¿Por qué es importante la ventilación después de la voladura?

A medida que las operaciones mineras se han profundizado y ampliado, también han surgido desafíos en cuanto a la seguridad y salud de quienes trabajan en estas condiciones extremas. Uno de los aspectos más cruciales, a menudo pasado por alto, es la ventilación, especialmente después de las voladuras. Estas detonaciones, esenciales para romper y acceder a la roca, generan gases y polvos que, si no se manejan adecuadamente, pueden presentar serios riesgos para la salud y la operación en sí. En este contexto, la ventilación post-voladura emerge como una pieza clave en la cadena de operaciones mineras, garantizando un entorno de trabajo seguro y eficiente.

El proceso de ventilación en una mina implica facilitar un flujo de aire adecuado y esencial con el objetivo de proporcionar un ambiente propicio, limpio y libre de gases para los trabajadores.

Este sistema se organiza configurando un circuito de circulación de aire que abarque todas las áreas de trabajo. Es crucial que la mina cuente con al menos dos entradas separadas, ya sea dos pozos, dos galerías subterráneas, o una combinación de ambas. En zonas que poseen solo un punto de entrada, como ciertas galerías en desarrollo, es vital recurrir a tuberías para la ventilación. Esta tubería se instala desde el inicio hasta el final del espacio de trabajo, y a este tipo de sistema se le denomina "ventilación secundaria", en contraposición a la "ventilación principal" que cubre toda la extensión de la mina.

Métodos de ventilación de minas subterráneas

Ventilación Natural

El sistema de ventilación con dos puntos de acceso, actuando uno como punto de entrada y el otro como salida de aire, es comúnmente utilizado en operaciones mineras subterráneas, sobre todo en regiones montañosas. Este sistema se basa en las diferencias de altitud, evitando el uso de dispositivos mecánicos o eléctricos como ventiladores. La principal fuerza que impulsa este tipo de ventilación es la energía térmica, generada por las variaciones de temperatura y presión, lo que provoca una diferencia en la densidad del aire entrante y saliente.

Esta ventilación natural se ve influenciada por la diferencia de altura entre la superficie y el interior de la mina, así como la variación de temperatura dentro y fuera de la mina. Su eficacia puede variar según la estación del año e incluso entre el día y la noche. Se le denomina "natural" porque el aire que circula no es impulsado artificialmente ni se utilizan herramientas para facilitar su entrada. Ventilación Auxiliar

Presión de ventilación que se establece como resultado de un efecto mecánico, en particular un ventilador, el cual suministra la energía de ventilación para el flujo de un volumen de aire. Para galerías horizontales de poca longitud y sección (menores a 400 metros y de 3.0 x 3.0 metros de sección), lo conveniente es usar un sistema impelente de mediana o baja capacidad, dependiendo del equipo a utilizar en el desarrollo y de la localización de la alimentación y evacuación de aire del circuito general de ventilación de la zona.

• Sistema aspirante: El aire fresco ingresa al frente por la galería y el contaminado es extraído por la ductería. Para ventilar desarrollos de túneles desde la superficie, es el sistema aspirante el preferido para su ventilación, aun cuando se requieren elementos auxiliares para remover el aire de la zona muerta, comprendida entre el frente y el extremo del ducto de aspiración.

• Sistema combinado: Aspirante-impelente, que emplea dos tendidos de ductería, uno para extraer aire y el segundo para impulsar aire limpio al frente en avance. Este sistema reúne las ventajas de los dos tipos básicos, en cuanto a mantener la galería y el frente en desarrollo con una renovación constante de aire limpio y en la velocidad de la extracción de los gases de disparos, con la desventaja de su mayor costo de instalación y mantenimiento.

• Para galerías de mayor sección (mayor a 12 m2) y con una longitud sobre los 400 metros, el uso de un sistema aspirante o combinado es más recomendable para mantener las galerías limpias y con buena visibilidad para el tráfico de vehículos, sobre todo si éste es equipo diésel. Hoy día, es la ventilación impelente la que más se usa, ya que el ducto es una manga totalmente flexible, fácil de trasladar, colocar y sacar. En este caso, el ventilador al soplar infla la manga y mueve el aire. En el caso de la ventilación aspirante, estas mangas deben tener un anillado en espiral rígido lo que las hace muy caras.

Ventilación principal

La aeración en minas subterráneas se refiere al método a través del cual se introduce y circula aire fresco en su interior, garantizando un ambiente apto para respirar y seguro para realizar las actividades mineras. Este proceso se lleva a cabo a través de un sistema diseñado para que el aire fluya por todas las áreas de trabajo. La ventilación principal abarca todos los espacios mineros y, desde ella, se distribuye el aire hacia las distintas zonas activas de trabajo. Conforme a lo dispuesto en el artículo 40 del decreto 1886, esta ventilación principal debe ser impulsada de manera forzada.

Planeación de ventilación de una mina

Se trata de una serie de fases y actividades asociadas a la planificación técnica para la ventilación de minas. Es crucial que un profesional capacitado, ya sea un ingeniero especializado en minas y metalurgia o un experto en ventilación subterránea, esté al cargo de realizar los cálculos y establecer el esquema de circulación de aire en la mina. Una vez se define el diseño, la mina debe adaptarse a él, utilizando un mapa que detalle tanto los valores proyectados para la ventilación como aquellos recopilados de mediciones y seguimientos constantes, en línea con las normas de seguridad. Puede emplearse una representación isométrica de la ventilación que muestre los cálculos realizados por el especialista y los datos recolectados de las mediciones, para evaluar de manera precisa el sistema en funcionamiento. Asimismo, es esencial planificar el futuro de la ventilación, asegurando que las provisiones de aire satisfagan los criterios establecidos en la mina.

Diseño de la ventilación de la mina

La planificación de la ventilación minera implica realizar cálculos detallados para cada área de explotación, basándose en factores previamente mencionados. Este proceso requiere la intervención de un especialista que determine y configure el sistema de circulación de aire en la mina, calculando las necesidades de los ventiladores principales y los flujos de aire requeridos. Además, es esencial que en cada sector minero se efectúen mediciones continuas de gases en las zonas activas y se instalen paneles informativos para que el equipo esté al tanto de las condiciones del aire en la mina. Dada la naturaleza cambiante de las operaciones mineras, es crucial mantener un mapa de ventilación actualizado semanalmente para identificar áreas problemáticas y zonas de riesgo. Finalmente, en la planificación, es fundamental considerar que las áreas sin salidas directas requieran ventiladores secundarios para su adecuado avance.

La ventilación después de la voladura en la minería no es solo una consideración operativa, sino una necesidad crítica para garantizar la salud y seguridad de los trabajadores. Con los avances tecnológicos y la adopción de prácticas más sostenibles, la industria minera continúa mejorando sus sistemas de ventilación, protegiendo así a su recurso más valioso: su gente.

Actualmente, la modalidad de ventilación impelente predomina debido a que utiliza ductos altamente flexibles, los cuales son prácticos para transportar, instalar y desmontar. Con esta técnica, al activar el ventilador, este infla el ducto facilitando la circulación del aire. Por otro lado, en la ventilación aspirante, los ductos requieren un enroscado en espiral firme, incrementando significativamente su costo.

En cuanto a sistemas híbridos, que combinan características aspirantes e impelentes, resultan especialmente útiles para la ventilación de pozos verticales que se extienden hacia abajo. En tales situaciones, es esencial emplear ductos que suministren aire fresco al extremo inferior del pozo en desarrollo, asegurando un ambiente más fresco y agradable.