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PublicouBruna Bracamonte Alterado mais de 10 anos atrás
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INCOMODIDADE TÉRMICA NO AMBIENTE SUBTERRÂNEO - CASO ESTUDO EM MINAS IBERO-AMERICANAS
VIDAL NAVARRO TORRES Centro de recursos Naturais e Ambiente do IST Universidade Técnica de Lisboa
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CONTEÚDO Introdução Modelos matemáticos
Caso estudo em minas Ibero-americanas Caracterização térmica no ambiente subterrâneo da mina de Neves Caracterização térmica do ambiente subterrâneo da mina de San Rafael Analise comparativa das normas Portuguesa e Peruana Medidas correctivas do impacte ambiental térmico Conclusões
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INTRODUÇÃO Perda de interesse nas actividades que realiza;
Frequentes descansos ou folgas; Desejo de concluir a actividade rapidamente; Irritabilidade; Redução do grau de concentração; Falta de sentido e de atenção; A morte > 42 ºC e em tempo prolongado.
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Exemplo da variação da temperatura na mina de Neves Corvo, no circuito com entrada pelo poço de Santa Bárbara e saída pelo poço CPV2
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Causas principais para o acréscimo da temperatura no ambiente subterrâneo
Autocompressão; Propriedade termal do maciço rochoso; Uso de equipamentos diesel; Detonações de cargas explosivas; Metabolismo humano; Presença de água termal.
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MODELO MATEMÁTICO Autocompressão (tha);
Transmissão do calor do maciço rochoso (tr) ; Equipamentos com motor diesel (ted); Detonação de cargas explosivas (tex); Metabolismo humano (th); Presença de água termal (tt).
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Temperatura exterior (exemplo Neves Corvo)
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Temperatura de autocompressão
Em poço vertical: por cada 100 m de profundidade a temperatura do ar aumenta em 0.98 ºC (1 ºC)
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Temperatura de maciço rochoso
: Coeficiente de transferência de calor h1: Profundidade de inicio da abertura htcn: profundidade á zona neutral térmica gg: grau geotérmico K : condutividade térmica Red: Número de Reynolds Pr: Número de Prandtl f: Coeficiente de fricção da abertura Nud :Relação de Dittus e Boelter a : massa volúmica do ar Ce: calor específico do ar Q: Caudal de ar
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Temperatura de equipamentos diesel
fm.ft : factor combinado de conversão à energia mecânica e de utilização do equipamento qd: emissão de calor pd: potência do equipamento diesel a : massa volúmica do ar Ce: calor específico do ar Q: Caudal de ar
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Temperatura na detonação de carga explosiva
Ce: calor libertado pelo explosivo eu: quantidade de explosivo usado a : massa volúmica do ar Ce: calor específico do ar Q: Caudal de ar
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Temperatura de metabolismo humano
qh: calor libertado por uma pessoa N: número total de pessoas a : massa volúmica do ar Ce: calor específico do ar Q: Caudal de ar
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Temperatura de água termal
tt = medido in situ Pode atingir temperaturas de 30 a 40ºC no ar da atmosfera subterrânea
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CASOS ESTUDO – Mina de Neves Corvo
Jazida: hidrotermal vulcano sedimentar Roca: xistos negros argilosos Produção: 6500 t/dia Mina de: cobre e zinco Lavra: Bech and fill, drift and fill
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Localização da mina de Neves Corvo
Baixo Alentejo Faixa piritosa Ibérica Junto a Vilas de Castro verde e Almodôvar
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Ambiente subterrâneo da mina de Neves Corvo
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Variação da temperatura exterior
Variação da temperatura na entrada do ar pela chaminé CPV1
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Variação da pressão exterior
Variação da pressão barométrica na entrada do ar pela chaminé CPV1
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Circuitos de ar em Julho 2000
Total 74
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Variação da temperatura no ambiente subterrâneo
Exemplo da variação da temperatura na rede típica n.º 1 (entre CPV1-CPV2), na área de Corvo
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Variação da humidade relativa no ambiente subterrâneo
Exemplo da variação da humidade relativa na rede típica n.º 1 (entre CPV1-CPV2), na área do Corvo
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Mina de San Rafael Jazida: hidrotermal vulcânico, corpos
Roca: filitos, quartzitos, stocks de granito Produção: 2500 t/dia Mina: estanho Lavra: Sub Level Stoping
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Localização da mina de San Rafael
Mina San Rafael América do Sul, Perú Altitude: 4500 – 5000 m Andes Oriental Sul
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Ambiente subterrâneo da mina de San Rafael
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Variação da temperatura seca do ar limpo em função da profundidade
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Variação da temperatura seca do ar poluído em função da profundidade
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Temperatura de agua termal no nível 3850
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Tendências normal e com influencia de argua termal
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Variação do grau térmico comparado com minas do mundo
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A temperatura exterior de três Minas
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Temperatura exterior e temperatura nos desmontes na mina de Neves Corvo
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Temperatura exterior e temperatura no subsolo na mina de Panasqueira
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Variação da temperatura exterior Vs subterrâneo
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Norma Portuguesa e Peruana
Temperatura (ºC) Período de permanência no trabalho Seca Húmida 31 26 Permitido Seis (6) horas >35 >30 Não permitido
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Norma de conforto ambiental térmico ASHRAE e ISO 7730
Segundo ASHRAE Conforto térmico: 20 ºC e 29 ºC, para V= 0.15 m/s a 0.25 m/s Condição óptima: 22 ºC a 27 ºC
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Fontes de calor e matriz de impacte ambiental térmico
(DL 162/90) Leve Moderado Alto
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Matriz de impacte ambiental térmico
Área Ramos Ambiente subterrâneo Tipo e níveis de impacte Térmico Dinâm. Volum. CORVO 5C-5 Oficina 810 13A-10 Rolagem Corvo 14-10 9-10 10-11 25-26 Acesso Cv159 15-15A C693GAM vários Desmontes (Tabela 3.10) GRAÇA 97B-94A Acesso a CPV-3 Rolagem Graça
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Aplicação para um desmonte na mina de Neves Corvo
SLS & RP Temperatura média máxima medida : 27ºC L= 204 m, P = m, S = m2, h1 = m, htcn= 30 m, = 0º, gg = m/ºC, = W/m2.ºC, a = , Ce = 1.005, fm. ft = 0.032, qd = 2.9 kW/kW, Pd = 204 kW, Ce = 342 kJ/Kg e eu = 342 kg ANFO/ dia-frente
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Medida de mitigação do impacte ambiental térmico num desmonte da mina de Neves Corvo
DL 162/90 Portugal ISO, ASHRAE
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Desmontes pelo método de SLS
LHD e camião diesel Down The Hole
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Desmonte e rampa 523-NW da mina de San Rafael
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Medida de mitigação do impacte ambiental térmico num Nível da mina de San Rafael
DECRETO SUPREMO Nº EM, Perú ISO, ASHRAE
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CONCLUSÕES O modelo matemático desenvolvido e validado para calcular o acréscimo da temperatura devido ao grau geotérmico do maciço rochoso constitui um contributo muito importante na avaliação do conforto térmico em aberturas subterrâneas profundas. A influência da temperatura exterior na variação da temperatura do ambiente subterrâneo pode atingir de até 5ºC a uma profundidade de 700 a 750 m, sendo insignificante ou nula quando a temperatura exterior é de cerca de 7ºC. As normas legais que definem o valor máximo admissível não tem em conta o critério do conforto térmico e variam conforme cada pais.
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