UNIVERSIDAD DE SEVILLA
ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR
TRABAJO FIN DE MASTER UNIVERSITARIO EN
SEGURIDAD INTEGRAL EN LA INDUSTRIA Y
PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES
DISEÑO DE UN SISTEMA DE
VENTILACIÓN EN UNA GALERÍA
MINERA Y PREVENCIÓN DE LOS
RIESGOS LABORALES ASOCIADOS
Au o : An onio F ancos A aque
Tu o a: Ma ía Jesús Á ila Gu ié ez
Depa amen o: Ingenie ía del Diseño
Se illa, 2024
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AGRADECIMIENTOS
Debo econoce que es e abajo no hab ía podido ealiza se si no hubiese podido
con a con la ayuda de muchas pe sonas que de una mane a u o a me han apo ado
an o, po lo que de an emano quie o mani es a mi since o ag adecimien o a odos
ellos. Segu o que de alguno me oy a ol ida , espe o que sab á disculpa me.
Du an e es os años he enido la opo unidad de conoce algunas pe sonas que sin
duda son ex ao dina ias po su bondad, po su sabidu ía, … no les ol ido. In en o no
deja de ap ende de odos ellos, pa a se mejo .
Voy a menciona en p ime luga la ayuda ecibida de mi u o a Ma ía Jesús, que a
pesa de lo es echo de las echas me ha apo ado la necesa ia e isión y consejos
pa a que es e documen o sea p esen able.
Deseo ag adece a mis p o eso es y compañe os del más e y a mis colegas en el
abajo, po la con i encia co idiana, po anima me siemp e y ayuda me a en oca en
los iempos di íciles.
Quie o des aca su coope ación a B ayan PT, a Alejand o RB, a F an FB, a Ja i LlC, a
José BR, po su amis ad y po su iempo. Habéis sido un ejemplo pa a inspi a me y
mo i a me.
Se me quedan co as las palab as pa a ag adece a Cip iano López, de Zi on, su
ayuda y su alan e acogedo y siemp e posi i o. Sin i no hab ía cálculos en es e abajo
y ap ecio since amen e odo lo que he ap endido con igo. G acias.
Finalmen e oy a ap o echa , ya que no lo hice, me pa ece, cuando p esen é mi
p oyec o in de ca e a en la ETSI Minas de Mad id en diciemb e de 1993. No eco dé
en onces a mi amilia, oy a ap o echa aho a, que ein a años después soy mucho
más conscien e de odo lo que me han dado, que es… odo.
Y en pa icula a Ca men mi amo , esposa y compañe a de ida, que a eces me
dis u a pe o o as cuan as me sopo a y con amo , paciencia y comp ensión, consigue
que me sien a an eliz y con ganas de que es e sueño jun os no encuen e un inal.
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Suma io
LISTA DE ABREVIATURAS...............................................................................................................13
RESUMEN EJECUTIVO...................................................................................................................14
1. Ca ac e ís icas geológicas y es uc u ales de la gale ía mine a.........................................14
2. Es ado del a e de la en ilación en mine ía.......................................................................15
3. Riesgos labo ales en mine ía sub e ánea..........................................................................15
4. Cálculo de necesidades de en ilación y con igu ación del sis ema..................................16
5. Reque imien os legales........................................................................................................16
6. Diseño del sis ema de en ilación.......................................................................................16
7. Análisis de gases, humos y pol os.......................................................................................17
8. Medidas de p e ención y p o ección...................................................................................17
9. Análisis económico...............................................................................................................17
10. Conclusiones y ecomendaciones.....................................................................................17
ABSTRACT......................................................................................................................................18
1. INTRODUCCIÓN.........................................................................................................................20
1.1. LA MINERÍA A LO LARGO DE LA HISTORIA.........................................................................20
1.1.1. Nacimien o de la mine ía en la An igüedad.............................................................20
1.1.2. A ances écnicos y su impac o en la sociedad.........................................................21
1.1.3. P oblemas medioambien ales y sociales a lo la go del iempo..............................21
1.1.4. Con ibución de la mine ía a la Re olución Indus ial.............................................22
1.1.5. Recon e sión indus ial en Eu opa y el papel es a égico de la mine ía en la
ac ualidad............................................................................................................................23
1.1.6. Polí icas de la UE sob e ma e ias p imas c í icas (CRMs).........................................24
1.2. PREVENCIÓN DE RIESGOS EN EL SECTOR MINERO..........................................................24
1.2.1. Ausencia de p e ención de iesgos en la An igüedad..............................................25
1.2.2. P ime os a ances hacia la p o ección labo al..........................................................26
1.2.3. E olución du an e el siglo XX: Legislación y sensibilización....................................27
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1.2.4. Supe isión en países eme gen es y en ías de desa ollo......................................28
1.2.5. Desa íos ac uales: Mine ía ilegal y condiciones i egula es.....................................28
1.2.6. Conclusión: Un comp omiso global con la PRL en la mine ía.................................29
1.3. NORMATIVA APLICABLE.....................................................................................................29
1.3.1 Je a quía no ma i a...................................................................................................29
1.3.2. No ma i a mine a en España....................................................................................30
Ley de Minas de 1849......................................................................................................30
Reglamen o de Minas de 1868........................................................................................31
Ley de Minas de 1944......................................................................................................31
Ley de Minas de 1973......................................................................................................31
Ley de Fomen o de la Mine ía de 1978...........................................................................31
Ley de Minas de 1980......................................................................................................31
Reglamen o Gene al de No mas Básicas de Segu idad Mine a de 1985......................31
1.3.3. No ma i a de p e ención de iesgos labo ales (PRL)...............................................32
An eceden es en España y la UE.....................................................................................32
Ley de P e ención de Riesgos Labo ales (LPRL) de 1995..............................................32
Reglamen o de los Se icios de P e ención (Real Dec e o 39/1997)............................32
Di ec i a Eu opea sob e Segu idad Mine a (92/104/CEE).............................................32
Real Dec e o 863/1985 (RGNBSM, an es mencionado).................................................32
Reglamen o sob e Equipos de P o ección Indi idual (RD 773/1997)...........................33
Ins ucciones Técnicas Complemen a ias (ITCs)...........................................................33
1.3.4. Conclusión sob e la no ma i a en mine ía y PRL.....................................................33
1.4. EL ESTÁNDAR ACTUAL DE SEGURIDAD Y SALUD...............................................................33
1.4.1 Cue po legisla i o y ecu sos de las adminis aciones públicas...............................34
1.4.2. Responsabilidad co po a i a y medidas de p e ención..........................................34
Je a quía de con ol........................................................................................................34
1.4.3. E olución de la sinies alidad en el sec o mine o...................................................36
1.4.4. Conclusión..................................................................................................................38
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2. OBJETIVOS DEL PRESENTE TRABAJO......................................................................................39
3. ANÁLISIS DE GASES, HUMOS Y POLVOS....................................................................................41
3.1. GASES TÓXICOS Y SU CONTROL EN LAS MINAS................................................................41
3.1.1. Gases óxicos..............................................................................................................41
3.1.2. Con ol de gases óxicos............................................................................................42
3.2. POLVOS RESPIRABLES Y EXPLOSIVOS...............................................................................42
3.2.1. Tipos de pol o............................................................................................................43
3.2.2. P e ención y con ol del pol o..................................................................................43
3.3. GASES INFLAMABLES.........................................................................................................43
3.4. PARTÍCULAS PROCEDENTES DE MOTORES DIESEL..........................................................45
4. NECESIDADES DE VENTILACIÓN EN MINAS..............................................................................48
4.1. PARÁMETROS FUNDAMENTALES.......................................................................................48
4.2. CÁLCULO DEL CAUDAL DE AIRE NECESARIO.....................................................................49
4.3. NORMATIVA DE VENTILACIÓN...........................................................................................50
4.4. VENTILACIÓN PRINCIPAL Y AUXILIAR................................................................................51
4.4.1. De iniciones................................................................................................................51
4.4.2. Mé odos de en ilación.............................................................................................51
4.4.3 Cu a de uncionamien o...........................................................................................52
5. DISEÑO DEL SISTEMA DE VENTILACIÓN...................................................................................54
5.1. SELECCIÓN Y DISPOSICIÓN DE VENTILADORES...............................................................54
5.1.1. Tipo y pa áme os de los en ilado es......................................................................54
5.1.2. Disposición de los en ilado es.................................................................................55
5.2. DISTRIBUCIÓN DE LA CORRIENTE DE AIRE.......................................................................56
5.2.1. P incipios de ci culación del ai e..............................................................................56
5.2.2. Co ien es p incipales y secunda ias........................................................................56
5.3. INSTALACIÓN DE VENTILADORES......................................................................................57
5.3.1. Ven ilado es p incipales............................................................................................57
Ubicación.........................................................................................................................57
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Pa adas y es ablecimien o............................................................................................58
5.3.2. Ven ilado es auxilia es...............................................................................................58
Ins alación y disposición................................................................................................58
Con ol de uncionamien o............................................................................................59
5.4. DETECCIÓN Y CONTROL DE GASES...................................................................................59
5.4.1. Sis emas de de ección au omá icos.........................................................................60
5.4.2. Ala mas y medidas p e en i as.................................................................................60
5.4.3. Con ol manual y p ocedimien os de eme gencia...................................................60
5.5. MODELIZACIÓN DEL SISTEMA DE VENTILACIÓN..............................................................60
5.5.1. Mé odos de simulación..............................................................................................61
5.5.2. Op imización del sis ema..........................................................................................64
5.5.3. Simulación de escena ios c í icos.............................................................................65
6. APLICACIÓN A UN CASO PRÁCTICO...........................................................................................66
6.1. DATOS DE PROYECTO.........................................................................................................66
6.2. ESCENARIOS ALTERNATIVOS.............................................................................................67
6.2.1. Escena io 1.................................................................................................................67
6.2.2. Escena io 2.................................................................................................................68
6.2.3. Escena io 3.................................................................................................................69
6.2.5. Es ablecimien o del caudal de diseño......................................................................70
6.3. DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE VENTILACIÓN....................................................................70
6.3.1. Escena io 1.................................................................................................................70
6.3.2. Escena io 2.................................................................................................................71
6.3.3. Escena io 3.................................................................................................................71
7. ANÁLISIS ECONÓMICO...............................................................................................................72
7.1. COMPARATIVA DE ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS...........................................................72
7.1.1. Ven ilado es axiales s. Ven ilado es cen í ugos....................................................72
7.1.2. Sis emas de en ilación na u al s. en ilación o zada..........................................73
7.1.3. Sis emas de con ol au omá ico s. manual.............................................................73
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7.2. COSTES DE IMPLEMENTACIÓN..........................................................................................74
7.2.1. Cos es de Capi al (CapEx)..........................................................................................74
7.2.2. Cos es de Ope ación (OpEx)......................................................................................75
Cos e ene gé ico.............................................................................................................75
Man enimien o................................................................................................................75
7.2.3. Análisis de e o no de in e sión (ROI).......................................................................75
7.3. OPTIMIZACIÓN DE RECURSOS...........................................................................................75
7.3.1. Au oma ización del sis ema de en ilación..............................................................76
7.3.2. Man enimien o p edic i o.........................................................................................76
7.3.3. Op imización ene gé ica............................................................................................77
7.3.4. Uso e icien e del pe sonal.........................................................................................77
7.3.5. Cos e-bene icio de la op imización...........................................................................77
7.4. BENEFICIO ASOCIADO A MEJORAR LA SEGURIDAD Y LA EFECTIVIDAD............................78
7.4.1 Bene icios en segu idad..............................................................................................78
Reducción de iesgos labo ales......................................................................................78
P epa ación pa a eme gencias.......................................................................................78
Cumplimien o no ma i o...............................................................................................78
7.4.2. Bene icios en p oduc i idad......................................................................................79
Inc emen o de la e iciencia ope a i a............................................................................79
Disminución de cos os ope a i os.................................................................................79
Meno es asas de absen ismo labo al............................................................................79
7.4.3. Re o no económico de la mejo a en segu idad y p oduc i idad.............................79
7.5. APLICACIÓN A LAS ALTERNATIVAS CONSIDERADAS.........................................................80
7.5.1. OpEx............................................................................................................................80
Cos es ope a i os de ins alación y man enimien o......................................................80
Cos es ope a i os po consumo eléc ico......................................................................81
7.5.2. Resumen cos es OpEx................................................................................................83
7.5.3. Cos es de capi al (CapEx)...........................................................................................83
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4. Cálculo de necesidades de en ilación y con igu ación
del sis ema
El cálculo del caudal de ai e necesa io en una mina sub e ánea depende de a ios
ac o es, como el núme o de abajado es, el uso de maquina ia diésel y la p esencia
de gases pelig osos. La no ma i a española especi ica que el caudal mínimo de ai e
debe se de 40 li os po segundo po pe sona.
Pa a de e mina el caudal necesa io, es undamen al analiza los consumos de ai e de
los equipos y la ca ga é mica gene ada en las ope aciones. Además, se deben
conside a las posibles uen es de calo , como la maquina ia y los p ocesos de
ex acción, que pueden inc emen a la empe a u a del ambien e.
Se han elabo ado es al e na i as pa a el sis ema de en ilación, ealizando un es udio
compa a i o y eligiendo la que supone el mayo eque imien o de caudal. A pa i de
dicho caudal se han ealizado es diseños del sis ema, con di e en es diáme os de
ube ía, e aluando los mejo es en ilado es pa a cada caso y en unción de cada uno
de los elemen os, se ha e aluado el cos e de su implan ación y su ope ación.
5. Reque imien os legales
El Reglamen o Gene al de No mas Básicas de Segu idad Mine a (RGNBSM) y las
Ins ucciones Técnicas Complemen a ias (ITC) egulan las especi icaciones pa a
ga an iza la segu idad en las minas, como en e o as, la ITC 05.0.02 que es ablece
lími es en la concen ación de gases pelig osos, y la ITC 04.7.01, que de alla los
equisi os pa a la ci culación de ai e en gale ías y pozos.
En cuan o a la no ma i a especí ica en p e ención, la Ley de P e ención de Riesgos
Labo ales 31/1995 y las no mas de i adas de la misma, son de obliga o ia aplicación.
6. Diseño del sis ema de en ilación
El diseño del sis ema de en ilación debe ga an iza que el ai e esco llegue a odos
los pun os de la mina, mien as que el ai e iciado sea expulsado de mane a e ec i a.
Pa a ello, se usan en ilado es p incipales si uados en la en ada y en ilado es
secunda ios en las gale ías, dis ibuyendo el ai e de mane a uni o me. Los en ilado es
deben se capaces de maneja el olumen de ai e calculado y adap a se a las
necesidades cambian es de la mina.
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7. Análisis de gases, humos y pol os
El análisis de gases es una pa e undamen al de cualquie sis ema de en ilación. En
minas con iesgo de explosión, es obliga o io ealiza mediciones egula es de me ano,
monóxido de ca bono y o os gases pelig osos. Además, es impo an e con ola el
pol o gene ado po la pe o ación y las explosiones, ya que puede causa p oblemas
espi a o ios g a es.
8. Medidas de p e ención y p o ección
Las medidas p e en i as incluyen el moni o eo con inuo de gases y la implemen ación
de planes de eme gencia en caso de allos en el sis ema de en ilación. La
minimización del iesgo, o de la exposición al mismo, así como las medidas de
ingenie ía y o ganización adecuadas, así como el uso de equipos de p o ección
indi idual (EPIs) como espi ado es, jun o con la o mación egula de los abajado es
en écnicas de e acuación, son esenciales pa a ga an iza la segu idad en es e ipo de
emplazamien o.
9. Análisis económico
El diseño y la implemen ación de un sis ema de en ilación e ec i o equie en una
in e sión signi ica i a, pe o los bene icios en é minos de segu idad y e iciencia
supe an los cos os iniciales. La selección de en ilado es e icien es, el con ol
adecuado de los consumos ene gé icos, y la op imización del lujo de ai e pueden
gene a aho os a la go plazo.
En el p esen e caso se ha analizado compa a i amen e los cos es de capi al y de
ope ación pa a las es al e na i as diseñadas.
10. Conclusiones y ecomendaciones
Un sis ema de en ilación bien diseñado no solo ga an iza la segu idad de los
abajado es, sino que ambién mejo a la e iciencia ope a i a. Se ecomienda la
implemen ación de sis emas de con ol au omá ico pa a la de ección de gases y la
op imización con inua del caudal de ai e pa a adap a se a las condiciones cambian es
de la mina. Asimismo, se hace hincapié en la necesidad de o ma adecuadamen e a
los abajado es e implan a la je a quía de con ol en ma e ia de iesgos labo ales.
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ABSTRACT
The his o y o mining spans millennia, e ol ing om p imi i e ex ac ion echniques
used by ancien ci iliza ions o he highly complex and echnologically ad anced
ope a ions o oday. F om he mining o p ecious me als in ancien Egyp and
Mesopo amia o he la ge-scale mine al ex ac ion ha ueled he Indus ial Re olu ion,
mining has always played a c i ical ole in he de elopmen o human socie ies. I s
con ibu ions ha e shaped economic, echnological, and social p og ess h oughou
his o y. Howe e , his g ow h has o en been accompanied by signi ican en i onmen al
and sa e y challenges, pa icula ly in he con ex o unde g ound mining.
In ligh o his his o ical pe spec i e, his echnical epo add esses he design o an
e ec i e en ila ion sys em in unde g ound mining ope a ions is c ucial o ensu ing he
sa e y and well-being o mine s while main aining ope a ional e iciency. This echnical
epo ocuses on he de elopmen and op imiza ion o a en ila ion sys em o a mining
galle y, aking in o conside a ion bo h he geological cha ac e is ics and he speci ic
s uc u al equi emen s o he unde g ound en i onmen . The epo highligh s he
impo ance o p ope ai ci cula ion in mining ope a ions, add essing key challenges
such as gas accumula ion, dus con ol, and ene gy e iciency.
The esea ch p esen ed del es in o mode n en ila ion echniques, including he use o
p ima y and seconda y ans o manage ai low, and emphasizes he need o
con inuous moni o ing o gas le els, including me hane and ca bon monoxide.
Addi ionally, he epo explo es he legal amewo ks go e ning mining en ila ion in
Spain, pa icula ly hose aimed a p e en ing occupa ional haza ds in sub e anean
en i onmen s.
One o he co e componen s o his epo is he economic analysis o en ila ion sys em
implemen a ion. I compa es di e en echnological al e na i es, such as axial e sus
cen i ugal ans, and e alua es he long- e m cos -bene i o in es ing in au oma ed
con ol sys ems. The indings sugges ha while ini ial capi al expendi u es (CapEx) o
ad anced sys ems may be highe , he ope a ional e iciency (OpEx) gained h ough
ene gy sa ings and p edic i e main enance jus i ies he in es men .
The documen also explo es he c i ical ole o isk p e en ion measu es, p oposing a
ange o sa e y p o ocols including pe sonal p o ec i e equipmen (PPE), con inuous
wo ke aining, and eme gency esponse plans ailo ed o mining en i onmen s.
Mo eo e , he analysis ex ends o he po en ial o u u e echnological ad ancemen s,
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such as en ila ion-on-demand (VOD) sys ems, which dynamically adjus ai low based
on eal- ime condi ions.
In conclusion, he design and implemen a ion o a obus en ila ion sys em no only
enhance he sa e y and p oduc i i y o mining ope a ions bu also con ibu e o
sus ainable de elopmen by educing ene gy consump ion and minimizing
en i onmen al impac . This epo p o ides p ac ical ecommenda ions o op imizing
en ila ion sys ems in unde g ound mines, ensu ing compliance wi h sa e y egula ions,
and p omo ing he long- e m iabili y o mining ac i i ies.
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1. INTRODUCCIÓN
1.1. LA MINERÍA A LO LARGO DE LA HISTORIA
La mine ía ha sido una de las ac i idades humanas más an iguas y undamen ales,
impulsando el p og eso de las sociedades desde iempos inmemo iales. Su e olución
ha acompañado de ce ca la his o ia de la humanidad, apo ando los ecu sos
necesa ios pa a el desa ollo de he amien as, in aes uc u as y ecnologías que han
moldeado ci ilizaciones a lo la go de los siglos.
1.1.1. Nacimien o de la mine ía en la An igüedad
El o igen de la mine ía se emon a a la P ehis o ia, cuando los se es humanos
comenza on a ex ae pied as y mine ales pa a ab ica he amien as de caza,
cons ucción y de ensa. Du an e el Neolí ico, se usaban pied as como el sílex y la
obsidiana pa a la ab icación de a mas y u ensilios, ma cando el inicio de la mine ía
p imi i a. Sin emba go, ue con la Edad de los Me ales cuando la mine ía expe imen ó
un sal o cuali a i o. El descub imien o y explo ación de mine ales como el cob e, el
es año y pos e io men e el hie o, pe mi ió el desa ollo de nue as ecnologías y
he amien as más esis en es, lo que acele ó el p og eso de las sociedades an iguas.
En el An iguo Egip o, po ejemplo, ya se p ac icaba la mine ía en busca de mine ales
p eciosos como el o o, u ilizados pa a la c eación de joyas y o namen os, así como
pa a la ab icación de he amien as ce emoniales y eligiosas. En Mesopo amia y
Pe sia, ambién se desa olla on écnicas mine as pa a ex ae cob e, plomo y es año,
lo que pe mi ió la ab icación de b once, ma e ial cla e en la expansión de las
ci ilizaciones.
Con el auge de ci ilizaciones como G ecia y Roma, la mine ía se con i ió en una
ac i idad o ganizada y con olada po el Es ado, desempeñando un papel c ucial en el
o alecimien o de sus economías. Los omanos ue on pione os en la explo ación a
g an escala de mine ales, desa ollando écnicas a anzadas de mine ía como la
cons ucción de gale ías sub e áneas y el uso de he amien as hid áulicas. La
expansión del Impe io Romano ue en g an pa e impulsada po su capacidad pa a
ex ae ecu sos mine os de sus e i o ios conquis ados, lo que a su ez inanció su
maquina ia bélica y polí ica.
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1.1.2. A ances écnicos y su impac o en la sociedad
A lo la go de los siglos, el a ance de las écnicas mine as ue cla e pa a impulsa el
desa ollo de las sociedades. Du an e la Edad Media, la mine ía su ió un e oceso en
muchas pa es del mundo debido a las gue as, la ines abilidad polí ica y las
limi aciones ecnológicas. No obs an e, en Eu opa, especialmen e en egiones como
Alemania y España, se man u o ac i a la ex acción de pla a, hie o y cob e. La
in ención de écnicas como el agua ue e pa a la sepa ación de me ales y el desa ollo
de nue os mé odos de pe o ación ma ca on a ances signi ica i os en la indus ia
mine a du an e es e pe íodo.
Con el Renacimien o y la expansión de los e i o ios eu opeos en Amé ica, la mine ía
adqui ió una nue a dimensión. La búsqueda de o o y pla a en el Nue o Mundo ue una
de las mo i aciones cla e pa a la colonización, y la explo ación de minas en B asil,
Pe ú, México y Boli ia, en e o as egiones, gene ó una in ensa ac i idad económica,
que jun o a la co espondien e in asión ancesa, holandesa, alemana o belga acaecida
en Amé ica, Asia o A ica, inanció la expansión de Eu opa y su dominio del come cio
global de los mine ales y las ma e ias p imas más aliosas. Sin emba go, es e p oceso
ambién es u o ma cado po p oblemas sociales, de i ado en p ime luga de la
explo ación de mano de ob a indígena en las explo aciones, de la pi a e ía ac i a en los
ma es y de la complejidad de la inanciación de los es ados, que ocasionaba como
e ec o secunda io un inc emen o en la ecaudación iscal de algunos es ados eu opeos,
po ci a lo de mane a ex emadamen e esumida.
En los siglos siguien es, el a ance de la ingenie ía mine a pe mi ió la explo ación de
mine ales en depósi os más p o undos y de di ícil acceso. La in oducción de bombas
de d enaje y la mejo a de la en ilación sub e ánea hicie on posibles ope aciones
mine as más segu as y e icien es. Es os a ances écnicos no solo aumen a on la
p oducción de me ales, sino que ambién omen a on la u banización y el c ecimien o
económico en las egiones mine as, c eando nue as opo unidades de empleo y
mejo ando las condiciones de ida de muchas comunidades.
1.1.3. P oblemas medioambien ales y sociales a lo la go del iempo
A pesa de los bene icios económicos y écnicos que ajo consigo la mine ía, su
impac o nega i o en el medioambien e y en la sociedad ha sido un ema ecu en e a lo
la go de la his o ia. Desde los p ime os asen amien os mine os, la de o es ación, la
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con aminación del agua y la des ucción del paisaje han sido consecuencias ine i ables
de es a ac i idad.
En épocas más ecien es, du an e la Re olución Indus ial, el uso de ca bón como
p incipal uen e de ene gía inc emen ó de mane a exponencial la mine ía, sob e odo
en Eu opa y No eamé ica. La quema de ca bón en áb icas y locomo o as, jun o con el
e ido de esiduos de las minas, ajo consigo g a es consecuencias
medioambien ales. El ai e y los íos ce canos a las zonas indus iales queda on
con aminados, a ec ando an o a la salud de los abajado es como a la biodi e sidad
local. Además, las malas condiciones labo ales en las minas gene a on impo an es
con lic os sociales, siendo uno de los mo o es de las p ime as luchas ob e as.
Hoy en día, a pesa de los a ances en egulaciones y ecnologías de explo ación más
limpias, la mine ía sigue en en ando c í icas po su impac o ambien al. P oblemas
como la mine ía a cielo abie o, la u ilización de químicos óxicos pa a la ex acción de
me ales p eciosos y la des ucción de ecosis emas siguen siendo desa íos impo an es
pa a la indus ia, aunque la si uación e oluciona cons an emen e de mane a posi i a.
1.1.4. Con ibución de la mine ía a la Re olución Indus ial
Como se ha mencionado p e iamen e, la Re olución Indus ial (siglo XVIII y XIX) ma có
un hi o en la his o ia de la mine ía, consolidándola como un pila undamen al del
desa ollo económico. El ca bón, el hie o y o os mine ales adqui ie on una
impo ancia sin p eceden es como ecu sos es a égicos que impulsa on la expansión
de la maquina ia y la in aes uc u a indus ial.
El ca bón ue el p incipal combus ible que alimen ó las áb icas, los e oca iles y las
nue as ecnologías que eme gie on en ese pe iodo. Las minas de ca bón p oli e a on
en países como Ingla e a, Alemania y Es ados Unidos, p opo cionando la ene gía
necesa ia pa a la p oducción en masa y la mecanización de p ocesos. El hie o, po su
pa e, ue c ucial pa a la cons ucción de máquinas, he amien as y, más a de, pa a la
ab icación de aíles, que conec a on egiones en e as y omen a on el come cio.
Además, el desa ollo de nue as écnicas de ex acción y p ocesamien o, como la
coki icación del ca bón y la undición del hie o, pe mi ió a la mine ía aumen a su
capacidad de p oducción y sa is ace la c ecien e demanda global. La mine ía no solo
p opo cionó los ecu sos ma e iales, sino que ambién ue una uen e impo an e de
empleo y capi al, impulsando el c ecimien o de las ciudades indus iales y
con ibuyendo a la o mación de nue as clases sociales.
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1.1.5. Recon e sión indus ial en Eu opa y el papel es a égico de la
mine ía en la ac ualidad
Con la llegada del siglo XXI y la ansición hacia uen es de ene gía más limpias, como
el pe óleo, la indus ia mine a en Eu opa expe imen ó una ans o mación. Países
como el Reino Unido, F ancia y Alemania, que habían sido po encias mine as du an e
la Re olución Indus ial, comenza on a educi su dependencia del ca bón y o os
mine ales adicionales ya desde los años 80, econ i iendo sus indus ias hacia
sec o es ecnológicos y de se icios, p oceso seguido po o os países, como España.
Figu a 1: Mapa CRMs Andalucía1
De odos modos, la mine ía sigue siendo un sec o es a égico en la economía global,
especialmen e po su ol en el suminis o de ma e ias p imas c í icas (CRMs)
1 Po al Andaluz de la Mine ía: Po al Andaluz de la Mine ía - Jun a de Andalucía
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necesa ias pa a ecnologías a anzadas como la elec ónica, las ene gías eno ables y
los ehículos eléc icos. La dependencia de mine ales como el cobal o, el li io, el níquel
o las ie as a as ha c ecido signi ica i amen e en las úl imas décadas, y es os
mine ales son esenciales pa a la ansición hacia una economía e de y digi al.
La Unión Eu opea, conscien e de la impo ancia de ga an iza el acceso segu o y
sos enible a es as ma e ias p imas, ha implemen ado polí icas pa a di e si ica las
uen es de suminis o, educi la dependencia de monopolios o oligopolios globales y
omen a la mine ía sos enible den o de sus on e as. En es e sen ido, el desa ollo de
es a egias pa a educi la dependencia de los países eme gen es, que concen an
g an pa e de las ese as de CRMs, es cla e pa a la segu idad económica y
geopolí ica de Eu opa.
1.1.6. Polí icas de la UE sob e ma e ias p imas c í icas (CRMs)
La Comisión Eu opea ha iden i icado más de 30 mine ales como CRMs, indispensables
pa a la compe i i idad de la indus ia eu opea. En e es as se incluyen el li io, necesa io
pa a la ab icación de ba e ías de ehículos eléc icos, y el cobal o, c ucial pa a la
ecnología de almacenamien o de ene gía. Las polí icas de la UE en es e sen ido
buscan o alece el eciclaje, p omo e la mine ía esponsable y ga an iza la
au onomía es a égica en un mundo donde las dispu as come ciales y la geopolí ica
pueden pone en pelig o el acceso a es os ecu sos.
Con es a in oducción, se ha azado un eco ido his ó ico de la mine ía, des acando
su impac o en el desa ollo de las ci ilizaciones, sus con ibuciones a la Re olución
Indus ial y su ele ancia es a égica en la ac ualidad. La mine ía ha sido an o una
uen e de p og eso como un e o medioambien al y social, y con inúa siendo un sec o
cla e en el desa ollo ecnológico y económico del u u o.
1.2. PREVENCIÓN DE RIESGOS EN EL SECTOR MINERO
La mine ía ha sido his ó icamen e una de las ac i idades más pelig osas y mo ales
pa a los abajado es, con al os índices de acciden es y en e medades p o esionales.
En sus p ime os días, du an e la An igüedad y buena pa e de la Edad Media, no
exis ían mecanismos ni leyes que ga an iza an la segu idad de los mine os. Las
condiciones de abajo e an ex emadamen e du as, y la explo ación de los ecu sos
mine ales se ealizaba sin ene en cuen a los iesgos a los que se en en aban los
abajado es, lo que lle ó a innume ables agedias a lo la go de los siglos.
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1.2.1. Ausencia de p e ención de iesgos en la An igüedad
Du an e g an pa e de la his o ia de la mine ía, la ausencia de medidas de p e ención
ue la no ma. En la An igüedad, los mine os e an some idos a la gas jo nadas de
abajo en condiciones insalub es y pelig osas. Las minas, sob e odo las de me ales
p eciosos como el o o y la pla a, se explo aban con escasa o nula en ilación, lo que
exponía a los abajado es a ni eles óxicos de pol o y gases. Los acciden es a ales
po de umbes, explosiones y en enenamien os e an ecuen es.
Figu a 2: La mine ía en la An igüedad 2
En el An iguo Egip o, G ecia y Roma, los mine os, en su mayo ía escla os, se
en en aban a abajos ex enuan es en minas sub e áneas sin ningún ipo de
p o ección. Las écnicas udimen a ias y la al a de equipos adecuados aumen aban
exponencialmen e el iesgo de acciden es y en e medades espi a o ias como la
silicosis, una de las p ime as en e medades p o esionales documen adas, p o ocada
po la inhalación de pol o de sílice. Sin emba go, no se adop a on medidas p e en i as
ni mecanismos de p o ección pa a e i a es os iesgos.
2h p:// inea ame ica.com/ ea u ed/1- oman-sla e y-coal-mine-g ange .h ml?cu encyid=CAD
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Técnicas Complemen a ias (ITC), de alla los equisi os de segu idad en la en ilación,
manejo de explosi os y con ol de gases.
1.3.3. No ma i a de p e ención de iesgos labo ales (PRL)
An eceden es en España y la UE
En España, la legislación labo al ya incluía e e encias a la segu idad de los
abajado es desde p incipios del siglo XX, aunque de o ma agmen ada. A ni el
eu opeo, las Di ec i as Ma co (como la Di ec i a 89/391/CEE) ue on cla e pa a
a moniza los c i e ios de PRL en los Es ados miemb os.
Ley de P e ención de Riesgos Labo ales (LPRL) de 1995
La Ley 31/1995, inspi ada en las di ec i as eu opeas sob e segu idad y salud en el
abajo, in odujo po p ime a ez un ma co no ma i o exhaus i o que obliga a odas las
emp esas a e alua y ges iona los iesgos labo ales, incluidas las ac i idades mine as.
Reglamen o de los Se icios de P e ención (Real Dec e o 39/1997)
Es e eglamen o desa olla la Ley de 1995, es ableciendo los equisi os y compe encias
de los Se icios de P e ención que deben implemen a se en las emp esas. Regula
cómo deben iden i ica se y ges iona se los iesgos, y de ine las esponsabilidades de
los emp esa ios.
Di ec i a Eu opea sob e Segu idad Mine a (92/104/CEE)
Es a di ec i a es ablece las medidas mínimas de segu idad y salud pa a los
abajado es en ac i idades mine as sub e áneas y a cielo abie o. Su implemen ación
en España e o zó la no ma i a nacional, alineando las exigencias con los es ánda es
eu opeos.
Real Dec e o 863/1985 (RGNBSM, an es mencionado)
Aunque su o igen es una no ma i a mine a, el RD ambién incluyó una impo an e
sección dedicada a la p e ención de iesgos, con la c eación de no mas especí icas
sob e en ilación, con ol de gases y segu idad en el uso de explosi os. Complemen a
la no ma i a gene al de PRL con eglas especí icas pa a el sec o mine o.
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Reglamen o sob e Equipos de P o ección Indi idual (RD 773/1997)
Es ablece las no mas que deben cumpli los Equipos de P o ección Indi idual (EPIs) en
el abajo, incluyendo los exigidos en el sec o mine o pa a p o ege a los abajado es
de iesgos ísicos, químicos y biológicos.
Ins ucciones Técnicas Complemen a ias (ITCs)
Las ITCs asociadas al RGNBSM de allan aspec os especí icos de la segu idad en las
minas, desde la en ilación (ITC 05.0.04) has a el manejo de explosi os (ITC 04.2.01),
así como las obligaciones de las emp esas en la supe isión y con ol de iesgos
labo ales. Es as no mas complemen an an o la Ley de P e ención de Riesgos
Labo ales como la Ley de Minas pa a ga an iza la p o ección de los abajado es.
1.3.4. Conclusión sob e la no ma i a en mine ía y PRL
El ma co no ma i o que egula la mine ía y la P e ención de Riesgos Labo ales (PRL)
en España ha e olucionado signi ica i amen e desde el siglo XIX, adap ándose a los
cambios ecnológicos, económicos y sociales. Desde las p ime as leyes mine as en el
siglo XIX has a la ac ualidad, las egulaciones han buscado equilib a el desa ollo del
sec o con la p o ección de los abajado es y el medioambien e.
En el ámbi o de la PRL, las no ma i as españolas y eu opeas han sido cla es pa a
es ablece es ánda es de segu idad más igu osos, p omo iendo una cul u a de
p e ención que ha educido signi ica i amen e los acciden es labo ales en las úl imas
décadas. Sin emba go, no puede ob ia se en p ime luga las no mas de segu idad
mine a ya p eexis en es y exhaus i as, que compendian la sensibilidad de los ó ganos
sus an i os pa a p omo e la excelencia en la ges ión del ecosis ema mine o a a és
de las décadas, con el a ance de los iempos y en pa alelo a la e olución legisla i a.
1.4. EL ESTÁNDAR ACTUAL DE SEGURIDAD Y SALUD
En la ac ualidad, la mine ía en España se ige po un sólido ma co legisla i o que
ga an iza la segu idad y salud de los abajado es, complemen ado po los ecu sos
asignados a las adminis aciones públicas pa a supe isa y con ola su cumplimien o.
Asimismo, las emp esas mine as han asumido una c ecien e esponsabilidad
co po a i a, aplicando medidas p e en i as e icaces y desa ollando ecnologías que
con ibuyen a mi iga los iesgos inhe en es a es a ac i idad.
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1.4.1 Cue po legisla i o y ecu sos de las adminis aciones públicas
El cue po legisla i o español en el ámbi o mine o es uno de los más a anzados en
Eu opa. El an e io men e mencionado RGNBSM, ap obado en 1985 y ac ualizado
pe iódicamen e con las ITCs, es ablece igu osos es ánda es de segu idad que cub en
desde la en ilación y el con ol de gases has a la ges ión de explosi os y el uso de
maquina ia. Es e eglamen o ga an iza que las explo aciones mine as ope en bajo
c i e ios es ic os de segu idad pa a los abajado es.
La LPRL de 1995 complemen a es e ma co, obligando a odas las emp esas a lle a a
cabo e aluaciones de iesgos exhaus i as, implemen a planes de p e ención y
ga an iza que se apliquen las medidas de p o ección adecuadas. Es a ley ha sido
cla e en la educción de la sinies alidad labo al, no solo en la mine ía, sino en odos
los sec o es p oduc i os.
Pa a asegu a el cumplimien o de es as no ma i as, las adminis aciones públicas,
an o a ni el es a al como au onómico, cuen an con inspec o es de abajo y écnicos
especializados en segu idad mine a. Es as ins i uciones supe isan las ac i idades
mine as a a és de audi o ías, inspecciones egula es y la implemen ación de
sanciones en caso de incumplimien o. Los Se icios de P e ención ambién juegan un
papel c ucial, e aluando con inuamen e los iesgos y p omo iendo una cul u a de
segu idad y p e ención den o de las emp esas.
1.4.2. Responsabilidad co po a i a y medidas de p e ención
En es e con ex o, las emp esas mine as en España han asumido un ue e comp omiso
con la esponsabilidad co po a i a, en endiendo que la segu idad de sus abajado es
es un pila undamen al pa a la sos enibilidad de sus ope aciones. Además de cumpli
con las no ma i as legales, muchas compañías mine as han ido más allá, in i iendo en
ecnologías a anzadas de p e ención y omen ando la o mación con inua de su
pe sonal en emas de segu idad y salud.
Es un hecho comp obado que una ac i idad e icaz en ma e ia de PRL es asimismo una
uen e de educción de cos es pa a las emp esas, lo que ha e o zado es a labo .
Je a quía de con ol
Una de las p incipales es a egias de las emp esas es la adopción de la "je a quía de
con ol" en la ges ión de iesgos labo ales, un en oque in e nacionalmen e econocido
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que p io iza las medidas de p e ención de acue do a su e ec i idad. Es e modelo
plan ea un esquema de seis ni eles:
Eliminación del iesgo: La p ime a y más e icaz medida es la eliminación del
iesgo en sí mismo. En el ámbi o mine o, es o se aduce en diseña ope aciones
que e i en di ec amen e la exposición de los abajado es a si uaciones
pelig osas. Un ejemplo de ello es la au oma ización de p ocesos que an es
eque ían la in e ención di ec a de los mine os en zonas de al o iesgo.
Sus i ución del pelig o: Si no es posible elimina el iesgo, el siguien e paso
consis e en sus i ui el pelig o po o o menos pe judicial. Po ejemplo, la
sus i ución de maquina ia de combus ión in e na po maquina ia eléc ica o
híb ida en ope aciones sub e áneas, lo que educe la emisión de gases óxicos
como el monóxido de ca bono (CO).
Con oles de ingenie ía: En los casos donde no es ac ible elimina o sus i ui el
iesgo, se implemen an con oles de ingenie ía. Es os incluyen medidas écnicas
que educen la exposición al pelig o, como la ins alación de sis emas de
en ilación a anzada, que pe mi en e acua gases pelig osos y ga an iza un
lujo con inuo de ai e esco en las minas.
Con oles adminis a i os y o ganización del abajo: Si los con oles de
ingenie ía no son su icien es, se implemen an medidas o ganiza i as pa a
educi la exposición de los abajado es a los iesgos. Es o puede inclui la
o ación de los u nos en á eas pelig osas, pa a limi a el iempo de exposición, o
la capaci ación egula del pe sonal en p o ocolos de segu idad y de ac uación
en caso de eme gencia.
Equipos de P o ección Colec i a: Se a a de un complemen o necesa io y
pos e io a los ni eles an e io es, como po ejemplo ba e as an icaídas,
balizamien os o e es imien os é micos, en e o os muchos.
Equipos de P o ección Indi idual (EPI): Los EPI son la úl ima ba e a de
p o ección. Aunque esenciales, deben se conside ados como el úl imo ecu so,
ya que su e ec i idad depende del uso co ec o po pa e del abajado . En
mine ía, los EPI incluyen cascos, masca illas, calzado de segu idad y p o ección
ocula , en e o os elemen os. Si bien no eliminan el iesgo, p opo cionan una
capa de segu idad adicional cuando las o as medidas no pueden e i a
comple amen e la exposición.
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1.4.3. E olución de la sinies alidad en el sec o mine o
La aplicación de es as es a egias ha pe mi ido una signi ica i a educción de la
sinies alidad en el sec o mine o español du an e las úl imas décadas.
T adicionalmen e, la mine ía e a una de las ac i idades económicas más pelig osas,
con una al a incidencia de acciden es a ales debido a de umbes, explosiones,
inhalación de gases óxicos y o as ci cuns ancias pelig osas p opias de es a indus ia.
En las décadas de los 60 y 70, cuando España aún dependía en g an medida de la
mine ía de ca bón y o os mine ales, los acciden es e an ecuen es y muchas eces
mo ales. Con el inc emen o en la demanda de mine ales, la mine ía se in ensi icó, lo
que expuso a los abajado es a si uaciones de mayo iesgo.
Sin emba go, desde la en ada en igo de la LPRL en 1995 y la aplicación más
igu osa de la no ma i a mine a, las asas de acciden es labo ales en la mine ía han
disminuido d ás icamen e. Es o ha sido posible g acias a las mejo as ecnológicas, la
in e sión en en ilación y au oma ización, y un cambio cul u al en las emp esas, que
aho a conside an la segu idad como un componen e esencial de su en abilidad y
sos enibilidad a la go plazo.
Los da os o iciales de los úl imos años mues an una no able educción de la
mo alidad en el sec o mine o en compa ación con décadas an e io es. Aunque la
mine ía sigue siendo una ac i idad con iesgos inhe en es, el núme o de acciden es
g a es y a ales ha disminuido, lo que demues a la e ec i idad de las polí icas de
p e ención y con ol. Además, la mejo a en la ges ión de iesgos labo ales ha educido
la apa ición de en e medades p o esionales, como la silicosis, g acias a la adopción de
medidas de con ol del pol o y la en ilación e icien e.
Cabe señala que algunas en e medades p o esionales como la silicosis en la indus ia
de la oca o namen al, no iene un o igen en la indus ia ex ac i a sino en la indus ia
ans o mado a (co e de oca), po lo que sus es adís icas no se compu an en el
ámbi o de la mine ía.
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Figu a 5: E olución del núme o de abajado es en el sec o mine o4
Figu a 6: E olución de las asas de sinies alidad [ibidem]
4 In o me Sinies alidad Mine a 2022. Comisión de Segu idad Mine a, MITERD. Diciemb e 2023.
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1.4.4. Conclusión
El es ánda de segu idad y salud en el sec o mine o español se ca ac e iza
ac ualmen e po una igu osa aplicación de no ma i as a anzadas, el comp omiso de
las adminis aciones públicas en la supe isión, y la c ecien e esponsabilidad
co po a i a de las emp esas, es ando en un p ime plano in e nacional. La aplicación
de la “je a quía de con ol” y concep os como la “mejo a con inua” o la “in eg ación de
la p e ención en los p ocesos p oduc i os” ha pe mi ido mi iga e icazmen e los iesgos
labo ales, aunque es a endencia se debe man ene .
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2. OBJETIVOS DEL PRESENTE TRABAJO
El obje i o p incipal de es e T abajo Fin de Más e (TFM) es o ece un compendio
exhaus i o sob e la e olución his ó ica y con empo ánea de la mine ía, des acando su
papel undamen al en el desa ollo de las ci ilizaciones, su impac o du an e las
e oluciones indus iales y su ele ancia ac ual en la e olución ecnológica. La mine ía
ha sido un mo o cla e del p og eso humano, p opo cionando los ecu sos esenciales
pa a la ab icación de he amien as, la cons ucción de in aes uc u as y el impulso del
c ecimien o económico en cada e apa de la his o ia.
Es e abajo p e ende sub aya cómo la mine ía ha sido una ac i idad de al o iesgo a lo
la go de los siglos, con innume ables acciden es labo ales y daños al medioambien e,
pe o que, en la ac ualidad, ha dado paso a un sec o mucho más con olado y segu o,
g acias al desa ollo de no ma i as y a ances ecnológicos. Las leyes de p e ención de
iesgos labo ales (PRL), jun o con los mecanismos de p o ección medioambien al, han
con e ido a la mine ía mode na en una ac i idad más sos enible y segu a, alineada
con los es ánda es in e nacionales y los obje i os de desa ollo sos enible.
Un en oque cen al del abajo es des aca la impo ancia es a égica de la mine ía no
sólo pa a el c ecimien o indus ial de los siglos pasados, sino ambién pa a los desa íos
con empo áneos que en en a el mundo, como la ansición hacia una economía e de
y digi al. La ex acción y el p ocesamien o de mine ales son c uciales pa a el desa ollo
de ecnologías limpias, como los ehículos eléc icos, las ene gías eno ables y los
disposi i os elec ónicos, que es án ans o mando la ida co idiana y mejo ando el
bienes a de las pe sonas en odo el mundo.
Asimismo, el iesgo inhe en e a la mine ía sub e ánea sigue siendo uno de los
mayo es desa íos del sec o , aunque se han log ado g andes a ances en su ges ión.
Es e TFM pone especial én asis en uno de los aspec os más c í icos de la mine ía
sub e ánea: la en ilación. En p ime luga se puede des aca que la endencia ac ual
sugie e un inc emen o no able de las explo aciones sub e áneas sob e las
supe iciales, po su meno impac o sob e el e i o io, el uso del suelo, emisiones a la
a mós e a, impac o paisajís ico, e c. Adicionalmen e, puede señala se que el a ance de
la explo ación mine a a lo la go del iempo hace ya muy complicado encon a
yacimien os mine ales supe iciales.
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Sucede en onces que en la mine ía sub e ánea, la adecuada en ilación en las minas
es i al pa a ga an iza la segu idad de los abajado es y minimiza la exposición a
gases óxicos y o os iesgos asociados. En es e sen ido, se p esen an los p incipios
básicos y los desa ollos ac uales en la en ilación mine a como un ejemplo p ác ico de
las ecnologías y medidas que han e olucionado la segu idad en las ope aciones
sub e áneas.
Finalmen e, es e abajo iene como obje i o se accesible y ú il no solo pa a
p o esionales del ámbi o mine o, sino ambién pa a es udian es y o as pe sonas
in e esadas en conoce un poco más sob e la e olución de la mine ía y su papel en la
sociedad. A a és de un en oque didác ico y cla o, se p e ende que es e compendio
si a como un ecu so de consul a y e lexión sob e el pasado, p esen e y u u o de la
mine ía, así como sob e los a ances en la ges ión de los iesgos labo ales y la
p o ección del medioambien e en es e sec o esencial.
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3. ANÁLISIS DE GASES, HUMOS Y POLVOS
Se desa olla a con inuación un análisis de los gases, humos y pol os de o ma amplia
y de allada, comenzando con una desc ipción écnica y no ma i a, y complemen ando
con medidas p e en i as y de con ol.
3.1. GASES TÓXICOS Y SU CONTROL EN LAS MINAS
La a mós e a en una mina sub e ánea es á suje a a la acumulación de di e sos gases
óxicos, que ep esen an un iesgo signi ica i o pa a la salud de los abajado es y la
segu idad gene al de las ope aciones.
Figu a 7: Clasi icación de sus ancias aé eas (Apun es HigInd-Más e )5
3.1.1. Gases óxicos
En e los p incipales gases óxicos se encuen an:
Monóxido de ca bono (CO): Un gas incolo o, inodo o y al amen e óxico. Se
p oduce p incipalmen e po la combus ión incomple a de combus ibles en
5 Apun es de la asigna u a Higiene Indus ial. Más e de Segu idad Indus ial y P e ención de Riesgos
Labo ales. Escuela Poli écnica Supe io . Uni e sidad de Se illa.
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4. NECESIDADES DE VENTILACIÓN EN MINAS
4.1. PARÁMETROS FUNDAMENTALES
Los pa áme os undamen ales pa a diseña un sis ema de en ilación adecuado en
una mina incluyen a iables como:
Caudal de ai e (Q): Es la can idad de ai e que se equie e pa a dilui y e acua
los con aminan es de la mina, exp esado en me os cúbicos po segundo (m³/s).
Es e pa áme o se calcula según el núme o de abajado es, los equipos que
uncionan con mo o es diésel, su simul aneidad de ope ación y la can idad de
gases noci os gene ados. Puede a i ma se que es el pa áme o undamen al de
un sis ema de en ilación. El caudal suminis ado es p opo cional a la elocidad
de gi o de los ode es en el en ilado .
Velocidad del ai e: La elocidad a la que el ai e ci cula en los úneles es c ucial
pa a e i a la acumulación de gases pelig osos y pol o en suspensión. Según la
ITC 04.7.01, las elocidades máximas pe mi idas en gale ías a ían según su
uso, siendo de en e 0.1 a 6 me os po segundo (m/s), dependiendo de las
condiciones especí icas de la mina. A pa i de 5 m/s comienza a se moles o
pa a los abajado es.
P esión es á ica y dinámica: La p esión del ai e en los conduc os de en ilación
se debe calcula pa a ga an iza que el ai e luya sin es icciones po oda la
mina. La p esión es á ica se e ie e a la ue za que eje ce el ai e cuando es á en
eposo, mien as que la p esión dinámica es la ene gía debida al mo imien o del
ai e. Ambas p esiones in luyen di ec amen e en el diseño de en ilado es y el
dimensionamien o de los conduc os. La p esión que desa olla el en ilado
aumen a con el cuad ado de su elocidad, y ambién se e a ec ado de o ma
p opo cional con la densidad del ai e.
Tempe a u a y humedad: La empe a u a del ai e den o de la mina puede
aumen a debido a la maquina ia, la p o undidad y la ac i idad geo é mica, lo
que a ec a la e iciencia de la en ilación. La ITC 04.7.05 egula los lími es
máximos de empe a u a y humedad pe mi idos en las minas, con el obje i o de
e i a el es és é mico en los abajado es.
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Pé didas de ca ga: Las pé didas de ca ga de un sis ema de en ilación se deben
a la exis encia de endijas en las ube ías (p.e. o u as po p oyecciones de
pied as en las oladu as), po los acodamien os, es echamien os o
ensanchamien os, o po el ozamien o con el p opio ma e ial de los conduc os.
Las pé didas de ca ga son in e samen e p opo cionales al diáme o de la
ube ía: la elación en e dichas pé didas y el pe íme o de la misma, sugie en
in en a u iliza siemp e el máximo diáme o posible.
Po encia abso bida po el en ilado : La po encia que equie e el en ilado pa a
su uncionamien o, y en consecuencia el consumo ene gé ico del apa a o, es
p opo cional al cubo del caudal suminis ado, de al mane a que con caudales
ele ados, aumen a la solici ación del equipo de i a en un inc emen o mucho
mayo del cos e de uncionamien o.
Las elaciones básicas que pueden conside a se al espec o son las siguien es:
Donde:
N es el égimen de gi o del en ilado
Q es el caudal suminis ado
P es la p esión
ρ es la densidad
Pw es la po encia abso bida
4.2. CÁLCULO DEL CAUDAL DE AIRE NECESARIO
El cálculo del caudal de ai e necesa io se ealiza eniendo en cuen a a ios ac o es,
como el núme o de abajado es, el ipo de maquina ia y la can idad de con aminan es
p oducidos. Según la ITC 04.7.01, el caudal mínimo de ai e en una mina sub e ánea
debe se de 40 li os po segundo (L/s) po abajado p esen e en el ele o más
nume oso.
El cálculo del caudal se puede di idi en es componen es p incipales:
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Necesidades de ai e po espi ación humana: El ai e debe p opo ciona oxígeno
su icien e y elimina el dióxido de ca bono exhalado po los abajado es. En
ope aciones mine as, se es ima que cada abajado equie e 40 L/s pa a
man ene una a mós e a adecuada.
Ai e pa a la dilución de gases: Se equie e una can idad adicional de ai e pa a
dilui los gases pelig osos, como el me ano, el monóxido de ca bono y o os, de
acue do con los lími es es ablecidos po las ITC. Po ejemplo, el con enido de
me ano no debe supe a el 0.80% en los e o nos p incipales de ai e.
Consumo de ai e po la maquina ia diésel: La ope ación de maquina ia diésel
gene a una can idad signi ica i a de gases óxicos. El cálculo de ai e necesa io
pa a dilui es os con aminan es a ía según el amaño y el núme o de equipos
diésel ope ando en la mina. En gene al, se ecomienda en e 0.05 y 0.06 m³/s
po kilo a io de po encia ins alada.
4.3. NORMATIVA DE VENTILACIÓN
Los eque imien os de en ilación es án es ic amen e egulados po no ma i as, con el
obje i o de man ene un en o no segu o y saludable pa a los abajado es. Las
no ma i as más ele an es son:
Reglamen o Gene al de No mas Básicas de Segu idad Mine a (RGNBSM), jun o
con sus Ins ucciones Técnicas Complemen a ias (ITC), es ablece las
condiciones mínimas de en ilación, lími es de concen ación de gases y
equisi os pa a la ins alación de equipos de en ilación.
ITC 04.7.01 – Ci culación de la co ien e de ai e: Es a ins ucción écnica egula
la ci culación de ai e en gale ías, de e minando los olúmenes mínimos de ai e
necesa ios en unción de la ex ensión de la mina, la can idad de abajado es y
el uso de mo o es de combus ión.
Ins ucción Técnica Complemen a ia ITC 05.0.02 – Con enidos lími es de
me ano en la co ien e de ai e: Pa a minas con iesgo de explosión, es a
ins ucción es ablece los lími es de concen ación de me ano, así como las
medidas a oma cuando es os alo es sean supe ados.
Ins ucción Técnica Complemen a ia ITC 05.0.04 – Ven ilado es p incipales.
Ins ucción Técnica Complemen a ia ITC 05.0.05 – Inspección y Vigilancia:
Gasome ía, A o os y Lib os de Ven ilación.
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Ins ucción Técnica Complemen a ia ITC 04.7.03 – Ven ilado es P incipales y
Pue as.
Ley 31/1995 de P e ención de Riesgos Labo ales (LPRL): Es a ley es ablece las
obligaciones del emp esa io pa a ga an iza la salud y segu idad de los
abajado es, incluyendo la necesidad de implemen a sis emas de en ilación
adecuados que man engan una a mós e a segu a.
4.4. VENTILACIÓN PRINCIPAL Y AUXILIAR
4.4.1. De iniciones
La en ilación en las minas se di ide en en ilación p incipal y en ilación auxilia , cada
una con unciones especí icas.
Ven ilación p incipal: Se enca ga de p opo ciona ai e esco desde la supe icie
has a el in e io de la mina. Gene almen e se u ilizan en ilado es axiales o
cen í ugos de g an capacidad ins alados en la en ada de la mina. Es os
en ilado es man ienen un lujo cons an e de ai e a a és de los pozos y
gale ías p incipales. El caudal y la p esión gene ada po es os en ilado es
deben se su icien es pa a asegu a que el ai e llegue a odas las á eas
ope a i as, supe ando las esis encias na u ales y a i iciales del ci cui o de
en ilación.
Ven ilación auxilia : La en ilación auxilia complemen a la en ilación p incipal,
di igiendo el ai e a á eas más emo as o con inadas, como en es de abajo o
gale ías de ondo de saco. Se u ilizan en ilado es secunda ios más pequeños y
ubos lexibles pa a lle a el ai e has a es os pun os especí icos. En zonas
donde se u ilicen explosi os o se manejen g andes concen aciones de pol o, se
suele emplea en ilación soplan e pa a asegu a una ápida dispe sión de
con aminan es.
4.4.2. Mé odos de en ilación
Ven ilación o zada: Se u iliza pa a inyec a ai e esco en á eas donde la
en ilación na u al o el simple lujo de ai e no es su icien e. Es e mé odo es
especialmen e ú il en minas p o undas o con labe in os complejos.
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Ven ilación po ex acción: Consis e en ex ae el ai e iciado de las á eas de
abajo pa a e i a la acumulación de gases óxicos y pol o. A menudo se usa en
combinación con la en ilación o zada pa a man ene un lujo cons an e.
Ven ilación combinada: Se emplean an o en ilado es que soplan ai e esco
hacia el in e io como ex ac o es que eliminan el ai e con aminado,
ga an izando un equilib io adecuado en la a mós e a de la mina. En es e caso la
en ilación soplan e debe asegu a un caudal supe io a la aspi an e, pa a
ga an iza un balance ne o posi i o en la en ada de ai e limpio al
emplazamien o.
4.4.3 Cu a de uncionamien o
La cu a de uncionamien o de un sis ema de en ilación es el pa áme o cla e pa a la
oma de decisiones. Se a a de la in e sección en e la cu a ca ac e ís ica del
en ilado y la cu a de solici aciones del sis ema, como puede ap ecia se en las
igu as y explicaciones adjun as.
Figu a 10: Cu a de solici aciones del sis ema [2]
La cu a de solici aciones del sis ema suele conside a se como una cu a cuad á ica,
ya que las pé didas de ca ga aumen an con el cuad ado del caudal suminis ado. En
ealidad exis en dos amos p e ios, uno en el que el égimen lamina supone una
a iación lineal y o o de ansición has a el égimen u bulen o.
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Figu a 11: De e minación del pun o de uncionamien o [2].
Po o a pa e, la cu a ca ac e ís ica del en ilado es in e sa, dado que a mayo
p esión, meno caudal, y ice e sa. En igo es o no es exac amen e así, de mane a
que a bajo caudal el uncionamien o del en ilado no esponde a ese c i e io. No
obs an e, en el ango de u ilización de los equipos es cie o que a meno p esión,
mayo caudal.
En onces, el pun o de co e de la cu a ca ac e ís ica del en ilado con la cu a del
sis ema es el denominado pun o de uncionamien o, que se co esponde con un
endimien o del mo o ce cano al óp imo.
Como pos e io men e se de alla, si ese pun o de uncionamien o supone un caudal
mayo que el necesa io, puede educi se la elocidad de gi o y po ende, el caudal, las
pé didas y la po encia eque ida (el consumo ene gé ico), pa a adap a la apo ación
del en ilado a la necesidad eal del sis ema, cuando és e es cambian e, como se da el
caso du an e el p oceso de pe o ación de una gale ía.
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5. DISEÑO DEL SISTEMA DE VENTILACIÓN
Se desa olla con inuación el diseño del sis ema de en ilación, abo dando la selección
y disposición de en ilado es, así como la dis ibución e icien e de la co ien e de ai e
en la mina, los sis emas de de ección y con ol de gases, y la modelización del sis ema
de en ilaciónci ando las no ma i as y p ác icas ecomendadas.
5.1. SELECCIÓN Y DISPOSICIÓN DE VENTILADORES
La selección de en ilado es pa a un sis ema de en ilación mine a es c ucial pa a
asegu a un lujo cons an e y adecuado de ai e. Los en ilado es deben se capaces de
gene a la p esión y caudal de ai e necesa ios pa a ga an iza la calidad del ai e en
oda la mina, incluso en á eas de di ícil acceso o con ele adas concen aciones de
gases pelig osos o pol o.
Los c i e ios de selección de en ilado es equie e la conside ación del ipo de
en ilado más adecuado, así como su disposición.
5.1.1. Tipo y pa áme os de los en ilado es
Ven ilado es axiales: Son los más comunes en mine ía debido a su capacidad
pa a mo e g andes olúmenes de ai e a baja p esión. Son ideales pa a minas
p o undas donde se equie e un lujo con inuo de ai e en gale ías la gas. Los
en ilado es axiales se usan gene almen e en la en ilación p incipal.
Ven ilado es cen í ugos: Es os en ilado es son más adecuados pa a
si uaciones donde se necesi a gene a una p esión es á ica ele ada, como en
minas con una ed compleja de úneles o donde se equie e supe a g andes
esis encias del sis ema. Se u ilizan p incipalmen e como en ilado es de
e ue zo en sis emas de en ilación.
Capacidad del en ilado : La capacidad de un en ilado se mide en é minos de
caudal (m³/s) y p esión es á ica gene ada. Es a capacidad debe es a en
consonancia con el caudal de ai e eque ido, que se de e mina según el núme o
de abajado es, maquina ia y el olumen de la mina. Los en ilado es deben
selecciona se de mane a que puedan supe a las pé didas de p esión debidas al
ozamien o del ai e en los conduc os.
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Pun o de abajo del en ilado : Se e ie e al equilib io en e la cu a
ca ac e ís ica del en ilado y las pé didas de p esión en el ci cui o de
en ilación. Es undamen al que el en ilado ope e en su pun o de máxima
e iciencia pa a e i a despe dicio de ene gía y man ene un lujo de ai e
cons an e.
Tabla 1: Compa a i a en e en ilado es axiales y cen í ugos.
5.1.2. Disposición de los en ilado es
La disposición de los en ilado es en una mina a ía en unción del diseño de la ed de
úneles y pozos. Exis en di e en es con igu aciones, cada una adap ada a las
necesidades especí icas de la mina:
Ven ilado es p incipales: Es os en ilado es se colocan gene almen e en las
bocas de las minas, enca gándose de in oduci ai e esco desde el ex e io o
de ex ae el ai e iciado hacia el ex e io . Pueden es a ins alados en en ilación
aspi an e (ex acción de ai e con aminado) o en en ilación soplan e
(in oducción de ai e esco), dependiendo de las condiciones de la mina y la
no ma i a aplicable.
Ven ilado es auxilia es: Se u ilizan en en es de abajo, gale ías de desa ollo y
á eas emo as, donde el lujo de ai e de los en ilado es p incipales no llega de
mane a e icien e. Se ins alan en combinación con conduc os lexibles pa a di igi
el ai e hacia zonas especí icas.
Ven ilado es de e ue zo: Son en ilado es adicionales ins alados en el ci cui o
de en ilación pa a aumen a el caudal de ai e en zonas donde la en ilación
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p incipal no es su icien e. Es os se colocan en pun os es a égicos del sis ema
de en ilación pa a ga an iza un lujo cons an e en las amas más alejadas.
5.2. DISTRIBUCIÓN DE LA CORRIENTE DE AIRE
El diseño de la dis ibución de la co ien e de ai e en una mina sub e ánea debe
ga an iza que odas las á eas de abajo eciban ai e esco y que el ai e con aminado
sea ex aído de mane a e icien e. La dis ibución de ai e debe se homogénea y
con olada, e i ando la eci culación de gases óxicos o explosi os, como el me ano.
5.2.1. P incipios de ci culación del ai e
Según la ITC 04.7.01, odas las á eas accesibles de una mina deben es a eco idas
po una co ien e de ai e su icien e, en a monía con las condiciones del abajo y las
ca ac e ís icas geológicas de la mina. El olumen de ai e debe ajus a se a las
necesidades especí icas de cada á ea, como el núme o de abajado es y la
maquina ia empleada.
5.2.2. Co ien es p incipales y secunda ias
Co ien e p incipal de ai e: Es la que ci cula a a és de los úneles p incipales y
gale ías más g andes, anspo ando el ai e desde la supe icie has a los pun os
más alejados de la mina. Pa a e i a la eci culación del ai e con aminado, el
lujo de en ada debe es a sepa ado del lujo de e o no median e sellos o
pue as de en ilación.
Co ien es secunda ias: Es as co ien es se gene an median e en ilación
auxilia y se u ilizan pa a en ila en es de abajo o á eas donde el ai e de las
co ien es p incipales no llega di ec amen e. La en ilación auxilia puede se
aspi an e o soplan e, dependiendo de la con igu ación de la gale ía.
Pue as y ba e as de en ilación: Se ins alan pue as de en ilación en las
gale ías pa a con ola el lujo de ai e y ga an iza que se di ija adecuadamen e a
las á eas eque idas. Es as pue as deben se igní ugas y coloca se
es a égicamen e pa a pe mi i la di isión e ec i a del ai e, e i ando la mezcla
en e las co ien es de en ada y e o no.
Pé didas de p esión: En la dis ibución del ai e, es impo an e conside a las
pé didas de p esión que se p oducen po el ozamien o del ai e con las pa edes
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de los conduc os y po cambios de di ección o sección. Es as pé didas deben
minimiza se pa a asegu a que el caudal de ai e sea su icien e en odas las
á eas de la mina.
Moni o eo y ajus e: Pa a ga an iza una dis ibución e ec i a del ai e, es
undamen al implemen a un sis ema de moni o eo con inuo. Se deben ealiza
mediciones pe iódicas de caudal y p esión en pun os cla e del ci cui o de
en ilación, ajus ando el lujo según sea necesa io pa a e i a la acumulación de
gases pelig osos y pol o en suspensión.
5.3. INSTALACIÓN DE VENTILADORES
La co ec a ins alación de en ilado es p incipales y auxilia es es esencial pa a
ga an iza la segu idad en una mina sub e ánea, así como la e iciencia del sis ema de
en ilación. Los en ilado es deben se capaces de ope a de o ma con inua y a plena
capacidad pa a man ene la calidad del ai e en ni eles adecuados, y su ubicación debe
maximiza la ci culación del ai e.
5.3.1. Ven ilado es p incipales
Los en ilado es p incipales se ins alan en las en adas o salidas de ai e de la mina, y
su unción es asegu a el lujo cons an e de ai e esco hacia el in e io y la e acuación
del ai e iciado hacia el ex e io . La ITC 04.7.03 es ablece que en minas donde la
en ilación na u al es insu icien e, se deben ins ala en ilado es p incipales, siendo
obliga o io en minas de ca bón.
Ubicación
Se colocan en pun os es a égicos, gene almen e en la boca de la mina o en pozos
e icales de en ilación, de mane a que impulsen el ai e hacia el in e io o ex aigan el
ai e iciado.
En minas con iesgo de explosión (po la p esencia de me ano o pol o de ca bón), los
en ilado es p incipales deben es a p o egidos con a explosiones, y en caso de una
pa ada imp e is a, debe habe un sis ema de en ilación de eme gencia.
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Figu a 17: Modelo de un sis ema de en ilación en una mina sub e ánea12
5.5.2. Op imización del sis ema
La modelización pe mi e ealiza una op imización ene gé ica del sis ema de
en ilación, ajus ando los en ilado es pa a minimiza el consumo de ene gía sin
comp ome e la segu idad de los abajado es. La simulación ambién pe mi e p e e
los e ec os de modi icaciones en la in aes uc u a de la mina, como el desa ollo de
nue as gale ías o la ins alación de nue os equipos.
La ins alación de a iado es es undamen al, pa a modi ica la cu a del en ilado y en
unción de las pé didas del sis ema, educi el consumo asegu ando el caudal
eque ido.
En o as palab as, si se diseña una en ilación secunda ia pa a la cons ucción de una
gale ía mine a de 500 m, como es el caso que nos ocupa, se p ocu a á sa is ace la
demanda de ai e esco en las condiciones más des a o ables, que co esponde al
máximo desa ollo de la misma.
12 Manual de Ven ilación de Minas, úneles y espacios sub e áneos (2021). ETSI Minas. UPM
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Sin emba go, cuando oda ía no se ha comple ado la o alidad de la misma, la cu a de
pé didas o la solici ación del sis ema (la gale ía) es in e io a las condiciones pésimas,
po lo que el caudal que apo a á el en ilado es mayo al desplaza se su pun o de
uncionamien o hacia la de echa, p opo ciona más ai e del necesa io y en
consecuencia, consume más.
Es e aho o en p incipio puede pa ece i iso io; sin emba go, en un sis ema complejo,
que co esponde en gene al a un emplazamien o es ánda , son incluso cen enas de
elemen os de en ilación secunda ia que, de no se op imizados, conducen a un
inc emen o inacep able de los cos es ope a i os po consumo.
5.5.3. Simulación de escena ios c í icos
La simulación ambién se u iliza pa a p e e si uaciones de eme gencia, como la
acumulación de gases explosi os o la pa ada inespe ada de en ilado es. Es o pe mi e
plani ica acciones co ec i as ápidas, como el desalojo de pe sonal o el
es ablecimien o de la en ilación.
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6. APLICACIÓN A UN CASO PRÁCTICO
Se a a de calcula un caso sencillo pa a la en ilación secunda ia en una gale ía. Pa a
ello se han plan eado es al e na i as, calculando los co espondien es eque imien os
de caudal y sob e esa base, iden i ica equipos adecuados pa a ello, eniendo en
cuen a aspec os ales como el diáme o y longi ud de la gale ía, pé didas de ca ga, e c.,
de al mane a que en unción de la elección que se ealice pa a los di e sos elemen os
en cada una de las es al e na i as, se pueda ealiza pos e io men e el
co espondien e análisis económico.
6.1. DATOS DE PROYECTO
Se a a de una gale ía mine a que se p ecisa en ila median e un equipos secunda io.
Los pa áme os de la misma se indican a con inuación, así como la p ime a
con igu ación del sis ema, que se ha elegido de ipo soplan e, como suele hace se en
los casos más habi uales, dado que es más ácil de con ola en condiciones de
desalojo del apón de humos y o ece en ajas de consumo ene gé ico y
man enimien o. Se es á eligiendo una con igu ación de en ilado en cabeza, lo que a
su ez equie e aplica un concep o de en ilacion soplan e.
Se supone que se a a conside a el a ance de un únel po pe o ación y oladu a,
con las siguien es ca ac e ís icas:
Longi ud máxima del únel: 500 m
Sección del únel: 54 m2
Tipo de en ilación auxilia : soplan e
Tipo de conduc o de en ilación: ci cula lexible de PVC
Diáme o nominal conduc o: a analiza
Ubicación en ilado : en cola de conduc o (ex e io del po al del únel)
Máximo diáme o nominal conduc o: 1600 mm (limi ación po gálibo)
Calidad conduc o (Re e encia: SIA 196): Excelen e
Coe icien e de icción (-): 0,015
Coe icien e de ugas (mm2/m2): 5
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6.2. ESCENARIOS ALTERNATIVOS
Se han de inido es escena ios al e na i os pa a de ini la en ilación necesa ia, que se
desc iben de alladamen e a con inuación. An es, las ecuaciones de e e encia son las
que a con inuación se exponen:
Qdiseño = Qmezcla + Qdilución
Qmezcla = [A x (LTUNEL – LTAPON)]/ mezcla
Qmezcla = caudal de ai e esco que pe mi e desa olla la mezcla en e el ai e
esco apo ado y el apón de humos de la oladu a en un iempo de mezcla
de e minado ( mezcla), que jun o con el iempo de dilución ( dilución) de ine el iempo
o al o iempo de een ada ( een ada), que de ine el caudal de diseño.
Donde:
A = sección de únel.
LTUNEL = longi ud de únel
LTAPON = longi ud de apón de humos
 mezcla = iempo de mezcla
Qdilución = (VTUNEL/ dilución) x Ln (GTUNEL/GADMISIBLE)
Donde:
VTUNEL = olumen únel (Longi ud po sección)
 dilución = iempo que anscu e en e que se consigue la mezcla de gas y ai e
esco, y es a mezcla llega al po al (ocupa el olumen comple o del únel en ese
momen o)
GTUNEL = concen ación de gases (CO, CO2, NO2) en la gale ía as oladu a
GADMISIBLE = concen ación admisible de gases (CO, CO2, NO2).
6.2.1. Escena io 1
OBJETIVO: Ga an iza la dilución de humos diesel a alo es acep ables.
Ra io de dilución elegido: 0.0368 m³/s/CV (3 m³/min/kW) Re .: BS 6164:2001
"Code o p ac ice o sa e y in unneling in he cons uc ion indus y"
Maquina ia diesel a conside a :
1 LHD de 5.4 m³ de capacidad de ca ga (348 CV de po encia diesel nominal)
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1 Dumpe de pe il bajo de 16 m³ de capacidad de ca ga (393 CV de po encia
diesel nominal)
Coe icien e de simul aneidad de las máquinas:
LHD: 100%
Dumpe : 100%
Escena io conside ado pa a cálculo de ca ga pico de mo o es diesel simul ánea (LHD
inaliza ca ga y dumpe se desplaza ca gado):
LHD: 60%
Dumpe : 100%
Caudal gases diesel:
Qdiseño = δ x Peq = 0.0368 m3/s/CV x 601.8 CV = 22.14 m3/s
δ = Ra io dilución = 0.0368 m3/s/CV
Peq = Po encia o al equi alen e = 601.8 CV ( e debajo)
Peq = Σ (Po encia equi alen e po ipo máquina) = (Unidades x Po encia nominal
uni a ia x CS) = 1 x 348 x 0.6 + 1 x 393 x 1.0 = 601.8 CV
Caudal dilución humos y gases oladu a: 32.31 m3/s es e es un cálculo i e a i o que se
ealiza median e un p ocedimien o au oma izado po so wa e.
En cuan o a és e, pa a lle a a cabo la i e ación, hay que pone en con ex o di e sos
ac o es que son cambian es: la longi ud del únel, con el iempo o al de een ada
deseado, la a iación del iempo de dilución con la longi ud del únel, e c. de al modo
que: een ada = mezcla + dilución y que po an o, da luga a:
Qdiseño = Qmezcla + Qdilución
Po encia o al equi alen e: 601.8 CV
Qdiseño = 22.14 m3/s
6.2.2. Escena io 2
OBJETIVO: Ga an iza la dilución de gases de oladu a pa a un iempo de een ada
de e minado:
Tiempo de een ada eque ido: 40 min
Longi ud de pase: 4 m
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Densidad ca ga explosi o: 2 kg/m³
Densidad p omedio de la oca: 3.1 /m³
Concen aciones gases admisibles:
CO (ppm): 50
CO2 (ppm): 5000
NO2 (ppm): 5
Concen ación inicial gases de oladu a:
CO (ppm): 880
CO2 (ppm): 5596
NO2 (ppm): 174
Concen ación mezcla:
CO (ppm): 209
CO2 (ppm): 1326
NO2 (ppm): 41
Cálculo longi ud apón de humos: 118.5 m
Caudal de diseño: 32.31 m³/s
6.2.3. Escena io 3
OBJETIVO: Ga an iza una elocidad mínima de ai e en el e o no:
Sección únel: 54 m2
C i e io elocidad mínima: 0.5 m/s Re .: BS 6164:2001 "Code o p ac ice o
sa e y in unneling in he cons uc ion indus y" ( úneles con pol o).
Caudal elocidad mínima:
Qdiseño = V x Sección gale ía = 0.5 m/s x 54 m2 = 27.00 m3/s
V = elocidad mínima en el e o no conside ada = 0.5 m/s
S = sección ans e sal de la gale ía = 54 m2
Es muy impo an e esal a que es e caudal de diseño es el que hay que en ega en el
en e. El caudal del en ilado (caudal en o igen de ube ía) siemp e se á mayo
(debido a las ugas) y depende en cada caso de la p esión del sis ema, en la que
in luye el diáme o del ubo, el caudal ci culan e en cada caso, e c.
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6.2.5. Es ablecimien o del caudal de diseño
A pa i de los esul ados an e io es, se p ocede a selecciona el c i e io más es ic i o,
que puede comp oba se que co esponde al Escena io 2, en an o que:
CRITERIO 1: 22.39 m³/s
CRITERIO 2: 32.31 m³/s (c i e io más es ic i o)
CRITERIO 3: 27.00 m³/s
Po lo an o se es ablece el caudal de diseño en 32.31 m³/s
6.3. DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE VENTILACIÓN
El p ocedimien o de diseño se plasma a con inuación omando en conside ación los
escena ios plan eados.
Las cu as de uncionamien o del sis ema y la de e minación de los pun os de
ope ación se mues an en las hojas écnicas del Anexo.
6.3.1. Escena io 1
Caso 1: ube ía de diáme o 1200mm
Caudal a en ega en el en e: 32.31 m³/s
Caudal en el en ilado : 32.84 m3/s
Fugas: 0.53 m3/s
P esión o al en el en ilado : 3720 Pa
Núme o en ilado es en se ie: 2
Rendimien o en ilado : 78.7%
Po encia en el eje (calculada): 77.7x2 kW
Po encia nominal mo o ( alla es ánda ): 90 kW
To al po encia a ins ala : 2x90 kW
Velocidad de gi o del mo o : 1500 pm (4 polos a 50 Hz)
Selección en ilado ZITRÓN: 2xZVN 1-14-90/4
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6.3.2. Escena io 2
Caso 2: ube ía de diáme o 1400mm
Caudal a en ega en el en e: 32.31 m3/s
Caudal en el en ilado : 32.74 m3/s
Fugas: 0.43 m3/s
P esión o al en el en ilado : 1756 Pa
Núme o en ilado es en se ie: 1
Rendimien o en ilado : 78.2%
Po encia en el eje (calculada): 73.5 kW
Po encia nominal mo o ( alla es ánda ): 75 kW
To al po encia a ins ala : 75 kW
Velocidad de gi o del mo o : 1500 pm (4 polos a 50 Hz)
Selección en ilado ZITRÓN: ZVN 1-14-75/4
6.3.3. Escena io 3
Caso 3: ube ía de diáme o 1600mm
Caudal a en ega en el en e: 32.31 m3/s
Caudal en el en ilado : 32.67 m3/s
Fugas: 0.36 m3/s
P esión o al en el en ilado : 962 Pa
Núme o en ilado es en se ie: 1
Rendimien o en ilado : 77.7%
Po encia en el eje (calculada): 40.5 kW
Po encia nominal mo o ( alla es ánda ): 45 kW
To al po encia a ins ala : 45 kW
Velocidad de gi o del mo o : 1500 pm (4 polos a 50 Hz)
Selección en ilado ZITRÓN: ZVN 1-14-45/4
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7. ANÁLISIS ECONÓMICO
Se cen a el p esen e documen o en la compa a i a de al e na i as ecnológicas y los
cos es de implemen ación de los sis emas de en ilación. Es e análisis es c ucial pa a
elegi soluciones que no solo ga an icen la segu idad y e iciencia, sino que ambién
sean iables económicamen e.
7.1. COMPARATIVA DE ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS
El análisis económico de un sis ema de en ilación en minas sub e áneas implica la
e aluación de a ias al e na i as ecnológicas. La selección de una ecnología
adecuada depende de ac o es como la e iciencia, el consumo ene gé ico, la capacidad
de en ilación, el cos e inicial de implemen ación y el cos e de ope ación a la go plazo.
7.1.1. Ven ilado es axiales s. Ven ilado es cen í ugos
Los en ilado es axiales son equipos más e icien es pa a mo e g andes olúmenes de
ai e a baja p esión, lo que los hace ideales pa a minas p o undas y sis emas de
en ilación p incipal.
Tienen un meno consumo ene gé ico que los en ilado es cen í ugos, lo que educe
signi ica i amen e los cos es ope a i os en minas con ci cui os la gos y ex ensos.
Su man enimien o es ela i amen e sencillo y los cos es asociados son más bajos en
compa ación con o as ecnologías.
También es cie o que p esen an cie as des en ajas, y es que no son an e ec i os
cuando se necesi a gene a una al a p esión es á ica, po lo que en sis emas complejos
con muchas bi u caciones pueden eque i en ilado es de e ue zo adicionales.
Po o a pa e, los en ilado es cen í ugos implican una ecnología más compleja
desde el pun o de is a de su diseño y modelización, así como de su cons ucción.
Son más e ec i os cuando se necesi an gene a al as p esiones en sis emas de
en ilación con esis encias signi ica i as (e.g., gale ías la gas con a ias
ami icaciones y cambios de di ección).
Po ello, son ú iles en sis emas auxilia es o en en ilación de eme gencias donde se
equie e un con ol más p eciso del lujo de ai e.
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En cuan o sus des en ajas, ienen un consumo ene gé ico más al o que los
en ilado es axiales, lo que se aduce en mayo es cos es ope a i os a la go plazo.
Asimismo y en la línea de lo an e io men e exp esado, p esen an un cos e inicial
ele ado debido a su diseño más obus o y complejo.
7.1.2. Sis emas de en ilación na u al s. en ilación o zada
La en aja p incipal del sis ema de en ilación na u al eside en su bajo cos e ope a i o,
ya que no equie e el uso cons an e de ene gía pa a mo e el ai e a a és de los
conduc os. Puede se e ec i a en minas poco p o undas o en aquellas donde las
condiciones geog á icas acili an el mo imien o na u al del ai e.
Po o o lado, sus des en ajas son p incipalmen e dos: po un lado su capacidad
limi ada, especialmen e en minas p o undas o con g andes eque imien os de
en ilación, donde no puede asegu a un lujo cons an e de ai e esco ni la e acuación
e icien e de gases óxicos. Además, es di ícil de con ola , lo que puede pone en iesgo
la salud y segu idad de los abajado es.
La en ilación o zada, po el con a io, pe mi e en p ime luga ga an iza un con ol
cons an e del lujo de ai e, ajus ándose a las necesidades especí icas de la mina en
odo momen o. Es la opción p e e ida en minas con al os ni eles de gases pelig osos o
en si uaciones donde la en ilación na u al no es su icien e. Además pe mi e un diseño
lexible, combinando en ilado es p incipales y auxilia es pa a cub i oda la mina.
Su des en aja esencial es que su cos e ene gé ico es ele ado, ya que equie e el uso
cons an e de en ilado es, lo que inc emen a los cos es ope a i os.
7.1.3. Sis emas de con ol au omá ico s. manual
Los sis emas de con ol au omá ico pe mi en una moni o ización con inua de los
pa áme os de en ilación y ajus es au omá icos en iempo eal, op imizando el
consumo de ene gía y la segu idad. Se pueden in eg a con sis emas de de ección de
gases pa a ac i a mecanismos de e acuación o ajus es en los en ilado es en caso de
eme gencia.
Como des en ajas de los sis emas au omá icos, puede menciona se su cos e inicial
ele ado debido a la in e sión en senso es, so wa e y equipos de au oma ización. Sin
emba go, cabe señala que los cos es a la go plazo suelen disminui po la
op imización ene gé ica y el man enimien o p edic i o.
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7.5. APLICACIÓN A LAS ALTERNATIVAS CONSIDERADAS
7.5.1. OpEx
Cos es ope a i os de ins alación y man enimien o
Se asumen las siguien es condiciones:
Que la ube ía se ins ala en amos de 20m, po lo que se ins ala án
eó icamen e 25 secciones de ube ía pa a hace los 500m o ales.
Que se a a daña el 20% de la ube ía du an e la ejecución de los abajos, po
lo an o, se necesi a á ins ala 30 secciones en luga de las 25 eó icas.
Pa a la ins alación de una sección, se asume 3 ope a ios (2 ins alado es más 1
ayudan e), así como una pla a o ma ele ado a.
Se es iman los siguien es iempos p omedio pa a la ins alación de un amo de
gale ía de 20 me os con 3 ope a ios (a mayo diáme o, mayo peso y mayo
di icul ad de ins alación):
◦CASO 1: Tubo 1200 mm diáme o: 4 ho as , en o al 12 h/homb e
◦CASO 2: Tubo 1400 mm diáme o: 4,5 ho as, en o al 13,5 h/homb e
◦CASO 3: Tubo 1600 mm diáme o: 5 ho as, en o al 15 h/homb e
En onces, pa a 30 amos y 3 ope a ios, conside ando los a ios uni a ios an e io men e
mencionado, se ob iene el iempo es imado o al dedicado a ins alación de ube ía po
la cuad illa comple a:
CASO 1: Tubo 1200 mm diáme o: 360 h/homb e
CASO 2: Tubo 1400 mm diáme o: 405 h/homb e
CASO 3: Tubo 1600 mm diáme o: 450 h/homb e
Pa a un cos e uni a io de 50 EUR/h, se ob iene la siguien e elación de cos es de
pe sonal pa a ins alacion:
CASO 1: Tubo 1200 mm diáme o: 18.000,00 EUR
CASO 2: Tubo 1400 mm diáme o: 20.250,00 EUR
CASO 3: Tubo 1600 mm diáme o: 22.500,00 EUR
Se es ima el cos e de pe sonal pa a man enimien o y epa aciones que cuan i ico de un
10% del cos e de la ins alación:
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CASO 1: Tubo 1200 mm diáme o: 1.800,00 EUR
CASO 2: Tubo 1400 mm diáme o: 2.025,00 EUR
CASO 3: Tubo 1600 mm diáme o: 2.250,00 EUR
En esumen el o al de cos es ope a i os de pe sonal y maquina ia pa a ins alación y
man enimien o/ epa ación de la ube ía de en ilación es de:
CASO 1: Tubo 1200 mm diáme o: 23.250,00 EUR
CASO 2: Tubo 1400 mm diáme o: 25.725,00 EUR
CASO 3: Tubo 1600 mm diáme o: 28.200,00 EUR
Cos es ope a i os po consumo eléc ico
La página siguien e mues a las ablas de cálculo del consumo eléc ico en unción del
a ance del únel desde el o igen, el diáme o de la ube ía, caudal eque ido en el
en e, ugas del conduc o y caudal del en ilado , p esión, elocidad de gi o,
endimien o del en ilado , po encia en el eje, endimien o del a iado , po encia
abso bida y el consecuen e consumo de ene gía po amo, y acumulado.
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Tabla 2: Cálculo del cos o ope a i o po consumo eléc ico
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CASO 1: ube ía 1200mm diáme o
Tube ía de en ilación Ven ilado seleccionado:
Longi ud 500m Modelo 2xZVN 1-14-90/4
Diáme o 1200mm Núme o en ilado es en se ie 2-
Tipo Flexible soplan e Diáme o 1400mm
Coe icien e de icción 0,015- Po encia nominal ins alada 2x90kW
Coe icien e de ugas 5 mm2/m2 Núme o de polos del mo o 4-
Pun o de diseño (más es ic i o):
Velocidad nominal de gi o del mo o 1500 pm
Caudal 32,84m3/s
P esión o al en el en ilado 3720Pa
Densidad del ai e 1,2kg/m3
Núme o de jo nadas Diáme o ube ía
[ m ] [ - ] [ mm ] [ m3/s ] [ m3/s ] [ m3/s ] [ Pa ] [ Pa ] [ pm ] [ % ] [ kW ] [ % ] [ kW ] [ kWh] [ kWh ] [ EUR ]
100 12,5 1200 32,31 32,38 0,07 1103 1229 1218 64,7 61,5 71,5 21.455,93 21.455,93 5.256,70
200 12,5 1200 32,31 32,47 0,16 1719 1845 1293 72,3 82,9 93,1 27.930,04 49.385,97 6.842,86
300 12,5 1200 32,31 32,58 0,27 2340 2466 1358 76,1 105,6 113,5 34.056,33 83.442,30 8.343,80
400 12,5 1200 32,31 32,70 0,39 2965 3091 1430 77,7 130,1 136,9 41.079,33 124.521,63 10.064,44
500 12,5 1200 32,31 32,84 0,53 3594 3720 1500 78,7 155,2 161,7 48.508,89 173.030,52 11.884,68
TOTALES
500
62,5 173.030,52 42.392,48
* Cos e ene gé ico uni a io [ EUR/kWh ] 0,245
A ance desde
o igen
Caudal
eque ido en
el en e
Caudal
en ilado
Es imación
ugas
conduc o
Pé didas de
ca ga
conduc o
P esión o al
en ilado Velocidad de
gi o Rendimien o
en ilado Po encia en
el eje Rendimien o
a iado
Po encia
abso bida de
la ed
Consumo
po amo
ejecución
Consumo
acumulado
Cos e
ene gé ico
po amo
86 %
89 %
93 %
95 %
96 %
CASO 2: ube ía 1400m m diáme o
Tube ía de en ilación Ven ilado seleccionado:
Longi ud 500m Modelo ZVN 1-14-75/4
Diáme o 1400mm Núm e o en ilado es en se ie 1 -
Tipo Flexible soplan e Diám e o 1400mm
Coe icien e de icción 0,015- Po encia nom inal ins alada 75kW
Coe icien e de ugas 5 mm2/m2 Núme o de polos del m o o 4 -
Pun o de diseño (m ás es ic i o):
Velocidad nom inal de gi o del m o o 1500 pm
Caudal 32,74m3/s
P esión o al en el en ilado 1756Pa
Densidad del ai e 1,2kg/m3
Núme o de jo nadas Diám e o ube ía
[ m ] [ - ] [ mm ] [ m3/s ] [ m3/s ] [ m3/s ] [ Pa ] [ Pa ] [ pm ] [ % ] [ kW ] [ % ] [ kW ] [ kW h] [ kW h ] [ EUR ]
100 12,5 1400 32,31 32,37 0,06 548 607 1237 63,4 31,0 36,0 10.810,98 10.810,98 2.648,69
200 12,5 1400 32,31 32,44 0,13 833 892 1306 71,1 40,7 45,7 13.718,52 24.529,50 3.361,04
300 12,5 1400 32,31 32,53 0,22 1119 1178 1370 75,1 51,0 54,9 16.459,92 40.989,42 4.032,68
400 12,5 1400 32,31 32,63 0,32 1407 1466 1434 77,1 62,0 65,3 19.592,70 60.582,12 4.800,21
500 12,5 1400 32,31 32,74 0,43 1697 1756 1500 78,3 73,4 76,5 22.945,18 83.527,30 5.621,57
TOTALES
500
62,5 83.527,30 20.464,19
* Cos e ene gé ico uni a io [ EU R/kW h ] 0,245
A ance desde
o igen
Caudal
eque ido en
el en e
Caudal
en ilado
Es im ación
ugas
conduc o
Pé didas de
ca ga
conduc o
P esión o al
en ilado Velocidad de
gi o Rendim ien o
en ilado Po encia en
el eje Rendim ien o
a iado
Po encia
abso bida de
la ed
Consum o
po am o
ejecución
Consum o
acum ulado
Cos e
ene gé ico
po am o
86 %
89 %
93 %
95 %
96 %
CASO 3: ube ía 1600mm diáme o
Tube ía de en ilación Ven ilado seleccionado:
Longi ud 500m M odelo ZV N 1-14-45/4
Diáme o 1600mm Núme o en ilado es en se ie 1 -
Tipo Flexible soplan e Diám e o 1400mm
Coe icien e de icción 0,015- Po encia nom inal ins alada 45kW
Coe icien e de ugas 5 mm 2/m2 Núm e o de polos del m o o 4 -
Pun o de diseño (más es ic i o):
Velocidad nom inal de gi o del m o o 1500 pm
Caudal 32,67m3/s
P esión o al en el en ilado 962Pa
Densidad del ai e 1,2kg/m 3
Núm e o de jo nadas Diáme o ube ía
[ m ] [ - ] [ m m ] [ m 3/s ] [ m 3/s ] [ m 3/s ] [ Pa ] [ Pa ] [ pm ] [ % ] [ kW ] [ % ] [ kW ] [ kW h] [ kW h ] [ EU R ]
100 12,5 1600 32,31 32,36 0,05 300 374 1340 64,00 18,9 22,0 6.596,64 6.596,64 1.616,18
200 12,5 1600 32,31 32,42 0,11 446 520 1380 68,65 24,6 27,6 8.277,65 14.874,29 2.028,02
300 12,5 1600 32,31 32,49 0,18 593 667 1418 72,23 30,0 32,3 9.678,24 24.552,53 2.371,17
400 12,5 1600 32,31 32,58 0,27 740 814 1459 75,25 35,2 37,1 11.129,27 35.681,80 2.726,67
500 12,5 1600 32,31 32,67 0,36 888 962 1500 77,60 40,5 42,2 12.656,47 48.338,27 3.100,83
TOTALES
500
62,5 48.338,27 11.842,88
* Cos e ene gé ico uni a io [ EUR/kW h ] 0,245
A ance desde
o igen
Caudal
eque ido en
el en e
Caudal
en ilado
Es im ación
ugas
conduc o
Pé didas de
ca ga
conduc o
P esión o al
en ilado Velocidad de
gi o Rendim ien o
en ilado Po encia en
el eje Rendimien o
a iado
Po encia
abso bida de
la ed
Consum o
po am o
ejecución
Consum o
acumulado
Cos e
ene gé ico
po am o
86 %
89 %
93 %
95 %
96 %
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7.5.2. Resumen cos es OpEx
A pa i de los cos es de ins alación y man enimien o, así como de los cos es de
consumo eléc ico, se ob ienen los esul ados que a con inuación se eseñan:
Consumo eléc ico Cos o o al
CASO 1 TUBO 1200 mm 23.250,00 42.392,48 65.642,48
CASO 2 TUBO 1400 mm 25.725,00 20.464,19 46.189,19
CASO 3 TUBO 1600 mm 28.200,00 11.842,88 40.042,88
Ins alación y
man enimien o
Tabla 3: Resumen de cos es OpEx
7.5.3. Cos es de capi al (CapEx)
Se de allan a con inuación los cos es pa a las pa idas más ele an es del capí ulo de
in e siones.
Modelo en ilado Cos o uni a io Unidades Cos o o al
CASO 1 TUBO 1200 mm 2xZVN 1-14-90/4 30.292,70 1 30.292,70
CASO 2 TUBO 1400 mm ZVN 1-14-75/4 21.436,17 1 21.436,17
CASO 3 TUBO 1600 mm ZVN 1-14-45/4 19.748,81 1 19.748,81
Tabla 4: Cos e de in e sión en en ilado es
Va iado ecuencia Cos o uni a io Unidades Cos o o al
CASO 1 TUBO 1200 mm Maes o-escl. 90 kW 16.857,14 1 16.857,14
CASO 2 TUBO 1400 mm Maes o 75 kW 6.685,71 1 6.685,71
CASO 3 TUBO 1600 mm Maes o 45 kW 5.942,86 1 5.942,86
Tabla 5: Cos e de in e sión en a ma ios eléc icos
Tipo ube ía Cos o uni a io Unidades Cos o o al
CASO 1 TUBO 1200 mm PVC601FR-120 15,84 500 7.920,00
CASO 2 TUBO 1400 mm PVC601FR-140 18,11 500 9.056,67
CASO 3 TUBO 1600 mm PVC601FR-160 20,37 500 10.184,17
Tabla 6: Cos e de in e sión en ube ía de en ilación a ins ala
Tipo ube ía Cos o uni a io Unidades Cos o o al
CASO 1 TUBO 1200 mm PVC601FR-120 15,84 100 1.584,00
CASO 2 TUBO 1400 mm PVC601FR-140 18,11 100 1.811,33
CASO 3 TUBO 1600 mm PVC601FR-160 20,37 100 2.036,83
Tabla 7: Cos e de in e sión en ube ía de en ilación de epues o
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7.5.4. Resumen cos es CapEx
De lo an e io se ob iene la siguien e abla esumen compa a i a de cos es:
Ven ilado es A ma ios eléc icos Tube ía Cos o o al
CASO 1 TUBO 1200 mm 30.292,70 16.857,14 9.504,00 56.653,84
CASO 2 TUBO 1400 mm 21.436,17 6.685,71 10.868,00 38.989,89
CASO 3 TUBO 1600 mm 19.748,81 5.942,86 12.221,00 37.912,67
Tabla 8: Resumen de cos es CapEx
7.5.5. Compa a i a OpEx – CapEx
Se han ob enido los siguien es cos e . Hay que ene en cuen a que es un análisis
simpli icado que puede se i en un ho izon e de ingenie ía concep ual o básica.
Como e a de p e e el cos e de la opción con meno diáme o es la más cos osa,
aunque se debe ene en cuen a las limi aciones geomé icas que aplican en los casos
más económicos, dado que equie e una geome ía de únel sensiblemen e mayo pa a
pe mi i una adecuada ope ación en la mina.
Cos o o al
CASO 1 TUBO 1200 mm 122.296,32
CASO 2 TUBO 1400 mm 85.179,07
CASO 3 TUBO 1600 mm 77.955,55
Tabla 9: Resumen compa a i o de cos es OpEx + CapEx
7.6 Análisis de e o no de la in e sión (ROI)
El análisis de e o no de la in e sión (Re u n O In es men o ROI) se ealiza á en es
ho izon es empo ales:
Co o plazo (1-2 años)
Medio plazo (3-5 años)
La go plazo (más de 5 años)
En cada caso se a a conside a el o al de CapEx y de OpEx que se ha indicado
an e io men e. La exp esión a u iliza es la siguien e:
ROI = [(2 x OpEx + CapEx) – CapEx] / CapEx
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Sob e la base de dicha exp esión calculamos en los di e en es ho izon es empo ales
ob eniendo los siguien es esul ados.
Plazo Caso 1 - 1200 mm Caso 2 - 1400 mm Caso 3 - 1600 mm
Co o (2
Años)
CapEx: €56,653.84
OpEx (2 años):
€84,784.96
Cos o To al:
€141,438.80
CapEx: €38,989.88
OpEx (2 años):
€40,928.38
Cos o To al:
€79,918.26
CapEx: €37,912.67
OpEx (2 años):
€23,685.76
Cos o To al:
€61,598.43
Medio (5
Años)
CapEx: €56,653.84
OpEx (5 años):
€211,962.40
Cos o To al:
€268,616.24
CapEx: €38,989.88
OpEx (5 años):
€102,320.95
Cos o To al:
€141,310.83
CapEx: €37,912.67
OpEx (5 años):
€59,214.40
Cos o To al:
€97,127.07
La go (10
Años)
CapEx: €56,653.84
OpEx (10 años):
€423,924.80
Cos o To al:
€480,578.64
CapEx: €38,989.88
OpEx (10 años):
€204,641.90
Cos o To al:
€243,631.78
CapEx: €37,912.67
OpEx (10 años):
€118,428.80
Cos o To al:
€156,341.47
Tabla 10: Análisis de e o no de la in e sión
Del análisis ealizado se de i a la siguien e conclusión:
2 Años: La ube ía de 1600 mm es la opción más económica.
5 Años: 1600 mm sigue siendo la opción más en able.
10 Años: 1600 mm con inúa o eciendo el mejo ROI g acias a sus meno es
cos os ope a i os acumulados.
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8. MEDIDAS DE PREVENCIÓN Y PROTECCIÓN
Se desa olla el capí ulo con un en oque en el uso de equipos de p o ección indi idual
(EPI) y los p o ocolos de ac uación en caso de eme gencia. Es os aspec os son
undamen ales pa a ga an iza la segu idad de los abajado es en minas sub e áneas
y deben cumpli con las no ma i as igen es.
8.1. EQUIPOS DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL (EPI)
Los Equipos de P o ección Indi idual (EPI) son elemen os esenciales pa a p o ege a
los abajado es en e a los iesgos especí icos a los que se exponen en el en o no de
abajo en minas sub e áneas. En la mine ía, los EPI deben cumpli con los es ánda es
de segu idad es ablecidos en el Real Dec e o 773/1997, que egula el uso de es os
equipos según las condiciones de iesgo.
Los ipos de EPI más ele an es en mine ía sub e ánea se desc iben en los epíg a es
sucesi os.
8.1.1. P o ección espi a o ia
Los abajado es de minas sub e áneas es án expues os a gases óxicos (CO, CO ,₂
H S), pol o espi able y o os con aminan es. Pa a p o ege el sis ema espi a o io, se₂
emplean masca illas con il os de al a e iciencia, capaces de il a pa ículas inas y
gases óxicos.
En zonas de al a exposición a gases o donde los ni eles de oxígeno sean bajos, es
necesa io el uso de equipos de espi ación au ónoma (ERA). Es os equipos
p opo cionan ai e limpio en caso de eme gencia, especialmen e du an e e acuaciones.
8.1.2. P o ección ocula y acial
Pa a e i a daños po pa ículas suspendidas en el ai e, explosiones o manipulación de
p oduc os químicos, se u ilizan ga as de segu idad y, en algunas a eas especí icas,
pan allas aciales.
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8.1.3. P o ección audi i a
En en o nos mine os, los ni eles de uido, especialmen e ce ca de maquina ia pesada
o explosiones, pueden se dañinos pa a la audición. Los p o ec o es audi i os como
apones o au icula es de p o ección es án diseñados pa a educi la exposición a uidos
que supe an los 85 dB.
8.1.4. P o ección co po al
Los ajes igní ugos y opa de al a isibilidad son obliga o ios en zonas donde exis e
iesgo de incendio o explosión, especialmen e en minas con p esencia de g isú.
Además, el uso de chalecos e lec an es es c ucial pa a mejo a la isibilidad en
condiciones de poca luz.
8.1.5. P o ección con a caídas
En gale ías inclinadas o du an e ope aciones en pozos e icales, se u ilizan a neses
de segu idad y sis emas an icaídas. Es os disposi i os son esenciales pa a minimiza
los iesgos de caídas desde al u as en ope aciones sub e áneas.
8.1.6. Calzado y p o ección de las manos
El calzado de segu idad debe ene pun e a e o zada y plan illas an ipe o ación pa a
p o ege a los abajado es de obje os punzan es o pesados. Asimismo, se u ilizan
guan es esis en es a co es, pe o aciones y p oduc os químicos.
8.1.7. No ma i a aplicable a los EPI
El Real Dec e o 773/1997 es ablece las disposiciones mínimas de segu idad y salud
ela i as a la u ilización po los abajado es de equipos de p o ección indi idual.
Según la Ley 31/1995 de P e ención de Riesgos Labo ales, es esponsabilidad del
empleado p opo ciona EPI adecuados y ga an iza su uso co ec o median e
o mación y supe isión
8.2. PROTOCOLOS DE ACTUACIÓN ANTE EMERGENCIAS
En una mina sub e ánea, los p o ocolos de ac uación en caso de eme gencia son
undamen ales pa a minimiza los iesgos pa a los abajado es du an e inciden es
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como acumulación de gases óxicos o in lamables, incendios o de umbes. Es os
p o ocolos deben es a cla amen e de inidos y se conocidos po odos los
abajado es. La Ley 31/1995 de P e ención de Riesgos Labo ales y el Reglamen o
Gene al de No mas Básicas de Segu idad Mine a (RGNBSM) es ablecen que odas las
minas deben con a con un plan de e acuación que incluya u as segu as y medios
pa a e acua a los abajado es.
Los siguien es epíg a es desc iben los elemen os cla e de los p o ocolos de
eme gencia.
8.2.1. De ección y ala ma
Los sis emas de de ección au omá ica de gases, como g isuóme os y de ec o es de
CO y H S, son c uciales pa a ale a de la acumulación de gases pelig osos en el ai e.₂
Cuando los ni eles de gas alcanzan los lími es es ablecidos po la no ma i a (como el
0.80% de me ano en los e o nos de ai e p incipales), se ac i a una ala ma que a isa a
odo el pe sonal.
Las ala mas pueden se sono as y isuales, y deben es a ubicadas en pun os cla e de
la mina, así como en á eas donde el pe sonal es é concen ado.
8.2.2. E acuación
En caso de que se de ec en condiciones pelig osas como al os ni eles de gases
explosi os o un incendio, se deben segui p o ocolos de e acuación es ablecidos. Las
u as de escape deben es a cla amen e señalizadas y lib es de obs áculos, y los
abajado es deben se en enados pa a llega ápidamen e a los pun os de
e acuación. Es as u as deben es a bien iluminadas y señalizadas median e luces de
eme gencia, indicado es isibles y le e os luminosos que guíen a los abajado es
hacia las salidas o cáma as de e ugio.
Las salidas de eme gencia deben es a co ec amen e dis ibuidas a lo la go de las
gale ías y conec adas a cáma as de e ugio o a la supe icie median e pozos de
en ilación.
8.2.3. Uso de equipos de espi ación de eme gencia
En si uaciones donde se de ec en ni eles pelig osamen e bajos de oxígeno o al as
concen aciones de gases óxicos, los abajado es deben emplea equipos de
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espi ación au ónoma (ERA) o másca as de escape equipadas con il os especiales
que pe mi an la e acuación segu a.
8.2.4. Cáma as de e ugio
Las cáma as de e ugio son ins alaciones sub e áneas especialmen e diseñadas pa a
albe ga a los abajado es en caso de que una e acuación inmedia a no sea posible.
Es as cáma as es án selladas con a la en ada de gases pelig osos y es án asimismo
equipadas con:
Suminis o de ai e espi able, ya sea median e sis emas de en ilación
au ónomos o cilind os de oxígeno.
Alimen os, agua y suminis os médicos pa a sos ene a los abajado es
mien as espe an el esca e.
Sis emas de comunicación que pe mi en el con ac o con los equipos de esca e
en la supe icie.
8.2.6. Escale as y pozos de eme gencia
Las minas deben con a con escale as de eme gencia en pozos e icales y pozos de
en ilación que pe mi an una ápida e acuación hacia la supe icie en caso de
eme gencia. Es as escale as deben es a en condiciones óp imas y se inspeccionadas
egula men e.
8.2.7. Vehículos de e acuación
En minas ex ensas o con gale ías muy la gas, se deben emplea ehículos de
e acuación especiales que puedan anspo a ápidamen e a los abajado es hacia
las salidas. Es os ehículos deben es a disponibles en pun os es a égicos y se áciles
de accede .
8.2.8. Comunicación y coo dinación
Du an e una eme gencia, es undamen al man ene una comunicación cons an e en e
el pe sonal sub e áneo y los equipos de esca e en la supe icie. Las minas deben
es a equipadas con sis emas de comunicación que uncionen incluso du an e allos de
ene gía, como adios de ecuencia especial o elé onos de mina.
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10. BIBLIOGRAFÍA
[1] Manual de Ven ilación de Minas (2011). Vicen e Luque Cabal. Asociación de
In es igación Tecnológica de Equipos Mine os AITEMIN.
[2] Manual de Ven ilación de Minas, Túneles y Espacios Sub e áneos (2021).
Ca los Sie a Fe nández. G upo de P oyec os de Ingenie ía. ETSI Minas y
Ene gía. UPM.
[3] Handbook o Tunnel Enginee ing: Volume I: S uc u es and Me hods (2013).
Be nha d Maidl, Ma kus Thewes, Ul ich Maidl. Chap e 8: Ven ila ion Du ing he
Cons uc ion Phase. Wiley Publishe s.
[4] In oducción a la Ven ilación Mine a (2019). Juan He e a He be . Depa amen o
de Ingenie ía Geológica y Mine a. ETSI Minas y Ene gía. UPM.
[5] No ma SIA-196 – Recomendación sob e Ven ilación en Mine ía Sub e ánea
(1998). Schweize Ingenieu – und A chi ek en – Ve ein: SIA Emp ehlung 196:
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[6] Guía Me odológica de Segu idad pa a P oyec os de Ven ilación Mine a (2008).
Dp o de Segu idad Mine a. Se icio Nacional Chileno de Geología y Mine ía.
[7] De e minación de la dis ibución de amaño y núme o de pa ículas p o enien es
de mo o es diesel ope ando en á ico eal con equipos emba cados (2014).
José Ra ael Rubio Calde a. Tesis Doc o al. Depa men o Mechanical
Enginee ing, Poly echnic Uni e si y o Mad id.
[8] Diseño de Ven ilación en la Masa El i a de Mina So iel (2021). Ja ie Llo en e
Campos. TFM Más e Ingenie ía de Minas. Uni e sidad de Huel a.
[9] Ley 31/1995 de P e ención de Riesgos Labo ales: BOE-A-1995-24292.
[10] Real Dec e o 863/1985, Reglamen o Gene al de No mas Básicas de Segu idad
Mine a (RGNBSM): BOE-A-1985-10836.
[11] Ins ucción Técnica Complemen a ia ITC 05.0.05 sob e Inspección y Vigilancia:
Gasome ía, A o os y Lib os de Ven ilación.
[12] Ins ucción Técnica Complemen a ia ITC 04.7.03 – Ven ilado es P incipales y
Pue as.
[13] In o me sob e Sinies alidad Mine a 2022 (2023). Comisión de Segu idad
Mine a. Minis e io pa a la T ansición Ecológica y el Re o Demog á ico.
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[14] Apun es del Más e de Segu idad Indus ial y P e ención de Riesgos Labo ales.
Higiene Indus ial. Tema I.
[15] Apun es del Más e de Segu idad Indus ial y P e ención de Riesgos Labo ales.
Ven ilación. Tema I.
[16] Tipos de leyes y no mas en España: je a quía no ma i a. Apo ación ob enida de
h ps://dudaslegisla i as.com/adminis acion/ ipos-de-leyes-y-je a quia-
no ma i a/#google_ igne e
[17] Po al Andaluz de la Mine ía: Po al Andaluz de la Mine ía - Jun a de Andalucía
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ANEXO 1. PUNTOS DE OPERACIÓN DEL SISTEMA
RELACIÓN DE CASOS
1. Caso 1 – Tube ía de 1200 m sin a iado .
2. Caso 2 – Tube ía de 1200 m con a iado .
3. Caso 3 – Tube ía de 1400 m sin a iado .
4. Caso 4 – Tube ía de 1400 m con a iado .
5. Caso 5 – Tube ía de 1600 m sin a iado .
6. Caso 6 – Tube ía de 1600 m con a iado .
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