Ventilação de minas subterrâneas

O que é a ventilação de minas subterrâneas?

A ventilação de minas subterrâneas é a circulação e distribuição planeada do ar para manter uma atmosfera e condições térmicas adequadas ao trabalho. O ar fresco é conduzido aos trabalhos em atividade e aos locais de circulação ou permanência de pessoas. O ar com contaminantes, calor ou humidade em excesso é encaminhado pelas vias de retorno e descarregado para o exterior. Neste contexto, ar de retorno não significa ar destinado a ser recirculado.

O sistema inclui normalmente:

• aberturas à superfície, poços, emboquilhamentos, rampas, chaminés de ligação entre níveis e outras vias subterrâneas de circulação de ar;

• circuitos de admissão de ar fresco e de retorno;

• ramificações que distribuem o ar pelos setores de exploração e pelas zonas de preparação;

• paredes e portas de ventilação, reguladores de caudal, vedações, cruzamentos com separação física das correntes e outros dispositivos de controlo;

• condutas de ventilação para frentes em fundo de saco e outras zonas localizadas de trabalho;

• ventiladores principais, ventiladores de reforço de pressão quando a sua utilização for admissível e equipamentos de ventilação secundária; e

• instrumentos de medição e monitorização do caudal, da pressão, das concentrações de gases, da temperatura, da humidade e do estado dos equipamentos.

Estes elementos devem ser avaliados em conjunto. Um caudal medido à superfície não demonstra quanto ar chega a uma frente distante: as resistências dos ramais, as fugas, os dispositivos de regulação e o estado das condutas condicionam o caudal efetivamente disponível. Em Portugal, o artigo 75.º do Regulamento aprovado pelo Decreto-Lei n.º 162/90 prevê um plano geral de ventilação atualizado. O ponto 38.º da Portaria n.º 198/96 articula a ventilação com o registo de parâmetros, a conservação das instalações, os alarmes e a atualização do plano.^[1][2]

Figura 1. Esquema simplificado de ventilação aspirante: o ar fresco entra na mina, distribui-se pelos níveis e locais de trabalho e regressa pelas vias de retorno até ao ventilador principal à superfície. O esquema é ilustrativo; a configuração real depende da mina.

Como funciona um circuito de ventilação subterrânea

O ar circula pela mina devido à diferença de pressão entre os pontos de admissão e de retorno da rede. Esta diferença tem de ser suficiente para vencer as perdas de carga nos poços, rampas, galerias, chaminés, condutas, curvas, junções, dispositivos de regulação e ligações à superfície.

Um circuito simplificado pode ser descrito em cinco etapas:

1. Admissão de ar na mina. O ar fresco é aspirado ou insuflado através de um poço, emboquilhamento, rampa ou outra abertura de entrada definida no projeto.

2. Distribuição da corrente principal. O caudal total reparte-se pelos níveis, setores de exploração, oficinas, vias de circulação, estações de bombagem e restantes locais, de acordo com as respetivas necessidades de ventilação.

3. Chegada aos locais de trabalho. Os trabalhos com ligações de entrada e saída podem ser percorridos por uma corrente que entra por uma ligação e sai pela outra. As frentes em fundo de saco e as galerias em avanço necessitam normalmente de ventilação secundária com ventiladores e condutas.

4. Encaminhamento do ar contaminado para o retorno. O ar deve circular das zonas menos contaminadas para os locais de emissão e, depois, para as vias de retorno. Sempre que o traçado o permita, evite a passagem desta corrente por outro local ocupado antes de sair, respeitando os requisitos aplicáveis.

5. Saída do ar para o exterior. O circuito de retorno conduz o ar até um poço de saída, uma chaminé, uma galeria com ligação à superfície ou uma instalação de ventiladores no exterior.

A rede real raramente é um percurso único e retilíneo. Combina ramais em série e em paralelo. As portas podem abrir, os reguladores podem ser ajustados, novas galerias podem ser ligadas e trabalhos antigos podem ser isolados. Os percursos das fugas também se alteram. Por isso, a ventilação exige acompanhamento durante toda a exploração, não se limitando a uma instalação inicial.

Ventilação principal, distribuição por setores, ventilação secundária e reforço de pressão

A rede integra a circulação de ar no conjunto da mina, a distribuição pelos setores e a ventilação localizada das frentes sem ligação de saída. O regulamento português utiliza a designação ventilação secundária quando a ventilação principal não chega eficazmente a uma frente. Neste artigo, esta componente é analisada sobretudo na configuração com ventiladores auxiliares e condutas. O reforço de pressão noutros pontos da rede é uma função distinta, cuja admissibilidade tem de ser verificada para a instalação.^[1]

Ventilação principal

A ventilação principal assegura o escoamento entre as principais entradas de ar e as vias de retorno. O caudal e a pressão necessários dependem da profundidade, do método de exploração, das secções dos trabalhos, do parque de máquinas, das emissões, das cargas térmicas e da expansão prevista. Poços, galerias principais, ligações à superfície e fugas influenciam o ponto de funcionamento. A seleção de um ventilador principal de mina deve, por isso, assentar na análise da rede. Após a seleção, confirme novamente a compatibilidade entre o ventilador, a rede e a montagem real.

Distribuição de ar pelos setores e ramais

A corrente principal reparte-se pelos ramais de produção e de apoio. Os reguladores alteram a distribuição ao acrescentarem resistência ao ramal em que estão instalados; não produzem ar adicional. Um estrangulamento excessivo aumenta as perdas de carga e pode prejudicar o caudal disponível noutros locais. Sempre que viável, compare essa opção com a melhoria das secções, a correção de fugas, um retorno mais direto ou a abertura de uma via paralela adequada.

Ventilação secundária ou auxiliar

Uma galeria em fundo de saco não tem uma segunda ligação que permita completar o percurso de admissão e retorno. É normalmente ventilada por condutas. O sistema deve receber ar fresco suficiente da rede principal, fornecer o caudal necessário à frente por insuflação ou aspirar o ar das suas proximidades, sem recirculação do ar contaminado. As configurações insuflante, aspirante e combinada são explicadas adiante. A comparação de equipamentos encontra-se no guia de ventiladores para ventilação mineira.

Ventiladores de reforço de pressão e interação com a rede

Neste artigo, ventilador de reforço de pressão designa um equipamento que acrescenta pressão num ramal ou conjunto de ramais da rede subterrânea. Não é a mesma função que a de um ventilador auxiliar ligado a uma conduta para ventilar uma frente. A sua utilização exige a verificação da admissibilidade e a integração no plano de ventilação. Avalie a interação com os ventiladores principais, as pressões nos ramais ligados, a recirculação, uma eventual via de contorno do ventilador, o comportamento após a paragem e os sistemas de comando e monitorização. Trata-se de uma descrição funcional, não da atribuição de uma categoria legal autónoma.

Como se determinam as necessidades de caudal e pressão

Uma avaliação da ventilação deve separar duas questões:

1. Qual é o caudal necessário em cada local de trabalho e em cada cenário de funcionamento?

2. Qual é a diferença de pressão necessária para fazer circular esse caudal pelos percursos escolhidos?

As necessidades de ar decorrem dos perigos e das atividades a controlar. Conforme a mina, incluem pessoas, equipamentos diesel, libertação de gases, gases e fumos das pegas de fogo, poeiras, calor, humidade, postos de carga de baterias, oficinas e emissões de processo. A legislação e o plano de ventilação podem ainda estabelecer caudais ou velocidades mínimos. Determine o requisito condicionante em cada zona e para combinações realistas de trabalhos simultâneos, em vez de partir apenas do caudal total dos ventiladores.

As relações seguintes ajudam a organizar os dados de caudal e pressão. Não substituem a análise da rede verificada por medições, a avaliação dos riscos específicos nem o plano de ventilação e a documentação exigidos para a exploração.

Caudal e velocidade do ar

Para uma secção definida da via de ventilação, aplica-se a relação básica:

Q = A × v

• Q — caudal volúmico de ar, normalmente em m³/s; corresponde ao volume que atravessa a secção por unidade de tempo, não a um volume acumulado nem a uma perda por fugas.

• A — área efetiva da secção transversal disponível para o escoamento, em m².

• v — velocidade média do ar nessa secção, em m/s.

Esta relação é fundamental nos levantamentos de ventilação. Uma medição da velocidade não permite determinar o caudal com confiança se a área da secção não for conhecida com rigor. Uma leitura num único ponto pode não representar a média numa secção irregular. O procedimento e o registo devem identificar o método, a secção de medição, as dimensões, o estado e a calibração do instrumento e as correções necessárias.

Balanço de ar nas ramificações e junções

Em regime permanente e com massas volúmicas semelhantes nos ramais comparados, a soma dos caudais volúmicos que entram num nó deve corresponder à soma dos que saem. Os escoamentos por fugas identificadas são incluídos no balanço; a diferença residual é apreciada tendo em conta a incerteza de medição:

ΣQ_in ≈ ΣQ_out

Se a massa volúmica diferir significativamente entre os pontos de medição, compare caudais mássicos ou converta os caudais volúmicos para as mesmas condições de referência antes de efetuar o balanço. Na expressão, in representa a entrada no nó e out a saída.

O balanço é útil nas entradas dos níveis, nas repartições por setores, nas junções das vias de retorno e nas ligações à ventilação secundária. Uma diferença significativa e sem explicação pode indicar uma fuga, uma ligação não registada, uma secção de medição inadequada ou a comparação de leituras obtidas com configurações distintas da rede.

Resistência aerodinâmica e perda de carga

Num modelo simplificado de um ramal, a perda de carga expressa em unidades de pressão é habitualmente representada por:

ΔP = R × Q²

• ΔP — perda de carga no ramal, normalmente em Pa.

• R — resistência aerodinâmica equivalente do ramal, por exemplo em Pa/(m³/s)² ou N·s²/m⁸.

• Q — caudal volúmico de ar que atravessa o ramal, normalmente em m³/s.

A relação quadrática é uma aproximação para escoamento turbulento, com geometria e massa volúmica definidas. A resistência deve ser reavaliada quando mudarem a secção, a rugosidade, os obstáculos, as posições dos reguladores ou as condições de referência do ar.

Na bibliografia de ventilação mineira, o valor utilizado nesta relação é também designado resistência da via ou resistência de Atkinson. Neste artigo, R representa a resistência equivalente do ramal completo e inclui o efeito da massa volúmica nas condições indicadas; não é apenas um coeficiente de atrito. Uma formulação que apresente a massa volúmica como fator separado utiliza outra convenção. Não troque valores entre convenções sem a conversão apropriada e indique sempre as unidades.

A resistência reúne os efeitos do comprimento, do perímetro e da área da secção, da rugosidade das superfícies e do sustimento, dos obstáculos, curvas, junções e dispositivos de regulação. Uma secção obstruída ou deteriorada pode aumentar muito a pressão necessária. Verifique a área efetivamente livre e o estado da via, não apenas as dimensões nominais do projeto. A estabilidade destas aberturas é também uma questão geotécnica: uma dissertação do Técnico analisou chaminés de ventilação de Neves-Corvo por métodos de estabilidade e simulação numérica. Esse estudo não é um ensaio de desempenho de ventiladores nem uma validação de toda a rede.^[6]

Mantendo-se a resistência, duplicar o caudal multiplica aproximadamente por quatro a perda de carga. A potência teórica transmitida ao ar, Q × ΔP, torna-se cerca de oito vezes maior, antes de considerar os rendimentos do ventilador, motor e acionamento. Isto não implica o mesmo aumento exato da potência elétrica absorvida. Eliminar um estrangulamento importante ou criar uma via paralela adequada pode ser mais eficaz do que aumentar continuamente a pressão do ventilador.

Tipo de pressão, condições de referência do caudal e massa volúmica

Os dados do projeto devem distinguir pressão estática e pressão total e identificar os pontos de medição. Numa medição diferencial, indique os dois pontos e o tipo de pressão medido em cada um. O aumento de pressão produzido pelo ventilador não equivale automaticamente à perda de carga de um ramal. A comparação exige definições, secções de medição e condições de referência compatíveis.

Indique também se o caudal volúmico corresponde às condições reais no interior da mina ou se foi convertido para condições de referência. Massa volúmica significa aqui massa por unidade de volume. Para a mesma rotação e condições aerodinâmicas correspondentes, o aumento de pressão e a potência transmitida ao ar dependem dessa grandeza. Altitude, temperatura, humidade e pressão barométrica têm de ser consideradas na comparação entre medições, curvas características e resultados dos ensaios de aceitação.

Dados que devem ser distinguidos e compatibilizados antes da comparação

• caudal que atravessa o ventilador e caudal efetivamente fornecido na saída da conduta de insuflação ou aspirado na entrada da conduta de extração;

• pressão estática, pressão total e diferenças de pressão para as quais é necessário identificar ambos os pontos e as grandezas medidas;

• caudal volúmico nas condições reais e caudal convertido para condições normais ou outro estado de referência; e

• resultados do modelo e medições obtidas com uma configuração da rede ou regulações diferentes.

Vias de ventilação em série e em paralelo

Em troços ligados em série, sem fugas intermédias e com massas volúmicas próximas, o mesmo caudal volúmico atravessa sucessivamente cada troço. Nestas condições, somam-se as resistências:

R_total = R_1 + R_2 + R_3 +...

Em paralelo, o caudal divide-se por duas ou mais vias. A relação seguinte aplica-se a ramais que ligam o mesmo par de nós, sem fontes de pressão independentes nesses ramais e nos quais a perda de carga é proporcional ao quadrado do caudal:

1 / sqrt(R_total) = 1 / sqrt(R_1) + 1 / sqrt(R_2) + 1 / sqrt(R_3) +...

O símbolo sqrt(R) representa a raiz quadrada da resistência; R_total é a resistência equivalente do conjunto considerado.

Duas vias paralelas com a mesma resistência apresentam uma resistência equivalente igual a um quarto da resistência de uma só via, desde que ambas estejam disponíveis e corretamente ligadas. Uma ligação bem planeada pode diminuir a pressão necessária e dar maior flexibilidade à distribuição. A vantagem diminui se uma via ficar obstruída ou se deteriorar. Uma solução que transporte contaminantes para outro local ocupado pode ser inadmissível, mesmo que os cálculos indiquem menor resistência.

Fugas de ar e perdas de carga localizadas

Nem todo o ar movimentado pela ventilação principal chega ao local pretendido. Parte pode passar por portas, paredes, vedações, juntas de condutas ou aberturas não previstas. Reguladores, mudanças bruscas de secção, curvas, junções, grelhas, silenciadores e peças de transição originam perdas de carga adicionais. As fugas alteram o percurso e a distribuição do ar; o atrito e as resistências localizadas dissipam energia. Numa conduta de extração em depressão, o ar da galeria pode entrar através das juntas não estanques.

A avaliação do sistema deve distinguir:

• o caudal que entra na mina;

• o caudal que chega a cada setor;

• o caudal efetivamente disponível em cada local de trabalho em atividade;

• o caudal à saída da conduta de insuflação ou à entrada da conduta de extração; e

• o caudal que sai pelo circuito de retorno previsto.

Depois de definir preliminarmente o caudal, a pressão, o intervalo de funcionamento e as condições de montagem, compare tipos e modelos de ventiladores, curvas características, motores e sistemas de comando na página de seleção de ventiladores para ventilação mineira. Introduza depois no cálculo da rede a curva do equipamento selecionado e as condições reais de instalação, revendo as hipóteses quando necessário.

Planeamento das entradas de ar, dos locais de trabalho e das vias de retorno

Conduzir o ar das zonas menos contaminadas para as fontes de emissão

Sempre que o traçado o permita, o ar fresco deve passar pelos locais ocupados e menos contaminados antes de atingir as fontes de gases, poeiras, emissões diesel, fumos das pegas de fogo ou calor. O ar contaminado deve depois seguir para o retorno, evitando a sua reutilização na ventilação de outro local de trabalho. Este encaminhamento reduz a exposição adicional e ajuda a identificar situações anormais.

Não presuma que a ventilação sucessiva de vários locais ocupados é sempre admissível. Quando esse arranjo for permitido e estiver previsto no plano, avalie o transporte de contaminantes, calor e fumo e os efeitos das emergências nas zonas seguintes, considerando o sentido do escoamento. Um incêndio ou uma libertação de gás a montante pode afetar as zonas a jusante. Poder somar resistências em série não constitui autorização para adotar essa configuração.

Evitar curtos-circuitos de ventilação e recirculação

Existe um curto-circuito de ventilação quando o ar segue uma ligação não prevista, de baixa resistência, entre a admissão e o retorno, sem atravessar o local que deveria ventilar. A recirculação ocorre quando parte do ar de retorno contaminado volta à corrente de ar fresco ou à aspiração de um sistema de ventilação secundária. O ventilador pode, em ambos os casos, movimentar um caudal elevado enquanto chega pouco ar fresco à frente. O curto-circuito aqui descrito é do percurso do ar, não de um circuito elétrico.

Entre as causas habituais encontram-se:

• uma porta de ventilação deixada aberta ou danificada;

• fugas em paredes de ventilação ou vedações;

• um ventilador auxiliar instalado numa zona com disponibilidade insuficiente de ar fresco;

• separação insuficiente entre a descarga do ar contaminado e a captação de ar fresco para a ventilação secundária;

• um regulador de caudal mal colocado ou com uma regulação inadequada;

• uma nova ligação entre uma galeria de entrada de ar e uma via de retorno; ou

• alterações no funcionamento dos ventiladores que modificam a distribuição das pressões nos ramais.

Integrar os dispositivos de regulação no plano de ventilação

Paredes, portas, reguladores, cruzamentos de ar a cotas diferentes com separação física das correntes, vedações e divisórias orientam o escoamento e mantêm os circuitos separados. O seu estado é tão importante como a configuração inicial. Uma porta aberta ou uma parede danificada pode modificar a distribuição muito para além do local da avaria. Estes dispositivos devem ser inspecionados, identificados no plano e abrangidos pelos procedimentos de gestão de alterações. A sua representação e conservação fazem parte do enquadramento português da ventilação mineira.^[1]

A regulação por estrangulamento exige especial atenção. Aumentar a resistência de um ramal pode reduzir o respetivo caudal e alterar a repartição pelos restantes, mas não cria ar adicional. O resultado depende da rede completa e do ponto de funcionamento do ventilador. As alterações importantes devem ser avaliadas no modelo e confirmadas por medições; fechar um regulador não garante melhor ventilação na zona pretendida.

Considerar o desenvolvimento futuro dos trabalhos mineiros

A rede modifica-se com o avanço das frentes, a abertura ou o encerramento de zonas de exploração, a alteração das rotas de transporte e o prolongamento dos retornos. Um sistema suficiente na fase atual pode deixar de responder às necessidades após a ligação de outro nível ou o aumento do comprimento de uma conduta. Em Neves-Corvo, o portefólio da EPOS descreve obras históricas de desenvolvimento e recuperação de chaminés de ventilação. Estes registos ilustram a evolução da infraestrutura, mas não são medições de desempenho da rede nem casos de fornecimento da BOFENG FAN.^[7]

O planeamento deve considerar, pelo menos:

• o traçado atual dos trabalhos e as condições de funcionamento;

• as próximas fases de preparação e exploração;

• os percursos mais longos previstos para a admissão e o retorno;

• a futura distribuição, utilização e programação dos equipamentos diesel ou elétricos;

• as condições térmicas e de afluência de água previsíveis a maior profundidade;

• os encerramentos, as vedações e as alterações planeadas das vias de ventilação; e

• os cenários de produção normal ou reduzida, desmonte com explosivos, manutenção e emergência.

Ventilação secundária nas frentes de avanço

A ventilação secundária deve ser reavaliada à medida que a frente avança. O prolongamento da conduta aumenta a resistência e acrescenta juntas onde podem ocorrer fugas. O aumento da perda de carga e as fugas de ar afetam o funcionamento de formas distintas. Neste artigo, conduta de ventilação significa a tubagem flexível ou rígida instalada numa galeria para conduzir ar; não significa a própria galeria.

O atrito e os estrangulamentos aumentam a pressão necessária para um determinado caudal. Mantendo a rotação e o ângulo das pás, a alteração da resistência desloca a interseção entre a curva do ventilador e a curva do sistema, modificando o ponto de funcionamento. O atrito não consome o ar de uma conduta estanque. Sem fugas, conserva-se o caudal mássico, embora os caudais volúmicos medidos possam diferir se a massa volúmica variar.

As fugas alteram a relação entre o caudal do ventilador e o caudal fornecido à frente ou aspirado das suas proximidades. Na insuflação, parte do ar pode escapar por fugas antes de chegar à saída prevista da conduta. Na extração, o ar da galeria pode entrar pelas juntas ou por danos na conduta, pelo que o caudal que atravessa o ventilador pode superar o medido na boca de aspiração junto à frente. A recirculação é um problema distinto: pode reduzir o ar fresco disponível mesmo com um caudal total elevado no ventilador.

A análise do sistema deve verificar:

• o caudal de ar fresco disponível na rede principal para alimentar o circuito secundário;

• a posição do ventilador e da descarga de ar contaminado relativamente às correntes de admissão e retorno;

• o diâmetro, comprimento, material, juntas, curvas e estado das condutas;

• a distância entre a saída da conduta de insuflação ou a entrada da conduta de extração e a frente;

• o caudal efetivamente medido nessa saída ou entrada, não apenas o caudal nominal indicado na chapa de características do ventilador;

• o percurso do ar na galeria, fora da conduta, que completa o circuito local de admissão e retorno;

• a geração e a acumulação de poeiras e gases, a carga térmica e os fumos das pegas de fogo;

• os efeitos da circulação das máquinas e do prolongamento das condutas; e

• os encravamentos de segurança, alarmes e medidas em caso de interrupção ou insuficiência da ventilação.

Na ventilação insuflante, a pressão no interior da conduta é normalmente superior à pressão do ar da galeria envolvente. Na ventilação aspirante, é inferior, pelo que a conduta tem de resistir à diferença de pressão sem colapsar. Um sistema combinado pode ser vantajoso em determinadas condições, mas exige coordenação dos caudais e da posição das condutas. Inverter apenas o sentido de rotação do motor não torna uma instalação insuflante adequada para extração. A aerodinâmica do ventilador, as condutas, as ligações de entrada e saída, o comando e o percurso de retorno têm de ser compatíveis com o serviço pretendido.

A página de ventiladores auxiliares de mina apresenta considerações de seleção e de funcionamento das condutas. O artigo 79.º, n.º 4, do regulamento português prevê ventilação secundária quando a principal não chega eficazmente à frente. As condições de instalação e eventuais exceções devem ser verificadas para os trabalhos em causa, sem copiar uma configuração única para todas as minas.^[1]

Principais desafios da ventilação subterrânea

Gases da mina e fumos das pegas de fogo

Os perigos gasosos dependem da geologia e das operações. O metano é particularmente importante nas minas subterrâneas de carvão. Noutras minas podem ser relevantes os produtos das pegas de fogo, o monóxido de carbono, os óxidos de azoto, os compostos de enxofre, o radão ou os gases de processo. O plano deve identificar as fontes prováveis, os caudais de libertação, os pontos de controlo, os níveis de alarme, as condições de remoção e os procedimentos de reentrada. O tipo de minério não permite excluir, por si só, a presença de gases inflamáveis.

Após uma pega de fogo, o simples funcionamento do ventilador não demonstra que o local esteja seguro. A remoção dos gases e fumos depende da sua quantidade e localização, do caudal disponível, do percurso até ao retorno, das zonas de estagnação e do estado das condutas. A reentrada e o reinício dos trabalhos devem cumprir os procedimentos da mina e as verificações exigidas da atmosfera; não basta esperar um tempo fixo ou confirmar que o ventilador roda.

Partículas e gases de escape de motores diesel

Os motores diesel emitem partículas e componentes gasosos, nomeadamente monóxido e dióxido de carbono, óxidos de azoto, compostos de enxofre e hidrocarbonetos. Neste artigo, DPM designa a fração particulada das emissões diesel, não o conjunto dos gases de escape. Onde a utilização destes motores for permitida, a ventilação deve integrar uma estratégia de redução das emissões na fonte e de controlo da exposição dos trabalhadores. O regime português do Decreto-Lei n.º 301/2000, na sua redação atual, enquadra a avaliação e a redução da exposição a agentes cancerígenos, incluindo trabalhos com emissões de motores diesel.^[3]

Uma estratégia de controlo das partículas diesel pode combinar:

• caudal suficiente para diluir os contaminantes e encaminhar o ar para o retorno;

• motores de menores emissões e combustível compatível com as especificações do equipamento;

• manutenção programada e ensaios de emissões;

• filtros de partículas dos gases de escape ou outros sistemas de pós-tratamento adequados à máquina e às condições de utilização;

• organização do tráfego e limitação do funcionamento desnecessário dos motores ao ralenti;

• planeamento da utilização das máquinas e do número de equipamentos que funcionam simultaneamente em cada setor; e

• medições da exposição dos trabalhadores e monitorização da atmosfera subterrânea.

Aumentar o caudal pode reduzir as concentrações, mas também aumenta as necessidades energéticas e não elimina uma emissão excessiva causada por manutenção deficiente. Registe o componente analisado, a amostragem e a base de comparação. O quadro português prevê a medição das emissões diesel sob a forma de carbono elementar; o artigo 5.º do Decreto-Lei n.º 35/2020 fixa a aplicação do valor-limite à indústria extrativa subterrânea e à construção de túneis a partir de 21 de fevereiro de 2026. A concentração de carbono elementar não equivale à concentração de todas as partículas diesel. Ensaios no escape e cálculos de caudal a partir da potência do motor também não substituem a avaliação da exposição pessoal.^[3][4]

Controlo de poeiras e despoeiramento

A ventilação dilui as poeiras em suspensão e transporta-as, mas não as capta automaticamente na origem. Velocidades excessivas podem voltar a suspender poeiras depositadas. Corte, perfuração, britagem, carga, transferência de material e aplicação de betão projetado podem exigir pulverização de água, confinamento da fonte, lavagem do ar, coletores por via húmida ou aspiração localizada, além da ventilação geral.

Quando é necessária captação ou tratamento do ar, dimensione o caudal de extração, a boca ou cobertura de captação, a resistência das condutas, o sistema de água ou de filtragem e a descarga final como um sistema de controlo na fonte. Consulte o guia de equipamentos de extração de poeiras em minas. A captação localizada não substitui automaticamente a ventilação de toda a frente. A avaliação da exposição profissional às poeiras deve identificar a fração amostrada e o contaminante a analisar, incluindo a sílica cristalina respirável quando presente. O caudal de ar do coletor não é uma medida da exposição dos trabalhadores.^[3]

Calor e humidade em minas profundas

O maciço rochoso, as águas subterrâneas quentes, a compressão do ar durante a descida, os motores, os equipamentos elétricos, as pegas de fogo e a atividade humana contribuem para a carga térmica. A ventilação é uma medida de engenharia importante, mas pode ser necessário arrefecimento adicional. Uma dissertação apresentada no Técnico em 2019, desenvolvida na área de ventilação da SOMINCOR, estudou as relações entre temperatura e humidade do ar admitido e do ar subterrâneo, incluindo transferência de calor rocha-ar e autocompressão. O resumo apresenta modelos destinados a apoiar um futuro controlo preditivo; não comprova a entrada em serviço de um sistema VoD nem dimensiona o arrefecimento de outra mina.^[5]

Um caudal maior nem sempre resolve o problema térmico. Se o ar admitido já estiver quente e húmido, o efeito de arrefecimento pode ser limitado. Uma velocidade excessiva pode ainda levantar poeiras ou dificultar a circulação e o trabalho. A análise térmica deve considerar, conforme o caso, os seguintes aspetos; em Portugal, o artigo 148.º do regulamento mineiro também trata das temperaturas nos trabalhos subterrâneos, não devendo os seus critérios ser confundidos com o cálculo da potência de refrigeração.^[1]

• temperaturas medidas com termómetros seco e húmido, bem como as restantes grandezas exigidas pela metodologia de avaliação térmica adotada;

• humidade e afluência de água às vias de ar fresco;

• calor transmitido pelo maciço rochoso e pelas águas subterrâneas;

• calor dos equipamentos e das pegas de fogo;

• comprimento das vias de ventilação e aquecimento por compressão na descida do ar;

• possibilidades de arrefecimento localizado ou centralizado do ar; e

• organização do trabalho e das pausas e medidas de prevenção da sobrecarga térmica.

Alterações da produção e das necessidades de ar

As necessidades de ar mudam com a circulação das máquinas e dos trabalhadores, a passagem da exploração para outros níveis, as pegas de fogo e o avanço das frentes. Regulações fixas podem enviar ar em excesso para zonas sem atividade e deixar uma frente ativa insuficientemente ventilada. Contudo, reduzir o caudal sem informação fiável pode eliminar uma margem de segurança necessária.

Defina os estados normais e anormais de funcionamento, os caudais mínimos admissíveis, a monitorização e as pessoas autorizadas a alterar a regulação ou o funcionamento dos ventiladores. A ausência momentânea de trabalhos não significa que uma zona deixe de necessitar de ventilação.

Consumo de energia e eficiência do sistema

A ventilação pode representar uma carga elétrica contínua importante numa exploração subterrânea. A parcela efetiva depende da profundidade, do traçado, do clima, do método de exploração, dos equipamentos e do arrefecimento necessário. Percentagens de outros países ou de uma mina isolada não devem ser apresentadas como estatísticas gerais das minas portuguesas. Avalie as oportunidades com medições de caudal e energia e com os registos de funcionamento da própria exploração.

A eficiência do sistema não se reduz ao rendimento do ventilador. Pode haver consumo desnecessário devido a:

• resistência excessiva nas vias de admissão ou de retorno;

• estrangulamentos e obstruções evitáveis;

• fugas em portas, paredes, vedações ou condutas;

• condições desfavoráveis de entrada, transição ou descarga nas instalações de ventiladores à superfície;

• fornecimento de mais ar do que o necessário para manter em segurança zonas sem trabalhos;

• regulações desajustadas às condições de exploração; e

• funcionamento dos ventiladores em condições incompatíveis com os caudais e pressões exigidos pela rede.

Levantamentos e monitorização da ventilação

Um projeto ou modelo de cálculo é uma previsão até ser confrontado com medições na mina. Os levantamentos de ventilação determinam a distribuição real do caudal e das pressões numa configuração conhecida da rede. A monitorização contínua complementa-os com informação sobre as alterações relevantes entre campanhas de medição.

Que grandezas devem ser medidas?

Velocidade do ar e área da secção. Permitem calcular o caudal num ramal ou local de trabalho, verificar a distribuição, detetar reduções do caudal e atualizar o modelo. Registe também como foi obtida a velocidade média na secção.

Pressão. Indique se a leitura corresponde a pressão estática ou total. Para uma diferença de pressão, identifique os dois pontos e a grandeza medida em cada um. Dados compatíveis com as condições de medição do caudal ajudam a verificar o ponto de funcionamento e a investigar obstruções, fugas ou alterações da regulação.

Concentrações de gases e de outros contaminantes. Escolha instrumentos e métodos de amostragem adequados aos perigos identificados. Os resultados apoiam a avaliação da atmosfera e da exposição, os alarmes, as proteções dos equipamentos e as condições de reentrada.

Temperatura e humidade. Estas grandezas ajudam a avaliar o ambiente térmico e a eficácia do arrefecimento. Compare diferentes zonas e estados de funcionamento para distinguir os efeitos da profundidade, da época do ano e das alterações das instalações de refrigeração. A avaliação térmica deve incluir as outras grandezas exigidas pelo método utilizado.

Estado de funcionamento dos ventiladores. Registe marcha ou paragem, rotação, potência, vibrações e temperatura das chumaceiras. Distinga a potência mecânica no veio da potência elétrica absorvida. Relacione estes dados com as alterações da rede para identificar deterioração ou avarias.

Posição das portas e regulação dos dispositivos de controlo. Confirme a correspondência entre a configuração real e o plano de ventilação. Uma alteração da abertura de uma porta ou de um regulador pode explicar uma variação inesperada de caudal, mesmo sem mudanças no ventilador.

O ponto 38.º da Portaria n.º 198/96 relaciona a ventilação mecânica com o registo periódico dos parâmetros, a conservação e a sinalização de avarias. O ponto 39.º estabelece condições específicas para minas grisutosas, com risco de libertação de grisu, ou com poeiras inflamáveis. As medições do caudal, a vigilância dos gases e a avaliação da exposição não são uma única tarefa com uma frequência universal. Os instrumentos, locais, alarmes e registos devem corresponder aos riscos, ao plano e aos requisitos aplicáveis.^[2]

Garantir a qualidade das medições

Entre as fontes de erro encontram-se secções inadequadas, dimensões incorretas, perturbações junto de curvas ou portas, instrumentos sem informação fiável de calibração, poucos pontos de medição e configurações da rede não registadas. Um levantamento deve indicar data, hora, localização, secção, método, instrumento, condições de funcionamento e dispositivos ou obstáculos próximos. A calibração dos instrumentos e o ajuste do modelo da rede a partir de medições são tarefas distintas.

Comparar o modelo com os trabalhos existentes

Se o caudal medido diferir do calculado, aumentar a pressão do ventilador não é necessariamente a resposta correta. A diferença pode decorrer de:

• uma resistência de ramal estimada incorretamente;

• portas com aberturas ou reguladores com regulações diferentes das consideradas no modelo;

• fugas através de paredes de ventilação ou para trabalhos antigos;

• vias obstruídas, estreitadas ou deterioradas;

• condutas não estanques ou ligações danificadas;

• novas ligações ainda não representadas no modelo; ou

• ventiladores ou dispositivos de controlo a funcionar em condições diferentes das previstas.

Calibre o modelo com medições e atualize-o após alterações importantes do traçado ou das ligações. Antes de mudar arbitrariamente as resistências para aproximar os números, confirme a configuração e as condições reais. Um ajuste numérico sem esta verificação pode ocultar a causa da diferença.

Sinais de anomalia e primeiras verificações

Os sinais seguintes são pontos de partida para a investigação, não diagnósticos definitivos. Respeite os procedimentos da mina e registe a configuração da rede. A comparação entre pressão e caudal exige regulações, pontos de medição e massas volúmicas compatíveis.

A ventilação da frente piora, embora o ventilador pareça funcionar normalmente.

Fugas, juntas danificadas, prolongamento da conduta, colapso, obstruções ou posição inadequada da extremidade podem reduzir o caudal fornecido à frente ou aspirado das suas proximidades. A recirculação pode diminuir a admissão de ar fresco mesmo com um caudal elevado no ventilador.

Compare o caudal que atravessa o ventilador com o medido à saída da conduta de insuflação ou à entrada da conduta de extração, nas mesmas condições de funcionamento. Inspecione a conduta e o percurso local de admissão e retorno. Não considere todo o caudal aspirado como caudal de ar fresco.

O caudal de um ramal diminui sem uma alteração prevista no funcionamento do ventilador.

A alteração da abertura de uma porta ou da regulação de um dispositivo, uma parede de ventilação danificada, uma nova ligação ou uma obstrução podem alterar a distribuição de caudais e pressões. A causa pode situar-se noutro ramal ligado, e não no local onde falta ar.

Confirme as posições e regulações, inspecione o percurso e repita as medições de caudal e pressão. Compare a configuração real com o plano atualizado.

A pressão do ventilador aumenta enquanto o caudal diminui.

Com regulações inalteradas e funcionamento numa zona estável da curva característica, este comportamento pode ser compatível com um aumento da resistência. Procure condutas colapsadas, grelhas obstruídas, peças de transição danificadas ou diminuição da secção útil dos trabalhos.

Confirme as regulações do ventilador, a definição da pressão e os pontos de medição. Compare as pressões ao longo do percurso e verifique os troços ou componentes onde aumentaram as perdas.

O caudal do ventilador aumenta inesperadamente enquanto a pressão diminui.

Em condições comparáveis, a abertura de uma porta ou de um regulador, uma fuga importante ou um curto-circuito entre admissão e retorno podem reduzir a resistência equivalente. Isso não demonstra um aumento do caudal de ar fresco efetivamente disponível no local de trabalho.

Efetue um balanço de ar e verifique portas, paredes, vedações, reguladores e novas ligações. Determine por onde passa o caudal adicional.

As concentrações de gases ou partículas diesel, ou a temperatura, aumentam após a mudança da zona de produção.

As necessidades de ar podem ter mudado sem uma regulação correspondente. Verifique também os horários de utilização das máquinas, os caudais dos ramais e a fiabilidade dos resultados e eventuais alterações na localização dos pontos de medição.

Confirme onde decorrem os trabalhos e onde funcionam os equipamentos. Verifique os instrumentos e os resultados das análises de amostras relevantes e meça o caudal no setor afetado.

A diferença entre caudais calculados e medidos continua a ser significativa.

As causas podem incluir geometria ou resistências incorretas, regulações ou ligações não registadas, fugas, secções de medição inadequadas ou comparação de dados obtidos em estados de funcionamento diferentes.

Repita o levantamento com a configuração registada, confronte o plano com os trabalhos existentes e reveja a calibração do modelo antes de alterar o ponto de funcionamento exigido ao ventilador.

Ventilação em função das necessidades e controlo adaptativo

A ventilação em função das necessidades, também designada ventilação a pedido (Ventilation on Demand, VoD), ajusta o caudal às atividades e às condições efetivas da mina, em vez de manter cada elemento regulável numa configuração fixa. Os dados de entrada podem incluir a programação dos trabalhos, a localização de máquinas e pessoas, concentrações de gases, temperatura, caudais dos ramais, pressões, posição das portas e estado dos equipamentos.

A implementação pode ser organizada em níveis como os seguintes:

1. Comando por horários: regulações predefinidas para turnos, pegas de fogo, manutenção e períodos sem atividade.

2. Comando por eventos: alteração do caudal quando uma máquina entra num setor ou se inicia uma atividade.

3. Controlo com realimentação: ajuste em resposta às concentrações de gases, temperatura, pressão ou caudal efetivamente medidos.

4. Controlo coordenado da rede: coordenação do funcionamento dos ventiladores, reguladores e portas, bem como das regulações dos diferentes setores.

O desempenho deve ser verificado através do caudal que efetivamente chega aos locais de trabalho e do consumo de eletricidade, não apenas pela transmissão de ordens aos equipamentos. Compare as condições antes e depois, tendo em conta a produção, os horários, as máquinas em utilização e as necessidades de arrefecimento. Uma poupança calculada não garante a mesma poupança na exploração. O resultado depende da variabilidade das necessidades, da possibilidade de regular a rede, dos sensores, das comunicações, dos ensaios de colocação em serviço e das práticas de exploração. O simples comando remoto de arranque e paragem não comprova a implementação de um sistema VoD completo.

A VoD não autoriza a redução do caudal apenas porque um setor parece inativo. É necessário manter os caudais mínimos, as condições de segurança e as restrições aplicáveis à exploração. Um sistema fiável exige:

• caudais mínimos e limites de segurança claramente definidos;

• localização dos sensores verificada e instrumentos calibrados;

• estados de funcionamento seguros em caso de avaria dos sensores ou perda de comunicações;

• encravamentos de segurança e procedimentos de resposta aos alarmes;

• modelo de rede ou lógica de controlo ensaiada que considere a influência dos ramais ligados;

• identificação das pessoas autorizadas e dos procedimentos para assumir o comando manual; e

• confirmação por medição de que a alteração de caudal ordenada ocorreu efetivamente nos trabalhos subterrâneos.

Preparação para interrupções da ventilação e gestão de alterações

A distribuição do ar pode mudar rapidamente após a atuação de uma proteção que desliga um ventilador, uma falha de energia, um incêndio, uma avaria num dispositivo de regulação, uma alteração da sua regulação, a abertura de uma ligação entre galerias ou a rutura de uma conduta de ventilação secundária. As consequências podem atingir outros setores além do local da ocorrência.

O plano de resposta da exploração deve contemplar:

• paragem dos ventiladores principais, de reforço e auxiliares;

• falhas de alimentação elétrica, comando, sensores ou comunicações;

• alarmes de pressão baixa ou caudal insuficiente;

• alarmes de gases, fumo, temperatura ou outros contaminantes;

• retirada de todas as pessoas da zona afetada, paragem dos equipamentos e isolamento das respetivas fontes de energia, segundo os procedimentos aplicáveis;

• restrições e condições para voltar a pôr os equipamentos em funcionamento;

• inspeção dos trabalhos e verificação da atmosfera antes da reentrada;

• soluções temporárias de ventilação sujeitas às verificações e autorizações exigidas; e

• registo, investigação e autorização das alterações.

Em Portugal, o artigo 82.º do regulamento aprovado pelo Decreto-Lei n.º 162/90 trata das paragens imprevistas e das condições de retirada e reentrada. O plano geral de ventilação e o plano de segurança e saúde têm funções relacionadas, mas não são documentos intercambiáveis. A lista anterior não substitui esses planos nem as instruções da exploração. Verifique os diplomas aplicáveis, as alterações e as competências atuais das entidades responsáveis; as designações administrativas de um texto antigo não devem ser tomadas como identificação automática da autoridade atual.^[1][2]

Etapas práticas para avaliar a ventilação subterrânea

1. Definir as fases de desenvolvimento e exploração e os cenários de funcionamento. Reúna informação sobre os trabalhos mineiros existentes, a preparação prevista, as zonas de produção, a programação das máquinas, os ciclos de desmonte com explosivos, as intervenções de manutenção e a expansão futura.

2. Identificar os perigos e os critérios de necessidade de ar. Considere gases, partículas diesel, poeiras, gases e fumos das pegas de fogo, calor, humidade, incêndios e emissões de processo. Confirme os mínimos de caudal e velocidade, os critérios de exposição e os restantes requisitos da exploração.

3. Representar a rede de ventilação. Registe entradas e retornos, ligações entre ramais, dispositivos de regulação, circuitos secundários, vedações, percursos de fugas de ar, ventiladores e pontos de monitorização.

4. Medir o sistema existente. Meça caudal, pressão, composição da atmosfera e condições térmicas num estado de funcionamento conhecido. Na ventilação secundária, confirme o caudal fornecido na saída da conduta de insuflação ou aspirado na entrada da conduta de extração, conforme o arranjo.

5. Construir ou atualizar o modelo da rede. Utilize os caudais e pressões medidos para estimar as resistências dos ramais e calibrar o modelo. Não se baseie exclusivamente nas plantas de projeto nem em rugosidades presumidas.

6. Comparar alternativas. Avalie melhorias das vias, correção de fugas, percursos paralelos, alterações da regulação, sequência de exploração, regulações dos ventiladores e fases futuras. Justifique as margens para fugas, expansão e incerteza, evitando somar percentagens arbitrárias ou contabilizar a mesma margem duas vezes.

7. Definir um intervalo preliminar de funcionamento e comparar equipamentos. Estabeleça pares correspondentes de caudal e pressão para as necessidades mínimas, normais e máximas. Indique ainda a massa volúmica do ar, as condições de instalação, os requisitos de comando e a resposta prevista às avarias. Depois de selecionar o ventilador, reveja a rede com a curva e as condições de montagem reais.

8. Colocar em serviço e verificar o desempenho. Confirme o funcionamento após a montagem com medições na mina, ensaios dos alarmes e do comando e, quando previstos, ensaios de aceitação em fábrica ou no local. O projeto deve identificar métodos, tolerâncias e edições das normas. Ensaiar o ventilador não equivale a aceitar toda a rede. Para informações complementares, consulte a página sobre fabrico e controlo de qualidade de ventiladores para minas.

9. Manter e reavaliar. Atualize o plano e o modelo após alterações importantes, analise a evolução temporal dos valores medidos, inspecione portas, paredes e condutas e investigue os desvios não explicados.

Prioridades de ventilação segundo o tipo de mina

Minas subterrâneas de carvão. Metano, poeiras de carvão, autoaquecimento, combustão espontânea e fontes de ignição podem determinar requisitos essenciais. A separação das correntes, a monitorização, a adequação dos equipamentos, o funcionamento dos ventiladores e a prevenção da recirculação devem respeitar os perigos e as exigências específicas da mina.

Minas subterrâneas de minérios metálicos. Emissões diesel, gases e fumos das pegas de fogo, poeiras com sílica ou componentes do minério e calor em profundidade são preocupações frequentes. Rampas longas e zonas de produção dispersas exigem o planeamento conjunto da resistência da rede, da utilização das máquinas, da ventilação das frentes e da preparação dos níveis seguintes.

Minas subterrâneas de recursos não metálicos. Emissões diesel, poeiras e fumos das pegas de fogo continuam a ser relevantes. Em trabalhos de grande secção ou explorações por câmaras e pilares, que mantêm maciços de suporte entre as câmaras, importa verificar a distribuição por toda a zona de trabalho, evitar curtos-circuitos, acompanhar a utilização das máquinas e confirmar os caudais dos ramais quando mudam as zonas de produção.

Esta comparação é geral. A geologia, o método de exploração, a profundidade, o enquadramento legal e a avaliação efetiva dos riscos determinam o projeto final. A designação do recurso extraído não permite excluir a presença de gases inflamáveis ou outros perigos específicos.

No enquadramento português, as condições para minas grisutosas ou com poeiras inflamáveis têm de ser verificadas separadamente das regras gerais de ventilação e da avaliação da exposição a agentes químicos. O ponto 39.º da Portaria n.º 198/96 não deve ser reduzido a uma classificação apenas pelo nome da substância extraída. Do mesmo modo, os requisitos portugueses não se aplicam automaticamente a Angola, Moçambique, Brasil ou outros países por partilharem a língua.^[2][3]

Informação necessária para avaliar a rede de ventilação

Para uma avaliação preliminar útil, forneça a informação disponível sobre:

• o traçado atual e previsto, incluindo níveis, poços, emboquilhamentos, rampas, chaminés e principais vias de ventilação;

• a localização das entradas e retornos e os sentidos de circulação previstos;

• as secções, comprimentos e estado das vias, incluindo os principais estrangulamentos;

• os pares correspondentes de caudal e pressão para necessidades mínimas, normais e máximas, nos cenários atuais e futuros;

• os caudais e pressões medidos nos pontos principais e locais de trabalho em atividade, com as posições de medição e condições de funcionamento;

• a indicação de caudais nas condições reais ou de referência, de pressão estática ou total e dos dois pontos e tipos de pressão utilizados numa medição diferencial;

• a massa volúmica ou as condições de referência consideradas nos cálculos, curvas dos ventiladores e ensaios de aceitação;

• a profundidade da mina, a altitude do local, a temperatura, a humidade e as condições das águas subterrâneas;

• o método de exploração, o programa de avanço dos trabalhos e as fases seguintes de expansão;

• o tipo, potência, número, localização e horário de utilização das máquinas diesel;

• os perigos associados a gases, poeiras, partículas diesel, produtos das pegas de fogo, calor ou processos;

• o diâmetro, material, comprimento, curvas e estanquidade das condutas de ventilação secundária e o caudal necessário na frente;

• os dados das chapas de características dos ventiladores existentes, curvas disponíveis, rotação ou ângulo das pás, medições, comando e disposição das unidades em serviço e de reserva;

• a tensão e frequência de alimentação, o método de arranque ou de regulação da velocidade e as interfaces de comando necessárias;

• as portas, os reguladores, as paredes e vedações de ventilação, os percursos de fugas de ar e os restantes dispositivos de controlo;

• os pontos de monitorização, níveis de alarme e registos disponíveis da evolução das medições; e

• os diplomas aplicáveis, o plano de ventilação e os critérios de aceitação do projeto.

Dados incompletos não impedem uma primeira análise, mas limitam a precisão das recomendações de caudal e pressão. As medições nos ramais e um plano atualizado são normalmente mais úteis do que apenas a potência do motor ou o diâmetro do ventilador.

Perguntas frequentes sobre ventilação de minas subterrâneas

Qual é a diferença entre um sistema de ventilação e um ventilador de mina?

O sistema reúne entradas, retornos, trabalhos mineiros, dispositivos de regulação, condutas, monitorização, procedimentos e ventiladores. Um ventilador produz a diferença de pressão que faz circular o ar nessa rede. Estabeleça primeiro os requisitos preliminares do sistema; selecione depois o equipamento e confirme a sua interação com a rede e a montagem real.

Qual é a diferença entre ventilação principal e secundária?

A ventilação principal faz circular o ar pelos circuitos principais de admissão e retorno. A ventilação secundária serve frentes em fundo de saco e outros locais sem uma corrente que os atravesse eficazmente. Depende do ar fresco disponibilizado pela rede principal. Num sistema aspirante, esse ar tem de chegar à frente pelo percurso exterior à conduta. O ventilador de reforço de pressão na rede tem outra função.

Porque pode o caudal junto à frente ser inferior ao caudal no ventilador?

Na insuflação, as fugas reduzem o caudal que chega à saída da conduta. Na extração, o ar da galeria pode entrar pelas juntas não estanques, fazendo aumentar o caudal que atravessa o ventilador relativamente ao medido na boca de aspiração junto à frente. O atrito e os estrangulamentos alteram o ponto de funcionamento, mas não consomem ar numa conduta estanque. A recirculação pode reduzir o fornecimento de ar fresco sem diminuir o caudal total do ventilador. Compare os caudais medidos em pontos identificados e com massas volúmicas compatíveis.

Aumentar a rotação do ventilador resolve sempre um caudal insuficiente?

Não. Obstruções, dispositivos danificados, fugas, curtos-circuitos, recirculação, distribuição desequilibrada ou condutas inadequadas podem ser a causa. Aumentar a pressão sem analisar a rede pode elevar a potência absorvida e o ruído sem uma melhoria significativa do ar disponível. Identifique primeiro a causa da insuficiência, em vez de presumir que o ventilador é demasiado pequeno.

Com que frequência devem ser feitos os levantamentos de ventilação?

A frequência depende dos requisitos aplicáveis, do tipo de mina, dos riscos, do plano e do ritmo de evolução dos trabalhos. Além dos intervalos obrigatórios, avalie a necessidade de medições após alterações relevantes da rede, resultados inesperados, alterações da regulação dos ventiladores ou de outros dispositivos de controlo, ligações adicionais ou avanços significativos. Não transfira automaticamente a periodicidade de outro país, mina ou tipo de ensaio para todo o sistema.

A ventilação consegue, por si só, controlar o calor numa mina profunda?

Por vezes, sim. Contudo, o calor transmitido pelo maciço rochoso, pelas águas e pelas máquinas, juntamente com o aquecimento devido à compressão do ar em descida, pode impedir que o caudal existente mantenha as condições necessárias. A humidade também influencia a dissipação de calor pelo organismo. Podem ser necessários arrefecimento localizado, água refrigerada, instalações frigoríficas, melhoria da drenagem ou arrefecimento centralizado, associados às medidas de proteção contra a sobrecarga térmica.

O mesmo projeto serve para minas de carvão e de minérios metálicos?

Não existe um único arranjo adequado a todas as minas. No carvão, podem predominar metano, poeiras de carvão, autoaquecimento, combustão espontânea e requisitos específicos dos equipamentos. Nas minas de minérios metálicos ou de recursos não metálicos, podem ter maior peso as partículas diesel, os gases e fumos das pegas de fogo, as poeiras com sílica, o calor e a extensão e dispersão dos trabalhos mineiros. Cada projeto deve responder aos riscos reais e às exigências aplicáveis.

Conclusão

A ventilação eficaz depende do caudal necessário em cada local de trabalho, não apenas de um caudal total elevado no ventilador. Defina as necessidades, meça os parâmetros de ventilação e modele a rede, reduza as resistências excessivas e corrija as fugas evitáveis. Estabeleça depois o intervalo preliminar de caudal e pressão. Depois de selecionar ou regular os equipamentos, verifique novamente a sua interação com a rede. O projeto da ventilação e a escolha dos ventiladores estão ligados, mas não são a mesma tarefa.