Diseño hidráulico de un sistema de aspersión por gravedad para mitigar polvos en suspensión en camino de acarreo de unidad minera

Abstract

El presente trabajo desarrolla un diseño hidráulico-mecánico de un sistema de aspersión a gravedad, con el fin de mitigar eficientemente el polvo generado por el tránsito de los vehículos de acarreo. Esta investigación es de tipo aplicada, con un enfoque cuantitativo, alcance descriptivo y diseño no experimental. Para realizar el diseño de este sistema se consideraron los datos geográficos del terreno, condiciones operativas, parámetros hidráulicos y características de los componentes mecánicos para realizar el diseño. También se identificaron puntos críticos del perfil hidráulico, perdidas de carga, presiones máximas y mínimas. En base a ello se recomendó el uso de válvulas ventosas y reductoras de presión para garantizar el correcto funcionamiento del sistema. Los resultados de la encuesta realizada al personal operativo muestran una mejora en la visibilidad de más de un 90%. Además, los resultados técnicos permitieron establecer una configuración óptima del sistema en función de la topografía del terreno, asegurando una adecuada cobertura del área de aspersión, mantenimiento del caudal de operación y presión en puntos estratégicos. De esta manera, se concluye que el diseño propuesto contribuye significativamente a la mitigación del polvo en caminos mineros de manera sostenible, sin recurrir a fuentes de energía externas.

This work develops a hydraulic-mechanical design of a gravity-fed sprinkler system aimed at efficiently mitigating dust generated by the movement of haul trucks. This is an applied research study with a quantitative approach, descriptive scope, and non-experimental design. The design of the system considered geographic data of the terrain, operational conditions, hydraulic parameters, and the characteristics of mechanical components. Critical points of the hydraulic profile, head losses, and maximum and minimum pressures were identified. Based on this, the use of air release valves and pressure-reducing valves was recommended to ensure the correct operation of the system. The survey results from operational personnel show an improvement in visibility of over 90%. In addition, the technical results enabled the establishment of an optimal system configuration adapted to the topography, ensuring adequate sprinkler coverage, operational flow maintenance, and pressure at strategic points. It is concluded that the proposed design significantly contributes to sustainable dust mitigation on mining roads without relying on external energy sources.