8/16/2019 Principios de Los Metodos de Explotacion Minera

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PRINCIPIOS DE LOS METODOS DE EXPLOTACIONMINERA

Los depósitos de mineral pueden adoptar casi cualquier forma. Pueden aflorar a la

superficie o estar a gran profundidad. En las minas se puede recuperar materialpoco compacto no consolidado, como los sedimentos del lecho de un río,o minerales situados en roca maciza más dura que cualquier hormigón. Como seha indicado antes, existen cuatro sistemas fundamentales de extracción minera:la minería de superficie que inclu!e las canteras", la minería su#terránea, laminería por dragado que inclu!e la minería su#marina" ! la minería por pozos deperforación. $ continuación se descri#e cada uno de estos sistemas. %entro decada uno, los puntos fundamentales permanecen constantes, pero los detalles&arían seg'n el material extraído, la dureza de la roca ! la geometría del depósito.Por supuesto, existe un cierto solapamiento entre los distintos m(todos.

MINERÍA DE SUPERFICIE

La minería de superficie es el sector más amplio de la minería, ! se utiliza paramás del )*+ de los materiales extraídos. Puede emplearse para cualquier material. Los distintos tipos de mina de superficie tienen diferentes nom#res, !, por lo general, suelen estar asociados a determinados materiales extraídos. Las minasa cielo a#ierto suelen ser de metales en las explotaciones al descu#ierto se sueleextraer car#ón las canteras suelen dedicarse a la extracción de materialesindustriales ! de construcción, ! en las minas de placer se suelen o#tener minerales ! metales pesados con frecuencia oro, pero tam#i(n platino, esta-o !otros".

3.1 Minas a Cielo Abiertoon minas de superficie que adoptan la forma de grandes fosas en terraza, cada&ez más profundas ! anchas. Los e/emplos clásicos de minas a cielo a#ierto sonlas minas de diamantes de udáfrica, en las que se explotan las chimeneas de0im#erlita, depósitos de mineral en forma cilíndrica que ascienden por la cortezaterrestre. $ menudo tienen una forma más o menos circular.

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Mina enne!ott "Uta#$ Esta%os Uni%os&ituada en el suroeste de alt La0e Cit!, es la ma!or mina a cielo a#iertode co#re del mundo.La extracción empieza con la perforación ! &oladura de la roca. 1sta se carga encamiones con grandes palas el(ctricas o hidráulicas, o con exca&adoras de cargafrontal, ! se retira del foso. El tama-o de estas máquinas llega a ser tan grandeque pueden retirar 2* m3 de rocas de una &ez, pero suelen tener una capacidadde entre 2 ! 42 m3. La carga de los camiones puede ir desde 32 hasta 44*toneladas. 5n a&ance de la minería moderna consiste en que las palasdescarguen directamente en una trituradora mó&il, desde la que se saca de lamina la roca triturada en cintas transportadoras.El material clasificado como mineral se transporta a la planta de recuperación,mientras que el clasificado como desecho se &ierte en zonas asignadas para ello.

 $ &eces existe una tercera categoría de material de #a/a calidad que puedealmacenarse por si en el futuro pudiera ser renta#le su apro&echamiento. 6uchasminas empiezan como minas de superficie !, cuando llegan a un punto en que esnecesario extraer demasiado material de desecho por cada tonelada de mineralo#tenida, se empiezan a utilizar m(todos de minería su#terránea.

3.' E()lota!iones al %es!*biertoLas explotaciones al descu#ierto se emplean con frecuencia, aunque no siempre,para extraer car#ón ! lignito. En el 7eino 5nido se o#tienen más de 8* millones detoneladas de car#ón anuales en explotaciones al descu#ierto. La principaldiferencia entre estas minas ! las de cielo a#ierto es que el material de desecho

extraído para descu#rir la &eta de car#ón, en lugar de transportarse a zonas de&ertido le/anas, se &uel&e a de/ar en la ca&idad creada por la explotación reciente.Por tanto, las minas &an a&anzando poco a poco, rellenando el terreno !de&ol&iendo a la superficie en la medida de lo posi#le el aspecto que tenía antesde comenzar la extracción. $l contrario que una mina a cielo a#ierto, que suelehacerse cada &ez más grande, una explotación al descu#ierto alcanza su tama-omáximo en mu! poco tiempo. Cuando se completa la explotación, el foso que

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queda se puede con&ertir en un lago o rellenarse con el material procedente de laexca&ación realizada al comenzar la mina.Parte del equipo empleado en las explotaciones al descu#ierto es el mismo que elde las minas a cielo a#ierto, so#re todo el utilizado para extraer el car#ón. Parao#tener las rocas de desecho situadas por encima, la llamada so#recarga, se

emplean los equipos más grandes de toda la minería. En $lemania existe unaexca&adora de cangilones que puede extraer 42*.*** m3 de material diario. Lamáquina &a montada so#re orugas ! es automotriz. 9tra máquina de gran tama-oque se emplea so#re todo en explotaciones al descu#ierto es la exca&adora decuchara de arrastre una de estas máquinas, empleada en el 7eino 5nido en elpasado, extraía 2* m3 de so#recarga cada &ez.

3.3 CanterasLas canteras son #astante similares a las minas a cielo a#ierto, ! el equipoempleado es el mismo. La diferencia es que los materiales extraídos suelen ser minerales industriales ! materiales de construcción. En general, casi todo elmaterial que se o#tiene de la cantera se transforma en alg'n producto, por lo queha! #astante menos material de desecho. $ su &ez, esto significa que al final de la&ida 'til de la cantera queda una gran exca&ación. o o#stante, de#ido a los#a/os precios que suelen tener los productos de la ma!oría de las canteras, (stastienen que estar situadas relati&amente cerca de los mercados. i no fuera así,los gastos de transporte podrían hacer que la cantera no fuera renta#le. Por estarazón, muchas se encuentran cerca de aglomeraciones ur#anas. ;am#i(n suponeque las ca&idades creadas por muchas canteras adquieren un cierto &alor  como&ertederos de residuos ur#anos. En las cercanías de las grandes ciudades, puedeser que la exca&ación creada por la cantera tenga un &alor superior al del materialextraído. %e#ido al #a/o coste actual del transporte marítimo, se están a#riendonue&os tipos de grandes canteras costeras. Estas canteras pueden ser&ir amercados ale/ados porque los gastos de transporte son lo #astante #a/os comopara que sus productos sigan siendo competiti&os.

3.+ Minas %e )la!er Los placeres son depósitos de partículas minerales mezcladas con arena o gra&a.Las minas de placer suelen estar situadas en los lechos de los ríos o en susproximidades, puesto que la ma!oría de los placeres son gra&eras de ríos actualeso gra&eras fósiles de ríos desaparecidos. o o#stante, los depósitos de pla!as, lossedimentos del lecho marino ! los depósitos de los glaciares tam#i(n entran enesta categoría. Lanaturaleza de los procesos de concentración que dan lugar a losplaceres hace que en este tipo de minas se o#tengan materiales densos ! !ali#erados de la roca circundante. Eso hace que el proceso de extracción searelati&amente sencillo ! se limite al mo&imiento de tierras ! al empleo de sistemassencillos de recuperación física, no química, para o#tener el contenido 'til. Elmaterial extraído puede depositarse en zonas !a explotadas a medida que &aa&anzando la mina, a la &ez que se recupera la superficie. Las minas de placer terrestres emplean equipos similares a los de otras minas de superficie. inem#argo, muchas minas de placer se explotan mediante dragado &er másadelante".

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MINERÍA SU,TERR-NEA

La minería su#terránea se puede su#di&idir en minería de roca #landa ! mineríade roca dura. Los ingenieros de minas ha#lan de roca <#landa< cuando no exige elempleo de explosi&os en el proceso de extracción. En otras pala#ras, las rocas#landas pueden cortarse con las herramientas que proporciona

la tecnología moderna. La roca #landa más com'n es el car#ón, pero tam#i(n loson la sal com'n, la potasa, la #auxita ! otros minerales. La minería de roca durautiliza los explosi&os como m(todo de extracción.

aler/a en *na 0inaEste minero mane/a una perforadora a más de 8.2** m de profundidad. En todaslas galerías su#terráneas, los mineros se enfrentan a los mismos peligros: posi#leacumulación de gases peligrosos o pol&o de car#ón explosi&o ! riesgo de

derrum#e del techo. Para reducir el peligro se emplean #uenos sistemas de&entilación, se espol&orea la roca con caliza ! se enti#an las galerías con acero.

+.1 Miner/a s*bterrnea %e ro!a blan%a2 el !arbnEn gran parte de Europa, la minería se asocia so#re todo con la extracción delcar#ón. En los comienzos se emplea#an m(todos de extracción que implica#an laperforación ! la &oladura con #arrenos, pero desde 8=2* !a no se utilizan esosm(todos, sal&o en unas pocas minas pri&adas.En la minería de roca #landa se perforan en la &eta de car#ón dos t'nelesparalelos separados por unos 3** m llamados entradas". $ continuación se a#reuna galería que une am#as entradas, ! una de las paredes de dicha galería se

con&ierte en el frente de tra#a/o para extraer el car#ón. El frente se equipa consistemas hidráulicos de enti#ado extremadamente sólido, que crean un techo por encima del personal  ! la maquinaria ! soportan el techo de roca situado por encima. En la parte frontal de estos sistemas de enti#ado se encuentra unacadena transportadora. Los lados de la cadena sostienen una máquina deextracción, la cizalladora, que corta el car#ón mediante un tam#or cilíndrico condientes, que se hace girar contra el frente de car#ón.

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Los trozos de car#ón cortados caen a la cadena transportadora, que los lle&ahasta el extremo del frente de pared larga. $llí, el car#ón pasa a una cintatransportadora, que lo lle&a hasta el pozo o lo saca directamente de la mina.Cuando se ha cortado toda la longitud del frente, se hace a&anzar todoel sistema de soporte, ! la cizalladora empieza a cortar en sentido opuesto,

extra!endo otra capa de car#ón. Por detrás de los soportes hidráulicos, el techocede ! se &iene a#a/o. Esto hace que esta forma de extracción siempre pro&oqueuna depresión del terreno situado por encima.En udáfrica, Estados 5nidos ! $ustralia, gran parte de la extracción se realizamediante el m(todo de explotación por cámaras ! pilares, en el que unasmáquinas llamadas de extracción continua a#ren una red de t'neles paralelos !perpendiculares, lo que de/a pilares de car#ón que sostienen el techo. Estem(todo desapro&echa una proporción importante del com#usti#le, pero lasuperficie suele ceder menos.

+.' Miner/a s*bterrnea %e ro!a %*ra2 0etales 4 0ineralesEn la ma!oría de las minas de roca dura, la extracción se realiza medianteperforación ! &oladura. Primero se realizan agu/eros con perforadorasde aire comprimido o hidráulicas. $ continuación se insertan #arrenos en losagu/eros ! se hacen explotar, con lo que la roca se fractura ! puede ser extraída.%espu(s se emplean máquinas de carga especiales >muchas &ecescon motores  diesel ! neumáticos> para cargar la roca &olada ! transportarlahasta galerías especiales de gran inclinación. La roca cae por esas galerías ! serecoge en el pozo de acceso, donde se carga en contenedores especialesdenominados cucharones ! se saca de la mina. 6ás tarde se transporta a laplanta de procesado, si es mineral, o al &ertedero, si es material de desecho.

Mina s*bterrnea

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Las minas su#terráneas se a#ren en zonas con !acimientos mineralesprometedores. El pozo es la perforación &ertical principal ! se emplea para elacceso de las personas a la mina ! para sacar el mineral. 5n sistema de&entilación situado cerca del pozo principal lle&a aire fresco a los mineros ! e&ita laacumulación de gases peligrosos. 5n sistema de galerías trans&ersales conecta el

!acimiento de mineral con el pozo principal a &arios ni&eles, que a su &ez estánconectados por a#erturas llamadas alzamientos. Las gradas son las cámarasdonde se extrae el mineral.

Para poder  acceder al !acimiento de mineral ha! que exca&ar una red de galeríasde acceso, que se suele extender por la roca de desecho que rodea el !acimiento.Este tra#a/o se denomina desarrollo una mina de gran tama-o, como la minasudafricana de platino de 7usten#erg, puede a#rir hasta ? 0m de t'neles cadames. La extracción del mineral propiamente dicho se denomina arranque, ! laelección del m(todo depende de la forma ! orientación del !acimiento. En losdepósitos tu#ulares horizontales ha! que instalar sistemas de carga ! transportemecanizados para mane/ar la roca extraída. En los !acimientos mu! inclinados,una gran parte del mo&imiento de la roca puede efectuarse por gra&edad. En elm(todo de soca&ación de #loques se apro&echa la fuerza de la gra&edad inclusopara romper la roca. e soca&a el #loque que quiere extraerse ! se de/a que caigapor su propio peso.La minería su#terránea es la más peligrosa, por lo que se prefiere emplear algunode los m(todos superficiales siempre que resulte posi#le. $demás, la explotaciónsu#terránea de un !acimiento exige una ma!or comple/idad t(cnica, aunque lasinstalaciones para la extracción &arían nota#lemente seg'n las características dela estructura del propio !acimiento, del tama-o de la unidad de producción ! delcoste de lain&ersión.

5. SEURIDAD EN LAS MINAS

;odas las minas presentan pro#lemas de seguridad, pero se considera que lassu#terráneas son las más peligrosas. El peligro se deri&a de la naturaleza de lamina: una construcción de roca natural, que no es un #uen material de ingeniería.Estadísticamente, las minas su#terráneas son más peligrosas que las desuperficie !, por lo general, las de roca #landa son más peligrosas que las de rocadura. Las causas principales de accidentes en la ma!oría de las minas son losderra#es, esto es, los derrum#amientos de grandes rocas de las paredes de lamina. Este tipo de accidentes tam#i(n inclu!e las caídas de rocas desde losmecanismos de transporte. La segunda causa más frecuente de accidentes en las

minas es la maquinaria en mo&imiento. 9tros riesgos son los explosi&os, lasinundaciones ! las explosiones de#idas a gases desprendidos por las rocas, comoel metano gris'". Este 'ltimo fenómeno se da especialmente en las minas decar#ón.La profundidad de las minas puede producir riesgos, !a que las tensiones a queestán sometidas las galerías por el peso de las rocas situadas encima puedensuperar la resistencia de la roca ! hacer que (sta se derrum#e de forma explosi&a.

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8.1.+ So!a:n2 Es una galería de acceso, horizontal o casi horizontal, que se a#reen el propio !acimiento mineral desde la superficie.

8.1.5 Trans:ersales2 @alería que corta el terreno normalmente a la dirección del!acimiento mineral, se di&ide en trans&ersal principal, cuando &a del pozo al

!acimiento ! secundario cuando une dos la#ores del interior.8.' LA,ORES MINERAS DE PREPARACI;N.

8.'.1 C#i0enea2 on la#ores &erticales, que enlazan dos galerías de explotacióno ni&eles para el paso de la &entilación. e perforan por lo general de maneraascendente para me/or mane/o del material que se genera desprendiendo de#idoa la exca&ación.

8.'.' Cola%ero2 on la#ores &erticales o de mucha inclinación, que se utilizanpara el paso de material hasta la estación de almacenamiento, para luego ser izados hasta la superficie en los medios de transporte.

8.'.3 Frente %e E()lota!in2 Es el sitio donde se realiza la extracción del mineral,dependiendo si el !acimiento se encuentra localizado en roca dura o en roca#landa, se usará pre&iamente, perforación ! &oladura o rozadoras, para suextracción a superficie.

8.3 LA,ORES MINERAS DE EXPLOTACI;N.%epende de la dureza de la roca, de la forma ! orientación del !acimiento mineral! del tipo de explotación que se utilizará. Por e/emplo el m(todo de explotación por hundimiento, usado en !acimientos de roca #landa, m(todo de explotación por cámaras ! pilares, usado en !acimientos de roca dura.

8.+ LA,ORES MINERAS AUXILIARES.

8.+.1 <entila!in2 La &entilación de minas consiste en mantener la atmosfera auna composición, a una temperatura ! a un grado de humedad compati#le con laseguridad, la salud ! el rendimiento del personal. Es preciso para ello:

• a" $segurar la respiración de los o#reros.• #" %iluir los gases noci&os de la mina, ! en particular el gris'.• c" %isminuir la temperatura en los ni&eles más profundos.

En #ase a lo anterior se conclu!e que la primera condición para asegurar laproducción es la &entilación suficiente.

8.+.' Trans)orte2 El funcionamiento de una mina, es ante todo, un pro#lemade organización de los transportes, ! estos tienen, en efecto, una importancia en:

• a" El transporte del mineral en los ta/os, galerías ! pozos.• #" El transporte en sentido contrario del material ! a &eces del relleno.• c" El transporte del personal.

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