Sua formação ocorre pela colisão de placas tectônicas, que são blocos rochosos sobre o magma, formando a litosfera. Esses blocos estão constantemente em movimento causados ​​pelas forças internas da Terra. Quando as placas colidem, elas acabam fazendo com que a superfície da Terra se eleve e forme vulcões. Eles podem ser formados em áreas continentais ou no oceano.

As erupções vulcânicas podem causar muitos danos, especialmente quando sua área é habitada. A formação e distribuição dos vulcões estão relacionadas com a existência de placas tectônicas. Do ponto de vista visual, vulcões são semelhantes a montanhas e podem até ser confundidos, principalmente quando estão em um estado inativo. No entanto, são todas estruturas diferentes, desde a formação até a composição. Vulcões podem estar localizados em continentes e oceanos, e o estudo dessas estruturas é muito relevante para a compreensão dos eventos que acontecem no interior da Terra.

Segundo o Serviço Geológico do Brasil, o vulcão é constituído principalmente por silicatos que se misturaram com vapor d’água e gás; e possui uma estrutura ligada a uma câmara subterrânea de grande profundidade.

Como se formam?

A formação de vulcões está relacionada à existência de placas tectônicas. Como todos sabemos, a litosfera não é formada por um bloco rochoso único e imóvel. A terra é formada por grandes blocos semirrígidos que se movem lenta ou continuamente sobre o manto. Esse movimento faz com que essas placas se movam para mais perto ou mais longe umas das outras.

Esse movimento ocorre devido à alta temperatura dentro do planeta. O calor desencadeia o movimento circular (movimento de convecção) do manto, que transfere o calor existente no núcleo para outras camadas da terra. Portanto, provoca o movimento das placas localizadas sob o manto.

Quando as placas tectônicas colidem, ocorre o chamado movimento convergente, a placa mais densa afunda-se retornando ao manto e sofrendo fusão, enquanto a outra placa, ao sofrer pressão no sentido oposto, origina então dobras na crosta terrestre. Essas dobras formam pequenas ilhas vulcânicas na chamada zona de subducção. Portanto, pode-se dizer que o aparecimento de vulcões está relacionado às regiões de limite entre as placas tectônicas.

Vale ressaltar que não é apenas o movimento de aproximação que leva à formação dos vulcões. Segundo a CPRM, à medida que o fundo oceânico se expande, o movimento das placas tectônicas leva à formação de atividade vulcânica no fundo oceânico, chamado de vulcanismo submarino.

Outra questão importante a ser abordada é que não há vulcões apenas nos limites entre as placas. Eles podem ser encontrados em pontos quentes, áreas internas da placa. Esses pontos são conhecidos de hot spot e existe a possibilidade de aumento de magma.

Estrutura de um vulcão

Sua estrutura corresponde a uma câmara magmática, uma chaminé, um cone vulcânico e uma cratera.

Por que entram em erupção?

A explicação da erupção vulcânica está relacionada às forças internas da Terra. Essas forças fazem com que o magma continue a se mover. Esse tipo de movimento também causará o movimento litosférico da Terra, lembrando que ele não é composto por um único bloco rochoso, mas sim por vários blocos que se movem entre si.

Quando esses blocos colidem devido à agitação do material magmático associado às grandes temperaturas no interior da Terra, isso fará com que o magma suba à superfície e, em seguida, seja expelido para o exterior da terra. Quando atinge a superfície, geralmente de forma violenta, o magma chamado lava pode se mover vários quilômetros ou pode se solidificar e apenas aumentar a massa do vulcão. Esta lava é encontrada em temperaturas acima de 1000ºC.

Vulcões inativos podem entrar em erupção?

Vulcões ativos são aqueles que apresentam atividade vulcânica, ou seja, vulcões que apresentam sinais de erupção ou instabilidade. Por outro lado, vulcões inativos são aqueles que não estão ativos, mas não se pode descartar que possam voltar a apresentar sinais de instabilidade em algum momento. Portanto, vulcões inativos podem retomar a atividade em algum momento.

Tipos de erupções

• Explosiva: erupção de lava de alta viscosidade e que impede a liberação de gás, causando uma explosão violenta. Normalmente, neste tipo de erupção, não há derramamento de lava;
• Efusiva: predomina o escoamento de lava vulcânica sem explosão violenta. A lava se acumula no lago de lava no topo da chaminé e/ou flui pelo morro abaixo por vales segundo ritmo que depende de fatores como basicidade do magma, do relevo, do tempo de escoamento, entre outros fatores;
• Mista: erupção em que há fases alternadas de erupção violenta e erupção efusiva;
• Catastrófica: erupção em que a lava é de alta viscosidade, então não viaja longas distâncias e se acumula na cratera. Os gases ficam aprisionados na chaminé, dando origem a uma nuvem ardente.

Tipos de Vulcões

Os principais tipos de vulcões são:

• Escudo: São estruturas geológicas capazes de expelir grandes quantidades de lava. Quando essas lava se solidificam, aumentam a massa do vulcão e o tornam cada vez mais largo;
• Cones de escórias: é uma estrutura geológica mais comum. Eles são menores, com cerca de 300 metros de altura, e podem expelir magma de baixa viscosidade;
• Estratovulcões: é uma estrutura geológica cônica com uma pequena cratera no topo. Eles têm atividade vulcânica de longo prazo;
• Caldeiras ressurgentes: são os vulcões de maiores dimensões. Eles são encontrados em regiões de vales;
• Submarinos: são as estruturas geológicas encontradas sob as massas oceânicas.

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Além da ventilação que ocorre por meio de processos naturais, existem dois métodos de ventilação comumente usados ​​em minas subterrâneas. Estas são a ventilação principal e a ventilação secundária.

O circuito principal usa ventiladores para sempre direcionar o ar através do próprio circuito. Além de outros reguladores, como paredes, pontes e tapumes, também consiste em galerias de entrada do ar e de retorno de ar impuro. O objetivo é fornecer uma boa quantidade de ar ao local de trabalho e superar a resistência existente ao deslocamento.

Por sua vez, o circuito de ventilação secundária da mina subterrânea é aparado em ventiladores, dutos e exaustores, que são utilizados para transportar o ar para todos os painéis que passam pelas frentes de trabalho. O sistema auxilia na respiração das pessoas, além de poder diluir a inalação de gases nocivos.

Existem também as ventilações auxiliares de ventilação que podem ventilar galerias que ainda estão em desenvolvimento ou fortalecer a parte do circuito principal onde quase não há entrada de ar.

Em suma, os circuitos de ventilação é muito semelhante aos circuitos elétricos. As leis físicas envolvidas nesses processos são de Kirchhoff, que podem ser aplicada de acordo com a lei de Ohm e a equação de Atkinson.

Normas para cálculo da necessidade de ar e de ventilação

O principal parâmetro deste estudo é a vazão de ar fresco, que será insuflada na área de trabalho, que pode ser avaliada do ponto de vista das necessidades humanas básicas.

Então é possível destacar algumas variáveis ​​que devem ser consideradas nesta situação:

• Quantidade de trabalhadores no subsolo;
• Potência e quantidade de equipamentos movidos a diesel;
• Valor da taxa de produção da mina (minério mais a quantidade estéril);
• Concentração de gases contaminantes, e;
• Outros elementos específicos à mina em questão.

A NRM 6 enfatiza que “6.1.2 Para cada mina deve ser elaborado e implantado um projeto de ventilação com fluxograma atualizado periodicamente”.

Este fluxograma deve conter, obrigatoriamente, os seguintes dados:

• Localização da mina, vazão e pressão de todos os ventiladores principais do circuito;
• Direção e sentido que o fluxo de ar está seguindo;
• Localização e especificação de todas as portas, barricadas, cortinas, tapumes, diques e demais dispositivos de controle do fluxo.

Modelos de ventiladores

A princípio, para uma ventilação subterrânea adequada e eficaz, é necessário conhecer os modelos de ventiladores mais utilizados neste segmento de mercado. Basicamente, existem dois tipos de ventiladores: centrífugos e axiais.

Os ventiladores centrífugos funcionam como bombas de ar e no desenvolvimento do projeto de ventilação da mina é possível escolher entre três opções:

• Os centrífugos com as pás para trás: Sua maior vantagem é a maior eficiência e capacidade de autolimitação da sua potência. Bastante silencioso se usados de modo adequado, é uma excelente escolha para ventilação subterrânea;
• Os centrífugos com as pás radiais: Usado para trabalhos mais pesados, é um modelo robusto e barulhento;
• Os centrífugos com as pás para frente: Apesar de apresentar, com maior facilidade, problemas de corrosão, este modelo de ventilador é o mais eficiente, já que tem uma capacidade de exaustão admirável até mesmo com baixas velocidades.

Ventilador axial é uma máquina de ar limpo. É utilizado para renovar uma determinada quantidade de ar do ambiente de acordo com a temperatura e o CO gerado no ambiente. As lâminas são perpendiculares ao eixo e dispostas ao longo da direção radial, sendo fixadas no cubo conectado ao eixo.

Então, chegamos ao fim desse artigo. Caso tiver mais interesse em assuntos relacionados a mineração clique aqui

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A ventilação em uma mina subterrânea tem como principal objetivo fornecer fluxo de ar fresco (puro), natural ou artificial a todos os locais de trabalho, em quantidade suficiente para manter as condições de saúde e segurança necessárias para os trabalhadores. A ventilação insuficiente torna as condições ambientais da mina precárias para trabalhadores e equipamentos, o que significa que a produtividade da empresa está em declínio.

Por se tratar de um ambiente em constante mudança, é importante ressaltar que as condições de ventilação devem ser continuamente observadas pelo responsável, pois nenhum modelo pode ser mantido em boas condições indefinidamente, portanto seu funcionamento precisa ser ajustado e mantido de modo adequado ao decorrer do tempo.

A ventilação na mina subterrânea é um recurso importante na mineração, projetada para garantir que o ar limpo entre na mina, criando e garantindo melhores condições de trabalho e evitando explosões e outras consequências à reação de acúmulo de poeira e gases explosivos em toda a estrutura.

Principais motivos para aplicar a ventilação de mina subterrânea

Vale ressaltar que o sistema de ventilação da mina subterrânea garante o controle, a qualidade e a quantidade do ar circulante interno. Se não houver sistema de ventilação, além de estar sujeito a explosões, também causará sérios prejuízos à saúde dos trabalhadores da mineração.

Por ser considerada uma das tarefas mais complexas da mineração, a pesquisa, análise e instalação dos ventiladores que atuam neste processo devem ser meticulosas/detalhadas.

De uma maneira simplificada, podemos resumir o papel da ventilação em (Anon., 2000):

• Permitir a manutenção de uma quantidade adequada de oxigênio aos operários;
• Suprimir os gases tóxicos oriundos do desmonte de rochas com explosivos;
• Evitar a formação de misturas explosivas gás-ar;
• Eliminar concentrações de poeiras em suspensão;
• Diluir os gases oriundos da combustão de motores, e;
• Atenuar a temperatura e a umidade excessiva.

Técnicas computacionais

As técnicas computacionais são nos dias atuais, ferramentas de grande utilidade para a análise de redes de ventilação.

Visando a grande disponibilidade de aplicativos e da portabilidade dos arquivos e recursos computacionais, a análise direta de circuitos de ventilação é muito limitada. Sendo assim, restrita a circuitos parciais dentro do circuito maior de ventilação.

É por esse motivo que a análise e otimização dos sistemas de ventilação envolve necessariamente o uso de técnicas computacionais, que facilitam sobremaneira a análise da influência de modificações no circuito de ventilação, reduzindo custos e otimizando os recursos disponíveis (Costa, 1998).

Como acontece com qualquer tecnologia de simulação, deve haver um estágio preliminar de coleta de dados para construir um modelo computacional. Cada circuito de ventilação possui características únicas. Portanto, é particularmente importante construir um banco de dados confiável que possa representar as características da mina.

Dados sobre as distribuições de vazão e pressão, dos quais obtêm-se o fator de atrito (k) e as resistências equivalentes das galerias, formam a base indispensável para a descrição do comportamento do fluxo de ar. Tais dados devem ser complementados com a medida de outros parâmetros ambientais, tais como teores de gases, poeiras, temperaturas, etc. Com esse banco de dados serão construídas as simulações, bem como a validação de um modelo de fluxo (Clezar, 1999).

Essas técnicas de simulação se desenvolveram principalmente nos últimos anos, com avanço dos computadores pessoais e da possibilidade de se obterem estimativas sobre possíveis mudanças ou avanços no circuito de ventilação, antevendo-se resultados e economizando-se recursos.

Tipos de ventilação

A tecnologia de ventilação de mina pode ser basicamente resumida em duas categorias: ventilação natural e ventilação mecânica. Desde os princípios da mineração, a ventilação natural tem sido uma tecnologia usada. É causado pela diferença de temperatura entre o ar da mina e o ar externo.

Com a crescente necessidade de um maior fluxo de ar no interior das minas, desenvolveram-se as técnicas de ventilação mecânica com ventiladores instalados no poço de entrada de ar (insuflação), ou na saída da ventilação (exaustão).

Esse desenvolvimento ocorreu, principalmente, a partir da segunda metade do século XIX, com os ventiladores mecânicos de grandes diâmetros, exclusivamente centrífugos e de velocidades reduzidas, movidos por moinhos de vento ou roda hidráulica (Anon., 2000).

Após a primeira guerra, com o grande desenvolvimento da aerodinâmica, foram introduzidos os ventiladores axiais de grande porte, sendo esses hoje em dia os mais empregados. De uma maneira geral, os ventiladores centrífugos são os que melhor se adaptam aos serviços da mina além de serem mais silenciosos. Entretanto os ventiladores axiais são mais baratos, compactos e flexíveis quando ao seu uso, permitindo a regulagem do ângulo de pás de seu rotor, variando os valores de vazão e pressão impostos, sendo, por esses motivos, os mais empregados como ventiladores de poço de ventilação (Montedo, 2002).

Por esse tema conter muitas informações, concluímos aqui a primeira parte. Espero vê-lo(a) posteriormente na segunda parte deste artigo, que continuará discutindo a ventilação na mina subterrânea.

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