DILUCIÓN DE GASES DE LA VOLADURA

Los gases y vapores de la voladura se expanden en la galería hasta detenerse bruscamente, formando un tapón, cuya longitud inicial es importante estimar para determinar la concentración que en él tienen los gases. La concentración máxima del tapón se presenta en el frente del mismo.

Al desplazarse el tapón por el túnel o la galería su longitud aumenta y su concentración es gases nocivos disminuye.

Para determinar el tiempo de dilución de los gases de voladura, se ha de tener en cuenta una serie de pasos:1. calcular la longitud del tapón de humo

La longitud del tapón de humos viene dada por la expresión:

Donde L = Longitud del tapón de humos [m]

K = 25. Constante de dispersión para los avances en túneles [-] M = Masa de explosivos [kg]

FA = Avance por ciclo [m] D = Densidad de la roca [t/m3] A = Área del frente de avance [m]

2. conocer la composición y concentración del gas producto de la voladura

Este tapón de humos tendrá una composición de gases nocivos y que dependerán del tipo de explosivo utilizado pero como "referencia" tenemos:

GAS GAS DENSIDAD DEL GAS VOLUMEN DE GASPRODUCIDO/KG (G/M3) PRODUCIDO /KG

EXPLOSIVO DE explosivoCO 0.0163 1.25 0.01304

C02 0.1639 1.977 0.082903

N02 0.0035 1.36 0.002574

Para calcular la concentración de gas de la voladura en el túnel, se asume que dicho gas ahora se mezcla con el aire limpio aportado ocupando finalmente todo el volumen del túnel.

GTUNEL = Concentración de gas en el túnel [ppm] VGAS = Volumen de gas / kg explosivo [m3]

Explosivos =Cantidad de explosivos utilizados en cada voladura [kg] Volumen del túnel= [m3]

3. Calcular el tiempo de mezcla

En esta etapa vamos a asumir que la cantidad de aire que se está suministrando se mezcla perfectamente con los gases del tapón. Por tanto, podemos definir ahora el tiempo que lleva producirse la mezcla, tmezcla:

Una vez pasado el tiempo de la mezcla, pudiera ser que la concentración de gases nocivos tenga valores superiores a los admisibles. Si así fuese, aún se necesita un tiempo adicional de dilución durante el cual el continuo aporte de aire bajará los valores de concentración de los gases de las voladuras a los valores correctos.

4. calcular el tiempo de dilución Se define por tanto tiempo de dilución, tdilución como:

Por tanto, podemos decir que para un caudal dado, para llegar a una concentración de gases admisible, se necesitará un tiempo de limpieza:

Tiempo de limpieza = Tiempo de mezcla + Tiempo de dilución.

Este será el tiempo máximo de espera para entrar al túnel después de la voladura y poder encontrar valores admisibles de las concentraciones de los gases.

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