADO EN EL INTERIOR DE LOS TALADROS RESULTA UNA DEFICIENTE VOLADURA Y PRODUCCIÓN DE GASES TOXICOS, UN PARTE DEL EXPLOSIVO ARDE EN LUGAR DE EXPLOTAR
EN EXPLOSIONES DEBILES Y TALADROS FRACTURADOS NO3NH4 + O2 ----------- NO2 + NO + 2H20
GASES NITROSOS NO - NO2
EL DIÓXIDO DE NITRÓGENO EN CONTACTO CON LA HUMEDAD DE LA MUCOSA DEL APARATO RESPIRATORIO Y OTRAS MEMBRANAS SE DISUELVE RÁPIDAMENTE PARA FORMAR UNA MEZCLA DE ÁCIDOS NITROSOS Y NITROSOS.DESTRUYE EL EPITELIO RESPIRATORIO, ESPECIALMENTE A LOS BRONQUIOLOS (OBSTRUCCIÓN DE LOS VASOS SANGUINEOS DEL PULMÓN)NO HAY SINTOMAS AL MOMENTO DE LA EXPOSICIÓN A EXCEPCIÓN DE LIGERA TOS, FATIGA, O UN POCO DE NAUSEA.EL PELIGRO AGUDO SE PRODUCE EN LAS SIGUIENTES 5 A 72 HORAS CON UNA LENTA Y PROGRESIVA INFLAMACIÓN DE LOS PULMONES.
MONÓXIDO DE CARBONO (CO)• GAS INCOLORO, INODORO, INSIPIDO (G.E. 0.967)
LIGERAMENTE SOLUBLE EN AGUA• EXTREMADAMENTE VENESOSO• EL 90 % DE ACCIDENTES FATALES CAUSADA POR
GASES• PRODUCTO COMBUSTIÓN INCOMPLETA• VOLADURAS DE EXPLOSIVOS• DESPLAZA AL OXIGENO DE SU COMBINACIÓN DE LA
HEMOGLOBINA ( 300 VECES MAYOR AFINIDAD POR EL CO QUE POR EL OXÍGENO)
• LIMITE MAXIMO 25 PPM (TWA)
GASES PRODUCIDOS POR EQUIPO DISELL Maquinas de combustión interna, que liberan gran cantidad de contaminantes, Estos gases son CO, NO2, aldehídos, humos, metano y SO2.
Los efectos del CO en el organismo humano, a concentración de 0.1 %
Recuerde
El limite máximo permisible para este gas es 0.0005%
CIANURO DE HIDRÓGENO (HCN)• GAS INCOLORO, SIN SABOR, OLOR A ALMENDRAS
AMARGAS• VENENO MORTAL DE ACCIÓN MUY RÁPIDA QUE
PARALIZA EL SISTEMA NERVIOSO POR ASFIXIA QUÍMICA• PUEDE ABSORBER A TRAVÉS DE LA PIEL COMO
TAMBIÉN PUEDE SER INHALADO.• SE FORMA POR ACCIÓN DEL ÁCIDO HODROCLÓRICO
SOBRE COMPONENTES DEL CIANURO• EL CIANURO PENETRA EN EL TORRENTE SANGUÍNEO Y
BLOQUEA LA CAPACIDAD DE LA CELULAS ROJAS DE LA SANGRE PARA TOMAR OXÍGENO
• EL EFECTO ES EL MISMO DE LA ASFIXIA
CIANURO DE HIDRÓGENO (HCN)
SINTOMAS• DEBILIDAD GENERAL, TORPEZA EN BRAZOS Y PIERNAS• DIFICULTAD RESPIRATORIA• DOLOR DE CABEZA , VÉRTIGO, NAUSEAS Y VÓMITOS• IRRITACIÓN DE LA NARIZ , BOCA Y GARGANTA• ANTIDOTO NITRATO DE AMILO • LIMITE MAXIMO 4,7 PPM ( CEILING)
ANHIDRO SULFUROSO SO2
TAMBIÉN DIOXIDO DE AZUFREPRODUCIDO POR LA COMBUSTIÓN DE MINERALES SULFURADOSEN CERRO DE PASCO SE VEIA ARDER EL MINERAL EN LOS TAJOS SUBTERRANEOS CON UNA LLAMA CORTA DE COLOR AZUL AMARILLENTO ( OXIDACIÓN DE LA PIRITA Y PIRROTITA CUANDO SE DEJA EL MINERAL SIN EXTRAER)GAS FUERTE OLOR A AZUFRE , ES ASFIXIANTE Y MUY IRRITANTE. GRAVEDAD ESPECIFICA DE 2.21TAMBIÉN SE PRODUCE DURANTE LAS VOLADURAS CON EXPLOSIVOS EN TALADROS PERFORADOS SOBRE MINERAL CON ALTO CONTENIDO DE SULFUROS.
ANHIDRO SULFUROSO SO2
SI ES INHALADO CAUSA TOS Y NÁUSEAS, AFECTA A LOS PULMONES.LAS LESIONES AL APARATO RESPIRATORIO Y A LOS PULMONES SE MANIFIESTAN HORAS MAS TARDE.ES ALTAMENTE SOLUBLE EN AGUA, SE ACUMULA EN LAS PARTES BAJAS CONOCIDO COMO GAS DE LOS PERROS
HIDRÓGENO - H2
• GAS INCOLORO E INSIPIDO• MAS LIVIANO QUE EL AIRE E INFLAMABLE• EXPLOSIVO EN UN AMPLIO RANGO DE
CONCENTRACIONES DESDE 4 % HASTA 74 %• NO ES TOXICO, EL PELIGRO DE INHALARLO, ES CUANDO
LA CONCENTRACIÓN ES TAN GRANDE QUE REDUCE EL CONTENIDO DE OXIGENO EN EL AIRE.
• EL PELIGRO REAL ES SU PROPIEDAD INFLAMABLE Y EXPLOSIVA
• ORIGEN ES EN LA ESTACIÓN DE CARGA DE BATERÍAS PARA LAS LOCOMOTORAS ( LA ACCIÓN ELECTROLITICA DURANTE LA CARGA DE UNA BATERÍA GENERA HIDRÓGENO)
Gas inerte, incoloro, inodoro e insípido. No es venenoso y no sostiene la vida ni la combustión. Cuando se encuentra mezclado con un poco de oxigeno, solo produce sofocamiento en el organismo humano; pero cuando se mezcla con el oxigeno en una proporción mayor aprox. De 78 % a 21 %, este gas causa la muerte por sofocamiento cuando el porcentaje de nitrógeno pasa de 88% Estos cuatro tipos de gases son los que se detecta con mas continuidad en las operaciones mineras. Existen otros gases como el anhídrido Sulfuroso (SO2), gas Sulfhídrico (H2S), etc, que se presentan en proporciones muy bajas y de rápido control.
NITRÓGENO (N2):
