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Ministerio de Minas y Energía - Ministerio del Medio Ambiente

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GUÍA MINERO AMBIENTAL DE EXPLOTACIÓN

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Características:- Espesores mayores a 1 m- Continuidad lateral y vertical del cuerpo

mineral- Inclinación menor a 5° o a mayores de 70°- Gran recubrimiento de estéril- Sin intercalaciones de estériles

Aplicable a:- Carbón- Minerales industriales- Materiales de construcción- Minerales radioactivos

Figura. 5.6 Minería de Tajo LargoFuente: Adaptado de Introducción a la Geología y minería al Carbón para Ingenieros

5.2.2 Materiales de Arrastre y Aluviones

La minería para materiales de arrastre y dealuvión se efectúa para la extracción de mine-rales y materiales que han sido arrastrados otransportados por el agua. Se requiere que lasustancia mineral esté en o cerca de las corrien-tes de agua y a lo largo de las márgenes de lascorrientes fluviales. Se extraen por este méto-do, materiales de construcción (gravas, arenas),metales preciosos (oro, plata, platino), algunasgemas y metales no preciosos como estaño.

• Hidráulico

Se emplea en depósitos de gravas y cantosde gran tamaño. Se utiliza agua a presión paradesintegrar el depósito, y se conduce hastalas plantas de lavado, clasificación, tritura-ción y concentración del mineral. Laproducción esta limitada por la disponibili-dad de agua, espesor del deposito y tamañode las rocas encontradas.

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• Dragado

Consiste en la excavación bajo el agua deun deposito aluvial grande en extensión y es-pesor. Puede ser una corriente activa o extintadel lecho del río.

La draga que se utiliza es, básicamente, unaplataforma flotante que remueve el materialpor medio de una línea de cucharas con ins-talaciones de clasificación, concentración yseparación. Las dragas pueden remover ma-terial de hasta 45 m bajo el agua. La operaciónesta limitada por la disponibilidad de aguaclara y por el porcentaje de grava presenteen el depósito.

5.2.3 Actividades y OperacionesUnitarias de la Explotación aCielo Abierto

A continuación se describen las activida-des y operaciones unitarias propias de laoperación minera. Estas son comunes paracualquiera de los métodos descritos anterior-mente.

Figura 5.7. Minería de Dragado en Aluviones.Fuente: Adaptado de Introducción a la Geología y Minería al Carbón para Ingenieros

Foto. Bulldozer con ripper para efectuar preparación de frentes de explo-tación. (Cortesía David Buitrago Salomón)

• Preparación

Es el descubrimiento del yacimiento o cuer-po mineral, mediante la remoción de la capao cobertura vegetal o estéril. Generalmentese realiza con:

- Bulldozer- Mototraillas- Otros

Actividades:- Remoción de la vegetación- Remoción de la capa vegetal.



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• Arranque

Consiste en la fragmentación del macizorocoso a un tamaño que pueda ser manipu-lado por el sistema definido de cargue ytransporte planeado. El arranque es la remo-ción del estéril y la extracción del mineral deinterés. Estas operaciones se pueden realizaren forma directa, mecánica o con explosivos.En la extracción del cuerpo mineralizado sedebe evitar la contaminación del material deinterés con el estéril.

Actividades:

- La remoción de estéril: Puede ser mecánica oquimica. La voladura incluye perforacióny fragmentación con explosivos.

- Explotación del mineral: es la extracción delyacimiento o la sustancia mineralizada deinterés.

• Cargue

Una vez realizado el arranque del material,se procede a la operación de cargue del mine-ral o estéril al sistema de transporte definido.

Actividades:

- Método cíclico: Parque de volquetas, Llena-do de cucharón, Cargue y despacho devehículos.

En este método se utiliza entre otras, pa-las de empuje, cargadores,retroexcavadoras, dragalinas y grúas dealmejas.

- Método Continuo: actividad en forma suce-siva e ininterrumpida. Los equipos

utilizados, entre otros, son: Rueda decangilones que alimenta bandas transpor-tadoras y Mineros continuos, mototraillas.

• Transporte

Es el traslado del material o mineral arran-cado desde el frente de extracción hasta elsitio de acopio o planta de beneficio, así comodel estéril hasta las escombreras o botaderos.

Puede ser continuo o discontinuo. Existenalgunos sistemas en los que se sustituye eltransporte por disposición continua del ma-terial estéril detrás del banco de explotación.

Actividades:

- Continuo: Banda transportadora, previa tri-turación

- Discontinuo: Camiones autodescargantes

• Acopio

Hace referencia al sitio de disposición delmaterial extraído de la mina, con el fin de servendido o almacenado, para su posterior be-neficio o uso.

Estas áreas deben estar diseñadas de acuer-do con el volumen de extracción, el tiempode almacenamiento y la calidad del material.

Existen otros sistemas mas sofisticados derecolección y almacenamiento continuo dematerial.

Actividades:

- Almacenamiento en Pila: Descargue del ma-terial en volquetas. Arrume del material




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con tractor de llantas, orugas o traillas.Cargue del material con cargador

- Almacenamiento en Silos: Almacenamientocontinuo del silo por medio de bandastransportadoras. Descargue directo a ca-miones, trenes u otro medio de transporte.

Foto. Almacenamiento (silos), cargue y transporte (férreo) del mineral.Cortesía de CARBOCOL.

Foto. Disposición de estériles. Cortesía de CARBOCOL.

• Disposición de estériles en botaderos oescombreras

Es la disposición técnica, final o tempo-ral, de los materiales que no presentanningún valor económico y que acompañana la sustancia enriquecida. El material sedeposita en las escombreras en condicionesadecuadas de estabilidad, seguridad e inte-gración al entorno.

Para la implementación de las escombrerasse deben adelantar estudios técnicos previosque determinan su ubicación.

Actividades:

- Ubicación de las zonas de escombreras ysus límites con base en la capacidad

portante del suelo, los volúmenes de ma-terial, las características y la distancia a losfrentes de extracción.

- Morfología y materiales. De acuerdo conel tamaño de los materiales fragmentadosy al tipo de material, se definirán lasescombreras a manejar.

- Estudio geotécnico. Se establecerá la esta-bilidad de los sitios de escombrera, suspendientes, el diseño técnico de los ban-cos o terrazas, así como el estudiohidrogeológico, de escorrentía, drenajes ynivel freático y de estabilidad de los talu-des finales (ángulo de reposo).

- Para su construcción se emplean: Bulldo-zer, Mototrailla, Compactadores.

5.3 Obras y Trabajos de ExplotaciónSubterránea

La minería subterránea consiste en la ex-tracción y transporte del material a través detúneles y galerías que alcanzan la superficie;



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en los cuales se busca un mínimo movimien-to de material estéril. Este sistema se aplicacuando las condiciones geológicas de un de-pósito o yacimiento mineral son tales que, laremoción del material estéril hace que la mi-nería a cielo abierto sea antieconómica.

La recuperación del mineral debe realizar-se sobre bases de seguridad y economía, altiempo que suministre un adecuado soportede techo y piso en los frentes de producción,procurando preservar la superficie libre desubsidencia. Adicionalmente, la minería sub-terránea debe manejar actividades específicasde drenaje, ventilación, alumbrado, etc., ade-cuados a los frentes de trabajo, que permitangarantizar condiciones óptimas de trabajo,que eviten la generación de polvos y gasespor encima de los límites permisibles. El usode explosivos esta ampliamente difundido;sin embargo, para algunos minerales o mate-riales como el carbón, su uso es restringidopor las condiciones de seguridad que se re-quieren.

5.3.1 Métodos de Explotación

Los métodos de minería subterránea se cla-sifican, entre otros aspectos, de acuerdo alsoporte del techo. Este depende de las pro-piedades mecánicas de las rocas y de lascaracterísticas espaciales, tanto de la sustan-cia mineral como de la roca encajante. Losmétodos utilizados en minería subterráneade manera general se clasifican en tres gran-des grupos:

• Método Auto Portante

Este método no requiere de soporte artificial,pero no excluye la utilización, para algunoscasos de pernos de anclaje en el techo.

- Método de cámaras almacén.- Método de pozos o macizos largos- Método de pozos tolva

• Método con Soporte

Método en el cual los túneles de extrac-ción, requieren soporte, y el techo sufresubsidencia gradual o desprendimiento des-pués de la explotación.

- Método de cámaras con relleno- Método de cámaras y pilares- Método de tajo largo con derrumbe dirigido- Método de tajo corto- Método de tajos en diagonal- Método de testeros o escalones invertidos

• Método de Derrumbe por Bloques

Método que depende de las propiedadesmecánicas y espaciales de la roca. El depósi-to es inducido a derrumbarse bajo la acciónde la gravedad.

- Método por hundimiento de bloques- Método de hundimiento por subniveles

Métodos de Minería Subterránea másEmpleados en Colombia

• Cámaras y Pilares

En la extracción del mineral se dejan pila-res del mismo para sostener el techo. Lascámaras se construyen en forma múltiple yparalela. Se hacen tan anchas como las ca-racterísticas y propiedades de resistencia delas rocas de techo y piso y del mismo mine-ral lo permitan. Dentro de las cámaras serealizan las operaciones de cargue, transpor-te, etc. La operación se realiza de tal manera




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que el techo de la cámara se mantiene en susitio, sin necesidad de fortificación duranteel tiempo que dura la explotación. Los pila-res que quedan entre las distintas cámaras seabandonan.

Características:

- Las cámaras se ordenan sistemáticamenteen filas, de tal modo que sean accesiblesdesde una galería que las atraviesa.

- Las dimensiones de las cámaras dependede la resistencia de la roca mineralizada.

- El porcentaje de mineral recuperado esvariable.

- El porcentaje de recuperación seincrementa significativamente cuando enretirada se recuperan los pilares.

- Este sistema requiere de una ventilaciónapropiada.

- Se emplea en yacimientos conbuzamientos menores a 30º.

• Tajo largo con derrumbe dirigido

Este método se aplica en yacimientos o de-pósitos de poca inclinación, con espesores

Figura 5.8. Métodos por Cámara y Pilares. Fuente: Fundamentos de Laboreo de Minas.

entre 1 y 2.5m. Consiste en dividir el yaci-miento en grandes bloques o tajos, por mediode galerías superior e inferior, que determi-nan el ancho del frente de arranque y unidospor galerías inclinadas, presentándose el de-rrumbe del techo en las áreas ya explotadas.

El sentido de la explotación puede hacerseen avance o retirada dependiendo si se partede la vía principal o no.

Figura. 5.9 Método de Explotación Tajo Largo. Se aprecia la guía y lagalería de explotación. Fuente: Fundamentos de Laboreo de Minas.


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