INTRODUCCIÓN - SERVICIOS AUXILIARES MINEROS

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CURSO: SERVICIOS Y SISTEMAS 
AUXILIARES MINEROS
1.1. INTRODUCCIÓN
PhD. GLICERIO TAYPE QUINTANILLA
1. Ciclo operativo en minería 
subterránea
•Perforación
•Voladura
•Ventilación
•Sostenimiento
•Limpieza: Carguío y acarreo
•Relleno
•Bombeo
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•Perforación
•Voladura
•Limpieza: Carguío y acarreo
•Bombeo
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2. Ciclo operativo en minería 
superficial
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3. Conceptos básicos
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3.1 Presión
Si se tiene una fuerza F, aplicada sobre una superficie S, la 
presión sobre dicha superficie se define formalmente como el 
resultado del cociente entre la componente normal de la fuerza 
(Fn) y la superficie S, es decir:
P= Fn/S
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S
Fn
P =
En un fluido en equilibrio, la presión en cualquier 
punto es la misma en todas las direcciones.
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Unidad Psi Kg/cm2 Mm Hg Kpa Bar Atm
1 psi 1 9,0703 51,713 6,895 0,069 0,068
1 
Kg/cm2
14,223 1 735,56 98 0.98 0,9678
1 mm 
Hg
0,0193 - 1 0,133 0,00133 -
1 Kpa 0,145 0,01019
7
7,5188 1 0,01 98,1
1 Bar 14,5 1,01972 751,88 100 1
Equivalencia de unidades de presión
Tipos de presión
•Presión relativa o manométrica (Pr)
•Presión absoluta (P.Abs)= Pr + P.Atm
•Presión Atmosférica (P.Atm)
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Presión atmosférica (P.Atm)
Definición. La presión 
atmosférica es la suma de las presiones parciales de sus 
componentes (oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono y 
gases nobles).
En la atmósfera, el peso de la columna de aire es cada 
vez menor a medida que aumenta la altitud, lo cual 
hace que disminuya la presión atmosférica local. Así, la 
presión baja desde su valor de 101.325 Pa al nivel del 
mar hasta unos 2.350 Pa a 10.700m.
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http://cain.puertos.es/Nivmar/node7.html
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Gases 
Porcentaje 
(volumen) 
Nitrógeno (N2) 78,0 
Oxígeno (O2) 20,9 
Dióxido de carbono 
(CO2) 
0,3 
Vapor de agua (H2O) 0-2 
Metano (CH4) 0,0002 
Ozono (O3) 0-0,1 
Argón (Ar) 0,93 
Otros 0,14 
Composición del aire
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VALORES DE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA EN LOS DIFERENTES SISTEMAS DE UNIDADES, EN 
CONDICIONES ESÁNDAR
UNID. Atm. Pa Bar Psi Torr mm Hg. pulg. Hg. pulg. H20
Atm. 1 101 325 1.01325 14.69594 760 760 29.9216 407.1894
Pa 9.869 E-06 1 0.00001 1.45 E-04 7.5 E-03 7.5 E-03 2.95 E-04 4.018 E-03
Bar 0.9869 100000 1 14.5038 750.062 750.062 29.53 401.8646
Psi 6.804 E-02 6894.76 6.895E-02 1 51.7149 51.7149 2.036 27.7076
Torr 1.315 E-02 133.322 1.33 E-03 1.934 E-02 1 1 3.937E-02 0.53577
mm Hg. 1.315 E-02 133.322 1.33 E-03 1.934 E-02 1 1 3.937E-02 0.53577
pulg. Hg. 3.342E-02 3386.38 3.386E-02 0.49115 25.4 25.4 1 13.6087
pulg.H20 2.456E-03 248.84 0.00248 3.61 E-02 1.86645 1.86645 0.07348 1
La presión atmosférica se mide con el barómetro que ideó Evangelista 
Torricelli 
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• Barómetro de mercurio. 
• Barómetro de Fortin. 
• Barómetro Aneroide. 
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Barómetro de aneroide
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Altitud
m
Presión
bar
Temperat 
ºC
Densid. 
kg/m3
Altitud
m
Presión
bar
Temperat 
ºC
Densid. 
kg/m3
- 1200 1,163 23,0 1,373 1600 0,835 4,6 1,048
- 1000 1,138 21,7 1,345 1800 0,815 3,3 1,027
- 800 1,113 20,4 1,321 2000 0,795 2,0 1,007
- 600 1,088 19,0 1,298 2200 0,775 0,7 0,986
- 400 1.063 17,7 1,274 2400 0,756 - 0,6 0,966
- 200 1,038 16,3 1,250 2600 0,737 - 1,9 0,947
- 100 1,026 15,7 1,238 2800 0,719 - 3,2 0,928
0 1,013 15,0 1,225 3000 0,701 - 4,5 0,909
100 1,001 14,4 1,213 3200 0,683 - 5,8 0,891
200 0,989 13,7 1,202 3400 0,666 - 7,1 0,872
300 0,978 13,1 1,190 3600 0,649 - 8,4 0,854
400 0,966 12,4 1,179 3800 0,633 - 9,7 0,837
500 0,955 11,8 1,167 4000 0,616 -11,0 0,819
600 0,943 11,1 1,156 5000 0,540 -17,5 0,736
800 0,921 9,8 1,134 6000 0,472 -24,0 0,660
1000 0,899 8,5 1,112 7000 0,411 -30,5 0,590
1200 0,877 7,2 1,090 8000 0,356 -37,0 0,525
1400 0,856 5,9 1,069
Variación de la P, T y densidad del aire con la altitud . NASA 1962
Vaiación de la P.Atm con la altitud
dP = γ.dh
a) logPh = log Po – 0,015.h/ºK; mm Hg.
Po = 760 mm Hg
h = m.
b) Log Ph = logPo – h/122,4ºR; PSI
Po = 14,7 PSI
h = pies 
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3.2 Temperatura
Concepto.- La temperatura es una medida del 
calor o energía térmica de las partículas en una 
sustancia. Como lo que medimos en sus 
movimientos medio, la temperatura no depende 
del número de partículas en un objeto y por lo 
tanto no depende de su tamaño. 
Por ejemplo, la temperatura del agua hirviendo en 
una vaso es la misma que la temperatura de una 
olla de agua hirviendo, a pesar de que la olla sea 
mucho más grande y tenga millones y millones de 
moléculas de agua más que en el vaso 
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El calor y la temperatura están relacionadas entre 
si, pero son conceptos diferentes. 
El calor es la energía total del movimiento 
molecular en una sustancia, mientras temperatura 
es una medida de la energía molecular media. El 
calor depende de la velocidad de las partículas, 
su número, su tamaño y su tipo. 
La temperatura no depende del tamaño, del 
número o del tipo. 
Por ejemplo, la temperatura de un vaso pequeño 
con agua puede ser la misma que la temperatura 
de un m3 de agua, pero el cubo tiene más calor 
porque tiene más agua y por lo tanto más energía 
térmica total
Los instrumentos comúnmente usados para la 
medición de la temperatura son los termómetros de 
columna líquida y los termopares o termocuplas
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TermocuplasTermómetros
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oC = (5/9)*(oF-32) 
oF = (9/5)*oC+32
oK = 273.15 + oC
oR = 460 + oF
Relativas Absolutas
G. Celsius (oC) G. Kelvin (oK)
G. Fahrenheit (oF) G. Rankine (oR)
180/100 = (ºF – 32)/ºC
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oF oC oK
El agua hierve a 212 100 373
Temperatura 
Ambiente
72 23 296
El agua se congela a 32 0 273
Cero Absoluto -460 -273 0
3.3 Humedad Relativa
La humedad relativa (Hr), es la humedad que 
contiene una masa de aire, en relación con la 
máxima humedad absoluta que podría admitir sin 
producirse condensación, conservando las mismas 
condiciones de temperatura y presión atmosférica. 
Esta es la forma más habitual de expresar la 
humedad ambiental. 
Hr = Pv/Ps * 100
Pv: Presión del vapor de agua en condiciones actuales
Ps: Presión del vapor de agua en condiciones de saturación (Tabla)
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T ºC Ps (mbar)  T ºC Ps (mbar) 
-20 1.03 .884 13 14.97 11.35
-19 1.14 .968 14 15.98 12.07
-18 1.25 1.06 15 17.04 12.63
-17 1.37 1.16 16 18.17 13.63
-16 1.51 1.27 17 19.37 14.48
-15 1.65 1.39 18 20.63 15.37
-14 1.81 1.52 19 21.96 16.31
-13 1.98 1.65 20 23.37 17.30
-12 2.17 1.80 21 24.86 18.34
-11 2.38 1.96 22 26.43 19.43
-10 2.60 2.14 23 28.09 20.58
-9 2.84 2.33 24 29.83 21.78
-8 3.10 2.53 25 31.67 23.05
-7 3.38 2.75 26 33.61 24.38
-6 3.69 2.99 27 35.65 25.78
-5 4.02 3.25 28 37.80 27.24
-4 4.37 3.52 29 40.06 28.78
-3 4.76 3.82 30 42.43 30.38
-2 5.17 4.14 31 44.93 32.07
-1 5.62 4.48 32 47.55 33.83
0 6.11 4.85 33 50.31 35.68
1 6.57 5.19 34 53.20 37.61
2 7.06 5.56 35 56.24 39.63
3 7.58 5.95 36 59.42 41.75
4 8.13 6.36 37 62.76 43.965 8.72 6.80 38 66.26 46.26
6 9.35 7.26 39 69.93 48.67
7 10.01 7.75 40 73.78 51.19
8 10.72 8.27 41 77.80 53.82
Cuadro Nº 1: Valores de Ps
Pv = Ps,bh - a1 * P * (Ts-Th)
• Pv = Presión o tensión de vapor actual 
• Ps = Presión de vapor de saturación a la Temperatura de bulbo 
húmedo (Cuadro Nº1)
• a1= Factor psicrométrico (varía con la ventilación) (se obtiene 
del Cuadro Nº2)
• P= Presión atmosférica 
• (Ts-Th) = Diferencia o depresión psicrométrica (diferencia entre 
las temperaturas del termómetro de bulbo seco y el de bulbo 
húmedo)
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PSICRÓMETRO
Psicrómetros
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Velocidad 
del aire 
(m/s)
aw en ºC-1 (para 
temperaturas sobre 
cero)
ai en ºC-1 (para 
temperaturas bajo cero) 
0 a 0,5 0,00120 0,00106
1 a 1,5 0,00080 0,00071
3,5 a 4 0,00066 0,00058
4 a 10 0,00064 0,00043
Cuadro Nº 2: Factor psicométrico
Otra forma de calcular la Humedad 
relativa (Hr)
Hr = (Psth – 0,66* (1 + 1,146 * 10
-3
* Th) * P * (Ts - Th)) /Psts; %
Donde:
Ps : mbar
P : Bar
Ts, Th : ºK
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3.4. Peso específico del aire (g.e)
g.e. =(0,465 Pb – 0,176 Ps x Hr)/TºK; Kg/m3
Donde:
Pb : mm Hg
Ps : mbar
Hr : %
T : ºK
g.e.(Aire) = 1,205 kg/m3 á 20ºC, h=0
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