VENTILATION MINIÈRE Introduction. De Re Metallica par Georgius Agricola (1556)

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1 VENTILATION MINIÈRE Introduction

2 De Re Metallica par Georgius Agricola (1556)

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4 Révolution industrielle en Angleterre (17e siècle) La notion de ventilation a évolué vers un accroissement de la sécurité – –par la diminution des poussières de charbon en suspension, – –ce qui réduisait les risques d'explosion et d'incendie sous terre – –des fournaises au fond des puits de sortie afin de renforcer le courant de ventilation par l'effet de cheminée en combinaison avec des chutes d'eau au puits d'entrée d'air Vers 1800, le premier ventilateur centrifuge pour la ventilation souterraine

5 Au début du 20e siècle Des études épidémiologiques → réduction des poussières afin de diminuer les risques de maladies professionnelles parmi le personnel travaillant sous terre En Afrique du Sud, les mines devenant de plus en plus profondes, on s'est attaqué au problème de la climatisation des mines et on a commencé à examiner les relations thermodynamiques de la ventilation minière

6 Après 1950 L'introduction de l'équipement diesel dont les gaz d'échappement contiennent un nombre élevé de gaz nocifs (NO x, CO, CO 2, aldéhydes, hydrocarbures, suie) avec des effets néfastes pour la santé Accroître les quantités d'air sous terre pour diluer ces gaz de combustion et éviter les risques de maladies occupationnelles

7 Définition de la ventilation le contrôle simultané, à l'intérieur de limites établies, de la quantité et de la qualité de l'air, ainsi que de la relation humidité - température dans un environnement donné (ASHRAE) Sous terre, il s'agit de – –diluer gaz et poussières à un niveau moyen établi par des normes gouvernementales – –contrôler la température ambiante des lieux de travail souterrains, hiver comme été, de façon à permettre aux travailleurs de fournir l'effort requis en tout temps

8 Travail de l’ingénieur de ventilation Établir Un milieu sain s'il n'en résulte aucune conséquence physiologique (maladies industrielles), psychologique (insatisfaction, stress, absences) ou néfaste (compensations, autres effets économiques); un milieu sécuritaire implique que le travailleur est en possession de tous ses moyens de façon à réagir adéquatement devant le danger (donc moins de fatigue et de tension); un milieu confortable signifie que la température n'oblige pas le port de vêtements en quantités excessives (l'hiver par exemple) et n'exige pas une surconsommation d'eau afin d'éviter la déshydratation (l'été dans les mines profondes). De plus, le degré d'humidité permet de fournir l'effort donné (ni trop sec ni trop humide pour une température donnée)

9 Méthodes de ventilation La ventilation (principale et auxiliaire) vise à contrôler gaz et poussières par dilution. Le design d'un réseau se fait en deux parties principales : – –Le calcul des quantités (débits) requis : pour le personnel pour l'équipement polluant – –La répartition des débits et le calcul des résistances l'agencement et le dimensionnement des galeries; les résistances à l'écoulement de l'air; le choix des ventilateurs, syst. de chauffage, régulateurs)

10 Réseau de ventilation

11 Optimisation de ventilation Il est toujours possible de faire circuler les quantités d'air requises sous terre, mais il faut trouver la solution la plus économique possible au problème d'un débit suffisant d'air frais Coûts de ventilation (énergie pour ventilateurs, chauffage et/ou climatisation): – –~ 30-40% de coûts d’électricité pour les mines peu profondes – –~ 50% de coûts d’électricité pour les mines profondes Mines de charbon: 25 tonnes d’air frais/tonne charbon → coût de ventilation au moins 1/3 du coût d’opération Mines métalliques : – –12 tonnes d’air frais/tonne minerai (coupes et remblai) – –7 tonnes d’air frais/tonne minerai (avec peu d’équipement diesel) – –1,7 à 2,6 par foudroyage de blocs (block caving)