WO2023193121A1 - Sistema de aspiración de polvos y partículas finas - Google Patents

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WO2023193121A1
WO2023193121A1 PCT/CL2022/050031 CL2022050031W WO2023193121A1 WO 2023193121 A1 WO2023193121 A1 WO 2023193121A1 CL 2022050031 W CL2022050031 W CL 2022050031W WO 2023193121 A1 WO2023193121 A1 WO 2023193121A1
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suction
duct
air
mine
vacuum chamber
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PCT/CL2022/050031
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Inventor
Marcos augusto GUZMÁN MADARIAGA
Original Assignee
Guzman Madariaga Marcos Augusto
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/10—Venturi scrubbers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
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    • E21F1/00—Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents
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    • E21F1/08—Ventilation arrangements in connection with air ducts, e.g. arrangements for mounting ventilators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/003—Ventilation in combination with air cleaning

Definitions

  • the present invention patent refers to an auxiliary ventilation system to clean the environment of gases and suspended dusts produced in a mine face due to explosiveness. Also with application in the recovery of spills of fine metal dust spread on the floor inside mines and mineral crushing process plants and mining by-products and industrial plants, aggregates plants, lime plants, cement plants, smelting plants, storage yards or transfer stations and mineral flotation lines.
  • the mine gas aspiration system consists of a suction device that comprises a body with a aspiration duct coupled laterally and obliquely to a vacuum chamber; with the vacuum chamber made up of two cylindrical bodies, an upper body or aspiration duct at an angle to the longitudinal axis and a lower body, both bodies have a diagonal cut to join and form the vacuum chamber that is attached to a Venturi tube.
  • a transport sleeve is coupled to the outlet of the discharge duct, for the exit of the material out of the mine face; and on the other hand, a dust and gas collection duct of the system is coupled to the entrance of the aspiration duct, which is the one that aspirates or sucks the fine metal powders and gases produced at the mine face, a vacuum pump is used and /or compressor or air flow necessary for the network to inject air into the Venturi tube and cause the suction by drag of the suspended dusts and gases generated at the mine face.
  • safety means is also required to allow safe operation of the system by users and also facilitate the movement of the gas evacuation and suction system.
  • the present invention discloses a suction system that allows the mobility and reach necessary to access areas saturated with suspended dust and spills. Which allows the recovery and transportation of the material in a short period of time, at most one hour, especially the extraction of fine metal powders under 2.54 cm in diameter, avoiding blockages and reducing environmental pollution, with a cyclone system to separate the largest particles without damaging the bags and/or filters that comprise the system.
  • the cyclone is connected to bag filters, cartridge filters or a wet system, which includes a water collection system with challas or conical discharge systems with a rubber skirt. These systems are mobile that can be installed at any specific point in the plants.
  • Fine metal powders can also be recovered and the product returned directly to production and/or stored in maxi bags in the case of open spaces or transfer stations.
  • the present system especially allows removing gases and dusts suspended in the environment, it works with a flow of compressed air that is generated by an industrial lobe vacuum pump that allows a high volume of air to be pumped, with its respective electric motor or a combustion found outside the mine.
  • the system for use in the extraction of gases inside the mine, the system comprises a suction duct connected to the lobe vacuum pump, with the air outlet of the pump connected to a Manifold, in which which is divided into two streams of compressed air, each injected with a positive pressure through compressed air hoses.
  • the suction hose is connected to a suction inlet of said suction device, it is a hose resistant to impact or shock wave and in the case of exploitation tasks it is left near the mine face, so that once the blasting allows the aspiration of gases and dust from the mine face.
  • This invention allows us to solve the problem of gas ventilation and re-entry into the mine face after blasting, because it sucks directly from the mine face, removing all the dust from the explosion and toxic gases quickly and safely, thus allowing admission within 1 hour. Verified with gas measurement instruments both outside and inside the mine. The measurement of these gases with this system can be carried out at the entrance portal, since the gases with this system are transported through the ventilation duct, pipes and/or ventilation sleeve from the mine and gallery front, the system allows the aspirated, evacuating these gases to the outside of the mine or portal (surface).
  • the gases are measured at the discharge or tip of the sleeve with measuring instruments that measure the amount of carbon monoxide and nitrous dioxide, once the cloud of gas and dust visible through the discharge, once the elimination of the particles of these gases has been checked, entry is allowed in a safe and controlled manner with appropriate and certified measuring instruments.
  • the system incorporates, at the outlet of the suction device, a water spray system (challas) and/or filter system to reduce pollution in the environment.
  • a water spray system challas
  • This air is captured by a cyclone to decant coarse particles and passed through a sleeve or cartridge filter. It can also be installed using a wet system by manufacturing a cone and with a rubber skirt at the discharge, also in this cone. discharge, nozzles or suppressors are installed connected to a water network so that a cloud or mist is produced with a challa system, reducing environmental pollution by releasing toxic gases into the environment and fine metal dusts into the environment.
  • a pipe and/or sleeve is connected to transport the suspended dust and toxic gases to the exit of the mine portal.
  • a suction handle that can be manipulated by a user, said handle has accessories (cone-shaped duct, tips, couplings to the suction handle, rake to release the dust , nozzles of different sizes and shapes) that allow you to clean different surfaces.
  • the system also allows fresh air to be injected through the pipe and/or transport sleeve for the suspended dusts and toxic gases, positioning the system in the mine portal (surface), and making it work allows inject fresh air to the mine front and gallery.
  • a method of operation of an auxiliary ventilation system comprises: connecting the outlet of the lobe pump to a compressed air duct that comprises a Manifold at its other end; install one end of the compressed air hose(s) into the Manifold;
  • the aspiration system generates a constant air flow, with an aspiration inlet with toxic gas collection ducts, an air connection, a vacuum chamber attached to a Venturi tube and a discharge attached to a ventilation duct.
  • ventilation, pipes and/or ventilation sleeve which allow the mobility and reach necessary to access areas saturated with suspended dust and toxic gases, to allow the evacuation and transport of suspended particulate matter and toxic gases from the environment, reducing times waiting for the clearance of the mine face, galleries and comminution plants of mining and/or industry in general.
  • the system serves at least four shots.
  • the air network installed in the mine is also used to operate the system, which allows efficient progress in the development of exploitation of the mine. mine.
  • Figure 1 Operating diagram of the multifunctional vacuum recovery and transport system for fine metal powders suspended in the environment and fine metal powder spills scattered on the floor.
  • Figure 2 Front view of the suction device indicating and listing all its components.
  • the system has a lobe vacuum pump (3) with its respective electric or combustion motor (4), the lobe vacuum pump has a suction duct (1) for air suction;
  • the suction duct (1) communicates with a compressed air duct (2) and a silencer (not shown), this is attached to a Manifold (6);
  • This has air flow outlets through compressed air hoses (7), which are connected to a suction device (5), which works with a compressed air flow for the recovery and transport by multifunctional vacuum of fine metal powders.
  • the suction device (5) is coupled to a filtering system (11) that is installed in the mine mouth or portal, the filtering system (11) includes a cyclone system to separate the largest particles; with the cyclone connected to a bag or cartridge filter or a wet system, to reduce environmental pollution by releasing toxic gases into the environment and fine metal dusts into the environment, coupled to the outlet of the filtering system that is installed in
  • the mine mouth or (portal) defines a ventilation duct or sleeve (10) for air discharge, pipes and/or sleeve as the case may be.
  • the flow rate combined with the pressure delivers sufficient air flow to move the material, serves as a means of transport and is measured in m3/min for both cases of the material to be transported, vacuum recovery and transport system.
  • the suction device (5) is shown in Figure 2, it has a suction duct (12), this is coupled to a vacuum chamber (13), which in its rear part has a curved cover (14 ), this serves to couple the air injector inlet (15), which is attached through a clamping nut, then a converging cone (16) is located at the other end of the chamber, followed by the Venturi tube (17 ), and finally a discharge duct outlet (18), the vacuum chamber (13) defines a cylindrical body with a diagonal cut to join the suction duct.
  • the aspiration duct (12) consists of a 102 mm diameter and 500 mm long pipe that joins the vacuum chamber (13), this aspiration duct (12) connects to the aspiration sleeve ( 22) that connects to the suction inlet (21).
  • a protection box (19) is defined, all mounted on a drag carriage (23), the protection box (19) is a rectangular box where the suction device (19) is positioned inside. 5), for the compressed air connection, an air injector (15) is defined, which has a Chicago air connection, so a 30 mm diameter hole must be left, the other hole is to connect the suction (21 ) at the top with a diameter of 110 mm and at the back it has a 60 mm perforation for the discharge duct (18).
  • the suction device has an aspiration or suction inlet diameter that is always 1.5 times smaller than the Venturi tube (throat) to avoid clogging of particulate material.
  • the system protection box (19) also defines a hook handle (20) made of resistant metal or plastic material to protect the system, given its small size and low weight that allow the system to be installed and easily transported to any point in the mine.
  • the means for driving the drive wheels are defined, which include front wheels and rear wheels, the front wheels are wheels with 360° rotation and the rear wheels have electric drive for which an electric motor of 144 volts, 0.108 kW (0.144 hp) of power is defined, this is connected to a mechanical distribution box, coupled to a differential, connected to a sliding tripod joint that is coupled to pillars and coupled to an elastic or CV joint, reaching the wheel hub, all electrically powered by batteries.
  • the wiring system and contactor system for the electric drive are installed, it has a 144 volt DC-Ac converter, a 144 volt output battery charger, and a configurable 144 volt battery controller.
  • a 36-bristle BMS system is connected with output pins to control the charger.
  • a motion sensor a proximity sensor, an ultrasound sensor and an alarm sensor are defined, to ensure operational safety and to notify the operators who are working in the place that the equipment is moving.
  • This entire system is mounted in the rectangular box that is 700 cm long by 500 cm wide by 600 cm high, with the suction duct installed in a height regulation system to suck up the spilled material.
  • the suction device alternatively has different shapes that can be cylindrical, rectangular, triangular, square and hexagonal.
  • the system is implemented with hooks to be anchored in different positions in the mine, and provide the necessary mobility by adding transport sleeves for unloading to the aspiration system according to the progress.
  • the suction device is connected to the suction hose, then the compressed air flow inlet is connected, to give way to the supply that activates an air flow, which enters the vacuum chamber , where in the vacuum chamber the flow due to pressure differences caused by the Venturi tube (Venturi effect), causes air to be sucked in from the outside through the aspiration inlet on the one hand and then the flow is driven inwards through the greater flow that maintains the vacuum chamber where the material enters and then the flow is directed towards the converging cone of the Venturi tube passing through the center (Venturi throat) and then towards the divergent cone and finally the flow is expelled through the discharge duct passing through the filtration system.
  • Venturi effect causes air to be sucked in from the outside through the aspiration inlet on the one hand and then the flow is driven inwards through the greater flow that maintains the vacuum chamber where the material enters and then the flow is directed towards the converging cone of the Venturi tube passing through the center (Venturi throat) and then towards the divergent cone and finally
  • the suction device due to its small size and low weight as indicated above, allows the machine to be assembled on wheels to move it in operation.
  • the system can also be mounted on a truck, to clean roads, placing the entire system on a truck chassis and thus giving more mobility to the system.
  • To collect the material it has an ergonomic suction handle that is connected to the machine through the suction inlet, manipulated by one person efficiently and safely. Due to its practical design and characteristics, it allows you to obtain the necessary mobility to access different places. In addition, the suction handle allows you to clean different surfaces. Finally, having enough meters of pressure hose allows you to have the necessary mobility and reach for optimal cleaning work. LIST OF PARTS
  • the multifunctional vacuum recovery and transportation system for fine metal powders suspended in the environment and spills spread on the floor of the invention includes: a) a suction duct (1) of 101.6 mm in diameter and to support an air flow pressure of 100 m 3 /min and a pressure of 1.37895 bar (20 PSI) and a speed of 60 meters per second. b) the filtration system incorporates a sleeve or cartridge filter with a minimum of 340 m3/min and a maximum of 9000 m3/min and a minimum air flow capacity of 1 m3/min to a maximum of 400 m3/min and a compressed air pressure of a range of 0.689476 Bar minimum and a maximum of 310.2641 bar (10 to 4500 PSI).
  • the lobe pump is a pump with tri-lobe or tri-lobe rotors, vane pump, with an air flow capacity of a minimum of 3 m3/min to a maximum of 1000 m3/min; operating with a minimum pressure of 0.0689476 to 310.2641 bar (1 PSI up to 4500 PSI).
  • a silencer that is attached to the Manifold which has a capacity of at least 200 liters and a maximum of 10,000 liters with a minimum inlet of 101 mm in diameter and a maximum of 2540 mm in diameter, the Manifold has a minimum of 2 outlets and a maximum of 20 outlets with a minimum diameter of 38.10 mm and maximum outlets of 254 mm diameter.
  • the outlets are coupled to an air pressure hose that has a minimum diameter of 12 mm up to a maximum of 500 mm diameter.
  • the suction device (5) can be made of a material resistant to wear and tear due to friction;
  • the Venturi tube (17) has a diameter of 50.8 mm and a length of 250 mm.
  • the ventilation duct or sleeve (10) has a diameter of 101.6 mm and supports a compressed air pressure in the range of 1.37895 bar (20 PSI).
  • a system of challas with water sprinklers is incorporated at the end of the duct or ventilation sleeve or exit duct with a capacity of a minimum of 4 Its/hr to a maximum of 150 Its/hr to reduce pollution.
  • k) for the suction handle is alternatively defined:
  • a fan-shaped tip with a rake type a length of 100 mm and a width of 500 mm and a height of 30 mm, at the bottom it has solids of 5 mm and a length of 100 mm and a separation of 20 mm;
  • a tip in the shape of a medium fan with a length of 100 mm and a width of 500 mm and a height of 20 mm with respect to the other side;
  • the protective box (19) of metal or some plastic material to install the suction device that includes:
  • a mechanical distribution box coupled to a differential, connected to a sliding tripod joint and coupled to pillars, coupled to the elastic joint, reaching the wheel hub, all electrically powered by means of batteries;
  • a wiring system for the electrical components a contactor system for the electric drive, a 144 volt DC-Ac converter, a 144 volt output battery charger, a 144 volt battery controller, a 36-pig BMS system;
  • a j17 72 connector for recharging at any point, a PV6 potentiometer, a safety fuse; a battery system a 108 volt, 23 kilo watt hour battery bank.
  • This entire system is mounted in the rectangular box that is 700 cm long by 500 cm wide by 60 cm high, with the suction duct installed in a height regulation system to suck up the spilled material.

Abstract

Sistema de aspiración que permiten movilidad y alcance necesarios para acceder a zonas saturadas de polvo en suspensión y derrames. Lo que permite la recuperación y transporte del material en un corto periodo de tiempo a lo más en una hora, especialmente la extracción de polvos metálicos finos bajo 2,54 cm de diámetro, evitando los atascamientos y disminución de la polución del ambiente, el sistema incorpora una bomba de vacío de lóbulos, bomba conectada a un dispositivo de succión, con la entrada del dispositivo de succión con medios de succión por medio de mangas de aspiración, el sistema incorpora en la salida del dispositivo de succión un sistema de filtrado del aire aspirado, este aire es capturado por un ciclón para decantar las partículas gruesas y pasado por un filtro de manga o de "cartridge", también se puede instalar usando un sistema húmedo.

Description

SISTEMA DE ASPIRACIÓN DE POLVOS Y PARTÍCULAS FINAS
MEMORIA DESCRIPTIVA
CAMPO DE APLICACIÓN
[001] La presente patente de invención se refiere a un sistema de ventilación auxiliar para limpiar el ambiente de gases y polvos en suspensión producidos en una frente mina por explosividad. También con aplicación en la recuperación de derrames de polvos metálicos finos esparcidos en el piso en interior mina y plantas de proceso de chancado de minerales y sub-productos de la minería y plantas industriales, plantas de áridos, plantas de cal, plantas del cemento, plantas de fundición, patios de acopios o estaciones de transferencias y líneas de flotación de mineral.
ANTECEDENTES
[002] Actualmente existen equipos de captación de polvos en suspensión con sistema de filtros de mangas. También existen otros equipos para capturar polvos metálicos finos esparcidos en el piso y los alrededores de las plantas; estos sistemas son fijos y de gran tamaño y no son eficientes.
[003] También existen equipos de transporte por vació, de abrasivos, tanto para abrasivos livianos (arena) como para abrasivos pesados (granalla de acero), sin embargo, estos son limitados en cuanto a la capacidad de transporte para el trasporte del polvo metálico fino, porque este tipo de material es pesado y difícil de transportar, dado que están diseñados para un tipo de material fino y homogéneo y no irregular como los que se encuentran en las plantas de explotación de mineral. También existe dificultad en cuanto a la movilidad de los equipos y alcance para acceder a las zonas de derrames y la principal dificultad en la recuperación de estos materiales radica en el hecho de que originan atascamientos en los equipos. [004] En las plantas de chancado se trata material particulado de diferente tamaño cuyo transporte provoca atascamiento en los equipos actuales, y estos son limitados en cuanto a la capacidad de acceder a las distintas zonas donde se provocan derrames, además por las características del material metálico que se encuentra derramado en el suelo es abrasivo y pesado se dificulta la recuperación y transporte.
[005] En la explotación minera cuando se produce la perforación y carga del frente de mina para la tronadura (conjunto de tiros), luego se efectúa el disparo y se produce la explosividad (quiebre de roca en su interior), provocando una nube de polvo de sílice y gases tóxicos dañinos para la salud de las personas. Las partículas (polvo y gases), que quedan en suspensión son difíciles de evacuar hacia chimeneas de ventilación, porque se producen en un espacio de túnel sin ventilación o no se produce una corriente de aire fresco, haciendo imposible la ventilación y la extracción de mineral, los polvos y gases quedan en suspensión, solo cabe esperar que la ventilación se produzca de forma natural lo que implica un atraso en la faena minera.
[006] Por lo general, la operación de extracción se detiene y solamente se ejecuta un disparo o tronadura quedando la faena detenida y la marina (roca mineral) se retira al otro día, el problema es que la ventilación en forma natural es un proceso lento dependiente de la corriente de aire, no permite el ingreso hasta cuando se disipen los gases y polvos de la explosión, por lo general el ingreso se produce 24 horas después, lo que afecta el retraso en el trabajo y la producción.
[007] Por norma en la explotación de mina, cada 50 metros se debe tener una chimenea de ventilación, lo que sucede al avance de la galería pasando la chimenea, se produce una bolsa o un espacio sin corriente de aire debido que la chimenea queda atrás del avance de la galería y por motivos de la presión de aire se produce la ventilación desde la chimenea hacia fuera del portal y quedando en la galería de desarrollo los gases en suspensión. [008] Estos gases tóxicos también llamados gases mina; entre los más peligrosos tenemos monóxido de carbono, cuyos límite de seguridad son 40 partes por millón y dióxido de nitroso con límite de seguridad 2,4 partes por millón, por esta razón se debe ventilar el frente de mina por el peligro de toxicidad. También la importancia del oxígeno que es 20,8 partes por millón.
[009] Una realización más reciente que soluciona parte de los inconvenientes del arte previo corresponde a la solicitud CL201902350 del mismo solicitante que la presento, definiéndose un sistema portátil, liviano y fácil de instalar lo que permite agilidad y rapidez de las operaciones; y que una vez instalado y puesto en funcionamiento el sistema empieza a evacúa los gases de forma inmediata y segura por intermedio de ductos, ventila la frente de mina en un periodo relativamente corto de tiempo, lo que permite el ingreso rápido al frente mina para hacer la labor de extracción del mineral, lo que implica una mejora al proceso productivo, mejorando los tiempos de operación que implica aumentar la productividad en forma considerable.
[010] El sistema de aspiración de gases mina consiste de un dispositivo de succión que comprende un cuerpo con ducto de aspiración acoplado lateralmente y en forma oblicua a una cámara de vacío; con la cámara de vacío conformada por dos cuerpos cilindricos, un cuerpo superior o ducto de aspiración en ángulo respecto al eje longitudinal y un cuerpo inferior, ambos cuerpos tienen un corte en diagonal para unirse y formar la cámara de vacío que unido a un tubo Venturi; una manga de transporte está acoplada a la salida de ducto de descarga, para la salida del material hacia fuera de la frente mina; y por otro lado un ducto de captación de polvos y gases del sistema está acoplado a la entrada del ducto de aspiración, que es el que aspira o succiona los polvos metálicos finos y gases producidos en la frente mina, se utiliza una bomba de vacío y/o compresor o caudal de aire necesario para la red para inyectar aire al interior del tubo Venturi y provocar la succión por arrastre de los polvos en suspensión y gases generados en el frente mina.
[011] En la realización anterior se logra un avance importante respecto del arte previo, optimizando el proceso de producción de manera segura para los operarios, el sistema de extracción gases mina, y con ello, reducir exponencialmente el tiempo de acceso de parte de los usuarios al frente mina.
[012] Actualmente se requiere mejorar aún más el sistema sobre todo en cuanto a disminuir los tiempos de ventilación para acceder lo más rápido posible a la frente mina para continuar las labores de explotación y más aún, las exigencias medio ambientales hacen que se requiera un sistema de extracción que además de asegurar un tiempo relativamente breve de extracción de los gases mina, sea amigable con el medio ambiente de forma de no contaminar el entorno.
[013] También se requiere la implementación de medios de seguridad para permitir una operación segura del sistema por parte de los usuarios y además facilidad en el desplazamiento del sistema de evacuación y aspirado de gases.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
[014] Para dar solución los problemas planteados del arte previo, la presente invención divulga un sistema de aspiración que permiten movilidad y alcance necesarios para acceder a zonas saturadas de polvo en suspensión y derrames. Lo que permite la recuperación y transporte del material en un corto periodo de tiempo a lo más en una hora, especialmente la extracción de polvos metálicos finos bajo 2,54 cm de diámetro, evitando los atascamientos y disminución de la polución del ambiente, con un sistema de ciclones para separar las partículas más grandes no dañando las mangas y/o filtros que comprende el sistema. El ciclón está conectado a filtros de mangas, filtros de “cartridge” o un sistema húmedo, que comprende un sistema de captación de agua con challas o sistemas de descargas cónicas con faldón de goma. Estos sistemas son movibles que se pueden instalar en cualquier punto específico de las plantas, también se pueden recuperar los polvos metálicos finos y reingresando el producto directo a la producción y/o almacenado en maxi sacos en el caso de espacios abierto o estaciones de trasferencias. [015] El presente sistema permite especialmente sacar gases y polvos en suspensión en el ambiente, funciona con caudal de aire comprimido que es generado por una bomba de vacío de lóbulos industrial que permite impulsar un alto volumen de aire, con su respectivo motor eléctrico o a combustión que se encuentra fuera de la mina.
[016] En una primera modalidad para su uso en la extracción de gases en el interior mina el sistema comprende un ducto de aspiración conectado a la bomba de vacío de lóbulos, con la salida de aire de la bomba conectada a un Manifold, en el cual se divide en dos corrientes de aire comprimido, cada una saliendo inyectada con una presión positiva a través de mangueras de aire comprimido.
[017] El extremo final de las mangueras de aire comprimido que vienen del Manifold, cada una de ellas se conecta a los dispositivos de succión que comprende el sistema, los que operan por medio de una cámara vacío que se genera por un tubo Venturi que recibe el caudal de aire comprimido y que arrastra los gases y polvos a extraer, por medio de mangueras de succión, ductos y/o mangas conectadas en su entrada.
[018] La manguera de succión se conecta en una entrada de aspiración de dicho dispositivo de succión, es una manguera resistente al impacto u onda expansiva y en el caso de faenas de explotación se deja cerca del frente mina, para que una vez finalizada la tronadura permita la aspiración de los gases y polvos de la frente mina.
[019] Su tamaño pequeño, resistencia y bajo peso permiten que el sistema pueda ser transportado fácilmente hacia cualquier punto que se requiera, para lo cual los componentes mecánicos se montan sobre carros de arrastre, tanto la bomba de lóbulos con sus medios de accionamiento como el dispositivo de succión, en donde en este último en su parte delantera se definen ruedas con 360° de giro, de forma de acortar el radio de giro del carro, con accionamiento motriz del tipo eléctrico y autónomo en sus ruedas traseras. [020] También en el carro se monta un sensor de proximidad, un sensor de ultrasonido y un sensor de alarma, con lo cual se da seguridad en la operación en la mina y también para que en las plantas en lugares confinados pueda funcionar en forma automatizada.
[021] Esta invención permite solucionar el problema de ventilación de gases y reingreso a la frente mina después de la tronadura, porque succiona en forma directa desde la frente mina sacando todos los polvos de la explosión y gases tóxicos en forma rápida y segura permitiendo así el ingreso en el transcurso de 1 hora. Verificado con instrumentos de medición de gases tanto al exterior como al interior de la mina. La medición de estos gases con este sistema se puede realizar en el portal de entrada, ya que los gases con este sistema son transportados a través del ducto de ventilación, cañerías y/o manga de ventilación desde el frente mina y galería, el sistema permite el aspirado, evacuando estos gases hacia el exterior de la mina o portal (superficie). Normalmente son grandes distancia de transporte y en la superficie se miden los gases en la descarga o punta de manga con instrumentos de medición que miden la cantidad de monóxido de carbono y dióxido nitroso, una vez que salga la nube de gas y polvo visible por la descarga, una vez chequeado la eliminación de las partículas de estos gases se permite el ingreso en forma segura y controlada con instrumentos de mediciones adecuados y certificados.
[022] En la frente mina, se instalan dos dispositivos de succión con ductos plásticos de alta resistencia tipo embudo, posicionados en el techo parte alta de la mina para succionar los polvos de sílice y los gases tóxicos, en la caja de la mina, se instalan los dispositivos de succión a una distancia adecuada para proteger el sistema de la explosión, (onda expansiva) y por este motivo el sistema debe ser fabricado con materiales resistente para no ser dañado por el desprendimiento de rocas provocados por la explosión, el dispositivo de succión va dentro de una caja de protección rectangular que posee un mango el cual tiene un pivote de 70 centímetros de largo, se instalan dejando anclado con el pivote a la caja de la mina a cada lado los ductos de aspiración y las cajas de protección de los dispositivos de succión, cabe mencionar que para el caso de la frente de mina se utilizan al menos dos sistemas de succión, con dos ductos de captación porque permite asegurar el procedimiento de aspiración por si alguno de estos no aspiren el producto del desprendimiento de rocas provocado por la explosión, teniendo más probabilidad de que al menos uno de estos permanezca en funcionamiento. Luego en su salida de descarga de los sistemas se conectan cañerías y/o mangas de transporte de los polvos en suspensión y gases tóxicos hacia la salida del portal de la mina, el ducto de ventilación, cañerías y/o mangas, van sujetos por intermedio de soportes en el techo de la mina para no interrumpir el paso de maquinaria y personal, de esta forma se sacan los polvos en suspensión y gases del interior de la mina hasta el portal de la mina (superficie).
[023] El sistema incorpora en la salida del dispositivo de succión, un sistema de aspersión de agua (challas) y/o sistema de filtros para disminuir la polución en el ambiente. Este aire es capturado por un ciclón para decantar las partículas gruesas y pasado por un filtro de manga o de “cartridge”, también se puede instalar usando un sistema húmedo fabricando un cono y con un faldón de goma en la descarga, también en este cono de descarga se instala boquillas o supresores conectados a una red de agua para que se produzca una nube o neblina con sistema de challas reduciendo la contaminación ambiental en salida de gases tóxicos al ambiente y polvos metálicos finos al ambiente. En la salida del sistema de filtrado se conecta una cañería y/o manga de transporte de los polvos en suspensión y gases tóxicos hacia la salida del portal de la mina.
[024] En una segunda modalidad en el uso del sistema de aspiración en la captación y/o recuperación de polvos metálicos finos en el caso de espacios abiertos, estaciones de trasferencias, plantas de proceso de chancado de minerales, y cualquier tipo de planta industrial, en el extremo de la manguera de succión se definen medios para instalar un mango de aspiración que puede ser manipulado por un usuario, dicho mango posee accesorios (ducto en forma de cono, puntas, acoples al mango de aspiración, rastrillo para soltar el polvo, boquillas de distintos tamaños y formas) que permiten limpiar distintas superficies. [025] En una tercera modalidad el sistema también permite inyectar aire fresco por medio de la cañería y/o manga de transporte de los polvos en suspensión y gases tóxicos, posicionando el sistema en el portal de mina (superficie), y haciéndolo funcionar permite inyectar aire fresco al frente mina y galería.
[026] En otra modalidad se provee de un método de operación de un sistema de ventilación auxiliar que comprende: conectar la salida de la bomba de lóbulos a un conducto de aire comprimido que comprende un Manifold en su otro extremo; instalar un extremo de la o las mangueras de aire comprimido en el Manifold;
Conectar el otro extremo de cada una de las mangueras de aire comprimido en cada uno de al menos dos dispositivos de succión;
Conectar un extremo de la o las mangas de aspiración en el frente de trabajo;
Conectar el otro extremo de la o las mangas de aspiración en la entrada del tubo Venturi del dispositivo de succión;
Conectar el conducto o manga de ventilación en el frente de trabajo o zona que requiere aspiración; y accionar la bomba de lóbulos dando paso a la partida que acciona la aspiración de aire desde el exterior ingresando al tubo Venturi en la cámara de vacío del dispositivo de succión, donde en la cámara de vacío el flujo por diferencias de presión que provoca el tubo de Venturi (efecto Venturi), provoca que por un lado succiona el flujo de polvos y gases desde el frente de trabajo por la entrada de succión del dispositivo y luego es impulsado hacia el exterior por el flujo mayor que mantiene la cámara de vacío donde ingresa el aire desde el compresor y luego el flujo polvos y gases mina se expulsa a través del conducto o manga de ventilación pasando por el sistema de filtrado.
[027] El sistema de aspiración genera un caudal de aire constante, con una entrada de aspiración con ductos de captación de gases tóxicos, una conexión de aire, una cámara de vacío unida a un tubo de Venturi y una descarga unida a un ducto de ventilación, cañerías y/o manga de ventilación, que permiten la movilidad y alcance necesarios para acceder a zonas saturadas de polvo en suspensión y gases tóxicos, para permitir la evacuación y transporte del material particulado en suspensión y gases tóxicos del ambiente, disminuyendo tiempos de espera para el despeje de la frente de mina, galerías y plantas de conminución de la minería y/o industria en general.
[028] Con este sistema, se consigue dar la solución a la movilidad y operación con seguridad a lugares de difíciles acceso, espacios confinados con la suspensión de partículas en el ambiente y gases tóxicos, para ello el sistema se puede implementar con ganchos para dejar anclado en distintas posiciones, y dar la movilidad necesaria a través de agregar metros de ducto de ventilación, cañerías y/o manga para la descarga al sistema de aspiración según el avance.
[029] Las ventajas que presenta este sistema de aspiración de polvos y gases mina, están dadas por su diseño práctico, sencillo y resistente que facilita su instalación, movilidad, rapidez y seguridad en su operación; conexión de aire rápida y una vez puesta en funcionamiento, inmediatamente aspira sacando los gases y polvo de la frente mina y galería.
[030] Es aplicable a todas las líneas de producción de procesos de la minería e industrial, también en la artesanía (ejemplo, talleres de artesanos en piedra de canteras), en minería desde etapa de perforación, tronadura y trituración de rocas chancado, sala de filtros, almacenamiento de concentrado y derrames de polvos en interior de plantas, zonas confinadas, talleres artesanales, en general en todos los lugares donde exista polvos y gases tóxicos en el ambiente.
[031] Adicionalmente una vez instalado el sistema este sirve a lo menos para cuatro disparos, además, también se utiliza la red de aire instalada en la mina para hacer funcionar el sistema, lo que permite un avance eficiente en el desarrollo de explotación de la mina.
[032] Otras de las ventajas de la invención es que el sistema es portátil, liviano y fácil de instalar lo que permite agilidad y rapidez de las operaciones.
[033] Otra ventaja que el sistema es resistente al roce e impactos de rocas lo que implica mayor durabilidad y bajos costos de mantención. BREVE DESCRIPCION DE LA FIGURAS
[034] Figura 1 : Diagrama de funcionamiento del sistema de recuperación y transporte por vacío multifuncional de polvos metálicos finos en suspensión en el ambiente y derrames polvo metálico fino esparcidos en el piso.
[035] Figura 2: Vista frontal del dispositivo de succión indicando y enumerando todos sus componentes.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
[036] El sistema cuenta con una bomba de vacío de lóbulos (3) con su respectivo motor eléctrico o a combustión (4), la bomba de vacío de lóbulos cuenta con un ducto de succión (1 ) para aspiración de aire; el ducto de succión (1 ) se comunica con un conducto de aire comprimido (2) y a un silenciador (no mostrado), este está unido a un Manifold (6); este tiene salidas del caudal de aire por medio de mangueras de aire comprimido (7), las cuales se conectan a un dispositivo de succión (5), que funciona con caudal de aire comprimido para la recuperación y transporte por vacío multifuncional de polvos metálicos finos en suspensión en el ambiente y gases tóxicos y/o gases mina, transporte de derrames polvo metálicos finos esparcidos en los pisos plataformas (9), el dispositivo de succión (5) está acoplado a un sistema de filtrado (11 ) que se instala en la boca mina o portal, el sistema de filtrado (11 ) incluye un sistema de ciclones para separar las partículas más grandes; con el ciclón conectado a un filtro de manga o de “cartridge” o un sistema húmedo, para reducir la contaminación ambiental en salida de gases tóxicos al ambiente y polvos metálicos finos al ambiente, acoplado a la salida del sistema de filtrado que está instalado en la boca mina o (portal) se define un conducto o manga de ventilación (10) de descarga de aire, cañerías y/o manga según el caso.
[037] El caudal unido a la presión entrega el flujo suficiente de aire para mover el material, sirve como medio de transporte y se mide en m3/min para ambos casos material a transportar sistema de recuperación y transporte por vacío multifuncional de polvos metálicos finos en suspensión en el ambiente y gases tóxicos en una frente mina o en una industria en general y polvos metálicos y/o derrames esparcidos en el piso.
[038] El dispositivo de succión (5) se muestra en la figura 2, cuenta con un ducto de aspiración (12), este está acoplado a una cámara de vacío (13), que en su parte posterior tiene una tapa curva (14), esta sirve para acoplar la entrada de inyector de aire (15), que va unido a través de una tuerca de sujeción, luego por el otro extremo de la cámara se ubica un cono convergente (16), sigue el tubo Venturi (17), y finalmente una salida de ducto de descarga (18), la cámara de vacío (13) define un cuerpo cilindrico con un corte en diagonal para unirse al ducto de aspiración.
[039] El ducto de aspiración (12) consiste en una cañería de 102 mm de diámetro y 500 mm de largo que se une a la cámara de vacío (13), este ducto de aspiración (12) se conecta a manga de aspiración (22) que se conecta a la entrada de succión (21 ).
[040] Para el dispositivo de succión se define una caja de protección (19) todo montado en un carro de arrastre (23), la caja de protección (19) es una caja rectangular donde en su interior se posiciona el dispositivo de succión (5), para la conexión de aire comprimido se define un inyector de aire (15) el cual posee una conexión Chicago de aire por lo que se debe dejar una perforación de 30 mm de diámetro, la otra perforación es para conectar la succión (21 ) en la parte superior con un diámetro de 110 mm y en su parte posterior tiene una perforación de 60 mm para el ducto de descarga (18). El dispositivo de succión tiene un diámetro de entrada de aspiración o succión siempre menor en 1 ,5 veces que el tubo de Venturi (garganta) para evitar los atascamientos del material particulado.
[041] La caja de protección del sistema (19), también define una manilla de enganche (20) de material metálico o plástico resistente para proteger el sistema, dado su tamaño pequeño y de bajo peso que permitan que el sistema pueda ser instalado y transportado fácilmente hacia cualquier punto de la mina. [042] También en el interior de la caja de protección (19) se definen los medios de accionamiento de las ruedas motrices, las cuales comprenden ruedas delanteras y ruedas traseras, las ruedas delanteras son ruedas de 360° de giro y las ruedas traseras tienen accionamiento eléctrico para lo cual se define un motor eléctrico de 144 volt, 0,108 Kwatt (0,144 hp) de potencia, este está conectado una caja de distribución mecánica, acoplada a un diferencial, conectado a una junta trípode deslizante que va acoplada a pilares y acoplado a una junta elástica o homocinética, llegando al cubo de la rueda, todo alimentado eléctricamente por medio de baterías.
[043] También en su interior se instala el sistema de cableado y sistema de contactores para el accionamiento eléctrico, posee un convertidor Dc-Ac de 144 volt, cargador de baterías de 144 volt de salida, un controlador para la batería de 144 volt configurable para hacer distintas configuraciones de voltaje que se va a usar para la carga y tiempo de carga, un sistema bms de 36 cerdas está conectado con pines de salida para controlar el cargador.
[044] Además, se define un sensor de movimiento, un sensor de proximidad, un sensor de ultrasonido y un sensor de alarma, para asegurar seguridad de operación y para avisar a los operarios los que se encuentran trabajando en el lugar que el equipo está en movimiento.
[045] También incluye una botonera corta corriente o parada de emergencia del sistema eléctrico como medida de seguridad, este sistema se comunica vía can con un controlador con el cargador. También posee un conectar j17 72 para su recarga en cualquier punto estándar de tomacorriente de uso industrial, también este sistema tiene un potenciómetro pv6, este sistema tiene un fusible para su seguridad, también posee un banco de baterías de 108 volt y 23 kilo watt hora.
[046] Todo este sistema está montado en la caja rectangular que tiene 700 cm de largo por 500 cm de ancho por un alto de 600 cm, con el ducto de succión instalado en un sistema de regulación de altura para que aspire el material derramado. [047] El dispositivo de succión alternativamente tiene distintas formas que puede ser cilindrica, rectangular, triangular, cuadrada y hexagonal.
[048] El sistema se implementa con ganchos para dejar anclado en distintas posiciones en la mina, y dar la movilidad necesaria a través de agregar mangas de transporte para la descarga al sistema de aspiración según el avance.
[049] Para hacer funcionar el sistema se conecta el dispositivo de succión a la manguera de succión, luego se conecta la entrada de caudal aire comprimido, para dar paso a la partida que acciona un flujo de aire, que ingresa a la cámara de vacío, donde en la cámara de vacío el flujo por diferencias de presión que provoca el tubo de Venturi (efecto Venturi), provoca que por un lado succiona el aire desde el exterior por la entrada de aspiración y luego es impulsado el flujo hacia el interior por el flujo mayor que mantiene la cámara de vacío donde ingresa el material y luego el flujo es dirigido hacia el cono convergente del tubo de Venturi pasando por el centro (garganta Venturi) y luego hacia el cono divergente y finalmente se expulsa el flujo a través el ducto de descarga pasando por el sistema de filtrado.
[050] El dispositivo de succión por su tamaño pequeño y bajo peso tal como antes se indica permite ensamblar la maquina sobre ruedas para moverla en funcionamiento. También se puede montar el sistema en un camión, para hacer limpieza de caminos, intimando todo el sistema en un chasis de un camión y así dar más movilidad al sistema. Para recoger el material posee un mango de aspiración ergonométrico que va conectado a la maquina por la entrada de aspiración, manipulado por una persona en forma eficiente y segura. Por su diseño práctico y sus características permiten obtener la movilidad necesaria para acceder a distintas lugares. Además, el mango de aspiración permite limpiar distintas superficies. Por último, al tener la cantidad de metros de manguera de presión suficiente permite tener la movilidad y alcance necesarios para una óptima labor de limpieza. LISTA DE PARTES
[051] El sistema de recuperación y transporte por vacío multifuncional de polvos metálicos finos en suspensión en el ambiente y derrames esparcidos en el piso de la invención incluye: a) un ducto succión (1 ) de 101 ,6 mm de diámetro y para soportar una presión de caudal de aire de 100 m3/min y una presión de 1 ,37895 bar (20 PSI) y una velocidad de 60 metros por segundo. b) el sistema de filtrado incorpora un filtro de manga o de cartridge de 340 m3/min mínimo y un máximo de 9000 m3/min y capacidad de caudal de aire mínimo de 1 m3/min hasta un máximo de 400 m3/min y una presión de aire comprimido de un rango de 0,689476 Bar mínimo y un máximo de 310,2641 bar (10 a 4500 PSI). c) la bomba de lóbulos es una bomba con rotores tri-lobulares o trilobados, bomba de paleta, con capacidad de caudal de aire de mínimo de 3 m3/min hasta un máximo de 1000 m3/min; funcionando con una presión mínima de 0,0689476 a 310,2641 bar (1 PSI hasta 4500 PSI). d) un motor eléctrico (4) de 8948.4 watts (12hp) y 380 volt de accionamiento de la bomba de lóbulos, con su eje soportado en descansos de 25 mm, poleas en el motor de 80 mm, eje mecanizados y toma de conexión cardánica con 6 estrías y 35 mm de diámetro. e) un silenciador que se acopla al Manifold el cual tiene una capacidad de 200 litros como mínimo y máximo de 10000 litros con entrada mínimo de 101 mm de diámetro y como máximo de 2540 mm de diámetro, el Manifold tiene un mínimo de 2 salidas y un máximo de 20 salidas de 38,10 mm de diámetro como mínimo y salidas máximas de 254 mm de diámetro la salidas se acoplan a manguera de presión de aire que tiene como mínimo 12 mm de diámetro hasta un máximo de 500 mm de diámetro. f) un Manifold (6) con capacidad de caudal de aire 30 m3/min y una presión de aire comprimido de un rango entre 1.37895 bar (20 PSI), Manifold 200 litros con entrada o conexión de 101 mm y con salidas de 50,8 mm. g) las mangueras de presión de aire (7) tienen 50,8 mm de diámetro y soportan una presión de aire comprimido de un rango de entre 1 ,37895 bar (20 PSI), hasta 99,97398 bar (1 .450 psi). h) el dispositivo de succión (5) se puede fabricar de un material resistente al desgaste por roces; el tubo Venturi (17) tiene un diámetro de 50,8 mm y un largo de 250 mm. i) el conducto o manga de ventilación (10) tiene 101 ,6 mm de diámetro y soporta una presión de aire comprimido de un rango de entre 1 ,37895 bar (20 PSI). j) para el caso de la recuperación y transporte de polvos se incorpora un sistema de challas con aspersores de agua en el extremo del conducto o manga de ventilación o conducto de salida con capacidad de un mínimo de 4 Its/hr a un máximo de 150 Its/hr para disminuir la polución. k) para el mango de aspiración se define alternativamente:
- una punta en forma de abanico con tipo rastrillo un largo de 100 mm y un ancho de 500mm y un alto de 30 mm, en la parte inferior lleva unos macizos de 5 mm y un largo de 100 mm y una separación de 20 mm;
- una punta en forma de abanico lisa sin rastrillo un largo de 100 mm y un ancho de 900 mm;
- una punta en forma de abanico mediano, con un largo de 100 mm y un ancho de 500 mm y un alto de 20 mm con respecto a la otra cara; y
- una punta en forma de abanico angosto, con un largo de 40 mm y un ancho de 90 mm y un alto de 25 mm con respecto a la otra cara; l) la caja de protección (19) metálica o de algún material plástico para instalar el dispositivo de succión que incluye:
- medios de accionamiento eléctrico de las ruedas motrices,
- ruedas delanteras de 360° de giro;
- un motor eléctrico de 144 volt, 0,108 Kwatt (0,144 hp) de potencia;
- una caja de distribución mecánica, acoplada a un diferencial, conectado a una junta trípode deslizante y acoplada a pilares, acoplados a la junta elástica, llegando al cubo de la rueda, todo alimentado eléctricamente por medio de baterías;
- un sistema de cableado de los componentes eléctricos, sistema de contactores para el accionamiento eléctrico, un convertidor Dc-Ac de 144 volt, cargador de baterías 144 volt de salida, controlador para batería 144 volt, sistema bms de 36 cerdas;
- un sensor de movimiento, sensor de proximidad, sensor de ultrasonido y sensor de alarma; - una botonera corta corriente o parada de emergencia; y
- un conectar j17 72 para su recarga en cualquier punto, un potenciómetro pv6, un fusible de seguridad; un sistema de batería un banco de batería de 108 volt, 23 kilo watt hora.
[052] Todo este sistema está montado en la caja rectangular que tiene 700 cm de largo por 500 cm de ancho por un alto de 60 cm, con el ducto de succión instalado en un sistema de regulación de altura para que aspire el material derramado.

Claims

REIVINDICACIONES Un sistema de ventilación auxiliar en el ambiente producidos en una frente mina por explosividad de polvos metálicos finos y polvos en suspensión y gases tóxicos y también con aplicación en derrames en la producción de las plantas de proceso de la minería y plantas industriales, que optimiza los tiempos de ventilación para acceder lo más rápido posible la frente mina, a lo más una hora para continuar las labores de explotación y no contaminar el entorno y además de brindar seguridad a los usuarios en su funcionamiento CARACTERIZADO porque incluye: una bomba de vacío de lóbulos industrial, con su respectivo motor eléctrico o a combustión, con la salida de aire de la bomba de lóbulos conectada por medio de un conducto de aire comprimido a un Manifold y un silenciador; con todos estos componentes con sus medios de interconexión y accionamiento montados en un carro para su desplazamiento; un ducto de succión está conectado a la entrada de la bomba de vacío de lóbulos para aspiración de aire del entorno, con una o más salidas de aire del Manifold conectadas a mangueras para aire comprimido, cada una de las cuales inyecta aire con una presión positiva; el extremo final de las mangueras de aire comprimido que vienen del Manifold, cada una de ellas se conecta a la entrada de un tubo Venturi en al menos dos dispositivos de succión que comprende el sistema, los que operan por medio de una cámara vacío que se genera por el tubo Venturi que recibe el aire comprimido y que arrastra los gases y polvos a extraer por medio de mangueras o mangas de succión conectadas a la entrada de un ducto de aspiración en cada dispositivo de succión, las mangueras o mangas de succión se instalan en el frente de trabajo o la zona que requiere aspiración; en la descarga de gases y polvos del dispositivo de succión, se define un sistema filtrado que incluye un sistema de ciclón para separar las partículas más grandes; con el ciclón conectado a filtros de mangas o de “cartridge” o un sistema húmedo, para reducir la contaminación ambiental en salida de gases tóxicos y polvo metálicos finos al ambiente; con la salida del sistema de filtrado conectado a un conducto o manga de ventilación de descarga de aire; y el dispositivo de succión va montado en el interior de una caja de protección, la cual va montada en un carro de arrastre de accionamiento autónomo, la caja de protección es una caja rectangular donde en su interior se definen medios de accionamiento de las ruedas motrices del carro de arrastre, las cuales comprenden ruedas delanteras y ruedas traseras, las ruedas delanteras son ruedas de 360° de giro y las ruedas traseras tienen accionamiento eléctrico para lo cual se define un motor eléctrico alimentado eléctricamente por medio de baterías recargables, con medios de control de carga, además se definen medios sensores: sensor de movimiento, sensor de proximidad, sensor de ultrasonido y sensor de alarma como medios de seguridad y alerta para los usuarios; también en la caja de protección se definen los medios de accionamiento de sus componentes; y además comprende un sistema de regulación de altura del ducto de succión para que aspire el material derramado. El sistema de ventilación auxiliar en el ambiente producidos en una frente mina según la reivindicación 1 CARACTERIZADO porque el sistema de filtrado incorpora un filtro de manga o de “cartridge” de 340 m3/min mínimo y un máximo de 9000 m3/min y capacidad de caudal de aire mínimo de 1 m3/min hasta un máximo de 400 m3/min y una presión de aire comprimido de 0,689476 Bar mínimo y un máximo de 310,2641 bar (10 a 4500 PSI). El sistema de ventilación auxiliar en el ambiente producidos en una frente mina según la reivindicación 1 CARACTERIZADO porque el sistema húmedo de filtrado es por medio de un cono y con un faldón de goma en la descarga, también en este cono de descarga se instala boquillas o supresores conectados a una red de agua para que se produzca una nube o neblina con sistema de challas reduciendo la contaminación ambiental. El sistema de ventilación auxiliar en el ambiente producidos en una frente mina según la reivindicación 1 CARACTERIZADO porque la bomba de lóbulos es una bomba con rotores tri-lobulares o trilobados, bomba de paleta, con capacidad de caudal de aire de mínimo de 3 m3/min hasta un máximo de 1000 m3/min; funcionando con una presión mínima de 0,0689476 a 310,2641 bar. El sistema de ventilación auxiliar en el ambiente producidos en una frente mina según la reivindicación 4 CARACTERIZADO porque el Manifold tiene una capacidad de 200 litros como mínimo y máximo de 10000 litros con entrada mínimo de 101 mm de diámetro y como máximo de 2540 mm de diámetro, el Manifold tiene un mínimo de 2 salidas y un máximo de 20 salidas de 38,1 Omm de diámetro como mínimo y salidas máximas de 254 mm de diámetro la salidas se acoplan a manguera de presión de aire que tiene como mínimo 12 mm de diámetro hasta un máximo de 500 mm de diámetro. El sistema de ventilación auxiliar en el ambiente producidos en una frente mina según la reivindicación 1 CARACTERIZADO porque el dispositivo de succión tiene su entrada de aspiración o succión siempre menor en 1 ,5 veces que el diámetro del tubo de Venturi (garganta) para evitar los atascamientos del material particulado. El sistema de ventilación auxiliar en el ambiente producido en una frente mina según la reivindicación 1 CARACTERIZADO porque además en el conducto o manga de ventilación se define un sistema de challas con aspersores de agua con capacidad de un mínimo de 4 lts/hr a un máximo de 150 lts/hr. El sistema de ventilación auxiliar en el ambiente producidos en una frente mina según la reivindicación 1 CARACTERIZADO porque el dispositivo de succión comprende que: el ducto de aspiración va acoplado a la cámara de vacío y en su parte posterior tiene la tapa curva, esta sirve para acoplar la entrada de un inyector de aire, que va unido a través de una tuerca de sujeción, luego por el otro extremo de la cámara se ubica un cono convergente, sigue el tubo Venturi y finalmente una salida de ducto de descarga; la caja de protección del sistema define una manilla de enganche de material metálico o plástico resistente para proteger el sistema, la caja de protección es una caja rectangular donde en su interior se posiciona el dispositivo de succión; el ducto de aspiración está acoplado lateralmente y en forma oblicua a la cámara de vacío; con la cámara de vacío conformada por dos cuerpos cilindricos, un cuerpo superior o ducto de aspiración en ángulo respecto al eje longitudinal de la cámara de vacío y un cuerpo inferior o cámara de vacío, ambos cuerpos tienen un corte en diagonal para unirse y formar la cámara de vacío; y el tubo Venturi define su entrada acoplado a la cámara de vacío y un ducto de descarga unido a la salida del tubo Venturi. El sistema de ventilación auxiliar en el ambiente producidos en una frente mina según la reivindicación según la reivindicación 8 CARACTERIZADO porque el dispositivo de succión alternativamente tiene distintas formas que puede ser cilindrica, rectangular, triangular, cuadrada y hexagonal. El sistema de ventilación auxiliar en el ambiente producidos en una frente mina según la reivindicación según la reivindicación 9 CARACTERIZADO el sistema se implementa con ganchos para dejar anclado en distintas posiciones en la mina, y dar la movilidad necesaria a través de agregar mangas de transporte para la descarga al sistema de aspiración según el avance. El sistema de ventilación auxiliar en el ambiente producidos en una frente mina según la reivindicación según la reivindicación 1 CARACTERIZADO porque en el extremo de la manguera de succión se definen medios para instalar un mango de aspiración que puede ser manipulado por un usuario, dicho mango posee accesorios (ducto en forma de cono, puntas, acoples al mango de aspiración, rastrillo para soltar el polvo, boquillas de distintos tamaños y formas) que permiten limpiar distintas superficies. El sistema de ventilación auxiliar en el ambiente producidos en una frente mina según la reivindicación según la reivindicación 1 CARACTERIZADO porque además comprende:
- que el motor eléctrico de accionamiento de las ruedas traseras sea de 144 volt, 0,108 Kwatt (0,144 hp) de potencia, este está conectado una caja de distribución mecánica, acoplada a un diferencial, conectado a una junta trípode deslizante, esta va acoplada a pilares que están acoplados a una junta elástica, llegando al cubo de la rueda, todo alimentado eléctricamente por medio de baterías;
- un sistema de cableado para los componente eléctricos, sistema de contactores para el accionamiento eléctrico, posee un convertidor Dc-Ac de 144 volt, cargador de baterías de 144 volt de salida, controlador para batería de 144 volt configurable para hacer distintas configuraciones de voltaje que se va a usar para la carga y tiempo de carga, un sistema bms de 36 cerdas está conectado con pines de salida para controlar el cargador.
- una botonera corta corriente o parada de emergencia del sistema eléctrico como medida de seguridad, este sistema se comunica vía can con un controlador con el cargador;
- un conectar j17 72 para la recarga de la batería en cualquier punto de tomacorhente, también este sistema tiene un potenciómetro pv6, este sistema tiene un fusible para su seguridad, y un sistema de baterías o banco de baterías de 108 volt, 23 kilo watt hora; y
- la caja rectangular tiene 700 cm de largo por 500 cm de ancho por un alto de 600 cm, con el ducto de succión instalado en un sistema de regulación de altura para que aspire el material derramado. Método de operación de un sistema de ventilación auxiliar en el ambiente producidos en una frente mina por explosividad de polvos metálicos finos y polvos en suspensión y gases tóxicos y también con aplicación en derrames en la producción de las plantas de proceso de la minería y plantas industriales, que optimiza los tiempos de ventilación para acceder lo más rápido posible la frente mina, a lo más una hora para continuar las labores de explotación y no contaminar el entorno y además de brindar seguridad a los usuarios en su funcionamiento, CARACTERIZADO porque incluye las etapas de: proveer un sistema de ventilación auxiliar de la reivindicación 1 ; conectar la salida de la bomba de lóbulos a un conducto de aire comprimido que comprende un manifold en su otro extremo; instalar un extremo de la o las mangueras de aire comprimido en el manifold; conectar el otro extremo de la o las mangueras de aire comprimido en al menos dos dispositivos de succión; conectar un extremo de la o las mangueras o mangas de aspiración en el frente de trabajo; conectar el otro extremo de la o las mangueras o mangas de aspiración en la entrada del tuvo Venturi del dispositivo de succión; conectar el conducto o manga de ventilación en el frente de trabajo o zona de aspiración; y accionar la bomba de lóbulos dando paso a la partida que acciona la aspiración de aire desde el exterior ingresando al tubo Venturi en la cámara de vacío del dispositivo de succión, donde en la cámara de vacío el flujo por diferencias de presión que provoca el tubo de Venturi (efecto Venturi), provoca que por un lado succiona el flujo de polvos y gases desde el frente de trabajo o zona de aspiración por la entrada de succión del dispositivo de succión y luego es impulsado hacia el exterior por el flujo mayor que mantiene la cámara de vacío donde ingresa el aire desde el compresor y luego el flujo polvos y gases mina se expulsa a través del conducto o manga de ventilación pasando por el sistema de filtrado.
PCT/CL2022/050031 2022-04-04 2022-04-04 Sistema de aspiración de polvos y partículas finas WO2023193121A1 (es)

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