GMN-2100 : Ventilation minière - Pixel

GMN-2100 : Ventilation minière
NRC 11271
Hiver 2014
Mode d'enseignement : Présentiel
Temps consacré : 3-3-3
Crédit(s) : 3
Préalables : GMN 1000
Poussières et gaz. Propriétés physiques de l'air. Relevés de ventilation. Écoulement de
l'air à travers les mines et résistances. Circuits de base et aménagement du courant d'air.
Ventilation naturelle, mécanique et auxiliaire. Coûts de ventilation. Sélection des
ventilateurs. Chauffage de l'air minier. Ventilation auxiliaire. Travaux pratiques.
Laboratoire sur les prises des mesures, choix d'un ventilateur, courbes caractéristiques
d'un ventilateur, simulation des réseaux de ventilation. Utilisation du logiciel Ventsim.
Projet de planification de ventilation sur l'ordinateur.
Plage horaire :
Cours en classe
vendredi 12h30 à 15h20 PLT-2512
Du 13 janv. 2014 au 25 avr. 2014
Il se peut que l'horaire du cours ait été modifié depuis la dernière synchronisation
avec Capsule. Vérifier l'horaire dans Capsule
Site de cours : https://www.portaildescours.ulaval.ca/ena/site/accueil?idSite=51161
Coordonnées et disponibilités
Kostas Fytas
Professeur
1718C Pouliot
[email protected]
656-5057
656-5343
Charles Gagnon
Enseignant
[email protected]
Soutien technique :
Équipe TacTic (FSG)
Pavillon Adrien-Pouliot, Local 3718
http://tactic.fsg.ulaval.ca
[email protected]
418-656-2131 poste 8747
Toutes sessions (du 1 janvier au 31 décembre)
Lundi
Mardi
Mercredi
Jeudi
Vendredi
© Université Laval
09h00 à 16h00
09h00 à 16h00
09h00 à 16h00
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Sommaire
Description du cours .................................................................................................................................................................... 3
Objectifs .................................................................................................................................................................................... 3
Déroulement du cours .............................................................................................................................................................. 3
Contenu et activités ...................................................................................................................................................................... 4
Évaluations et résultats ................................................................................................................................................................ 4
Consignes sur les examens ...................................................................................................................................................... 4
Consignes sur les travaux ........................................................................................................................................................ 4
Modalités d'évaluation .............................................................................................................................................................. 5
Informations détaillées sur les évaluations sommatives ........................................................................................................... 5
Gaz et poussières sous terre .............................................................................................................................................. 5
Ecoulement de l'air sous terre ............................................................................................................................................ 6
Réseaux de ventilation ....................................................................................................................................................... 6
Chauffage de l'air minier ..................................................................................................................................................... 6
Ventilateurs ......................................................................................................................................................................... 6
Prises de mesures de ventilation ........................................................................................................................................ 6
Simulation de ventilation avec Ventsim .............................................................................................................................. 6
Examen partiel (3h) ............................................................................................................................................................ 6
Examen final (3h) ................................................................................................................................................................ 6
Politique sur les examens ......................................................................................................................................................... 6
Échelle des cotes ...................................................................................................................................................................... 7
Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques .................................................................................................................... 7
Politique sur le plagiat et la fraude académique ....................................................................................................................... 8
Étudiants ayant un handicap, un trouble d’apprentissage ou un trouble mental ...................................................................... 8
Matériel didactique ....................................................................................................................................................................... 8
Logiciels .................................................................................................................................................................................... 8
Médiagraphie et annexes ............................................................................................................................................................. 8
Bibliographie ............................................................................................................................................................................. 8
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Description du cours
Objectifs
À la fin du cours, l'étudiant(e) devra être capable de :
- maîtriser les concepts de base en ventilation minière;
- concevoir et réaliser un milieu de travail sous terre qui soit sain, sécuritaire et confortable;
- prendre de mesures de ventilation;
- faire l'analyse d'un réseau de ventilation en utilisant le logiciel VENTSIM
- présenter son travail d’équipe (2me laboratoire) et être capable de défendre ses idées et les hypothèses de travail devant les
autres étudiants (afin d’améliorer sa capacité de communication et travail en équipe).
Déroulement du cours
17 janvier
Introduction Évolution historique, définitions, méthodes utilisées. Poussières sous terre, Sources et
dilution des poussières, Gaz sous terre. Sources et dilution. Moteurs diesel et ventilation
24 janvier
Propriétés physiques de l'air Composition normale, caractéristiques, notions de base, lois de
comportement. Mesures d'aérage Mesure des débits, mesures des pressions. Laboratoire No.1.
Travail no1.
31 janvier
Réglementation sur la santé et la sécurité des travaileurs dans les mines - Articles concernant la
qualité de l'air
Écoulement d'un fluide Changement d'énergie, gradient de pression, pertes de charge, puissance.
Travail no2
7 février
Laboratoire No.2 (projet en équipe de simulation de ventilation)
14 février
Circuits de base en ventilation Relation pression - débit, galeries en série, en parallèle, calculs
d'aérage, influence de la méthode d'exploitation, Ventilation naturelle
21 février
Chauffage Principes, évaluation des besoins énergétiques, échangeurs de chaleur, sources de
chaleur externes. aménagement du courant d'air Portes, moyens connexes Travail no3.
28 février
Équipement mécanique de ventilation. Classification des appareils, comparaison, lois des
ventilateurs, caractéristiques pratiques. Travail no 4
7 mars
Semaine de relâche
14 mars
21 mars
Examen partiel
Ventilation par ventilateurs Relation pression - résistance, combinaisons des ventilateurs, évasés,
installation - Dimensions économiques d'une monterie de ventilation Travail no 5
Conférencier : Hugo Dello Sbarba, Ventilation sur demande et systèmes de récupération de chaleur
27 mars (soir)
28 mars
Conférencier (soirée du 27 mars): Stephen Hardcastle Ph.D. Senior Research Scientist Ventilation Specialist - Chief Ventilation - CANMET
Assistance Lab 2 offerte le 28 mars.
4 avril
Présentations du projet de labo 2 (en équipes) - Remise du rapport écrit
11 avril
Climatisation des mines profondes, sources de chaleur sous terre, calcul de la climatisation.
Ventilation auxiliaire (Principes, soufflante, aspirante, calculs)
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18 avril
Examen final
Laboratoire (au 00900)
Prises de mesures de vitesse et de pression en galerie avec un ventilateur centrifuge, caractérisation de la résistance d'un
conduit de ventilation, performance d'un ventilateur centrifuge, simulation de réseaux de ventilation
Méthodologie
Le cours est dispensé en suivant les notes de cours et les notes du laboratoire.
Le cours comporte trois heures par semaine d'exposés magistraux qui portent sur la théorie de ventilation (notes du cours). À
chaque semaine, quelques exercices sont suggérés aux étudiant(e)s comme moyen d'approfondir la matière.
Le laboratoire comporte une expérience de deux heures sur les prises de mesures, les caractéristiques des réseaux de
ventilation et des ventilateurs et un travail de synthèse de simulation d'un réseau de ventilation.
Contenu et activités
Le tableau ci-dessous présente les semaines d'activités prévues dans le cadre du cours.
Titre
Date
Les cours
Les réglements
Les travaux
Examens passés
References
Solutionnaire
Exemple_Exercices
Données Simulation Ventsim
Note : Veuillez vous référer à la section Contenu et activités de votre site de cours pour de plus amples détails.
Évaluations et résultats
Consignes sur les examens
L'évaluation des étudiant(e)s est faite à partir de :
deux examens écrits (le premier à mi-trimestre et le deuxième à la fin du trimestre);
les travaux pratiques (exercices) pendant le trimestre;
les rapports sur les deux laboratoires et la présentation orale du deuxième laboratoire (simulation).
Évaluation anonyme par les pairs : à la fin du travail de simulation de ventilation chaque membre d’une équipe va évaluer
(anonyme) tous les autres membres de son équipe par rapport à la participation au travail commun (max de 100% →
participation complète et minimum 0% → pas de participation du tout). La note finale du projet de chaque étudiant(e) sera égale
à la moyenne de ce pourcentage fois la note attribuée par le professeur.
Les dates précises de chacun des examens ainsi que la pondération respective des moyens d'évaluation ci-dessus mentionnés
sont proposées aux étudiant(e)s dès la première semaine de cours.
**Tous les travaux et rapports de laboratoire écrits peuvent être imprimés recto-verso
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Consignes sur les travaux
Évaluation des études
Travaux à remettre (et leur valeur relative dans la note finale)
Cinq (5) travaux pratiques sur la théorie : 10% de la note finale
Deux (2) rapports du laboratoire : 35% de la note finale
La répartition de la note du laboratoire :
Rapport du laboratoire No.1: 10%
Laboratoire No.2: 25% (10% la présentation orale et 15% le rapport écrit)
* Un bonus de 10 points est accordé à la note du laboratoire no 2 étudiant(e)s qui feront leur présentation du laboratoire No.2
en anglais.
**Tous les travaux et rapports de laboratoire écrits peuvent être imprimés recto-verso
Examens
a) Examen partiel (2 heures avec les notes) : 25% de la note finale
b) Examen final (2 heures avec les notes) : 30% de la note finale
note de passage en pourcentage (ou la méthode utilisée pour l'établir) : 50%
Important : Chaque travail ou rapport du laboratoire qui n'est pas remis à temps est pénalisé de la façon suivant pour N
journées de retard :
(Note) = (Note) x (.8)N où N est le nombre de journées de retard.
Modalités d'évaluation
Sommatives
Titre
Date
Mode de travail
Pondération
Gaz et poussières sous terre
Dû le 7 févr. 2014 à 15h30
Individuel
2 %
Ecoulement de l'air sous terre
Dû le 14 févr. 2014 à 15h30
Individuel
2 %
Réseaux de ventilation
Dû le 14 mars 2014 à 15h30
Individuel
2 %
Chauffage de l'air minier
Dû le 21 mars 2014 à 15h30
Individuel
2 %
Ventilateurs
Dû le 4 avr. 2014 à 15h30
Individuel
2 %
Prises de mesures de ventilation
Dû le 21 févr. 2014 à 00h00
En équipe
10 %
Simulation de ventilation avec Ventsim
Dû le 4 avr. 2014 à 15h30
En équipe
25 %
Examen partiel (3h)
Le 14 mars 2014 de 12h30 à 15h20
Individuel
25 %
Examen final (3h)
Le 18 avr. 2014 de 12h30 à 15h20
Individuel
30 %
Formatives
Titre
Date
Mode de travail
Cette liste ne contient aucun élément.
Informations détaillées sur les évaluations sommatives
Gaz et poussières sous terre
Date de remise :
Mode de travail :
Pondération :
© Université Laval
7 févr. 2014 à 15h30
Individuel
2 %
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Ecoulement de l'air sous terre
Date de remise :
Mode de travail :
Pondération :
14 févr. 2014 à 15h30
Individuel
2 %
Réseaux de ventilation
Date de remise :
Mode de travail :
Pondération :
14 mars 2014 à 15h30
Individuel
2 %
Chauffage de l'air minier
Date de remise :
Mode de travail :
Pondération :
21 mars 2014 à 15h30
Individuel
2 %
Ventilateurs
Date de remise :
Mode de travail :
Pondération :
4 avr. 2014 à 15h30
Individuel
2 %
Critères de correction :
Critère
Notation
note TP5
40
Prises de mesures de ventilation
Date de remise :
Mode de travail :
Pondération :
21 févr. 2014 à 00h00
En équipe
10 %
Simulation de ventilation avec Ventsim
Date de remise :
Mode de travail :
Pondération :
4 avr. 2014 à 15h30
En équipe
25 %
Critères de correction :
Critère
Notation
Ventsim
25
Examen partiel (3h)
Date :
Mode de travail :
Pondération :
Matériel autorisé :
Le 14 mars 2014 de 12h30 à 15h20
Droit au note
Individuel
25 %
tout - sauf ordinateur
Examen final (3h)
Date :
Mode de travail :
Pondération :
Matériel autorisé :
© Université Laval
Le 18 avr. 2014 de 12h30 à 15h20
Individuel
30 %
tout sauf ordinateur
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Politique sur les examens
Les étudiants qui ont une lettre d'Attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un conseiller du secteur Accueil et
soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent compléter un rapport d'anomalie sur Pixel à cet effet au début
de la session. Les étudiants doivent également rencontrer leur professeur au début de la session afin que des mesures
d'accommodations en classe ou lors des évaluations puissent être prévues et planifiées suffisamment à l'avance puis mises en
place. Ceux qui ont une déficience fonctionnelle ou un handicap, mais qui n'ont pas cette lettre, doivent contacter le secteur
ACSESH au 656-2880 le plus tôt possible.
Concernant une absence à un examen, l’étudiant doit immédiatement informer par courriel le professeur responsable du cours.
Par la suite, le plus rapidement possible, et ce dans un délai maximal de cinq (5) jours ouvrables suite à son absence (la
semaine de lecture étant composée de jours ouvrables), l'étudiant doit se rendre au Secrétariat des études (PLT-3120) pour
obtenir le formulaire à cet effet, le compléter et le remettre à ce même secrétariat, incluant les documents justificatifs en appui
(voir ci-après). Sans quoi, une note de 0 (zéro) sera automatiquement allouée pour cet examen.
Seuls motifs acceptables pour s'absenter à un examen :
1. Incapacité pour l'étudiant de passer l'examen durant la plage horaire de cet examen, à être mentionné comme tel
par un billet précis d'un médecin (incluant les coordonnées de ce dernier), suite à une consultation médicale. Ce billet,
accompagné du formulaire, doit être présenté au Secrétariat des études (PLT-3120). L'enseignant n'intervient pas
directement dans ce processus mais en est informé, d'où la nécessité pour l'étudiant de remplir ce formulaire le
plus rapidement possible, car dans l'attente, une note de 0 (zéro) est automatiquement attribuée à l'étudiant pour
cette épreuve.
2. Mortalité d'un proche, à être documenté par une preuve de décès de la personne et une lettre d'une tierce personne
attestant du lien de parenté ou autre entre l'étudiant et la personne décédée. Ces pièces, accompagnées du formulaire,
doivent être présentées au Secrétariat des études (PLT-3120). L'enseignant n'intervient pas directement dans ce
processus mais en est informé, d'où la nécessité pour l'étudiant de remplir ce formulaire le plus rapidement
possible, car dans l'attente, une note de 0 (zéro) est automatiquement attribuée à l'étudiant pour cette épreuve.
3. Aucune justification d'absence reliée à des événements sportifs (sauf pour les athlètes du Rouge et Or ou d'équipes
nationales, sur approbation préalable de la direction du département), à un travail, à un conflit d'horaire avec d'autres
cours ou examens, à des horaires de voyage conflictuels (selon des billets d'avion déjà achetés par exemple), ou à des
motifs religieux quelconques n'est acceptable. Les conflits d'horaire doivent être résolus au tout début de la session,
avant la fin de la période de modification de choix de cours, par l'étudiant lui-même. Un étudiant inscrit à l'un de nos
cours après cette date est réputé ne pas avoir de conflit d'horaire pour passer ses examens.
Toute absence justifiée à un examen entraîne l'obligation pour l'étudiant de passer un examen reporté. Un seul examen reporté
aura lieu pour ce cours et il s'agira d'un examen récapitulatif. L'étudiant a l'obligation de se rendre disponible à cette date,
sans quoi il obtiendra la note de 0 (zéro) pour cet examen.
Échelle des cotes
Cote
% minimum
% maximum
Cote
% minimum
% maximum
A+
85
100
C+
66
69,99
A
82
84,99
C
62
65,99
A-
79
81,99
C-
58
61,99
B+
76
78,99
D+
54
57,99
B
73
75,99
D
50
53,99
B-
70
72,99
E
0
49,99
Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques
L'utilisation d'appareils électroniques (cellulaire ou autre appareil téléphonique sans fil, pagette, baladeur, agenda électronique,
etc.) est interdite au cours d'une séance d'évaluation et de toute autre activité durant laquelle l'enseignant l'interdit.
De plus, lorsque l'usage de la calculatrice est permis, alors seuls certains modèles de calculatrices sont autorisés durant les
séances d'évaluation.
Les modèles suivants sont autorisés :
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Hewlett Packard
HP 20S, HP 30S, HP 32S2, HP 33S, HP 35S
Texas Instrument
TI-30Xa, TI-30XIIB, TI-30XIIS, TI-36X, BA35
Sharp
EL-531*, EL-546*, EL-520*
Casio
FX-260, FX-300 MS, FX-300W Plus, FX-991MS, FX-991ES, FX-991W, FX-991ES Plus C
* Calculatrices Sharp: sans considération pour les lettres qui suivent le numéro
Dans tous ces cas, la calculatrice doit être validée par une vignette autocollante émise par la COOP étudiante ZONE.
Politique sur le plagiat et la fraude académique
Règles disciplinaires
Tout étudiant qui commet une infraction au Règlement disciplinaire à l'intention des étudiants de l'Université Laval dans le cadre
du présent cours, notamment en matière de plagiat, est passible des sanctions qui sont prévues dans ce règlement. Il est très
important pour tout étudiant de prendre connaissance des articles 28 à 32 du Règlement disciplinaire. Celui-ci peut être
consulté à l'adresse suivante:
http://www.ulaval.ca/sg/reg/Reglements/Reglement_disciplinaire.pdf
Plagiat
Tout étudiant est tenu de respecter les règles relatives au plagiat. Constitue notamment du plagiat le fait de:
i. copier textuellement un ou plusieurs passages provenant d'un ouvrage sous format papier ou électronique sans mettre
ces passages entre guillemets et sans en mentionner la source;
ii. résumer l'idée originale d'un auteur en l'exprimant dans ses propres mots (paraphraser) sans en mentionner la source;
iii. traduire partiellement ou totalement un texte sans en mentionner la provenance;
iv. remettre un travail copié d'un autre étudiant (avec ou sans l'accord de cet autre étudiant);
v. remettre un travail téléchargé d'un site d'achat ou d'échange de travaux scolaires.
L'Université Laval étant abonnée à un service de détection de plagiat, il est possible que l'enseignant soumette vos travaux
pour analyse.
Étudiants ayant un handicap, un trouble d’apprentissage ou un trouble mental
Les étudiants qui ont une lettre d'Attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un conseiller du secteur Accueil et
soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent impérativement se conformer à la politique
d'Accommodations scolaires aux examens de la Faculté des sciences et de génie qui peut être consultée à l'adresse : http://www.fsg.ulaval.ca/fileadmin/fsg/documents/PDF/Politique-Facultaire-Accommodements.pdf
Matériel didactique
Logiciels
Logiciel de simulation de ventilation minière VENTSIM
Médiagraphie et annexes
Bibliographie
Manuel obligatoireLes notes de cours (la théorie et le laboratoire).
Autres manuels de référence de base
Mine ventilation and air conditioning, Hartman, John Wiley and Sons, 1982 (en réserve à la bibliothèque scientifique);
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Mine ventilation and air conditioning, Hartman, John Wiley and Sons, 1982 (en réserve à la bibliothèque scientifique);
Subsurface Ventilation and Environmental Engineering, Malcolm McPherson, Chapman & Hall, 1993;
© Université Laval
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