Ventilação em Minas Subterrâneas

Ventilação em Minas Subterrâneas

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Asbesto: 2 fibras/cm 3

3

Sílica: quartzo respirável - 0,1 mg/m cristobalita e tridimita - 0,05 mg/m 3

Exposição e Efeitos Causados Pela Sílica

Carvão, areia, minerais, metálicos, feldspato. Mineração, metalúrgica, material de construção, jato de areia.

Silicose, antracosilicose e pneumoconioses mistas.

Caulim Ind. cerâmica Silicose

Quartzito Ind. cerâmica Silicose

Quartzo moído, areia moída.

Fibra de vidro, Ind. cerâmica Silicose

Fonte: Gentilmente cedida por Alcinéia M. dos A. Santos

5.3.3 Detecção de gases

Os tipos de instrumentos disponíveis na mineração para medir concentração de gases sobrecaem em quatro classes principais: detectores manuais, monitores montados em máquina, monitores de área e dosímetros pessoais. Os detectores manuais são relativamente pequenos e leves, podendo ser utilizado em vários locais da mina por engenheiros e outros. Exemplos de detectores manuais são: lâmpadas de segurança, detectores de metano, detectores de oxigênio, detectores para monóxido de carbono. Os métodos de detecção incluem oxidação catalítica, eletroquímica, ótico, condutividade elétrica e absorvente químicos. Detectores de oxidação catalítica são utilizados para medir concentração de gases combustíveis, a partir da mudança da resistência em um circuito elétrico ou do aquecimento gerado durante o processo de oxidação. Sensores eletroquímicos são aplicados na medição de oxigênio, ácido sulfídrico, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio, que reagem com um eletrodo especial em um eletrólito, gerado uma corrente elétrica proporcional à concentração do gás presente. Os detectores óticos são basicamente dois, infravermelho não-dispersivo e interferômetro. O primeiro é baseado no princípio de que diferentes gases absorvem luz a comprimentos de onda específicos e distintos. O segundo é baseado na diferença de índice de refração. O método mais novo utiliza semicondutores que mudam de resistência e, portanto, sua condutividade elétrica na presença de certos gases. O último método utiliza as propriedades reativas dos gases e químicos que causam modificação na cor desses químicos proporcionalmente à concentração dos gases.

5.3.4 Controle de Gases

turno, nas frentes de trabalho em operação e nos pontos importantes da ventilação

Uma vez identificado o gás contaminante, sua fonte localizada e sua taxa de liberação determinada, o engenheiro se confronta com o problema do controle. Técnicas de controle variam desde diluição por simples ventilação até sistemas complexos de drenagem. A técnica escolhida dependerá da fonte de gás (rocha, detonação, motor, etc) e da natureza da ocorrência (liberação contínua ou intermitente, fonte móvel ou estática). As técnicas normalmente adotadas, em sua ordem de preferência, estão listadas a seguir: Prevenção: procedimento adequado na detonação, ajuste e manutenção de motores de CI, etc; Remoção: drenagem antes da lavra, exaustão local, infusão de água antes da lavra; Absorção: reação química em condicionadores de motores de CI, spray de solução ar-água na detonação; Diluição: diluição local por ventilação auxiliar, diluição pelo fluxo de ar principal, diluição local por difusores ou sprays d’água, Isolamento: vedação de áreas de trabalho abandonadas ou áreas de fogo, restrição na detonação. NR 2.24.24. - No caso de minas grisutosas ou com ocorrência de gases tóxicos, explosivos ou inflamáveis o controle da sua concentração deve ser feito a cada

5.3.5 Limites de Tolerância

Threshold limit values, TLV, são valores utilizados como indicador de toxicidade de alguns gases. São valores de concentração que, sob determinadas condições, não apresentam riscos de saúde para quase todos os trabalhadores que se expõem diariamente ao gás em questão. Threshold limit values - Time weighted average (TLV-TWA) é a concentração a qual quase todo trabalhador pode se expor durante oito horas por dia (quarenta horas por semana) sem apresentar efeitos adversos. Threshold limit values - short term exposure limit (TLV-STEL) é a concentração máxima a que um trabalhador pode se expor, durante até quinze minutos, sem apresentar qualquer irritação, mudança nos tecidos (crônica ou irreversível) ou

características de cada um dos gases mencionados

narcose suficiente para aumentar tendência a acidentes ou diminuir eficiência no trabalho. Threshold limit values - Ceiling (TLV-C) é a concentração que não deve ser excedida nunca, nem mesmo instantaneamente. A Tabela 4 resume as

Tabela 3: Características dos gases

5.3.6 Poeira

Poeira é a segunda categoria de contaminantes do ar de maior preocupação na mineração. Dispersão de partículas sólidas e líquidas, de tamanho microscópico, em um meio gasoso, é chamada aerossol. Apesar de nem toda poeira precisar estar suspensa para ser nociva, as que causam danos pulmonares são as que existem como aerossol. Todo material suspenso em uma mina subterrânea se comporta de maneira similar e apresenta os seguintes princípios básicos:

a) Partículas de poeira, de conseqüência combustível ou patológica, são predominantemente menores que 10 µm. Aquelas menores que 5 µm são classificadas como respiráveis; b) Partículas maiores que 10 µm não tendem a permanecer muito tempo em suspensão em correntes de ar, a menos que haja altas velocidades. Essas partículas, entretanto, não são tão preocupantes; c) Poeira de mina tem um tamanho característico entre 0,5 a 3 µm; d) Reatividade química cresce com o decréscimo do tamanho; e) Poeiras menores que 10 µm, sérias para a higiene do ar, não têm peso significativo ou inércia, portanto podem ficar indefinidamente suspensos na atmosfera; f) O controle da poeira fina (menor que 10 µm) suspensa no ar requer um controle da corrente de ar. Esse é o princípio básico do controle de poeira.

Poeira pode ser classificada de acordo com seus efeitos fisiológicos ou suas propriedades explosivas:

a) Poeira fibrogênica (nociva ao sistema respiratório): sílica (quartzo, cherts); silicatos (asbestos, talco, mica, silimanita); fumaças de metal (quase todos); minério de berílio; minério de estanho; minério de ferro (alguns); carvão (antracito, betuminoso); b) Poeira carcinogênica: radônio; asbestos; arsênio; c) Poeira incômoda (pequenas adversidades): gipsito, caulim, calcário; d) Poeiras tóxicas (venenosas aos órgãos e tecidos do corpo): minérios de berílio, arsênio, chumbo, rádio, tório, cromo, vanádio, mercúrio, cádmio, antimônio, selênio, manganês, tungstênio, níquel e prata (principalmente óxidos e carbonatos); e) Poeiras radioativas (prejudicial devido às radiações alfa e beta): minérios de urânio, rádio e tório; f) Poeiras explosivas (combustível quando em suspensão): poeiras metálicas (magnésio, alumínio, zinco, estanho e ferro); carvão (linhito); minérios sulfetados; poeiras orgânicas;

5.3.7 Composição

Na classificação da poeira quanto ao grau de dano patológico, a composição mineralógica é mais importante que a química e propriedades químicas são mais importantes que as físicas. Por exemplo: sílica livre apresenta maior reatividade química nos pulmões que a sílica combinada; já no caso do asbesto, o efeito mecânico é mais importante; nas poeiras tóxicas a principal variável é a solubilidade. Misturas de poeiras são imprevisíveis.

5.3.8 Concentração

Depois da composição, a concentração é o fator mais importante. Poeiras nocivas devem estar presentes em concentrações acima de 0,5 mg/m 3 para gerar danos aos pulmões. Algumas poeiras tóxicas ou radioativas, entretanto, podem ser prejudiciais

5.3.9 Tamanho das Partículas

maioria das minas apresenta tamanho médio de poeira menores que esse valor

Poeiras finas são mais perigosas fisiologicamente porque sua área específica e, portanto, sua reatividade química é muito grande, em proporção a seu peso. Danos pulmonares ocorrem devido a poeiras respiráveis (menores que 5 µm); e a

5.3.10 Tempo de Exposição

Normalmente, doenças como a silicose, se manifestam depois de 20 ou 30 anos de exposição. Danos por radiação ocorrem entre 10 e 20 anos de exposição.

5.3.1 Susceptibilidade Individual

Um fator que influência a saúde ocupacional é a seletividade humana. Atualmente, trabalhadores passam por exames pré-admissionais e problemas potenciais são diagnosticados antes que ocorram efetivamente. Existem amplas evidências de que o cigarro apresenta um efeito sinergético, aumentando a probabilidade de se contrair uma doença respiratória.

5.3.12 Controle da Poeira

O controle de poeira é feito através de perfuração a úmido; o uso de sistemas de exaustão da poeira; medição da concentração de poeira no ambiente de trabalho; molhar os locais a serem detonados antes e depois da detonação, bem como o material desmontado; pulverização em locais com formação de pó; proteção individual com uso de máscaras contra pó.

Prevenção de acordo com a NR 2:

2.29 - Prevenção de Explosão de Poeiras Inflamáveis em Minas Subterrâneas de Carvão 2.29.1 - As minas subterrâneas de carvão devem identificar as fontes de geração de poeiras tomando as medidas preventivas cabíveis para reduzir o risco de inflamação de poeiras e a propagação da chama. 2.29.1.1 - As medidas preventivas serão implantadas principalmente nos seguintes locais: a) frentes de lavra; b) pontos de transferência; c) pontos de carregamento de minério em correias transportadoras e d) onde existam fontes de ignição. 2.29.1.2 - As medidas preventivas serão: a) nas frentes de lavra: umidificação das operações que possam gerar poeiras; b) nos pontos de transferência e nos pontos de carregamento: umidificação; neutralização com material inerte ou lavagem periódica em intervalos de tempo a serem determinados para cada local, das paredes, teto e lapa e c) nos locais onde existam fontes de ignição: isolamento da fonte umidificação ou neutralização com material inerte.

5.4 Temperatura e Umidade

aplicação de alguns métodos para aquecer, esfriar, umidificar e desumidificar

Além da qualidade do ar que inclui o controle de gases tóxicos ou explosivos e poeira, outro fator para o condicionamento do ar é o controle da temperatura e umidade. Para o controle da temperatura e umidade em uma mina subterrânea é necessária a

5.4.1 Processos de Transferência de Calor

Existem vários processos para transferência de calor, entre eles estão:

Outros sistemas são o cooling coil, o spray e o shell-and-tube

Refrigeração e resfriamento evaporativo são processos de transferência de calor de um local para outro. Estes processos utilizam fluidos refrigerantes. O objetivo do fluido refrigerante é absorver o calor de uma fonte. A amônia é utilizada como fluido refrigerante devido ao seu baixo custo, sendo empregada na superfície. Nas minas subterrâneas podem ser empregados freon, água gelada entre outros refrigerantes. A torre de resfriamento é outro processo que utiliza um aparelho de troca de calor com líquidos frios, geralmente água.

5.4.2 Psicometria

O psicômetro é um aparelho que serve para avaliar a quantidade de vapor contida na atmosfera. O controle do processo de temperatura e umidade é feito utilizando propriedades psicométricas. As propriedades psicométricas como pressão de vapor, umidade específica, grau de saturação, volume específico entre outros são encontrados em tabelas e gráficos psicométricos.

5.5 Controle da Quantidade

perigoso em uma mina subterrânea. Esta relação é a seguinte:

Há uma relação que determina a quantidade de ventilação necessária para diluir o ar

Onde:

Qg : é a taxa de contaminante;

Bg : é a concentração do contaminante;

TLV, Threshold Limit Values: é o valor limite para concentração do contaminante.

Outra relação que determina a quantidade de ar necessária nos locais de trabalho quando se conhece a velocidade do ar (V) e a área (A) é a seguinte:

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