Quel est le rôle de la ventilation ?
GÉNÉRALITÉS
L’aérage est destiné à maintenir une composition et une qualité de l’atmosphère compatible avec la sécurité, la santé et l’activité du personnel.
Pour cela il faut :
- Renouveler l’oxygène de l’air nécessaire à la vie
- Diluer les produits dangereux, nocifs ou explosifs
- Évacuer les calories pour obtenir une température acceptable
Les ingénieurs de SUB’ROCA se tiennent à votre disposition pour vous assister et vous conseiller dans le dimensionnement des vos installations de ventilation. Que votre projet concerne un réseau maillé en mine souterraine ou un projet complexe de creusement dans un autre environnement, nos équipes disposent de technologies nous permettant de calculer les besoins en air et les performances nécessaires pour vous assurer une ventilation conforme à la santé et sécurité du personnel.
Renouveler l’oxygène de l’air
L’air sec au voisinage du sol est un mélange gazeux incolore et homogène.
Il est approximativement composé en volume de :
- 78,08 % d’oxygène O2;
- 20,95 % d’azote N2 ;
- Moins de 1 % d’autres gaz dont :
- Les gaz rares principalement de l’argon 0,93 %, du néon 0,0018 % (18 ppm), du krypton 0,00011 % (1,1 ppm), du xénon 0,00009 % (0,9 ppm) ;
- Le dioxyde de carbone 0,038 % (380 ppm).
Il contient aussi des traces d’hydrogène 0,000072 % (0,72 ppm), mais aussi d’ozone, ainsi qu’une présence infime de radon.
L’oxygène de l’air est indispensable pour la respiration des Hommes :
- 02 < 18 % è gène respiratoire et accélération du pouls
- 02 < 14 % è anoxémie (risque de coma dit « post-anoxique »)
L’oxygène est indispensable également pour alimenter les autres combustions utiles au fond :
- Moteurs Diesel
Diluer les produits dangereux, nocifs ou explosifs
D’autres produits sont dangereux en raison du risque d’explosion (grisou, poussière).
- Certains gaz sont dangereux parce qu’une concentration élevée de ceux-ci dans l’atmosphère diminue la teneur en oxygène et entraîne l’anoxémie.
- D’autres produits sont nocifs par agression de l’organisme humain avec des échéances plus ou moins lointaines.
Effets immédiats
Le monoxyde de carbone (CO), le Dioxyde de Carbone (CO2), les dérivés oxydés de l’azote (NO-NO2), l’acide sulfhydrique (SH2)
Effets retardés
Les poussières riches en silice (silicoses et pneumoconioses), l’uranium (gaz radon, poussières radioactives)
- D’autres produits sont dangereux par le risque d’explosion (grisous, poussières).
Évacuer les calories
Origine des calories
La chaleur à évacuer du fond par l’aérage provient d’origines différentes :
- Les terrains
- L’énergie fournie au fond
- L’augmentation de pression liée à la profondeur
Les terrains
- Le gradient géothermique (nombre de degrés dont s’augmente la température des terrains en 100m de profondeur)
- Les produits abattus ; la réduction en petits éléments facilite l’échange
- Dans les parois des ouvrages en cours de creusement ou nouvellement creusés
- Dans les venues d’eau
L’énergie fournie au fond
- Les combustions (explosifs, engin Diesel) libèrent des calories
- L’énergie électrique se transforme aussi en chaleur pour la plus grande partie
La variation des pressions
Chacun a pu observer que l’air comprimé dans une pompe à vélo s’échauffe.
Avec la profondeur, la pression de l’air augment progressivement entraînant une élévation pouvant atteindre 1°C /100m de verticale.
Travail en ambiance chaude
L’homme au repos dépense un peu d’énergie pour assurer le fonctionnement de son organisme.
L’homme au travail, fournissant un effort physique, dépense une énergie supplémentaire s’autant plus forte que le travail est plus intense.
Si l’atmosphère est froide, le corps est refroidi mais si elle est chaude, elle ne refroidit pas et même peut réchauffer encore plus.
On caractérise l’ambiance d’un chantier par une mesure que l’on appelle la température résultante. On y fait intervenir la température vraie (dite sèche), la teneur en humidité repérée par ce qu’on appelle la température humide et la vitesse de l’air.
tr = 0,3*ts + 0,7*th – v
tr = Température résultante
ts = Température sèche (celle mesurée au thermomètre)
th = Température humide
v = Vitesse de l’air en mètre par seconde
L’appareil de mesure utilisé sera détaillé dans le chapitre « Mesures de ventilation ».
Pour conclure
De ces trois buts :
- Renouveler l’oxygène de l’air
- Diluer des produits dangereux
- Évacuer des calories
L’un ou l’autre peut être déterminant selon la nature de la mine, son dégagement grisouteux, la température des terrains.
C’est alors ce facteur dominant qui impose les débits d’aérage nécessaires :
- Le grisou
- Le radon
- La chaleur
- Le gaz d’échappement diesel
Les solutions de ventilation
Nos systèmes de ventilation sont conçus pour assurer le renouvellement de l’air dans les carrières et mines souterraines. SUB’ROCA vous propose toute une gamme de ventilateurs axiaux dédiés. SUB’ROCA vous assiste dans le dimensionnement de vos installations.
SUB’ROCA offre des solutions de ventilation adaptées à vos travaux en sous-sol ou « top-down« , en passant par la construction des boîtes de gare ou encore de puits.
SUB’ROCA fourni des systèmes de ventilation équipés de gaines pour les tunnels en creusement, jusqu’au JetFan (accélérateur) pour les tunnels débouchant. Nos équipements peuvent s’installer sur des TBM.
SUB’ROCA a conçu une gamme compact de ventilateurs performants dans des diamètres de 250mm à 800mm permettant de ventiler les creusements de microtunneling et réseaux enterrés.