Ciclo de Vida y Métodos de Explotación Minera: Una Visión Integral

Etapas del Ciclo Minero: 5 Fases Clave

• Prospección: Búsqueda del mineral mediante estudios geológicos y geofísicos.
• Exploración: Definición de la extensión y valor del yacimiento mineral, a través de muestras y estudios de viabilidad, culminando en la decisión de explotar.
• Desarrollo: Preparación del depósito para la producción, incluyendo la adquisición de derechos, obtención de permisos ambientales, construcción de infraestructuras y sistemas de transporte necesarios.
• Explotación: Producción y extracción del mineral, fase que justifica económicamente todas las etapas previas.
• Restauración: Rehabilitación y recuperación del hueco minero y el entorno afectado.

Factores Clave de Producción Minera: 4 Indicadores Esenciales

• Ratio económico: Relación entre el volumen total de material estéril y el volumen (o tonelaje) de mineral o roca útil cuya extracción genera un beneficio económico.
• Ratio de explotación: Cantidad de material estéril que debe removerse para extraer una tonelada de mineral [m³ estéril/t mineral].
• Ritmo de explotación: Número de toneladas de mineral a extraer en un período de tiempo determinado.
• Vida de la explotación: Se calcula como la relación entre las reservas probadas del yacimiento y el ritmo de extracción anual.

Ciclo Operativo de Producción Minera: 3 Fases Fundamentales

• Arranque:
  • Materiales duros: Voladura.
  • Materiales blandos: Excavación.
• Carga.
• Transporte.

Métodos de Explotación Minera: Clasificación y Tipos

Los métodos de explotación son el conjunto de sistemas, procesos y maquinaria que, de forma ordenada, repetitiva y rutinaria, permiten extraer el mineral del yacimiento. El orden de actuación de las máquinas se optimiza para proporcionar el mejor rendimiento.

Clasificación por Flujo de Material

• Sistema continuo: Caracterizado por una única fase y un flujo continuo de material en las operaciones de arranque, carga y transporte (ej. rotopalas, rozadoras, cintas transportadoras).
• Sistema discontinuo: Implica distintas fases y un flujo discontinuo de material en las operaciones de arranque, carga y transporte (ej. dragalinas, excavadoras, camiones).

Tipos Principales de Minas

• Mina a Cielo Abierto: Incluye cortas, canteras, minería por transferencia y minería química.
• Mina Subterránea.
• Minería por Sondeos.

Minería a Cielo Abierto: La Corta

La corta es una explotación a cielo abierto caracterizada por un gran número de bancos descendentes.

Casi siempre es obligatoria la extracción de material estéril, el cual debe depositarse en zonas exteriores al propio hueco minero para garantizar las operaciones de profundización.

Campo de Aplicación de la Corta

• Resistencia del mineral y estéril: Abarca desde rocas blandas (como carbones) hasta rocas duras (común en minería metálica).
• Forma del depósito: Aplicable a cualquier morfología de yacimiento.
• Buzamiento del depósito: Adecuado para cualquier ángulo de inclinación del yacimiento.
• Profundidad: Generalmente de poca a intermedia.

Limitaciones de la Corta

• Previsión de estériles y residuos: Requiere una planificación exhaustiva.
• Transporte: La eficiencia y rentabilidad del transporte son críticas.
• Profundidad: Limitada aproximadamente a 600 metros.
• Ratio económico: La rentabilidad es un factor determinante.
• Estabilidad de taludes: Fundamental para la seguridad y eficiencia del hueco minero y las escombreras.
• Agua: La gestión del agua en el fondo de la cota es un desafío constante.

Minería por Transferencia: Concepto y Características

La minería por transferencia es una explotación superficial de capas, generalmente horizontales, donde el material estéril se deposita directamente en el hueco generado por la explotación de paneles previos, lo que se conoce como "transferencia".

Ventajas de la Minería por Transferencia

• Mayor productividad.
• Menor coste de operación.
• Restauración inmediata del terreno.

Tipos de Minería por Transferencia

• Descubiertas: Implica la extracción del estéril para descubrir el mineral, que luego se va extrayendo. El estéril se deposita en el hueco creado por la extracción.
• Voladuras de máximo desplazamiento: El estéril es desplazado por las voladuras, lo que facilita la posterior restauración del terreno, seguida de la extracción del mineral.
• Minería de contorno.

Limitaciones de la Minería por Transferencia

• Profundidad: Limitada aproximadamente a 100 metros.
• Ratio económico: La rentabilidad es un factor crítico.
• Estabilidad de taludes: Requiere un control riguroso.
• Agua: La gestión del agua en el fondo de la cota es un desafío.

Minería Subterránea: Ventajas Operativas y Ambientales

• Poca influencia de las condiciones climatológicas y atmosféricas.
• Menores limitaciones en profundidad.
• Menor producción de estériles en comparación con la minería a cielo abierto.
• Menores problemas medioambientales debido a la menor alteración de los terrenos superficiales afectados.
• Menores problemas político-económicos relacionados con la compra de terrenos.
• Mayor empleo de mano de obra.

Minería Subterránea: Desafíos y Limitaciones

• Menor productividad (aproximadamente 10 veces menor que en minería a cielo abierto).
• Dispersión de las operaciones.
• Mayor complejidad en el control y dirección de las actividades.
• Menores posibilidades de mecanización debido a limitaciones de tamaño y peso de la maquinaria.
• Mayor complejidad en las operaciones generales.
• Mayor coste operativo.

Métodos de Explotación Subterránea

Sostenimiento Natural

• Cámaras y pilares: Se dejan pilares del propio mineral para garantizar la estabilidad. Este método suele tener productividad baja y coste alto.
• Cámaras vacías: Adecuado para materiales resistentes y poca profundidad. Ofrece productividad alta y costes moderados.

Sostenimiento Artificial

• Corte y relleno ascendente.
• Corte y relleno descendente.

Métodos por Hundimiento

• Tajo largo: Implica sostenimiento al frente de explotación (con entibación autodesplazable y estemples hidráulicos o de madera), explotación por rozadores, transporte automático, avance y hundimiento controlado. Es uno de los métodos más productivos, con costes relativamente bajos y alta recuperación del mineral.
• Subniveles hundidos: Pueden ser transversales o longitudinales.
• Bloques hundidos.