Computational Fluid Dynamics (CFD) study to optimize the auxiliary ventilation system in an underground mine

• Jordi Vives ^[1] ; Marc Bascompta ^[1] ; José Juan de Felipe ^[1] ; Lluís Sanmiquel ^[1]
  1. [1] Universitat Politècnica de Catalunya

     Universitat Politècnica de Catalunya

     Barcelona, España

     
• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 89, Nº. 221, 2022, págs. 84-91
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Estudio mediante Mecánica de Fluidos Computacional (CFD) para optimizar el sistema de ventilación auxiliar en una mina subterránea
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  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    Se han estudiado cuatro escenarios diferentes de la ventilación auxiliar en una mina subterránea, validando los resultados con datos reales. Se han encontrado las mejores condiciones de ventilación en términos de velocidad del aire y temperatura. Las condiciones empeoran a medida que el conducto se aleja del frente. Mientras que la posición del conducto respecto a la sección transversal, lado inferior o superior de la galería, no da una conclusión clara sobre la mejor opción, sino que depende de la variable utilizada en el análisis, ya sea la temperatura, velocidad del aire o área específica en el frente de trabajo. Las conclusiones de este estudio pueden utilizarse para implantar el sistema de ventilación auxiliar más eficiente en la mina teniendo en cuenta el posible problema principal, ya sea el frente de trabajo o el lugar del equipo. Además, con el modelo creado también se pueden analizar escenarios futuros, proporcionando una buena herramienta para seleccionar la disposición de la ventilación auxiliar en cada caso.

  • English

    Four different scenarios of auxiliary ventilation in an underground mine were studied, validating the results using actual data, and identifying the best ventilation conditions in terms of air velocity and heat load removal. The conditions worsen as the duct is placed further from the face. The best layout of the duct in terms of cross-section, and positioning on the lower or upper side of the drift, cannot be clearly inferred, as it depends on the variables used in the analysis, either temperature, air velocity, or the specific area of the working face. The findings of this study can help develop the most efficient auxiliary ventilation system for use in an underground mine at the working face or in the place of the equipment. Besides this, future scenarios can be also analyzed with the model created, providing a good tool to select the best auxiliary ventilation layout in each different case.