Diferencia entre revisiones de «Explotación subterránea»

 
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Yacimientos Minerales a cielo abierto, y también minas a tajo (o rajo) abierto, a las explotaciones mineras que se desarrollan en la superficie del terreno, a diferencia de las subterráneas, que se desarrollan bajo ella.
 
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'''Explotación subterránea'''. La explotación de un yacimiento mediante minería subterránea se realiza cuando su extracción a cielo abierto no es posible por motivos económicos, sociales o ambientales.
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Para la explotación de una mina a cielo abierto, a veces, es necesario excavar, con medios mecánicos o con explosivos, los terrenos que recubren o rodean la formación geológica que forma el yacimiento. Estos materiales se denominan, genéricamente, estéril, mientras que a la formación a explotar se le llama mineral. El estéril excavado es necesario apilarlo en escombreras fuera del área final que ocupará la explotación, con vistas a su utilización en la restauración de la mina una vez terminada su explotación.
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Las minas a cielo abierto son económicamente rentables cuando los yacimientos afloran en superficie, se encuentran cerca de la superficie, con un recubrimiento pequeño o la competencia del terreno no es estructuralmente adecuada para trabajos subterráneos (como ocurre con la arena o la grava). Cuando la profundidad del yacimiento aumenta, la ventaja económica del cielo abierto disminuye en favor de la explotación mediante minería subterránea.
  
Para  la minería subterránea se hace necesario la realización de [[túnel|túneles]],  pozos, chimeneas y galerías, así como cámaras. Los métodos más empleados  son mediante túneles y pilares, hundimientos, corte y relleno (cut and  fill mining), realce por subniveles (Sublevel Stopping) y  cámaras-almacén (Shrinkage).
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== Tipos de minas ==
  
== Métodos ==
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Los métodos de explotación en minería subterránea se pueden dividir en aquellos  aplicados a cuerpos mineralizados tabulares (e.g., filones, mantos) y a  cuerpos de carácter irregular donde la mineralización se distribuye de manera más o menos isotrópica (e.g., pórfidos cupríferos). En el primer  caso debemos hacer otra división entre aquellos que son aplicados a  rocas competentes, i.e., cámaras (stopes) autosustentadas, y los que se aplican en roca poco competente o muy fracturada (cámaras  artificialmente sustentadas).
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=== Canteras ===  
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Las canteras son minas a cielo abierto, generalmente de pequeño tamaño, que explotan materiales que no requieren una concentración posterior, sino, como mucho, una trituración o clasificación por tamaños. Los materiales obtenidos en canteras son los áridos, las rocas industriales y las rocas ornamentales.
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El esquema típico de explotación es mediante bancos y bermas.
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=== Cortas ===
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Corta Atalaya, en Minas de Riotinto (España)
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Las cortas son explotaciones tridimensionales de yacimientos que evolucionan en profundidad, generalmente de sustancias metálicas, aunque también existen cortas de carbón.
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La morfología típica de una corta es similar a un cono invertido.
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El arranque del mineral y del estéril, sobremanera en las minas metálicas, se realiza generalmente mediante perforación y voladura. La carga se suele efectuar con palas cargadoras y el transporte mediante volquetes. En el caso de las cortas de carbón, el arranque del mismo se realiza mediante palas excavadores o rotopalas.
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La dimensión final de la corta (su profundidad) viene dada por lo que se conoce como ratio: La proporción entre el estéril que hay que excavar con respecto al mineral que se va a explotar. Al aumentar la profundidad de la corta, el ratio aumenta, de manera que los costes de excavación del estéril aumentan, y por tanto los costes crecen.
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=== Descubiertas ===
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Las descubiertas son, básicamente, labores bidimensionales que se utilizan en yacimientos horizontales o casi horizontales. De esta manera la explotación se realiza a una cota más o menos constante.
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La secuencia típica de una explotación por descubierta es:
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Retirada de la cubierta      vegetal,Arranque del recubrimiento, Explotación de la capa y
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Restauración.
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En algunos casos es posible realizar lo que se conoce como minería de transferencia. Consiste en utilizar los materiales arrancados del recubrimiento para realizar la restauración, sin necesidad de un apilamiento intermedio.
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Descubierta de lignito en Garzweiler, Alemania
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=== Aluviones o placeres ===
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Corresponde a la explotación de depositos de arena en antiguos lechos de rìos o playas, con el fin de recuperar oro, piedras preciosas u otros elementos quìmicos valiosos
 
   
 
   
===Cuerpos tabulares===
 
Rocas competentes:         
 
       
 
* Cuerpos mineralizados de gran buzamiento (e.g., filones): hundimiento  por subniveles (sublevel stoping), longhole stoping.     
 
* Cuerpos          mineralizados subhorizontales (e.g., mantos): cámaras y pilares          (room and pillar). Este método implica, como        su nombre  lo indica, una sustentación del techo de la cámara por        pilares  que no son explotados.
 
 
   
 
   
===Rocas        incompetentes===
 
       
 
* Cuerpos          mineralizados de gran buzamiento: cámaras con relleno (cut          and fill), cámaras con almacenamiento de zafras        (shrinkage  stoping).
 
* Cuerpos irregulares: Hundimiento        de bloques (block caving), en yacimientos tipo        pórfido cuprífero o equivalentes.
 
  
== Métodos más comunes==
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== Minas a Cielo Abiero más conocidas ==
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Argentina                         
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Bajo de la Alumbrera, Argentina
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Veladero - San Juan - Argentina
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Pascua      Lama - Argentina
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Australia
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Super Pit – Kalgoorlie,      Australia
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Canadá
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Adams – Ontario
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Colomac – Canadá
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Diavik – Canadá
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Pine Point – Canadá
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Chile
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Mina Candelaria – Copiapó,      Chile
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Chuquicamata      – Chile
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La Escondida – Chile
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Pascua      Lama – Chile
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Los      Pelambres, en Chile
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Pascua      Lama - Chile
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República Democrática del Congo
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Kamoto – Congo
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Colombia
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Cerrejón      – Colombia
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Costa Rica
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Crucitas - San Carlos, Alajuela, Costa      Rica
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España
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Alquife – Provincia de Granada, España
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Corta      Atalaya – Huelva, España      (en desuso)
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Filón Norte - Tharsis - Provincia de Huelva, España      (en desuso)
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Gales
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Penrhyn Quarry – Gales
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Indonesia
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Mina      Grasberg — Indonesia
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México
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Cerro de San Pedro – San Luis Potosí, México
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El Peñasquito - Mazapil (municipio), Zacatecas,      México
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Panamá
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Petaquilla      – Panamá
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Perú
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Río Huaytepue - Perú
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Toquepala      - Perú
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Cuajone      - Perú
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Cerro de Pasco - Perú
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Antamina -      Perú
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Yanacocha - Perú
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Rusia
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Mirny – Mirny, Siberia
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Udachnaya      – Yakutia, Rusia
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Estados Unidos
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El Chino      – Nuevo México, Estados      Unidos
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Kennecott – Utah, Estados      Unidos
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Lavender      Pit – Arizona,      Estados Unidos
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Sudáfrica
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The Big Hole – Sudáfric
  
Entre los métodos más comunes de explotación (existen variantes de los mismos) están los siguientes:
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*Cámaras naturalmente (auto) sostenidas:
 
** Cámaras abiertas (open stoping).
 
** Hundimiento por subniveles (sublevel stoping).
 
** Longhole stoping.
 
** Cámaras con soporte de pilares (room and pillar).
 
* Cámaras artificialmente sostenidas.
 
** Laboreo con almacenamiento de zafras (shrinkage stoping). Zafra: escombro de una mina o cantera (del árabe: sajra = piedra).
 
** Laboreo por cámaras con relleno (cut and fill).
 
** Laboreo con entibación (fortificación) cuadrada (square-set stoping).
 
* Hundimiento (caved stopes).
 
** Hundimiento de bloques (block caving).
 
** Pisos de hundimiento (sublevel caving).
 
 
 
El  hundimiento por subniveles (sublevel stoping) es el método indicado  para cuerpos mineralizados con fuerte buzamiento (normalmente filones).  El ancho de galería puede o no coincidir con el del cuerpo mineralizado. El disparo (pega) se prepara mediante perforaciones verticales en  malla.
 
 
 
La mejora en los [[sistemas de perforación]]  permitió alcanzar distancias cada vez mayores (30 o más metros), lo que a  su vez posibilitó la implementación del método longhole stoping, para  cuerpos mineralizados de gran potencia y fuerte buzamiento. Este método  permite generar cámaras de hasta 50 m de altura (más que la altura de la  Facultad de Ciencias Geológicas: UCM). A diferencia del método de  hundimiento por subniveles, aquí se saca una tajada completa del cuerpo a  la vez. El disparo se realiza perforando desde varios subniveles, en  abanico o en diagrama radial. 
 
 
 
El  método de cámaras y pilares (room and pillar) se utiliza en cuerpos  horizontales o con poco buzamiento (mantos). Se dejan pilares de roca  para sostener el techo de la cámara. Estos pueden disponerse de una  manera regular (room and pillar s.s.) o irregular (casual pillars, o  room and pillar s.l.). 
 
 
 
El  método de almacenamiento de zafras (shrinkage stoping) se utiliza en  cuerpos con fuerte buzamiento (filones), que presentan un encajante que  necesita soporte. A medida que avanza el stoping hacia arriba se va  sacando material por debajo. 
 
 
 
El  método de cámaras con relleno (cut and fill) opera con un sistema  similar al de almacenamiento de zafras, con la diferencia substancial  que el relleno no se realiza con el mismo mineral arrancado, sino con  materiales que son traídos desde afuera, por ejemplo, limos o arenas.  También pueden utilizarse a estos efectos los estériles de la planta de  flotación, lo cual tiene innumerables ventajas ambientales. El método de  entibación cuadrada (square set stoping) es muy laborioso y hoy en día  prácticamente no se emplea. Es similar al proceso de cámaras con  relleno, pero además utiliza un esqueleto (entramado) de cuadros  rectangulares. 
 
 
 
El  método de hundimiento de bloques (block caving) resulta ideal en  cuerpos irregulares de grandes dimensiones como son los yacimientos tipo  pórfido cuprífero. El requisito técnico es que la roca a hundir sea  fácilmente fragmentable. Existen tres niveles principales: de  hundimiento, de troceo (grizzlies) y de transporte. 
 
 
 
Finalmente,  el método de hundimiento por pisos (sublevel caving) es utilizado  cuando la roca no es fácilmente fragmentable. En cierta manera recuerda  al método de sublevel stoping con la salvedad de que las paredes son el  mismo cuerpo mineralizado, y éstas se hacen colapsar.  
 
  
 
==Fuentes==
 
==Fuentes==
  
*Peters, W.C. 1978. Exploration and mining geology. John Wiley & Sons, NY, 696 pp.
+
*Javier Rodríguez Pardo (2009) (en español). Vienen por  el oro, vienen por      todo. Buenos Aires : *Fundación Centro de  Integracion, Comunicación,      Cultura y Sociedad (1ª edición). Argentina:  Ediciones CICCUS. ISBN 978-987-9355-98-5.
*Rossi, G. 1990. Biohydrometallurgy. McGraw-Hill, NY, 609 pp.
+
*Thomas, L.J. 1979. An introduction to mining. Methuen, Sidney, 471 pp.
 
  
 
[[Category: Minas]]
 
[[Category: Minas]]

última versión al 19:07 3 dic 2013

Yacimientos Minerales a Cielo Abierto
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Concepto:Yacimientos Minerales a cielo abierto, y también minas a tajo (o rajo) abierto, a las explotaciones mineras que se desarrollan en la superficie del terreno, a diferencia de las subterráneas, que se desarrollan bajo ella.

Para la explotación de una mina a cielo abierto, a veces, es necesario excavar, con medios mecánicos o con explosivos, los terrenos que recubren o rodean la formación geológica que forma el yacimiento. Estos materiales se denominan, genéricamente, estéril, mientras que a la formación a explotar se le llama mineral. El estéril excavado es necesario apilarlo en escombreras fuera del área final que ocupará la explotación, con vistas a su utilización en la restauración de la mina una vez terminada su explotación. Las minas a cielo abierto son económicamente rentables cuando los yacimientos afloran en superficie, se encuentran cerca de la superficie, con un recubrimiento pequeño o la competencia del terreno no es estructuralmente adecuada para trabajos subterráneos (como ocurre con la arena o la grava). Cuando la profundidad del yacimiento aumenta, la ventaja económica del cielo abierto disminuye en favor de la explotación mediante minería subterránea.

Tipos de minas

Canteras

Las canteras son minas a cielo abierto, generalmente de pequeño tamaño, que explotan materiales que no requieren una concentración posterior, sino, como mucho, una trituración o clasificación por tamaños. Los materiales obtenidos en canteras son los áridos, las rocas industriales y las rocas ornamentales. El esquema típico de explotación es mediante bancos y bermas.

Cortas

Corta Atalaya, en Minas de Riotinto (España) Las cortas son explotaciones tridimensionales de yacimientos que evolucionan en profundidad, generalmente de sustancias metálicas, aunque también existen cortas de carbón. La morfología típica de una corta es similar a un cono invertido. El arranque del mineral y del estéril, sobremanera en las minas metálicas, se realiza generalmente mediante perforación y voladura. La carga se suele efectuar con palas cargadoras y el transporte mediante volquetes. En el caso de las cortas de carbón, el arranque del mismo se realiza mediante palas excavadores o rotopalas. La dimensión final de la corta (su profundidad) viene dada por lo que se conoce como ratio: La proporción entre el estéril que hay que excavar con respecto al mineral que se va a explotar. Al aumentar la profundidad de la corta, el ratio aumenta, de manera que los costes de excavación del estéril aumentan, y por tanto los costes crecen.

Descubiertas

Las descubiertas son, básicamente, labores bidimensionales que se utilizan en yacimientos horizontales o casi horizontales. De esta manera la explotación se realiza a una cota más o menos constante. La secuencia típica de una explotación por descubierta es: Retirada de la cubierta vegetal,Arranque del recubrimiento, Explotación de la capa y Restauración. En algunos casos es posible realizar lo que se conoce como minería de transferencia. Consiste en utilizar los materiales arrancados del recubrimiento para realizar la restauración, sin necesidad de un apilamiento intermedio. Descubierta de lignito en Garzweiler, Alemania

Aluviones o placeres

Corresponde a la explotación de depositos de arena en antiguos lechos de rìos o playas, con el fin de recuperar oro, piedras preciosas u otros elementos quìmicos valiosos


Minas a Cielo Abiero más conocidas

Argentina Bajo de la Alumbrera, Argentina Veladero - San Juan - Argentina Pascua Lama - Argentina Australia Super Pit – Kalgoorlie, Australia Canadá Adams – Ontario Colomac – Canadá Diavik – Canadá Pine Point – Canadá Chile Mina Candelaria – Copiapó, Chile Chuquicamata – Chile La Escondida – Chile Pascua Lama – Chile Los Pelambres, en Chile Pascua Lama - Chile

República Democrática del Congo

Kamoto – Congo Colombia Cerrejón – Colombia Costa Rica Crucitas - San Carlos, Alajuela, Costa Rica España Alquife – Provincia de Granada, España Corta Atalaya – Huelva, España (en desuso) Filón Norte - Tharsis - Provincia de Huelva, España (en desuso)

Gales

Penrhyn Quarry – Gales

Indonesia

Mina Grasberg — Indonesia México Cerro de San Pedro – San Luis Potosí, México El Peñasquito - Mazapil (municipio), Zacatecas, México Panamá Petaquilla – Panamá Perú Río Huaytepue - Perú Toquepala - Perú Cuajone - Perú Cerro de Pasco - Perú Antamina - Perú Yanacocha - Perú Rusia Mirny – Mirny, Siberia Udachnaya – Yakutia, Rusia Estados Unidos El Chino – Nuevo México, Estados Unidos Kennecott – Utah, Estados Unidos Lavender Pit – Arizona, Estados Unidos Sudáfrica The Big Hole – Sudáfric


Fuentes

  • Javier Rodríguez Pardo (2009) (en español). Vienen por el oro, vienen por todo. Buenos Aires : *Fundación Centro de Integracion, Comunicación, Cultura y Sociedad (1ª edición). Argentina: Ediciones CICCUS. ISBN 978-987-9355-98-5.