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«FICHA TÉCNICA Título Segurança e Higiene Ocupacionais - SHO 2012 - Livro de Resumos Autores/Editores Arezes, P., Baptista, J.S., Barroso, M.P., ...»

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A Problemática do Ambiente Térmico na Atividade Mineira Subterrânea: Uma Nova Abordagem Integradora The Problem of Thermal Environment in Underground Mining Activities: A New Integrated Approach Sousa, António Oliveiraa, Baptista, João Santosb a Instituto Superior de Engenharia da Universidade do Algarve, Campus da Penha, Faro, Portugal, asousa@ualg.pt;

b CIGAR/Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Portugal, jsbap@fe.up.pt

1. INTRODUÇÃO A influência do ambiente térmico nos seres humanos, nomeadamente na produtividade e nas condições de conforto e de segurança associadas à realização das suas atividades laborais, é determinante, quer para o respetivo desempenho individual, quer para o da empresa onde se inserem, considerada numa perspetiva global. Em particular, quando os trabalhadores estão expostos a condições ambientais extremas, com valores de temperatura e humidade elevados, como é o caso do ambiente existente na atividade mineira subterrânea, esses fatores assumem uma relevância crescente, influenciando as condições de laboração e, também, condicionando negativamente o estado geral de saúde dos trabalhadores abrangidos.

Existem diversos estudos publicados sobre os efeitos do ambiente térmico no ser humano. No entanto, na sua generalidade abordam a temática de forma parcelar, isto é, debruçam-se exclusivamente sobre os efeitos que um ambiente térmico adverso produz nas diversas áreas: saúde, segurança e produtividade, consideradas separadamente. Por outro lado, a informação publicada é tendencialmente qualitativa, não facultando resultados mensuráveis que possam retratar a real dimensão dos problemas. Excetuam-se os estudos que versam sobre doenças e problemas de saúde como, por exemplo, os apresentados por Gancev (2006) ou Donoghue (2005). É ainda de salientar que os referidos estudos parcelares que relacionam causas/efeitos, não se articulam com os instrumentos de atuação disponíveis para modificação do ambiente térmico adverso, visando a melhoria das condições existentes.

2. METODOLOGIA O reconhecimento dos fatores envolvidos e das suas repercussões nas grandezas “segurança”, “produtividade” e “eficiência energética”, conjugados com a identificação dos modos de atuação disponíveis para alteração e controlo do ambiente térmico, permitem uma atuação concertada para a obtenção das desejáveis condições de segurança, saúde e desempenho no exercício da atividade laboral e, consequentemente, maximizar o benefício da sua interação com os indivíduos. Genericamente, o modelo consiste na contabilização dos efeitos do ambiente térmico em cada uma das parcelas constituintes (segurança, produtividade e eficiência energética), medidas em unidades monetárias, cuja adição resultará numa função económica a minimizar. Para a sua prossecução serão utilizados diversos recursos e instrumentos, como sejam a medição das variáveis ambientais, a produção/lançamento de inquéritos aos trabalhadores e a utilização de informação técnico-científica publicada. Esta é a abordagem integrada, em que se baseia o modelo, o qual se descreve, sucintamente, no desenvolvimento do presente resumo.

3. ASPETOS CONCETUAIS

A problemática a resolver envolve distintos aspetos que relacionam as três variáveis em apreciação num único ‘modelo’.

É, no entanto, útil elencar, previamente, os elementos a considerar como inputs na sua ‘construção’.

3.1. Controlo Ambiental no Interior de Minas Subterrâneas O ambiente térmico no interior de uma mina é condicionado pelo caudal e distribuição de ar introduzido/extraído no interior das suas galerias e pelos sistemas de ventilação existentes, em consonância com o ‘papel definido para a ventilação’ Vutukuri e Lama (2010). Tomando como exemplo um sistema de ventilação mecânica, o controlo daqueles parâmetros depende do nº de ventiladores em funcionamento e da regulação da velocidade de rotação que lhes é imposta, a cada momento. Assim, a modificação das condições ambientais internas é, neste tipo de unidades industriais, exclusivamente realizada pelo controlo e manipulação do sistema de ventilação instalado. O consumo de energia (e correspondente eficiência) está relacionado com a ‘carga’ que lhes é exigida, constituindo um dos parâmetros a medir.

3.2. Qualidade do Ar Interior A concentração de poluentes atmosféricos, no interior de uma mina, varia de acordo com as caraterísticas da exploração e os meios técnicos utilizados nas frentes de trabalho e no transporte de minério para o exterior, os quais são globalmente elencados em Gancev (2006).

A garantia de uma qualidade de ar aceitável para a existência de trabalhadores nesses espaços é um requisito obrigatório, decorrente do cumprimento do estabelecido na legislação (DL-162/90) e em normas vigentes sobre a matéria (NP1796:2007). Importa aqui salientar que a renovação do ar interior, imprescindível para a redução das concentrações de poluentes no ar que permitam assegurar as condições exigidas, é assegurada pelo sistema de ventilação, de modo análogo ao referido no ponto 2.1, para as condições de temperatura e humidade.

3.3. Condições de Conforto e Desconforto Térmico A perceção de conforto ou desconforto térmico por cada trabalhador é um fator desencadeador de comportamentos e atitudes que condicionam as condições de segurança e produtividade no exercício das suas atividades laborais. A informação relativa a essa perceção será obtida através da utilização de inquéritos dirigidos aos trabalhadores. A utilização deste tipo de instrumento, em ambientes quentes e húmidos, é defendida por Talaia (2008), como forma de obter a sensação térmica dos operadores, que considera terem um papel crucial na avaliação do ambiente térmico.





3.4. Condições de Stress Térmico A exposição dos trabalhadores a condições de ambiente térmico com caraterísticas de maior severidade comporta riscos intoleráveis para a saúde humana, visto conduzir a situações de falência orgânica que, no limite pode ser a morte. Para evitar que se atinjam tais condições nas frentes de trabalho mineiro, é necessário monitorizar os valores de temperatura de bolbo seco e húmido, humidade e velocidade do ar em presença e avaliar o risco de produção de stresse térmico, através da utilização, por exemplo, do índice ‘Wet Bulb Globe Temperature’ (WBGT).

3.5. Segurança e Produtividade A relação do ambiente térmico com a segurança e a produtividade, em termos qualitativos, é intuitiva e amplamente

reconhecida pela comunidade científica. Várias menções surgem expressas nesse sentido, como por exemplo:

‘O conforto térmico, nas minas, está diretamente relacionado com a produtividade e ainda associado a acidentes’ (Gancev, 2006, pp. 4);

‘O ser humano, no desempenho das suas atividades, quando submetido a condições de stresse térmico tem, entre outros sintomas, a debilitação do estado geral de saúde, alterações das reações psicosensoriais e a queda da capacidade de produção’ (Lamberts e Xavier, 2002, pp. 71);

‘Em ambientes industriais é frequente a ocorrência de situações de stresse térmico, nomeadamente devido ao calor excessivo. Nestas situações a concentração e a capacidade física dos trabalhadores é afetada, o que naturalmente compromete a produtividade da empresa e, não menos importante, cria condições favoráveis à ocorrência de acidentes de trabalho’ (Sá, 1999, pp. 1).

4. MODELO INTEGRADOR

Na sequência da descrição individualizada dos elementos a considerar, podem identificar-se os principais problemas

relativos à quantificação da relação entre as condições ambientais e a segurança e produtividade laboral:

 Inexistência de estudos quantitativos - em quantidade e âmbito - que permitam avaliar as interações pretendidas;

 Estudos existentes focados em aspetos parcelares, não considerando a necessária integração com os restantes elementos relevantes para a análise global do problema;

Complementarmente, é ainda de salientar que:

 Nos estudos que quantificam os fatores relacionados com as dimensões em análise, as métricas e grandezas utilizadas nas diferentes pesquisas não são coerentes nem homogéneas, impossibilitando a comparação de resultados entre si. Veja-se, a este propósito, a impossibilidade de comparação dos resultados da análise de riscos e de acidentes de trabalho em minas, através da contabilização de dias perdidos, proposta em Kukic (2009), com a taxa de acidentes de trabalho (graves e mortais), no setor mineiro espanhol, referida em Sanmiquel (2010) ou, ainda, com a taxa de mortalidade na indústria americana de extração de carvão Hendryx (2009).

 Na área da segurança ocupacional, os índices disponíveis resultam da análise e conjugação da globalidade dos fatores que condicionam a segurança, não sendo possível identificar o contributo isolado de cada parcela e, portanto, do ambiente térmico. Evidências deste tipo de procedimentos, utilizados na determinação de taxas e índices de sinistralidade, podem ser observados em Sanmiquel (2010), Kukic (2009) ou Hendryx (2009).

Face ao diagnóstico apresentado, propõe-se uma nova abordagem - em alternativa - que consiste no desenvolvimento de um modelo de ‘gestão’ das condições de ambiente térmico, por atuação nos sistemas de ventilação instalados, que otimize - numa perspetiva económica - a segurança, produtividade e eficiência energética, após garantidas as condições mínimas exigidas para a utilização humana desses espaços.

A estrutura global do referido modelo é apresentada com menções às caraterísticas fundamentais e aos propósitos a

atingir em cada uma das suas fases de desenvolvimento:

4.1. Funções segurança e produtividade As grandezas ‘segurança’ (S) e ‘produtividade’ (P) serão definidas como funções dependentes das condições de ambiente térmico (AmbTer) (ex: temperatura, humidade, velocidade do ar) e de perceção de conforto térmico. O seu estabelecimento baseia-se nos efeitos conhecidos do ambiente térmico nas duas grandezas em causa, congregando

Occupational Safety and HygieneInternational Symposium on

informação diversa, com distintas métricas e origens (informação publicada, inquéritos, medições), no sentido de criar funções quantitativas que relacionem AmbTer/S e AmbTer/P. Após ‘captação’ dessas relações, será feita a sua tradução no valor económico correspondente, medido em unidades monetárias (u.m.), o que permitirá harmonizar as unidades de medida e, consequentemente, possibilitará a utilização dessas grandezas como parcelas na construção de uma função global de ‘custo’, a minimizar. Decorrente desta metodologia, resultarão as funções f(S) e f(P), ambas expressas em u.m..

4.2. Função eficiência energética Como referido anteriormente, no interior de minas subterrâneas, o instrumento disponível para modificação dos parâmetros ambientais é o controlo da ventilação. Nesse sentido, a regulação desses sistemas influi diretamente no consumo de energia necessário ao seu funcionamento em cada patamar de potência requerido para a obtenção dos caudais e pressões necessárias. Assim, considera-se como ‘eficiência energética’ (Ee), neste estudo, a otimização dos consumos de energia associados apenas aos sistemas de ventilação, os quais serão objecto de medição. A sua tradução em unidades monetárias permite definir a função final f(Ee).

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a qual determina um custo total, para cada regime de funcionamento do sistema de ventilação e correspondentes níveis de segurança e produtividade.

A minimização de f(C) conduz ao estabelecimento do regime de funcionamento mais económico do sistema de ventilação, tendo em conta os efeitos induzidos nas outras duas variáveis (segurança e produtividade), os quais estão associados ao ambiente térmico existente no interior das galerias onde se executam os trabalhos, controlado por via das condições de ventilação que se repercutem no valor da terceira variável (eficiência energética).

O campo de aplicação da função identificada será restringido às situações em que a qualidade do ar interior no espaço e as condições mínimas de saúde e segurança dos trabalhadores estarão sempre salvaguardadas.

Em suma, este modelo agrupa as variáveis segurança, produtividade e eficiência energética para ‘dar uma resposta’ integrada aos problemas inicialmente formulados. A sua validação será concretizada através da comparação de resultados com a medição das grandezas que os originam, em contexto real, preferencialmente em distintas unidades mineiras em exploração.

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS A proposta de modelo descrita traduz uma abordagem inovadora ao tratamento da influência do ambiente térmico nas condições de segurança e de produtividade, quer numa perspetiva de conjugação e articulação dos efeitos mútuos das variáveis em presença, quer na correspondente tradução em valores monetários, possibilitando uma fácil perceção dos seus impactes por técnicos, gestores e outros públicos com interesse na temática.

A descrição, com maior detalhe, do modelo de interação aqui sucintamente apresentado, será concretizada posteriormente, num artigo subsequente e relacionado com o presente resumo alargado.

6. REFERÊNCIAS Donoghue, A. M. (2005). Heat illness in mining. 8th International Mine Ventilation Congress (pp. 95-102). Brisbane, QLD, Australia.

Gancev, Boris (2006). Avaliação de condições de qualidade do ar em mina subterrânea. Consultado a 2010/11/22 em http://www.poli.usp.br/d/pme2599/2006/Artigos/Art_TCC_006_2006.pdf.

Hendryx, Michael (2009). Mortality in Appalachian coal mining regions: The value of statistical life lost. Academic Search Complete.

Kukic, M. (2009). Injuries at work at coilliery "Underground exploitation" "Banovici" Coilliery inc Banovici. Academic Search Complete.



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