ORGANIZACIÓN Red MASyS/ORGANIZAÇÃO Rede MASyS Red Iberoamericana de Medio Ambiente Subterráneo y Sostenibilidad 

Rede Ibero‐americana de Meio Ambiente Subterrâneo e Sustentabilidade 

2010 

1ª JORNADA IBEROAMERICANA DE MEDIO AMBIENTE SUBTERRÁNEO Y SOSTENIBILIDAD MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN Y AMBIENTE SUBTERRÁNEO MASyS 2010-1 ACTAS DE LOS TRABAJOS TÉCNICO-CIENTÍFICOS 1ª JORNADA IBERO-AMERICANA DE MEIO AMBIENTE SUBTERRÂNEO E SOSTENIBILIDADE MÉTODOS DE EXPLORAÇÃO E AMBIENTE SUBTERRÂNEO MASyS 2010-1 ACTAS DOS TRABALHOS TÉCNICO-CIENTÍFICOS

ORGANIZACIÓN CYTED/ORGANIZAÇÃO CYTED

Medio ambiente subterráneo y sustentabilidad - CYTED 13 Actas de la Reunión de Huamanga – Perú Junio 2010 Primera Edición – Córdoba - Argentina Editores: Ministerio de Industria, Comercio y Trabajo de Córdoba Ciencia y Tecnología para el Desarrollo - CYTED, 2010. Formato: Internet

ISBN 978-987-26200-0-4

Fecha de Catalogación: 13/09/2010 CDD 333.7

30 de junio, 1 y 2 de julio de 2010 30 de Junho, 1 e 2 de Julho de 2010

Desarrollo Industrial Sustentable: Llave para la Responsabilidad Social Desenvolvimento Industrial Sustentável: Chave para a Responsabilidade Social

Vidal Navarro Torres - Carlos Dinis da Gama EDITORES

Juan Pablo FERREIRA CENTENO COEDITOR

MASyS 2010-1, Organizado por:

MASyS Red Iberoamericana de Medio Ambiente Subterráneo y Sostenibilidad Rede Ibero-americana de Meio Ambiente Subterrâneo e Sustentabilidade

MASyS 2010-1, financiado por:

CYTED Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo Programa Ibero-americano da Ciência e Tecnologia para o Desenvolvimento CYTED - AREA 3 Promoción del Desarrollo Industrial Promoção do Desenvolvimento Industrial

ORGANIZACIÓN CYTED/ORGANIZAÇÃO CYTED

Fernando Aldana Mayor

Secretario General del Programa CYTED Secretario Geral do Programa CYTED

Gestor: Roberto C. Villas-Bôas CYTED-3: Promoción del Desarrollo Industrial

CYTED-3: Promoção e Desenvolvimento Industrial

ORGANIZACIÓN Red MASyS/ORGANIZAÇÃO Rede MASyS

Red Iberoamericana de Medio Ambiente Subterráneo y Sostenibilidad Rede Ibero-americana de Meio Ambiente Subterrâneo e Sustentabilidade

Carlos Dinis da Gama Vidal Félix Navarro Torres Coordinación/Coordenação

Responsables de Grupos de Investigación/Responsáveis dos Grupos de Investigação

José Enrique Sánchez Rial Grupo G1

Gerardo Zamora Echenique Grupo G2

Adilson Curi Grupo G3

Vilma Dolores Pazmiño Quiña Lucía Grupo G4

Rafael Barrionuevo Gimenez Grupo G5

Mario Sánchez Medina Grupo G6

Diosdanis Guerrero Almeida Grupo G7

Walter Ramírez Meda Grupo G8

Jaime Alberto Huamán Montes Grupo G9

Ernesto Osvaldo Aduvire Pataca Grupo G10

Vidal Félix Navarro Torres Grupo G11

Beatriz Olivo Chacin Grupo 12

GRUPOS DE INVESTIGACIÓN/GRUPOS DE INVESTIGAÇÃO Red Iberoamericana de Medio Ambiente Subterráneo y Sostenibilidad

Rede Ibero-americana de Meio Ambiente Subterrâneo e Sustentabilidade MASyS

ARGENTINA – G1 José Enrique Sánchez Real Daniel Jerez Ana María Cabanillas Juan Pablo Ferreira Centeno

BOLIVIA – G2 Gerardo Zamora Echenique Antonio Salas Octavio Hinojosa Cinda Beltrán

BRASIL – G3 Adilson Curi Wilson Trigueiro de Sousa José Margarida da Silva Hernani Mota da Lima Zuleica C. Castilhos

ECUADOR – G4 Vilma Dolores Pazmiño Quiña Milton Carrasco Marcelo Córdoba Raúl Guzmán

ESPAÑA – G5 Rafael Barrionuevo Gimenez José María Lanaja del Busto Enrique Orche García

CHILE – G6 Mario Sánchez Medina Froilan Vergara Fernando Parada

CUBA – G7 Diosdanis Guerrero Almeida Roberto Blanco Torrens José Otaño Noguel Juan Manuel Montero Peña Eulicer Fernández Maresma

MÉXICO – G8 Walter Ramírez Meda José de Jesús Bernal Casillas Luis Manuel Martínez Rivera Javier García Velasco Ulises Ramírez Sánchez

PERÚ – G9 Jaime Alberto Huamán Montes Hugo Gutiérrez Orosco Juan Julio Zaga Huamán Indalecio Quispe Rodríguez

PERÚ – G10 Ernesto Osvaldo Aduvire Pataca Hugo Aduvire Pataca Juan de Dios Menéndez Cruz Vicente Edilberto Contreras Pareja

PORTUGAL – G11 Vidal Félix Navarro Torres Carlos Dinis da Gama Gustavo André Paneiro Maria Matilde da Costa Paula Falcão Neves Pedro A. Marques Bernardo

VENEZUELA – G12 Beatriz Olivo Chacin Mónica Martiz Nelson Barreat Guillermo Tinoco Gilberto Delgado

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PRESENTACIÓN Para mí es un privilegio dirigirme a los amigos, colegas y compañeros de la Red MASYS en la ocasión de esta Primera Jornada que se realiza como parte integral de las acciones propuestas por los miembros de la Red y aprobadas por el CYTED. Siempre he dicho y lo continúo afirmar, que las ideas y concepciones de Vidal Navarro Torres y Carlos Dinis da Gama sobre el medio ambiente subterráneo y como gerenciarlo, son novedosas en el mundo científico y de la ingeniería y de altísima contribución al desarrollo tecnológico, no solamente del sector minero, sino también ambiental. Hago esta presentación en los principios del mes de junio, aquí de Estocolmo, en Suecia, adonde discutimos en reunión de la UNEP/PNUMA un tratado internacional sobre uso, prohibición y manejo de mercurio en productos y procesos. Varios son los asuntos en análisis, pero dos de ellos nos interesan en directo a esta Red: 1.- El cierre de todas minas primarias de mercurio, y como realizarlo; 2.- El uso de estas, o algunas, de estas mismas minas, como almacenes seguros de mercurio existente y recuperados de productos variados y aun, aquellos producidos como subproductos de la minería (oro y cobre en particular, pero también con otros minerales y petróleo) y como realizarlo. Estos dos asuntos, por si solos, ejemplifican la importancia y actualidad de los postulados de Vidal/Carlos y de los objetivos y propósitos de MASYS para el medioambiente subterráneo.

Roberto C. Villas Bôas Gestor

CYTED-3: Promoción del Desarrollo Industrial

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APRESENTAÇÃO

Aos formandos da 1ª Jornada da Rede MASyS apraz-me registar a satisfação que sentimos por nos permitirem dialogar e meditar sobre o Meio Ambiente Subterrâneo, considerado como área preferencial de trabalho de muitos milhares de seres humanos. É essencial garantir, cada vez mais, que o ambiente subterrâneo possua características adequadas de segurança e de conforto para as pessoas, onde seja sempre possível desenvolver trabalhos de investigação destinados a melhorar esses níveis qualitativos, a par de se assegurar a viabilidade económica dos empreendimentos, sejam eles de mineração ou de obras de construção sub-superficial. São qualidades a desenvolver nesta oportunidade todas aquelas que contribuam para o bem-estar das pessoas envolvidas, das empresas a que pertencem, das regiões ou países onde residem e, de modo geral, do género humano a que todos pertencemos. Felicidades para todos vós e para as vossas famílias.

Carlos Dinis da Gama Coordenador

Rede Ibero-americana de Meio Ambiente Subterrâneo e Sustentabilidade MASyS – CYTED

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INDICE DE CONTENIDOS

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ÍNDICE DE TRABAJOS TÉCNICO-CIENTÍFICOS ÍNDICE DOS TRABALHOS TÉCNICO-CIENTÍFICOS

Sesión 1: Casos de métodos de explotación subterránea y ambiente Sesão 1: Casos de método de exploração subterrânea e ambiente

Un caso paradigmático de manejo de aguas en minería subterránea en Chile: Caso de la Mina El Teniente Froilán Vergara, Fernando Parada y Mario Sánchez - Universidad de Concepción, Chile

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Explotación de hidrocarburos por acceso directo Nuevo ambiente subterráneo José Enrique Sánchez Rial y Juan Pablo Ferreira Centeno - Secretaria de Minería de la Provincia de Córdoba, Argentina

41

Creciente importancia de los problemas ambientales en el sector minero de los distritos de Zaruma y Portovelo Vilma Pazmiño Quiña Empresa Terrambiente Consultores, Ecuador

63

Impacto ambiental del método de explotación por cámaras y pilares, aplicado en el yacimiento “Las Merceditas” de Cuba Diosdanis Guerrero Almeida y Omar Figueredo Hernández Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Cuba

83

Evaluación de la estabilidad física en el cierre de labores mineras subterráneas Hugo Aduvire – AMEC (Perú) S.A., Peru

101

Metodología de aplicación del PRC y VEO en Argentum de Panamerican Silver Dennis Mercado Olaya y John Olivera Agama – Compañía Minera Argentum Morococha S.A., Perú

117

Minería subterránea de carbón, estado Zulia - Venezuela Beatriz Olivo Chacin – Centro Venezolano de Producción Más Limpia, Venezuela

127

Sesión 2: Creciente importancia de los problemas ambientales Sesão 2: Crescente importância dos problemas ambientais

Diagnóstico ambiental del lago Poopó y sus tributarios por metales pesados Gerardo Zamora E., Antonio Salas C. y Octavio Hinojosa C. Universidad Técnica de Oruro, Bolivia

167

Subsidência e explosão natural na mineração subterrânea de carvão João Paulino Júlio Chimuco, Adilson Curi e Carlos Enrique Arroyo Ortiz Universidade Federal de Ouro Preto - Universidade Federal Goiás, Brasil

191

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Rol de educación ambiental en minería subterránea Peruana Hugo Gutierrez Orosco Universidad Nacional de Huamanga, Perú

203

Explotación subterránea de yacimientos vetiformes y ambiente, distrito aurífero de Portovelo – Zaruma Ecuador Adán Guzmán y Vilma Pasmiño Quiña - Universidad Central de Ecuador Empresa Terrambiente Consultores, Ecuador

219

Aplicación de QR y DATAtatrix para Georreferenciación ambiental y aplicaciones de sistemas de calidad total Rafael Barrionuevo - Universidad de Vigo, España

243

Propuesta de diseño sostenible de escombreras producidas por la explotación subterránea del yacimiento de cromo Camagüey II de cuba Diosdanis Guerrero Almeida, Liliana Pineda Wong y Juan Manuel Montero Peña – Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Cuba

253

Valoración de los recursos naturales: estudio socio ambiental en los recursos minerales en las empresas mineras Jaime Alberto Huamán Montes - Universidad Nacional de Huamanga, Perú

271

Riscos ocupacionais provocados por ruídos e vibrações na mineração subterrânea Carlos Enrique Arroyo Ortiz, Adilson Curi e João Paulino Júlio Chimuco Universidade Federal de Ouro Preto - Universidade Federal Goiás - Brasil

279

Normalización de capas de información medioambiental georreferenciada y su integración en mapas para Sistemas de Posicionamiento Global Rafael Barrionuevo - Universidad de Vigo, España

295

O uso da geotecnologia na priorização de áreas para a avaliação da qualidade das águas subterrâneas no estado do Piauí Zuleica Carmen Castilhos, Adão Benvindo da Luz, Ricardo Sierpe Vidal Silva, Marcelo André de Souza e Jéssica Leite Centro de Tecnologia Mineral -Universidade Federal Fluminense - Brasil

303

Gestión del agua en minería e innovaciones técnicas en su caracterización Osvaldo Aduvire S.V.S. Ingenieros SAC, Peru

321

La respuesta gubernamental y social ante los desastres ambientales en minas en México Walter Ramirez-Meda y Jesús de Jesús Bernal-Casillas – Universidad de Guadalajara, México

339

O desenvolvimento sustentável e a mineração subterrânea Vidal Navarro Torres e Carlos Dinis da Gama – Centro de Recursos Naturais e Ambiente, Portugal

353

Sesión 3: La nueva concepción del medio ambiente subterráneo Sesão 3: A nova concepção do meio ambiente subterrâneo

Riesgos gaseosos de la minería subterránea no legal en Venezuela Guillermo Tinoco Mejía Universidad de Oriente, Venezuela

371

Regulaciones y desafíos ambientales en la minería Chilena Mario Sánchez, Fernando Parada y Froilán Vergara Universidad de Concepción, Chile

391

A engenharia ambiental subterrânea e sua importância Vidal Navarro Torres e Carlos Dinis da Gama Centro de Recursos Naturais e Ambiente, Portugal

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Casos de métodos de explotación subterránea y ambiente Casos de método de exploração subterrânea e ambiente

Casos de métodos de explotación subterránea y ambiente  Casos de método de exploração subterrânea e ambiente 

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UN CASO PARADIGMÁTICO DE MANEJO DE AGUAS EN MINERÍA SUBTERRÁNEA EN CHILE: CASO DE LA

MINA EL TENIENTE

Froilán Vergara, Fernando Parada, Mario Sánchez

Departamento de Ingeniería Metalúrgica, Universidad de Concepción – Chile. fvergar@udec.cl, fparada@udec.cl, msanchez@udec.cl

RESUMEN La minería en Chile se ha conformado administrativamente en tres categorías: grande, mediana y pequeña dependiendo de los volúmenes producidos. Cada una de ellas presenta características muy propias en su desarrollo tecnológico y productivo y buena parte de su evolución, particularmente a fines del siglo pasado y comienzos de éste, dice relación con los grandes desafíos ambientales del mundo globalizado. El Teniente de Codelco Chile es la mayor mina subterránea del mundo para la producción de cobre y por estar ubicada en la cordillera de Los Andes, está sometida a la lixiviación natural de sus recursos oxidados y sulfurados secundarios. Sin embargo, lo que en un comienzo fue catalogado como un problema ambiental severo por la necesidad de evacuar las aguas a terrenos de uso agrícola, fue revertido positivamente al desarrollar una tecnología de tratamiento de las soluciones con recuperación del cobre contenido. El trabajo hace un recuento del desarrollo histórico de la minería chilena en relación a la evolución de las regulaciones ambientales a la fecha actual y se presenta el caso El Teniente como un ejemplo claro de un problema ambiental que puede ser abordado positivamente para la propia industria. Palabras clave: Regulaciones, medio ambiente, tecnologías, minería en Chile. 1. INTRODUCCIÓN En Chile existe legislación ambiental ligada a la minería desde 1916. A partir de entonces se dictaron varias leyes, decretos y reglamentos de “alcance ambiental”, pero sin formar aún parte de un cuerpo sólido y coherente, por lo cual no se puede

hablar de una política de estado al respecto. En la práctica, las empresas adoptaban soluciones tecnológicas más bien sesgadas por criterios económicos, con consecuencias ambientales previsibles: liberación de gases y polvos nocivos a la atmósfera sin ningún tipo de control, vertido indiscriminado de desechos

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industriales (metales pesados y reactivos químicos) directamente al suelo, cursos de agua u océanos, etc. La situación comenzó a cambiar a partir de 1990 cuando se creó en Junio de ese año la Comisión Nacional del Medio Ambiente (CONAMA), dos años más tarde se presentó al Congreso el proyecto de ley Nº 19300 sobre “Bases Generales del Medio Ambiente”, promulgada en Chile el 09 de Marzo de 1994, a partir de ese momento una nueva concepción de explotación industrial se introduce, donde se establecen un conjunto de herramientas de gestión ambiental tendiente a velar por el cumplimiento del Artículo 19 Nº8 de la Constitución Política de la República de 1980 que consagra “El derecho a vivir en un medio libre de contaminación”, como son:

Un sistema de evaluación de impacto ambiental (SEIA), al que deben someterse obligatoriamente los proyectos o actividades susceptibles de causar impacto ambiental en cualquiera de sus fases, entendiéndose como tal cualquier alteración del medio ambiente provocada directa o indirectamente por un proyecto o actividad en un área determinada (Art. 2 letra k, ley Nº 19300).

Los planes de manejo, prevención y descontaminación.

Las normas de emisión y calidad ambiental.

La responsabilidad ambiental, entre otras.

Y que se hicieran operativas y obligatorias sólo a partir de 03 de abril de 1997, fecha en que se publica un reglamente que norma la especificaciones de cada uno de ellos en el Decreto Supremo Nº 30 del Ministerio Secretaría General de la Presidencia. Los Principales Instrumentos de Regulación y Control Ambiental existentes en Chile son los de Normas de Calidad Ambiental (primarias y secundarias), Normas de Emisión, Planes de Descontaminación, Planes de Prevención, Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental, y los de Acción por daño ambiental

Lo anterior, obliga por ley de hacerse cargo de los pasivos mineros y tener una mirada más amplia sobre el tema del reciclaje, donde lo principal no pasa necesariamente por ejercicios rentables sino que más bien el cumplir con una normativa vigente para continuar operando, por lo demás acorde con los convenios internacionales que el país ha suscrito en torno al cuidado y mantención del medio ambiente, de modo que los productos de exportación no se vean subvencionados por el daño ecológico y la salud de los seres humanos.

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Lo anterior genera un cambio de mirada frente al tema del reciclaje haciéndolo extensivo a toda forma de daño del medio ambiente y no siendo considerado como un gasto sino que más bien una inversión en el proceso, el gran desafío actual para la actividad minera no cabe la menor duda es la disposición adecuada de los residuos. 2. LA MINERÍA DEL COBRE Y SU IMPACTO AMBIENTAL La minería metálica como actividad económica de importancia asociada al cobre se inicia en los albores del siglo 20, siendo la Mina El Teniente la más antigua que inicia sus actividades a partir del año 1905 dando origen a lo que hoy se conoce como Gran Minería en Chile. La minería del cobre es un proceso de gran escala con una amplia cobertura nacional que se extiende de la zona central (sexta región) hacia el norte desértico del país (1ª región) con una concentración relevante en la segunda región con alrededor del 53% de la producción nacional. Por la características propias de los procesos de beneficio como también de los minerales que se explotan en la actualidad con leyes en general bajo 1% se generan una cantidad no despreciable de efluentes de todo tipo: líquidos, sólidos, gaseosos, pulpas que indudablemente impactan al medio ambiente y hacen de la minería probablemente una de las actividades más depredadoras.

En el país existen en la actualidad dos vías productivas principales asociadas a las características propias del mineral que incluyen:

Tratamiento de los minerales

sulfurados con una línea de proceso que combina la flotación-fundición y electro-refinación para entregar al mercado principalmente: concentrados de cobre a nivel de la etapa de flotación y espesamiento con ley alrededor del 30% en cobre y cátodos de cobre cuando la línea de procesos es completa con leyes del 99.99% en cobre.

Tratamiento de los minerales

oxidados y sulfuros secundarios mediante procesos hidrometalúrgicos que combinan la Lixiviación en Pilas - Extracción por Solvente - Electro-obtención (LIX-SX-EW) que entregan al mercado cátodos de cobre con leyes del 99.99%. Ambas líneas de procesos productivos generan varios flujos de efluentes con impacto ambiental.

2.1 Yacimiento El Teniente(1,2,3,4,5) El yacimiento “El Teniente” se encuentra a 35°05' de latitud sur y a 70°21' de longitud oeste, a 40 Km en línea recta al este de la ciudad de Rancagua, sexta región y a 80 Km al SE de la ciudad de Santiago-Chile,

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emplazado actualmente en una cota entre los 2000 y 2700 m.s.n.m. El Teniente es un yacimiento del tipo “pórfido cuprífero”, nace en el 1905 de la mano de Inversionistas Americanos entre los que destacan Mr. William Bradem y desde sus inicios por su enclave en la cordillera de los Andes y dada su forma aproximadamente vertical y su enterramiento, además de consideraciones climáticas, se concibe como mina subterránea luciendo por décadas y hasta hoy la connotación de ser la mas grande en su tipo en el mundo. El yacimiento presenta una forma aproximadamente triangular en planta, alargada hacia el norte, donde está centrada en el Pórfido Teniente y se extiende hacia el sureste dentro de la Diorita Sewell. Su parte central corresponde a una zona de baja ley relacionada con la Chimenea Braden. Su desarrollo vertical incluye una delgada zona de lixiviación-oxidación de un espesor promedio de 100m, una zona de enriquecimiento secundario con espesor máximo de 500m en la parte norte y una zona de mineralización hipógena o primaria reconocida hasta 1.600m bajo la superficie. Área mineralizada: 2.000.000m2. Extensión vertical: 1.800m desde superficie. Cubierta estéril: 50 a 150m de espesor.

En el inicio de la explotación (1906), la producción de la mina provino principalmente de mineral secundario. A partir del año 1982 se inicia la explotación de mineral primario, el cual presenta diferencias en cuanto a menor ley, mayor dureza, granulometría más grande y condiciones geológicas y geomecánicas muy complejas, todas las cuales obligan a modificaciones al método de explotación, principalmente en el diseño del nivel de producción y el sistema de traspaso. En la actualidad la mina presenta la no despreciable cantidad de 2400 km de galerías subterráneas. Los minerales económicos presentes son predominantemente sulfuros, razón por la cual se utiliza el proceso metalúrgico de flotación. La ausencia de metales preciosos, como oro y plata, explica el hecho que no se realice refinación electrolítica en este yacimiento En el año 2009 División El Teniente-Codelco Chile supero la producción de 404.000 Ton. de cobre fino tanto como cobre refinado a fuego(RAF) y ánodos principalmente, además de alrededor de 5000 Ton de cobre a la forma de cátodos electroobtenidos procedentes del tratamiento de aguas de mina y 5000 Ton de Mo como subproducto del proceso principal. A mediados de la década 2010-2020 se pretende llegar a niveles de producción entorno a las 450.000 de cobre fino al año.

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2.1.1 Ubicación y Accesos El acceso a la mina se realiza desde la ciudad de Rancagua a través de la carretera El Cobre Presidente Eduardo Frei Montalva, con una extensión de 47 km, uniendo dicha ciudad con Colón. Desde esta última localidad se accede por un camino pavimentado de 10 km al antiguo campamento minero de Sewell, hoy en día habilitado casi únicamente para la operación del sistema de transporte y carguío del mineral extraído desde los niveles superiores que operan hasta el día de hoy. La mina está dividida en niveles superpuestos en altura, los cuales se enumeran en forma creciente a medida que se profundiza, encontrándose actualmente distribuidos según el orden mostrado en la Tabla 1(5).

Tabla 1. Cota de los diferentes niveles de trabajo en la Mina

Nivel Cota [msnm] Teniente 3 2399 Teniente 4 2346 Teniente 5 2281 Teniente 6 2162 Teniente Sub 6 2101 Teniente 7, Traspaso y Extracción

2068

Teniente 7 2042 Teniente 8 1983

El yacimiento El Teniente se encuentra emplazado casi en su

totalidad en la cuenca de la Quebrada El Teniente (15.5 km2) y, en mucho menor grado, en la cuenca de la Quebrada Diablo (6.40 km2) con la cual limita por el sur. Ambas confluyen cerca de Sewell a una cota de aproximadamente 2100 m.s.n.m. mientras que los cerros más altos que la conforman alcanzan los 3700 m.s.n.m. El régimen de escorrentía de ambas quebradas es principalmente nival, pero también parcialmente pluvial. Hacia la cabecera norte de la cuenca Quebrada El Teniente, emplazada a una cota media de 3000 m.s.n.m. existen dos pequeñas lagunas conocidas como La Huacha y La Huifa, cuyos excedentes son interceptados por dos baterías de sondajes (de 12 y 8 tiros respectivamente) ubicados hacia la zona de las ya inexistentes “Lagunas Teniente” y posteriormente, conducidas por el Adit 55 hacia la cuenca vecina del río Coya, ubicada hacia el oeste. Las obras de intercepción señaladas, que actualmente captan casi la totalidad de las aguas drenadas desde la parte alta de la cuenca, fueron realizadas en un principio para impedir que éstas ingresen hacia los niveles productivos de la Mina “Quebrada Teniente” y se sobrepasan las condiciones de diseño del sistema de drenaje mina. Hoy en día estas obras permiten además, que desde esta zona se colecte gran parte de las aguas limpias utilizadas para el

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proceso en Sewell y como agua industrial en la mina. La actividad minera se ha desarrollado en su totalidad hacia el lado sur oriente de la cuenca de la Quebrada El Teniente. Tras varias décadas de explotación se ha generado un cráter, conocido como Cavidad El Teniente, que forma una pequeña cuenca endorreica de aproximadamente 3.66 km2 y que descarga hacia el interior de la mina. Estas infiltraciones poseen distintas características químicas dependiendo principalmente del camino que siguen las aguas y del tiempo de permanencia en la roca secundaria. Esto ha dado que, debido a su concentración de cobre, las aguas se clasifiquen en ácidas (generalmente con algún contenido recuperable de cobre) o de drenaje (con escaso contenido de cobre) (5) Desde el inicio de su explotación (1906) a la fecha, El Teniente ha procesado más de 1.000 millones de toneladas de mineral. Actualmente, los recursos del yacimiento se estiman en 8.600 millones de toneladas, con una ley promedio de 0,72% de CuT, cifras que convierten a El Teniente en uno de los yacimientos con mayores recursos de cobre en el mundo, de los cuales el 20% corresponden a la categoría de reservas medidas y el 15% a la categoría de reservas indicadas. Del yacimiento El Teniente se extrajo prácticamente toda la mena

secundaria de altas leyes en el pasado, quedando en la actualidad solo algunos sectores menores con dicha mena. En consecuencia, el desarrollo presente y futuro de El Teniente será solo en mena primaria. Esta última presenta menores leyes y mayor dureza de la roca, por lo tanto mayor complejidad a la extracción(3). El mineral que actualmente se extrae, está compuesto por un 60% de mena primaria, la cual corresponde a sulfuros de cobre, fierro, y molibdeno, con trazas de arsénico, antimonio, plomo y zinc. Las especies mineralógicas más comunes en esta mena son: calcopirita, bornita, tenantita-tetrahedrita, molibdenita, pirita. Los minerales subordinados son magnetita, galena, blenda y rejalgar. La mena secundaria, que constituye el 40% de mineral actualmente en explotación, esta formada principalmente por calcosina y covelina, calcopirita, molibdenita y pirita. Los minerales de cobre soluble son escasos y corresponden a cuprita, azurita, malaquita y cobre nativo. Las proporciones antes mencionadas varían en el tiempo, de acuerdo con el progreso de la explotación del yacimiento. De esta manera, la proporción de mena secundaria disminuye en función del tiempo y la profundidad de la explotación, determinará cambios importantes en la ley de cobre y en otras propiedades que afectan a los resultados del

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proceso de conminución y concentración(2). 2.1.2 Proceso productivo (4) El Teniente cuenta con dos complejos industriales, Sewell y Colón, además de un chancador primario al interior de la mina, en los cuales se procesa todo el mineral para la obtención del concentrado final de cobre. Actualmente El Teniente procesa alrededor de 126.000 tpd de mineral seco. El acceso a los complejos se realiza a través de: Teniente 8 (1983 m sobre el nivel del mar) que conecta su parte inferior con la planta concentradora (Colón) y Teniente 5 (2150 m sobre nivel del mar), que sale de la parte superior de Sewell (antiguo campamento), para alimentar el concentrador de dicho campamento. La extracción del mineral se realiza mediante el sistema de “hundimiento de bloques”. Este método consiste en socavar con explosivos bloques rectangulares de 80 por 100 m y de 120 a 180 m de alto, con cerca de 5 millones de toneladas de mineral y mediante piques especiales, provocar la caída del mineral quebrado cual es transportado a los concentradores de Sewell y Colón. Concentrador Estas plantas cuentan con buzones de recepción del mineral, el cual es distribuido mediante correas transportadoras hacia los

chancadores, para reducir el tamaño de la roca y seguir camino hacia la planta de molienda, donde alcanza el tamaño óptimo para ser flotado. La corriente de agua y mineral que fluye de los molinos es acondicionada con reactivos para ingresar a las columnas de flotación. Las principales características del material que alimenta la flotación rougher son: Cu = 1,1 % Mo = 0,023 % Sólido = 34 % +100 mallas Tyler = 23 %

Este proceso selectivo permite recuperar el molibdeno y el cobre presente principalmente como calcopirita. El mineral de cobre (concentrado) ingresa a la etapa de flotación diferencial para separar el concentrado de cobre, del concentrado de molibdeno. La cola que contiene agua, aditivos y minerales de ganga, es enviada a los espesadores para la recuperación del agua. El relave espesado ingresa a la canoa de relave que desemboca, tras recorrer un trayecto cercano a los 85 km, en el embalse Carén, ubicado en la cordillera de la costa, comuna de Alhué. A continuación en figura 1 se presenta un diagrama de flujo del proceso de concentración. El concentrado de cobre con un 31% de ley, es enviado como pulpa hacia la fundición de Caletones a través de

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cañerías de 8” de diámetro y 3 km de largo. Fundición Ubicada en el sector de Caletones , tiene por objetivo tratar el concentrado de cobre y transformarlo en productos comerciales a la forma de lingotes de cobre refinado a fuego(RAF) y ánodos de cobre. El proceso se inicia con la extracción de agua desde el concentrado mediante filtros a presión generando un producto con 12% de humedad. Posteriormente, se obtiene un concentrado de 8% de humedad, una

vez que una fracción del concentrado circula por el secador rotatorio, el que es transportado mediante correas hacia la planta de fluosólido, que tiene por función secarlo hasta 0.2% en su planta de secado (lecho fluidizado) y distribuirlo en forma neumática hacia los equipos de fusión. La actividad principal en Caletones es la fusión del concentrado para la producción de cobre. Esta se realiza en la sección denominada “Fusión-Conversión” (FUCO), donde se encuentran los equipos de proceso.

Figura 1. Diagrama de flujo del Proceso de Concentración de “El Teniente”.

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Convertidores La conversión consiste en la eliminación de azufre y fierro, mediante oxidación selectiva con aire enriquecido en un fundido a 1200 ºC aproximadamente. El fundido al interior del Convertidor Teniente (CT), se separa en dos fases: eje, que es la fracción más pesada, mezcla de sulfuros de cobre y fierro que se va al fondo y escoria, la más liviana, con 6% de cobre que es extraída por rebalse. Este proceso se realiza en dos etapas, una en el Convertidor Teniente y la otra en los Convertidores Pierce Smith. El convertidor Teniente es un reactor líquido-gas en el cual se inyecta concentrado seco (0.2% humedad) y aire enriquecido mediante toberas sumergidas. El baño permanece líquido gracias a las altas temperaturas alcanzadas por las reacciones que en él ocurren, lo que le permite ser un reactor autógeno. El producto principal de esta etapa es el “metal blanco” que contiene entre 74% y 76% Cu, principalmente como sulfuro. La segunda etapa se realiza en los convertidores Peirce Smith (PS) que recepcionan el metal blanco. La reacción principal es la oxidación del sulfuro de cobre con oxígeno para generar cobre blister y anhídrido sulfuroso según: ( ) ( ) ( ) ( )222 2 SOCuOSCu +⇔+ Ec.1. Esta etapa conceptualmente no genera escoria. Hornos de Refinado y Anódicos

El cobre blister (líquido) se lleva a los hornos basculantes para producir cobre refinado a fuego (RAF), con un 99.92% Cu o cobre anódico, con un 99.6% Cu. En ambos procesos, el cobre es sometido a una oxidación con aire y adición de fundentes para la eliminación de impurezas disueltas, y a una posterior reducción mediante la inyección de una mezcla vapor-combustible para disminuir el oxígeno solubilizado.

Finalmente, el cobre RAF es vertido en la rueda de moldeo que proporciona la forma comercial de barras de cobre: lingotes de 24 kg aproximadamente y el cobre anódico se moldea en dos tamaños (275 kg y 375 kg) dejándolo apto para ser electrorefinado.

Hornos de Limpieza de Escorias La escoria generada en los convertidores Teniente es enviada a los hornos de limpieza, cuya función es extraer el cobre que se encuentra atrapado de forma mecánica, principalmente como sulfuro. Esto se logra mediante la disminución de la viscosidad de la escoria, al reducir la magnetita a wustita, a través de la inyección de carboncillo o petróleo por toberas sumergidas. La mata obtenida retorna a los convertidores Teniente para su reprocesamiento, mientras que el resto, con un % Cu inferior al 1%, es enviado a botadero. A continuación, en la Figura 2 se presenta un esquema de las etapas de producción en la fundición y dirección de cada uno de sus flujos.

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Figura 2. Esquema de las etapas productivas y flujos másicos en la Fundición Caletones

Fundente

Carga Fria Fina

Polvo Gases

Mazamorra

Escoria CT

Aire34% O2

Metal Blanco

Gases PolvoCarga Fria Gruesa

Aire

MazamorraCobre Blister

Fundente

AireEnr. O2

Petroleo

Metal Blanco Cobre

Escoria

Gases

Escoria Final

Aire

Carboncillo

Escoria Botadero

Petroleo

Aire

Reductor

FundenteGases

Aire

Reductor

Petroleo

Escoria RAF

Escoria Anodo

CT

CPS

HLE

RAF HA

Metal Blanco

Escoria RAF y Anodo

Gases

Fundente

Cobre RAF

CobreAnódico

Cobre Rechazo

Concentrado de Cobre

Metal Blanco

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3. EFECTOS HIDROLÓGICOS DE LAS ACTIVIDADES MINERAS(5) Las labores mineras pueden incidir de forma diferenciada sobre las aguas subterráneas y las superficiales. Las minas de gran tamaño y profundidad pueden interceptar enormes volúmenes de agua. La minería en profundidad interfiere fundamentalmente con las aguas subterráneas, aunque también está relacionada con las aguas superficiales a raíz de fenómenos de subsidencia y descarga. Las escombreras y depósitos de estériles procedentes de minería subterránea dan lugar a problemas de gestión del agua semejantes a los producidos en minería superficial. Asimismo, las aguas empleadas en el proceso posterior a la extracción pueden suponer una fuente de contaminación. Tanto la minería a cielo abierto como la subterránea producen alteraciones de la hidrología de la zona donde se ubican pudiendo dar lugar a: descensos de los niveles piezométricos regionales, incrementos del caudal de los cauces cercanos a partir de la descarga de aguas bombeadas en el interior de las minas e intrusiones aguas salinas y contaminación de acuíferos.

4. ESCENARIO DEL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS DE DRENAJE DE LA DIVISIÓN EL TENIENTE A FINES DE LA DÉCADA DEL 70 Y EL PROBLEMA?(6) 4.1 Presentación del problema En el Mineral El Teniente se producen filtraciones a través del material fracturado de aguas provenientes del Río Teniente y del derretimiento de la nieve caída sobre el cráter de la mina y su hoya tributaria. Estas aguas con contenido de cobre que fluctúan entre O y 2.900 p.p.m, con un pH entre 2,5 y 3,3 y una gran cantidad de sólidos en suspensión, son recolectadas por medio de canaletas en los Niveles Tte.5 y Tte.3 respectivamente, para ser enviadas por medio de un túnel “Adit de Drenaje” al Río Teniente, produciendo contaminación en su hoya hidrográfica. El régimen de deshielo de las aguas colectadas en el Nivel Tte.3, es función de las precipitaciones, onda de deshielo y retardo provocado por el material fracturado. El régimen de deshielo de las aguas del Nivel Tte.5, es a su vez función de las precipitaciones, onda de deshielo y retardo provocado por el relleno del Río Teniente y masa de roca fracturada que deben atravesar. Mediciones de caudal y análisis de muestras realizadas en Adit drenaje

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antes de su descarga al Río Teniente, han permitido obtener la siguiente información: Caudal l/s 165 a 592 Contenido de 290 a 720 cobre p.p.m. pH promedio 3.3 Sólidos en suspensión p.p.m 160 a 610 Como solución de emergencia a este problema de contaminación, se construyó una cámara de captación y su correspondiente tubería, para transportar dichas aguas hasta el estanque cabeza del Concentrador Sewell, estanque que alimenta principalmente a las diferentes etapas de molienda del Concentrador. Esta solución de emergencia, en vías de ser puesta en operación, significa captar desde Adit drenaje entre el 27% y el 100% del caudal total requerido por molienda del Concentrador Sewell (580 l/s aprox.). Los posibles deterioros en los equipos de molienda producidos por el pH 3-3,3 de estas aguas, obligan a considerar como transitoria esta solución. Para dar solución definitiva al problema de contaminación del Río Teniente y poder recuperar el cobre en solución existente en las aguas de drenaje mina, se estudio en División El Teniente aproximadamente desde 1978 la aplicación del proceso de Extracción por Solventes-Electrobtención de cobre (SX-EW).

Controles efectuados a partir de 1977 sólo para el Nivel Tte.3 de la Mina, entregan caudales y concentraciones de cobre fluctuantes entre 38 y 138 l/s y-1.300 a 3.000 p.p.m. respectivamente. Controles posteriores para el nivel Tte. 5 determinaron - Existencia de caudales

importantes de agua con contenido de cobre hasta 900 p.p.m. que obligan a replantear la capacidad de la planta de SX-EW inicial de 3.000 a aprox. 5.000 toneladas al año.

- Posibilidad de separar y conducir

las aguas de drenaje mina de los:-niveles Tte.3 y Tte.5 en dos grandes caudales a saber:

a) Aguas con contenido de cobre

inferior a 15 p.p.m y un pH promedio de 5.13.

b) Aguas con un contenido- de cobre

superior a 500 p.p.m y un pH promedio 3,2 (denominadas:- “Caudal Planta”).

Determinar los caudales y sus respectivas concentraciones de cobre de los diferentes flujos que conforman el “Caudal Planta”. Para el presente estudio, se han determinado “caudales planta” correspondientes a un año de precipitación normal (empleado en la evaluación de los beneficios

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obtenidos) y a un año similar al presente año (utilizado para determinar la capacidad de la planta).

Estos caudales se indican en Tablas 1 y 2.

Tabla 1. Para un año de precipitación normal.

Mes Caudal l/s

Concentración (p.p.m)

Nº días/mes

Tonelaje de Cu por día**

Tonelaje de Cu

mensual** Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

200 170 155 170 110 85

100 100 100 120 135 250

770 740 760 765 933 995

1.020 1.050 1.220 1.268 1.210 780

30 28 31 30 30 30 31 31 28 31 30 31

13,30 10,87 10,18 11,24 8,87 7,31 8,81 9,07 10,54 13,17 14,11 16,85

399 304 316 337 267 219 273 281 295 408 423 522

TOTALES 141 361 4.044***

** Contenido total de cobre en caudal planta **** Tonelaje promedio diario: 11,2 Ton. métricas de Cu

Tabla 2. Para el presente año.

Mes Caudal l/s Concentración (p.p.m)

Nº días/mes Tonelaje de Cu por día**

Tonelaje de Cu mensual

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio* Agosto* Septiembre* Octubre* Noviembre* Diciembre*

270 230 210 230 150 115 135 130 130 160 180 335

770 740 760 765 935 995

1.020 1.050 1.220 1.270 1.210 780

30 28 31 30 30 30 31 31 28 31 30 31

17,96 14,70 13,79 15,20 12,12 9,89 11,90 11,79 13,70 17,56 18,82 22,58

539 412 427 456 364 297 369 366 384 544 565 700

TOTALES 190 361 5.423*** * Valores proyectados ** Contenido total de cobre en caudal planta *** Tonelaje promedio diario 15,02 ton. .métricas de Cu.

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4.2 Consideraciones para el diseño de la planta SX-EW Para aplicar el proceso de SX-EW, en la recuperación del cobre en solución existente en las aguas de drenaje mina, se han considerado los siguientes aspectos: Filtrado El alto contenido de sólidos en suspensión existente en las aguas de drenaje mina, no permite tratarlas directamente en un proceso de extracción por solvente. En la práctica, se ha demostrado que niveles aceptables de barros se forman cuando el contenido de sólidos en la solución de alimentación es menor a 25 p.p.m. En este caso, el contenido de sólidos fluctúa normalmente entre 200 y 500 p.p.m, lo que indudablemente provocará cantidades excesivas de barros. Extracción Los mezcladores mixer de las etapas de extracción, son diseñados para trabajar con una relación constante de orgánico/acuoso (O/A), siendo en este caso la relación 1/1. Es decir, si se diseña un mezclador para 250 l/s, siempre deberá trabajar mezclando 250 l/s de orgánico y 250 l/s de acuoso. Considerando lo antes expuesto, se tiene:

a) Dado el hecho de que el caudal de agua a tratar varía notablemente durante el año, es necesario introducir una recirculación de acuoso en cada una de las etapas de extracción. Esto origina una variación en la relación cobre-fierro y aumento de la concentración de ácido, que podrían afectar la recuperación de cobre.

b) Una planta diseñada para un

caudal de 250 l/s, con dos etapas de extracción en serie, podría procesar 500 l/s, si dichas etapas se conectan en paralelo, esto, sólo disminuyendo el % de recuperación

En atención a la fuerte variación de caudal que experimentar las aguas de drenaje mina (entre 85 y 335 l/s), es indispensable considerar este tipo de diseño de la planta, con el objeto de disminuir la capacidad instalada, y por ende, la inversión. 4.3 Descripción del Proyecto La descripción se basa en el trabajo realizado por las firmas "Holmes and Narver" y MN Ingenieros en abril de 1981, denominado "Estudio Técnico-Económico Planta Cu SX-EW, División El Teniente", que contempla los siguientes aspectos: - anteproyecto de la planta Cu

Sx

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- listado de equipos

- programa de construcción

- consumos de energía eléctrica

- necesidades de Mano de Obra y requerimientos de operación

- costo de capital estimado

La planta diseñada por Holmes and Narver y MN Ingenieros, corresponde a un caudal y producción de cobre nominales de 250 l/s y 5.760* Ton. anuales respectivamente. Consideraciones Técnicas En el diseño de la planta SX-EW, se han tomado las siguientes consideraciones técnicas: disposición de refinos, capacidad de la planta, localización de la planta, temperatura del agua de la mina, contenido de sólidos en las aguas de la mina. 4.3.1 Disposición de Refinos Las. aguas de drenaje mina procesadas en la planta Cu Sx, tienen al abandonar la planta un bajo valor- de pH, fluctuante entre 1,6 y 1,9 y han sido denominadas en este estudio como refino.

Los estudios efectuados con el Departamento Concentrador (Anexo "D") sobre el destino de los refinos de la planta Cu Sx, permiten, a la fecha, plantear las siguientes

alternativas, según sea el lugar de emplazamiento de la planta: Sewell

Considerando que en el Concentrador no se agrega agua de alimentación a flotación, se deberá neutralizar la totalidad de los refinos, modificando el valor de su pH de 1,9 a 6 ó 7.

Colón

Utilizar directamente el refino en los rebalses de los hidrociclones ubicados después de molienda, en reemplazo del agua de alimentación a flotación, hasta un caudal máximo de 172 l/s. Los excesos a este caudal deberán ser neutralizados; para ser utilizados como agua industrial.

4.3.2 Capacidad de la planta La capacidad de la planta para el presente estudio, se ha determinado a partir de la premisa de que la operación debe ser normal (etapas de extracción operando en serie) para el 90% del año. Durante el 10% restante del año, la planta se haría funcionar con las etapas de extracción en paralelo, doblando con esto la capacidad de caudal a tratar, pero reduciendo la eficiencia de recuperación.

4.3.3 Ubicación de la planta Se contemplan cuatro alternativas de localización de la planta: Barahona, Colón y dos alternativas en Sewell,

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4.3.4 Temperatura del agua de la mina La temperatura del agua de la mina a tratar en la planta Cu Sx, es más fría que la corrientemente usada en la alimentación a una planta de extracción Sx. Esto da como resultado, tener que usar superficies mayores en el decantador, produciendo por lo tanto, un impacto en los costos de la planta. La selección de este caudal de diseño planta, se basa en la información estadística de las aguas de drenaje mina existente a febrero de 1981.

4.3.5 Contenidos de sólidos del agua de la mina Como ya se ha indicado es indispensable filtrar las aguas de drenaje antes de ser procesadas en la planta SX. Esto, debido a su alto contenido de sólidos en suspensión. Para los efectos de este estudio, Holmes and Narver ha considerado cuatro filtros de arena operando en paralelo. El Departamento Ingeniería General estima necesario profundizar los estudios sobre esta materia, orientándolos a la aplicación de floculantes.

5. CONCLUSIONES Los beneficios directos del presente proyecto corresponden a una producción media de 3.760 Ton/año de cátodos de cobre de pureza superior a 99,9% y a un ahorro bruto de ácido sulfúrico de 21.000 Ton/año, generado por la utilización de refino de la planta Cu SX en alimentación a flotación Concentrador Colón. A partir del análisis de los caudales de las aguas de drenaje Mina disponibles en los diferentes meses del año, se determina una planta de 250 l/s y 5.760 Ton/año de cobre como capacidad nominal. La inversión total de este proyecto es de US$ 22.763.087 cifra que incluye un monto de US$ 2.066.580 por concepto de aumento de costo de materiales y equipos importados a comprar en 1983. El 66% de la inversión corresponde a moneda nacional y un 34% a divisas. El costo de la libra de cobre producida en la Planta SX-EW, incluida su amortización, es de US¢ 49.6/lb, expresado para 1981. Los indicadores económicos correspondientes, se señalan en cuado adjunto. En atención a que la rentabilidad del proyecto depende en parte del beneficio producido por el ahorro de ácido sulfúrico en el concentrador, la

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evaluación considera la existencia de proceso ácido en el Concentrador Colón. Si el proceso es básico, el proyecto no es rentable. Se modifica la capacidad de la Planta SX-EW, contemplada en de 3.000 a

5.000 Ton/año, producto de los resultados de las nuevas mediciones de caudal y concentración de cobre efectuadas en el Nivel Teniente 5 de la Mina.

Indicadores Económicos Valores al año 1982.

Cu 85 US¢/lb 105 US¢/lb Serie Codelco A/I D/I A/I D/I A/I D/I

VAN

(US$+E6)

TIR (%)

IVAN

7.30

36

0.64

5.99

26

0.50

12.66

45

1.12

10.09

32

0.84

18.67

59

1.65

14.48

39

1.21

VAN Correspondiente al ahorro de ácido considerando en la evaluación.

A/I

6.44 (US$+E6)

D/I

4.94 (US$+E6)

Evaluación basada en:

1. Consideraciones:

a) Proceso ácido. b) Refinos a flotación del Concentrador Colón y excedentes a

Neutralización. c) Precipitaciones correspondientes a un año normal. d) Capacidad Nominal de la Planta: 250 l/s.

2. Inversión: US$ 20.696.507.- , Costos de Operación y Mantención anual: US$ 2.307.039.- 3. Beneficios:

a) Recuperación del cobre de aguas de drenaje Mina: 3.760 Ton/año. Ahorro de ácido sulfúrico: 21:000 Ton/año.

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REFERENCIAS [1] AMARO SOTO, CLAUDIA. “Clasificación geometalúrgica de sectores mina, estudio de mejoramiento de la recuperación de cobre en minerales de dilución del sector Quebrada Teniente”, Memoria Título Universidad de Concepción, Depto. Ingeniería Metalúrgica, Concepción, Chile. 31-08-1998 [2] UNDA DELGADO, JACQUELINE. ”Estudio de colectores más selectivos a la pirita y tenantita-tetrahedrita en El Teniente Codelco Chile”, Memoria Título Universidad de Concepción, Depto. Ingeniería Metalúrgica, Concepción, Chile. 04-2003 [3] GOLARTE GUAJARDO, CLAUDIA. “Aplicación del análisis de imágenes con el software KS 300 a la microscopía para la automatización de análisis mineralógicos”, Memoria Título Universidad de Concepción, Depto. Ingeniería Metalúrgica, Concepción, Chile. 11-2004. [4] ROA ARANEDA, MARGARITA. ”Comportamiento del As, Sb y Bi en los polvos de fundición durante el proceso de fusión en el convertidor Teniente y opciones de tratamiento”, Memoria Título Universidad de Concepción, Depto. Ingeniería Metalúrgica, Concepción, Chile. 12-2004.

[5] ARAVENA ARAVENA, PRISCILLA. “Factibilidad técnica de abatimiento de sulfato en aguas de drenaje de mina División El Teniente de Codelco –Chile”, Memoria Título Universidad de Concepción, Depto. Ingeniería Metalúrgica, Concepción, Chile. 09-2009. [6] Informe Interno, “Estudio de Pre y Factibilidad de: Planta Industrial de Extracción de Cobre por Solvente a partir de aguas de drenaje” División El Teniente de Codelco-Chile, Rancagua-Chile. Julio-1981.

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Explotación de Hidrocarburos por Acceso Directo

Nuevo ambiente subterráneo

JOSE ENRIQUE SANCHEZ RIAL* JUAN PABLO FERREIRA CENTENO**

*Jefe Departamento Evaluación y proyectos Mineros Secretaría de Minería de Córdoba –

josesanchezrial@yahoo.com.ar **Jefe división Sensores Remotos y sistemas de información geográfica – Secretaría de Minería

de Córdoba jp.ferreiracenteno@gmail.com

Resumen: Los métodos de extracción de hidrocarburos accediendo a ellos de manera tan directa como lo hace la minería tradicional son tratados en el siguiente trabajo. (ACPYG – Acceso por pique y galería). Se puntualizan las condiciones “mineras” y geotécnicas de un depósito de petróleo para que pueda ser aprovechado por este método. Se plantean las dificultades técnicas que hicieron desistir los intentos anteriores y se describe brevemente las formas propuestas y actualmente llevadas adelante. Se describen algunas de las dificultades ambientales que habrán de presentarse durante la construcción y luego en la operación tanto del pique como de las galerías y, de las perforaciones dirigidas desde las salas de captación. Se ponen a consideración los posibles impactos económicos de esta metodología y las condiciones geotécnicas que limitarían la universalización del uso. Se ponen de manifiesto los riesgos de considerar esta metodología como asimilable a cualquiera de las ya conocidas en los depósitos sólidos. Se dirige la atención de la red MASYS sobre la importancia de incluir el “minado” de hidrocarburos en la agenda de trabajo. Abstract: Methods for extracting hydrocarbon accessing the deposit as directly as traditional mining does are described in this paper. (SATAC – Shaft and tunnel access). The most important geotechnical and “mining” conditions of an oil deposit to be exploited by this method are specified here. The technical difficulties that make stop projects in the past are pointed here and, the new ways proposed and carried out nowadays are described in this paper. The environmental problems that will be present during the construction and operation of the tunnel, the galleries and the drills and pumping stations are described here. The possible economic effect of this technology and the geotechnical conditions that limits its expansion all over the world are discussed here. The risks to consider this method comparable to any other already known for traditional mining is here take into account. The inclusion of the “mining” of hydrocarbon in the MASYS project agenda is recommended here.

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Introducción La industria de los hidrocarburos, al igual que muchas otras, se ha nutrido en particular de conceptos científicos, técnicas y paradigmas de la minería tradicional y de la hidrología. De esta herencia a cosechado una enorme cantidad de éxitos así como algunos fracasos derivados de asumir analogías que en realidad no existen. Mucho se ha escrito sobre la escasez de los hidrocarburos y la posibilidad cada año anunciada mas cercana del agotamiento total y de la necesidad de buscar fuentes alternativas de energía. Estas nuevas tecnologías se desarrollan lentamente y, pese a que algunas, al menos en principio son mas “limpias” y “eficientes” no logran comenzar a ser un competidor serio de la industria tradicional. Es entonces que, mientras las nuevas formas de producción energética se mueven lentamente de la ciencia a la tecnología y de ésta a la producción, la industria de los hidrocarburos continúa prospectando, explorando y desarrollando nuevas cuencas. Todo pareciera indicar que, al final de la aplicación de todos los procesos de recuperación, algunos de ellos cuasi experimentales se puede llegar a obtener el 25 % del total de las reservas de un depósito de hidrocarburos. De este modo, los escenarios de escasez siempre se mueven hacia el futuro pero la industria sabe que están ahí. Esta es la razón fundamental por la cual además de la búsqueda de nuevos depósitos, se invierten ingentes cantidades de dinero en aumentar la cantidad de material útil que se puede extraer de un yacimiento con rendimiento económico. No es de extrañar entonces que constantemente se vuelva a insistir con el acceso directo a la “mena” de material impregnado en hidrocarburos. En estos últimos años se han producido algunas mejoras notables en la tecnología de materiales que han permitido el desarrollo de máquinas que soporten de manera económica la excavación de piques hasta mas de 1000 metros de profundidad y acceder a las zonas mineralizadas. El proceso de acceso por pique y tunel (SATAC por sus siglas en inglés Shaft And Tunnel Access) se presenta como una alternativa interesante que preconiza haber logrado aumentar la recuperación de material útil hasta mas de un 50 % del total del depósito, siguiendo una serie de premisas que se verán en este trabajo. Antecedentes Es sabido que las primeras explotaciones de hidrocarburos aprovecharon la presencia de los aceites en superficie. Es también conocido que este material no se consideró durante mucho tiempo algo esencial para la civilización pero todo terminó con el motor de explosión interna.

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A partir de la demanda sostenida nació una industria que, hasta el momento, utiliza versiones, mejoradas, año a año de perforación y bombeo. Sin embargo han existido numerosos intentos de acceder a las zonas mineralizadas por medio de laboreos semejantes a los que se utilizan en la extracción subterránea tradicional. Durante varios años este sistema se limitó a abrir pequeños pits en los lugares de afloramiento natural y la construcción de conducciones de madera. Estos aceites se usaban para lubricación de máquinas, lámparas e incluso medicinalmente. El primer intento bien documentado de llevar adelante una perforación para acceder a los hidrocarburos, data del pozo de Drake en 1859, llamado así debido a que el Sr. o “Coronel” Edwin Drake fue el responsable de introducir el encamisado o entubado de las perforaciones. Este pozo se ubica en la pequeña localidad de Titusville , del noroeste de Pensilvania en los Estados Unidos. La fotografía de la figura 1. muestra la granja de alquitrán tal como se la conocía durante el período de operación.

Figura 1. Granja de alquitrán – 1: Pozo Phillips – 2: Pozo Woodford)

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En esta misma figura puede verse la estructura del pozo Phillips que llegó a producir 4000 barriles de aceite por día y del pozo Woodford que produjo 1500 barriles por día en su mejor momento. Sin embargo hubo, a lo largo de la historia de los hidrocarburos, numerosos intentos para construir un pique y acceder de modo directo a los hidrocarburos. Se mencionan intentos no documentados muy anteriores al auge de los combustibles fósiles tanto en Burma como en India. El primer intento norteamericano se llevó a cabo cerca de Tarentum en el condado Allegheny, cerca de Pittsburgh en los estados unidos a finales del año 1859. Era conocido el hecho de que una tercera arenisca productora de petróleo tenia una profundidad local de 780 m y el pique solo alcanzó los 62 m por lo que es obvio que no alcanzó a producir nada. Aunque las paredes salinas siempre estaban impregnadas con hidrocarburos, por lo que la explosión de gas natural causada por una linterna mató el capataz y terminó el proyecto. Igual destino tubo un segundo pique. Un tercer intento de la misma compañía terminó con un pique de aproximadamente 3 por 6 m de ancho intentaba alcanzar la arena productiva a los 196 m de profundidad pero la presencia de gas y el temor a una explosión cerraron la operación cuando alcanzaron los 62 m. Se ejecutaron además cierta cantidad de galerías que luego se profundizaron para alcanzar las zonas productivas o de pay con cierto grado de éxito. Se debe mencionar los trabajos realizados también en Pechelbronn, Alsacia1, anteriores a los trabajos en Norteamérica y que de hecho sirvieron como ejemplo para esas faenas. Los trabajos mineros en esta zona de Europa se citan en 1745 donde se excavaron galerías para alcanzar la zona de pay que había sido aprovechada hasta ese momento en forma directa de los derrames en superficie que ya eran mencionados en 1498 durante la edad media. Es obvio que en este caso los componentes volátiles ya habían escapado y por ende el producto a beneficiar era un petróleo pesado o alquitrán. Sin embargo este antecedente es el de la primera concesión minera para hidrocarburos. Por otro lado esta baja concentración de volátiles permitía la construcción de estas faenas mineras y es, como veremos luego una de las condiciones para que un proyecto de esta naturaleza tenga cierto grado de éxito. Estos territorios que pertenecían a Alemania fueron una importante fuente de petróleo para este país. En 1917 debido a la imposibilidad de obtenerlo de fuentes externas con excepción de Rumania, Alemania debió construir otro pique que aumentara su producción al norte de Pechelbronn. Este pique de 5 m de diámetro alcanzó los 194 m de profundidad y llego a producir 40.000 barriles en ese año y 127.000 al año siguiente.

1 Francia en la actualidad

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Otros piques fueron construidos en 1918 año final de la guerra pero no se forzó su explotación hasta que no se construyeron los piques de ventilación. Entre los tres pozos llegaron a producir 184.000 barriles en 1918 y, debemos tener en cuenta que los 500 pozos tradicionales que existían en ese momento llegaban a producir 254.000 barriles en total con lo cual la eficiencia de esta metodología estaba mas que probada. De manera análoga es necesario mencionar los piques excavados en Burma en 1912 que se usaban como verdaderos aljibes de petróleo y eran drenados a mano por medio de baldes.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

a1917 a1918 a1919 a1920 a1921 a1922 a1923 a1924 a1925 a1926 a1927 a1928

Prod

. Tm

.

Piques Pozos Total

Figura 2. Producción de petroleo (extractado de G.S. Rice. Minning Petroleum by

underground methods) Mejoras sucesivas en los métodos de perforación tradicionales permitieron el acceso a niveles cada vez mas profundos mientras que los costos de los métodos tradicionales se elevaron mas y mas hasta hacer que esta metodología fuera casi abandonada hasta hace relativamente poco tiempo. El método de “minado” fue reflotado una y otra vez y ha alcanzado cierto nivel de éxito en el aprovechamiento de pizarras bituminosas. Los intentos más actuales En general, las faenas de recuperación de hidrocarburos que impregnan una roca se realizan por medio del retiro del material en una faena a cielo abierto y no son objeto de este trabajo. Sin embargo tanto la presión ambiental como la necesidad de

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explotar mantos mas profundos aunque semi horizontales ha llevado al planteo de técnicas específicas con el uso de tuneleras. El método que se ilustra en la figura 3 ocupa importantes áreas del terreno y el material útil es recuperado por distintos medios dejando una broza impregnada de difícil tratamiento ambiental. En la figura 4 se ilustra el conocido método de pared larga para extracción de carbón que ha servido de antecedente para otros intentos subterráneos de aprovechamiento de hidrocarburos con el uso de tuneleras o TBM (Túnel Boring Machine). En este esquema la máquina tunelera se mueve entre dos quebradas sobre un estrato subhorizontal que contiene los hidrocarburos de manera que puede recuperarse e iniciar el proceso en el sentido inverso. Los aspectos más importantes de esta metodología se ilustran en la figura 5. En ella se puede ver una máquina tunelera que avanza directamente sobre el manto mineralizado el cual arranca por su propia rozadora. Este material se transporta al exterior sea por bombeo de lodo en algunos casos o por cinta transportadora en otros, siguiendo un túnel de servicio del diámetro adecuado y que es la única comunicación entre la TBM y el exterior.

Figura 3. Explotación de hidrocarburos en pizarras

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Figura 4. Explotación de Carbón por el método de pared larga.

El túnel mayor se rellena por la misma tunelera con broza que le llega por la misma galería de servicio. El esquema numerado de la figura puede resumirse de la siguiente forma:

1. Cabezal rotativo con herramientas de corte e inyección de agua con temperatura. Esta cabeza arranca el material lodoso y lo introduce a la cámara siguiente que actúa como un molino autógeno.

2. Zona de eje de rotación y molino autógeno el material molido sale por presión en la parte baja al mezclador de lodo.

3. Ingreso de agua caliente a los chorros de inyección en el cabezal rotativo 4. Intercambiador de calor o pulmón de agua caliente a presión 5. Parte del agua se deriva al mezclador de lodo para lograr una mezcla con la

densidad adecuada al bombeo 6. Mezclador de material proveniente del molino autógeno con agua para lograr una

consistencia de lodo adecuada al transporte. Este material se deriva al hidrociclón de separación de bitumen de la arena bituminosa (por arriba) y el material de relleno (por debajo). Esta facilidad de separación puede ubicarse directamente en superficie.

7. Cola del hidrociclón conteniendo arena gruesa sin alquitrán que se deriva al relleno posterior a presión.

8. Hidrociclón 9. Material bituminoso con arena fina que se deriva a superficie

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10. Pistones de aplicación de empuje sobre la parte posterior. Este empuje compacta las colas de relleno en la parte posterior y al mismo tiempo provee presión de avance al cabezal rotativo.

11. Primera posición de empuje posterior 12. Segunda posición de empuje posterior 13. Boquilla de inyección de colas de proceso como relleno posterior. 14. Zona de relleno posterior con arenas gruesas supuestamente libres de alquitrán.

Este material puede provenir de la facilidad interna para separar los bitúmenes de las arenas (hidrociclón) o por el contrario directamente de las instalaciones de la superficie.

15. Túnel de servicio supuestamente libre de presión de gases y de peligro. Por este túnel se transporta material crudo o elaborado hacia el exterior, colas de arena gruesa hacia el interior, y aire fresco. Supuestamente también se conduciría agua de escurrido de las colas de relleno posterior al ser compactadas y gases derivados del yacimiento.

Otra posibilidad que se ha estudiado en cierto detalle es la de agregar a la sarta de la tunelera una unidad de recuperación de manera de bombear los hidrocarburos al exterior y disponer de la broza de inmediato. Esta posibilidad tiene el problema de que la mayor parte de las operaciones de recuperación requieren el uso de calor y la producción de gases de hidrocarburos en un ambiente cerrado como ese lleva a la posibilidad de explosiones. Todos estos métodos tanto a cielo abierto como subterráneos pueden ser considerados de tipo indirecto, habida cuenta que en realidad se produce un minado de roca que contiene una substancia útil que se recupera luego por alguna técnica en particular. Minado directo de petróleo El minado directo de petróleo implica acceder de algún modo a roca conteniendo hidrocarburos y recuperarlos sin la extracción de las mismas. Como ocurre habitualmente la metodología resulta de la combinación de técnicas de la minería tradicional, de la hidrogeología, de la ingeniería del petróleo, y de muchas otras mas incluso de las mas insospechadas. Como ocurre en muchos casos de saltos tecnológicos gran parte de los procesos no tienen aún el carácter público y están protegidos por patentes. Sin embargo, la necesidad de financiamiento obliga a que las compañías publiciten los proyectos para los que requieren fondos eso ha hecho que sea posible registrar algunos de los casos mas notables. Las metodologías de trabajo que se han planteado hasta el momento tienen patentes de invención desde comienzos del siglo XX hasta la actualidad. En esencia el esquema de trabajo que se esquematiza en la figura 6 consiste en la excavación de un pique o shaft de bombeo o extracción hasta una profundidad inferior al

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horizonte que contiene los hidrocarburos, un pique de ventilación de la misma profundidad, galerías horizontales o subhorizontales de acceso por debajo del mismo horizonte y dejando un espesor suficiente de roca estéril que actúa de escudo y bóvedas de hincado o extracción desde donde se perforan pozos horizontales o subhorizontales entubados que tienen el doble propósito de guiar una determinada cantidad de hincados en el horizonte productivo y la conducción de los hidrocarburos por gravedad a la zona de bombeo ubicado en la misma cámara. Este proceso puede ayudarse por medio de pozos verticales normales para la recuperación secundaria que producen el empuje de los hidrocarburos hacia la zona de drenaje sea hidráulicamente, por vapor o por combinaciones de técnicas de recuperación. La figura 6 ilustra brevemente el esquema y en ella podemos ver las dos formas de acceso que se han planteado hasta el momento. Para que esta metodología que en planteo puede resultar sencilla tenga alguna posibilidad de éxito se tienen que dar una serie de condiciones a saber:

• El horizonte conteniendo los hidrocarburos debe haber sido depletado de volátiles sea por explotación o naturalmente.

• La presión hidrostática del horizonte productivo debe haber sido casi totalmente eliminada por la explotación tradicional.

• No debe contener hidrocarburos secos pero se admite una alta viscosidad. • Debe existir un nivel geológico inferior de cierta calidad geomecánica que

permita el excavado de las galerías y las cámaras de hincado. • Este nivel debe ser lo suficientemente espeso como para poder dejar un

techo por sobre los laboreos horizontales o subhorizontales de no menos de 50 m de espesor.

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Figura 5. Método OSUM de minado de hidrocarburos.

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• El dominio legal de la concesión debe estar asegurado por un mínimo de 25 años a los fines de asegurar la recuperación de las inversiones.

• Es conveniente que no se estén realizando operaciones de explotación tradicional en un área cercana a la de la explotación por el método de minado

• Esta última condición lleva a que, el área de dominio de la concesión deberá ser lo suficientemente grande como para que la zona de explotación directa o de drenaje gravitacional por el método SATAC (Shaft and Tunnel Access) no afecte concesiones vecinas.

• La profundidad de estas labores tiene por el momento un límite en los 2000 m.

• La porosidad del yacimiento repletado debe ser importante y la suavidad de las paredes de los poros también debe ser alta. Esto está en relación directa con la cantidad de hidrocarburos remanentes que aseguren la recuperación de la inversión.

Es necesario contar con toda la información geológica, geomecánica y de producción disponible del yacimiento o del horizonte que se va a drenar de este modo.

Figura 6. Esquema de operaciones – Rampa y pique

Algunos ejemplos ilustrativos Las arenas con hidrocarburos de Athabasca son uno de los ejemplos mejor documentados de drenado de petróleo hacia las cámaras de hincado con el uso de métodos térmicos para su movilizado. En este caso se ha excavado más de un kilómetro de galerías a unos 184 m de profundidad en las calizas de la formación Waterways de edad devónica que se usa

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de techo para separar las faenas de la formación McMurray formada por areniscas conteniendo hidrocarburos. En el techo de esta galería se han hecho drenajes que acceden a la arenisca conteniendo hidrocarburos que se movilizan por medio de vapor a partir de perforaciones de inyección.

Figura 7. Esquema de trabajo - Athabasca – Extractado de “ Deformation monitoring of rock mass subjected to elevated temperatures and pressures “ Wood

D.F., Hammett R.D., Stokes A. W. and Jaston J.A. En el caso del campo Greybull en Wyoming se está terminado de excavar una galería inclinada como la que se observa en la figura 8 alcanzará los 120 m de profundidad con un largo total de aproximadamente 1500 m. El sostenimiento e paredes se logra por medio de costillas de acero con un radio exterior de 5 m cubiertas con planchas en los puntos donde se considera necesario. Como cualquier otra mina actual ha debido ajustarse a las condiciones de la legislación ambiental. Cuando entre en operaciones, la compañía que operará este yacimiento espera recuperar el 90 % del contenido de hidrocarburos de las arenas de los canales fluviales de la formación Greybull. Estos canales llegan a tener más de 2 kilómetros de ancho y cerca de 20 m de espesor y han sido el blanco de exploración y explotación durante una cierta cantidad de años.

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Figura 8. Trabajos de galería inclinada en Greybull

En el caso de la formación de la creta de la formación Annona, el estado de Luisiana ha concedido los permisos necesarios para la excavación de un pique de aproximadamente 670 m de profundidad en una formación cretácica conocida como Annona Chalk a los fines del aprovechamiento por gravedad desde sectores fracturados embebidos en petróleo pesado no recuperable por métodos tradicionales. El permiso concedido permite además la construcción de galerías por hasta 3150 m de largo desde donde se perforarán los hincados horizontales y permitirán el drenado de hidrocarburos al colector y el bombeo a la superficie. El pique de extracción estará acompañado por un pique de ventilación a la misma profundidad. La profundidad de ambos será la estipulada en el permiso o podrá pasar al menos 60 m por debajo de la base de la formación mencionada que contiene los sectores fracturados que son el blanco de esta operación. En el caso del proyecto Poison spider se excavará un pique de 4 m de diámetro hasta alcanzar los 630 m de profundidad cementado en su totalidad. Las galerías horizontales de 5.5 m por 6.3 m se extenderán por 2000 m por debajo de la formación Sundance que es el blanco de explotación. El pique de ventilación se construirá luego de haber desarrollado las galerías horizontales y las cámaras de hincado y drenaje. Estas cámaras o estaciones de drenaje serán capaces de manejar hasta un máximo de 250 perforaciones que se realizarán por medio de martillos neumáticos con inyección de lodo que se encamisarán y a partir de ellos se hincarán los drenajes en la formación productiva. La formación Sundance es una arenisca jurásica de aproximadamente 25 m de espesor conocida localmente como Crow Mountain Sand y acusa haber producido 24 millones de barriles en todo el campo. El pique alcanzará una caliza conocida como formación Popo Agie y las galerías y estaciones de perforación se ubicarán esencialmente en este estrato, desde donde drenarán los contenidos de la formación Sundance que es el blanco principal. La

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formación Popo Agie o Jelm forma parte de una secuencia predominantemente flanglomerádica con intercalaciones de areniscas de grano medio a fino. La fotografía de la figura 9 muestran los avances en los trabajos que se están llevando adelante en el área. Algunas dudas en las compañías petroleras Las compañías han generado desde la construcción del mencionado pozo Drake una forma tradicional de explotación y de hecho toda una industria e incluso carreras universitarias especializadas como es la de la Ingeniería del petróleo. Es lógico esperar entonces una cierta resistencia a pensar que es posible obtener hidrocarburos por gravedad a partir de estaciones de bombeo a tanta profundidad. Las firmas que proponen esta técnica provienen en general de la minería tradicional y han tenido que llevar adelante los trabajos en sus propios yacimientos a los fines de proponer el negocio a las empresas tradicionales. En algunos casos puede haber resultado sencillo hacerse con licencias de operación en campos agotados relativamente superficiales, de no mas de 100 m de profundidad y con mucho conocimiento geológico acumulado. Esta adquisición de derechos no resulta en la actualidad tan sencilla por lo que se ha recurrido a intentar llagar a alianzas estratégicas entre quienes manejan la tecnología y quienes tienen el dominio de los yacimientos con condiciones adecuadas para aplicarla. Existen obviamente una serie de dudas financieras y económicas que no son objeto del presente trabajo pero trataremos de ocuparnos exclusivamente de aquellas que son técnicas Una operación de minado en galería inclinada o rampa que atraviesa un espesor libre de gases (al menos en teoría) puede parecer una inversión en gran escala pero no es mucho mas de las que se hacen en numerosas minas en toda Sudamérica. Sin embargo esta es una de las duda mas frecuentes de las compañías mineras tradicionales. No hay registros públicos de las ganancias obtenidas y del grado de éxito que han obtenido estas compañías pero, si nos atenemos a observar las operaciones de compra de acciones y la toma de control de algunas firmas mayores sobre algunos de los activos, podemos llegar a pensar que se está recuperando petróleo a costos razonables. Sin embargo esta es otra de las dudas mas frecuentes. Es posible operar a costos razonables?.

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Figura 10. Maquinaria de trabajo en el campo Poison Spider

Como realmente se lleva a cabo la excavación es otra de las dudas mas expresadas por las compañías petroleras. Si bien existen sistemas patentados para la excavación de piques, la excavación de una galería inclinada no tiene metodologías secretas. La figura 11 muestra un esquema casi tradicional en el que podría llevarse adelante el trabajo hasta una profundidad razonable, y la figura 12 ilustra el aspecto de una rozadora que podría usarse. En este caso se presupone que las condiciones geomecánicas son suficientes para que las paredes se mantengan con la aplicación de calcrete o gunitado y que se use un mínimo de aros para sostener el área de operación o frente de trabajo. Con este esquema es posible llegar sin problemas a los 400 m de profundidad con una pendiente adecuada al tránsito y además se puede dirigir galerías de nivel y construir las sucesivas estaciones de perforación y bombeo. El esquema de rampa permite por otro lado la excavación de chimeneas a partir del nivel operativo para

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la ventilación del sistema. Estas condiciones son aceptables para las compañías petroleras tradicionales y se han cerrado cierta cantidad de negocios. El pique es una solución escogida para cuando la profundidad a alcanzar supera los 400 o 500 m o cuando el desarrollo de una galería inclinada es mayor a la extensión de la propiedad sobre la que se tiene dominio.

Rozadora

Cinta

Línea de aire

Marcos de sostenimiento

Unidad de homogeneización y bombeo de lodos

Unidad de gunitado

Linea de cemento

Línea de agua

Línea de lodos de broza

Figura 11. Esquema general de la galería inclinada

Figura 12. Maquinaria de excavación en rampa

El pique sin embargo despierta mas dudas que certezas en las empresas de hidrocarburos. La presencia de formaciones en las que puede quedar gas entrampado, las condiciones geomecánicas que, en las perforaciones tradicionales,

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llevan a pérdidas enormes de lodo de inyección, los problemas ambientales derivados de la broza de semejante obra, son algunas de las cuestiones mas punzantes al hablar de esta propuesta. No todas estas preguntas tienen respuestas precisas y esto ha demorado algunos de los posibles negocios. Si se tratara de aplicar la misma forma de trabajo de una galería inclinada habría que pensar en una sarta de herramientas que permanecería por momentos suspendida. La figura 13 ilustra un esquema operativo posible aunque no utilizado de esta forma de excavación.

Zona pique terminado

Zona de gunitado

Zona de preparación

Enganche de la sarta

Gatos de elevación de la zona de gunitado

Sala de control local

Zona de perforación

Densificador de lodo de broza

Bomba de broza

Molino de conos

Herramienta de corte

Circuito de aire

Circuito de broza

Circuito de lodo de broza

Circuito de agua limpia

Circuito de cemento

Cables de sujeción de la sarta

Figura 13. Esquema de excavación

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El método propuesto es sin embargo bastante más sencillo y resulta de una derivación por cambio de escala de las perforaciones normales con la corriente de lodo invertida. En este caso el lodo se mantiene a nivel constante hasta el brocal del pique y la herramienta de corte o broca cuenta con una bomba que aspira la broza densificada por la emulsión. Es obvio que la emulsión debería mantener de este modo las paredes del pozo y que cubrirá todas las contingencias debidas a fugas. Se mantienen sin embargo las dudas en aquellas formaciones de muy mala calidad geotécnica. Finalizada la operación se espera tener un pique de un diámetro no menor a 4 m totalmente relleno de emulsión de perforación y estabilizado. La remoción de este material se logra según lo poco que se conoce por medio de la introducción del encamisado en dos versiones posibles, ciego con desborde de lodo o abierto con extracción. Hasta que cota se puede llegar es otro de los asuntos de importancia. La figura 14 muestra algunas de las cotas a alcanzar y las alternativas usando galerías inclinadas. Vemos que para alcanzar los 1000 m de profundidad con una de ellas en una inclinación de 30º es necesaria una embocadura a 1700 m de la vertical de la zona útil. Si elegimos hacia la seguridad y trabajamos con un ángulo de 20º esta distancia alcanza los 2800 m. Teniendo en cuenta que toda la obra tiene que estar en la propiedad o concesión petrolera esto puede a llegar a ser un problema en ciertos casos. Si bien es cierto que se publicita que, al menos hasta los 2000 m de profundidad no hay problemas, la realidad es que un pique de mas de 700 m es una obra de envergadura y se debe recordar que se trata en realidad de dos de ellos cuanto menos para poder desarrollar un yacimiento.

-100

-400

-1000

Figura 14. El problema de la profundidad

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Las tecnologías de recuperación secundaria o terciaria están en constante desarrollo por ende, los cuestionamientos a los aspectos técnicos de esta propuesta seguramente continuarán en el futuro. Algunas cuestiones sobre la operación en si Existen numerosos yacimientos en Canadá, Estados Unidos, Venezuela, Argentina y Rusia que cumplen con las condiciones que se han planteado. Seguramente se podrá plantear lo mismo para Ecuador y seguramente existen algunas posibilidades también en la península ibérica. Esto lleva a deducir que, lenta pero inexorablemente, se desarrollarán emprendimientos como los que se han ejemplificado. Esta probabilidad creciente lleva a plantear ciertas cuestiones que hacen a:

• Seguridad de la operación: Partiendo del supuesto que se cumplen todas las disposiciones de buena práctica de una operación minera subterránea, quedan aún ciertas cuestiones relativas a las cambiantes situaciones de un yacimiento de hidrocarburos que se está depletando por gravedad con ayuda de mecanismos de barrido que pueden incluir agua, agua caliente, vapor, etc. No existen mas que modelos matemáticos incipientes que puedan ser usados para estudiar el flujo de estos fluidos y los cambios de fase que puedan producirse. Se estima que, el dejar un “techo” suficientemente adecuado entre las galerías horizontales y las estaciones de trabajo, es una medida suficientemente segura en pos de la seguridad, sin embargo no existen por el momento mas que presupuestos para el cálculo del espesor de dicha capa aislante y cálculos indicativos de los efectos de los movimientos de fluidos. Se debe recordar que un yacimiento que ha sido “barrido” inclusive por una recuperación terciaria tiene al menos un 70% de hidrocarburos remanentes que se espera recuperar al menos en un 90% con esta metodología.

• Cierre y post cierre: Ninguna de las operaciones que se conoce y las que están proyectadas hasta el momento tiene una previsión ajustada para el proceso de cierre y mucho menos para el mantenimiento post cierre. Recién en estos últimos tiempos, las compañías petroleras se han visto obligadas a aplicar normas de cierre de pozos lo que conlleva a cierta razonabilidad en el cierre de la operación de extracción. Sin embargo esto no se aplica a los miles de pozos perforados en el pasado que fueron sencillamente abandonados. Estas operaciones de cierre que son la verificación del casing del hormigonado de las zonas de pay o de extracción, el sellado y la señalización no parecen aplicables al caso que nos ocupa. El cierre de una operación minera tampoco parece ser

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operativo. El uso futuro de las facilidades mineras para hidrocarburos no parece tampoco haber sido estudiada. Las empresas que proponen estos negocios aseguran ciertas condiciones teóricas que aún no han tenido aplicación y las autoridades ambientales no saben, todavía, con que criterio evaluar esta metodología y sus resultados.

Conclusiones

• La minería directa de hidrocarburos es una tecnología que tiende a imponerse en aquellos yacimientos poco profundos y cerrados.

• Las dudas que presentan las compañías petroleras están siendo, lenta pero persistentemente, resueltas por las firmas que intentan el negocio

• Las cuestiones básicas de la seguridad durante la operación debidas a los cambios en el substrato con hidrocarburos no han sido resueltas aún.

• Las cuestiones inherentes al cierre y post cierre de estas faenas resueltas ni por las empresas ni por las autoridades ambientales. Baste con saber que Pechelbronn donde se encuentran los piques ya mencionados no tiene un proceso de cierre documentado si no tan solo el cese de operaciones y la construcción de un museo.

Lecturas Recomendadas

• FORBES R.J. (1958). Studies in Early Petroleum History • HASKING, C.A., Chevron Oil Field Research Co.; BUGNO, W.T.,

Chevron Technology and Research; MILLER Jr., R.M., Pittsburgh and Midway Coal Mining. (1991). Shaft and Tunnel Access (SATAC) Concepts for Developing Petroleum Reserves. International Arctic Technology Conference, 29-31 May 1991, Anchorage, Alaska

• HUSTRID & JONSON (eds). Rock mechanics contributions an challeges, “ Deformation monitoring of rock mass subjected to elevated temperatures and pressures “ Wood D.F., Hammett R.D., Stokes A. W. and Jaston J.A.

• WANNESSON J. (1998) - Alsace. Rapport régional d'évaluation pétrolière. Institut Français du Pétrole.

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Creciente Importancia de los Problemas Ambientales en el Sector Minero de los Distritos de

Zaruma y Portovelo

VILMA PAZMIÑO QUIÑA Empresa Terrambiente Consultores, Ecuador, vilmapaz@hotmail.com

RESUMEN: La minería se ha desarrollado en la zona de Zaruma y Portovelo desde hace aproximadamente el año 1400 que es cuando los incas estaban produciendo oro en la zona y cuando los españoles fundaron el poblado de Zaruma en 1549. Sin embargo, la extracción de oro se aceleró cuando una empresa minera estadounidense, la Southern American Development Company (Sadco), obtuvo el control de los principales depósitos de oro en el distrito en 1897. En los 53 años posteriores, la Sadco recuperó unos 3,5 millones de onzas de oro y 17 millones de onzas de plata.

El sistema de recuperación de oro y plata en Zaruma y Portovelo se realizaron netamente por métodos de minería subterránea, usando la tecnología americana que en ese entonces se aplicaba a nivel mundial, sin embargo los reales problemas ambientales y sociales surgen cuando la SADCO, con la caída de la producción abandonó la mina y en 1984 todas las instalaciones de la misma fueron invadidas por los mineros artesanales y pequeños mineros.

Hay una dimensión social a la vez que una ambiental en el desarrollo sustentable. ¿Es la gente de la región más educada y saludable, y de este modo capaz de vivir sus vidas de una forma más productiva y satisfactoria, aun cuando la mina que les ayudó a lograr estos avances ya no se encuentra en operación? William Hayes

PALABRA CLAVE: Minería subterránea, ambiente, social, sostenibilidad

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1. INTRODUCCIÓN 

1.1. Situación actual

En la actualidad en la zona existen aproximadamente unos 3000 mineros cuyo sustento directo e indirecto es la actividad minera del oro, estos mineros se dedican a la extracción de este mineral de aproximadamente 4 vetas identificadas por la SADCO y que tienen un buzamiento casi vertical, el minado se lo realiza sin ninguna planificación técnica y mucho menos con la aplicación de medidas de seguridad y manejo ambiental, la precaria tecnología y la falta de apoyo por parte del Estado ha generado una problemática ambiental creciente tanto en el ambiente subterráneo como hacia la superficie.

Ante las presiones actuales por parte del Estado de mejorar su sistemas de explotación y con una nueva normativa más exigente y castigadora, los mineros se encuentran en un proceso de mejora tanto a nivel técnico como ambiental, notándose que su principal preocupación es mantener el dominio o propiedad sobre las labores en las que se encuentran trabajando, esto es por niveles tomando como referencia las cotas dejadas por la empresa minera americana.

Para esto han emprendido un proceso de regularización, a través de la

elaboración de planes de manejo ambiental, definición de propiedades subterráneas y diálogos directos con el Estado a través de las Cámaras de Minería y Ministerio de Recursos no Renovables.

1.2. Análisis de la problemática ambiental

En el país se ha desarrollado la minería artesanal y pequeña minería, sin dar paso al desarrollo de gran minería y menos a la aplicación de tecnologías modernas y poco contaminadoras, con una mentalidad de sacar el mineral con la menor inversión posible, considerando como factor importante la falta de educación de los mineros en los temas técnicos y ambientales.

Otro factor determinante en la problemática ambiental era la existencia de una normativa legal en el sector minero poco clara, muy flexible y sin exigencias de control ambiental adecuadas, esta normativa actualmente está en proceso de reforma; la falta de control y una políticas de Estado en este tema ha generado un amplio margen de abusos e irresponsabilidades con el manejo del medio ambiente.

Esta problemática está directamente relacionada con inseguridad minera, falta de ventilación de galerías y labores mineras subterráneas, inestabilidad de macizos rocosos, mal

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aprovechamiento del recurso mineral y especialmente la presencia y desfogue de aguas subterráneas que salen directamente a la superficie; a esto se suman los conflictos sociales que se producen entre los mineros que quieren minar la misma veta y los conflictos entre los pobladores que viven sobre las labores mineras y temen que sus viviendas sean afectadas por las voladuras subterráneas.

En la actualidad entre los principales problemas ambientales se puede considerar la inestabilidad de los macizos rocosos que se están dejando en los interiores de las galerías excavadas sin diseños mineros y sin un entibado ni fortificaciones adecuadas, el aire interior mina que sale a la superficie mantiene elevadas temperaturas y concentraciones de gases de los explosivos que tampoco son usados con criterios técnicos; en lo que respecta al agua subterránea la misma no corresponde al acuífero, sino mas bien proviene desde la infiltración de la superficie y por la presencia de diques internos, estas aguas están siendo afectadas principalmente por el movimiento de rocas, presencia de minerales y sales disueltas y por el transito del personal en el interior mina.

Los impactos ambientales producidos en el interior de las minas existentes en la zona de estudio también acarrean consecuencias en la calidad del ambiente superficial, esto se debe a que existe una correlación directa

entre los componentes ambientales subterráneos y los superficiales, la presencia de zonas de inestabilidad en el interior de la tierra está generando la fisura de viviendas y el hundimiento de terrenos como es el caso del cementerio de Portovelo, otro caso claro es los efectos que genera el agua subterránea al mezclarse con el agua superficial, en especial en zonas donde se produce drenaje acido de roca, otros problemas ambientales superficiales están relacionados con el procesamiento de los minerales y el uso del agua. La minería subterránea en el ecuador se ha desarrollado desde tiempos incaicos, hoy en la actualidad a nivel país se han desarrollado actividades de minería subterránea mayoritariamente en forma artesanal, informa y a pequeña escala, esta actividad se han prácticamente es de subsistencia. En el país se puede identificar claramente labores de minería subterránea en los sectores de zaruma – portovelo, ponce enríquez, bella rica, san gerardo y nambija, existiendo también labores dispersas en otras localidades del país, todos estos asentamientos mineros abastecen el sustento de aproximadamente unas cinco mil familias en forma directa y al menos unas diez mil en forma indirecta. La modalidad de trabajo es asociativa comunitaria como familiar,

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existiendo también en menor número de labores bajo la modalidad empresarial la misma que incluye a la minería subterránea a pequeña escala. La producción generada por la minería subterránea en el país hasta ahora es netamente aurífera, pudiendo citarse una producción anual aproximada 5 toneladas de oro al año.

Las dos labores mineras subterráneas que en el país han logrado desarrollar trabajos técnicos y con manejo ambiental son las de EL CORAZON al noroccidente en la localidad de Pacto explotan aproximadamente 60 toneladas día y VIRA en Zaruma con una exploración de 150 toneladas día.

Bajo este contexto, la problemática ambiental generada por estas actividades en el sector de Zaruma y Portovelo, se evidencia en la actualidad en especial en el aspecto físico, en el que se tiene una inestabilidad del suelo, hundimientos superficiales, contaminación de las cuencas locales, cambios en la calidad del aire, como consecuencia de estos efectos la población local se ha visto afectada en su integridad física, salud y estructura social.

Los impactos ambientales generados por la actividad minera subterránea, retrasa y dilata la posibilidad de un desarrollo sostenido de la actividad

minera en la zona e incluso a nivel país.

ACTUALIDAD AMBIENTAL EN EL DISTRITO MINERO ZARUMA PROTOVELO  EN LA MINERÍA SUBTERRÁNEA El desarrollo minero actual en la zona de Zaruma y Portovelo es una continuidad de la actividad a partir de todos los trabajos antiguos y a partir de estos nuevos trabajos de explotación de minerales, según el informe de la ASOCIACIÓN DE MUNICIPALIDADES DEL ECUADOR, en el plan estratégico de Portovelo generado en el año 2004, en la zona la producción minera es de: Empresa/Sociedad Kg/

semana Ubicación

Bira 7 Zaruma Minanca 4 Portovelo Gaviopre 2 Portovelo Minera Pillacela - Zaruma Israel 1.5 Portovelo Emincor 2 Zaruma 180 Sociedades 12 Portovelo-

Zaruma TOTAL 28.5 Como se observa en la tabla se producen mensualmente un total promedio de 120 kilos de oro, eso conlleva aun producción mensual de aproximadamente 30000 tonelada de material mineralizado por mes, la ley media es de 6 gramos por tonelada y la recuperación fluctúa en el 70%.

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En la zona se ha determinado la existencia de 559 minas subterráneas de las cuales 395 se encuentran activas y 164 están totalmente abandonadas (Fuente. Problemas ambiéntales relacionados con la recuperación de oro en el distrito minero Zaruma Portovelo. Ing. Ximena Díaz, año 2003). En la zona de estudio se estima una población total de 11000 habitantes en Portovelo y 24000 en Zaruma, beneficiándose de la actividad minera directa e indirectamente al menos el 40% de la población. La actividad minera desarrolla es mayoritariamente artesanal y semi artesanal, esto influye potencialmente en la afectación ambiental a los recursos físicos y sociales existentes en la zona como consecuencia directa de las actividades de explotación subterránea, estos impactos están asociados al as variaciones en la calidad y cantidad de los recursos y a la influencia de estos impactos sobre los parámetros ambientales superficiales. Las actividades de minería subterránea actualmente están en un proceso de regularización bajo el control del Ministerio de Recursos no renovables y el Ministerio del Ambiente, todas las regulaciones se encuentran contenidas en el nuevo marco legal.

POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES GENERADOS EN LA ZONA DE ZARUMA Y 

PORTOVELO ASOCIADOS ALAS ACTIVIDADES DE MINERIA SUBTERRÁNEA 

Considerando que el impacto es el cambio leve o potencial del estado actual de un recurso a un estado mejorado y degradado, los recursos ambientales en la zona de Zaruma y Portovelo han venido sufriendo impactos negativos, especialmente como consecuencia de la explotación de minerales de plata y oro. Estos impactos son claramente visibles tanto a niveles subterráneos como superficiales, consideran el ambiente subterráneo, en la zona se evidencia che afectaciones potenciales en las aguas subterráneas, calidad del aire interior mina, estabilidad de macizos rocosos y cambios en las estructuras geológicas. Otro factor importante que se debe considerara en estos ambientes es la proliferación de hongos y bacterias que alteran especialmente los recursos agua y aire.

Impactos Sobre el Componente Agua De las investigaciones realizadas en la zona se puede observar que las aguas de mina pueden son ácidas, mantienen su pH en valores entre 4,5 y 5,8, las aguas contienen sulfuros, esto debido a que las zonas mineralizada contienen altos contenidos de sulfuros de plata, cobre

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y hierro, siendo predominante en la zona grandes volúmenes de pirita. La legislación actual propone límites permisibles para descargas de estas aguas en cuerpos de agua superficiales, estando obligados los operadores que generen estas descargas a tratar las aguas si estas contienen parámetros físicos o químicos fuera de las normas establecidas. Es importante determinar la calidad de agua al interior mina en especial si esta es transportada ya sea por bombeo o en forma natural a la superficie, en la zona a nivel de minería artesanal y pequeños mineros no se ha conseguido el control de esta agua, por lo que en toda la región las aguas de interior mina son conducidas a la superficie sin tratamiento ni monitoreo, esto incrementa el grado de contaminación de los ríos existentes que ya son muy afectados por las actividades metalúrgicas existentes que por lo regular descargan aguas de procesos y en algunos casos los relaves directamente a los cursos naturales como son el río Amarillo, río Calera, Luis y Ambocas los cuales dan lugar a la formación de río Pindo; estos corren en una dirección preferencial NE-SW y forman parte de la cuenca de los Río Puyango-Tumbez. La caracterización del agua interior mina en la zona nos permite

determinar su calidad y el grado de riesgo para la salud humana.

Otra actividad que viene aportando a la alteración del agua subterránea y a través de su descargas las aguas superficiales el es movimiento de los macizos rocosos, las escombreras de material extraído de explotaciones subterráneas contienen altas concentraciones de cloruros y de sulfatos.

El vertimiento de las aguas subterráneas en las aguas superficiales produce incremento acumulativo a mediano y largo plazo de contaminantes como metales pesados en los sedimentos de los ríos antes mencionados, todos estos impactos sumados al os de minería superficial y metalurgia en la zona ha provocado la pérdida total de vida en los ríos de la localidad.

Otro parámetro que se ve alterado por la salida de las aguas de mina a mas de la calidad del agua es el caudal de los drenajes a donde estas aguas se descargan, en la zona de estudio la mayoría de drenajes afectados en sus caudales son quebradas pequeñas que son aportantes de ríos antes mencionados. Como consecuencia del alto grado de humedad la falta de ventilación e iluminación en el interior mina se genera la proliferación de hongos y bacterias, que afectan la calidad del agua y es un riesgo para la salud de los trabajadores..

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Calidad del Aire Como se menciona en el presente documento, aproximadamente existen 360 minas subterráneas, todos son pequeñas labores artesanales y anti técnicas, las consideraciones técnicas y de seguridad en lo que respecta a cantidad y calidad de aire interior mina son subjetivos y

empíricos, esto ha llegado a ocasionar la muerte de trabajadores por intoxicación. Las causas y efectos de la contaminación del aíre al interior mina se resumen en la siguiente tabla:

Tabla 1. Factores que influyen en el clima y el aire en la minería subterránea

Fuente de peligro Causa Peligro Medidas

preventivas

Deficiencia de oxígeno (O2)

Desplazamiento debido al enrarecimiento del aire (clima sofocante), grisú*, respiración, lámparas de llama abierta, incendios de mina

Fatiga, asfixia Ventilación

Radiación Componentes radiactivos de la roca, sondas de medición

Efectos nocivos de la radiación

Restricción de las horas de trabajo con control dosimétrico

Radón Emisiones gaseosas de la roca

Efectos nocivos de la radiación

Ventilación, restricción de las horas de trabajo

Metano (CH4) Emisiones gaseosas del carbón Explosión

Extracción de gas, ventilación, instalación de dispositivos de seguridad en las máquinas para evitar explosiones de grisú

Polvo de carbón

Extracción y transporte del carbón Explosión

Uso de técnicas de precipitación de polvo, prevención de explosiones de grisú

Monóxido de carbono (CO)

Gases de escape, emisiones gaseosas en minas de carbón de piedra paradas

Intoxicación Ventilación

Dióxido de carbono (CO2)

Emisiones gaseosas en depósitos de sal, gases de escape, desprendimiento de gas de aguas termales

Asfixia Ventilación

Sulfuro de hidrógeno (H2S)

Desprendimiento de gas en aguas de mina y termales

Intoxicación Ventilación

Oxidos de nitrógeno (NOx) vapores de voladura

Voladuras Intoxicación

Ventilación, restricción de voladuras a horas determinadas

Gases de Motores de combustión Intoxicación Ventilación

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escape interna

Gases de fuegos latentes, humo

Incendios en galerías Intoxicación

Apagado y contención del incendio, medidas preventivas

Aerosoles de aceite Aparatos neumáticos Intoxicación Precipitación del

aceite

Calor Temperatura elevada de las rocas, calor emitido por motores

Fatiga Ventilación, enfriamiento del aire

Fuente http://www.estrucplan.com.ar/producciones/entrega.asp?identrega=342

Los gases que mayormente generan problemas en el caso de Zaruma y Portovelo son los de las voladuras. En la zona el ruido se genera desde dos fuentes, el uso de martillos perforadores que funcionan con aire comprimido y la segunda fuente generadora de ruido son las voladuras, a pesar de ser un factor que altera el aire ambiente, esto no trasciende hacia la superficie.

Foto 1. Macizo Rocoso

El Macizo Rocoso El principal problema que actualmente preocupa a los pobladores, autoridades, mineros y profesionales es los efectos que esta generando la explotación minera subterránea sin planificación, provocando movimientos de masas

superficiales y hundimientos, puntuales. Estos efectos son de gran preocupación por cuanto estos efectos se presentan en los cascos urbanos de las poblaciones de Zaruma y Portovelo, pudiendo evidenciarse en los resultados de estudios realizados por parte de la DINAGE (Dirección Nacional de Geología) en la zona cuyos casos se resumen a continuación: 3.3.1 Estudio geológico geotécnico del sector este de la ciudad de Portovelo y de las labores mineras aledañas al infa LOCALIZACIÓN DEL AREA DE ESTUDIO El área de estudio está localizada en las estribaciones occidentales de la cadena montañosa andina, en el Suroeste del Ecuador, Provincia de El Oro, Cantón Portovelo, a una distancia aproximada de 100 Km. al SE de Machala y a una altitud de 600 m.s.n.m. La zona de estudio comprende básicamente el área urbana de la mencionada población con una superficie aproximada de 1,138.km².

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Figura 1 mapa de Ubicación Portovelo

Foto 2. Portovelo

El estudio enmarcado dentro del Proyecto de Asistencia Técnica a Gobiernos Seccionales que maneja la Dirección Nacional de Geología del Ministerio de Energía y Minas (ahora Ministerio de Recursos no Renovables), fue realizado con la finalidad de determinar si las actividades mineras que se realizan en el sector Este de la ciudad de Portovelo están influenciando de alguna manera en la inestabilidad de algunas obras de infraestructura

localizadas en las inmediaciones hacia el Oeste de la zona mencionada, particularmente las instalaciones del INNFA. En primera instancia se realizó un reconocimiento general de la ciudad de Portovelo y áreas aledañas analizando los diferentes factores que podrían contribuir a su inestabilidad, como son la morfología, geología, características de las rocas y depósitos superficiales, hidrología e hidrogeología, geometría de los taludes, erosión, cobertura vegetal, clima y uso actual del suelo (actividad minera). Tomando en consideración los principales parámetros como son la geología, características de las rocas y depósitos superficiales, morfología, fallamiento y uso actual del suelo (actividad minera), se llegaron a determinar áreas inestables, considerando el grado de peligro y vulnerabilidad. Las principales estructuras geológicas son fallas, diaclasas, fracturas y vetas. FALLAS El principal rasgo estructural de la región es el Sistema de Fallas Piñas-Portovelo. Esta importante falla de cabalgamiento O-SE tiene un gran descenso en el bloque norte y separa el Grupo Saraguro del Complejo Metamórfico del Oro. También constituye el límite sur del sistema de vetas auríferas. Las litologías del basamento a lo largo de la falla

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Piñas-Portovelo han sido deformadas clásticamente y brechificadas por el fallamiento normal más joven (reactivado) según Apsden et al (1995). Fallas de tipo local atraviesan el área con una dirección aproximada N-S como se evidencia en las galerías investigadas que se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 2. Datos Galerias

Localización

Coordenadas (x,y)

Azimut / Buzamiento

Pique Americano

654145 / 9589880

105/55

Mina 2 654115 / 9589848

100/70

Mina 4 654133 / 9589870

90/65; 265/75

DIACLASAS Estructuras de este tipo se localizan tanto en las rocas metamórficas como en las rocas volcánicas. Las diaclasas observadas en rocas metamórficas se localizan a lo largo de la carretera Portovelo-Piñas a pocos km de la ciudad de Portovelo (Coord. 652804/9588710). En este lugar existen grupos de diaclasas de primero, segundo y tercer orden con sus respectivas orientaciones así se tienen 1er (235/45); 2do (105/65); 3er (175/65). Otro sitio donde se observa diaclasamiento en rocas metamórficas es en la carretera Portovelo – El Pindo presentándose los tres principales grupos de diaclasamiento con las siguientes direcciones: 1er (180/58); 2do

(15/90); 3er (147/75). Los diaclasamientos son más evidentes en rocas volcánicas, que son las predominantes en la zona de estudio. Los principales grupos de diaclasamiento en las rocas volcánicas se detallan en la siguiente tabla:

Foto 3: Fallas locales con dirección N-S (Coord. 654115 / 9589848). Sector de labores

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Tabla 3. Grupos de Diaclasamientos

VETAS Estas estructuras se observan principalmente dentro del área de vetas Portovelo-Zaruma-Minas Nuevas, controlando el emplazamiento de la mineralización. Casi siempre existe una componente de buzamiento hacia el E, el mismo que es más suave al N de Zaruma. Estas estructuras posiblemente se habrían originado como fracturas de tensión durante un movimiento horizontal de las grandes fallas Piñas y de Puente Busa-Palestina. [i ] Las principales vetas mineralizadas que atraviesan el área y en la actualidad están siendo explotadas son las conocidas con el nombre de Portovelo y Abundancia con una dirección aproximada N-S y con un buzamiento promedio de 80° hacia el

E. El espesor observado dentro de las galerías oscila entre 1.5 a 2.5 m. En superficie se observan claramente las dos vetas pero a medida que se profundiza parece ser que tienden a unirse y formar una sola (Marlon Arias, Comunicación Verbal). La veta Portovelo fue observada en las galerías de El Pique Americano y en las Minas 1, 3 y 4, constituida por cuarzo lechoso con vetillas mineralizadas de Galena, esfalerita, pirita, calcopirita y oro fino. (Figura No. 3: Localización de principales estructuras y vetas).

Figura 2. Mapa Estructural

DEFINICIÓN DE AREAS INESTABLES En el punto de control PORT-10 de coordenadas 653645, 9589798, barrio 1 de Mayo, existe una zona inestable de aproximadamente 20 m de ancho y con un talud de 25 m de alto. Se caracteriza por la presencia de suelo limo arcillo gravoso, producto de la

Localización Coord. (x,y) Azimut / Buzamiento

MINANCA 654093 / 9589904

80/75; 140/55; 50/70

Mina La Cantable

654177 / 9590516

90/50; 260/85; 170/40

Cantera 654973 / 99589884

15/83; 285/65; 90/70

Puente (Portovelo-El Pindo)

654171 / 9589620

205/60; 290/90; 0/70

Barrio 1° de Mayo

653553/9589760

270/65; 155/30; 315/85

Modificado del Mapa Geológico del Campo Minero de

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meteorización de rocas volcánicas de composición dacítica y andesítica con un movimiento 125/45 que podría obstruir la carretera antigua Portovelo – Zaruma. Además en la parte alta también existen 9 familias que podrían ser afectadas si se produjera un deslizamiento en este sector.

FUENTE “Fenómeno de Subsidencia en minería subterránea:Análisis del caso Zaruma y Portovelo, Ecuador” Relator: Alfonso Carvajal R. (Dr. Ing.)

Foto 4. Fallas

El grado de inestabilidad de la zona esta siendo incrementado posiblemente debido a filtraciones de agua de un tanque de almacenamiento que se encuentra en la parte superior, por lo que es indispensable realizar una revisión del mismo y comprobar si existen

roturas en su base para proceder a sellarlas.

En el punto de control PV-4 de coordenadas 654130, 9589902, junto a la carretera, existe una pequeña zona de hundimiento sobre una de las galerías del Pique Americano, lo cual ha ocasionado la obstrucción de la misma.

En el sector de la Mina la Cantable, coordenadas 654177, 9590516, existen rocas volcánicas de composición andesítica a dacítica altamente fracturadas y meteorizadas superficialmente, atravesadas por un sistema de fallas. Los depósitos superficiales corresponden a suelo limo arcillo gravoso de color amarillo rojizo producto de la meteorización de las rocas volcánicas existentes en la zona que en la actualidad han sido desestabilizados debido a la construcción de una carretera, por lo que se requiere la implementación de drenajes para evacuar el agua de lluvia que se acumula a lo largo de la vía durante la época invernal. El área donde actualmente se realizan labores mineras, constituye una zona de grado medio de inestabilidad, debido a la existencia de galerías subterráneas construidas de manera artesanal sin ninguna asistencia técnica para este tipo de construcciones. La zona donde se realizan actividades mineras podría ser considerada como

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medianamente inestable en razón del tipo y la calidad de los materiales existentes, así como también el uso actual del suelo (actividad minera), lo cual ha contribuido de alguna manera a incrementar su grado de inestabilidad. Una zona potencialmente inestable se encuentra ubicada en el barrio 1 de Mayo en donde podría ocurrir un deslizamiento que afectaría algunas viviendas ubicadas dentro de la zona de influencia así como también la carretera antigua Portovelo – Zaruma.

VULNERABILIDAD El grado de vulnerabilidad dentro de la zona de estudio donde se realizan labores mineras podría ser considerado como de grado medio, afectando algunas obras de infraestructura y a las personas que se dedican a la actividad minera tanto en la zona norte como en la zona sur. En el punto PORT-10, el grado de vulnerabilidad es alto en razón de que podrían ser afectadas algunas obras de infraestructura como son: la carretera, el tanque de almacenamiento de agua potable que abastece a la población de Portovelo y algunas viviendas que se ubican dentro de la zona de influencia.

CONCLUSIONES La zona sur donde se realizan actividades mineras de acuerdo a los datos estructurales no está expuesta a

la ocurrencia de deslizamientos, pero podrían ocurrir hundimientos si las labores mineras subterráneas no son realizadas de manera técnica.

- Las rocas volcánicas que atraviesan las diversas galerías se hallan altamente fracturadas y cizalladas, lo cual aumenta su grado de inestabilidad.

- En las partes altas hacia el norte no se observa ninguna evidencia de movimiento, pero posiblemente en la época invernal podrían ocurrir desplazamientos tanto de rocas como de depósitos superficiales.

- Todas las galerías subterráneas visitadas se dirigen hacia el Este tratando de cortar la Vetas mineralizadas que tienen una dirección aproximada N-S.

- Si bien la edificación del INNFA tiene algunas grietas antiguas en sus paredes, no se ha constatado ninguna grieta de rotura reciente ni en el piso, ni en la periferia de la edificación. RECOMENDACIONES

- Realizar un monitoreo y control permanente y periódico de las actividades mineras que se realizan en esta zona a fin de precautelar la seguridad tanto de las personas que laboran en las actividades mineras como de los vecinos del sector.

- Control y limpieza continua de los drenajes existentes en los flancos de las lomas hacia el Norte de la ciudad de Portovelo.

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- En las zonas donde existen acumulaciones de agua se debería construir canales de drenaje para que la misma sea evacuada hacia una zona de desfogue estable.

- Evaluar el impacto potencial que produce en el pie del talud la erosión del río y los cambios en la elevación del nivel freático

- No permitir la construcción de viviendas en los alrededores de las labores mineras que se realizan en la actualidad

- Realizar un monitoreo y visitas periódicas de las galerías para mantener un control de las actividades y la forma como se están desarrollando a fin de precautelar la seguridad de los habitantes de las áreas colindantes a la zona minera. 3.3.2 MOVIMIENTOS EN MASA EN LA CIUDAD DE ZARUMA Y SU AREA DE INFLUENCIA La ciudad de Zaruma es una de estas ciudades que por la falta de espacio se desarrolla de una forma desordenada y con la atenuante de estar inmersa dentro de una zona de actividad minera. La minería en la ciudad de Zaruma forma parte de la actividad entrópica, que produjo un incremento de la población a partir de la concesión que otorgo el estado ecuatoriano a la empresa SADCO (1902), actividad que continua actualmente. Con el propósito de precautelar la infraestructura de la ciudad, el estado ecuatoriano creó una zona de

exclusión minera que abarca gran parte del casco urbano de la ciudad. En el año 2001, la Dirección Nacional de Geología realizó una investigación denominada “EVALUACIÓN DEL IMPACTO DE LA ACTIVIDAD MINERA EN LA ZONA DE ZARUMA”, determinándose como consideración final que el cantón Zaruma es una zona que presenta una potencial inestabilidad. En Abril de 2006, la Dirección Nacional de Minería, mediante memorando 208-DINAMISMC. 2006 solicita que la Dirección Nacional de Geología realice una inspección técnica, a la zona de exclusión Minera de Zaruma, para determinar criterios sustentables que determinen las causas de los deslizamientos que ocurren en el área. La ciudad de Zaruma se ubica al suroeste del Ecuador, en el cantón Zaruma, provincia de El Oro, en el casco urbano de la ciudad se han producido movimientos en masa que han afectado importantes obras de infraestructura.

Figura 3. Ubicación Zaruma

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La zona básicamente está constituida de lavas de composición andesítica meteorizadas y alteradas. La mayor parte del área está cubierta por suelos residuales que alcanzan potencias de más de 4 metros, estos suelos conservan los relictos de las diaclasas. Las rocas están afectadas por fallas y fracturas con rumbo preferencial norte-sur, estas estructuras se encuentran como relictos en los suelos residuales. En la zona se presenta diferentes tipos de movimientos en masa siendo los principales deslizamientos rotacionales, traslacionales, en cuña y combinados. Un deslizamiento en cuña se presento en cerro El Calvario que afecto el coliseo de la ciudad de Zaruma, este cerro presenta evidencias de deslizamientos recientes y antiguos. Deslizamiento traslacionales se presentan en los taludes de la vía Damián Meneses y en la parte posterior del tanque reservorio y estos son superficiales.

Foto 5.- Hundimiento

Foto 6. Deslizamientos Calvario

En el sector del colegio Don Bosco, hospital y piscina se presenta la destrucción de una parte de la infraestructura, el colegio y el hospital están asentados sobre la cabecera de una quebrada, estas edificaciones se encuentran asentadas sobre suelo residual. El principal factor detonante para la ocurrencia de los deslizamientos fue la lluvia que al encontrar condiciones favorables en el macizo rocoso (planos de diaclasas a favor de la pendiente), pendientes fuertes, depósitos superficiales (suelos residuales potentes y limo) La actividad antrópica ha jugado un rol fundamental en la ocurrencia de movimientos en masa, por debido a un desordenado crecimiento urbano, deforestación de zonas sensibles, actividades mineras sub-superficiales. Utilizando el método de Brabb modificado, se determino que las zonas más susceptibles a

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movimientos en masa (muy alta y alta susceptibilidad) están localizadas en el cerro El Calvario y la vía Damián Meneses

Foto 7.- Hundimiento

Con la finalidad de regular la construcción en zonas que presentan susceptibilidad a deslizamientos, el municipio previo a la construcción de viviendas u otras obras civiles en el casco urbano de la ciudad tiene que exigir, un estudio de suelos, y se apliquen regulaciones para el uso del suelo. Además de impulsar un estudio de riesgo de la ciudad de Zaruma y un sistema de gestión del riesgo CAUSAS QUE PRODUCEN MOVIMIENTOS EN MASA EN LA ZONA DE ESTUDIO. Presencia de deslizamientos antiguos.- Los movimientos en masa antiguos generan zonas de debilidad, que al estar expuestas a la acción directa del agua (escorrentía superficial)

Subsidencia o hundimiento por excavaciones subterráneas.- La relación entre las labores mineras sub-superficiales y los hundimientos no se determinaron por la inaccesibilidad las labores mineras dentro de la zona exclusión minera, sin embargo en un estudio realizado por la DINAGE (2001) denominado, indica que por esta actividad pueden afectar el macizo rocoso y producir hundimientos que afectarían el casco urbano de la ciudad de Zaruma. Asentamientos poblacionales desordenados.- Las diversas intervenciones antrópicas (deforestación, concentración de aguas lluvias y servidas, cortes, rellenos, alteración de quebradas) en la zona en proceso de asentamientos humanos han dado lugar a la presencia de movimientos en masa. Como se observa en el estudio de casos de la DINAGE se pudo evidenciar los problemas de hundimientos, principlamente por las actividades de los mineros.

MANEJO AMBIENTAL Con la finalidad de reducir, los efectos ambientales, es preciso diseñar programas de mediada de manejo ambiental minero subterráneo, estas actividades consisten en tratamiento de agua, manejo y control del aire minas, gestión adecuada de manejo de combustibles y desecho.

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Es importante monitorear internamente la estabilidad de los macizos que se encuentran abandonadas. En la zona como se mencionó arriba en el sector se encuentran más de cien minas abandonadas que debieron emprender con sus planes de cierre, sin embargo no hay quien se haga responsable por el cierre, manejo y monitoreo de estas labores mineras abandonadas, por lo que se considera estas galerías dentro de los pasivos ambientales que tienen que ser resueltos. El principal problema que hay que resolver en este caso es el manejo de drenaje acido de roca que ya se evidencia desde el interior tanto de las minas activas como inactivas. Para el control y manejo de inestabilidad de macizos, deslizamiento de tierras superficiales y hundimiento, es necesario que se tomen decisiones de estado, las mismas que incluyan un diagnostico regional, luego de este diagnostico se debe zonificar las minas que tienen menor riesgo de colapso y aquellas que por alto riesgo y peligrosidad se deben cerrar. Dentro de las medidas de control de macizos se debe prohibir que los mineros excaven los pilares de seguridad, así como debe realizar un control de aguas superficiales y subterráneas.

 CONCLUSIONES  Y RECOMENDACIONES  El distrito minero Zaruma Portovelo, es una de las áreas mineras más importantes del país, tiene la historia minera más antigua del país y se ha convertido en un polo de desarrollo económico, sin embargo el precio de esto es muy alto si consideramos el grado de contaminación existente en la zona, las perdidas de los recursos minerales que has sido aprovechados en forma desordenada, antitécnica y con grandes pérdidas en su recuperación. Actualmente las labores mineras existentes mayoritariamente son operadas en forma artesanal y semitécnicamente, esto ha generado altos niveles de contaminación el interior mina y consecuentemente se afecta a los recursos superficiales. Los riesgos de hundimientos, deslizamientos y desestabilización de macizos rocosos son altos debido a los inadecuados sistemas de explotación subterránea, se han creado grandes salones que en algunos casos se desploman y producen hundimientos superficiales. Entre las recomendaciones para lograr un mitigación, manejo y control de los impactos descritos en el presente trabajo, se debe exigir el cumplimiento de la normativa minera, de seguridad, ambiental y social existente, por parte del estado.

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Se recomienda establecer mecanismos para garantizar los futuros cierres de minas subterráneas, considerando el uso de tecnologías adecuadas. EL estado debe proceder con la remediación de los pasivos ambientales existentes, a través de sus departamentos ambientales tanto nacionales como locales. Uno de los factores más importantes y que la nueva ley de minería considera es la capacitación, asesoramiento y apoyo para tecnificarse, mediante el apoyo gubernamental a los mineros pequeños y artesanales.

Es importante mencionar que el Estado ha procedido con el censo minero en la zona de estudio y actualmente se encuentra procesando la información, la misma que puede ser una herramienta básica para realizar los programas de fortalecimiento y concienciación a los mineros del distrito minero. Es necesario dar apoyo a la minería subterránea en el país, es una actividad que desde la historia se ha desarrollado en esta zona y ha sido el sustento de muchas generaciones y seguirá siendo la base económica de las actuales y futuras generaciones.

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IMPACTO AMBIENTAL DEL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN POR CAMARAS Y PILARES,

APLICADO EN EL YACIMIENTO “LAS MERCEDITAS” DE CUBA

* DIOSDANIS GUERRERO ALMEIDA ** OMAR FIGUEREDO HERNÁNDEZ

* Doctor en Ciencias Técnicas. Ingeniero en Minas. Profesor Auxiliar del Departamento de Minas del Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa “Dr. Antonio Núñez Jiménez”. Las Coloradas S/N. Moa. Holguín. Cuba. CP: 83329. Telef.: (53) (24) 60- 6678. Fax. (53) (24) 60-8190. e-mail:

dguerrero@ismm.edu.cu; dguerrero2006@yahoo.es

** Ingeniero en Minas. Jefe del Departamento de Operaciones Mineras de la Mina. Empresa Ferroníquel Minera .S. A. Moa. Holguín. Cuba. CP: 83330. Telef.: (53) (24) 60-4956. Fax. (53) (24)

60-4953. e-mail: ofigueredo@ferroniquelminera.cu

RESUMEN 

El siguiente trabajo forma parte de un grupo de investigaciones encaminadas a determinar el impacto producido por la aplicación del método de explotación por Cámaras y Pilares en el yacimiento “Las Merceditas”, ubicado en el Nordeste de la provincia cubana de Holguín. Para su realización fue necesario el uso de métodos estadísticos, observacionales, experimentales, haciendo uso de medios y equipos multidisciplinarios procedentes del Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa “Dr. Antonio Núñez Jiménez” y la Empresa Cromo Moa.

La metodología empleada estuvo dirigida a la búsqueda bibliográfica de información, visitas a la mina, trabajo de campo y análisis y procesamiento de los resultados, con lo cual se pudo caracterizar el impacto ambiental que produjo la minería subterránea a la zona, proponer el empleo de equipos de elevada productividad; explotar de manera integral las reservas exploradas en mayor proporción, garantizar una mayor seguridad durante el laboreo del yacimiento objeto de estudio, proponer el uso de desechos sólidos y el diseño de trampas de recepción de líquidos contaminantes producidos durante la actividad minera, todo lo cual se enmarca en la concepción de desarrollo sostenible de la minería cubana.

Palabras claves: desarrollo sostenible, explotación subterránea, método de explotación, medio ambiente, desechos sólidos, líquidos contaminantes.

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IMPACTO AMBIENTAL DO MÉTODO DE MINERAÇÃO POR CÂMERAS E PILARES

APLICADAS NO JACIMENTO "LAS MERCEDITAS" DE CUBA

RESUMEM

O seguinte trabalho forma parte de um grupo de investigações encaminhadas a determinar o impacto produzido pela aplicação do método de mineração por Câmera e Pilares no jacimento "Las Merceditas", localizado em Nordeste da provincia cubana da Holguín. Para sua realização foi necessário o uso de métodos estatísticos, observacionas, experimentas, fazendo uso de meios e equipamentos multidisciplinares procedentes do Instituto Superior Minero Metalúrgico do Moa "Dr. Antonio Núñez Jiménez" e a Empresa Cromo Moa.

A metodologia aplicada foi direcionada a pesquisas bibliográfica das informações, visitas em minas, trabalho do campo, análises e processamento dos resultados que poderiam caracterizar um impacto ambiental que produzim mineração subterrânea em esta zona, propor a ultilização do equipamentos do elevada produção para explorar as reservas conhecidas globalmente em mayor proporção, garantir uma maior segurança durante sua elaboração deste tacimento objects de estudo, propor a ultilização do resíduos sólidos e a concepção das armadilhas para a recepção do contaminantes líquidos produzidos durante a atividade minera, todo al igual se emmarca em conceito do desenvolvimento sustentável da mineração cubana.

Palavras chaves: desenvolvimento sustentável, mineração subterrânea, modo do operação, meio ambiente, residuos sólidos, líquidos contaminantes.

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1. INTRODUCCIÓN El perfeccionamiento y desarrollo de los procesos productivo mineros, la introducción de cambios tecnológicos y la búsqueda de nuevas soluciones a los problemas globales, regionales y locales existentes en la actualidad, son algunos de los retos que enfrenta la humanidad para alcanzar el desarrollo minero sostenible. Para cumplir este propósito, es importante la integración de todas las actividades presentes en cada territorio a partir de un desarrollo planificado, especialmente en aquellos lugares donde la industria extractiva de recursos minerales representa la base económica fundamental. Esta integración debe obtenerse siguiendo un análisis sistémico e integral en cada caso concreto, donde se conjuguen por un lado las potencialidades de los recursos presentes en cada territorio minero y por otro donde se tenga en cuenta que aquellos sectores que hacen uso y explotación de estos recursos forman parte de un gran sistema constituido a su vez por dos grandes subsistemas; el natural o ecológico y el antropogénico o artificial los cuales interactúan entre sí. Producto de su interacción existe un flujo de materia prima, servicios y de residuos/impactos, (Guerrero, 2003). Este flujo es bidireccional, fluyendo materias primas y servicios desde el

subsistema natural hacia el artificial, impactos, residuos y riesgos desde el artificial hacia el natural. También existen interacciones al interior de cada subsistema. En el caso minero la interacción se da a través de competencias por el uso y explotación de los recursos, los cuales son escasos, por ejemplo el uso del agua, aire y suelo; o por emisiones de contaminantes al aire, agua y suelo, que son utilizados por otras actividades productivas de la región como la agricultura, la pesca, el turismo y centros urbanos, entre otros. Partiendo de este análisis se recomienda que para alcanzar el desarrollo sostenible en el territorio minero se deba trabajar para lograr el control o equilibrio de los problemas y fenómenos surgidos como consecuencia de la interacción entre los subsistemas y componentes que forman parte del sistema integral territorial analizado. En correspondencia con lo antes expuesto, el presente trabajo esta encaminado a encontrar una solución a los problemas surgidos durante la aplicación incorrecta de las variantes de explotación por Cámaras y Pilaras, utilizadas en el yacimiento “Las Merceditas”, (que en estos momentos se encuentra en proceso de cierre) , ubicado en el nordeste de la provincia de Holguín, de la República de Cuba.

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2. INFORMACIÓN GENERAL SOBRE EL YACIMIENTO

El macizo hiperbásico Moa - Baracoa está ubicado en la parte nororiental de la antigua provincia de Oriente y comprende la mayor parte del territorio de los municipios Sagua de Tánamo y Moa de la provincia de Holguín, y Baracoa de la provincia Guantánamo. La región está limitada al norte por el Océano Atlántico, al este por el río Yumurí, al oeste por el curso medio del río Castro y su límite sur está incluido en la provincia Guantánamo. El yacimiento “Las Merceditas” se encuentra ubicado dentro de los límites del municipio Moa, provincia Holguín, (ver Figura 1). El poblado mayor, más cercano al yacimiento es Punta Gorda, donde se encuentra la planta de beneficio de cromita “Rafael Fausto Orejón”, la cual procesaba las menas del yacimiento en cuestión. Se une a la plata de beneficio por medio de un camino minero de 25 Km.

Figura 1. Ubicación geográfica del

yacimiento “Las Merceditas”, (Guerrero, 2004).

La región es de clima tropical y no se caracteriza por la división existente de seca y de lluvia. Las lluvias en general caen durante todo el año, las precipitaciones alcanzan niveles entre 1700-2500 mm al año, reconociéndose la mayor cantidad de estas en los meses de abril - junio y octubre - diciembre. En el invierno tienen carácter prolongado y poca intensidad, estas lluvias son más abundantes en las zonas montañosas que en el litoral y la humedad relativa es muy alta. La región posee un régimen de temperatura muy variado en las partes montañosas y costeras de la región. El área se encuentra ubicada dentro del parque nacional “Alejandro de Humbolt”, y la misma es de un alto interés de conservación florística y faunística del país. La vegetación de la región es tropical y depende de la capa de vegetación y la orografía. Crecen pinos, matorrales de plantas

GUATELAMA

HONDURA

MEXICO

BELICE

CUENCA DE YUCATAN

FOSA CAYMAN JAMAICA

LA ESPAÑOLA

PUERTO RICO

NICARAG

CUB

GOLFO DE MEXICO

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tóxicas y otras variedades de especies leñosas. En las montañas (tanto sobre de las pendientes como sobre las divisiones de las aguas) se caracteriza por la presencia de densas malezas tropicales trenzada por liana, ortigas, etc., por lo que el transitar por estos lugares sin previas aperturas de trochas se hace muy difícil (Noa, 1996). El relieve de la zona es muy variado, alrededor del 80 % desarticulado, compuesto por montañas de laderas abruptas, y el resto está ocupado por altiplanos. Todo el territorio está en los límites de la cuchilla de Moa, macizo montañoso de la sierra de Sagua. Montañas bajas aplanadas ligeramente diseminada es la forma de relieve que adquieren estas montañas, en ellas se encuentra la mayor cota que corresponde a la elevación del “Toldo” con 1174 m de altura, alrededor del cual se han desarrollado numerosas formas de relieve cárstico. Es muy frecuente dentro del territorio encontrar la formación de barrancos en la parte alta y media de los ríos que atraviesa el complejo ofiolítico y que tiene un fuerte control estructural. Los suelos se presentan con un característico color rojo, de vegetación muy propia con alto contenido de hierro y aluminio, lo que hacen que se cataloguen como fersialíticos. Desde el punto de vista minero presentan gran importancia ya que son grandes fuentes económicas no siendo así desde el

punto de vista agrícola (se utilizan fundamentalmente como forestal), pues son pobres en cuanto a la fertilidad. Según estudios geológicos realizados anteriormente en la zona, las menas del yacimiento analizado se encuentran en forma de 7 lentes la mayoría de los cuales afloran a la superficie a ambos lados del río Jaragua (excepto el 7), y cuyas potencias varían entre 2 y 25 m y su buzamiento oscila entre 100 – 400, (aunque se han encontrado casos de pequeños cuerpos que superan esta variación promedio alcanzando valores entre 500-700). Los cuerpos de cromitas presentan un color gris oscuro, la granulometría es de media a gruesa, se encuentran muy agrietados y las grietas rellenas por dunitas y carbonatos. Dichos cuerpos están relacionados con las harzburgitas. Alrededor de estos, entre las menas y las harzburgitas, generalmente se desarrolla un cuerpo dunítico de poca potencia. Las rocas que componen este yacimiento están completamente serpentinizadas, cuyos contenidos de espinela cromíferas son de (80 – 95) %, (60 –85) % y del 50 % respectivamente (Cartaya, 2000). Están representadas por peridotitas, dunitas, y diques de gabro pegmatitas clasificándose como rocas duras y semiduras. Su composición mineralógica, es variable; de acuerdo a las relaciones cuantitativas del

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mineral metálico y no metálico que las componen. Las menas más características son las masivas y las de impregnación densa de los granos medios y gruesos, llegando a alcanzar desde 1 hasta (5 –7) mm. Presentan, además, estructuras locales masivas nodulares raramente cataclásticas microbrechosas y muy raramente corroídas y bateadas. La mena está compuesta fundamentalmente por: Cr2O3, SiO2, CaO, Al2O, FeO, MgO (Falero, 1996). Desde el punto de vista ingeniero geológico tanto el mineral como las rocas anteriormente descritas son rocas agrietadas, con Resistencia a la Compresión que varía de 605 a 739 Mpa, su Coeficiente de Fortaleza varía de 6.05 a 7.39; según Protodiákonov se clasifican como rocas fuertes o suficientemente fuertes y según Lomtadse como rocas duras. El macizo se encuentra afectado por varios sistemas de grietas de rumbos e inclinaciones variables, se pueden encontrar dislocaciones primarias y secundarias que se interceptan, provocando en los puntos de intersección, zonas de debilitamiento tectónico, (Cartaya, 2000). La circulación del agua es por las grietas, el coeficiente de filtración es bajo, según Kurlov son aguas hidrocarbonatadas - cloruradas-magnesianas, por su PH son

ligeramente básicas, con mineralización de 0.1 g/l. Las rocas son poco permeables y aumenta la afluencia de agua en las zonas de mayor agrietamiento causado por grandes fallas, (Guerrero, 2005). Gran parte del yacimiento se encuentra por debajo del nivel del río, por lo que en épocas de lluvia esta tiende a inundarse por la penetración del agua a través de las grietas y cámaras abiertas que dan a la superficie. El suministro de la energía eléctrica a la mina se realiza a través de una planta diesel de energía. Anteriormente la fuente de alimentación era una minihidroeléctrica ubicada en la cota 240, cerca de la residencia de los trabajadores. En la actualidad la mina es abastecida del agua proveniente de la micropresa ubicada aproximadamente a un kilómetro de la misma, en la cota 321. El agua es enviada a la mina a través de turbinas utilizando para su transportación la propia fuerza de gravedad. La red hidrográfica de la zona está bien desarrollada, representada por el río Jaragua y algunas cañadas, las que drenan el agua en épocas de extensas lluvias, aunque permanecen secas en épocas del año de escasas precipitaciones, y a su vez este río es el afluente del río Jiguaní. El área donde se realizan los trabajos mineros se encuentra alejada totalmente de la influencia del río, ya

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que la cota del mismo es inferior a la cota de la base de explotación, sin embargo, en el interior de la mina se puede encontrar áreas de intenso agrietamiento por donde fluye abundante agua en épocas de lluvias, no siendo así en épocas de seca. Esta mina se encuentra en fase de cierre y forma parte del grupo construidas para la explotación de los yacimientos de cromo anclados en la región de Moa– Baracoa, las cuales están formados por complejos metamórficos anteriores al cretácico. Los productos extraídos, una vez procesados en la planta de beneficio; se vendían a diferentes piases del resto del mundo; entre los que se destacaron Suecia, Brasil y México. En el consumo nacional se destacaron las empresas Antillana de Acero, Planta Mecánica de Santa Clara y el Laminador de las Tunas (Guerrero, 2004).

3. PARTICULARIDADES SOBRE LA EXPLOTACIÓN MINERA

3. 1 Apertura del yacimiento

Durante la etapa de exploración geológica, el yacimiento fue aperturado por medio de tres socavones, (denominados M-1, M-2 y M-3 respectivamente), que fueron contribuyendo inicialmente a las labores de exploración geológica y después a la explotación de los cuerpos minerales, tal como sucedió con el Lente 1, que fue aperturado

por un socavón ubicado en el costado yacente por debajo del cuerpo mineral a unos 6-8 m. La distribución de los socavones para la apertura de los lentes fue la siguiente: el M-1 sirvió para aperturar para los lentes No 1, 3, 4, y 7, el M-2 para la apertura del lente No 2 y el M-3 para la exploración del lente No 3. Los lentes 5 y 6 se proyectaron extraerlos de forma independiente del complejo principal de la mina por su lejanía y altura con respecto al socavón M-1 o principal. 3. 2 Métodos de explotación aplicados El yacimiento se explotó desde el año 1981 por el modo subterráneo con perspectivas de continuar su uso. Para su explotación se han utilizado diferentes métodos pertenecientes a la clase I (zona de arranque abierta, según la clasificación de Agoshkov). De dicha clase se utiliza desde sus inicios, el método de explotación por Cámaras y Pilares perteneciente al grupo 4. Este método se comenzó de forma experimental inicialmente y hasta la actualidad permanece. De este se han utilizado 2 variantes: Cámaras y Pilares con arranque por subnivel y con arrastre de la mena a los contrapozos de colada y Cámaras y Pilares con arrastre de la mena a través del contrapozo de colada con winche scraper con galería de corte inferior, (Guerrero, 2004). Este

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último es el que se describe a continuación en la Figura 2

Figura 2. Variante de método de

explotación por Cámaras y Pilares, aplicado en la mina “Las Merceditas”. 1- contrapozo de colada; 2- contrapozo

de tráfico; 3- cuerpo mineral; 4- barrenos de arranque; 5- trinchera de

corte. Desde del socavón de exploración se realizó una galería transversal maestra por la roca siguiendo el rumbo del cuerpo mineral. Luego, cada 10 m se construyeron recortes perpendiculares a dicha galería. Estos recortes son de aproximadamente 5 m de largo. A partir del primer recorte se erige el contrapozo de un compartimiento, que sirve para el traslado del personal y los equipos. Este contrapozo llega hasta el mineral pudiendo continuar hasta el colgante. Posteriormente, comenzando en este contrapozo y por todo el centro del pilar proyectado de la cámara es construida una galería de minas que llega hasta el pilar de corona de la cámara. Esta galería se construye entre las cámaras y se une con la

galería de ventilación, (galería de tráfico) que se erige previamente por todo el pilar de corona. Comenzando en de la galería de transporte y cada 10 m se construyen los recortes de 5 m. Más adelante se construyen las piqueras o coladeros que van hasta el colgante del Lente para poseer una mayor información geológica. Posteriormente desde la galería de ventilación y por el centro de la cámara se construye una galería de corte, (trinchera de corte) ubicada en le piso de la cámara, hasta el coladero por donde se inicia la explotación de la cámara. La separación de la mena se realiza por perforación y voladura, perforando barrenos con la perforadora PR-22 desde el interior de la galería de corte hacia la galería de ventilación, dispuestos los barrenos en forma de abanico. En los últimos tiempos se ha utilizado el método de “Tumba y Deja”. Este método consiste en ir arrancando el mineral desde uno de los hastíales de la galería de corte hasta llegar a los límites proyectados de la cámara y luego para alcanzar la altura proyectada de la cámara, el minero se sube sobre el montón de mena explosionada y perfora la otra parte del techo. Esto se realiza en ambos lados de la galería de corte y finalmente se procede al arrastre del mineral (Guillermo, 1996). El arrastre en las cámaras se realiza con ayuda de un winche-scraper que

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se coloca en una pequeña cámara de 2 - 4 m situada en el yacente, detrás de la piquera. El mineral arrastrado cae por gravedad a través de la piquera hasta el recorte donde se encuentra ubicada la cargadora frontal PNZ-2 de fabricación checa, la que carga el tren de vagonetas que traslada el mineral hasta la estación de descarga situada en la roca y que está en la misma cota de forma paralela al socavón M-1 (Cartaya, 2000). La aplicación en el yacimiento de este método de explotación dio dado buenos resultados dado que generalmente se trataba de lentes con buzamientos horizontales y poco inclinados, con una potencia que varían de 3 - 5 m hasta 20 m, así como la presencia de una mena homogénea, sin zonas de intercalaciones de estéril y tanto las rocas encajantes como el mineral son estables. 3. 3 Parámetros de las excavaciones Por las condiciones de yacencia del mineral, las rocas de caja y el equipamiento a utilizar, para la explotación del yacimiento las excavaciones principales se proyectaron con los siguientes parámetros técnicos: a) Cámaras 1- Longitud: menor de 30 m 2- Ancho: menor de 20 m

3- Altura: En dependencia de la potencia de los cuerpos minerales, como promedio oscilaba entre los 2 y 20 m. b) Obras horizontales subterráneas • Galerías de transporte, ramales de carga y de tráfico. Sección de 2.35 x 2.46 y 5.78 m2. • Trinchera de corte. Sección de 2.35 x 2.46 y 5.78 m2. • Galería de tráfico inferior y superior. Sección de 1.8 x 1.8 y 3.24 m2. c) Obras verticales subterráneas Están formadas por los contrapozos que unen las galerías y ramales con el cuerpo mineral (contrapozo de tráfico, contrapozo de carga y contrapozo de unión de tráfico), la sección y longitud se determinaron a partir de su función, la distancia a que se encuentra el cuerpo mineral y a la potencia del mineral. Las dimensiones de estas obras oscilaban entre 2 x 2 y 4 m2. Las galerías de transporte y los ramales de carga y de tráfico, se ejecutaron en el estéril y tienen la finalidad de acceder a la zona mineralizada por el yacente, no son fortificadas, excepto en las zonas afectadas por la tectónica. Todos los trabajos de laboreo de las obras horizontales, como verticales e inclinadas son realizados con el método de barrenación y voladura. 3. 4 Preparación de las cámaras

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La preparación de las cámaras, consta de una serie de obras que de acuerdo a su uso se denominan de la forma siguiente: • Contrapozo de tráfico. • Contrapozo de colada. • Galería de tráfico inferior y superior. • Cámara de winche. • Galería de explotación (trinchera). A continuación se explica cómo se preparaba cada una de ellas en la mina 3. 4. a Contrapozos de tráfico Estos se ubicaban a partir de los ramales de tráfico hasta el colgante del mineral y se unían a la galería de tráfico, ubicándose protegidos por los pilares intercamerales. Tienen una sección transversal de 2 x 2 m y 4 m2 sin fortificar, pero con las divisiones de plataformas y escaleras. Su función es permitir el tráfico de personal y materiales. Se ejecutaron con la utilización de la Plataforma Trepadora de la firma Alimack. 3. 4. b Contrapozos de colada Estos se ubicaban al final de los ramales de carga de tal forma que salen al centro de cada sección de cámara al borde del pilar inferior, tienen una sección transversal de 2 x 2 m y 4 m2 sin fortificar, su objetivo es el transporte de mineral desde las cámaras hasta el ramal de carga. Se ejecutaron con la utilización de la Plataforma Trepadora de la firma Alimack.

3. 4. c Galerías de tráfico inferior y superior Se ubicaban dentro de los pilares de protección que rodean las cámaras cerca del yacente y del colgante, tienen una sección transversal de 1.8 x 1.8 m y 3.24 m2 sin fortificación. Su objetivo es permitir el tráfico de personal, equipos y materiales, así como facilitar el acceso a los contrapozos de carga y tráfico y la explotación de los pilares donde se ubican. 3. 4. d Cámara de winche En ella se trabaja desde los contrapozos de carga frente a las trincheras, se fortifican y tienen la finalidad de colocar el winche de arrastre para acarrear el mineral durante el laboreo de la trinchera y la explotación de la cámara. Su sección es de 2.2 x 2.3 y 5.06 m2. 3. 4. e Galerías de explotación (trincheras de corte) S e ubican en el centro de cada sección de la cámara a partir de los contrapozos de carga hasta la galería de tráfico del pilar transversal superior, se ejecutaron por el yacente. Tienen como finalidad la explotación de la cámara y permitir el tráfico del personal, equipos y materiales. Su sección es de 2.35 x 2.46 y 5.781 m2. 3. 5 Determinación de los parámetros de las cámaras

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Los parámetros constructivos de las cámaras con arrastre del mineral arrancado, por winche scraper fueron determinados por el análisis de las cámaras explotadas en otros yacimientos análogos como “Cromitas” y “Cayo Guam”, (Rodríguez, 2000). Se tomó en cuenta también el equipamiento con que se disponía para la explotación de los mismos, la menor cantidad de obras de preparación posible, así como su flexibilidad de adaptarse a distintas variantes de explotación basándose en las potencias de los cuerpos minerales. Cada cámara está limitada, tanto en longitud como en ancho por pilares continuos de 6 a 8 m de espesor respectivamente, y dividida en dos tramos de explotación por medio de pilares aislados de 5 m de espesor, estos pueden ser cuadrados o circulares según se estime más conveniente. A cada tramo le corresponde un contrapozo de extracción de mineral (colada). El ancho total de las cámaras entre pilares continuos, es de 20 m y entre los ejes de los pilares continuos intercamerales es de 30 m. El largo total de las cámaras entre los pilares continuos, es de 30 m y entre los ejes de los pilares continuos es de 40 m. La altura de las cámaras va en dependencia de la potencia de los cuerpos minerales, la cual se promedia entre los 2 y 20 m, (ver Figura 3).

Figura 3. Vista de planta del método

de explotación por cámaras abiertas y pilares intercamerales. 1.- contrapozos de tráfico; 2.- pilares intercamerales; 3.- contrapozos de colada; 4.- galerías

intercamerales; 5.- mineral arrancado, 6.- barrenos de arranque en abanicos. 3. 6 Determinación de los parámetros de de los pilares de las cámaras Las dimensiones de los pilares son las mismas aplicadas en otras minas de similares características, así como durante la explotación de los primeros cuerpos del yacimiento, es decir: • Pilar intercameral transversal: 8 m • Pilar intercameral longitudinal: 8 m. • Pilar aislados centrales: 5 m 3. 7 Liquidación de pilares y espacios abiertos Durante la explotación del yacimiento no se proyectó la liquidación de los pilares, ni la liquidación de espacios abiertos. Esto

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se justifica por las características del mineral y las condiciones de estabilidad del macizo. La liquidación de pilares se hará posterior a la explotación y cierre de la mina, siempre y cuando las condiciones lo permitan. 4. IMPACTOS PRODUCIDOS POR EL MÉTODO DE EXPLOTACIÓN Al realizar un estudio y evaluación del impacto ambiental ocasionado por el empleo de este método de explotación en la mina, se comprobó que si bien no se producen grandes afectaciones al medio circundante pues tanto las labores mineras como su influencia, no transcienden a la superficie del terreno donde está enclavada la mina, si existen otras afectaciones generadas por la propia actividad y entre las cuales podemos nombrar las siguientes: 1. Gran cantidad de volumen de estéril, producto de la excavación de las obras mineras de preparación y beneficio del mineral que tienen que ser extraídas y depositadas en escombreras fuera de la mina. 2. Emisión de CO2 a la atmósfera, como resultado del trabajo de Plantas eléctricas para proveer de energía a la mina y a los compresores de aire comprimido. 3. Derrame de líquidos contaminantes (aceites y lubricantes), generados por el trabajo de los equipos mineros de

carga, transporte, compresores de aire comprimido, plantas eléctricas, etc.; que se unen a las aguas de drenaje de la mina y contaminan el manto freático y las corrientes superficiales de la región. Teniendo en cuenta estos elementos así como que el yacimiento se encuentra situado dentro del parque nacional “Alejandro de Humboldt”, declarado por la UNESCO como Patrimonio de la Humanidad y de las reservas de la biosfera “Cuchillas del Toa”, y atendiendo a la política de nuestro estado de luchar contra la degradación del medio ambiente y cumplir las regulaciones aprobadas sobre el tema, en la mina se tomaron un conjunto de acciones para contrarrestar dichos efectos negativos. A continuación se explican las soluciones que se dieron. 4. 1 Solución al estéril de las excavaciones de obras mineras y colas de la planta de beneficio Para resolver el primer problema se realizó un estudio de mercado en todo el municipio de Moa y poblaciones aledañas. Como resultado de este, se obtuvo que las colas de la planta de beneficio, constituyen un árido compuesto por dunitas, peridotitas y gabros con una granulometría de 12 mm obtenidas por el proceso de trituración y beneficio, las cueles resultaron ser un magnífico material para la producción de hormigón asfáltico.

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El resto de los materiales de hasta 200 mm de diámetro se vendieron a las empresas constructoras del municipio para la construcción de caminos y hormigones ciclópeos. De igual manera, las arenas se comenzaron a utilizar en la construcción de viviendas, fabricación de bloques y otros. Para incrementar las potencialidades de comercialización de estos productos fue necesario una pequeña inversión que consistió en un molino de quijadas, una zaranda de tres paños y varias bandas transportadoras con lo cual se comenzó el suministro de materiales de construcción a las obras del municipio y otras pequeñas ciudades, convirtiéndose el problema medio ambiental en una fuente más de ingreso para la empresa minera. Por otra parte, y en cooperación con el ISMM de Moa, se realizaron investigaciones para la utilización de la dunita en la fabricación de ladrillos refractarios, convirtiendo así un estéril producto de las operaciones mineras en un producto altamente demandado por otros clientes. 4. 2 Solución a la emisión de gases de efecto invernadero Teniendo en cuenta que la región donde se encuentra la mina es el macizo montañoso Moa-Baracoa, donde el relieve es variado, encontrando montañas de laderas abruptas, el resto está ocupado por

altiplanos siendo que las cotas absolutas van de 180 a 900 m con diferencia promedio de 500 m, y existiendo en la zona ríos de caudal permanente que permitían aprovechar los desniveles para la obtención de energía hidráulica, se realizó un proyecto de construcción de una pequeña hidroeléctrica (400 Kw de potencia) que si bien no suministraba toda la energía necesaria, si permitía dejar de quemar unas 420 t de diesel al año, con la consiguiente disminución del 75 % de las emisiones a la atmósfera, (Figuerrero, 1986). La hidroeléctrica está constituida por un Baso o un muro que cerraba el río Jaragua, 1 400 m de tuberías de 600 mm de diámetro, una sala de máquinas con 4 turbinas, 2 generadores y dos compresores Beticos de 28 m3/min, (estos últimos acoplados directamente a las turbinas logrando convertir la energía hidráulica directamente en energía neumática). La diferencia de altura entre la Obra de Toma y la Casa de Máquinas es de 79 m, (Figuerrero, 1986). Con la construcción y explotación de la mencionada obra, se logró además de suministrar H2O por gravedad a todos los frentes de trabajo de la mina, tanto a los de desarrollo, extracción y a las instalaciones hidrosanitarias del campamento minero; minimizar los efectos ambientales negativos provocados por la emisión a la atmósfera de

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gases nocivos provenientes de las plantas eléctricas (termoeléctricas), ubicadas en la mina. 4. 3 Solución al derrame de líquidos (aceites y lubricantes) Los vertimientos de líquidos contaminantes, (aceites y lubricantes) se producen involuntariamente al operar equipos mineros que pueden en ocasiones sufrir averías o que liberan estos con el aire comprimido utilizado como energía. Estos equipos pueden ser: palas neumáticas, martillos barrenadores, locomotoras, compresores, plantas eléctricas o aquellos que utilizan aceites hidráulicos para mover sus elementos móviles como cargadores frontales, perforadoras hidráulicas para sondeos geológicos, etc., siendo estos últimos los más contaminantes, pues son propensos a sufrir averías en sus mangueras por donde circula el fluido hidráulico. Para solucionar este problema se construyeron trampas de grasas muy efectivas, dispuestas en lugares estratégicos, determinados luego de un estudio de la circulación de los drenajes de la mina. Estas trampas impedían que dichos vertimientos llegaran a la cuenca del río Jaragua, afluente del Jaguaní que a su vez tributa al Toa, río más caudaloso de Cuba y artería principal del parque nacional “Alejandro de Humboldt”.

En la Figura 4 se aprecia un esquema de una trampa de grasa muy sencilla de las utilizadas en la mina, la cual en dependencia del caudal a recibir puede ser mayor o menor, pudiendo ser construidas de hormigón como una piscina si es única para toda la mina, o hasta del tamaño de un bidón de 200 l, o una vagoneta de mina para un equipo en específico, o pueden ser además estáticas o móviles y trasladarse junto con el equipo en cuestión.

Figura 4. Esquema de una trampa de

grasa. 1.- Entrada de H2O contaminada con aceites y grasas lubricantes. 2.- Salida de H2O limpia. 3.- Válvula de limpieza del recipiente. 4.- Capa de

aceites y grasa acumulada en el recipiente.

Estas trampas se colocan en el curso de la corriente de las zanjas de desagüe enterradas de tal forma que permitan la entrada del flujo del H2O contaminada de la zanja sin impedimentos (1). Al caer en el recipiente, las grasas y lubricantes afloran a la superficie (4) y el H2O limpia sale por el conducto (2).

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El conducto (3), sirve para la limpieza del recipiente el que está provisto de una válvula, por la que se extraen los contaminantes y se conducen a un colector donde son almacenados hasta su venta para la recuperación. Este último conducto (3) debe ser lo suficientemente ancho para permitir la salida de las arenas y otros sólidos que son arrastrados por las aguas. De esta manera se eliminaban todo tipo de impurezas generadas durante la explotación de los equipos mineros.

5. CONCLUCIONES 1- Con la aplicación del método de explotación de cámaras y pilares en el yacimiento “Las Merceditas”, se produjo además de la explotación de gran parte de los lentes de cromo refractario ubicados en la zona, un grupo de afectaciones al medio ambiente. Entre estas las más notables se destacan: vertimiento al exterior de gran cantidad de volumen de estéril, emisión de CO2 a la atmósfera y el derrame de líquidos contaminantes (aceites y lubricantes). 2- La aplicación en la mina de las medidas correctoras permitió, transformar en beneficios económicos lo que antes eran fuentes de contaminación para el medio ambiente.

REFERENCIAS

GUERRERO ALMEIDA D., R. GUARDADO LACABA Y R. BLANCO TORRENS. Propuesta metodológica para el diseño de Sistemas de Indicadores de Sostenibilidad (SIS), en regiones mineras de iberoamérica. En: Agua, minería y medio ambiente. Libro Homenaje al Profesor Rafael Fernández Rubio. [ISBN: 84-7840-574-7]. Editado en: Instituto Geológico y Minero de España. Madrid, España. 2005. Pág.: 781-790.

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GUERRERO ALMEIDA D., A. GRIMÓN HERNÁNDEZ, P. LAURENCIO CALAS. Propuesta de variante de explotación sostenible para el yacimiento Merceditas. Minería y Geología. 14(1). [ISSN: 02585979]. 2004. GUERRERO ALMEIDA D. Sistema de indicadores mineros para la explotación sostenible de los yacimientos minerales. Tesis presentada en opción al título de Doctor en Ciencias Técnicas. Facultad de Geología y Minería del ISMMM. Centro de Información Científico Técnica, 2003. 257 P. CARTAYA, P. M. Caracterización geomecánica de los macizos rocosos en obras subterráneas de la región oriental del país. Tesis Doctoral. Facultad de Geología y Minería. ISMM. Moa. Cuba. 2000. 100 P. FALERO, SALADO, R. Geometría del agrietamiento el macizo rocoso de mina Merceditas y su estabilidad. ISMMANJ, Moa. Cuba. Tesis de Maestría. 1996. 84p FIGUEREDO, O. Proyecto Mini hidroeléctrica “Las Merceditas”. Empresa CROMOMOA, Holguín, Cuba. 1986. 50 P. RODRÍGUEZ, G. Proyecto de Exploración Detallada Flanco suroccidental Cromo Subterráneo Merceditas. Lentes 1 y 7. Nivel + 285. Empresa CROMOMOA, Holguín, Cuba. 2000. 50 P.

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Evaluación de la Estabilidad Física para el Cierre de Labores Mineras Subterráneas

Hugo Aduvire

Dr. Ing. de Minas

AMEC (Perú) S.A. Especialista en Cierre de Minas y Medioambiente

e-mail : hugo.aduvire@amec.com

RESUMEN: En la actualidad la minería cumple un papel importante en la economía de un país. Sin embargo, la explotación de minas subterráneas, afectan en mayor o menor medida a su entorno circundante, especialmente cuando se desarrollan las operaciones mineras y no se realizan actividades de cierre de las instalaciones tras finalizar el ciclo productivo. Esto es lamentable porque actualmente existe la tecnología y las herramientas adecuadas que permiten mitigar los daños ocasionados al medio ambiente. Por otra parte, el desarrollo de cualquier proyecto minero, para poder mantener su nivel de competitividad, debe adecuarse al cumplimiento de la normativa medioambiental vigente, la cual considera que las labores mineras que son objeto de cierre, deben alcanzar la estabilidad física, geoquímica, hidrológica y biológica a largo plazo. Para poder cumplir con estos objetivos se debe evaluar aspectos geotécnicos, geoquímicos, hidrológicos y biológicos, con el propósito de adoptar medidas de cierre adecuadas. Las aprobaciones de permisos ambientales son un requisito ineludible, y los planes de cierre están orientados a predecir, evaluar y mitigar los efectos que pueden generarse sobre el ecosistema del lugar. Por tanto, el cierre de una labor minera planificado desde la concepción del proyecto, dará como resultado un beneficio medioambiental, económico y social del entorno. En este trabajo se describe el análisis de la estabilidad física aplicada a las labores subterráneas para efectuar el cierre adecuado de las estructuras en operación o en situación de abandono (pasivo ambiental). La experiencia demuestra que no sólo es viable desarrollar actividades mineras cuidando el medioambiente y cumpliendo una normativa existente, sino que, la excelencia ambiental constituye un imperativo ético imprescindible de solidaridad con las futuras generaciones.

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1. INTRODUCCIÓN La normativa de cierre de minas aprobada en los últimos años en Perú, contempla que todas las actividades de explotación y beneficio, más la labores de exploración catalogadas como de tipo II (antes categoría C), deben tener su Plan de Cierre y éstos deben estar elaborados según lo estipulado en el reglamento aprobado mediante DS 033-2005-EM del 15/08/2005 y que es de obligado cumplimiento para los titulares de actividades mineras. Según este reglamento y teniendo en cuenta los aspectos técnico-financieros y el período de ejecución, se consideran tres escenarios de cierre: uno definitivo (cierre final) que se realiza al final de la vida de la instalación y que requiere la constitución de una garantía (fianza) que el titular de la actividad minera debe depositar en los primeros 12 días hábiles del año siguiente a la fecha de aprobación del plan de cierre, cuyo monto se estima en función al presupuesto de cierre y la vida de la instalación, para estimar la vida se tienen en cuenta las reservas probadas y probables además del ritmo anual de producción; otro tipo de cierre que no requiere fianza y que se puede ejecutar simultáneamente durante el desarrollo de la actividad productiva, denominado cierre progresivo, permite reducir los costos de cierre al cagarlos en forma conjunta a las actividades operativas

y no requerir grandes desembolsos al final de la vida de la instalación. En caso de suspensión temporal de operaciones motivado por un descenso del precio de los metales o debido a un peligro inminente para la salud y seguridad pública o riesgo de afección al ambiente, así como por la paralización impuesta por la autoridad competente en ejercicio de sus funciones, u otros motivos de fuerza mayor, se implementará el cierre temporal, en ningún caso esta paralización debe ser mayor a los tres años, de lo contrario se procederá a implementar las medidas de cierre final. El cierre de labores en operación o abandono supone la asignación de significativas cantidades de dinero y la dedicación de grandes esfuerzos para lograr su estabilización física y química principalmente, esto hace que se busque su viabilidad de un nuevo aprovechamiento lo cual permitirá reducir el costo de cierre, mediante el empleo de técnicas innovadoras a fin de mejorar la rehabilitación de las áreas ocupadas por las labores mineras. 2. PROBLEMÁTICA DE LOS TERRENOS MINEROS Las actividades mineras pueden generar la alteración del entorno en mayor o menor medida, además de producir cambios en la calidad de los suelos y las aguas, creación de cavidades como: bocaminas, galerías,

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cámaras y chimeneas que requieren su rehabilitación y/o su cierre al final de su vida operativa. La experiencia de la industria minera a nivel internacional ha demostrado que la mejor manera de asegurar la estabilidad física y química a largo plazo de las labores mineras, es implantar el cierre durante la etapa productiva del proyecto de las labores que hayan cumplido su ciclo operativo, aplicando las mejores técnicas de ingeniería en el diseño de los esquemas de cierre. En tal sentido, el diseño adecuado de muros, tapones y tabiques utilizados para sellar bocaminas, en especial cuando éstos deben retener el agua de mina, constituyen una labor muy importante y delicada para las empresas implicadas y los organismos fiscalizadores. De otro modo, la falla de un muro o tapón en una bocamina podría resultar en un serio problema ambiental y afectar la salud y seguridad de las personas que puede tener consecuencias económicas y sociales importantes, incluyendo la pérdida de reservas de mineral y/o la interrupción de la producción de la mina. Actualmente, se han desarrollado diversos enfoques o buenas prácticas en muchos países para abordar estos requerimientos, muchas veces específicamente para asegurar el cumplimiento de requisitos legales sobre salud y seguridad, y otras con el propósito de mantener un alto

estándar en el diseño de los dispositivos de cierre, como: compuertas, muros, tapones y otros 3. REQUERIMIENTOS DE ESTUDIOS Desde el punto de vista de la estabilidad física, los requerimientos necesarios para construir un tapón o muro para el cierre de una labor subterránea (bocamina o chimenea), son los estudios geotécnicos y estructurales adecuados para determinar la estabilidad de la estructura a largo plazo. Entre los cometidos del diseño de los esquemas de cierre, se pueden considerar:

• La razón por la cual se construye la infraestructura.

• El tipo de excavación donde se va a instalar el tapón o muro (bocaminas, galería).

• El área y perímetro de la sección de la galería donde se va a instalar el tapón o muro.

• Infraestructuras de la mina en riesgo, incluyendo detalles de la proximidad del lugar del tapón (piques, tajos, chimeneas operativas).

• La geometría del tapón (lados paralelos o de cuña, monolítico o de núcleo hueco) y sus dimensiones.

• El tipo, las características y la carga de presión de control del fluido que se retiene (con indicación de si existe o no drenaje ácido).

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• El potencial para cargas dinámicas y su probable magnitud debido a una falla del pilar de corona o de la cobertura.

• La actividad sísmica de la zona.

• La geología de la zona donde se pondrá la estructura de cierre.

• La calidad del macizo rocoso y los esfuerzos in situ en la roca que rodea a la estructura.

• La resistencia del material de construcción y los esfuerzos sobre éste (el concreto).

• Todos los supuestos pertinentes al enfoque de diseño que se usará en el diseño de la estructura de cierre. Esto deberá incluir las hipótesis sobre fallas y las decisiones respecto a las mejores metodologías que serán usadas para preparar la evaluación de la estabilidad y cálculos para el diseño de las dimensiones del tapón.

• El método de construcción de la estructura.

• Preparación de los planos de obra y las especificaciones de la geometría de la estructura, el concreto, encofrados, refuerzos de acero, inyecciones e instrumentación.

Los aspectos a considerarse en la elección del lugar adecuado para

la construcción de un muro, tapón o tabique, pueden ser:

• En un área donde la roca sea

competente y libre de características geológicas, significativas tales como fallas, zonas de corte.

• En un área libre de esfuerzos o solicitaciones geotécnicas y que esté lo más alejada posible de otras aberturas de minas.

• Aguas abajo de cualquier fuga, de modo que retenga toda el agua que ingresa.

• En una zona donde la resistencia in situ sea mayor a las que aplicará la presión hidrostática, de otro modo la presión hidráulica puede abrir las fracturas y generar fugas incontroladas.

• En un área donde la permeabilidad general de la roca circundante sea tan baja como sea posible.

• A una distancia adecuada de cualquier cámara de explotación o tajeo, punto de carga de mineral o zona de minado activo.

4. COMETIDOS DEL PLAN DE CIERRE Considerando que un plan de cierre es un conjunto de acciones y medidas que se realizan para proteger a las personas y el medio ambiente, durante y después de finalizada la

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actividad minera, éste debe cumplir como mínimo con los siguientes cometidos:

• Lograr la estabilidad física y

química de terrenos e instalaciones.

• Permitir la recuperación ambiental de los ecosistemas alterados en el menor tiempo.

• Controlar la emisión de residuos y descargas de efluentes contaminantes.

• Permitir el aprovechamiento y reciclado de equipos e instalaciones.

• Reducir los impactos ambientales antes, durante y después de cierre.

• Permitir nuevos usos en los terrenos que ocuparon las instalaciones mineras.

• Minimizar los requerimientos de mantenimiento y control de los trabajos de cierre.

• Mantener un equilibrio entre la actividad minera y el medio ambiente.

• Mejorar la imagen de la minería frente a los vecinos, la comunidad y la opinión pública.

5. DETERMINACION DE LA ESTABILIDAD FISICA DE LABORES SUBTERRANEAS En general, para una rápida caracterización del macizo rocoso se recurre a una clasificación en donde, principalmente se tiene en cuenta parámetros como tamaño de bloques e intensidad de fracturación, grado de

meteorización y resistencia del macizo rocoso.

La evaluación de la estabilidad física de las labores subterráneas se realiza mediante la caracterización del macizo rocoso utilizando una serie de índices y sistemas de clasificación geomecánica, como: RQD (Deere, 1967), Q (Barton, 1974), RMR (Bieniawski, 1989), GSI(Hoek & Brown, 1994), RMi (Palmstrom, 1996), con los que se obtienen valores de la capacidad portante de la roca y el requerimiento de sostenimiento en cada caso, como paso previa a la elección del esquema de cierre para cada labor minera.

Las clasificaciones geomecánicas se han convertido en una herramienta universal para el prediseño y cierre de obras subterráneas y de todo tipo de excavaciones. Los datos necesarios para la estimación de los índices de valoración se recogen en campo tanto en rocas, como en rocas blandas, e incluso en suelos. 5.1. Indice RQD (Rock Quality

Designation Index) El índice de designación de la calidad de la roca RQD (Deere, 1967) proporciona un valor estimado cuantitativo de la calidad de la masa rocosa a partir de testigos de perforación diamantina principalmente y de afloramientos en superficie. Aunque tiene algunas limitaciones, el uso más importante

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del RQD es como componente de los sistemas de clasificación RMR y Q.

Para el cálculo del RQD en porcentaje se consideran todos los trozos inalterados de testigo de longitud mayor a 10 cm y la longitud total de maniobra. Según los resultados obtenidos de RQD la calidad del macizo rocoso se clasifica en: Tabla 1. Calidad de roca según el Indice RQD.

RQD (%) Calidad < 25 Muy pobre 25 – 50 Pobre 50 – 75 Aceptable 75 - 90 Buena 90 -100 Muy buena

Aunque no hay buena correlación entre el RQD y el volumen del bloque (Jv), pero, cuando el RQD es el único dato disponible (no hay sondeos), es probablemente la mejor transición simple desde el RQD a través de Jv para llegar al volumen de bloque. Palmstrom (1982) elaboro una relación con la que se puede estimar el RQD a partir del parámetro Jv: RQD = 115 – 3,3 Jv Esta estimación teórica también se puede realizar a partir de la densidad de discontinuidades (Hudson, 1989), considerando el inverso del espaciamiento medio entre

discontinuidades (L), con la siguiente expresión: RQD = 100 e-0,1 L (0,1L + 1) El tamaño de bloque suele determinarse por dos vías: una en función a la estratificación y discontinuidades en una dimensión media de bloque (Ib = (S1 + S2 + S3) / 3), otra mediante el número de familias de discontinuidades que interceptan una unidad volumétrica del macizo rocoso definido por el parámetro Jv (discontinuidades/m3), que a su vez se determina por el número de discontinuidades por unidad de longitud considerando las diferentes familias presentes en el ámbito medido.

Aunque el RQD es un índice muy útil, solo no es suficiente para describir las características de la fracturación de los macizos rocosos, al no considerar la orientación, separación, relleno y otras condiciones de las discontinuidades. 5.2. Sistema de Clasificación RMR

(Rock Mass Rating System) El sistema de clasificación geomecánica de Bieniawski RMR (1989), valora al macizo rocoso en tipos, en cada dominio estructural. En la valoración este sistema considera cinco parámetros: resistencia a la compresión uniaxial, RQD, espaciamiento de las discontinuidades, condición de las

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discontinuidades y condición de agua.

Una vez obtenidas las puntuaciones, resultado de aplicar los cinco parámetros de clasificación, se efectúa la corrección por orientación de discontinuidades y se obtiene un valor numérico que se considera en la clasificación. Esta Clasificación distingue cinco clases de roca con sus correspondientes índices RMR (Tabla 2). Existen una serie de propuestas sobre correlaciones entre RMR y Q, las más utilizadas son:

RMR= 9 Ln Q + 44 (Bieniawski,

1979 Sudáfrica) RMR= 5,9 Ln Q + 43 (Rutledge-

Preston, 1980 Nueva Zelanda)

RMR= 5,4 Ln Q + 55,2 (Moreno, 1981 España)

RMR= 8,5 Ln Q + 35 (Kaiser-Gale, 1985).

El valor de RMR también es utilizado como una forma de estimar los factores m y s del criterio de rotura de Hoek-Brown, así como en el valor del GSI para evaluar la resistencia el macizo rocoso. Tal es así, que para un macizo de buena calidad se ha obtenido la siguiente relación: GSI = RMR89 – 5. 5.3. Sistema de Clasificación Q

(Rock Quality Index) El índice de clasificación de Barton Q (1974), considera seis parámetro: RQD, número de sistemas de juntas (Jn), rugosidad de las juntas (Jr),

alteración (Ja), factor de reducción de agua (Jw) y factor de reducción de los esfuerzos (SRF).

Q = RQD/Jn x Jr/Ja x Jw/SRF

El cociente RQD/Jn representa el tamaño de bloque, Jr/Ja describe las características de resistencia al corte y Jw/SRF representa la situación actual de tensiones.

El sistema Q es utilizado como un sistema de clasificación del macizo rocoso y se le emplea como método empírico de diseño de sostenimiento.

Comparando las escalas de valoración entre los sistemas Q y RMR, ambas clasificaciones tendrían las siguientes equivalencias:

Tabla 2. Escalas de los sistemas Q y RMR.

5.4. Indice de resistencia geológica

GSI (Geological Strength Index)

Clases RMR

Valores RMR Calidad

Clases Q Valores Q

I 80-100

Muy buena

Extremadamenteo excep. buena

> 200

II 60 - 80

Buena Buena a muy buena

20 - 200

III 40 - 60

Regular

Muy mala a buena

0,3 - 20

IV 20 - 40

Mala Extremadamente mala

0,003- 0,3

V < 20 Muy mala

Excepcional- mente mala

< 0,003

108

El índice GSI de Hoek & Brown (1994), modificado varias veces, sirve para evaluar al macizo rocoso en función a las características de fracturación, estructura geológica, tamaño de bloques y alteración de las discontinuidades.

En la caracterización del macizo rocoso considera la combinación entre la impresión visual de la estructura rocosa en términos de bloques con las condiciones de superficie de las discontinuidades indicadas por la rugosidad y alteración de las juntas. El GSI es más útil para macizos rocosos blandos (RMR<20). 5.5. Indice del macizo rocoso RMi

(Rock Mass Index) El sistema RMi (Palmstrom, 1996) requiere como datos de partida: el tamaño de bloque, características del diaclasamiento y la resistencia de la roca intacta, con los que se obtiene una valoración de la resistencia a la compresión uniaxial del macizo rocoso (diaclasado o masivo) y los parámetros para el sostenimiento requerido de la labor subterránea.

Para condiciones de información limitada se puede utilizar la siguiente expresión: RMi = σc x JP = σc x 0,26 (Vb)1/3 Donde: σc = resistencia a compresión uniaxial de roca intacta, medida sobre muestra de 50 mm de diámetro;

JP = parámetro del diaclasado; Vb = volumen del bloque medido en m3 o expresado en diámetro equivalente del bloque en m. Muchas veces no es posible observar el bloque completamente en el afloramiento o en la superficie excavada, en tales casos puede utilizarse un espaciamiento aleatorio para las diaclasas de 5 a 10 veces el espaciamiento de la familia principal de diaclasas: Vb = S1 x 5 S1 x 10 S1 = 50 (S1)3 ; cuando se ve una familia de diaclasas. Vb = S1 x S2 x 10 S1 = 10 (S1)2 x S2 ; cuando se ven dos familias de diaclasas.

Tabla 3. Escala de puntuación para RMi.

Clasificación RMi Muy bajo < 0,01 Bajo 0,01 –

0,1 Moderado 0,1 – 1 Alto 1 - 10 Muy alto 10 – 100

El volumen de bloque (Vb) puede ser medido por diferentes métodos tanto en excavaciones subterráneas como en superficie, haciendo una relación con el número volumétrico de diaclasas (Jv) tiene la siguiente expresión: Vb = b x (Jv)3

109

Donde b es un factor de forma del bloque, que representa el patrón del diaclasamiento. Su valor puede ser b = 36 ó b = 20 + 7(Smax/Smin), en función a sus dimensiones (S).

6. FACTOR DE SEGURIDAD Para el cálculo de la resistencia al corte (t) de un suelo saturado considerando el criterio de Mohr-Coulomb, se tiene: t = c´ + (σc - u) tan Φ´ Donde: c´= cohesión, σc = tensión total normal, u = presión intersticial, Φ´= ángulo de rozamiento interno. Los valores de c´y Φ´ se determinan a través del ensayo de corte directo.

Para la caracterización de macizos rocosos se tiene en cuenta las discontinuidades y las resistencias a compresión simple y de tracción. Las propiedades a registrar para cada familia de diaclasas, con las que se clasifican las rocas, generalmente son: dirección de buzamiento, buzamiento, espaciamiento, continuidad, rugosidad, grado de meteorización de los bordes, abertura y relleno, y flujo de agua a través de la diaclasa.

La resistencia de la matriz rocosa puede evaluarse mediante los criterios de rotura de Mhor-Coulomb, y de Hoek y Brown, la diferencia es que el primero es un criterio lineal y el segundo no. El criterio de Mhor-

Coulomb implica que tiene lugar una fractura por corte al alcanzar la resistencia pico del material, mientras que en el de Hoek y Brown es válido para evaluar la resistencia de la matriz rocosa isótropa en condiciones triaxiales. Además, en laboratorio se determina la resistencia uniaxial no confinada de la roca (resistencia a compresión simple) y sus constantes elásticas, así como la determinación de los parámetros resistentes: cohesión y fricción a través de ensayos triaxial y compresión simple.

Por otro lado, los índices de campo permiten aproximar un valor inicial de la resistencia a compresión simple de la roca (σc), se puede obtener con un martillo Schmidt y con un equipo portátil de ensayos de carga puntual (PLT), mediante la siguiente expresión: σc = 24 Is, asumiendo que el índice Is = P/D2, y que esta en función a la carga aplicada para la rotura (P) y el diámetro de la muestra (D). De igual forma la resistencia al corte de las discontinuidades (tp) también se puede determinar en campo con el martillo Schmidt, en función a la carga litológica sobre la discontinuidad y teniendo en cuenta los ángulos de rozamiento interno y de rugosidad, la resistencia a compresión en la pared de la discontinuidad y el ángulo de fricción del material.

En el cálculo del factor de seguridad generalmente se asumen superficies

110

de rotura tipo circular principalmente y se emplean métodos de equilibrio límite, como los que se obtiene en la Figura 1, en donde el factor de seguridad de la labor subterránea debe ser mayor 1 para asegurar que no se vaya a caer.

Figura 1. Factores de seguridad en una labor subterránea con roca de

buena calidad. 7. CASOS PRÁCTICOS A continuación se presentan en resumen dos casos de cierre realizados en labores subterráneas. 7.1. Inventario de labores mineras para el cierre En la mina Modelo A se ha optado por realizar cierre progresivo en las Bocaminas sin actividad porque servían de acceso a sectores que han finalizado su explotación y programar el cierre final para las bocaminas que se mantendrán

operativas hasta que finalice la vida de la mina (ver Tabla 4). El cierre de la mina será por inundación, por lo que el sellado de las bocaminas provocará con el tiempo la inundación de las áreas excavadas con los aportes del agua infiltrada en el macizo rocoso. Teniendo en cuenta que las rocas presentes en el área la explotación de mina Modelo A no son potencialmente ácido generadoras, la inundación de las labores con el tiempo ayudará a la sedimentación de la parte sólida, cuya precipitación cubrirá las superficies reactivas de las roca excavada reduciendo al mínimo los procesos reactivos que podrían generar la disolución de las rocas y generar aguas ácidas. Por tanto, la estabilidad geoquímica en el interior de las labores mineras en el post-cierre esta asegurada. En la Tabla 4 se puede ver las características más resaltantes de las bocaminas que forman parte del plan de cierre. 7.2. Esquemas de cierre en labores

verticales y horizontales de mina Modelo A.

En la Mina Modelo B todas las bocaminas y chimeneas están emplazadas en rocas competentes (calizas, intrusivas-dacitas), y según la clasificación geomecánica (Tabla 5), no requieren sostenimiento, por estar tipificadas según los Sistemas RMR y Q como roca de calidad regular, buena a muy buena.

111

Tabla 5. Características Geomecánicas de la Roca en Bocaminas y Chimeneas

Labor Minera RQD (%)

RMR (Bieniaswki) Q (Barton) Valor Calidad Valor Calidad

Nv 415 (Gal-2) (Boca- mina) 75 51 Regular III 8,25 Regular

Nv 300 (Gal-4) (Boca-mina) 80,9 64 Buena II 11,5 Buena

Nv 0 (Gal-6) (Boca-mina) 80,9 61 Buena II 11,5 Buena NV 360 (Gal-3) (Boca- mina) 88,0 67 Buena II 48,8 Muy Buena Ch-1 (Chimenea) 88 67 Buena II 14,4 Muy Buena Ch-2 (Chimenea) 75 63 Buena II 31.3 Muy Buena

Tabla 4. Cierre de Bocaminas del Plan de Cierre mina Modelo A.

Bocamina Coordenadas Sección

Galería m x m

Calidad Roca

(RMR)

Cota msnm

Estado Descarga Agua

(Si o No)

Tipo de Cierre x y Opera-

tiva Sin

Activ Progre-sivo

Final

Nv 140 359291

8696561

3 x 3 III 3175 Si Si X

Nv 330 358994

8696394

2 x 2.4 II 3325 Si No X

Nv 550 358852

8696051

2 x 2.5 III 3525 Si Si X

Nv 3820 359249

8695535

2x 2.4 II 3805 Si Si X

Nv 4000 358685

8695085

2 x 2 II 4025 Si No X

Nv 690 358369

8695795

4 x 4 I 3725 Si Si X

Nv 880 358168

8695764

3 x 3 I 3875 Si Si X

Nv 950 357906

8695604

1.8 x 2 I 3914 Si No X X

Nv 3780 359098

8695816

3 x 3 I 3793 Si No X

Nv 3640 359828

8695471

3 x 3 I 3650 Si Si X

Por otro lado, según la capacidad portante del macizo rocoso, valorado mediante el análisis de esfuerzo-deformación, las bocaminas y las chimeneas en el contacto con la superficie del terreno tienen un factor de seguridad mayor a 1, por tanto, las

aberturas fisicamente son estables en todos los casos.

7.1.1. Sellado de Bocaminas Según la información técnica respecto a características geológicas, hidráulicas, ambientales, geotécnicas

112

y geomecánicas del lugar donde se realizarán los cierres, las bocaminas se han agrupado en dos grupos: uno que incluye las bocaminas de los niveles 0 (Gal-6), 300 (Gal-4) y 360 (Gal-3), que drenan aguas de mina, a las que se las ha asignado un tapón de concreto en cuña y monolítico (tapón cónico T-1) el diseño se puede ver en la Figura 2, mientras que a las bocaminas del nivel 415 (Gal-2) que no tienen salidas de agua se la ha asignado un tapón de lados paralelos y monolítico (tapón paralelo T-2) cuyo detalle se observa en la Figura 3. Con estos tapones es posible la inundación general de la mina una vez que haya llegado al final de su vida operativa.

Figura 2. Tapón de concreto en cuña y monolítico (tapón cónico) para las bocaminas del nivel 0 (Gal-6), 300 (Gal-4) y 360 (Gal-3)

Estos tapones de concreto monolítico por lo general se construyen de uno o múltiples vertidos de concreto. La longitud del tapón es suficientemente larga (Tabla 6) como para evitar

erosiones en las paredes de la galería cuando el tapón esté sometido a su máxima gradiente de diseño, en el cálculo se ha considerado una resistencia al cizallamiento (fs) de 910 kPa.

Para limitar las filtraciones por el exterior del tapón, al diseño se ha añadido 6 taladros de inyección de gunita, cemento u otro material sellante para reducir o minimizar las fugas de agua en la interfaz concreto/roca.

Figura 3. Tapón de lados paralelos y monolítico (tapón paralelo) para la bocamina del nivel 415 (Gal-2)

El material utilizado en las inyecciones debe rellenar poros, fracturas o huecos que se encuentran en el suelo y en las rocas, tienen la propiedad de aumentar la resistencia del terreno una vez que solidifican, además de reducir la permeabilidad del medio.

113

Tabla 6. Longitudes de los Tapones para las Bocaminas de Mina Modelo B.

Bocamina Ancho a (m)

Alto b (m)

Altura Hidráulica (H) (m) Perímetro 2(a+b) (m)

Longitud del Tapón L (m)

Gal-2 2,1 2,4 129 9,00 0,78

Gal-3 2,4 2,7 182 10,20 1,25

Gal-4 2,1 2,4 242 9,00 1,46

Gal-6 3,5 3,0 539 13,00 4,69

7.1.2. Sellado de chimeneas Para el cierre de las chimeneas y asegurar su estabilidad física, la opción de cierre propuesta es la construcción de una cuña en forma de pirámide invertida de base cuadrada o poligonal (aproximándose a la sección) que se colocará en cada chimenea. Este tipo de tapón cuña se construye con chapas de acero, cuyo requerimiento principal es que sea capaz de resistir las tensiones que van a aparecer una vez se haya realizado el vertido del hormigón.

Debido a que las dimensiones de las chimeneas varían desde 1,5 x 1,5 m hasta 2,0 x 2,0 m, las dimensiones de la cuña se van a establecer en función del diámetro medio de la abertura de la chimenea (D), por lo que la base (B) de la misma, en metros, será:

B = D + 1,2

Con respecto a la altura (H), también se va a calcular en función del diámetro de la chimenea, quedando definida por la siguiente expresión:

H = (0,9 x D) + 1

En la Figura 7 se presenta en detalle el colocado y el acabado final de la cuña en una chimenea, pero, con las formulas anteriores se debe calcular las dimensiones exactas de cada tapón cuña a colocar en cada chimenea a cerrar. Como medida de seguridad adicional, se puede instalar por empotramiento dos vigas transversales (cruceta de rieles usados) en la sección de la chimenea, sobre la que se apoyaría el vértice de la cuña.

Figura 7. Preparación y colocado final del sellado con cuña en la chimenea.

114

El concreto que se emplea como relleno debe de ser de buena calidad, de modo que permita obtener estructuras sólidas y resistentes. Para conseguir una buena calidad del concreto se debe llevar un minucioso control tanto de los materiales constituyentes, como de la mezcla, el vibrado y el fraguado. Una vez situada la cuña invertida, se procede a rellenar el hueco que queda dentro de ésta con hormigón, reforzando la estructura con redondos de acero o hierro, que pueden ir soldados a la propia chapa de la cuña aportándole solidez. El paso final de la instalación consiste en sellar con concreto (hormigón) los puntos de contacto entre la cuña y la roca de los bordes de la chimenea, sobre el concreto se rellena con materiales estériles procedentes de los desarrollos en espesores de 0,4 a 0,6 m, y

finalmente se cubre con una capa de tierra vegetal hasta conseguir un talud integrado con la superficie.

El concreto que se emplea como relleno debe de ser de buena calidad, de modo que permita obtener estructuras sólidas y resistentes. Para conseguir una buena calidad del concreto se debe llevar un minucioso control tanto de los materiales constituyentes, como de la mezcla, el vibrado y el fraguado.

8. CONCLUSIÓN

La valoración de la estabilidad física de los componentes del plan de cierre a través de índices de clasificación y sistemas de caracterización del macizo rocoso es rápida y ayuda a elegir el esquema de cierre más apropiado para cada labor a cerrar, así como a gestionar mejor los recursos.

115

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• Aduvire, O., Escribano, M., García-Bermudez, P., López-Jimeno, C., Mataixen, C. y Vaquero, I. 2006. Manual de construcción y restauración de escombreras. Ed. U. D. Proyectos (ETSIM-UPM). 633pp. ISBN: 84-96140-20-2.

• Aubertin, M., Aachib, M. y Authier, K. 2000. Evaluation of diffusive gas flux

through covers with a GCL. Geotextiles and Geomembranes, 18, 215-233.

• Barton, N., Lien, R. y Lunde, J. 1974. Engineering classifications of rock masses for the design of tunnel support. Rock Mechanics, Springer Verlag. Vol. 6. 189-236.

• Hoek, E. y Brown, E. 1997. Practical estimates of rock mass strength. Journal

Rock Mechanics and Mining Science. 34 (8), 1165-1186.

• Palmstrom, A. 2000. Recent developments in rock support estimates by the RMi. Journal of Rock Mechanics and Tunnelling Technology. 6 (1), 1-19.

116

117

METODOLOGÍA DE APLICACIÓN PRC EN ARGENTUM DE PANAMERICAN SILVER

DENNIS MERCADO Ing. de Minas CIP

Ingeniero de Seguridad de Compañía Minera Argentum de Panamerican Silver dmercado@passac.com.pe

JHON OLIVERA Ing. de Minas CIP

Ingeniero de Planeamiento de Compañía Minera Argentum de Panamerican Silver joliveraa@passac.com.pe

RESUMEN: A partir de mayo del 2008 se aplicó el formato PRC (Peligro, Riesgo y Control) para la identificación de peligros y evaluación de riesgos (IPER) lo que incluía el establecimiento de controles para minimizar los riesgos identificados. En febrero de este año se evaluó el nivel de análisis PRC en nuestra unidad y se llegó a un nivel de 72%. Con esa evaluación se determinó una metodología para mejorar este nivel identificando el peligro especificando el lugar, y haciendo que los controles sigan una secuencia de atacar la raíz del problema, es decir orientarse a la fuente de peligro.

118

1. INTRODUCCIÓN El PRC (Peligro, Riesgo y Control) es una herramienta para la identificación de peligros, evaluación de riesgos y establecimiento de controles requerida tanto por el Reglamento de Seguridad DS 046 – 2007, y el OHSAS 18001 utilizada en Argentum de Pan American Silver en Morococha. 2. METODOLOGÍA DE APLICACIÓN DEL PRC APLICACIÓN DEL PRC: El formato propuesto para la aplicación del PRC está en el Anexo N° 1. Contempla una matriz de riesgos simplificada y en la parte inferior algunas instrucciones y los riesgos principales que se pueden identificar. DEFINICIONES Peligro: Fuente, situación o acto con potencial a daño. Riesgo: Combinación entre la frecuencia y la consecuencia Control: Acciones preventivas y/o correctivas para minimizar o eliminar los riesgos. Fuente: Relacionado a todo tipo de energía sin control.

Situación: Combinación de distintos elementos que conllevan a una condición riesgosa Acto: Relacionado al comportamiento humano y a las actividades que desempeña. Medio: Lugar o entorno de un peligro. Receptor: Persona que está expuesta al peligro. ANOTACIONES PREVIAS: El PRC puede usarse para el análisis de distintas situaciones. Se debe de tener en cuenta las siguientes recomendaciones para el correcto llenado:

• Anotar a los participantes del análisis.

• Marcar las condiciones de evaluación.

• Marcar el tipo de actividad analizada: proyectos, actividades no rutinarias, equipos / máquinas / sustancias, trabajos de alto riesgo, procesos, área de trabajo, puesto de trabajos y otros que se deben especificar.

• Por último el jefe de área, la labor, el responsable y la fecha.

PELIGRO:

119

Los peligros deben de ser específicos, brindando información concreta de donde se encuentran. Peligro deficiente: Roca suelta. Peligro bien definido: Roca suelta entrada al TJ 105 E Tipos de peligro: Fuente: Puede estar relacionado a distintos tipos de energía sin control, como mecánica, cinética, potencial, eléctrica, neumática, eólica, etc. (Ejemplos: Roca suelta, energía potencial almacenada en función a la altura. Cable pelado, energía eléctrica) Situación: Relacionado a las circunstancias en que se encuentran los objetos (Ejemplos: máquina perforadora en el taller vs máquina perforadora trabajando. Scoop en el taller vs scoop transitando) Acto: Acciones rutinarias o no rutinarias que un trabajador realiza que implica cierto nivel de riesgo y peligrosidad. (Ejemplos: trabajador que dobla la guardia. Trabajador en estado de ebriedad) Se puede usar la pregunta ¿Qué me puede dañar? RIESGO: Es a lo que conlleva el peligro. Se establece al combinar la frecuencia de la exposición al riesgo con la consecuencia. Se tiene una lista de los riesgos principales : Principales Riesgos Identificados

− Atrapamiento − Derrumbe − Quemadura − Atropello − Electrocución − Radiación − Caída de personas − Explosión − Succión − Caída de rocas − Golpe − Volcadura − Choque − Incendio − Cortes − Inundación − Otros Se puede usar la pregunta ¿Qué puede pasar? NIVEL DE RIESGO BASE El nivel de riesgo base es un parámetro en el cual se le asigna tres valores a un determinado riesgo de acuerdo a la severidad del posible accidente y la frecuencia de exposición al riesgo estudiado, los valores son: alto, medio y bajo. - En el caso de un nivel de riesgo alto, los controles deben de ser aplicados inmediatamente.

120

- En el caso de un nivel de riesgo medio, los controles tendrán una tolerancia de hasta de 48 horas. - En el caso de un nivel de riesgo bajo, la convivencia con estos riesgos será tolerable. Para establecer el nivel de riesgo base se debe de usar la siguiente matriz de riesgo: MATRIZ DE RIESGO (INCLUIDA EN EL FORMATO PRC):

Fatal o Incapacitante /Daño Permanente A A M

Trivial / Daño Temporal A M B

Incidente / Daño Menor M B B

MATRIZ DE EVALUACIÓN DE

RIESGO

Diar

iamen

te,

sem

anal

Una v

ez al

mes

, ca

da tr

es m

eses

Anua

lmen

te

Seve

ridad

(del

accid

ente

per

sona

s / eq

uipo

s)

Frecuencia (Exposición al riesgo) Gráfico 1. Matriz de Riesgo Simplificada Para establecer el nivel de riesgo, se determina de acuerdo al nivel de exposición al riesgo (frecuencia) que puede ser diaria o semanal; una vez al mes o cada tres meses y en un periodo anual y la severidad que se establece por el tipo de accidente tanto de personas o equipos (en el hipotético caso de que ocurriera,

poniéndose en la peor situación), esta matriz se usará para peligros específicos, bien definidos, no generales. MATRIZ DE RIESGO PLANIFICACIÓN Y EVALUACIONES GENERALES: Para evaluar peligros o actividades a nivel general o en las etapas de planificación, se deberá usar la matriz indicada a continuación:

1Catastrófico

ALTO ALTO ALTO MEDIO MEDIO

2Fatalidad

ALTO ALTO MEDIO MEDIO MEDIO

3Daño

PermanenteALTO MEDIO MEDIO MEDIO BAJO

4Daño Temporal

MEDIO MEDIO MEDIO BAJO BAJO

5Daño Menor

MEDIO MEDIO BAJO BAJO BAJO

AComún

BHa ocurrido

CPuede ocurrir

DNo es probable

EPracticamente

imposible

CO

NSE

CU

ENC

IA

PROBABILIDAD / FRECUENCIA Gráfico 2. Matriz de Riesgo Planeamiento CONTROL Debe ser específico y concreto; orientado a atacar la raíz del peligro con una secuencia de controlar primero la fuente, luego el medio y por último el receptor:

121

FUENTE, MEDIO, RECEPTOR:

Gráfico 3. Factores de un peligro SECUENCIA DE CONTROL ORIENTADO A LA FUENTE, AL MEDIO Y AL RECEPTOR: El control debe estar orientado a qué acciones se van a tomar de inmediato y a largo plazo para poder controlar los riesgos, deben de ser claros para que los trabajadores puedan ejecutarlos. Deben de contener medidas y especificaciones claras como altura, ancho, largo, peso, cantidad, etc. (Ver el Anexo N° 2) Ejemplo: Control deficiente: Desate constante.

Control eficaz. Desatar la labor en avanzada, desde techo seguro, usando barretillas de 4’, 6’ y 8’. Se puede usar la pregunta ¿Qué puedo hacer? NIVEL DE RIESGO RESIDUAL Después de aplicar los controles, el riesgo tendrá un nivel residual que puede ser alto, medio o bajo, la idea es que todos los riesgos puedan volverse bajos o tolerables para seguir desempeñando las actividades normalmente. En caso de que el nivel de riesgo residual sea medio o alto se deben de aplicar controles residuales. CONTROLES RESIDUALES: Generalmente son dados por la supervisión al comprobar que los controles dados inicialmente para controlar el riesgo no son suficientes y tienen un nivel de riesgo residual entre medio y alto. Estos controles igual que los anteriores deben de ser específicos y concretos siguiendo la secuencia de fuente, medio y receptor si no fueron atacados previamente. 3. CONCLUSIONES

Fuente: Roca Suelta (Energía potencial almacenada)

Medio: Labor donde se trabaja.

Receptor: Trabajador en la labor.

122

Se obtuvo en febrero del 2009 un porcentaje de 33 % y en mayo 76 % según los criterios de evaluación del PRC.

Según esta evaluación los puntos que necesitaron mejora fueron el identificar más de tres peligros y al establecer los controles seguir una secuencia de fuente, medio y receptor.

La Metodología de Aplicación del PRC planteada mejora el

entendimiento y el desarrollo de la Identificación de Peligros, Análisis de Riesgos y Establecimiento de Controles.

El personal operativo mejoró su nivel de análisis, se concluye que la aplicación efectiva de los controles en la realidad, influirá positivamente en los indicadores de seguridad.

REFERENCIAS [1] OSHAS 18001 Versión 2007, Bureau Veritas. [2] DS 046 RSHM – 2001, Ministerio de Energía y Minas - Perú

ANEXOS

123

Anexo 1. Formato PRC

124

Fuente

1. Eliminación Desatar la roca suelta

2. Sustitución Cambiar una máquina Jack Leg por una Stoper

3. Control de Ingeniería Mejorar la dosificación del shotcrete

Medio 4. Controles administrativos

Señalizaciones, PETS, estándares, PRC, VEO, bloqueos

Receptor 5. Equipos de

Protección Personal

Usar lentes, guantes, botas, etc.

Anexo 2. Secuencia de Controles en el PRC

Anexo 3. Ejemplo de Aplicación del PRC

Peligro Riesgo

Nivel de

Riesgo Base

Control Nivel de Riesgo

Residual Control Residual

Roca suelta a

la entrada del TJ 105 E

Caída de Rocas A

1. Desate con barretillas de 4’ y 6’

2. Posicionarse bajo techo sostenido.

3. Mínimo dos personas, maestro y ayudante.

4. El ayudante debe de vigilar constantemente con su lámpara.

5. Alternar cada 5 minutos el maestro y ayudante.

M

1. Sostenimiento con puntales de guardacabeza de 6’ espaciados a 1.0 m

Tránsito de

equipo Scoop en la

RP 940

Atropello A

1. Velocidad máxima 10 km/hora.

2. Los refugios deben de estar a 50 metros.

3. Las labores deben de tener tolerancias necesarias de un metro para el tránsito del personal.

4. Las luces delanteras y posteriores deben de estar funcionando correctamente. Se debe de tocar el claxon en cada intersección

5. Se debe de realizar el

B

1. El equipo debe tener mantenimiento preventivo de acuerdo a las horas de uso.

2. Capacitación programa de operación de equipos

125

checklist del correcto funcionamiento del equipo.

Gaseamiento A

1. El equipo debe de emitir como máximo 1000 ppm de CO en el tubo de escape.

2. La labor debe de tener una velocidad mínima de aire de 20 m/seg.

3. La manga de ventilación debe de estar a 10 m mínimos del frente.

4. El ventilador debe de tener la suficiente capacidad para evacuar los gases generados por el equipo.

5. El trabajador debe usar en todo momento su respirador.

B

1. El equipo debe tener mantenimiento preventivo de acuerdo a las horas de uso.

2. Capacitación programa de operación de equipos

Choque A

1. Velocidad mínima de 10km/hora.

2. El sistema de frenos debe de funcionar correctamente.

3. Se debe de realizar el checklist preventivo del equipo.

4. Debe estar provisto de faros delanteros y posteriores, frenos y bocina, además de señales portátiles y material altamente reflectivo de color rojo.

5. Las intersecciones deben de estar iluminadas.

B

1. El equipo debe tener mantenimiento preventivo de acuerdo a las horas de uso.

2. Capacitación programa de operación de equipos

126

127

MINERÍA SUBTERRÁNEA DE CARBÓN

ESTADO ZULIA VENEZUELA MINERAÇÃO SUBTERRÂNEA DE CARVÃO,

ESTADO ZULIA VENEZUELA

BEATRIZ OLIVO CHACÍN Mg.Sc, Geógrafo, Centro Venezolano de Producción Más Limpia

olivobeatriz@gmail.com (RESUMEN --- RESUMO) La aplicación discrecional de la normativa nacional por parte de los organismos rectores ha sido un aspecto limitativo para la ejecución de varios proyectos que la industria minera venezolana ha propuesto desarrollar bajo sanos criterios de responsabilidad social, de gestión ambiental y de seguridad, lo que limita el desarrollo minero sostenible en el país. Los retrasos injustificados en la tramitación y expedición de las autorizaciones ambientales han sido determinantes. Varios proyectos, entre ellos algunos carboníferos, están a la espera de ser desarrollados por las empresas que los han venido promoviendo desde hace varios años, aun cuando han cumplido con todos los estudios exigidos por las autoridades mineras y ambientales, así como con la abundante normativa vigente. La cuenca carbonífera del Guasare, localizada en el municipio Mara del estado Zulia en el noroeste de Venezuela forma parte de un gran yacimiento regional de carbón dentro de un área de aproximadamente ocho kilómetros de longitud y un promedio de dos kilómetros de ancho. En esta cuenca está previsto el desarrollo de varios proyectos mineros. Como ejemplo de lo que puede ser un proyecto de minería responsable, una vez sea aprobado el Proyecto Casablanca, que se desarrollará en esta cuenca carbonífera, la empresa Compañía Carbonífera Caño Seco C.A se propone proteger el ambiente y apoyar a las comunidades locales mediante la consolidación de programas sociales y comunitarios diversos. El programa social y comunitario desarrollado por esta empresa se basa en la creencia de que la compañía no puede realizar un proyecto minero exitoso a menos que las comunidades vecinas se desarrollen simultáneamente.

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Las actividades iniciales de apoyo social y comunitario comenzaron el año 1998 y se han ampliado significativamente de año en año e incluyen una amplia variedad de tipos de apoyo para las instituciones locales en la parroquia Monseñor Marcos Sergio Godoy del municipio Mara, estado Zulia. Las políticas propuestas por la empresa aseguran que el desarrollo del proyecto tendrán un impacto positivo sobre el ambiente debido al uso de nuevas tecnologías, la repoblación forestal progresiva en más de diez kilómetros cuadrados en los alrededores de la mina propuesta y, el desarrollo de instalaciones sociales y comunitarias en la parroquia Monseñor Marcos Sergio Godoy del municipio Mara en el estado Zulia. PALABRAS CLAVE: minería sostenible, programa social y comunitario.

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INTRODUCCIÓN La presente ponencia incluye inicialmente un capítulo de Consideraciones Generales, en el cual este autor resume lo que entiende por minería responsable, el marco institucional y la legislación ambiental vigente en Venezuela así como sobre la gestión territorial en el país. Igualmente, resume otras dificultades que para el desarrollo de la minería han sido expresadas en numerosas ocasiones por la Cámara Minera de Venezuela (CAMIVEN). El autor presenta posteriormente una síntesis de la presencia del carbón en Venezuela para luego presentar una síntesis del Proyecto Casablanca y, en detalle, el programa social y comunitario de la empresa Compañía Carbonífera Caño Seco, como ejemplo de práctica responsable en minería y los aportes sociales y comunitarios que esta empresa ha realizado en la parroquia Monseñor Marcos Sergio Godoy, municipio Mara del estado Zulia, por lo cual este autor desea expresar su agradecimiento a la Compañía Carbonífera Caño Seco por haber suministrado la información que sobre este programa comunitario le suministró para estos fines. Finalmente, el autor presenta algunas conclusiones y posibles soluciones, que son, como todo el contenido de esta ponencia, de su exclusiva responsabilidad.

1. CONSIDERACIONES GENERALES

1.1 La minería responsable La más importante razón que enfrentan las empresas mineras para ser socialmente responsables es su compromiso a contribuir con la inclusión social. Por ello, las empresas mineras deben contribuir con el progreso económico, social y ambiental del área donde realizan sus actividades con vistas a lograr un desarrollo sostenible. El trabajo de una mina en las comunidades cercanas genera, de hecho, una serie de expectativas en la población, ya que ella ve a la empresa como el agente que solucionará sus problemas. Inclusive, muchas veces desea que sustituya al Estado como proveedor de servicios públicos y obras de infraestructura social y productiva. En otras palabras, la cree responsable del desarrollo socioeconómico de la región. Y son estas expectativas y demandas locales las que originan serios retos a las empresas mineras. Parece que ya no es suficiente producir bienes, generar empleo y pagar impuestos para ser considerada una empresa como socialmente responsable. Las nuevas expectativas y exigencias sugieren que no basta con otorgar donaciones caritativas a las comunidades sino contribuir con su desarrollo social.

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Las escuelas, hospitales, el desarrollo de industrias secundarias, y sobre todo, el entrenamiento técnico y administrativo para asegurar que persista la inversión en el futuro de la sociedad una vez que inevitablemente la mina cierre, son buenas opciones. Esta nueva manera de entender la minería es la minería de formación de capital social. Es la que crece con la comunidad, con todos los sectores interesados y eso significa formación de capital social. Este nuevo concepto de responsabilidad social parte de una nueva valoración del rol de la empresa, pues asume nociones de responsabilidad con el entorno, tanto al interior como exterior de la organización. Es pues un concepto que implica una filosofía de compromiso con el desarrollo sostenible. Si bien para algunos se trata de una estrategia de negocios, se puede definir como una nueva forma de hacer negocios con ética o, simplemente, hacer lo éticamente correcto en los negocios. Sin embargo, si la sociedad no está convencida que una operación minera puede ser sostenible (cualquiera que sea la definición que se use), la operación minera será postergada o completamente detenida. La sostenibilidad de la industria minera descansa en tres pilares

fundamentales: económicos, ambientales y sociales. Sin embargo, para que la sostenibilidad sea real se requiere de una cuarta base que son las políticas gubernamentales. Además, sólo es posible en la medida en que se generan sinergias entre todos los actores involucrados (empresa, comunidad y gobierno). Es necesaria una relación de mutuo interés para la organización de proyectos de desarrollo social que involucren alianzas estratégicas entre ellos, enmarcados en el cumplimiento de los códigos de minería, el respeto al ambiente y, en un clima de paz social que es el requisito básico e indispensable para desarrollar una buena minería. Las empresas son los principales empleadores y generadores de ingresos, es por ello que sus prácticas y valores ejercen una gran repercusión en el logro de los objetivos sociales y el bienestar general de las comunidades. Tanto para la Organización Internacional del Trabajo OIT como para el Programa de Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) la imagen de la responsabilidad empresarial es que ella representa una herramienta, tan necesaria como potente, para la promoción del desarrollo humano y el fortalecimiento de uno de sus pilares fundamentales, el capital social.

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Se debe reconocer que los grupos involucrados pueden tener intereses diferentes y que posiblemente estén en conflicto. En el caso venezolano, la resolución de algunos de estos conflictos se dificulta en parte por la incoherencia entre la normativa minera y la legislación ambiental y territorial y, también, por la desarticulación institucional entre el Ministerio del Poder Popular para el Ambiente (MPPA) y Ministerio del Poder Popular para las Industrias Básicas y Minería (MIBAM). El sector minero a nivel mundial viene incorporando estándares ambientales que le permiten cumplir con los requerimientos de protección del ambiente. En el ámbito internacional, la elaboración de las normas internacionales de gestión y protección ambiental ISO 14000 ha puesto de relieve que la producción de bienes y servicios debe cumplir ciertos requisitos ambientales, sin los cuales los productos no serán aceptados en los mercados internacionales. Un aspecto estrictamente relacionado también con el ejercicio de esta responsabilidad es la coyuntura política en la cual las regulaciones cobran importancia. En Venezuela existen leyes que obligan a las empresas a realizar contribuciones sociales - como la de prevención de drogas y la de ciencia y tecnología, que establecen un porcentaje de los ingresos anuales-,

mientras que otras leyes promueven o incentivan la contribución (como la de protección al niño y al adolescente). En la dimensión interna de la responsabilidad también han aparecido otras leyes, como la de alimentación; prevención y medio ambiente de trabajo, así como la exigencia de la solvencia laboral. 1.2 El marco institucional En Venezuela hay dos instituciones clave que controlan la actividad minera en el país. El Ministerio del Poder Popular para las Industrias Básicas y Minería (MIBAM) que es el responsable de toda la materia minera: planificación, control, fiscalización, defensa y conservación de los recursos mineros y del régimen de la inversión extranjera. Y el Ministerio del Poder Popular para el Ambiente (MPPA) que es el organismo rector, planificador y administrador de las actividades de aprovechamiento, conservación, defensa y mejoramiento del ambiente. En cualquiera de los procedimientos autorizatorios necesarios para desarrollar un proyecto minero, el MPPA juega un rol importante, ya que, en primer término, el MIBAM debe tramitar ante el MPPA la autorización de ocupación del

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territorio, a los fines de no autorizar ningún proyecto minero en áreas que no estén previstas en los planes de ordenación del territorio. Asimismo, el MPPA debe autorizar la afectación de recursos, previa consignación del correspondiente estudio de impacto ambiental. 1.3 La legislación ambiental El marco jurídico ambiental que regula la actividad minera en el país está constituido en primer lugar por la Constitución de la República Bolivariana de Venezuela, por leyes orgánicas y ordinarias, decretos, reglamentos y resoluciones, algunos referidos directamente al sector minero, así como también por otros instrumentos legales de apoyo relacionados con el tema fiscal y administrativo.

CONSTITUCIÓN NACIONAL

LEYES APROBATORIAS (Convenciones)

LEYES ORGÁNICAS

LEYES ORDINARIAS (Generales y Especiales)

DECRETOS

ACTOS JURÍDICOS INDIVIDUALIZADOS

Figura 1. Pirámide legal

La Constitución de la República Bolivariana de Venezuela (1999), como marco político y filosófico de la estructura legal, en su Título III Capítulo IX De los Derechos Ambientales, establece los derechos

y deberes de los venezolanos referidos al mantenimiento de un ambiente “seguro, sano y ecológicamente equilibrado”, protegiendo “la diversidad biológica, los recursos genéticos, los procesos ecológicos, los parques nacionales y monumentos naturales y demás áreas de especial importancia ecológica”. Venezuela cuenta con un marco legal extraordinariamente diverso, que ha llevado a la firma y ratificación de casi todos los convenios internacionales destinados a la conservación del ambiente, así como a la creación de un cuerpo legal nacional que incluye leyes orgánicas y ordinarias y decretos presidenciales. El país ha suscrito más de 30 convenios en las áreas de contaminación industrial, protección y manejo de la flora y fauna, manejo del recurso bosque y, cooperación regional. También hay más de 10 leyes orgánicas y ordinarias, siendo de particular importancia la Ley Penal del Ambiente (1992). Adicionalmente, el MPPA ha emitido más de 15 decretos y resoluciones técnicas destinadas a reglamentar aspectos de la calidad ambiental, la ordenación territorial de las actividades humanas y el uso sostenible de los recursos naturales. En particular se desea destacar el Decreto 1257 Normas sobre evaluación ambiental de actividades

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susceptibles de degradar el ambiente (1996) y la Resolución 56 MARNR Normas sobre recaudos para la evaluación ambiental de programas y proyectos mineros y de exploración y producción de hidrocarburos (1996). El Decreto 1257 establece los procedimientos para realizar la evaluación ambiental de actividades susceptibles de degradar el ambiente. En su artículo 6 señala la obligatoriedad de realizar un Estudio de Impacto Ambiental para los programas y proyectos mineros de acuerdo a unos términos de referencia que son fijados conforme a lo establecido en el mismo decreto, requisito indispensable para el inicio de las fases de exploración y explotación minera. Mientras que la Resolución 56 incluye los recaudos necesarios para la tramitación de aprobaciones y autorizaciones de ocupación del territorio, vinculados con la actividad minera y de hidrocarburos, para lo cual se debe presentar un Cuestionario Ambiental que incluye amplia información sobre el proyecto minero propuesto y del área de influencia del mismo. 1.4 La gestión territorial Si bien la gestión del territorio es una práctica de larga data en Venezuela, ha mostrado que carece de coherencia y muchas veces se contradice, especialmente cuando se comparan los instrumentos de

gestión, la gestión propiamente dicha y las acciones sobre el territorio. Esta situación deriva en ciertos problemas que afectan en particular el desarrollo de proyectos mineros, entre ellos: 1) el desconocimiento en la práctica del ordenamiento territorial, como lo establece la vigente Ley Orgánica para la Ordenación del Territorio (1983); 2) la ausencia de una política clara en materia de gestión territorial y, 3) el desconocimiento de los actores institucionales para la planificación y gestión de acciones sobre el territorio, que contraviene las competencias asignadas a estos actores en la Constitución y en diferentes leyes. En algunos casos, la praxis en Venezuela se aleja de lo estatuido. En materia de ordenación del territorio existen situaciones en las que es diferente lo que establece el marco jurídico y los planes de ordenación del territorio de lo que ocurre en la realidad. En el marco jurídico vigente está claramente establecida la relevancia de la ordenación del territorio para la gestión del desarrollo nacional. Dan especial cuenta de ello la Constitución de la República, leyes de carácter orgánico (Ley Orgánica para la Ordenación del Territorio, Ley Orgánica del Ambiente), la Ley de Planificación, así otras leyes especiales y reglamentos.

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Lo expuesto en toda esta legislación deja claro que las unidades susceptibles de ordenamiento territorial deben disponer de un plan de ordenación sancionado y vigente y, que lo establecido en los mismos es de obligatorio cumplimiento. Sin embargo, la realidad da muestras de que esto no es así y las evidencias son contundentes. Existen tres grandes grupos de evidencias de esta debilidad en la ordenación del territorio nacional: a) las que dan cuenta de planes de ordenación desactualizados que poco sirven para regir las actuaciones de hoy; b) las que refieren la inexistencia de planes de ordenación del territorio para áreas que por ley los requieren, y en las que se actúa sin una referencia normativa de lo que debería ser la gestión de ese territorio; c) las que denotan una evidente actuación en contra de lo establecido en los planes de ordenación del territorio, actualizados o no, pero legalmente vigentes. Es evidencia de planes desactualizados el caso de los planes estadales de ordenación del territorio. Del total de 23 estados en los que se divide el territorio nacional, el 52,17% posee planes de ordenación que se elaboraron y sancionaron entre 1992 y 1997, con un tiempo de desactualización que va entre 6 y 10 años, si se considera que 5 años es un término adecuado para la revisión y actualización de los mismos.

Caso emblemático es el de las denominadas Áreas Bajo Régimen de Administración Especial (ABRAE) que, según datos del MPPA, del total existente en el país (395 áreas) sólo un 20,25% posee Plan de Ordenación del Territorio y un 22,78% dispone de Reglamento de Uso. Además, hay que destacar que el MPPA reconoce la existencia de 3 tipos de ABRAE que no están contenidas en la Ley Orgánica para la Ordenación del Territorio (Áreas con Vocación Agrícola, Zonas de Seguridad y Zonas de Seguridad Fronteriza) y, que muchas de las ABRAE se superponen, lo que hace que la superficie real bajo afectación sea de un 46% del territorio nacional. Ahora bien, con o sin solapamiento, la administración de las ABRAE ha conducido a una gestión discrecional en buena parte de ellas, que depende de quién gestiona y a quién o a qué responde tal gestión, en tanto que, a falta de una zonificación que refiera los usos permitidos y prohibidos, el otorgamiento de autorizaciones depende del criterio de la autoridad del momento. El Plan Nacional de Ordenación del Territorio fue aprobado por decreto presidencial en 1998 (hace 12 años). Sin embargo, en 1999 el gobierno en curso estableció el Primer Plan de Desarrollo Territorial, desconociendo el anteriormente citado e iniciando una gestión de espaldas a un plan que constituye una ley nacional.

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Así, se sustituyó un plan legalmente vigente por un instrumento de carácter orientador de la gestión a partir de criterios que no responden con lo establecido en la Constitución y la Ley Orgánica para la Ordenación del Territorio. De ello resulta que el Plan Nacional de Ordenación del Territorio no se haya ejecutado, lo que ha ocasionado serias repercusiones para los usos propuestos en el país, incluidos los usos mineros. Además, detrás de buena parte de las debilidades y carencias que adolecen a la ordenación del territorio venezolana, hay un factor común: la centralización. El incumplimiento de lo establecido en los planes de ordenación, la ejecución de obras sin previsión de su futuro impacto social, económico, ambiental y territorial y, la falta de claridad en la política nacional de ordenación del territorio, son el resultado de la intervención del gobierno central en la gestión pública. Muchos proyectos se realizan por iniciativa de la Presidencia de la República, sean o no legal, económica, social y ambientalmente viables, y las instancias de gobierno de menor jerarquía no son copartícipes, sólo son receptoras de decisiones. Las Zonas Especiales de Desarrollo Sustentable (ZEDES) constituyen un claro ejemplo de lo afirmado. Ellas constituyen espacios previstos desde

el nivel central para activar procesos de desarrollo económico y social regional y su gestión está directamente a cargo del Ejecutivo Nacional. Al presente existen 9 ZEDES.

Figura 2. Distribución espacial de las

ZEDES Para estas ZEDES no se dispone de directrices de ordenación territorial aun cuando su gestión, según lo previsto, daría lugar a importantes modificaciones en los procesos de uso y ocupación, distribución y configuración del territorio. Por otra parte, tanto en el Plan Nacional de Desarrollo Económico y Social de la Nación 2001-2007 como en el Proyecto Nacional Simón Bolívar Primer Plan Socialista 2007-2013, se plantea como lineamiento para la gestión territorial la desconcentración, a través de un nuevo modelo socio-productivo endógeno, que favorece la permanencia de las actividades económicas y de la población en sus respectivas regiones.

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En primer lugar, el Plan Nacional de Desarrollo Regional 2001-2007 presentó una estrategia de descentralización-desconcentrada basada en la conformación de ejes y áreas de desarrollo: dos ejes de desarrollo territorial con orientación norte-sur en los extremos del país y un eje transversal o intermedio con orientación este-oeste (Orinoco-Apure).

Figura 3. Propuesta de ejes de desarrollo

regional De los tres ejes planteados, uno de ellos, el Eje Orinoco-Apure, es quizás el más cuestionable, ya que su base territorial se sustenta en el desarrollo de las áreas más extensas y menos pobladas del país, lo que implicaría la movilización de enormes recursos financieros y el desarrollo de nuevos sistemas de infraestructura y servicios para intentar, sin garantía alguna, la movilización de población e inversiones, con lo cual se restarían recursos para desarrollar sus potencialidades a las actuales áreas de concentración demográfica.

Es importante señalar que este proyecto ya había sido abandonado a mediados de los años ochenta, a raíz de la caída del ingreso petrolero y luego de hacerse evidente la dificultad de mantener la navegabilidad comercial de los ríos Orinoco y Apure durante la época de sequía, casi seis meses al año. Sin embargo, en este plan no se elaboraron programas generales para los ejes, que estuviesen articulados territorialmente a un proyecto nación, sino que se optó por orientar inversiones localizadas hacia algunas áreas empíricamente seleccionadas. Este plan omite el Plan Nacional de Ordenación del Territorio (PNOT) vigente. Preocupa el flagrante incumplimiento de la ley, puesto que el PNOT es de obligatorio cumplimiento, tanto para el sector público como para el privado, en los términos establecidos en la Ley Orgánica de Ordenación Territorial. De otra parte, más recientemente, se da a conocer un nuevo plan, el Proyecto Nacional Simón Bolívar. Primer Plan Socialista 2007-2013, sin haberse conocido o evaluado los resultados del Plan Nacional de Desarrollo Regional 2001-2007. Este nuevo plan constituye el instrumento que orientará todas las acciones requeridas para la transformación del país en el período 2007-2013. En su enfoque geoestratégico para modificar la

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estructura socio-territorial de Venezuela identifica seis ejes: el eje Norte-Costero, el eje Orinoco-Apure, el eje Occidental, el eje Oriental y el eje Norte-Llanero, que constituye la bisagra estratégica entre los anteriores.

Figura 4. Ejes de desconcentración

El planteamiento del equilibrio territorial a través de los ejes de desconcentración, aparte de la debilidad en su elaboración teórica, también significa dejar al margen el territorio donde el Estado ha invertido los mayores montos de capital en equipamiento de infraestructura y servicios y donde reside la mayor proporción de la población del país, en buena parte afectada por la pobreza. Además, según este plan el Estado conservará el control total de las actividades productivas que sean de valor estratégico para el desarrollo del país, como es el caso del carbón. Este modelo productivo socialista está conformado básicamente por Empresas de Producción Social (EPS), aunque podrán persistir

empresas del Estado y empresas capitalistas privadas siempre bajo la forma de empresas mixtas. Aunado a lo anterior, en el año 2006, y sin previa evaluación de los diseños territoriales propuestos, el gobierno anuncia la puesta en marcha de una serie de cambios políticos, los llamados Motores del Socialismo del Siglo XXI, que pretendían ser aprobados mediante referéndum popular, pero fueron rechazados en consulta nacional realizada en diciembre 2007. No obstante este rechazo, el Ejecutivo Nacional persiste en aplicarlos mediante leyes habilitantes u otros medios legislativos. Es así como a mediados de 2008 fue aprobado por la Asamblea Nacional un conjunto de 26 decretos leyes introducidos por el Presidente de la República, que recogen algunos de los objetivos del proyecto de reforma constitucional rechazados el año anterior. Como ejemplo de lo antes expresado, la propuesta (en discusión pero aún no aprobada) Ley Orgánica para la Ordenación y Gestión del Territorio señala en uno de sus artículos que las administraciones públicas estatales y municipales, y sus entes descentralizados funcionalmente estarán sometidos a las directrices impartidas por las Autoridades Regionales.

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Lo que se quiere enfatizar con estas citas, es que esta nueva normativa intenta desconocer la existencia de competencias asignadas en la Constitución Nacional a los gobernadores y alcaldes en sus territorios. En cambio, se reconocen como interlocutores válidos a los Consejos Comunales, Misiones, Asambleas Populares y otras organizaciones, tuteladas o dependientes del poder ejecutivo nacional, las cuales reciben transferencias directas de recursos financieros para proyectos comunitarios y, como entes públicos, asumen la prestación de servicios, paralelamente a las competencias de las alcaldías municipales. Uno de esos motores, la Nueva Geometría del Poder, aspiraba a la redistribución del poder político, económico, social y militar en el territorio a partir de dos mecanismos territoriales, superpuestos a la vigente división político-administrativa de la nación (estados, municipios, parroquias). La agregación espontánea en el tiempo y en el espacio de los territorios locales se da por la vía de: consejos comunales → comunidades → comunas → ciudad comunal. La ciudad comunal substituiría al municipio como unidad primaria de la organización del territorio y, la creación, por el Ejecutivo Nacional, de nuevas formas dispersas de organización territorial, administradas por autoridades

designadas por el Presidente de la República. Esta propuesta geométrica pretende la creación de un incierto número de territorios cuyas colectividades sociales estarían supuestas a ejercer la gestión de políticas públicas bajo fundamentos evidentemente centralistas y presidencialistas. En el fondo se trata de imponer una nueva división político-administrativa sin referentes en la historia del país, creada desde arriba, una estructura paralela que reduce las competencias, funciones y recursos de los gobernadores y alcaldes. En febrero 2010 se aprueba la Ley Orgánica del Consejo Federal de Gobierno, que contraviene la Constitución ya que atenta contra la división político territorial del país, al quitarle atribuciones a los gobernadores y alcaldes al pasar atribuciones y competencias a los consejos comunales y las comunas, que no aparecen como formas de organización social en la Constitución vigente. El Reglamento de esta ley define conceptos como comunas, socialismo y distritos motores de desarrollo, enmarcados dentro del Plan Socialista de la Nación 2007-2013, elementos rechazados en el referéndum de la Reforma Constitucional. En cuanto a los Distritos Motores de Desarrollo, serán definidos discrecionalmente por el Presidente de la República en Consejo de

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Ministro, quitando los recursos financieros a las gobernaciones y alcaldías para engrosar el Fondo de Compensación Interterritorial manejado directamente por la Secretaria del Consejo Federal conformada exclusivamente por funcionarios del Ejecutivo Nacional. Finalmente, en fecha más reciente (diciembre 2008) el MPPA sometió a consulta pública el Plan de Ordenamiento y Reglamento de Uso de la zona protectora de suelos, bosques y aguas de las cuencas de los ríos Guasare, Socuy y Cachirí del estado Zulia, el cual tiene como objetivo establecer los lineamientos, directrices y políticas para la gestión y manejo del recurso agua y demás recursos naturales y culturales presentes en esta zona protectora. Asimismo, orienta la asignación de usos y las actividades permitidas. El Plan define entre sus unidades de ordenamiento la Unidad X de manejo minero industrial de carbón, que corresponde al área donde actualmente existen concesiones mineras en explotación. Los usos permitidos en esta unidad son: minero, de recuperación, arqueológico, protector y de conservación, multiuso indígena, educación, investigación científica y seguridad y defensa. Es decir, de aprobarse este plan solo se permitirá el uso minero carbonífero en las actuales concesiones operativas de Mina

Norte y Paso Diablo mientras dure la vigencia de dichas concesiones y cuyo límite de producción no podrá superar las 8.000 TM/anuales de carbón. Entre los usos prohibidos señala expresamente el uso minero carbonífero en espacios distintos a los existentes. De aprobarse este plan, las actividades no conformes con las unidades de ordenamiento previstas, deberán solicitar asesoría a la Dirección Estadal del MPPA, para determinar la factibilidad de reorientar las actividades y usos hacia aquellos conformes con los objetivos de esta área. Con ello se decretaría la imposibilidad de nuevos desarrollos carboníferos en la región. 1.5 Otras dificultades Aunado a lo anterior, también es necesario revisar otras dificultades que enfrenta el sector minero en el país y que han sido señaladas en numerosas oportunidades por la Cámara Minera de Venezuela (CAMIVEN). Según CAMIVEN, la ausencia de una política gubernamental no permite a las autoridades involucradas actuar de manera coordinada y eficiente. Esta desarticulación institucional entre el

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MPPA y el MIBAM obstaculiza la resolución de conflictos. A ello se suma los retrasos en la tramitación y expedición de las autorizaciones ambientales. El retraso es determinante, ya que los lapsos contemplados en la Ley de Minas vencen y se causan impuestos sin que los titulares de derechos mineros hayan podido iniciar sus actividades en concordancia con la normativa legal minera. Además, la medida anunciada para no entregar permisos ambientales a proyectos mineros apunta a asegurarse el control de la minería de una manera más directa. El Estado ya no busca solamente ser el ente controlador de la minería sino que quiere ser el operador. Otra dificultad es la permanente falta de comunicación entre el MIBAM y el sector minero, lo que causa incertidumbre para acometer nuevas inversiones en el sector. En síntesis, la situación actual de la minería en Venezuela se puede resumir así:

Falta de seguridad jurídica

Irrespeto al derecho de la propiedad privada

Excesiva y permanente discrecionalidad en la aplicación o no de la legislación y reglamentación minera, así como de la normativa legal conexa.

Excesiva permisería minero-ambiental y lentitud en el otorgamiento de permisos ambientales.

Así, muchos proyectos mineros esperan por las autorizaciones ambientales para iniciar sus actividades de extracción. Y con ellos decenas de proyectos sociales de estas empresas, algunos de los cuales ya han sido emprendidos. 2. EL CARBÓN EN VENEZUELA Los principales yacimientos de carbón se encuentran en el occidente del país. La Cuenca Carbonífera del Guasare, ubicada en la región noroeste del estado Zulia, es la más importante del país por la magnitud y calidad de sus recursos de carbón. Sus carbones han sido clasificados, según las normas ASTM, como bituminosos de alto volátil, tipo A y B. Son de muy buena calidad para fines térmicos, con bajos tenores de azufre y cenizas.

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Figura 5. Principales depósitos carboníferos en Venezuela

Los recursos carboníferos del país han sido calculados en 9.264 MMTM, de los cuales al estado Zulia le corresponden 7.316 MMTM (79%), de ellos 1.139 MMTM son reservas probadas, 2.439 MMTM probables y 3.738 MMTM posibles. Es en las últimas décadas del siglo XX cuando aparece la actividad minera del carbón en el contexto espacial zuliano, lo que propició la atracción de capitales, tanto foráneos como nacionales, que fueron invertidos en actividades relacionadas con la exploración, explotación y comercialización del carbón y, ejecutada, en gran parte, con mano de obra nacional, regional y local. Desde 1987 Venezuela comienza a figurar en el mercado internacional del carbón como país exportador, con la apertura de la mina Paso Diablo en el estado Zulia, la más importante y la que tiene la mayor producción en el ámbito nacional. La expansión y la consolidación de la actividad extractiva del carbón se concreta en la década de los noventa. Durante esta década, se conforman nuevas empresas interesadas en el negocio del carbón, entre ellas la Compañía Carbonífera Caño Seco C.A.

3. EL PROYECTO

CASABLANCA El proyecto carbonífero Casablanca y el proyecto carbonífero Caño Aljibe son proyectos de la Compañía Carbonífera Caño Seco C.A. (Caño Seco). Caño Seco es una compañía venezolana, la cual es propiedad de inversionistas irlandeses. 3.1 Ubicación del yacimiento Casablanca El yacimiento de carbón Casablanca ubicado en la Cuenca Carbonífera del Guasare, forma parte de un gran yacimiento regional de carbón. La amplitud conocida del yacimiento de carbón Casablanca abarca un área aproximada de ocho kilómetros de longitud y un promedio de dos kilómetros de ancho. La otra parte de dicho yacimiento regional se conoce como el yacimiento de carbón Socuy. Pero, ni el yacimiento de carbón Socuy ni el yacimiento de carbón Casablanca han sido desarrollados. Las concesiones Caño Seco 1 a 13 otorgadas por el anterior Ministerio de Energía y Minas (actual MIBAM), están localizadas en el yacimiento de carbón Casablanca, parroquia Monseñor Marcos Sergio Godoy, municipio Mara del estado Zulia. Abarcan una superficie total de 6.614 ha.

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Figura 6. Ubicación de las concesiones

Caño Seco 3.2 Descripción del área El área de las concesiones Caño Seco, donde se prevé la construcción del Proyecto Casablanca ha sido desforestada previamente por actividades agrícolas a pequeña escala, llevadas a cabo por los ocupantes de las tierras.

Foto 1. Área de las concesiones Caño

Seco La topografía del área es ondulada. El potencial agrícola del área en los alrededores de la ubicación de la mina es limitado. El Mapa Nacional de Suelos de Venezuela describe el

espesor de los suelos en el área como “delgados”.

Foto 2. Parte del área del Proyecto

Casablanca Por consiguiente, las actividades se limitan al pastoreo de ganado y cultivos de subsistencia, necesarios para alimentar a la familia del ocupante de cada pequeña finca. 3.3 Resumen del Proyecto Casablanca El Proyecto Casablanca prevé utilizar tecnologías nuevas para la industria carbonífera venezolana para manejar todas las actividades. Estas tecnologías protegerán al ambiente y a las comunidades locales al evitar la generación de emisiones de polvo de desechos de carbón, minimizando la generación y propagación de ruidos, y evitando la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas. La superficie propuesta para la mina abarcará un área de treinta (30) hectáreas.

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El proyecto dará empleo directo a 1.150 personas y generará 2.700 empleos indirectos. 3.3 Políticas de desarrollo de Caño Seco Caño Seco está comprometida con el desarrollo de una mina moderna de carbón a través del uso de nuevas tecnologías y prácticas, que minimicen los efectos adversos sobre el ambiente, así como los riesgos para la salud y seguridad de los mineros. El Proyecto Casablanca incorporará sistemas modernos de protección de los recursos hídricos y modernos procesos de tratamiento de aguas, para asegurar que todas las aguas en las cercanías de la mina están protegidas contra la contaminación. Caño Seco implantará medidas compensatorias para abordar cualquier uso de terrenos o impactos inevitables debidos al desarrollo u operación de la mina. Por ejemplo, proveerá una compensación aceptable y/o viviendas y fincas alternativas para aquellas personas que se vean afectadas por la ocupación de los terrenos requeridos para la infraestructura superficial. Caño Seco considera que las comunidades locales respaldarán el desarrollo de la mina propuesta debido a que este proyecto beneficiará al ambiente y promoverá el desarrollo de las comunidades

locales, sin afectar de manera adversa las actividades tradicionales o modos de vida de dichas comunidades. Caño Seco proporciona soporte para las actividades de expansión comunitaria y social, con el fin de estimular el desarrollo de todas las instalaciones y destrezas necesarias para el desarrollo sustentable. Caño Seco adoptará otros programas de desarrollo comunitario y social a medida que progrese el desarrollo de la mina. Este proyecto se basará en las mejores prácticas internacionales y los requerimientos de la Ley Orgánica de Prevención, Condiciones y Medio Ambiente en el Trabajo de julio 2005 y su Reglamento de enero 2007. La empresa Compañía Carbonífera Caño Seco C.A espera desarrollar el Proyecto Casablanca, dentro del marco de una alianza estratégica que se acuerde con el estado venezolano, en virtud de la condición estratégica del mineral y los principios de soberanía energética vigentes. 4. EL PROGRAMA SOCIAL Y

COMUNITARIO DE CAÑO SECO

El programa social y comunitario de la Compañía Carbonífera Caño Seco fue desarrollado con el fin de complementar las actividades técnicas preliminares del Proyecto

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Casablanca. Este programa se basa en la creencia de que la compañía no podría desarrollar un proyecto minero exitoso a menos que las comunidades vecinas del proyecto se desarrollen en simultáneo. Caño Seco inició sus actividades de perforación en el año 2000; sin embargo, consciente de las necesidades de su entorno y asumiendo un verdadero criterio de responsabilidad social, implementó un programa de asistencia social y comunitaria, inicialmente previsto para la fase de explotación, para las instituciones y comunidad en general presentes en la parroquia Monseñor Marcos Sergio Godoy. Dicho programa se inició el año 1998, es decir, desde el momento en que la empresa se instaló en la población de Cachirí y ha venido aumentando cada año para incluir una variedad de apoyos para las instituciones locales de esta parroquia. Este programa de desarrollo comunitario y social de Caño Seco incluye el apoyo mensual para los servicios educativos, servicios médicos y actividades generales para la mejora de las comunidades locales. A continuación y a manera de ejemplo, se describe de manera sucinta, el alcance y ámbito de aplicación de dicho programa social y comunitario que hasta el presente desarrolla la empresa Caño Seco en

el área de la parroquia Monseñor Marcos Sergio Godoy. 4.1 Puentes y vías de penetración 4.1.1 Puentes de concreto armado Desde el año 1998 Caño Seco ha construido cuatro puentes de concreto armado para reemplazar los puentes de concreto y alcantarillas de tubos de metal dañados y destruidos por las lluvias. Estos puentes se encuentran en carreteras que son vías principales de acceso para personas y vehículos de las áreas de Socuy y San Miguel.

Cuando en esas carreteras locales, se produce la falla de un puente causa

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serios inconvenientes tanto a Caño Seco como a las comunidades locales. El reemplazo de los puentes asegura que las personas en las áreas aisladas de la comunidad local no se vean afectadas. Estos puentes son necesarios para facilitar el acceso de las personas a los centros sociales y económicos de El Paraíso y Cachirí. 4.1.2 Vías de acceso

Reparación/nivelación de la vía de acceso principal desde la población de El Paraíso al Río Socuy, por lo menos dos veces al año.

A solicitud de los agricultores de Río Socuy, la vía de penetración hacia dicha zona, fue completamente nivelada y acondicionada para el paso de camiones rústicos, lo que permite el fácil transporte de las cosechas y de la comunidad local.

Caño Seco agregó esta actividad de mantenimiento a su programa existente de mantenimiento de carreteras. 4.2 Actividades educativas Caño Seco proporciona recursos de manera regular a cada una de las cinco escuelas del área. También provee transporte escolar desde y hacia las escuelas de La Línea y Los Caños. Las obras de reacondicionamiento general de las instituciones educativas de la parroquia Monseñor Marcos Sergio Godoy, incluyen la reconstrucción y mejoras sustanciales de la infraestructura de la Escuela Bolivariana Cachirí, Escuela Bolivariana La Línea, Escuela Paraíso, Escuela La Casona/Riecito Maché y el Multihogar Barrio 24 de Junio, todo lo cual se resume a continuación: 4.2.1 Escuela Bolivariana de Cachirí

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La Escuela Bolivariana de Cachirí está localizada en la población de Cachirí, adyacente al ambulatorio y al puesto de comando de la Guardia Nacional.

A esta escuela asisten aproximadamente 400 alumnos con edades comprendidas entre los 4 y los 16 años. La escuela tiene 13 profesores empleados por el Ministerio del Poder Popular para la Educación y Deportes. Tiene un total de 13 aulas, incluyendo un aula para preescolares. Actualmente con la infraestructura construida por Caño Seco toda la matricula recibe clases en salones/áreas protegidas del sol y la lluvia.

Adquisición de terrenos

adyacentes a la escuela para permitir su expansión futura;

Donación de parte del terreno a la Alcaldía del Municipio Bolivariano Mara para la construcción de una cancha deportiva;

Construcción de salones de clases nuevos;

Construcción de cocina adicional;

Dotación de enseres y equipos industriales para la cocina;

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Planes para la construcción de seis salones de clases adicionales;

Suministro a los alumnos de útiles y materiales escolares;

Suministro de regalos y juguetes en navidad y al finalizar el año escolar;

Mejoramiento y mantenimiento de la infraestructura de la escuela, incluyendo pintura y mantenimiento general;

4.2.2 Escuela Bolivariana La Línea

La Escuela Bolivariana La Línea está localizada aproximadamente a 8 kilómetros del área de las concesiones de Caño Seco.

Esta escuela tiene más de 120 alumnos cuyas edades oscilan entre los 6 y 14 años.

Después de las solicitudes de asistencia realizadas por los profesores de la escuela, Caño Seco incluyó a dicha escuela en su programa social y comunitario, iniciando su ayuda a través del

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suministro de materiales de mantenimiento para la misma.

Suministro de útiles y material de educativo a todos los estudiantes durante el año escolar;

Suministro de regalos a los alumnos al finalizar el año escolar y en Navidad;

Suministro de pizarras acrílicas, material educativo, etc;

Suministros de artículos deportivos;

Durante el segundo semestre de 2006, la empresa ejecutó un programa de remodelación general de toda la infraestructura de la escuela, programa que incluyó instalación de nuevos pisos de caico, renovación de todas las instalaciones eléctricas, suministro de ventiladores, instalación de cerámica en el área de la cocina, instalación de ventanas de bloque de vidrio, para mejorar la iluminación de los salones, construcción de un fogón para cocinar, un área adicional para impartir clases, en la cual se albergaron los alumnos, que se encontraban sin espacio físico en la institución.

En el año 2008 Caño Seco construyó un bloque de salas sanitarias, con todas sus instalaciones incluyendo tanques de almacenamiento de agua, instalación de la cual carecía la escuela;

Suministro de transporte escolar, ya que los estudiantes viven, en su mayor parte, retirados del área de ubicación de la escuela;

Mejoramiento de la infraestructura, incluye pintura y mantenimiento general.

4.2.3 Escuela El Paraíso

La Escuela El Paraíso está localizada en el asentamiento El Paraíso. A esta escuela asisten aproximadamente 40

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alumnos. Un profesor está a cargo de la escuela.

Instalación de un nuevo techo de

acerolit con nuevas estructuras;

Instalación de pisos de caico y cerámicas en los baños;

Instalación de sistema eléctrico con tuberías galvanizadas y nuevo cableado con nuevas lámparas y ventiladores de techo;

Instalación de un tanque de agua y nuevas instalaciones sanitarias y nuevo sistema de tuberías;

Adecuación de la oficina del maestro con nuevos pisos, ventilación y mobiliario de oficina (escritorio, sillas y estantes);

Limpieza y pintura general de la estructura y cercas e instalación de ventanas de vidrio para mejorar la iluminación interna;

Recubrimiento con granzón del patio interior de la escuela.

Suministro de regalos y juguetes en Navidad y al finalizar el año escolar.

4.2.4 Escuela La Casona (niños indígenas de las primeras edades) La escuela, cerca de Riecito Maché, conocida como Escuela La Casona, está localizada en la entrada a la Hacienda La Casona, cerca de la carretera principal El Paraíso – Río Socuy.

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A esta escuela asisten cerca de 70 alumnos. La escuela tiene dos áreas de salones de clase y dos profesores.

Remplazo total del piso existente, por pisos de caico de ambos salones de clase;

Construcción de dos salas sanitarias para los estudiantes y el suministro de agua para el tanque;

Reemplazo de la estructura y techo deteriorado;

La remoción estructuras que significaban peligro para la construcción de la estructura principal;

Nivelación del terreno adyacente a la escuela para futuro desarrollo;

Suministro de carpetas y material educativo a todos los alumnos de la escuela al inicio del año escolar y a los maestros tales como

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pizarras acrílicas, material de escritura etc;

Suministro de regalos y juguetes en Navidad y al final del año escolar;

Suministro de artículos deportivos;

Pago del salario de uno de los maestros y del bedel;

Mejoramiento de la infraestructura, incluyendo pintura y mantenimiento general;

Suministro de transporte escolar.

4.2.5 Multihogar Barrio 24 de Junio El Multihogar del Barrio 24 de Junio se encuentra localizado en el centro del barrio del mismo nombre, que es el asentamiento más grande en el área, a unos 1,5 km al este de Cachirí.

Este multihogar se hace cargo de más de 40 niños preescolares y tiene un total de 8 madres cuidadoras que cuidan a estos niños.

Caño Seco proporciona asistencia al multihogar en:

Suministro de útiles y materiales escolares;

Cunas para los bebés en el maternal

Suministro de medicinas y material de limpieza;

Suministro de regalos en Navidad y al final de cada año escolar;

Asistencia general a los maestros.

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4.3 Asistencia médica 4.3.1 Ambulatorios El Ambulatorio Rural de Cachirí es un ambulatorio tipo II, que proporciona atención médica y odontológica a la comunidad de Cachirí durante cuatro días a la semana. El personal del ambulatorio está constituido por un médico, una enfermera, un dentista ocasional y una persona para la limpieza de la instalación.

Caño Seco presta apoyo al Ambulatorio Rural de Cachirí con suministros regulares de medicinas y recursos para el personal que labora en el mismo. Asimismo proporcionó apoyo para el establecimiento de un

programa médico adicional dentro del área de Cachirí/El Paraíso y del área de La Casona/Río Maché al proveer instalaciones para otro médico y medicinas gratuitas para dicho programa.

Apoyo a las actividades de asistencia médica mediante el suministro mensual de medicamentos al ambulatorio de Cachirí y contribuyendo con el mantenimiento físico del ambulatorio;

Manutención de la doctora y de la enfermera para facilitarles sus labor;

Suministra el pago de medio

tiempo a la señora de limpieza;

Construcción de una habitación externa para el equipo utilizado por el odontólogo;

Corte regular de la maleza que crece en los alrededores del ambulatorio por el personal de la compañía;

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Mantenimiento del techo y estructura interna del ambulatorio.

Actualmente está desarrollando un proyecto para construir un ambulatorio rural que atienda a los habitantes aledaños y adecuar la estructura existente al nuevo plan para el área. 4.3.2 Suero antiofídico En el año 1999, Caño Seco decidió mantener un inventario adecuado de suero antiofídico para asegurar que podría suministrar dicho suero a cualquier persona entre el Río Socuy y el Río Cachirí, principalmente en Cachirí y El Paraíso que haya sufrido un accidente ofídico.

A partir del año 2000, Caño Seco comenzó a mantener un registro del número de personas tratadas con el suero antiofídico de Caño Seco. Desde esa fecha se han salvado al menos 24 vidas. En casos de emergencias Caño Seco proporciona transporte desde Cachirí hasta el ambulatorio más cercano con servicio de 24 horas en Cuatro Bocas. Desde el año 2007 se facilita el suero antiofídico al ambulatorio donde acuden los afectados por mordedoras de serpientes. 4.3.3 Misión Barrio Adentro Caño Seco facilitó un inmueble a los médicos del programa presidencial de Formación de Médicos Comunitarios (Misión Barrio Adentro), para la prestación del servicio asistencial así como el suministro de medicamentos de manera regular.

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4.4 Fuerza Armada y Policial La Tercera Compañía del Destacamento de Fronteras Nº 31, adscrita al Comando Regional Nº 3 de la Guardia Nacional de Venezuela tiene un puesto de comando localizado a la entrada de la población de Cachirí, y otro puesto de comando en Tulé.

Caño Seco provee asistencia a los puestos de comando de la Guardia Nacional de Cachirí y de Tulé, así como a la Estación de Policía de Cachirí. Este programa comenzó el año 2000 con el suministro de combustible para el puesto de comando de la Guardia Nacional de Cachirí. Este programa fue expandido los años subsiguientes para incluir:

Donación de equipos y sistema de radio comunicación para los comandos de la Guardia Nacional en Cachirí y Tulé, así como otros suministros. Suministro de equipos de radio UHF, lo cual permite que estos dos puestos fronterizos estén en contacto permanente mediante el uso de la frecuencia de radio privada de Caño Seco;

Suministro regular de combustible para los vehículos, agua potable y materiales de limpieza y pintura, tanto para la Guardia Nacional como al Ejército durante los ejercicios en la zona;

Suministro de planos topográficos y de fotografías aéreas de la zona a la Guardia Nacional y el Ejército para sus operaciones;

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Suministro de materiales (pintura, materiales de construcción, componentes eléctricos, etc) y mano de obra para el mantenimiento del puesto fronterizo;

Suministro regular de bombas y mano de obra para la limpieza de los pozos sépticos del comando de Cachirí.

4.5 Otras contribuciones a la comunidad Otras instituciones y organizaciones en el área de la parroquia Monseñor Marcos Sergio Godoy también cuentan con el apoyo de Caño Seco: ganaderos y parceleros, organizaciones civiles y la Junta Parroquial.

4.5.1 Comedor comunitario de San Miguel El año 2005 Caño Seco construyó un comedor comunitario en el área de San Miguel en el área oriental de sus concesiones.

Este comedor comunitario es para uso de las personas mayores. La instalación fue construida y totalmente equipada con sillas, mesas, utensilios, equipos de cocina, tanques de agua y lavaplatos con la finalidad de facilitar un programa de distribución de alimentos.

Posteriormente, Caño Seco mejoró la instalación del comedor comunitario construyendo una instalación de cocina tradicional (fogón) para complementar la cocina a gas existente.

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4.5.2 Levantamientos topográficos Otro aspecto del programa social es el apoyo a los pequeños agricultores localizados dentro del área de las concesiones, al ofrecerles servicios de topografía y mapas confiables, basados en coordenadas GPS, para permitirles el registro de los derechos de sus tierras ante el Instituto Nacional de Tierras (INTI). Este servicio fue comenzado por Caño Seco el año 2002. Los levantamientos topográficos son

llevados a cabo por el personal de Caño Seco y los mapas son elaborados, sin costo alguno para los agricultores/ocupantes. 4.5.3 Actividades culturales y deportivas Apoyo logístico y de recursos para las actividades culturales y deportivas que desarrollan las instituciones educativas en la parroquia Monseñor Marcos Sergio Godoy.

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4.5.4 Otros Construcción de 36 jagüeyes para el almacenamiento de agua de las pequeñas fincas al este del río Socuy ya que los pequeños agricultores de la zona carecen de maquinaria pesada.

4.6 Programa ambiental

Caño Seco prevé incorporar una nueva área de bosques en los alrededores de la mina para asegurar que este proyecto tenga un efecto positivo sobre el ambiente. El plan a largo plazo incluye la reforestación de aproximadamente 10 km² de áreas de concesión, con la finalidad de mitigar el posible afecto de las actividades mineras en la zona, repoblar áreas que han sido afectadas por la tala ilegal y contribuir al fortalecimiento y mantenimiento de la vegetación y fauna autóctona y los acuíferos presentes. Caño Seco ha comenzado un programa de reforestación en la zona de las concesiones, específicamente en la finca Rancho Escondido, con el establecimiento de una plantación piloto de árboles de algarrobo.

Caño Seco mantiene activa esta actividad ambiental, mediante el mantenimiento y continua siembra de especies autóctonas en el área; organizando actividades de siembra de manera regular tanto con miembros de los Consejos Comunales como invitados de distintos organismos incluyendo el

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MPPA y estudiantes de institutos educativos.

Hasta la fecha se han sembrado en el área las siguientes especies autóctonas:

Cuadro 1. Especies sembradas en el área de las concesiones Caño Seco

Cantidad de especies sembradas

Especies

2.000 Algarrobo

1.500 Apamate

2.400 Caoba

350 Cedro

45 Naranja (Frutal)

60 Guamo (Frutal)

4.7 Futuros programas

Caño Seco ha planificado otras fases del programa social y comunitario, incluyendo demolición de las viejas estructuras educativas de las escuelas de la parroquia y reemplazo por nuevas y modernas estructuras acordes a los nuevos estándares educativos; la construcción de una escuela técnica en ambiente, agricultura y minería, ofrecida al MPPA, a construirse en paralelo con la infraestructura de la mina; además del mejoramiento progresivo de las condiciones de la vida en la zona, mediante la construcción de un sistema de suministro de agua potable y el procesamiento de aguas servidas, carreteras y demás infraestructura carentes en la parroquia. También ha ofrecido a los consejos comunales de la zona la construcción progresiva de estas obras así como de otros programas sociales y comunitarios, en la medida en el que el proyecto de minería subterránea progrese. Entre ellas, se requiere el desarrollo de nuevas instalaciones residenciales, cívicas, sociales y comerciales, localizadas dentro de un área apropiada a una distancia significativa de la propuesta infraestructura en la superficie e instalaciones de minería, para aquellas personas empleadas directa o indirectamente por el Proyecto Casablanca.

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Las mencionadas instalaciones iniciales tendrán que ser adecuadas para servir a por lo menos seis mil personas, incluyendo niños. Además, debido a los volúmenes de carbón que se espera producir, los planes para las instalaciones mencionadas, tendrán que incluir la posibilidad de ampliación para servir a una población de treinta mil personas. 5. PRIMERAS CONCLUSIONES Luego del repaso de las recientes propuestas de desarrollo territorial del gobierno venezolano, este autor sostiene que el contenido crítico del discurso que respalda el socialismo del siglo XXI, no responde claramente a la interrogante de cuál será la organización espacial deseable para la sociedad venezolana. Bajo el supuesto de que se trata de un proyecto político en construcción se ensayan diferentes formulaciones socio-territoriales desde una instancia central sin asideros reales en el territorio. Con las recién decretadas nuevas regiones, los gobernadores, alcaldes y juntas parroquiales -electos por sufragio universal, directo y secreto- pierden cada vez más competencias territoriales, a la vez que el Estado agota su carácter federal descentralizado consagrado en la Constitución de la República Bolivariana de Venezuela de 1999.

La generación de empleo debe ser una prioridad del gobierno nacional, sobre todo en áreas de pobreza crítica, como lo son en general las áreas mineras y fronterizas. Esta actividad, en muchas ocasiones, es la única alternativa importante de generación de empleo y de creación de bienestar socio-económico en su área de influencia. Además, se está utilizando mano de obra local, evitando la emigración de esta población a los grandes centros poblados que contribuyen con el caos urbanístico conocido. La ausencia de una política bajo un plan concreto no permite a las autoridades involucradas actuar de manera coordinada e eficiente; la desarticulación institucional entre el MPPA y el MIBAM obstaculiza el desarrollo de la industria minera y la resolución de conflictos. En los procesos de tramitación de la permisería ambiental, es necesaria una coordinación eficiente entre las regulaciones mineras y ambientales, y por ende igualmente necesario la presencia concreta y permanente del MIBAM en esos procesos. La aplicación discrecional de la normativa nacional regulatoria de las actividades de aprovechamiento y afectación de los recursos naturales para la actividad minera ha sido un aspecto limitativo para el desarrollo minero sostenible en el país.

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Los anuncios de nuevos instrumentos legales, inapropiados para una minería sostenible, la escasa aplicación de la ley vigente, la revisión y caducación de concesiones, la suspensión de actividades en algunos yacimientos, la rescisión de contratos mineros en concesiones, las expropiaciones y los retrasos y la negativa de otorgar nuevos permisos, agravan el problema del abastecimiento de un mineral tan importante como el carbón. Como ejemplo citado en esta ponencia, el Proyecto Casablanca puede contribuir con el desarrollo sostenible de la parroquia Monseñor Marcos Sergio Godoy del municipio Mara. El establecimiento de esta mina subterránea proporcionará empleos durante al menos cincuenta años, con base en los recursos de carbón esperados en Casablanca. El desarrollo sostenible del área también se asegura a través del desarrollo de destrezas de alta tecnología. Estas destrezas proveerán la base para el establecimiento de compañías de ingeniería especializadas, que también suministrarán productos y servicios de ingeniería a otras industrias. El desarrollo de carreteras de buena calidad e instalaciones de transporte de vía férrea en el área, también pueden conducir al desarrollo del atractivo del área para turistas y facilitar el transporte de los productos

agrícolas y ganaderos del área, como la leche y frutas a los mercados venezolanos. 6. POSIBLES SOLUCIONES Los problemas mas inmediatos en el sector minero que se pueden y/o deben resolver, son, entre otros: garantizar la seguridad jurídica; asegurar el respeto al derecho de la propiedad privada; eliminar o disminuir la excesiva y permanente discrecionalidad en la aplicación o no de la legislación y reglamentación minera, así como de la normativa legal conexa; aligerar y dar fluidez a la excesiva permisería minero-ambiental. Es ineludible una política que garantice el responsable aprovechamiento de los recursos, que promocione su potencial, facilitando su desarrollo, con un justo pago de los tributos y regalías mineras, para que de la misma manera la minería pueda continuar siendo una mejor y mayor fuente de producción como factor socioeconómico que es para el país; que conlleve el desarrollo de los proyectos mineros de manera fluida y eficiente; que brinde seguridad jurídica, de manera clara y transparente al concesionario, para que estimule la inversión. Una política minera que guíe las actuaciones de las autoridades, reconociendo los derechos de los inversionistas y operadores mineros.

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El MIBAM debe dar mayor fluidez a las gestiones exigidas por la Ley de Minas, tanto para la actividad corriente como para el desarrollo de nuevos proyectos mineros. También se considera que las dependencias mineras del Estado deben estructurarse para ser un rector eficiente de la actividad y un buen controlador de la misma. La función del MPPA es la de actuar como facilitador del desarrollo responsable y sostenible. Debe haber un mayor y frecuente diálogo con el sector minero, en la búsqueda de soluciones convergentes, y para que se concrete en el país una política minera mantenida y sostenible en el tiempo, bajo un plan minero abierto a la industria, que facilite la inversión privada nacional y extranjera, que

para la minería, más que necesario es imprescindible. La sostenibilidad de la industria minera requiere la integración de tres aspectos: económicos, ambientales y sociales; y por supuesto de una cuarta base que son las políticas gubernamentales. Venezuela no puede quedarse rezagada y perder la oportunidad presente, aprovechando las condiciones actuales que tienen los minerales y metales a escala mundial. Para propiciar las inversiones, la recuperación y el crecimiento de su industria minera basta con poner en marcha importantes proyectos mineros que ya están listos, como es el caso del Proyecto Casablanca.

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REFERENCIAS

[1] COMPAÑÍA CARBONÍFERA CAÑO SECO. Actividades sociales y comunitarias de la Compañía Carbonífera Caño Seco. Comunicación personal. Maracaibo: abril 2010, 11 pp. [2] MINISTERIO DE PLANIFICACIÓN Y DESARROLLO. Plan Nacional de Desarrollo Regional 2001-2007. Caracas, 2001. [3] OIT. La responsabilidad social de las empresas y su contribución al desarrollo local. Documentos de Trabajo. Centro Internacional de Formación. Documento WP 30. Suiza, noviembre, 2004. [4] OLIVO CHACÍN, BEATRIZ. Manual de Gestión Ambiental y Buenas Prácticas en Minería. Convenio Cámara Minera de Venezuela-Carbones del Guasare. Caracas: febrero 2009, versión electrónica. [5] OLIVO CHACÍN, BEATRIZ. Geografía de la Minería. Colección GeoVenezuela, Tomo 4 Medio humano, establecimientos y actividades. Fundación Empresas Polar. Caracas: 2008, pp 28-149. [6] PÁGINA WEB: www.canoseco.com [7] PRESIDENCIA DE LA REPÚBLICA. Proyecto Nacional Simón Bolívar. Primer Plan Socialista 2007-2013. Caracas, 2007. [9] SALAS B., MARÍA ANDREINA. La ordenación del territorio en Venezuela: entre la indefinición y la contradicción. XII Encuentro de Geógrafos de América Latina. Montevideo, Uruguay, 2009.

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Creciente importancia de los problemas ambientales Crescente importância dos problemas ambientais

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DIAGNÓSTICO AMBIENTAL DEL LAGO POOPÓ Y SUS TRIBUTARIOS POR METALES PESADOS

Dr.- Ing. Gerardo Zamora E. Dr.- Ing. Antonio Salas C.

M. Sc. Ing. Octavio Hinojosa C.

Universidad Técnica de Oruro - Bolivia

RESUMEN El Lago Poopó se halla situado entre los paralelos 18º 21’ a 19º 10’ de Latitud Sud y entre los meridianos 66º 50’ a 67º 24’ de Longitud Oeste; el espejo de agua en la parte central del lago se encuentra a 3686 ms.n.m., este lago se localiza dentro la Cuenca endorreica del Altiplano Boliviano con una superficie de 2378 Km2 y forma parte de la subcuenca Poopó – Departamento de Oruro. El Programa de Evaluación Ambiental del Lago Poopó fijo como objetivo general, el de determinar la calidad ambiental del Lago Poopó y de los ríos tributarios, respecto a la presencia de metales pesados, para establecer la línea base de la subcuenca, a partir de la caracterización físico-química de muestras de aguas superficiales y sedimentos; además de una caracterización biológica de la fauna piscícola y béntica. Los resultados del estudio demuestran que: La calidad del agua en el Lago es “altamente salina”; las concentraciones de sólidos suspendidos y disueltos, además de las concentraciones de As, Pb, Cd y Zn se encuentran muy por encima de los límites permisibles. Asimismo, la carga de sólidos suspendidos y metales pesados disueltos, aportados por los ríos tributarios al lago Poopó, es el siguiente:

El aporte porcentual de metales pesados de los principales ríos tributarios se resume:

Río Desaguadero: 70% As - 64% Pb y 4.27% Zn y 2.18% Cd Río Antequera: 57 %Zn – 32.9 %Cd y 0.66% Pb Río Huanuni: 61.2% Cd – 2.23% Pb – 34.3% Zn

La enorme contaminación por metales pesados se debe a que muchas empresas mineras que operan en el sector, no cumplen las normativas ambientales vigentes. Asimismo, las aguas ácidas de mina y los pasivos ambientales mineros (desmontes y colas), generados en las décadas pasadas, no son tratados y no han sido estabilizados químicamente, respectivamente; por lo que, se constituyen en fuentes potenciales de acides y carga de metales pesados. Finalmente, el Manejo de Cuencas no es adecuado.

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1. INTRODUCCIÓN 1.1. Antecedentes En el marco del Convenio Interinstitucional de Cooperación suscrito entre la Universidad Técnica de Oruro (UTO) y la Compañía Minera del Sur S.A., actualmente con la nueva Razón Social de Empresa Minera Sinchi Wayra S.A., se ha desarrollado el trabajo planificado para llevar a delante el estudio sobre el Diagnóstico Ambiental del Lago Poopó, con la participación de los equipos técnicos de la UTO, de la Unidad de Limnología de la Universidad Mayor de San Andrés a través de la Fundación para el Desarrollo de la Ecología (FUNDECO), la asesoría externa de Komex Internacional, actualmente bajo la nueva empresa WarloyParsons Komex de Australia (KOMEX), y la supervisión y coordinación de Mining Consulting & Engineering S.R.L. (MINCO). 1.2. Objetivos El Programa de Evaluación Ambiental del Lago Poopó tiene como objetivo general, determinar la calidad ambiental del lago Poopó y de los ríos tributarios para establecer la línea base de la subcuenca. Los objetivos específicos son:

Determinar la calidad de aguas del Lago Poopó y de los ríos tributarios al lago, desde el río Desaguadero, Lago Uru Uru y otros ríos permanentes.

Efectuar el Balance Hídrico y Balance Másico de los aportes y descargas al

Lago Poopó de los elementos contaminantes principales.

Determinar la calidad de sedimentos de posibles descargas de los ríos tributarios en orillas de Lago Poopó, en base a los estratos presentes por excavación de calicatas.

Determinar el nivel de absorción de metales pesados en la fauna piscícola y

béntica del Lago Poopó. 1.3. Alcance El alcance del presente trabajo se circunscribe a realizar un “Diagnóstico Ambiental del Lago Poopó y sus Ríos Tributarios” a partir de la caracterización físico-química de muestras de aguas superficiales y sedimentos; además de una caracterización biológica de la fauna piscícola y béntica.

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El Programa está compuesto de cuatro campañas de monitoreo a ejecutar durante un año. Cada campaña corresponde a época húmeda y seca, así como a los períodos de transición entre ambas, para obtener resultados más representativos durante un año calendario. 1.4. Objeto de estudio El estudio abarca como objeto de estudio al Lago Poopó y a los ríos tributarios del mismo; a partir de un muestreo sistemático de aguas, sedimentos, suelos, especies bénticas y especies piscícolas.

2. EL LAGO POPO y SU CUENCA DE DRENAJE El Lago Poopó se halla situado entre los paralelos 18º 21’ a 19º 10’ de Latitud Sud y entre los meridianos 66º 50’ a 67º 24’ de Longitud Oeste; el espejo de agua en la parte central del lago se encuentra a 3686 ms.n.m., este lago se localiza dentro la Cuenca endorreica del Altiplano y forma parte de la subcuenca Poopó. La historia de este lago se remonta a cuando existía un gran lago salado, geológicamente la edad del Pleistoceno superior cuando sucedieron varias fases glaciares que determinaron una progresiva reducción de la superficie lacustre, que al comienzo del Pleistoceno se nivelaba alrededor de 200 m por encima de su nivel actual, con un área de mas de 50.000 km2

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Figura 1.- Vista del altiplano boliviano y el sistema Titicaca-Desaguadero-Poopó-Salar Coipasa y los Límites geográficos del Departamento de Oruro

En la imagen satelital anterior, es posible apreciar los límites del departamento de Oruro donde el Lago Popoó, tiene una extensión importante. El Lago Poopó con una superficie de 2250 km2, se define como el área de drenaje del Río Desaguadero (aguas abajo de Chuquiña). La subcuenca del Poopó se considera cerrada ya que el lecho del Laca Jahuira que lleva las aguas del lago Poopó hasta el Salar de Coipasa, solo fluye ocasionalmente, ver Figura 2.

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Figura 2.- Principal aporte y única salida de agua del Lago Poopó

Las temperaturas medias anuales varían entre 7.6 y 10.7° C. con mínimos que varían entre -9 y -10º C y máximas entre 20 y 23º. Las precipitaciones anuales medias disminuyen progresivamente de 450 mm en la parte Norte del Lago, a 200 mm en la parte Sur (diciembre hasta marzo). Las evaporaciones anuales en el lago Titicaca y en el sur del área TDPS (Titicaca - Desaguadero - Poopo - Salares) son de 1450 mm. y 1900 mm. mientras que la evapotranspiración varia entre 1000 y 1500 mm. respectivamente. Las profundidades del Lago Poopó no es muy variable; y va desde descendiendo hacia el centro del Lago; donde se tiene profundidades de hasta 2 metros. Las cuencas principales son las de Coipasa; Desaguadero y Poopó; mientras que las microcuencas, del sector con mayor impacto minero son la de Huanuni; Antequera; Santa Fé y Poopó. La variación de extensión del área del Lago Poopó, es posible de percibir al contrastar las imágenes satelitales que corresponden al mes de Abril de 1990 con

Río Desaguadero

Río Laca Jahuira

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respecto a la de Julio del 2003; tal cual, se presenta en las imágenes satelitales siguientes:

Figura 3.- Variación del área del Lago Poopo

La comparación de las imágenes satelitales permite percibir, después de cerca de 11 años, la disminución considerable del área del Lago Poopó.

Figura 4.- Comparación de las variaciones del área del Lago Poopo

A partir de la georeferenciación de las imágenes satelitales mostradas, se puede determinar que, el área del espejo de agua del Lago Poopó en color amarillo que corresponde al mes abril de 1990, se presentaba una extensión de 2797.15 km2; y

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en el color azul, que corresponde al mes de julio del año 2001, la extensión se vio disminuida a cerca de 2378.07 km2; es decir, se establecido una la diferencia de 419.08 km2. El balance hídrico superficial del lago Poopó puede ser expresado por la siguiente relación matemática:

QAporte + PArea = ETr + ELago + L Donde:

QAporte = Aporte de ríos PArea = Precipitación para toda el área de captación ETr = Evapotranspiración ELago = Evaporación lacustre L = Pérdidas

El resumen del balance hídrico es presentado en la tabla siguiente:

Tabla 1.--- de Resumen de elementos y áreas del Balance Hídrico

Elementos Estimación periodo (1990-

2004)

Area aproximada

Km2

Volumen medio annual

(millón m3)

Precipitación 373,2 mm 22301,43 Km2 8322,89 Evaporación lacustre 1793,71 mm 2587,61 Krn2 4641,42 Evapotranspiración CoefeiC=0.20

310 mm 19713,82 Km2 6111,28

Caudal de aportes 92,885 m3/seg 2929,22 Reemplazando los resultados en la ecuación anterior, se tiene:

QAporte + PArea = ETr + ELago + L

2929,22 + 8322,89 = 6111,28 + 4641,42 + L

L = 2929,22 + 8322,89 - 6111,28 - 4641,42

L = 499,41 millones de m3

La presencia de metales pesados en las aguas del Lago Poopó, están directamente relacionadas con operaciones mineras que se desarrollaron en el pasado, sin considerar la componente ambiental en sus operaciones y que han dejado pasivos

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ambientales mineros y descargas de aguas ácidas de mina que contribuyen a la carga permanente de metales disueltos al lago; asimismo, operaciones mineras que aún, pese a contar con las normativas ambientales vigentes, continúan con sus descargas de las colas de sus operaciones a los cuerpos receptores acuosos. 4. PROGRAMA DE MONITOREO Y METODOLOGÍA El monitoreo del Lago Poopó y de los ríos tributarios de la Subcuenca del Lago, se realizó en cuatro diferentes estaciones climáticas; a saber: Épocas húmeda – semihúmeda – seca y semiseca. En cada uno de los puntos de muestreo se tomaron muestras de agua y sedimentos. La ubicación de los puntos de muestreo tanto en el Lago como el los ríos, fueron georeferenciados y presentados en la figura siguiente:

Figura 5.- Ubicación Satelital de los Puntos de Muestreo en el Lago Poopo y

sus Ríos Tributarios

175

4. RESULTADOS DEL ESTUDIO 4.1 Diagnóstico físico-químicos de la calidad de las aguas superficiales de la cuenca 4.1.1 Diagnóstico físico-químicos de la calidad de las aguas del Lago Poopó Las figuras siguientes, permiten comparar los resultados obtenidos respecto a las concentraciones metales pesados de mayor importancia por su grado de toxicidad (As – Cd – Pb – Zn), de las muestras del Lago Poopó obtenidas en la Primera Campaña (época semi-seca), Segunda Campaña (época húmeda - finalización de la época de lluvias), Tercera Campaña (época semi-seca) y Cuarta Campaña (época húmeda) . La correspondencia entre los puntos de muestreo numerados en las gráficas y la denominación de las muestras tomadas, son presentadas en la tabla siguiente:

Tabla 2.- Resultados del Análisis químico de muestras de aguas del Lago Poopó en la época seca

Element: Units: Detection Limit. LPO-AG-2-1 LPO-AG-2-2 LPO-AG-2-3 LPO-AG-2-5 Clase B Clase C

Na mg/L 0.005 1155.6 2857.63 2992.05 16285.49 200 200

Li mg/L 0.001 1.500 2.440 2.640 19.600 2.5 2.5

Be mg/L 0.0001 -0.002 -0.004 -0.004 -0.02 0.001 0.001

Mg mg/L 0.001 95.60 192.00 216.80 1508.00 100 150

Al mg/L 0.002 -0.040 -0.080 -0.080 -0.400 0.5 1.0

Ca mg/L 0.7 158.00 120.00 120.00 600.00 300 300

Cr mg/L 0.0005 -0.010 0.036 -0.020 0.120 0.05 0.05

Mn mg/L 0.0001 0.008 0.008 0.008 0.040 1.0 1.0

Fe mg/L 0.01 -0.200 -0.400 -0.400 -2.000 0.3 1.0

Co mg/L 0.000005 0.00020 0.00040 0.00040 0.00200 0.2 0.2

Ni mg/L 0.0003 0.0660 0.1520 0.1480 1.4000 0.05 0.5

Cu mg/L 0.0002 0.00800 -0.00800 -0.00800 -0.04000 1.0 1.0

Br mg/L 0.003 0.800 1.520 1.640 12.000

Sr mg/L 0.00004 3.080 2.864 3.028 16.320

Sb mg/L 0.00001 0.00860 0.00880 0.01040 0.04800 0.01 0.01

Hg mg/L 0.0002 -0.00400 -0.00800 -0.00800 -0.04000 0.001 0.001 L.D. (Límite de Detección para muestras sin dilución)

Los valores sombreados en amarillo, se encuentran por encima de los valores máximos permisibles

176

La tabla siguiente, resume los resultados obtenidos en la época seca de análisis:

Tabla 3.- Análisis químico complementario de muestras de aguas del Lago Poopó

Cód. Cliente Cód. Laboratorio

LPO – AG3 -1 LPO – AG3-2 LPO – AG3-3 LPO – AG3-4

LPO – AG3-5

Clase B

7175 7176 7177 7178 7179

Parámetros Unidad. Método LD/ppm pH ASTM D 1293 8.7 8.7 8.4 8.8 8.5 6 - 9 Conductivida

d �S/cm ASTM D 1125 5 55500 84100 97300 103200 124100

Temperatura �C 1 24 16 21 19 23 Oxigeno

disuelto mg/l ASTM D-888 0,1 6,8 4,4 3,4 5.5 6.7 Sól. Disueltos mg/l ASTM 2540 C 5 47900 77990 97480 102850 167200 1000 Sol. Susp. mg/l DIN 38409 T2 1 66 39 180 77 72 30 Dureza Total mg/l ASTM D-1126 0,5 6.8 55.9 65.0 68.3 86.1 Carbonato CO3 mg/l ASTM D 3875 3 186 258 228 336 438 Bicarbonato HCO3 mg/l ASTM D 3875 3 61 61 153.0 <3 <3 Cloruros Cl- mg/l Volumetria 90 9288 32116 38626 41230 5338 300 Sulfatos SO4

= mg/l ASTM D-516 1 8118 10621 12633 4515 19044 400 Nitrógeno tot mg/l Dest tit 1.8 2.1 2.8 1.4 2.3 12

Fosfato total mg/l EPA 365.2 0.01 0.42 0.71 0.65 0.78 0.99 Amonio

NH4 mg/l ASTM D 1426 0.05 2.19 1.71 2.19 3.79 0.59 1.0

NH3 TOC mg/l ASTM D 1252 6 219 319 437 386 512

Los valores sombreados en amarillo, se encuentran por encima de los valores máximos permisibles

177

Tabla 4.- Análisis químico mediante ICP – MS de aguas de los ríos tributarios al Lago

Poopó

Element:

Units:

Detection Limit:

RMA-AG-2-1

RSE-AG-2-1

RCO-AG-2-1

RKO-AG-2-1

RTA-AG-2-1

RJU-AG-2-1

RAN-AG-2-1

TPA-AG-2-1

RPO-AG-2-1

RHU-AG-2-1

RD1-AG-2-1

RD2-AG-2-1

RTJ-AG-2-1

Clase B

Clase C

Na mg/

L 0.005 140.48 109.94 494.12 9.19 2019.9 168 74 2019.9 2490.67 37.2 196.

59129.

6471.

49200 200

Li mg/

L 0.001 1.184 1.726 5.74 0.021 7.680 0.14 0.655 7.680 12.9 0.62 0.15

60.15

60.20

5 2.5 2.5

Mg mg/

L 0.001 6.08 4.78 19.70 4.68 11.88 45.50 27.15 11.88 38.40 59.90 12.2

011.9

215.6

5100 150

Al mg/

L 0.002 0.028 0.05 0.06 0.231 0.120 0.02 16.820 0.120 0.45 72.43 0.02

40.02

00.03

0 0.5 1.0

Si mg/

L 0.2 16.40 22.20 74.00 14.00 24.00 29.00 23.00 24.00 285.00 95.00 8.4010.4

010.0

0

K mg/

L 0.03 11.60 11.68 43.80 2.60 92.00 15.20 8.50 92.00 162.00 5.40 8.40 9.20 9.50

Ca mg/

L 0.7 28.00 19.20 37.00 12.00 80.00 61.00 114.78 80.00 95.00 117.0052.0

052.0

055.0

0300 300

Cr mg/

L 0.0005 -0.002 0.00 -0.01 -0.001 0.040 0.00 0.003 0.040 -0.03 0.02

-0.00

20.00

30.00

50.05

0.05

Mn mg/

L 0.0001 0.002 0.0018 0.016 0.386 0.288 0.0005 8.500 0.288 0.015 17.5 0.00

20.00

20.00

2 1.0 1.0

Fe mg/

L 0.01 -0.040 -0.02 -0.1 -0.010 -0.400 -0.05 0.100 -0.400 -0.5 66.26

-0.04

00.04

0

-0.05

0 0.3 1.0

Co mg/

L 0.000005 0.000040.00001

8 0.00029 0.00399 0.00080 0.00006 0.10300 0.00080 0.0008 0.326 0.00008

0.00008

0.00010 0.2 0.2

Ni mg/

L 0.0003 0.0024 -0.0006 -0.003 0.0120 0.0240 -0.0015 0.1735 0.0240 -0.015 0.445 0.00

320.00

400.00

500.05 0.5

Cu mg/

L 0.0002 0.00240 0.0028 0.005 0.02520 0.02400 0.0015 0.38000 0.02400 0.055 2.837 0.00800

0.01080

0.00500 1.0 1.0

Zn mg/

L 0.0005 0.02 0.0362 0.096 1.05 0.56 0.145 74.62 0.56 2.62 154 0.03 0.04 0.03 0.2 0.2

As mg/

L 0.00003 0.07360 0.1874 0.0111 0.00048 0.00800 0.0149 0.00175 0.00800 0.005 0.00460.11160

0.12160

0.10650

0.05

0.05

Br mg/

L 0.003 0.332 0.26 0.7 0.020 0.800 0.175 0.100 0.800 1.95 0.09 0.13

60.13

60.15

0

Sr mg/

L 0.00004 0.285 0.242 0.833 0.073 1.928 0.535 0.625 1.928 2.285 0.506 0.74

40.72

00.78

5

Cd mg/

L 0.00001 0.00096 0.00008 0.0012 0.01180 0.00320 0.00025 0.42500 0.00320 0.0045 1.68 0.00016

0.00020

0.00020

0.005

0.005

Sb mg/

L 0.00001 0.00352 0.00278 0.0204 0.00030 0.01880 0.00135 0.00080 0.01880 0.0235 0.00090.00220

0.00264

0.00335

0.01

0.01

Hg mg/

L 0.0002 -

0.00080 -0.0004 -0.002 -

0.00020-

0.00800 -0.001-

0.00100-

0.00800 -0.01 -0.002

-0.00080

-0.00080

-0.00100

0.001

0.001

Pb mg/

L 0.00001 0.00620 0.0028 0.006 0.00172 0.20080 0.0036 0.02390 0.20080 0.233 0.01630.00932

0.01432

0.01080

0.05

0.05

RMA: Márquez; RSE: Sevaruyo; RCO: Cortadera; RTA: Tacagua; RJU: Juchusuma; RAN:

Antequera (Pazña); TPA: Termas Pazña; RPO: Poopó; RHU: Huanuni (Puente Machacamarca); RD1: Desaguadero (Puente Karasilla); RD2: Desaguadero (Puente Aroma); RTJ: Tajarita (Puente Español).

(L.D. Límite de Detección para muestras sin dilución)

178

Tabla 4 (a).- Análisis físico-químico de aguas de los ríos tributarios al Lago Poopó

Cód. Cliente Cód. Laboratorio

RMA - AG2-1 RSE - AG2-1 RCO - AG2-1 RKO - AG2-1 Clase B

2321 2322 2323 2324

Parámetros Unidades Método LD/ppm

pH ASTM D 1293 7.8 8.2 8.5 6.6 6 - 9

Conductividad µS/cm ASTM D 1125 5 900 679 2660 182

Temperatura °C 23 13 14 16

Oxigeno disuelto mg/l ASTM – D888 4,7 5,9 3,2 4.5

Sól. Disueltos mg/l ASTM 2540 C 5 542 438 1700 130 1000

Sol. Susp. mg/l DIN 38409 T2 1 133 10 <1 28 30

Dureza Total mg/l ASTM D-1126 0,5 95.0 33.8 17.4 49.2 Carbonato CO3 mg/l ASTM D 3875 3 18 228 51 <3 Bicarbonato HCO3 mg/l ASTM D 3875 3 116 555 339 10

Cloruros Cl- mg/l Volumetria 90 226 153 486 9 300

Sulfatos SO4= mg/l ASTM D-516 1 28 26 70 23 400

Nitrógeno tot mg/l Dest tit 2.8 2.8 2.1 2,8 12

Fosfato total mg/l EPA 365.2 0.01 1.07 0.94 0.32 0.31

Amonio NH4 mg/l ASTM D 1426 0.05 0.16 0.23 0.05 0.06 1.0 NH3

TOC mg/l ASTM D 1252 6 7 19 10 <6

Tabla 4 (b).- Análisis físico-químico de aguas de los ríos tributarios al Lago Poopó

Cód. Cliente Cód. Laboratorio

RTA - AG2-1 RJU - AG2-1 RAN - AG2-1 TPA - AG2-1 Clase B

2326 2327 2328 2329

Parámetros Unidades Método LD/ppm

pH ASTM D 1293 8.9 8.5 3.6 7.6 6 - 9

Conductividad µS/cm ASTM D 1125 5 1321 1335 1973 9530

Temperatura °C 19 18 22 33 Oxigeno

disuelto mg/l ASTM – D888 4,8 6,0 2,1 1.6

Sól. Disueltos mg/l ASTM 2540 C 5 754 862 2028 5668 1000

Sol. Susp. mg/l DIN 38409 T2 1 11 <1 <1 20 30

Dureza Total mg/l ASTM D-1126 0,5 30.2 67.9 66.6 9.6 Carbonato CO3 mg/l ASTM D 3875 3 42.0 21 <3 12.0 Bicarbonato HCO3 mg/l ASTM D 3875 3 85.0 143 <3 403

Cloruros Cl- mg/l Volumetria 90 293 193 160 3081 300

Sulfatos SO4= mg/l ASTM D-516 1 60 110 822 36 400

Nitrógeno tot mg/l Dest tit 1.4 3.2 2.8 2.5 12

Fosfato total mg/l EPA 365.2 0.01 <0,01 0.56 0.52 0.49

179

Amonio NH4 mg/l ASTM D 1426 0.05 11 0.13 0.49 1.23 1.0 NH3

TOC mg/l ASTM D 1252 6 17 8 13

Los valores sombreados en amarillo, se encuentran por encima de los valores máximos permisibles

Tabla 4 (c).- Análisis físico-químico de aguas de los ríos tributarios al Lago Poopó

Cód. Cliente Cód. Laboratorio

RPO - AG2-1 RHU - AG2-1 RD1 - AG2-1 RD2 - AG2-1 RTJ - AG2-1 Clase B

2331 2333 2334 2335 2336

Parámetros Unidades Método LD/ppm

pH ASTM D 1293 9.2 2.6 7.3 7.0 8.3 6 - 9

Conductividad µS/cm ASTM D 1125 5 13530 2360 1389 3690 2500

Temperatura °C 21 15 14 16 Oxigeno

disuelto mg/l ASTM – D888 8.6 3.0 3,2 4.5

Sól. Disueltos mg/l ASTM 2540 C 5 11284 2562 1096 2364 1778 1000

Sol. Susp. mg/l DIN 38409 T2 1 37 534 462 <1 59 30

Dureza Total mg/l ASTM D-1126 0,5 7.9 53.9 344.0 30.3 45.9 Carbonato CO3 mg/l ASTM D 3875 3 75 <3 <3 <3 15 Bicarbonato HCO3 mg/l ASTM D 3875 3 12 <3 <3 171 95.0

Cloruros Cl- mg/l Volumetria 90 4774 71 32 815 484 300

Sulfatos SO4= mg/l ASTM D-516 1 166 1162 95 163 192 400

Nitrógeno tot mg/l Dest tit 1.1 1.4 4.2 2.1 2.8 12

Fosfato total mg/l EPA 365.2 0.01 0.20 0.29 0.34 0.20 0.69

Amonio NH4 mg/l ASTM D 1426 0.05 0.45 1.90 1.35 0.29 0.23 1.0 NH3

TOC mg/l ASTM D 1252 6 20 10 9 19 13

Los valores sombreados en amarillo, se encuentran por encima de los valores máximos permisibles

RMA: Márquez; RSE: Sevaruyo; RCO: Cortadera; RTA: Tacagua; RJU: Juchusuma; RAN:

Antequera (Pazña); TPA: Termas Pazña; RPO: Poopó; RHU: Huanuni (Puente Machacamarca); RD1: Desaguadero (Puente Karasilla); RD2: Desaguadero (Puente Aroma); RTJ: Tajarita (Puente Español).

180

4.1.2 Balance Másico de los aportes al Lago Poopó de los elementos contaminantes principales El balance másico de la carga de metales pesados y sólidos suspendidos que aportan los ríos tributarios al Lago Poopó, es resumido en la Figura 6. De los datos presentados, se puede deducir los siguientes aspectos:

Tabla Nº 5a.- Distribución porcentual de los aportes al Lago Poopó de sólidos en suspensión

Río Tributario % de Aporte Desaguadero (Puente Karasilla) 84.79 Desaguadero (Puente Aroma) 11.83 Tajarita 2.81 Huanuni 0.46 Otros 0.11 Total 100.00

181

Tabla Nº 6 .- Aportes de Metales Pesados y Sólidos en Suspensión al Lago Poopó

182

Tabla 5.b) Distribución porcentual del aporte en As de los ríos tributarios

Río Tributario % Aporte As Desaguadero (Puente Karasilla) 70.36 Desaguadero (Puente Aroma) 17.21 Tajarita 11.22 Marquez 0.23 Cortadera 0.03 Otros 0.95 Total 100.00

Tabla 5. c) Distribución porcentual del aporte en Cd de los ríos tributarios

Río Tributario % Aporte Cd Huanuni 61.23 Antequera 32.92 Desaguadero (Puente Karasilla) 2.18 Desaguadero (Puente Aroma) 1.90 Otros 1.77 Total 100.00

Tabla 5. d) Distribución porcentual del aporte en Pb de los ríos tributarios

Río Tributario % Aporte Pb Desaguadero (Puente Karasilla) 64.44

Desaguadero (Puente Aroma) 17.97 Tajarita 13.17 Huanuni 2.23 Antequera 0.66 Poopó 0.57 Marquez 0.37 Otros 0.59 Total 100.00

Tabla 5. f) Distribución porcentual del aporte en Zn de los ríos tributarios

Río Tributario % Aporte Zn Antequera 56.92 Huanuni 34.33 Desaguadero (Karasilla) 4.27 Tajarita 2.76 Desaguadero (Aroma) 1.09 Kondo 0.34 Poopó 0.12 Otros 0.17 Total 100.00

183

De las tablas anteriores, es posible deducir: El río Desaguadero (Puente Karasilla) aporta con un 70% en As; 64 % en Pb y 4.27 % de Zn y 2.18 % de Cd; mientras que, el río Huanuni aporta con 61.23 % de Cd, 34.33 % de Zn y 2.23 % de Pb. El río Antequera, por su parte, aporta al lago Poopó con un 56.92 % de Zn, 32.92 % de Cd y 0.66 % de Pb. El río Desaguadero (Puente Aroma) aporta con 17.7 % de As; 17.97 % Pb; 1.90 % de Cd y y 1.09 % de Zn. 4.2 Diagnóstico físico-químico de los sedimentos del Lago y los ríos

tributarios 4.2.1 Calidad de los sedimentos del Lago Poopó

Tabla 6.- Análisis químico de los sedimentos del Lago Poopó

Element: Units: Detection Limit: LPO-SD-2-1 LPO-SD-2-2 LPO-SD-2-3 LPO-SD-2-4 LPO-SD-2-5 Grauvaca Fondo

Li ppm 0,1 114 122 156.00 155 84.3

Na % 0,001 0.777 3.33 1.40 > 5,00 2.03

Mg % 0,01 1.05 1.24 1.47 1.41 1.14

Al % 0,01 1.82 2.1 3.33 1.74 0.84

K % 0,01 0.7 0.93 1.28 0.88 0.39

Ca % 0,01 3.3 10.3 6.34 11.2 15.5

Mn ppm 1 778 430 592.00 363 379 750

Fe % 0,01 2.76 1.75 3.16 1.47 0.85

Co ppm 0,1 20 20.3 13.50 13.5 8.8

Ni ppm 0,1 23.6 16.3 23.40 18.1 8.6 40

Cu ppm 0,01 84.1 46.1 75.20 32.6 18 45

Zn ppm 0,1 441 193 143.00 177 64.8 105

As ppm 0,1 111 108 114.00 75.6 74.7 0.1

Sr ppm 0,5 0.4 > 1000 659.00 > 1000 > 1000

Cd ppm 0,01 5.55 1.64 0.90 1.16 0.84 0.09

Sb ppm 0,02 5.55 4.87 3.52 12.7 2.81

Pb ppm 0,01 51.8 37.6 42.30 36.1 15.3 14

Los valores marcados con amarillo están por encima de los valores de referencia 4.2.2 Calidad de los Sedimentos de los ríos tributarios al Lago Poopó

184

Los resultados referidos a la presencia de metales pesados tóxicos presentes en los sedimentos extraídos en los ríos tributarios al Lago Poopó en las cuatro campañas desarrolladas, han sido presentadas en las figuras 6.2.6 a 6.2.17.; además, es también posible apreciar en dichas gráficas, los puntos correspondientes representados en las imágenes satelitales del Lago. De dicha información se puede deducir los siguientes aspectos:

Tabla 7 (a)

Análisis químico de sedimentos de los ríos tributarios al Lago Poopó

Elem.

Units:

Detec Limit.

RMA-SD-2-1

RMA-SD-2-2

RSE-SD-2-1

RSE-SD-2-2

RCO-SD-2-1

RCO-DS-2-2

RKO-SD-2-1

RKO-SD-2-2

RTA-DS-2-1

RTA-SD-2-2

RJU-SD-2-1

RJU-SD-2-2

RAN-SD-2-1

RAN-SD-2-2

Grauvaca Fond

o

Li ppm 0,1 31.60 20.40 25 23.9 50.00 42.60 26.50 28.70 33.40 36.50 14.7 14.7 43.40

41.60

Na % 0,001 0.21 0.23 0.196 0.197 0.15 0.15 0.14 0.11 0.19 0.15 0.01 0.018 0.14 0.0

7

Mg % 0,01 0.39 0.28 0.27 0.27 0.38 0.33 0.36 0.38 0.31 0.30 0.16 0.18 0.29 0.2

8

Al % 0,01 1.55 1.36 1.25 1.26 1.76 1.80 1.96 2.22 1.84 1.89 0.6 0.6 2.06 1.6

7

K % 0,01 0.53 0.47 0.33 0.34 0.46 0.51 0.62 0.70 0.50 0.50 0.14 0.16 0.55 0.4

6

Ca % 0,01 0.67 0.48 0.61 0.59 0.60 0.48 0.22 0.18 0.35 0.30 0.22 0.23 0.16 0.1

1

Mn ppm 1 250.00 203.00 136 137 399.00 310.00 314.00 329.00 217.00 223.00 214 223 230.00

214.00 750

Fe % 0,01 1.39 0.93 0.97 0.99 2.26 2.22 3.57 3.83 2.12 2.06 1.96 2.01 3.30 3.3

7

Co ppm 0,1 90.30 75.70 41 38.4 30.20 79.00 109.00 49.40 156.00 76.50 34.4 41 51.10

75.10

Ni ppm 0,1 5.70 3.20 2.3 2.4 14.60 14.00 10.90 11.30 12.20 12.10 11.8 11.9 12.10

13.70 40

Cu ppm 0,01 9.17 9.42 3.42 3.39 22.60 19.10 60.60 54.00 11.80 12.00 11.3 12.4 96.10

77.50 45

Zn ppm 0,1 103.00 78.70 80.5 71.8 62.40 57.70 195.00 176.00 57.40 54.50 47.7 76.7 714.00

948.00 105

As ppm 0,1 8.30 4.70 5.7 5.1 14.80 12.10 124.00 132.00 9.50 11.40 14.1 17.8 520.00

555.00 0.1

Sr ppm 0,5 76.20 69.20 58.3 56.9 66.50 57.60 31.10 23.50 51.90 47.00 -0.1 -0.1 37.30

28.50

Cd ppm 0,01 0.45 0.20 0.48 0.4 -0.01 -0.01 1.26 1.09 -0.01 -0.01 -0.01 0.15 6.22

6.71 0.09

Sb ppm 0,02 1.28 1.11 7.71 1.62 7.33 4.85 5.36 5.25 1.20 0.98 1.94 2.49 29.80

20.10

Pb ppm 0,01 12.30 10.10 9.87 9.47 19.00 14.70 68.40 71.40 11.90 11.00 11.7 15.5 244.00

152.00 14

RMA: Márquez; RSE: Sevaruyo; RCO: Cortadera; RKO: Kondo; RTA: Tacagua; RJU: Juchusuma; QHU: Huancané; RAN: Antequera (Pazña); RPO: Poopó; RHU: Huanuni (Puente Machacamarca); RD1: Desaguadero (Puente Karasilla); RD2: Desaguadero (Puente Aroma); RTJ: Tajarita (Puente

Español).

185

Tabla 7(b)

Análisis químico de sedimentos de los ríos tributarios al Lago Poopó

Elem.

Units:

Detec Limit.

QHU-SD-2-1

QHU-SD-2-2

RHU-SD-2-1

RHU-SD-2-2

RD1-SD-2-1

RD1-

SD-2-2

RD2-SD-2-1

RD2-SD-2-2

RTJ-SD-2-1

RTJ-SD-2-2

RPO-SD-2-1

RPO-SD-2-2

Grauvaca

Fondo

Li ppm 0,1 24.5 26.8 10.4 11.6 19.3 38.8 29.8 23.7 93 102 54.4 56.5

Na % 0,001 0.05

1 0.049 0.048 0.047 0.055

0.23

3 0.128 0.216 0.372 0.219 0.053 0.11

Mg % 0,01 0.26 0.27 0.09 0.1 0.3 0.5 0.38 0.35 1.23 1.26 0.42 0.43

Al % 0,01 1.14 1.18 0.57 0.64 0.88 1.43 1.24 0.93 3.57 4.24 1.41 1.42

K % 0,01 0.27 0.25 0.18 0.22 0.23 0.36 0.28 0.27 1.03 1.22 0.26 0.27

Ca % 0,01 0.18 0.19 0.09 0.06 0.5 0.85 0.93 0.83 1.79 1.32 0.11 0.2

Mn ppm 1 317 329 180 116 276 390 395 420 1050 750 471 413 750

Fe % 0,01 1.94 2.02 4.68 4.36 1.6 2.16 1.88 1.63 4.24 4.36 3.39 3.18

Co ppm 0,1 17.6 16.7 22.7 21.5 31.8 28.5 25.2 36 19.9 25.3 20.4 15.9

Ni ppm 0,1 13.2 13.8 13.2 11.8 8.5 13.3 10.3 8.5 29 29.8 25.2 23.4 40

Cu ppm 0,01 13.8 14 887 558 19.8 31.2 22.4 17.3 63.8 64.1 31.1 30.3 45

Zn ppm 0,1 83.9 76.3 1020 639 42.4 61.3 58 38.3 137 141 922 148

0 105

As ppm 0,1 12.3 12.4 383 280 12.1 17.7 23.4 18 81.6 48.7 51 50.2 0.1

Sr ppm 0,5 28.4 28 30.3 26.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 197 158 0.1 0.2

Cd ppm 0,01 0.21 0.15 10.9 8.06 -0.01 0.12 -0.01 -0.01 0.64 0.66 4.4 7.9 0.09

Sb ppm 0,02 2.08 1.68 17.6 15.6 0.65 0.71 0.96 0.64 4.3 3.26 10.1 10.7

Pb ppm 0,01 11.8 12.4 123 101 16.7 22.6 18.5 15.4 57.3 51.4 66.7 59.9 14

RMA: Márquez; RSE: Sevaruyo; RCO: Cortadera; RKO: Kondo; RTA: Tacagua; RJU: Juchusuma; QHU: Huancané; RAN: Antequera (Pazña); RPO: Poopó; RHU: Huanuni (Puente Machacamarca); RD1: Desaguadero (Puente Karasilla); RD2: Desaguadero (Puente Aroma); RTJ: Tajarita (Puente

Español).

186

5. CONCLUSIONES En el Lago Poopó:

• La calidad del agua es “altamente salina” • Las concentraciones de sólidos suspendidos y disueltos se encuentran por

encima de los límites permisibles • Las concentraciones de As, Pb, Cd y Zn se encuentran también por encima

de los límites permisibles En los ríos tributarios:

• La carga de sólidos suspendidos y metales pesados disueltos aportado por los ríos tributarios al lago Poopó, es el siguiente:

• El porcentaje de aporte de metales referidos al total de metales pesados es resumido como sigue:

Río Desaguadero: 70% As - 64% Pb y 4.27% Zn y 2.18% Cd Río Antequera: 57 %Zn – 32.9 %Cd y 0.66% Pb Río Huanuni: 61.2% Cd – 2.23% Pb – 34.3% Zn

187

6. RECOMENDACIONES Después del estudio de diagnóstico ambiental realizado, se recomienda:

• Las operaciones mineras que operan en el sector “deben cumplir las normativas ambientales vigentes referidas a los límites máximos permisibles de sus descargas”. Esto contempla:

Tratamiento de las Aguas Ácidas de Mina que se generan durante la

explotación de los yacimientos mineros Disposición, ambientalmente adecuada, de los “desmontes” y de las

“colas” generadas en el beneficio de minerales.

• Los pasivos ambientales mineros (desmontes y colas), generados en las décadas pasadas, deben ser “adecuadamente restaurados” (deben ser física y químicamente estabilizados !!!!). Se debe considerar métodos de restauración por COBERTURAS SDR deben ser considerados para dicho propósito.

• Los Drenajes Ácidos de Roca, procedentes de desmontes y colas

abandonados; además, de las Aguas Ácidas de Mina, procedentes de minas abandonadas, deben ser tratadas antes de su descarga a los ríos. Se recomienda la aplicación del método de “barreras activas” o procesos físico-químicos de neutralización.

• Finalmente, se hace necesario implementar un Manejo de Cuencas

adecuado

188

7. PERSONAL PARTICIPANTE EN EL ESTUDIO

A) Universidad Técnica de Oruro

Dr. Ing. Gerardo Zamora Echenique - Director del Proyecto Dr. Ing. Antonio Salas Casado - Jefe de equipo UTO Dipl. Ing. Vladimir Rodríguez - Especialista en Hidrología

Dr. Ing. Vladimir Orsag Céspedes - Especialista Agrónomo y Suelos M. Sc. Ing. Octavio Hinojosa Carrasco - Especialista Ambiental Dipl. Ing. Jorge Rodríguez - Especialista Teledetección

B) MINCO Ing. José Zambrana Vargas - Presidente Ejecutivo MINCO S.R.L.

Ing. Alvaro Rejas Villarroel - Especialista Ev. de Impactos Ambientales C) KOMEX

Ing. Michael Thompson - Vicepresidente, Water Resources Engineering Ph.D. Tom Kessler - Consultor especialista en aguas Bio. Ricardo Moreno – Esp. en Medio Ambiente y Ciencias Acuáticas

D) FUND-ECO

Lic. Carlos Molina M. Sc. Carla Ibáñez Lic. Rubén Marín Univ. Claudia Zepita Univ. Yáscara Dávila Univ. Antonio Daza

189

190

191

SUBSIDÊNCIA E EXPLOSÃO NATURAL NA MINERAÇÃO SUBTERRÂNEA DE CARVÃO

SUBSIDENCIA E EXPLOSIÓN NATURAL EN LA MINERIA SUBTERRÂNEA DE CARBÓN

JOÃO PAULINO JÚLIO CHIMUCO

Eng°. de Minas da Ferrangol - E. P e Mestrando do PPGEM/UFOP - Ouro Preto-MG Email: Chimuco@em.ufop.br

ADILSON CURI Ing. de Minas, Professor da Escola de Minas/UFOP - Ouro Preto -MG-Brasil

E-mail: curi@demin.ufop.br CARLOS ENRIQUE ARROYO ORTIZ

Ing. de Minas, Professor. Departamento de Engenharia de Minas /Universidade Federal Goiás/UFG – GO - Brasil

E-mail:carlosarroyo01@hotmail.com

RESUMO O conflito entre a atividade mineira e o meio ambiente externo se intensificou nos últimos anos. Até nos países desenvolvidos, a maioria dos projetos de mineração têm encontrado extrema oposição de porções da comunidade. Já há alguns anos, portanto, companhias de mineração, legisladores e outros têm procurado aumentar seu conhecimento sobre os efeitos da mineração sobre o meio ambiente e as formas de minimizar estes impactos. Esse artigo está baseado numa revisão bibliográfica sobre impactos ambientais na lavra subterrânea de carvão, aonde iremos, apenas, apresentar os impactos como a subsidência e o fenômeno de explosão natural ou golpe de terreno (”Rock-Bursts”). Assim sendo, passaremos a descrição dos fenômenos supramencionados, causas e efeitos e medidas mitigadoras. Palavras chave: Subsidência, explosão de rocha, mineração de carvão. RESUMEN El conflicto entre la actividad minera y el medio ambiente externo se intensifico en los últimos años. Incluso en los países mas desarrollados la mayoría de los proyectos mineros encuentran extrema oposición en gran parte de la comunidad. Ya algunos años atrás, por lo tanto, compañías de minería, legisladores y aquellas personas ensolvidas en este tema bien procurando aumentar su conocimiento sobre los efectos de la minería al medio ambiente y las formas de minimizar estas agresiones. Este trabajo está basado en una revisión bibliográfica sobre impactos en la minería subterránea como subsidencia y fenómenos de explosión natural de rocas o golpe de terreno (Rock-Bursts). De esta forma se abordara este problema, causas, efectos y medidas mitigadoras. Palabras clave: Subsidencia, explosión de rocas, minería del carbón.

192

1. INTRODUÇÃO A proteção ao meio ambiente tem agora se mostrado, na escala planetária, como um pré-requisito para o desenvolvimento sustentável. Existem diversos exemplos em que a Mecânica de Rochas contribui para esta proteção, principalmente nos campos de produção de petróleo, estocagem de hidrocarbonetos e disposição de rejeitos nucleares. É necessária e perfeitamente possível a convivência da mineração com o desenvolvimento urbano, uma vez que o estado atual de desenvolvimento tecnológico no setor permite que a extração seja conduzida em consonância com uma legislação bem elaborada (Silveira, 2005). No Brasil tem se contabilizado um passivo ecológico que nem mesmo todos os recursos disponíveis conseguiriam reparar em curto ou médio prazo. É preciso ter em mente que, para muitos dos graves problemas ambientais causados pela mineração, não dispomos de domínio tecnológico para selecioná-los e/ou os custos econômicos e sociais não nos permitiriam. O conjunto das responsabilidades com o meio ambiente se forma com a indústria, o comércio e a agricultura. É óbvio que um país ou estado não pode parar. A gestão da política ambiental, longe de restringir as atividades, abre sim à oportunidade ao processo criativo do profissional.

A execução de obras subterrâneas é uma alteração no meio ambiente, podendo comprometer a qualidade do próprio maciço rochoso, os recursos hídricos e levar a fenômenos de subsidência. A lavra subterrânea normalmente tem um menor impacto ambiental que os trabalhos em superfície. Nos EUA, pode-se perceber a diferença no tratamento pela legislação: a taxa para se financiar a recuperação de áreas degradadas por empreendimentos instalados antes da existência da legislação específica (1977) é de US$ 0,35/t extraída para a mineração a céu aberto e de US$ 0,15/t para a mineração subterrânea. A produção de bens minerais mostra, para os anos futuros, a perspectiva de se vir a lavrar, cada vez em maior escala, através de lavra subterrânea, em razão: da progressiva exaustão das reservas facilmente acessíveis à explotação a céu aberto; da preservação do meio ambiente, impondo cada vez mais restrições à lavra a céu aberto, embora, sabidamente não seja a indústria extrativa mineral a atividade econômica mais agressora do meio ambiente (Silva et al, 2005). Portanto, se aceitarmos que a tendência natural, com o decorrer dos anos, haverá um aumento relativo das minas lavradas em subsolo, veremos a importância a ser dada à questão do impacto da lavra subterrânea. Em contrapartida, o aumento do conhecimento acerca das

193

características mecânicas e do comportamento dos maciços rochosos face às escavações neles realizadas muito terá a contribuir para a maior segurança dos trabalhos e conseqüentemente na diminuição dos impactos gerados. 2. IMPACTOS AMBIENTAIS

NA MINA SUBTERRÂNEA DE CARVÃO

No decurso das atividades de lavra de carvão, podem ser gerados vários impactos resultando por vezes na interferência do ambiente ao seu redor. Neste artigo com base nos impactos gerados na mineração, apenas serão apresentados os fenômenos de subsidência na mina assim como os problemas de explosão natural ou golpe de terreno (”Rock-Bursts”).

2.1. Subsidência Induzida pela Lavra subterrânea

2.1.1 Descrição do fenômeno

A subsidência é o conjunto de movimentos descendentes em direção ao centro da abertura. A subsidência se deve principalmente à tendência das rochas de preencher os vazios criados pelas aberturas subterrâneas, principalmente após o seu colapso. A subsidência é um problema potencial que, não controlado, pode levar a um dano superficial de grande escala. Toda escavação subterrânea induz a subsidência da superfície; acima das

minas subterrâneas que usam os métodos de lavra por abatimento, o fenômeno é mais óbvio devido ao intenso fraturamento da rocha do teto imediato das escavações. O que vai controlar fundamentalmente o processo é a competência da rocha que compõe o teto imediato. Segundo U.S. GEOLOGICAL SURVEY'S (2000), a subsidência é mais freqüentemente causada por atividades humanas, principalmente pelo rebaixamento do lençol freático. Alguns fatores que podem causar subsidência são: a) Perda de água em solos orgânicos; b) Sedimentação da rocha no subsolo; c) Solos colapsáveis, ou seja, solos que sofrem colapso pelo enfraquecimento da cimentação, provocado pela alteração do grau de saturação do solo; d) Baixa densidade do solo; e) Natural compactação do solo; f) Mineração subterrânea; g) Extração de água e petróleo; h) Carstificação, ou seja, processo do meio físico que consiste na dissolução de rochas pelas águas subterrâneas e superficiais. Embora a subsidência tenha causado muitos impactos negativos no trabalho humano durante séculos, especialmente no desenvolvimento urbano ou áreas industriais da Europa, a relação entre subsidência e lençol freático não foi entendida ou

194

identificada durante muito tempo. Iniciou em 1928 quando o pesquisador pioneiro 0.E. Meinzer da U.S. Geological Survey percebeu a compressibilidade do aqüífero”. Em escavações profundas, o restabelecimento do equilíbrio estático das forças atuantes no maciço rochoso geralmente se verifica antes que os arcos de pressão correspondentes interceptem a superfície do terreno. Há casos, porém, dependendo da profundidade de trabalho, da geometria e dimensões da escavação, do estado de tensões naturais, da resistência e deformabilidade do maciço rochoso, a tendência para a instalação dos arcos de pressão pode ser atenuada e eles poderão atingir a superfície. O fraturamento da rocha na região adjacente às paredes da escavação contribui de forma acentuada para a rápida progressão do fenômeno. As cargas excedentes vão sendo transferidas para as porções de rocha mais resistentes no interior do maciço. Se o processo de fraturamento continua, o arco de pressão aumenta progressivamente de altura e pode interceptar a superfície, formando aí uma bacia de subsidência. Todas as edificações e estruturas presentes ficam susceptíveis de sofrerem danos.

A subsidência relaciona-se também à hidrogeologia presente em certo maciço rochoso. As deformações podem criar direções preferenciais para o fluxo das águas em subsolo, seja nos planos de fraqueza, seja nos deslocamentos entre as camadas, modificando o comportamento hidrogeológico em vigor. Por sua vez, tal modificação pode alterar os valores da subsidência pela modificação das características de preenchimento das fraturas, como também pelo aumento das tensões efetivas em depósitos superficiais inconsolidados (Curi, 1995). Podem-se distinguir duas formas de subsidência: a subsidência descontínua (ou abatimento por fraturamento) e a subsidência contínua (ou abatimento por flexão). As técnicas de detecção do fenômeno vão da instalação de marcos topográficos à utilização de extensômetros, tiltímetros, inclinômetros (Peng, 1992) ou sensoriamento remoto. O custo de medidas preventivas é usualmente menor que aquele para reparar danos quando não são tomadas as devidas precauções. Os métodos de controle da evolução da subsidência têm sido usados em lavras sob construções e em alguns casos sob cidades inteiras. Os novos conceitos de projeto e adaptação das estruturas às áreas potencialmente sujeitas a fenômenos de subsidência incluem o uso de superestruturas muito flexíveis que se adaptem às

195

distorções originadas pela subsidência e, alternativamente, o uso de fundações muito rígidas. Silveira (1987) trata da influência da potência do corpo, da profundidade e dimensões da abertura na subsidência (“largura crítica”); das regiões de tração e compressão na bacia de subsidência. A forma em planta da bacia de subsidência é de uma elipse, com o eixo menor correspondendo à largura da abertura. Peng (1992) relaciona a subsidência máxima (S), a potência do corpo (m), o fator de subsidência (a) e o ângulo da direção da abertura com a horizontal (α) da seguinte forma:

S = a m cos α

2.1.2 Relação da subsidência com o tempo A relação da subsidência com o tempo é particularmente importante na lavra por “longwall”, onde os direitos da superfície são de terceiros e as normas a danos a estruturas e serviços superficiais possam ser afetados. O fato essencial é que qualquer ponto na superfície pode continuar a subsidir por um tempo ao longo da extração dentro de uma área crítica abaixo deste ponto. Em adição a esta subsidência (“subsidência ativa”), pode haver uma subsidência algo dependente do tempo devido a fenômenos como a consolidação ou o comportamento visco-elástico dos estratos, que

continuam a existir depois de o ponto não estar tão distante da zona de influência da face escavada (“subsidência residual”). Há de se prever então um monitoramento desta situação. 2.1.3 Medidas mitigadoras

Extração Parcial São deixados pilares laterais substanciais entre os painéis. Tem sido usada com sucesso para limitar a subsidência máxima e produzir um perfil de subsidência composto, livre da deformação horizontal e que se inclina ao longo da maior parte de sua largura. O perfil é obtido pela superposição dos perfis produzidos pelos painéis individuais. Nas minas de carvão do Reino Unido, o método tem sido usado para se limitar os pilares a 70% do material antes abandonado, com pilares de largura de 30 a 100m deixados entre painéis extraídos com razão largura/profundidade menor que 1/3. Dependendo da configuração da razão de extração, podem ser alcançadas reduções da ordem de 80% na máxima subsidência. Tratamento Realizado com preenchimento através de compactação de tiras ou de método hidráulico ou pneumático com sólidos, que pode reduzir a subsidência em painel simples até de 50%, dependendo da natureza e duração do tratamento. As maiores

196

reduções são obtidas pelo preenchimento com sólidos efetuado imediatamente após a lavra ou ainda com a colocação de estruturas artificiais de sustentação. Extração Harmônica Envolve a remoção em etapas do mineral de uma área crítica de tal modo que a superfície seja rebaixada vagarosamente e as deformações horizontais sejam minimizadas. A técnica pode ser usada para proteger estruturas que são especialmente importantes ou susceptíveis a uma subsidência induzida. A extração harmônica requer que o painel seja avançado em pelo menos duas faces

mantidas a uma distância cuidadosamente calculada. A orientação da estrutura com respeito à direção de avanço da face determina por quanto tempo a proteção contra a onda superficial longitudinal ou a transversal é a mais importante. 2.2. Explosões Naturais ou Golpes de

Terreno (“Rock Bursts”)

2.2.1 Descrição do fenômeno

À medida que as escavações subterrâneas atingem determinadas dimensões críticas,

Figura 1 - Previsão do perfil completo de subsidência (Brady & Brown, 1985)

197

as intensidades dos novos campos de tensões que se instalam nos seus contornos podem exceder os limites de resistência da rocha, levando o maciço à cedência ou ruptura, do que resultarão deformações locais e a correspondente dissipação das mesmas. Quando esta dissipação (liberação) de energia armazenada num maciço rochoso se processa de maneira relativamente rápida e violenta, o fenômeno é designado, genericamente, por “explosão de rocha”. Este fenômeno se caracteriza pela influência acentuada de ações de corte e ocorre, quando da abertura de escavações subterrâneas, a partir de um “efeito de escorva” que pode se originar através de: • Ondas de choque decorrentes de

detonação de explosivos; • Elevação de temperatura das

rochas; • Presença de água; • Ruptura de um suporte; • Explosão de gases; • Execução de uma abertura; • As ondas geradas devido à

explosão de rocha ocorridas na vizinhança.

Várias teorias a respeito de “rock bursts” foram formuladas de 1915 até hoje. Nos últimos anos, a “fragilidade” da rocha foi reconhecida como um dos fatores que levam ao fenômeno. O fenômeno

está relacionado ainda às seguintes feições: • Configuração da lavra - È mais

freqüente em minas onde corpos mais estreitos são parcialmente recuperados do que no caso de extração total;

• Presença de estruturas geológicas - zonas de diques e falhas são mais susceptíveis;

• Petrologia diretamente relacionada às propriedades e comportamento do maciço.

2.2.2 Medidas mitigadoras ou de prevenção

As técnicas de previsão e controle de

ocorrência de explosões de rochas

baseiam-se na detecção, medida e

interpretação de eventos micro-

sísmicos nos maciços, os quais que

podem alertar com algumas horas de

antecedência, sobre a iminência de

um grande abalo.

Nas rochas não se cumpre perfeitamente a condição de elasticidade, entretanto, quando ocorrem as explosões de rochas, estas estão claramente em estado elástico. A ruptura se dá por tração (principalmente). O enfraquecimento da rocha num lugar transfere a carga para outro ponto, às vezes, surpreendentemente afastado. Uma das características mais perigosas das

198

explosões de rochas é a sua tendência de produzir-se, sem nenhuma causa visual imediata. Este fenômeno é atribuído à histerese elástica, propriedade das rochas de ajustarem-se gradualmente a uma mudança de tensão. Neste ajuste gradual, a tensão se transferiria da massa de rocha às partes adjacentes dos trabalhos onde, ao alcançar o valor crítico, provocariam seu repentino colapso. Como sinais de explosão, temos o aparecimento de fendas e vesículas nas rochas e o aumento gradual de carga no escoramento. O aumento repentino na carga é sinal de grande perigo, sendo os pilares os pontos de perigo. Estudos de foto-elasticidade permitem uma melhor previsão. Os procedimentos aconselháveis para prevenção de explosão são os que se seguem: • Adotar uma seqüência planejada

de níveis; • Adotar plano parecido ao dos

níveis longos; • Evitar a união de duas

escavações grandes em profundidade.

• Eliminar os pilares ou reduzi-los ao minério;

• Distribuir as tensões tão uniformemente quanto possível, manter as frentes retas;

• Lavrar veios paralelos um de cada vez, começando pelo superior;

• Se possível, fugir de falhas ou planos de fraqueza;

• A extração deve avançar com velocidade suficiente para aproveitar a histerese da rocha;

• Evitar aberturas dentro dos pilares;

• Galerias na lapa, sob pilares, são perigosas;

• Colocar escoramento, tão logo seja efetuado o avanço;

• Lembrar que os suportes não são uma necessidade somente local e não devem ser retirados ao terminar o trabalho no nível; sua necessidade depende da relação das áreas lavradas na mina como um conjunto.

Com relação à forma das galerias em profundidade, recomenda-se aquelas mais próximas da “gota d’água” ou “pêra”, procurando acompanhar a distribuição de tensões. Na prática temos como formas aconselháveis: • Para pequenas profundidades:

forma elíptica, com eixo maior na horizontal;

• Médias profundidades: eixos iguais (circular);

Grandes profundidades: Eixo maior na vertical (em forma de gota d’água ou pêra, formas estas que acompanham melhor a distribuição das tensões). 3. CONCLUSÕES Os impactos ambientais devido à subsidência e explosão naturais ou golpes de terreno (Rock Bursts) têm sido bastante problemáticos,

199

elevando por vezes o nível de tensão entre as mineradoras e as comunidades no seu entorno. È importante realçar que, esses problemas de impactos ambientais, são devido aos trabalhos desenvolvidos em operações de mina subterrâneas sendo as minas de carvão, por vezes, as campeãs na apresentação desse tipo de problemas. Entretanto, é necessário que as mineradoras sejam cada vez mais

rigorosas no exercício de suas operações mineiras, de modo a mitigar/controlar os impactos (subsidência e “Rock Bursts”), ou que as praticas tomem contornos contrários aos que muitas vezes vivenciamos. Portanto, todas as equipes de planejamento de mina subterrânea, devem contemplar em seus planos de curto médio e longo prazo, ações de natureza ambiental e segurança de trabalho de maneira a minimizar tais impactos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS E BIBLIOGRAFIA CONSULTADA [1] BHATTACHARYA, S.; SINGH, M. M.1984. Proc. 25th U.S. Symposium on Rock Mechanics, Proposed Criteria for Subsidence Damage to Buildings. Symposium on Rock Mechanics, 1984. NY, USA. pp 747-75 [2] BRADY & BROWN. 1985. Rock Mechanics for Underground Mining, pp. 416-432. [3] BRAWNER. 1982. Stability in Underground Mining, vol. 1, pp. 1047-1060. [4] CUMMINS & GIVEN. 1992. SME Mining Engineering Handbook, vol.1, pp.13-2 a 13-8. [5] CURI, A. 1995. Análise e Mitigação do Impacto Ambiental em Minas Subterrâneas. Tese de Doutorado. IST. UTL. Lisboa. [6] CURI, A E SILVA, J. M. 1997. Causas e Conseqüências dos Fenômenos de Subsidência sobre o Meio ambiente. Anais do 9o. Simpósio de Geologia de Minas Gerais, 148-149 [7] GONZÁLEZ NICIEZA, C.; TORAÑO ALVAREZ, J.; BELLO GARCÍA, A.; FERNÁNDEZ FERNÁNDEZ, V.1992. Efectos de La Subsidencia Sobre Las

200

Construcciones En Superfície. Anales De Ingeniería Mecánica. Año 9, Nº5, Pp 201-205.1992. Madrid. [8] KARMIS, M.1984; TRIPLETT, T.; SCHILIZZI, P. Recent Developments in Subsidence Prediction and Control for the Eastern U.S. Coalfields .Proc. 25th U.S. Symposium on Rock Mechanics. 1984. NY, USA. pp 713-721 [9] PENG, S. S. 1992. Surface Subsidence Engineering. SME. 160 pp. Rock Mechanics and Rock Engineering, vol. 27, outubro/94. [10] KARMIS, M.1984; TRIPLETT, T.; SCHILIZZI, P. Recent Developments in Subsidence Prediction and Control for the Eastern U.S. Coalfields .Proc. 25th U.S. Symposium on Rock Mechanics. 1984. NY, USA. pp 713-721 [11] SILVEIRA, T. 1987. Técnicas de Sustentação em Minas Subterrâneas. UFOP. pp. 01 a 26. [12] www.usgs.gov, acessado, aos 15 de Maio de 2010

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202

203

ROL DE LA EDUCACIÓN AMBIENTAL EN LA MINERÍA SUBTERRÁNEA

PERUANA (PAPEL DA EDUCAÇÃO AMBIENTAL NA MINERÍA SUBTERRÂNEA

PERUANA)

HUGO GUTIÉRREZ OROZCO Ing. de Minas, M.Sc. y Doctor (c). Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga. Decano (e) de la Facultad de Ingeniería de Minas, Geología y Civil. E-mail: welcomehuguin@hotmail.com

RESUMEN

La actividad minera cual fuese los métodos de explotación y el tratamiento metalúrgico que se emplea, siempre generará en mayor o menor grado sus emisiones gaseosas, efluentes líquidos y desechos sólidos, lo importante es desarrollar la actividad de manera responsable con un plan de manejo ambiental sostenible. Y uno de los ingredientes importantes es la Educación Ambiental que colabora al establecimiento de relaciones más armónicas entre el ser humano y su medio ambiente, practicando la filosofía de la buena vecindad y las relaciones comunitarias con las empresas mineras donde operan. En las operaciones de la minería subterránea o superficial sean convencionales o mecanizada, el capital humano cumple un rol determinante en la mayor o menor eficiencia, eficacia, seguridad y respeto al medio ambiente donde laboran. Dichos logros se darán de manera óptima en la medida que el recurso humano haya tenido una capacitación adecuada y mucho mejor cuando el personal cuenta con formación en educación ambiental desde el Nivel Inicial de Educación. En la minería subterránea es vital mantener las condiciones ambientales y las normas de bienestar y seguridad minera dentro de los estándares internacionales; propiciando a su vez, una operación sostenible con tecnología limpia y responsabilidad social-ambiental compartida. En explotaciones subterráneas de minerales sulfurosos, sean por métodos con sostenimiento natural o artificial, por hundimiento o por métodos especiales, la mayor contaminación son por drenaje de aguas ácidas de mina o de rocas (DAM / DAR). El origen del DAM / DAR es por oxidación de sulfuros y lixiviación de metales que ocurren en forma natural, y se acelera por exposición de rocas al oxígeno y agua. El DAM / DAR se desarrolla a través del tiempo, con cambios en química del agua, la mineralogía consiste en sulfuros y alcalinos. Las primeras etapas comprenden en la oxidación de pirita por el oxígeno, luego ácidos y sulfatos alcalinos, precipitación de FeO.OH ó Fe (OH)3, luego ocurre el drenaje neutro

204

después de agotamiento de minerales alcalinos, baja el pH y las bacterias catalizan la oxidación, finalmente el drenaje ácido con metales disueltos. Las fuentes del DAM / DAR son: - Labores mineras.

- Depósito de desmonte. - Derrames de concentrado y relave. - Pozas de lodo. - Material sulfuroso expuesto.

PALABRAS CLAVES: Emisiones gaseosas, Drenaje ácido.

RESUMO

A actividade mineira qual fosse os métodos de explotação e o tratamento metalúrgico que se emprega, sempre gerará em maior ou menor grau suas emissões gaseosas, efluentes líquidos e desechos sólidos, o importante é desenvolver a actividade de maneira responsável com um plano de manejo ambiental sostenible. E um dos ingredientes importantes é a Educação Ambiental que colabora ao estabelecimento de relações mais armónicas entre o ser humano e seu médio ambiente, praticando a filosofia da boa vecindad e as relações comunitárias com as empresas mineiras onde operam. Nas operações da minería subterrânea ou superficial sejam convencionales ou mecanizada, o capital humano cumpre um papel determinante na maior ou menor eficiência, eficácia, segurança e respeito ao médio ambiente onde laboram. Ditos lucros dar-se-ão de maneira óptima na medida que o recurso humano tenha tido uma capacitação adecuad e muito melhor quando o pessoal conta com formação em educação ambiental desde o Nível Inicial de Educação. Na minería subterrânea é vital manter as condições ambientais e as normas de bem-estar e segurança mineira dentro dos estándares internacionais; propiciando a sua vez, uma operação sostenible com tecnologia limpa e responsabilidade social-ambiental compartilhada. Em explotações subterrâneas de minerales sulfurosos, sejam por métodos com sostenimiento natural ou artificial, por hundimiento ou por métodos especiais, a maior contaminação são por drenaje de águas ácidas de mina ou de rochas (DAM / DAR). A origem do DAM / DAR é por oxidación de sulfuros e lixiviación de metais que ocorrem em forma natural, e acelera-se por exposição de rochas ao oxigénio e água. O DAM / DAR desenvolve-se através do tempo, com mudanças em química do água, a mineralogía consiste em sulfuros e alcalinos. As primeiras etapas compreendem na oxidación de pirita pelo oxigénio, logo ácidos e sulfatos alcalinos, precipitação de FeO.OH ou Fe (OH)3, depois ocorre o drenaje neutro após agotamiento de minerales alcalinos, baixa o pH e as bactérias catalizan a oxidación, finalmente o drenaje ácido com metais dissolvidos. As fontes do DAM / DAR são: - Labores mineiras. - Depósito de desmonte. - Derrames de concentrado e relave. - Pozas de lodo. - Material sulfuroso exposto.

PALAVRAS CHAVES : Emissões gaseosas, Drenaje ácido

205

INTRODUCCIÓN La crisis ecológica ha alcanzado una magnitud tal que rebasa todas las predicciones hechas al respecto y parece escapar ya al control del hombre. En ese sentido, la educación ambiental surge como una nueva forma de educar con un sentido profundamente crítico, y contenidos cuestionadores de la sociedad y de sus valores dominantes (Guillén, F, 2007). Desde una perspectiva de desarrollo sostenible, desarrollo humano y educación ambiental, la principal preocupación del Estado peruano es la necesidad de erradicar la pobreza y el objetivo central es el de mejorar la calidad de vida de nuestros pueblos en el marco del desarrollo sostenible, sea desde el punto de vista político, económico, socio-cultural, educativo, filosófico y ético. Y una de las actividades generadoras de riqueza donde descansa la economía peruana es la minería, pero también es cierto, uno de los sectores que más genera los desechos contaminantes. De ahí que es importante adoptar medidas preventivas y correctivas sobre los impactos negativos que podrían ocasionar las actividades mineras en sus diferentes etapas de operación al medio ambiente, cuando no están debidamente implementadas todas las herramientas de gestión ambiental previstas.

Es preciso acotar que el capital educativo del trabajador minero y de la población del entorno está conformado por: conocimientos, actitudes, valores, normas y pautas para que el ser humano desarrolle sus habilidades y capacidades, ocurre en el proceso de su educación, y de ello dependerá su capacidad de sobrevivencia, en particular en los momentos de crisis (Gonzáles, C, 1996); y sobre todo, sus posibilidades de acceder y mantener un empleo productivo, en este caso, en la empresa minera donde está involucrado, preservando y conservando su hábitat. En consecuencia, la educación ambiental es clave para renovar los valores y producir el cambio de actitud en la población: adquirir alta calidad de vida, con sentido de alegría para vivir sin contaminación, con una sensación de bienestar, con el sentido de éxito y deseo de trabajar con entusiasmo y alto rendimiento en la empresa minera vecina que practica tecnología limpia. OBJETIVOS • Sensibilizar, consensuar y

fortalecer las capacidades de las autoridades del sector educación del país, así como de la sociedad civil para la reestructuración del currículo de estudios, donde la educación

206

ambiental en todos los niveles y modalidades sea de carácter transversal y constructivo.

• Fomentar conciencia crítica y proactiva en los estudiantes de pre-grado, postgrado y profesionales multidisciplinarios involucrados en las operaciones mineras, para manejar adecuadamente las herramientas inherentes de gestión ambiental tendente a la protección del medio ambiente.

• Conducir adecuadamente los planes de cierre inicial, intermedio y final en las diferentes etapas de las operaciones mineras subterráneas, a fin de mantener en equilibrio la sostenibilidad ambiental, social y económico de la misma.

• Mantener las condiciones medio-ambientales de trabajo en el interior mina dentro de los estándares internacionales, a fin de brindar un ambiente de trabajo saludable y seguro.

• Vigilar el plan de manejo ambiental de las operaciones mineras, previniendo y corrigiendo la emisión de gases, efluentes líquidos y desechos sólidos dentro de los límites máximos permisibles.

1. CARACTERIZACIÓN DE

LA EDUCACIÓN AMBIENTAL EN EL PERÚ

La Educación Ambiental que se imparte en el Perú en los diferentes

niveles y modalidades, tanto Inicial, Primaria y Secundaria está circunscrito solamente al Área de Ciencia, Tecnología y Ambiente; asignatura que de acuerdo al Currículo de Estudios debe contribuir al desarrollo integral de la persona, en relación con la naturaleza de la cual forma parte, con la tecnología y con su ambiente, en el marco de una cultura científica. Sin embargo, la deficiencia radica, en que solamente un pequeño grupo de docentes de esa especialidad participan impartiendo y difundiendo lo que es la problemática de asuntos ambientales, cuando por el principio de la “transversalidad”, en todas las asignaturas se debe desarrollar en algún porcentaje lo que es la educación ambiental. Asimismo, por el principio de “constructivismo”, se debe propiciar una práctica pedagógica que privilegie la participación activa y cooperativa de los estudiantes, de manera que ellos construyan su propio currículo. En esta tarea, la labor del docente es generar situaciones favorables para la reflexión y la activación de los diversos procesos mentales y socio-afectivos de los estudiantes. El Currículo de Estudios a nivel de Educación Básica Regular (EBR) en el Perú presenta las características siguientes:

207

DIVERSIFICABLE Su diseño permite un fluido proceso de construcción, adecuado a las características y demandas socioeconómicas, geográficas, culturales y educativas de las regiones, localidades e Instituciones Educativas donde se aplica. No obstante cada Institución Educativa, por ser la instancia principal de la descentralización educativa construye su propuesta curricular diversificada, la cual posee valor oficial. En este sentido, el currículo es: • Abierto.- Está concebido para

la incorporación de contenidos que lo hagan pertinente a la realidad y su diversidad. Se construye con la comunidad educativa y otros actores de la sociedad de modo participativo.

• Flexible.- Permite modificaciones en función de la diversidad humana y social, de las particularidades, necesidades e intereses de los grupos poblacionales a quienes se dirige y de los cambios que la sociedad plantea.

En la Educación Superior de Pre-grado, en todas las especialidades que se imparte en el país, también el Currículo de Estudios no tiene carácter de transversalidad, las asignaturas sobre asuntos ambientales que se ofrecen son independientes y puntuales.

2. ROL Y LAS IMPLICANCIAS DE LA EDUCACIÓN AMBIENTAL EN LA

ACTIVIDAD MINERA Como la Educación Ambiental que se imparte en el Perú, tanto a nivel de Educación Básica Regular y a nivel Superior no tienen carácter de transversalidad, lo cual implica, que no hay una sólida formación en valores de conciencia ambiental de la fuerza laboral, ni a nivel de profesionales de las diferentes especialidades que trabajan en las empresas mineras, y mucho menos de las comunidades campesinas involucradas en los proyectos mineros. Las secuelas que se están generando son los conflictos sociales cada vez con mayor frecuencia e intensidad, haciendo insostenible normal desarrollo de las actividades mineras, principalmente en su fase exploratoria y apertura de las explotaciones. En consecuencia, el rol que juega la educación ambiental es preponderante para brindar un clima de confianza al desarrollo de la actividad minera responsable y por otro lado, mostrar que la actividad minera es el pilar de la economía del país, siempre que opere con tecnología limpia en armonía del medio ambiente y con responsabilidad social compartida. 3. LA MINERÍA

SUBTERRÁNEA Y SU IMPACTO AMBIENTAL

208

3.1 LOS IMPACTOS

AMBIENTALES EN LA ETAPA DE EXPLORACIONES

Las exploraciones mineras en el Perú se clasifican en tres categorías siguientes: Categorías A, B y C. CATEGORÍA “A” Están las actividades libres como el cateo y otras formas de toma de muestras que no alteran el medio ambiente, no requieren presentar ningún documento de permiso a las instancias del sector, pero sí el consentimiento del propietario del terreno superficial. CATEGORÍA “B” Actividades de exploración donde los sondajes son menores de 20 plataformas, hasta 10 Has de extensión y hasta 50 m de labores de exploración, se produce alguna alteración del medio ambiente, para el caso se presenta la Declaración Ambiental, la misma que se aprueba de oficio en el término de Ley por el sector correspondiente. CATEGORÍA “C” En esta categoría las perforaciones diamantinas sobrepasan 20 plataformas, 10 Has de superficie y más allá de 50 m de labores de

exploración. Hay alteración del medio ambiente, requiere presentar Estudio de Evaluación Ambiental, puede ser observado por la autoridad competente en el término de Ley, no requiere participación ciudadana en audiencia pública para su aprobación o rechazo. 3.2 IMPACTOS

AMBIENTALES EN LA ETAPA DE EXPLOTACIÓN

Una concesión minera después de concluir con la fase de exploraciones para iniciar con las operaciones de explotación, requiere elaborar y presentar las herramientas de gestión ambiental siguientes: Declaración de Impacto Ambiental (DIA), Estudio de Impacto Ambiental Semi-detallado (EIAsd) y Estudio de Impacto Ambiental Detallado (EIAd). a) DECLARACIÓN DE

IMPACTO AMBIENTAL (DIA)

Realizan pequeños productores mineros y mineros artesanales formales, quienes en las operaciones de explotación no alterarán significativamente el medio ambiente; sin embargo, algunas perturbaciones se mitigarán en la etapa de rehabilitaciones, requiere participación ciudadana en forma de charla-taller.

209

b) ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL SEMI-DETALLADO (EIAsd)

Este estudio elaboran los concesionarios de la Pequeña Minería, donde los impactos negativos al medio físico y biológico se predice que no han de ser de mucha trascendencia en magnitud ni en intensidad, las alteraciones ambientales se revertirán en la fase de mitigación. Requiere participación ciudadana en audiencia pública, donde el acto mismo no es de aprobación ni rechazo. c) ESTUDIO DE IMPACTO

AMBIENTAL DETALLADO (EIAd)

El estudio es realizado por la Pequeña, Mediana y Gran Minería, donde los impactos ambientales negativos y positivos a los factores ambientales por la naturaleza y/o envergadura de las operaciones, se predice tanto en magnitud como en intensidad serían significativos, el mismo que requiere un plan de vigilancia y manejo ambiental riguroso, así como el plan de cierre de las operaciones considerado como el ciclo de desarrollo ambiental donde se concluye (ITM de España, 1996). Está sujeto a consulta de participación en una audiencia pública de las comunidades involucradas en el proyecto, bajo la conducción de las autoridades del sector. En dicha

audiencia pública no se aprueba ni se rechaza el proyecto. 3.2.1 GENERACIÓN DE

EMISIONES GASEOSAS Si consideramos una explotación subterránea como un sistema semiabierto, en los siguientes diagramas de bloques se puede observar los elementos que ingresan y salen del sistema (Yoplac, E, 1998). a) Sistema de Explotación

Subterránea

b) Concentración de Minerales y Tratamiento Hidrometalúrgico

MINADO

Partículas en suspensión Gases Ruido

Agua de mina

Mineral a Concentrar

Material de Desecho

Energía

Maquinaria

210

c) Si consideramos el desarrollo

urbano en la zona de influencia de la Industria Minero-Metalúrgica o el mismo campamento minero, se va obtener el diagrama siguiente:

FUENTES DE EMISIÓN DE GASES Y MATERIAL PARTICULADO

Las principales fuentes de donde provienen la emisión de gases y material particulado en las operaciones de explotación subterránea son: • Equipo y maquinaria minera

(CO, CO2 y otros). • Explosivo y accesorios (SO2,

CO2, CO, NOx y otros). • Perforación y voladura (Por

operación de conminución en diámetros variados).

Cuando el aire está contaminado o limpio, en la siguiente tabla se puede fijar el concepto de aire limpio y aire contaminado (Seoanez, M, 1996).

Tabla 1. Aire Limpio y Aire Contaminado

CONTAMI-

NANTES AIRE-

LIMPIO AIRE-

CONTAMINADO SO2

CO2

CO NOx

Hidrocarburos Partículas

0.001 – 0.01 ppm 310 –

330 ppm < 1 ppm 0.001 –

0.01 ppm

1 ppm 10 - 20 mg/m3

0.02 – 2 ppm

350 – 700 ppm

5 – 200 ppm 0.01 – 0.5 ppm

1 – 20 ppm 70 – 700 mg/m3

Alimentos

Combustible

Contaminantes atmosféricos

Desechos sólidos

Agua residual domiciliaria

POBLACIÓN

Agua

Partículas en suspensión Gases Ruido

Aguas Industriales

Concentrado

Relave

Energía

Reactivos

PROCESAMIENTO Mineral

211

H20

3.2.2 GENERACIÓN DE EFLUENTES LÍQUIDOS

Las operaciones mineras subterráneas en yacimientos minerales sulfurosos generan drenaje ácido de mina o de rocas (DAM / DAR) y otros contaminantes, prolongándose este drenaje a lo largo de las operaciones de explotación y beneficio, si no se previenen adecuadamente en el manejo y disposición de desmontes sulfurados en el interior mina como en superficie, así como en la disposición de los relaves, pueden traer consecuencias impredecibles principalmente para el ambiente biológico y aguas subterráneas. 3.2.2.1 DRENAJE ÁCIDO a) FUENTES DE DAM / DAR

Diagrama Ternario de DAM /

DAR

En Labores Mineras y de Beneficio • Depósito de desmonte. • Material sulfuroso expuesto. • Derrames de concentrado y

relave. • Pozas de lodos.

b) FACTORES QUE CONTRIBUYEN A SU GENERACIÓN

• Geología compleja: tipos de

yacimientos, fracturas, nivel freático (responsable para que los sulfuros estén en contacto con el H2O y las fracturas lo transporta).

• Mineralogía: sulfuros y sulfosales soluciones con diferentes contaminantes (pirita) y se producen por oxidación.

• Molienda fina: 40 – 50% de malla -200 facilita su contacto con el H2O.

• Hidrología: zonas lluviosas, nevadas influyen más o menos relativamente (sierra y selva de alta precipitación y baja en la costa del Perú).

c) TIPOS DE YACIMIENTOS • Diseminados

- Pórfidos de cobre: Mo, Chp, Py (primarios); CuOx, Chp, Cov (secundarios).

Sulfuros

DAR

O2

212

• Vulcanógenos

- Mantos: Chp, py. - Masivos: Chp, py, Esf, Gal. - Diseminados de Oro: Au,

Lim, py en superficie el Au asociado a los óxidos de Fe (limonita) y en profundidad el Au asociado a la pirita.

-

• Estratoligados

- Pb – Z: Esf, Gal. - Cu – V: Chp, vanadinita. - Placeres auríferos: Au.

• Hidrotermales: soluciones cargadas de metales a diferentes temperaturas.

- Pb – Zn: Esf, Gal, Py,

Tetraedrita, tenantita. - Vetas de Cu: Chp, Enarg,

Tetr, Tenn, Py. - Vetas polimetálicas: Esf,

Gal, Chp, Py. - Vetas de Sn: casiterita.

d) LA GENERACIÓN DE DAR.- Está controlada por:

- Tipo de mineral sulfurado. - Distribución y exposición

del mineral sulfurado. - Tipo, distribución y

exposición de minerales alcalinos.

- Características de la oxidación química y biológica.

- Temperatura y pH. - Flujo de O2 y H2O. - Concentraciones químicas. - Dreanje. - Bacterias (Thiobacillus

ferrooxidans). - Velocidad de oxidación del

Fe+2 (Vidalón, J, 1998).

e) Otras fuentes: - Derrame de concentrados y

relave. - Almacenamiento y carga de

concentrado y vías de transporte.

- Pilas de mineral. - Cortes de carreteras. - Aliviaderos de emergencia. - Pozas para lodos en plantas.

3.2.2.2 ESTRATEGIA DE PREDICCIÓN ÁCIDO O BASE

FUENTES DEL DAM/DAR

FUENTES PRIMARIAS

Pilas de desmonte

Labores Mineras Subterráneas

Pilas de Lixiviación

Minas a Cielo Abierto

Canchas de Relave

Rocas de construcción, relleno, presas

Polvos de Chancado

213

Fuente: MEM PREDICCIÓN

El conocimiento anticipado que un mineral o componente de una mina generará ácido es esencial en la prevención de un problema de DAR.

El plan de manejo adecuado de desechos permite reducir los problemas ambientales y los costos de las medidas correctivas, evitando

instalaciones de tratamiento químico. a) OBJETIVOS • Identificación de los materiales

generadores de ácido. • Identificación de fuentes

potenciales de contaminación del agua.

• Evaluar medidas de control. • Diseño de un plan de manejo

del agua y de residuos. • Cuantificación del potencial

del DAR y calidad del agua de drenaje.

b) TIPOS DE PRUEBAS: Hay

pruebas estáticas y cinéticas. b.1 PRUEBAS ESTÁTICAS b.1.1 OBJETIVOS: • Sirven para identificar las

unidades geológicas de un asiento con potencial para generar acidez neta.

• Definen el balance entre minerales potencialmente generadores de ácido (PA) y los consumidores de ácido (PN).

• Cuantificar el contenido de metales que pueden lixiviarse.

POTENCIALDE NEUTRALIZACIÓN NETO: (PNN = PN – PA). b.1.2 INTERPRETACIÓN DE PRUEBAS ESTÁTICAS

Prueba Estática PNN= PN - PA

Generador potencial de ácido

No generador de ácido

Pruebas Cinéticas a muestras seleccionadas

Generador de ácido

No generador de ácido

Adoptar estrategia adecuada de manejo de desecho ácido

Manejo de material como no generador de ácido

PNN - PNN+ PNN+PN/PA<3 PN/PA>3

214

PNN+ CONDICON

DE LA ROCA

REALI-DAD

< 0 -20 y + 20 > 20

Generador Neto Posible Generador No Generador

Teoría Práctica Práctica

• TM de Ca CO3 / 1000 TM de muestra.

PN/PA CONDICON DE LA ROCA

> 3 1 – 3 < 1 1.2 (Relaves)

Consumidora de Ácido. Incertidumbre. Generador de Ácido. No Generador.

(Ver Gráficos 1 y 2). PN*: POTENCIAL DE NEUTRALIZACIÓN Se mide por titulación de la muestra y se calcula a partir de la masa de la muestra y el volumen y normalidad del ácido y la base añadidos (MEM, 1995). El PN se expresa en términos del equivalente en Kg Ca CO3 por tonelada de muestra. b.2 PRUEBAS CINÉTICAS OBJETIVOS • Confirmar el potencial de

generación de ácido en el campo y predecir la calidad de agua de drenaje, a corto y largo plazo.

• Las pruebas cinéticas geoquímicas someten al intemperismo las muestras, con el fin de confirmar el potencial para generar acidez, determinar las velocidades de generación de ácido, oxidación de sulfuros, neutralización y agotamiento de metales, para probar las técnicas de control y tratamiento.

• Son pruebas complejas pero completas, pueden durar semanas, meses, para ello primero hay que realizar el barrido y son bastante costosas (Sammers, L, 1997).

4. CONCLUSIONES • Es una necesidad prioritaria

fortalecer la formación integral de los educandos con la inclusión de educación ambiental en el currículo de estudios del país, donde la educación ambiental en todos los niveles y modalidades sea de carácter transversal y constructivo.

• Abrir mina cerrando significa administrar bien los planes de cierre inicial, intermedio y final en las diferentes etapas de las operaciones mineras subterráneas, de manera que en la fase de abandono su cierre no resulte muy costoso.

• El éxito del Estudio de Impacto ambiental como herramienta de gestión ambiental en las operaciones de explotación

215

subterránea, estará sujeto a la vigilancia y plan de manejo ambiental permanente y oportuno.

• Los gases y material particulado en el interior mina es producto de la emisión de maquinaria minera y de explosivos, así como de la operación de conminución en la perforación.

• La mayor ocurrencia de la contaminación en la minería subterránea peruana de yacimientos sulfurosos, es el

drenaje ácido de mina o de rocas que, si no se previene y se maneja adecuadamente puede prolongarse por mucho tiempo.

• Las principales fuente de DAM / DAR son las pilas de desmonte provenientes de labores mineras subterráneas sulfurosas, pilas de lixiviación subterránea y superficial, canchas de relave, rocas de construcción, relleno de presas, polvos de chancado y otros.

5. BIBLIOGRAFÍA. • GUILLÉN, Fedro Carlos, 2007. Educación, Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible.

México.

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• SAMMERS BROUGTHTON, Lina y BONELLI ARENAS, Julio., 1997. Guía Ambiental para el Manejo de Drenaje Ácido de Mina. Lima.

216

GRAFICOS GRÁFICO No. 1: Interpretación de Pruebas de Balance Ácido – Relación PN : PA

Fuente: MEM • PA: Potencial de Acidez Máxima. * PN: Potencial de Neutralización. • PA: % S x 31.25 Kg Ca CO3 / TM material; % S: % de azufre como mineral sulfurado. 31.25: viene de la

estequiometría de la ecuación. • PN: se determina en el laboratorio en función a la capacidad de consumo de Kg. de Ca CO3 / TM de

muestra de mineral. GRÁFICO No. 2: Interpretación de Pruebas de Balance Ácido – Base por PNN

Kg. de Ca CO3 Equivalente por Tonelada.

Fuente: MEM.

1 : 1

PN: Potencial de Neutralización

PA: Acidez de Potencial

máxima

Zona de incertidumbre

No generador de ácido

Potencial generador de ácido 3 : 1

---------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Zona de--------------Incertidumbre--- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Potencialmente

generador

No generador de ácido

% S

-20 0 +20 Potencial neto de Neutralización

217

218

219

EXLOTACIÓN SUBTERRÁNEA DE YACIMIENTOS VETIFORMES Y AMBIENTE,

DISTRITO AURÍFERO DE PORTOVELO – ZARUMA. ECUADOR.

AUTOR: ADÁN GUZMÁN

VILMA PAZMIÑO Q.

INGENIERO DE MINAS PROFESOR DE LA UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR, FACULTAD DE GEOLOGÍA,

MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL. QUITO – ECUADOR. e-mail: adanviterboguzman@hotmail.com

1. INTRODUCCIÓN Uno de los distritos auríferos más importantes del Ecuador es el de ZARUMA – PORTOVELO, en esta zona se realizó minería desde las épocas pre-colombinas, durante la colonia y en el período republicano.

Fuente. Ministerio de Recursos No renovables Figura 1. Ubicación del distrito Minero Zaruma Portovelo Es un distrito aurífero tipo vetiforme y los métodos de extracción del mineral son con laboreo subterráneo, existiendo a la fecha diferentes

empresas y grupos artesanales dedicados a la explotación y beneficio del metal precioso oro.

Fuente: Ingeniero Jaime Piedra Figura 2. Estructuras vetiformes El objetivo de la presente investigación es relacionar la minería subterránea con los parámetros ambientales que deben aplicarse en la operación minera, con la finalidad de obtener un ambiente sano y adecuado sobre todo para las personas que trabajan en minería, aprovechando al máximo el recurso, aplicando la

220

actual normativa ambiental y minera existente en el Ecuador. Para la investigación se seleccionará dos casos mineros: el de la minería formal, tipo empresarial y el de la minería artesanal. La investigación descubrirá las variables que deben corregirse en los sistemas actuales, desde el punto de vista de la técnica minera y de las normas ambientales, apegados lo máximo posible a la factibilidad de aplicación y cambio que debe generarse en el comportamiento a nivel empresarial y del obrero minero. Los cantones de Portovelo y Zaruma dependen totalmente de la actividad minera, sea con el trabajo directo, o con la prestación de servicios para la minería. El método subterráneo de extracción que se aplica desde ancestro en el distrito y de manera generalizada es el de CORTE Y RELLENO. La mayoría de los niveles de acceso a las vetas son de tipo socavón y muchos de ellos fueron abiertos hace 50 años. Los frontones en veta conforman los niveles de acarreo y ventilación. Entre niveles están las chimeneas intercaladas de buzones para trasiego del mineral, almacenamiento y posterior alimentación al sistema de transporte tipo riel y vagonetas.

Fuente: Ingeniero Jaime Piedra Figura 3. Distribución de bloques mineralizados La roca de caja es competente y en pocos sectores se aplica sostenimientos temporales de madera. Existen muchas zonas de relleno antiguo que fueron realizadas con mineral de baja ley para esa época (Hace 50 años) y en la actualidad empresas y mineros artesanales se dedican a la extracción de estos rellenos. Frente a esta realidad la aplicación de normas ambientales y planes de manejo es de primordial importancia para la actividad minera de este distrito. La investigación generará patrones ambientales de aplicación en los casos antes mencionados. Cabe mencionar que en la zona la escala de la industria minera es de pequeña minería y por lo tanto muchos grupos mineros no están en capacidad de contratar estudios ambientales y consecuentemente está

221

ausente en su actividad la normativa ambiental. Por la importancia del tema y la utilidad de su aplicación en las operaciones mineras subterráneas del distrito aurífero PORTOVELO – ZARUMA, se lo presenta como una opción para la 1ra. Jornada Técnico – Científica de ‘’MEDIO AMBIENTE SUBTERRÁNEO Y SOSTENIBILIDAD’’ MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN Y AMBIENTE SUBTERRÁNEO a realizarse en Ayacucho – Perú el 30 de junio y 1, 2 de julio del 2009.

2. ESTUDIO DE CASOS

Para la presente investigación se describen las actividades mineras subterráneas de un proyecto formal en el distrito de Portovelo Zaruma, caso EL TABLÓN, así como también se describe un caso de pequeña minería desarrollada en la zona de Zaruma, caso LA BOMBA. Las actividades mineras desarrolladas hasta el momento se han centralizado en la explotación subterránea de vetas auríferas, en ambos casos la actividad minera no considera parámetros ambientales relativos a la minería subterránea.

2.1 CASO EL TABLÓN Las labores mineras que conforman el Proyecto Minero El Tablón se ubican en las estribaciones occidentales de la cordillera

Occidental Andina al suroeste del Ecuador.

Foto 1. Pique en Mina El Tablón La zona del proyecto es relativamente plana y el acceso a las zonas mineralizadas se realiza por el sistema de rampas. Desde la rampa con el sistema de cruceros se corta la estructura mineralizada vetiforme para desarrollar frontones en mineral, preparar bloques de extracción y realizar la extracción por el método de corte y relleno.

Fuente: Elipe S.A. Figura 4. Sistema de explotación con corte y relleno

222

Una vez extraído el mineral se procede al relleno hidráulico utilizando los relaves. A continuación se describe el sistema de explotación. La explotación subterránea de una mina se define como el conjunto de operaciones que permiten el ingreso, arranque, carguío y transporte del mineral de un yacimiento metálico, para una operación normal es fundamental planificar los servicios anexos como: ventilación, fortificación, drenaje y suministros (energía, agua, aire). El objetivo de la explotación en El Tablón, es la extracción de rocas minerales y menas ricas de manera sistemática, de manera que la obtención y comercialización de la sustancia mineral proporcione la utilidad esperada. Las etapas más importantes en la explotación de yacimientos vetiformes por el método subterráneo, se las define en: construcción de accesos, preparación de la infraestructura interna de la mina, preparación de bloques y extracción del mineral y transporte del mineral hacia la planta de beneficio, paralelamente otra etapa importante es el relleno con relaves del espacio extraído.

Figura 5. Diagrama de flujo de

explotación El Tablón Las labores de acceso comprenden de:

Preparación de la bocamina

Desarrollo de la rampa Preparación de infraestructura interna mina:

Instalaciones eléctricas Instalación de aire

comprimido Instalaciones para desagüe Bodegas y talleres

Preparación de bloques y extracción del mineral.

Apertura de cruceros Apertura de frontones en

veta Preparación de bloques de

extracción con chimeneas y buzones

Desarrollo de bloques con chimeneas y buzones

Extracción Mineral

223

Labores de transporte del mineral a la planta

Tolvas subterráneas de almacenamiento mineral

Carguio y transporte del mineral a la planta

Manejo de desechos de la planta y estériles

Preparación de relavaras y escombreras temporales

Almacenamiento temporal de desechos sólidos

Implementación de la infraestructura para el relleno hidráulico

Manejo de espacios explotados Relleno hidráulico Relleno con estériles y

desechos sólidos Confinamiento de los

bloques rellenados

2.1.1 Análisis de Parámetros Ambientales con las actividades de minería

Los parámetros ambientales a ser aplicados y manejados en las actividades anteriormente descritas son los siguientes:

Tabla 1. Parámetros Ambientales Propuestos para Minería Tecnificada

PARÁMETROS ACTIVIDADES Estabilidad Labores de

acceso Infraestructura

interior mina Bloques de

extracción mineral

Piscinas y escombreras temporales

Calidad del aire Preparación de accesos

Infraestructura interior mina

Bloques de extracción

Transporte Iluminación Preparación de

accesos Infraestructura

interior mina Bloques de

extracción y transporte

Calidad del agua Preparación de accesos

Infraestructura interior mina

Bloques de extracción

Relleno hidráulico

Manejo de espacios

Preparación de accesos

Infraestructura interior mina

Bloques de extracción

Transporte Manejo de agentes orgánicos

Preparación de accesos

Infraestructura interior mina

Bloques de extracción

Relleno hidráulico

2.2 CASO LA BOMBA La zona del proyecto se localiza hacia el sur – este de la ciudad de

224

Zaruma, la veta aurífera que se explota en pequeña minería es la Tres Reyes.

Foto 2. Galería Principal La Bomba

Las actividades mineras se desarrollan bajo el régimen de pequeña minería, conceptualizado en la ley minera vigente, cuya esencia consiste en explorar y explotar simultáneamente. Bajo este contexto desarrollaremos las actividades exploratorias y de explotación mineras en las siguientes etapas:

1. Rehabilitación de accesos antiguos tipo socavón

2. Apertura de chimeneas 3. Apertura de bloques en el

cuerpo de la veta Tres Reyes para explorar y explotar simultáneamente

4. Extracción mineral por el sistema de corte y relleno

5. Transporte del mineral hacia la planta de beneficio

6. Relleno con estériles y desechos sólidos

Fuente: Ingeniero Jaime Piedra

Figura 6. Distribución de bloques mineralizados

A continuación se describe el sistema de explotación.

2.2.1 Actividades régimen pequeña minería

En el régimen de pequeña minería, la exploración del yacimiento y la extracción del mineral se realizan de manera simultánea, es decir el mineral que se va encontrando en la exploración se lo extrae para enviarlo a la planta de beneficio, consecuentemente no se necesita evaluar el yacimiento y tampoco disponer de reservas probadas para iniciar la explotación. El sistema exploración – explotación es muy práctico para los trabajos mineros en los yacimientos vetiformes, como lo es el caso del proyecto minero La Bomba, las galerías se desarrollan siguiendo la veta Tres Reyes y el mineral que se va extrayendo del avance de la galería se lo beneficia, igualmente al preparar los bloques de explotación si

225

se obtiene mineral se lo beneficia, de esta manera no es necesario esperar una exploración definitiva, sino que conforme se explora, se explota lo cual es muy útil para la empresa minera, pues se generan ingresos mientras se explora. Las actividades básicas para un sistema de exploración - explotación en pequeña minería para la extracción del mineral aurífero de la veta TRES REYES del PROYECTO MINERO LA BOMBA son las siguientes:

2.2.2 Apertura y avance del socavón de transporte en la veta tres reyes

Cuando el yacimiento vetiforme que se va a explotar se localiza sobre el nivel del valle las labores de acceso empleadas son las galerías tipo socavón. El socavón posee un contacto directo con la superficie y puede desarrollarse en mineral o cruzar roca estéril para cortar la veta. En el caso del Proyecto Minero La Bomba, el socavón principal de acceso cumplirá la función de exploración y explotación, siguiendo el rumbo de la veta aurífera Tres Reyes que posee una potencia entre 0,80 m. a 1,0 m., por lo tanto es un frontón en mineral.

Figura 3. Map of Portovelo-Zaruma gold

field. 1-4 – intrusives: 1 - quartz-monzonite, 2 – granodiorite, 3 – diorite, 4 - rhyolite (I-

Sesmo, II- Jorupe, III- Soroche, IV- 10 Vetas, V- Tres Reyes, VI- Castillo, VII- Agua dulce, VIII- Curipamba, IX- Zaruma Urcu). Veins:

1- Abundancia 2- Portovelo; 3- Cantabria; 4- Curipamba; 5- Barbazco; 6- 26 y Nudo; 7- Soroche; 8- Tamayo; 9- Agua Dulce; 10-

Bomba de Pachapamba; 11- Jorupe; 12- Tres Reyes; 13- Quebrada; 14- Sesmo; 15-

Salvador; 16- Veta Ancha; 17- Gobernadora; 18- Vizcaya. Faults: A- Abundancia; B-

Portovelo; C- Matalanga; D- “25”; E- Cerro Russia; F- “24”; G- Nivel “F”; H Tres Reyes El socavón es una galería de tipo abovedada de 1,40 m. de ancho por 1,80 m. de altura que en relación a la explotación es un nivel de transporte, desagüe, ventilación de las labores futuras de extracción mineral, consecuentemente es una labor principal con duración igual a la vida útil de la mina.

TRES REYES

226

Foto 3. Galerías en La Bomba

Para la apertura y avance del socavón se emplea el método de perforación y voladura, para lo cual se dispones de 3 compresores Atlas Copco: XAS 96 de 185 cfm; XAS 97 de 185 cfm y XAS 186 de 357 cfm. Los compresores abastecen de aire comprimido para la perforación que se realiza con un martillo perforador Chino con barreno de 1,20 m de avance; los compresores también proporcionan el aire para la ventilación de las labores mineras. El desarrollo del socavón principal es a lo largo de la Concesión La Bomba, llegando al límite de la concesión y realizar la extracción del mineral en retroceso. Las mediciones topográficas determinarán el límite subterráneo de la concesión para evitar la internación con las áreas colindantes. Todo el mineral extraído durante la apertura del socavón será aprovechado y beneficiado en la planta de beneficio; las rocas de caja son desalojadas hacia la escombrera existente en superficie.

La evacuación del mineral y del estéril hacia la superficie es por el sistema de rieles con vagones, los mismos que son vaciados hacia la tolva de recepción del mineral o en las escombreras cuando se trata de estéril. En el socavón existen todas las instalaciones para el servicio de la galería y de la futura explotación subterránea: agua para la perforación, aire comprimido, energía eléctrica, ventilación, canales de desagüe. El espacio generado con la apertura del socavón permite el desarrollo normal de las actividades, donde pueden desplazarse con seguridad las personas y equipos que se necesitan en la mina. La forma abovedada de la galería proporciona más estabilidad y seguridad, porque de manera natural se descargan las fuerzas por la forma de la bóveda y son más resistentes a las presiones de flexión. Desde el frontón principal de acceso y transporte se franquearán las chimeneas, para preparar los bloques de extracción del mineral aurífero de la veta Tres Reyes, las chimeneas de manera intercalada se transformarán en buzones. Se recomienda la apertura del frontón en mena hasta el límite de la concesión La Bomba y desde allí en retroceso iniciar la apertura de las

227

chimeneas y preparación de los bloques de explotación en retroceso. A la fecha trabajan 25 personas divididas en dos turnos, por turno se realiza perforación y voladura, limpieza y desalojo, colocación de rieles, colocación de enmaderado en los tramos inestables, instalaciones, desagüe, ventilación.

2.2.3 Fortificaciones de madera en las zonas inestables

Las fortificaciones de madera se colocan en las zonas inestables, generalmente en el cruce de fallas, donde existe desprendimiento de rocas desde el techo y sobre todo en la boca mina. El enmaderado se realiza por cuadros, a distancias de 1 m. entre cada cuadro y se encostilla el techo de la galería, si existen desprendimientos al costado de la galería, también se encostillan los costados del socavón. Como el socavón que se abre en el Proyecto Minero La Bomba, es una galería principal, la boca mina se la fortifica con estructura de hormigón armado. Las rocas de caja son volcánicas y muy competentes, es decir estables, es por esto que no necesita de fortificaciones continuas y permanentes, sino solamente en pequeños tramos de zonas inestables

conforme se mencionó anteriormente. La fortificación de madera es la más utilizada en la zona y existe personal muy capacitado para ejecutar estas labores, las secciones de madera y los cuadros de enmaderado deben estar presionados hacia las rocas para impedir su desprendimiento y causar accidentes o el cierre del socavón. El consumo de madera en esta actividad no es mayor y este tipo de fortificación permite un fácil mantenimiento cuando deben repararse los cuadros dañados. Generalmente se realiza un tratamiento químico a la madera para impedir la proliferación de hongos y bacterias que destruyen a la madera. El cuadro de enmaderado está conformado por dos postes y una cumbrera, entre cuadro y cuadro se coloca el encostillado. La actividad de enmaderado se desarrolla de manera paralela conforma avanza el socavón y en las zonas que se requiere de sostenimiento.

2.2.4 Instalaciones de agua, aire, energía eléctrica y sistema de ventilación.-

Conforma avanza la apertura del socavón principal se ejecutan las actividades de las instalaciones de los servicios que necesita la galería: instalaciones de agua para la perforación, tubería de aire comprimido para proveer de energía neumática al martillo perforador,

228

energía eléctrica par la iluminación y la manga de ventilación. El agua es conducida por manguera hasta el sitio de perforación, el sistema de enfriamiento de la broca es con agua y además se evita la conformación del polvo proveniente de la perforación del frente de avance. Las instalaciones de agua van por el techo en la zona correspondiente al andén de las personas. El aire comprimido, generado por el compresor y almacenado en un tanque pulmón, es conducido hasta el frente de avance a través de tubería galvanizada y de alta resistencia, el aire comprimido constituye la fuerza neumática que acciona al martillo perforador para realizar la barrenación de los huecos destinados a recibir la substancia explosiva con la cual se realiza el rompimiento del mineral o de la roca a extraerse. La tubería de aire comprimido se la instala en el costado opuesto al andén del personal, por normas de seguridad y evitar posibles accidentes. La energía eléctrica sirve para la iluminación del socavón y las instalaciones de los cables se las materializa en la parte central del techo de la galería, conservando una distancia mínima de 500 mm. Del sistema de transporte y de la altura del andén de las personas, evitando cualquier posibilidad de contacto.

La iluminación debe ser lo más clara posible para garantizar el desarrollo normal de todas las actividades y evitar accidentes a causa de la mala iluminación. Conforme avance el frente del socavón, también se avanza la colocación de la manga de ventilación, con la finalidad de mantener el aire limpio y fresco en las áreas donde se encuentra laborando el personal. La manga de ventilación está en permanente funcionamiento para garantizar la calidad de aire en las labores subterráneas. Luego de la voladura se debe ingresar aire en mayor cantidad para evacuar los gases generados por la explosión y cuando se constate que la ventilación ha evacuado los gases y existe un ambiente limpio para el trabajo, puede ingresar el personal. No es permitido realizar la ventilación de los frentes con el aire comprimido de la perforación lo aconsejado es efectuarlo a través de la manga de ventilación o del circuito de ventilación que se haya implementado.

2.2.5 Construcción canales de desagüe

Al abrir una galería se generan aguas de escorrentía subterránea desde el techo y desde las zonas de falla y también el agua de la perforación, estas aguas deben ser recolectadas y conducidas a través de un canal hacia

229

la superficie donde existe un sistema de tratamiento del agua subterránea para ser devuelta a los drenajes de superficie. El canal de desagüe va por el piso hacia un costado de la galería, por donde no transite el personal, debe poseer la capacidad suficiente para recolectar todas las aguas y la gradiente del canal debe estar orientada hacia la superficie para obtener un desagüe natural por gravedad. Además de la gradiente del canal, la galería, en el piso se le da un peralte para dirigir las aguas hacia el canal, de no existir el peralta se realizarán labores de conducción del agua por el piso hacia el canal recolector. Es muy importante la construcción del canal de desagüe porque mantiene el piso seco y evita posibilidades de accidentes, además el agua recolectada se evacúa por un solo sitio hacia la superficie y se tiene la seguridad de proporcionarle el manejo respectivo con sedimentadores y aditivos, de ser el caso, para enviar una agua que cumpla con las normas hacia los drenajes de superficie. Las salidas del agua subterránea serán los futuros puntos de monitoreo de la calidad del agua.

2.2.6 Instalaciones de rieles para el sistema de transporte

En el Proyecto Minero La Bomba, el sistema de evacuación del estéril y mineral desde las labores subterráneas hacia la superficie es por rieles con vagonetas.

Los durmientes y rieles se colocan en función del par de gradientes colocados en el costado de las galerías, con la finalidad de mantener un nivel que garantice la gradiente del socavón que generalmente es en el orden del 2 al 3 por mil, con gradiente negativa hacia la boca mina del socavón. Para colocar los durmientes se nivela el piso, se pasa la piola por el par de gradientes y a la distancia de 1,0 m. va el borde superior del riel, en relación a la piola del par de gradientes. Los rieles se colocan cada tres turnos de avance porque la longitud que se comercializa en el mercado es de 3 m. Luego de la voladura el material estéril es cargado a los vagones y el desalojo aprovecha la gravedad generada por la gradiente negativa hacia la superficie, minimizando el consumo de energía para esta actividad. La capacidad de los vagones empleados en La Bomba es de media tonelada.

2.2.7 Transporte y desalojo del estéril a las escombreras

Durante el avance del socavón, de 1,40 m. de ancho, parte del material extraído es estéril, por lo tanto debe desalojarse hacia las escombreras de superficie. En el sistema de voladura primero se dispara el estéril para retirarlo y no contaminar al mineral generando

230

dilución del mismo. El estéril producto de la voladura es cargado al sistema de transporte, a los vagones y se desaloja a la escombrera de superficie situada al costado derecho de la boca mina de la galería. La escombrera se forma por niveles y se la compacta para darle estabilidad y evitar posibles deslizamientos. Se ubica a 50 m. de la boca mina del socavón para minimizar la distancia de transporte. Cuando se realicen las actividades de extracción del mineral desde los bloques de la veta Tres Reyes, quedan espacios vacíos luego de la explotación, en estos casos el material estéril ya no se evacuará hacia la superficie, sino que es utilizado en el relleno de los espacios abiertos dejados por la extracción del mineral de la veta Tres Reyes. A este sistema de explotación subterráneo se lo conoce como corte y relleno.

2.2.8 Transporte del mineral extraído en el avance de la galería a la planta de beneficio

Al realizar el sistema de exploración – explotación en el Proyecto Minero La Bomba, el mineral extraído durante el avance del socavón principal, es enviado a la planta de beneficio para recuperar el oro y metales que existan en la veta Tres Reyes, de esta manera se aprovecha el mineral extraído y se obtiene

ingresos para cubrir los costos operativos. La potencia de la veta Tres Reyes tiene un promedio de 0.9 m., primero se realiza la voladura del estéril, se desaloja el estéril y luego de ello se efectúa la voladura del cuerpo mineralizado para evitar la dilución y pérdida del mineral aurífero. El mineral aurífero se carga al sistema de transporte conformado por vagones y transporta hacia la superficie a la tolva de almacenamiento del mineral instalada cerca de la boca mina y con un dispositivo para cargar a las volquetas en superficie. El mineral almacenado en la tolva es cargado a las volquetas que transportan el mineral para procesarlo en una planta de beneficio instalada en la zona de Portovelo - Zaruma. Todo mineral proveniente del avance de galerías tendrá el mismo manejo y será procesado para obtener ingresos con la venta del oro, que beneficien al concesionario.

2.2.9 Apertura y avance de chimeneas en mineral, cada 30 m. para formar bloques de exploración y preparación para el arranque del mineral

Una vez que el frontón principal, nivel base, se desarrolló hasta el

231

límite de la concesión, la siguiente actividad es la apertura de chimeneas a una distancia de 30 m. entre cada una de ellas; las chimeneas se las abre de abajo hacia arriba siguiendo la estructura mineralizada de la veta aurífera Tres Reyes, consecuentemente en el avance de las chimeneas también se obtiene mineral aurífero para ser procesado en la planta de beneficio. Las chimeneas terminan cuando se llegue a la altura de 30 m. para formar bloques de extracción mineral de 30 m x 30 m. En el nivel superior, fin de las chimeneas se abre un frontón en veta para formar el frontón de ventilación. La apertura de las chimeneas es con perforación y voladura, igualmente en este caso, la voladura se inicia con el estéril y luego de la limpieza del estéril se realiza la extracción del mineral aurífero de la veta Tres Reyes, todo esto con la finalidad de minimizar pérdidas de mineral y dilución. Una vez abierta la chimenea, en ella se construye el sistema de escaleras para acceder entre los niveles y a su vez para acceder al bloque de extracción mineral, igualmente en la chimenea se instala la tubería de aire comprimido, agua para la perforación, instalaciones para proveer de energía eléctrica para la iluminación y también para las máquinas que se van a utilizar en la extracción del mineral del bloque de

explotación y los dispositivos para formar el circuito de ventilación. Al abrir la chimenea en la estructura mineralizada, se realiza el muestreo y el mapeo geológico de la Veta Tres Reyes, con estos datos se explora el bloque que en el futuro se va a explotar y permite calcular las reservas del bloque preparado; siempre se realizará de manera paralela el levantamiento topográfico para llevar el control horizontal y vertical de las galerías que se van abriendo.

2.2.10 Apertura y avance del frontón en mena a un nivel superior, 30 m. de altura, para el circuito de ventilación

Una vez que la primera chimenea se abrió entre el nivel base, socavón principal, y el nivel superior para ventilación, se inicia la apertura del frontón en mena, siguiendo la estructura mineralizada de la veta Tres Reyes, la altura entre los niveles es de 30 m. El avance en el frontón de ventilación es similar al frontón principal de transporte y acarreo, es más en el futuro para los bloque superiores que se irán formando servirá también para transporte y acarreo. Una vez que el frontón llegó a la otra chimenea, ya es posible formar un circuito de ventilación, favorable para el avance de las galerías y para

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la extracción del mineral del bloque preparado. El frontón que en su primera fase cumplirá las funciones de ventilación, se desarrollará en retroceso hasta llegar al límite Sur de la concesión y estará en contacto con la primera chimenea en el sentido del ingreso desde la superficie. Al frontón de ventilación llegarán todas las chimeneas que se abran desde el socavón principal. En el frontón de ventilación, por ser una labor que sigue la estructura mineralizada también se cumple la función de exploración – explotación, por lo tanto se realizarán muestreos y mediciones de la veta Tres Reyes, además las voladuras serán en las dos fases antes mencionadas, es decir, primero se extrae el estéril para evitar la dilución y luego la estructura mineralizada que será enviada a la planta de beneficio. En una primera fase del avance del frontón de ventilación, el estéril será desalojado hacia las escombreras de superficie, cuando ya se inicie la explotación del primer bloque preparado en mineral, el estéril será evacuado hacia los espacios vacíos dejados por la extracción del mineral para rellenarlos. En el futuro desde este nivel se abrirán las nuevas chimeneas que se desarrollarán para generar un nuevo nivel superior a 30 m. de altura y pasará a convertirse en un nivel de transporte y acarreo.

2.2.11 Muestreo del cuerpo mineralizado conforme avanzan las galerías

Al abrirse las galerías siguiendo el rumbo de la veta Tres Reyes, para el caso del socavón y los frontones, y siguiendo el buzamiento para el caso de las chimeneas, una actividad muy importante de la exploración es el muestreo sistemático de la veta Tres Reyes con la finalidad de conocer la calidad del mineral aurífero. El muestreo se lo realiza abriendo un canal perpendicular a la potencia de la veta, siguiendo la potencia verdadera de la veta, para no cometer errores y encontrar valores de reservas que no corresponden a la realidad. El canal de muestreo debe abrirse entre la caja baja y la caja alta, evitando que la muestra se contamine. Se debe establecer una distancia de muestreo y el sitio de muestreo debe ser marcado en el terreno con el número de la muestra. En la libreta de registro se apuntará el valor de la potencia de la veta, dato muy importante para el cálculo de la ley media ponderada del yacimiento. El canal generalmente se abre con punta y combo y la cantidad de muestra mínima es el equivalente de 1 Kg. La funda de muestreo debe estar marcada con el respectivo número de muestra y luego de guardar la muestra se la sellará para evitar contaminación de las muestras. Las muestras se enviarán al

233

laboratorio para analizar el contenido de oro de las mismas. Los sitios de muestreo deben ser registrados por el levantamiento topográfico subterráneo para su ubicación exacta en el terreno y los planos, pero sobre todo para el cálculo de las reservas.

2.2.12 Preparación de buzones para almacenamiento y trasiego del mineral

Una vez que se abrieron las dos primeras chimeneas, a una de ellas se la transforma en buzón para que proporcione el servicio de almacenamiento del mineral extraído y a su vez alimente de carga mineral al sistema de transporte. Un buzón debe prestar servicio a dos bloques adjuntos, esto permite ahorrar la construcción del buzón en cada una de las chimeneas, se lo realiza de manera alterna: Chimenea – buzón – chimenea – buzón y así sucesivamente. El buzón, está conformado por un sistema de tolva en el frente que se conecta con el frontón de transporte y acarreo, generalmente el sistema de tolva se construye con madera. Desde el buzón se alimenta de mineral a los vagones para ser transportado hasta la superficie. El resto de chimenea, es decir entre el frontón de transporte y el frontón de ventilación, se convierte en un sitio de almacenamiento del mineral

extraído de los bloques adyacentes al buzón. Una vez que se realiza el arranque del mineral del bloque en explotación, mediante un sistema de arrastre del mineral, con rastrillo, scraper, se trasiega el mineral hacia el buzón y allí se almacena para luego ser transportado hasta la planta de beneficio. El almacenamiento del mineral extraído es temporal, porque conforme se realiza la extracción y almacenamiento en el buzón también se realiza la actividad de transporte del mineral. En el sistema de tolva que está en contacto con el frontón de acarreo se deben colocar señales de seguridad para evitar accidentes.

2.2.13 Extracción del mineral del bloque preparado y trasiego a los buzones

Una vez que se ha preparado el bloque de extracción mineral, desde los buzones se abren galerías de arranque del mineral, para ingresar en la base del bloque preparado, el mineral extraído de la galería de corte, arranque es trasegado al buzón. Desde las galerías de arranque ser perfora verticalmente en el cuerpo mineralizado para iniciar la extracción del mineral por franjas determinadas por la profundidad de perforación, longitud del barreno.

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Una vez perforado todo el frente de arranque se cargan los barrenos con sustancia explosiva y se realiza el disparo. Luego del disparo se procede a la ventilación de la zona arrancada, para formar un aire limpio y proceder a la actividad de trasiego del mineral hacia el buzón, para esto se utiliza un sacraper, rastrillo mecánico que es un sistema de balde con cables, posee uñas y arrastra el mineral hacia el buzón y una vez que llega al buzón realiza la operación de trasiego del mineral para almacenarse y luego ser transportado a la planta de beneficio. Una vez que se avanzó una franja de extracción, se rellena con estéril el espacio vacío dejado por la extracción mineral hasta una altura que permita la barrenación vertical de la nueva franja de extracción mineral. Generalmente en el piso del relleno desde donde se perfora, antes de realizar la voladura se coloca tablones de madera y a veces lonas, para evitar pérdidas de mineral y la mezcla con el estéril que se encuentra en el piso rellenado. El tablón favorece y facilita la operación de arrastre del mineral hacia el buzón. A este método de explotación subterránea se le conoce como CORTE Y RELLENO. Las franjas de extracción mineral se continúan hasta la terminación del bloque y luego se inician las operaciones de extracción del bloque adjunto.

Es importante formar el circuito de ventilación entre el frontón de transporte, el frontón de ventilación, pasando el aire fresco por la zona de extracción mineral desde el bloque para crear condiciones seguras de operación a las personas que laboran en el frente de arranque.

2.2.14 Transporte del mineral almacenado en los buzones hasta la planta de beneficio

El sistema de transporte del mineral aurífero arrancado desde la veta Tres Reyes hasta la planta de beneficio consta de dos partes: el carguío y transporte subterráneo desde los buzones hasta la tolva de almacenamiento en superficie y el carguío y transporte desde la tolva de almacenamiento en superficie hasta la cancha mina de la planta de beneficio. El sistema del tolva instalado en el buzón permite cargar el mineral a los vagones de manera individual, cada vagón pasa por el buzón y es llenado de mineral. Una vagoneta eléctrica engancha a los vagones cargados de mineral y los transporta hacia superficie hasta la tolva de almacenamiento de mineral en superficie. Una vez en la tolva, cada vagón trasiega el mineral, con volteo lateral hacia la tolva, una vez que todos los vagones cargados de mineral se descargaron en la tolva, nuevamente ingresan a la mina para de manera cíclica evacuar el mineral hacia superficie.

235

Las volquetas son los elementos de transporte en superficie, hacia la base de la tolva de almacenamiento de mineral en superficie, existe un sistema de carga de mineral hacia las volquetas, la volqueta ingresa debajo de la tolva y es cargada en su totalidad. Una vez cargada la volqueta con mineral, se la colocan los sistemas de seguridad para evitar el robo del mineral en el recorrido hacia la planta de beneficio, generalmente el conductor de la volqueta va acompañado de un guardia con la hoja de ruta que indicará las características de la carga que lleva. La volqueta descarga el mineral en cancha mina de la planta de beneficio y retorna para realizar otro viaje. Las actividades que se realizan en La Bomba se resumen en las siguientes: • Rehabilitación de accesos

antiguos tipo socavón • Apertura de chimeneas • Apertura de bloques en el cuerpo

de la veta Tres Reyes para explorar y explotar simultáneamente

• Extracción mineral por el sistema de corte y relleno

• Transporte del mineral hacia la planta de beneficio

• Relleno con estériles y desechos sólidos

Las labores de Rehabilitación de accesos antiguos tipo socavón comprenden de:

Apertura del socavón Fortificaciones Instalaciones de agua Construcción de canales de

desagüe Instalaciones de rieles

Apertura de chimeneas:

Apertura y avance de chimeneas en la veta mineralizada Tres Reyes

Apertura de bloques en el cuerpo de la veta Tres Reyes para explorar y explotar simultáneamente

Apertura del frontón en mineral en la cota superior, a 30 metros de altura para ventilación

Muestreo del bloque Extracción mineral por el sistema de corte y relleno

Labores de extracción mineral por corte y relleno en el bloque preparado

Labores de transporte del mineral a la planta

Construcción de buzones Carguio y transporte del

mineral a la planta Relleno con estériles y desechos

Relleno del bloque explotado con estériles de las cajas del yacimiento

Relleno con desechos sólidos de superficie y subterráneos

236

2.2.15 Análisis de Parámetros Ambientales con las actividades de minería

Los parámetros ambientales a ser aplicados y manejados en las

actividades anteriormente descritas son los siguientes:

Tabla 2. Parámetros Ambientales Propuestos para Pequeña Minería

PARÁMETROS ACTIVIDADES Estabilidad Rehabilitación de accesos antiguos tipo socavón

Apertura de chimeneas Apertura de bloques en el cuerpo de la veta Tres Reyes

para explorar y explotar simultáneamente Extracción mineral por el sistema de corte y relleno

Calidad del aire Rehabilitación de accesos antiguos tipo socavón Apertura de chimeneas Apertura de bloques en el cuerpo de la veta Tres Reyes

para explorar y explotar simultáneamente Extracción mineral por el sistema de corte y relleno Transporte del mineral hacia la planta de beneficio

Iluminación Rehabilitación de accesos antiguos tipo socavón Apertura de chimeneas Apertura de bloques en el cuerpo de la veta Tres Reyes

para explorar y explotar simultáneamente Extracción mineral por el sistema de corte y relleno Transporte del mineral hacia la planta de beneficio

Calidad del agua Rehabilitación de accesos antiguos tipo socavón Apertura de chimeneas Apertura de bloques en el cuerpo de la veta Tres Reyes

para explorar y explotar simultáneamente Extracción mineral por el sistema de corte y relleno Transporte del mineral hacia la planta de beneficio Relleno con estériles y desechos sólidos

Manejo de espacios

Rehabilitación de accesos antiguos tipo socavón Apertura de chimeneas Apertura de bloques en el cuerpo de la veta Tres Reyes

para explorar y explotar simultáneamente Extracción mineral por el sistema de corte y relleno Transporte del mineral hacia la planta de beneficio Relleno con estériles y desechos sólidos

Manejo de agentes orgánicos

Rehabilitación de accesos antiguos tipo socavón Transporte del mineral hacia la planta de beneficio Relleno con estériles y desechos sólidos

237

2.3 ANÁLISIS COMPARATIVO DE LOS DOS CASOS PLANTEADOS

Para el caso del El Tablón se con un diseño de mina adecuado, se contempla el uso de maquinaria y tecnologías de explotación modernas, actualmente se encuentra tramitando sus permisos para entrar en su fase producción con 150000 ton/año, se contempla el manejo técnico ambiental al interior mina, cuenta con sistemas de tratamiento de agua, aire interior mina, ventilación y seguridad. Para el caso de La Bomba las condiciones son precarias, no se cuenta con medidas ambientales, no han implementado medidas de seguridad, el agua se descarga sin tratamiento, los sistemas operativos son artesanales. Hasta la actualidad en el distrito minero Zaruma Portovelo, no se ha logrado un control de la contaminación ambiental generada por las actividades mineras a pequeña escala y artesanales, debido principalmente a la falta de apoyo y control estatal, la restringida capacitación técnica y ambiental a nivel de mineros. En ambos casos es importante considerar los parámetros expuestos en las tablas anteriores, la inclusión de estos desde la fase de pre

factibilidad y diseño de los proyectos permite la prevención de impactos potenciales sobre la integridad física de los trabajadores e instalaciones y sobre el medio ambiente subterráneo y consecuentemente superficial. LA ESTABILIDAD.- es un parámetro que a profundidad se encuentra muy óptimo gracias a las característica del macizo rocoso, sin embargo hacia la superficie en zonas meteorizadas las condiciones del macizo exige de la construcción de fortificaciones, otro factor que desestabiliza el macizo es la apertura desmedida y desorganizada de galerías que hacen que se formen bloques demasiado delgados entre galerías, considerar este parámetro posibilita el desarrollo de explotación estable, prevenir hundimientos subterráneos y superficiales y deslizamiento de bloques al interior de la mina. CALIDAD DEL AIRE.- Es un parámetro que en muchos casos por falta de control al interior mina ha dejado consecuencias trágicas, la contaminación del aire al interior de la mina genera consecuencia tanto al interior de la mina, como también puede generar alteración del aire exterior al salid del interior con sus parámetros de calidad sobre los límite permitidos. Considerar este parámetro en el diseño de mina permite al operador mantener aire limpio y e suficientes cantidades al interior de la mina, por

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lo que el aire que sale al exterior es aire sin contaminantes. Los diseños de ventilación dependen de la magnitud y ubicación de las labores mineras, y para el presente estudio están definidos por la capacidad de inversión para cada caso. ILUMINACIÓN.- Las condiciones de iluminación que se tienen en la actualidad son deficientes, por lo que es importante valorar la importancia de una buena iluminación en los frentes de trabajo, en la actualidad las condiciones de iluminación en los frentes de trabajo y a lo largo de las galerías de trasporte son reducidas, en el caso de la pequeña minería generalmente se usa lámparas de carburo. Incluir en los diseños mineros sistemas de iluminación modernos y técnicamente manejados, permite cambiar el sistema precario de lámparas de carburo, mejoran las condiciones de trabajo y la seguridad al interior mina. CALIDAD DEL AGUA.- Uno de los factores más importantes es el agua, por lo que es necesario implementar el manejo de este recurso en todas las actividades mineras, en especial de aquellas aguas de descarga. El agua de interior mina genera problemas de operatividad, altera los niveles de humedad, deteriora los materiales de entibado en especial la madera, propicia ambientes de

proliferación de hongos y bacterias, al salir a la superficie altera la calidad de agua de los cursos a donde se descarga, en los sectores de Zaruma y Portovelo han alterado también el acuífero. Por estas razones es urgente que se consideren en los diseños de minado tanto a nivel artesanal, de pequeña minería y a gran escala, el manejo y control de agua de mina, tanto en la cantidad como en la calidad de la misma. MANEJO DE ESPACIOS AL INTERIOR MINA.- En la zona de estudio, a nivel de pequeña minería y minería artesanal, el índice de accidentes y de enfermedades ergonómicas es muy elevado, esto se debe principalmente a la ausencia total de manejo de espacios, las dimensiones de galerías horizontales y verticales no cumplen con las especificadas en la normativa vigente, no cuentan con espacios para las instalaciones de cables, mangueras y tuberías. Las escaleras y rieles no son las adecuadas, tampoco están colocadas de forma segura, todos estos aspectos se deben incluir en el diseño, construcción y operación de las labores mineras en desarrolladas en la región.

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Foto 4. Galería Horizontal

Foto5. Galería Vertical

Considerar todos estos parámetros en el diseño y construcción de las labores mineras y en la operación de las mismas, lleva consigo muchas ganancias económicas, ambientales y sobretodo sociales.

4. CONCLUSIONES

En el distrito minero de Zaruma – Portovelo se ha desarrollado mayoritariamente la minería a pequeña escala y artesanal, que consiste en la explotación de vetas enriquecida con minerales metálicos de plata y oro, estas actividades se las ejecuta bajo un marco de informalidad e ilegalidad, esto ha traído como consecuencia el deterioro ambiental subterráneo y superficial, pérdidas económicas, perdida del recurso y sobre todo afectaciones sobre la vida y salud de los habitantes y trabajadores. Una de las principales preocupaciones para el estado, sus gobiernos locales y para la sociedad civil es las consecuencias ambientales de la minería en este distrito, que a pesar de tener una nueva ley más rígida y controladora, es la tecnificación minera y control ambiental adecuado, para lo que se requiere de un proceso a mediano y largo plazo y una inversión moderada, especialmente para el control ambiental y manejo de los pasivos ambientales que ya existen a estos niveles.

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En lo que respecta a la minería formal, esta cuenta con técnicos y profesionales que se están encargando de desarrollas las actividades mineras manejando los estándares mineros y ambientales existentes, esto permite que a este nivel ya se consideren los factores ambientales propuestos en el presente trabajo, desde si fase de pre diseño. Tanto el gobierno como las empresa mineras y mineros del

distrito deben considerar muy seriamente el hecho de responsabilizarse por las consecuencias que ha generado la extracción de minerales de oro y plata y proceder con una fase de remediación de los pasivos existentes, deben encargarse de implementar planes de manejo ambiental que permitan evitar y reducir los niveles de contaminación ambiental, enfermedades y riesgos de accidentes con sus trabajadores.

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Aplicación de QR y DAtamatrix PARA GEORREFERENCIACIÓN AMBIENTAL y

Aplicaciones de sistema de calidad total Descripción: Normalización. Calidad total

D. Rafael Barrionuevo Giménez

Prof. Dr. Ingeniero de Minas. ETSI de Minas de Vigo. Responsable del Área de Tecnología del Medio Ambiente. rbarrio@uvigo.es

RESUMEN: Aplicaciones de QR y DATAMATRIX en normalización y sistemas de calidad total. PALABRAS CLAVE: QR, DATAMATRIX, normalización, GPS, calidad, mineria, seguridad, seguridad minera. RESUMO: PALAVRAS CHAVE: 1. INTRODUCCIÓN Datamatrix, o codificación de datos 2D, es un nuevo sistema industrial de codificación bidimensional que permite la generación de un gran volumen de información en un formato muy reducido, con una alta fiabilidad de lectura gracias a sus sistemas de información redundante y corrección de errores (legible hasta con un 20%-30% dañado). Además no es necesario un alto contraste para reconocer el código. El código está formado por celdas de color blanco y negro (perforadas o no perforadas en el caso de la micropercusión) que

forman una figura cuadrada o rectangular. Cada una de esas celdas representa un bit de información. La información puede estar codificada como texto o datos en bruto (raw data en inglés).

2. APLICACIONES

La aplicación más popular para el código Datamatrix es marcar pequeñas piezas o bien marcar directamente las piezas por deformación sin utilizar pegatinas u otros métodos. El marcado directo de piezas de manera indeleble, asegura que el código marcado no se separará

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nunca de la pieza marcada. La capacidad de un código Datamatrix de almacenar gran cantidad de información en espacio legible de aproximadamente 2 ó 3 mm2 y el hecho de que puede ser leído con solo un ratio del 20% de contraste lumínico.

La Electronic Industries Alliance (EIA) recomienda usar Datamatrix para etiquetar componentes electrónicos.[1]

Fig. 1. Datamatrix por micropercusión

El código Datamatrix es parte de una nueva corriente en cuanto a la trazabilidad en muchas industrias, particularmente la aeroespacial, donde los controles de calidad son muy exigentes. Los códigos Datamatrix (y los datos alfanuméricos que los acompañan) identifican los detalles del componente marcado, incluyendo el fabricante, el número de producto y

un número de serie único. El Departamento de Defensa de los Estados Unidos de América, actualmente exige que todos los componentes de cada avión nuevo que adquieran, esté marcado e identificado por códigos Datamatrix

Fig. 2. Posibles ejemplos de datamatrix aplicables a calidad ambiental y georreferenciación.

3. ESPECIFICACIONES

El símbolo Datamatrix está compuesto de módulos de celdas cuadradas definidas dentro de un perímetro marcado. Es posible codificar hasta 3116 caracteres ASCII y en la micropercusión superan los 100 caracteres. Cada símbolo consiste en zonas de datos que forman módulos cuadrados en una secuencia regular. Los símbolos más grandes contienen varios módulos y cada zona de datos está delimitada por una línea continua en 2 caras y discontinua en otras 2. Cada código individual está rodeado de una zona lisa que haga las veces de margen.

Cada código tiene un número determinado de filas y columnas. La

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mayoría de los códigos Datamatrix son cuadrados y van desde 10×10 hasta 144×144 puntos. De todos modos también es posible encontrar códigos Datamatrix de forma rectangular con tamaños que van desde los 8×18 a los 16×48. Todos los códigos pueden ser reconocidos desde la esquina superior derecha cuando son iluminados (binario 0).

ECC200 Es la última versión del código Datamatrix y soporta sistemas de codificación avanzadas búsqueda de errores y corrección algoritmos (como el Reed-Solomon). Este algoritmo permite el reconocimiento de códigos que están dañados hasta en un 60%

4. APLICACIONES HABITUALES

Para la industria, los códigos Datamatrix pueden ser marcados de manera directa en los componentes o piezas fabricadas, asegurando así que cada pieza recibe un único código que la identifica de todas las demás. Las técnicas que se utilizan para para marcar directamente las piezas son variadas. Las más comunes son mediante micropercusión, tinta, láser y grabado por productos químicos. Estos métodos aseguran el marcado al menos durante toda la vida útil de la pieza. De todos modos, el único método 100% indeleble es marcado por deformación como el utilizado en la micropercusión.

Después de marcar una pieza con un código Datamatrix, lo más común es utilizar es sistema de reconocimiento compuesto por una cámara y un software especial. Esta verificación del Datamatrix asegura que el código cumple con los estándares y también que podrá ser leído durante toda la vida útil de la pieza. Antes de que la pieza fabricada y codificada sea puesta a trabajar, el código Datamatrix podrá ser leído con una cámara que descodificará el mismo. Esto podrá servir para muchos propósitos como la trazabilidad, o la comprobación del stock.

5. APLICACIONES EN MINERIA

Las aplicaciones son casi infinitas, y se proponen aquí los siguientes ejemplos para datamatrix: Supongamos un ejemplo básico en el que introducimos los siguientes datos: Autor: Rafael Barrionuevo (rbarrio@uvigo.es) Fecha: 02/11/1961 Posición: N42.17139 W8.68655 http://ambiental.uvigo.es Calidad: PRIMERA Marca: Modelo

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Fig. 3. Código QR

Fig. 4. Código Datamatrix A partir de este punto vamos a complicar más las cosas: supongamos una auditoria de seguridad minera, en la cual estamos inspeccionando el parque de combustibles de una explotación a cielo abierto. Y queremos conocer en qué situación se hallaba en la última inspección. Auditor: Rafael Barrionuevo (rbarrio@uvigo.es)

Empresa auditora: E.T.S.I. de Minas de Vigo URL: http://ambiental.uvigo.es Empresa auditada: Canteras del Noroeste S.A. Lugar: cargadero y parque de combustibles Posición: N42.17139 W8.68655 Fecha ultima auditoria: 02/11 Disconformidades: Los almacenamientos de hidrocarburos, líquidos inflamables y combustibles se rigen por La ITC MIE-APQ 1. Se han detectado dos instalaciones fijas y una instalación móvil (tractor). Respecto a las fijas, en el caso particular que nos ocupa, se aprecian defectos principalmente en lo que se hace referencia a los siguientes puntos: - Cubetos de retención simples - Relación volumen total de combustible/distancias de seguridad/medios de protección contra incendios - Accesos y escaleras a los depósitos inadecuados o inexistentes - Falta de un Código de buenas prácticas ambientales - Todos estos productos (calificados en RAMINP como sustancias peligrosas) deberán estar señalizados, etiquetados, identificados y cumpliendo normativa respecto. Reglamento sobre notificación de sustancias nuevas y clasificación, envasado y etiquetado de sustancias peligrosas, aprobado por el Real Decreto 363/1995, de 10 de marzo, modificado por el Real Decreto

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700/1998, de 24 de abril, y el Reglamento sobre clasificación, envasado y etiquetado de preparados peligrosos, aprobado por el Real Decreto 1078/1993, de 2 de julio, modificado por el Real Decreto 1425/1998, de 3 de julio, tanto en estado sólido como líquido o gaseoso, y sus servicios auxiliares en toda clase de establecimientos y almacenes, incluidos los recintos, comerciales y de servicios - Almacenamiento con doble cubeto como medida de retención de fluidos - Vallado perimetral para impedir accesos no deseados. - Disposición de medidas de protección contra incendio acorde con las características de los productos y el volumen total de hidrocarburo a almacenar. - Controles antirebose - Planes de emergencia (ante un derrame, un incendio, etc.) - No almacenar en los alrededores material combustible o susceptible de iniciar cualquier tipo de proceso de ignición (cables). - Almacenamiento al aire libre* con doble cubierta ventilada evitando en la medida de lo posible su exposición a temperaturas superiores a 50ºC. Para el almacenamiento en tanques enterrados, éstos deberán estar homologados y protegidos contra la corrosión mediante pinturas adecuadas y ánodo de sacrificio. (*) El almacenamiento al aire libre es para evitar la formación de COVs. - Medidas empapadoras para los casos de derrame

- Señalizacion: (Producto inflamables, prohibido fumar, telefonía móvil, etc) Control de mangueras de cables eléctricos (que reposan sobre el depósito de combustibles) - Control de variables ambientales por parte de la administración o los gobiernos - Mapas turístiscos y/o ambientales - Evolución de parámetros ambientales - Seguridad - Acceso a capas de información según niveles (política de restricciones según usuarios o grupos) - Planificación de la información - Automatización de procesos por separación de las capas de información normalizadas - Etc. Si se genera ahora el código QR y el DataMatrix de esta información, se tendría

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Fig. 5. Código QR de la auditoria del parque

En este cuadrado está toda la información aportada en la auditoria y suficiente para saber cómo estaba el parque de combustibles. Además, de ahorrar más del 90% del papel, de forma muy rápida tenemos la información a nuestra disposición sin consumo energético (modo pasivo) y la necesidad de molestar a nadie ni perdernos entre gran cantidad de papeles. … Y adaptable a pantallas táctiles. Por otra parte resulta evidente que una copia (digital) siempre puede estar almacenada en cualquier ordenador de la oficina, e incluso enviada por FAX o escaneada sigue proporcionando una valiosísima información.

Fig. 5. DataMatrix de la auditoria

del parque Sinceramente creo, que hablar más sobre las posibilidades del sistema no conduce a nada y sería mejor plantearse un debate de para que lo

podría yo emplear en mi empresa o en la administración. - Auditorias - Trazabilidad - Inventario - Seguridad El sistema es pasivo inicialmente por no necesitar alimentación de energía para proporcionar información, pero puede convertirse a activo en cuanto tenga algún tipo de alimentación. Por ejemplo: Se están midiendo parámetros ambientales (temperatura, presión, oxígeno, etc.) dentro de un periodo T. La información de ese periodo se genera en un formato datamatrix y/o QR y luego puede ser leída o enviada. Una de las propuestas para seguridad es dotar a los planes de emergencia, en especial para minería a cielo abierto, de puntos georreferenciados a donde puede acudir, por ejemplo, un helicóptero en caso de accidente. Aunque esté escrito, bastará con fotografiar el QR y recuperar la

Fig. 7. Parque de almacenamiento de combustible en una explotación minera. Auditoría de Seguridad.

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Fig. 8. Parque de almacenamiento de combustible en una explotación minera. Otros detalles Auditoría. información y leerla o enviarla al servicio de emergencias como una foto que nos dice todo (hasta los medios de los cuales disponemos, o cual es el médico u hospital más cercano). 7. OTRAS APLICACIONES Ni que decir tiene la amplitud de miras y expectativas que se abren, máxime si tenemos en cuenta que la mayoría de los teléfonos actuales vienen preparados para poder leer estos códigos (por ejemplo Nokia). Por lo tanto, se tiene una herramienta común (un terminal telefónico con cámara de fotos) capaz de captar la imagen y un software, casi siempre gratuito, que lee la matriz y la decodifica mostrando la información. En mi caso particular, y para este año Xacobeo (2010) llevo desde el año pasado trabajando en una aplicación al “Camino de Santiago” de la siguiente manera: - Inventariado de patrimonio - Información kilométrica. Un mojón del Camino contiene su identificación, la posición GPS de donde está, cuantos km quedan, a qué

distancia se encuentra el Albergue, las fuentes o las áreas de descanso. - Además al ser un sistema muy similar a lo que podría ser un Braille que emplean las personas con discapacidad visual, éstas pueden leer el código con la cámara, el software lo transforma en texto y el “speaker” se lo leerá lo que supondría un gran avance como disponer de toda la información del camino “in situ”. - Al conocer la posición GPS del mojón, que suele estar en los cruces, ayudamos en temas de seguridad puesto que con solo dar su identificador a la policía, bomberos, hospitales, etc conocemos ya la posición bastante exacta del lugar al que deben acceder (por ejemplo con un helicóptero) Incluso para terminales telefónicos con GPS, se puede desarrollar un software que de forma automática realice las siguientes funciones: 1) Se aprieta un botón de

EMERGENCIA 2) Se envía la posición GPS a

EMERGENCIAS 3) Se envía además el resto de

información que tengamos almacenado como lugar, accidentes más comunes, histórico de accidentes de la mina, características especiales del lugar (atmósferas explosivas, empleo de explosivos, zonas pulvígenas, vientos dominantes de la zona muy útil para accidentes mayores, etc.)

4)

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7. CONCLUSIONES

Las conclusiones a las que se puede llegar son inmediatas pero podría decirse lo siguiente:

1) Se puede aplicar a casi todo 2) Permite la automatización de

procesos. 3) Permite enviar o recoger mucha

información en un espacio muy pequeño.

4) Ahorro de papel y capacidad de recuperar información dañada.

5) Permite la aplicación de sistemas de calidad y por lo tanto la incorporación de

información en códigos QR y DATAMATRIX a todo material inventariable.

6) Permite mejorar y optimizar los recursos energéticos puesto que asociados a los códigos de inventario van asociados los consumos para aquellos elementos que lo requieran.

7) Permite trasvasar información a personas con discapacidades visuales.

8) Perfecto para hacer inventarios y auditorias.

9) El código Datamatrix fue inventado por RVSI/Acuity CiMatrix. Datamatrix está protegido por un estándar ISO, el ISO/IEC16022—International Symbology Specification, Data Matrix, y es de dominio público, lo que quiere decir que puede ser utilizado sin tener que pagar ningún canon ni licencia de uso.

ISO/IEC 15418:1999 – Symbol Data Format Semantics

ISO/IEC 15434:1999 – Symbol Data Format Syntax

ISO/IEC 15415 – 2-D Print Quality Standard

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REFERENCIAS

[1] ISO/IEC 15418:1999 – Symbol Data Format Semantics

[2] ISO/IEC 15434:1999 – Symbol Data Format Syntax

[3] ISO/IEC 15415 – 2-D Print Quality Standard

[4] GS1 DataMatrix . An introduction and technical overview of the most advanced GS1 Application Identifiers compliant symbology.

Autores: Marc Benhaim,

Cédric Houlette Lutfi Ilteris Oney David Buckley Doreen Dentes Mark Van Eeghem Raman Chhima Silvério Paixão Michaela Hähn Wang Yi Naoko Mori Jean-Claude Muller Michel Ottiker Nora Kaci Hitesh Brahma Nevenka Elvin John Pearce Frank Sharkey Jim Willmott http://www.gs1.org/docs/barcodes/GS1_DataMatrix_Introduction_and_technical_overview.pdf

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PROPUESTA DE DISEÑO SOSTENIBLE DE ESCOMBRERAS PRODUCIDAS POR LA

EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEA DEL YACIMIENTO DE CROMO CAMAGÜEY II DE

CUBA

*Diosdanis Guerrero Almeida **Liliana Pineda Wong

*** Juan Manuel Montero Peña * Doctor en Ciencias Técnicas. Ingeniero en Minas. Profesor Auxiliar del Departamento de

Minas del Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa “Dr. Antonio Núñez Jiménez”. Las Coloradas S/N. Moa. Holguín. Cuba. CP: 83329. Telef.: (53) (24) 60-6678. Fax (53)

(24) 60-8190. e-mail: dguerrero@ismm.edu.cu; dguerrero2006@yahoo.es ** Ingeniero en Minas. Especialista en Proyectos Mineros. Empresa de Ingeniería y

Proyecto del Níquel. Carretera Moa Sagua km 1 1/ 2 S/N. Moa. Holguín. Cuba. CP: 83 300. Teléfono: (53) - 24 - 60 2270. Fax: (53) - 24 - 60 2271. e-mail:

negocio@ceproni.moa.minbas.cu *** Doctor en Ciencias Filosóficas. Licenciado en Filosofía. Decano de la Facultad de

Humanidades Profesor Asistente del Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa “Dr. Antonio Núñez Jiménez”. Las Coloradas S/N. Moa. Holguín. Cuba. CP: 83329. Telef.: (53)

(24) 60-8959. Fax (53) (24) 60-8190. e-mail: jmpena@ismm.edu.cu; jmonteropena@yahoo.es

RESUMEN En el siguiente trabajo se describen los principales resultados obtenidos durante la realización de investigaciones ejecutadas en el yacimiento de espenelas cromíferas de Camagüey II. Tiene como objetivo diseñar las escombreras producidas por la explotación subterránea del yacimiento Camagüey II, perteneciente a la provincia de Camagüey; a partir de criterios de sostenibilidad. Los autores durante la ejecución del mismo tomaron en consideración, las experiencias acumuladas en la explotación subterránea de los yacimientos de espinelas cromíferas, ubicados en litologías ultramafitas serpentinizadas de la faja ofeolítica de la isla de Cuba, con lo que se pudo caracterizar las afectaciones medioambientales producidas por los residuos mineros. De ahí que se propone un diseño encaminado a eliminar estas afectaciones con una integración paisajística ambiental de las escombreras y su explotación sostenible, lo que demuestra su gran aplicabilidad no solo en Cuba, sino en otras partes del mundo donde existan condiciones análogas. Palabras claves: minería subterránea, escombreras, medio ambiente, desarrollo minero sostenible.

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PROPOSTA DO DESEHO SOSTENIVEL DOS ESCOMBROS PRODUZIDA A EXPLORAÇÃO

SUBTERRÂNEA DO YACIMENTO DE CROMO EN CAMAGÜEY II, DO CUBA

RESUMEM O seguinte trabalho se descreve os principias resultados obtidos durante a realização de investigações feitas no xazijo minerais do espenelas cromíferas do Camagüey II. Ten como objectivo desenhar as escombreras por a exploração subterraneo do yacimento, pertenecente a provinsa de Camagüey, a partir do criterios sosteniveis. Os autores a ejecução da mesma, tomando en consideração as esperiensas acumuladas na exploração subterrânea dos yacimentos do cromo, ubicado na ilha do Cuba, con o que se foi analizado as afeitaçoes ambientas producido por os residuos mineros. É de ai que se propoi un diseho encamihado a eliminar éstas afectacóes con uma integrazão de paisajens ambientais das escombreras e uma exploração sostenible, o que demostra uma grande aplicação nao só en Cuba si nao tamben ao mundo onde existen condiçois análogas. Palavras chaves: mineração subterrânea, escombreras, meio ambenti desenvolvimento sustentable.

1. INTRODUCCIÓN Las actividades mineras tanto a cielo abierto como subterráneas, producen una gran cantidad de escombro que plantean el problema de su almacenamiento en condiciones adecuadas de estabilidad, seguridad e integración en el entorno. Las rocas estériles procedentes de las operaciones mineras a cielo abierto o de las labores de apertura, preparación y explotación subterráneas se depositan, generalmente en escombreras ubicadas en la superficie. Estas se convierten con el tiempo en terrenos con pendientes escarpadas inestables provocando grandes afectaciones al medio ambiente local.

La calidad del suelo en estos lugares, es extremadamente pobre, con un alto contenido de metal, baja capacidad para retener el agua y una gran abundancia de elementos de tamaño importante que limitan la penetración de las raíces de las plantas y su crecimiento. En las labores de preparación en las minas subterráneas por ejemplo, el escombreo representa un proceso trabajoso. De la calidad de éste depende en amplio margen el ritmo y el rendimiento económico del trabajo de las minas. De ahí que muchos autores consideren oportuno que durante la planificación y proyección de las escombreras se deben considerar los siguientes factores:

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• Garantizar una geometría estable. Para ello se definieron los parámetros técnicos de diseño. • Capacidad del almacenamiento suficiente, ubicación a una mínima distancia de la mina, estar situadas en áreas sin mineral útil, que no obstaculicen el desarrollo de los trabajos mineros y que faciliten la creación de las condiciones de seguridad del trabajo. • Que el método de escombreo y los medios de mecanización garanticen el almacenamiento continuo de material, la capacidad de recibimiento, los gastos mínimos y la productividad máxima de los trabajadores. • Proporcionar un sistema de drenaje eficaz que impida las acumulaciones e infiltraciones en las escombreras. • Mínima afectación al entorno paisajístico, ciñéndolas lo más posible al relieve original. • Uso de criterios de escala: tamaño de la escombrera y entorno donde se ubica. • Ubicación en lugares ocultos, aprovechando obstáculos naturales del terreno y alejamiento de focos principales de observación, no tapando vistas panorámicas, etc. Un reto que tiene que enfrentar la minería es cómo reintegrar los escombros en el medio. Según (Montero, 2006), la integración de los recursos a su medio es la columna vertebral de la compensación que la sociedad puede lograr en su desarrollo con relación a la explotación de los recursos minerales. El problema en cuestión

se constituye, en primer lugar, cómo lograr la reinserción de los residuales al entorno, esto no se trata de la ubicación de los mismos en las escombreras, sino de la reintegración gradual y sistemática al medio de donde proceden. Lógicamente, esta integración es artificial teniendo en cuenta que después de ser procesados, los minerales pierden un alto porcentaje de sus características iniciales, sin embargo, estas transformaciones no se pueden considerar tan profundas como para no permitir la reinserción al medio (Espí, 1999). Pero la cuestión más importante no sería la integración del recurso como tal de forma aislada, sino la reinserción de este a un sistema donde interactuaba con otros elementos que desaparecieron como consecuencia de las actividades mineras. La integración de los recursos a su medio no se puede producir de forma total. Es incompleta porque aún, cuando pueda devolverse un determinado porcentaje de las características iniciales del medio ambiente donde se ubica la mina, sería necesario recomponer determinadas características especiales que facilitarán la vida de las especies que vivían en esas áreas lo cual no es posible en las condiciones actuales. Sin embargo, con la integración de los recursos a su medio se crean condiciones para restablecer las características del entorno. En segundo lugar, necesariamente, contemplaría la integración a su

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medio de las especies que habitaban en las áreas desmontadas por la minería, a partir del inicio de la rehabilitación de los terrenos. Para eso las empresas deben conocer previamente las características de la flora y la fauna que habita en la zona para luego, cuando se concluyan las labores de rehabilitación, devolver a su medio las que puedan encontrar allí condiciones para sobrevivir, adaptarse y multiplicarse. Esta reintegración se puede realizar directamente con las mismas especies que habitaban en estas áreas o combinándolas con otras que contribuyan a introducir transformaciones positivas en el medio y que no constituyan un peligro para las autóctonas sino, por el contrario, que puedan crear condiciones para mejorar la sobrevivencia de estas. Este tipo de enfoque es de vital importancia porque la minería no solamente impacta ecosistemas, también sus actividades ocasionan impactos negativos sobre sociosistemas situados directamente en la zona donde se ubica la mina o indirectamente. Por dos razones básicas, porque desaparecen los medios que garantizaban su subsistencia o porque se alteran sus estilos de vida por la introducción de nuevas prácticas sociales. Entonces se está abocado a encarar, en tercer lugar, la reinserción de las comunidades afectadas por las actividades mineras y por el cierre de minas.

En la intención de reintegrar los recursos a su medio se puede plantear que las empresas en sus políticas de gestión deben tener en cuenta los espacios libres que deja la minería para ser utilizados como depósitos de residuales. Esto coincide perfectamente con los objetivos planteados en este proceso, considerando que estos se reubiquen en los espacios de los cuales fueron extraídos, creándose condiciones para protegerlos de los agentes erosivos naturales y aptos para desarrollar en ellos actividades alternativas. Estas pueden ser las que se realizaban antes de producirse el minado de la zona, o nuevas actividades de acuerdo con las propiedades que se les puedan devolver a estas áreas. En sentido general, las acciones a desarrollar tendrían que partir de una primera pregunta en la que se analizará el conocimiento, por parte de las empresas, de las posibilidades de reintegración del recurso para lo cual tiene que utilizarse toda la información que aportan los indicadores que se establezcan para medir la sustentabilidad. Este análisis puede concluir que no es posible la integración del recurso a su medio, caso en el cual tendría la empresa que sugerir variables más adecuadas para minimizar los efectos de su ubicación en otros espacios artificiales. Otra pregunta estaría dirigida al análisis de las compensaciones a los recursos socio - culturales que se impactan negativamente como consecuencia de la actividad minera,

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es decir; cómo las empresas han considerado sus obligaciones de integrar a espacios naturales o artificiales a los diferentes grupos humanos que residen en las zonas mineras o que son desplazados como consecuencia de la práctica de las actividades propias de estos proyectos. En esta pregunta, se incluyen a los recursos humanos, precisamente, por la visión que se posee acerca del análisis de las relaciones ambientales como resultado de interacciones entre elementos pertenecientes a sociosistemas y ecosistemas. Este indicador reclama la existencia de una pregunta en la cual se analicen las tecnologías disponibles para realizar la integración de los recursos a su medio y los costos de dichas operaciones. La integración, a la larga, es una necesidad para las empresas mineras porque reduce los costos de la rehabilitación de los terrenos y devuelve algunas propiedades al paisaje destruido por las actividades de la minería. Es decir, que no es necesario mover las grandes cantidades de materiales para depositar en las oquedades que resultan como consecuencia del minado, su relleno profundo se realiza con materiales procedentes de los propios terrenos, situación esta que facilita una rehabilitación más natural. Teniendo en cuenta estos y otros elementos, se desarrolló el siguiente trabajo en el cual se describen los principales resultados obtenidos durante el diseño (a partir de criterios

de sostenibilidad), de escombreras producidas por la explotación subterránea de un yacimiento de cromo, ubicado en la provincia cubana de Camagüey. 2. GEOLOGÍA Y RECURSOS 2. 1 Características geográficas y económicas de la región El yacimiento Camagüey II, pertenece a la provincia de Camagüey y está situada al NE de la ciudad del mismo nombre. El mismo se caracteriza por un relieve relativamente llano, con valores de cotas mínimos de 30 m, donde se destacan escasas elevaciones como Loma La Entrada y Bayatabo, Los Orientales, Loma El Indio y otras. La Sierra de Cubitas limita por el Norte el macizo ofiolítico y su punto más alto es el Cerro Tuabaquey. Las condiciones climáticas son muy parecidas a la del resto del país con una temporada lluviosa de mayo a octubre y una de seca de noviembre a abril. La temperatura mínima oscila entre 20 y 25º C y la máxima entre 30 y 35º C. El terreno que ocupa el yacimiento es de propiedad estatal y la vegetación predominante es el marabú, aunque en la actualidad se están demoliendo para la siembra de cultivos menores en el marco del desarrollo de la agricultura sub-urbana. Existen además plantaciones de cultivos menores y frutales. La economía de la región se basaba fundamentalmente en el turismo, la biotecnología, el cultivo de la caña de azúcar y su procesamiento, la

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ganadería y los cultivos menores. Los núcleos de población más importantes son la capital de la provincia y los poblados de Minas y Altagracia. A sólo 7 km del centro de la ciudad está el Aeropuerto Internacional "Ignacio Agramonte", con una capacidad de operación de 600 pasajeros por hora y más al norte en el municipio Nuevitas se encuentra el Puerto de Nuevitas con mayor capacidad de almacenaje techada del país para carga general. 2. 2 Caracterización geológica general de la región En la provincia de Camagüey las principales unidades geológicas que se manifiestan son el Margen continental de la Plataforma de las Bahamas, el Complejo Ofiolítico, la Asociación Vulcano – plutónica del Arco Insular y las Asociaciones Sedimentarias más recientes. El Margen Meridional de la Plataforma de Bahamas como parte de la placa norteamericana está caracterizado por un desarrollo marino (calizas, dolomitas, micritas). Esta unidad contiene también las Formaciones del Margen Continental, primordialmente aparecen vulcanitas y sedimentos vulcanógenos (Zona “Placetas”). El Complejo Ofiolítico representa la corteza oceánica nueva de un mar marginal que fue obducido sobre el Margen Continental. En esta unidad predominan las ultrabasitas serpentinizadas y gabros cumulativos, subordinadamente están

desarrollados los diques y las rocas Efusivo–Sedimentarias. La tercera Unidad principal es la Asociación del Arco Insular con su magmatismo vulcanógeno- plutónico del Cretácico Inferior hasta el Campaniano. Las Unidades sedimentarias más jóvenes a partir del Maestrichtiano hasta el Neógeno forma la cobertura sedimentaria sobre todas las Asociaciones anteriores mencionadas, (GONZÁLEZ P. R. Y OTROS, 1989). 2. 3 Caracterización del complejo ofiolítico Las Ofiolitas de Camagüey forman parte del cinturón del Complejo Ofiolítico que se extiende por toda la isla de Cuba y que fue interpretado de manera diferente durante los últimos años con respecto a su formación y emplazamiento. El Complejo Ofiolítico de Camagüey se ha subdividido en su corte o sección vertical ideal, de abajo hacia arriba, en los complejos siguientes: 1- Complejo de ultramafitas metamorfizadas (tectonitas). 2- Complejo cumulativo. 3- Complejo de diques. 4- Complejo efusivo – sedimentario. Además, se diferencian rocas asociadas como albititas y distintas metasomatitas (Rodingitas, Listvanitas). El complejo de las tectonitas ocupa aproximadamente el 80% del área de las ofiolitas afloradas, un 15% del área las rocas del complejo cumulativo, mientras que el efusivo

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aflora solamente en pocos kilómetros cuadrados. La extensión menor, en partes de forma puntual, la tienen las rocas asociadas, GONZÁLEZ P. R y CHANG R. A, (1998). El complejo de tectonitas se compone en lo esencial de peridotitas serpentinizadas como harzburgitas, lherzolitas y wherlitas y subordinadamente de piroxenitas y dunitas serpentinizadas. Según criterios geólogo – estructurales, teniendo en cuenta el grado de la formación de las serpentinitas, se pueden diferenciar los tipos masivo, foliado brechoso y triturado. En el complejo peridotítico o de tectonitas abundan los cuerpos cromíticos en sus partes superiores, pero también se presentan cuerpos de mena en las partes más profundas. Los cuerpos de cromita son tabulares y podiformes y se encuentran en la mayoría de los casos en las dunitas y también en las harzburgitas serpentinizadas en la base del perfil cumulativo conocida como zona de transición. 2.4 Caracterización de los yacimientos y manifestaciones de cromitas de la región En el Complejo Ofiolítico de Camagüey se conocen más de 350 yacimientos y manifestaciones de cromitas que están localizados, tanto en el nivel de las tectonitas como en el Cumulativo. Los cuerpos cromíticos pertenecen principalmente al tipo de yacimientos podiformes y son en general cuerpos irregulares por su forma.

De forma general, se puede decir que de los 350 puntos de mineralización conocidos, solamente 6 constituyen prospectos con recursos en más de 100 000 toneladas y 82 con recursos superiores a las 10000 t. Los restantes son cuerpos meníferos muy pequeños con el grado de conocimiento actual. Una cantidad de 48 prospectos y manifestaciones de los 82 mencionados está relacionado con el nivel de tectonitas y unos 34 se encuentran en el nivel cumulativo. El yacimiento más grande conocido en el distrito es el “Camagüey II”, con reservas de más de 700000 t de cromita. Está localizado en el nivel de las tectonitas, pero de los 6 yacimientos restantes con reservas mayores de 100000 toneladas (Lolita, Aventura, Rafael, Camagüey, Victoria, La Victoria), cinco están vinculados con el nivel cumulativo. Los yacimientos y manifestaciones del nivel cumulativo se relacionan con el contacto subyacente de los gabros cumulativos y se encuentran preferentemente en dunitas serpentinizadas. Todos los yacimientos y manifestaciones conocidos en el Complejo Ofiolítico, tanto en el nivel Cumulativo como en el de tectonitas pertenecen al grupo de las cromitas refractarias con contenidos relativamente bajos de Cr2O3 (25-35 %) y relativamente altos de Al2O3 (25-35 %). La mena cromítica presenta una textura que va de masiva hasta densamente diseminada, con diferentes contenidos de material serpentinítico

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instersticial. Según diversoas autores como Winchell (1941), el tipo de espinela cromática es una picotita. Existen grandes posibilidades de encontrar nuevos cuerpos minerales ya que sólo se le han realizado investigaciones geológicas a pequeñas áreas con respecto al área total donde se encuentran las rocas del cinturón ofiolítico de la región. También es posible encontrar nuevos cuerpos ocultos bajo la superficie así como incrementar recursos en los flancos de los yacimientos y canteras ya explotadas con anterioridad. 3. INDICADORES DE SOSTEIBILIDAD PARA EL DISEÑO DE LAS ESCOMBRERAS Teniendo en cuenta que los lentes cromáticos de esta zona, se explotarán a través del modo subterráneo, dada su profundidad de yacencia, (40 m), así como que se espera la extracción de gran cantidad de volúmenes de estériles, como consecuencia de los trabajos de apertura y preparación subterránea del campo de mina; es necesario planificar desde el punto de vista sostenible un modelo de escombrera, (Guerrero, 2003). A continuación se explican algunos elementos que se deben tener en consideración para cumplir este propósito. 3. 1 Lugar de emplazamiento La elección del emplazamiento de una escombrera se debe basar en indicadores sostenibles; es decir aquellos que recojan aspectos

técnicos, económicos, ambientales y socioeconómicos, (Guerrero, 2002). En los indicadores específicos más importantes se encuentra la distancia de transporte desde la explotación hasta la escombrera, que afecta al costo total de la operación; la capacidad de almacenamiento necesaria, que viene impuesta por el volumen de estériles a mover; las alteraciones potenciales que pueden producirse sobre el medio natural y las restricciones ecológicas existentes en el área de implementación. En este caso por el lugar de ubicación del yacimiento “Camagüey II”, las escombreras que se recomiendan son exteriores; las cuales se ubicarán fuera del campo de minas durante la explotación del yacimiento. Por la altura, se propone, que sea de varios pisos; en este caso será de 9 pisos con 5.0 m de altura cada uno. Para un total de 45.0 m de altura. Por el desarrollo del frente de trabajo se recomienda el desarrollo paralelo. Por la tecnología de mecanización se construirá la escombrera con buldózeres y compactadores, debido a que el escombro será transportado por camiones. La tecnología de construcción es clásica en estos tipos de entornos de montaña; los camiones vierten el estéril y con buldózer se esparce el material en el área. El laboreo de escombreras con buldózeres incluyen los siguientes trabajos: • Descarga del escombro en la plazoleta de descarga.

261

• Traslado del escombro por el talud con los buldózeres (nivelación del borde). • Trabajos viales y de nivelación. Como método de laboreo de las escombreras se propone el de plazoleta; donde el escombro se descarga sobre toda el área de la escombrera, después se nivela con los buldózeres quedando lista para la segunda capa. La distancia de transportación del escombro por los buldózeres no sobrepasará los 5.0 -15.0 m. En este método primeramente se ocupa toda el área de la escombrera y luego se va ganando altura poco a poco, por capas. 3. 2 Conformación del área de emplazamiento Antes de iniciar el depósito del escombro se debe realizar la preparación y conformación del área con la finalidad de garantizar las condiciones óptimas para la operación y asegurar una construcción estable y segura. Para la conformación del área se proponen las siguientes labores: • Acceso temporal con la finalidad de realizar la tala y el desbroce. • Tala y desbroce. • Nivelación de la zona hasta donde sea posible: relleno de las cárcavas, suavizamiento de zonas abruptas, conformación de canales de drenaje, etc. • Construcción del acceso permanente.

3. 3 Determinación del ángulo del talud de la escombrera y el factor de seguridad Para la determinación del ángulo del talud que garantice la estabilidad del mismo se parte del criterio de usar un factor de seguridad (FS) mayor de 1.25 suponiendo que no existen riesgos para personas y propiedades en las zonas de emplazamiento de la escombrera. Este FS es recomendado también por otros autores como Juan Herrera Herbert, (2007), en el libro Elementos de Minería, versión actualizada y revisada para el curso académico 2006-2007 para la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas en la Universidad Politécnica de Madrid. En la construcción de los ábacos se tomaron como referencia los trabajos desarrollados HOEK y BRAY (1977), así como los datos del tipo de material a depositar. A partir de estos elementos, se estimó el ángulo del talud y se consideró el efecto de las presiones intersticiales debido a la presencia de un nivel freático en el terreno, que divide el talud en una zona seca y otra saturada. Se ha supuesto además que la línea de saturación coincide con la superficie superior del talud, supuesta horizontal, a una distancia determinada del pie del mismo, definida por comparación con la altura del talud. De igual manera, la línea de saturación está determinada por las ecuaciones propuestas por Casagrande (1934) y citado por Guerrero, (2003), suponiendo la existencia en el terreno de una red de

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filtración en régimen estacionario. Además de estas consideraciones, se han asumido las siguientes simplificaciones: el material se considera homogéneo en toda la constitución del mismo, el círculo de rotura se hace pasar siempre por el pie del talud, y se considera la existencia de una grieta de tracción que puede estar situada por encima o por debajo de la cresta del talud. A partir de estos elementos, se estimaron como datos de partida los siguientes, (ver Tabla 1):

Tabla 1. Datos de partida para determinar el ángulo del talud de la escombrera y factor de seguridad

Altura del talud, H,

45.0 m (considerando 9 pisos)

Cohesión efectiva del terreno, C,

3.7 t/m2 (0.37 Kg/cm2)

Ángulo de fricción interna efectivo, Φ,

40º

Densidad del material, γ,

2.01 t/m3 (promedio entre OICP y OISP)

Factor de seguridad, FS, 1.25

Talud ligeramente saturado (Ábaco Nº 2 del Manual de Ingeniería de Taludes) A partir de los coeficientes (C / (γ*H*Tan Φ) = 0.0487 y (Tan Φ / FS) = 0.645 se estimó un ángulo de

talud para la escombrera de aproximadamente 51.0º, equivalente a una relación de talud aproximada de 1.0V:0.8H (51º 20’). Con la finalidad de incrementar el factor de seguridad se propone usar una relación 1.0V:1.5H, equivalente a ángulo de 33.62º. Este ángulo para el talud de la escombrera tiene como reserva de estabilidad la inclusión de las bermas de seguridad de 5.0 m cada 5.0 m de altura. El talud general o final para nuestro caso (considerando las bermas de seguridad) es de 17.5º, para una relación aproximada de 1.0V:3.0H. Para el ángulo del talud propuesto, 1.0 V: 1.5 H, se obtiene un factor de seguridad (FS) de 2.1, el cual garantiza la estabilidad y seguridad de la escombrera. 4 DISEÑO Y MONITOREO DE LA ESCOMBRERA El diseño de la escombrera fue realizado usando como base, el plano topográfico de la zona y los parámetros técnicos establecidos teniendo en cuenta el tipo y características del material a depositar y la garantía de la estabilidad y seguridad de la misma. Los resultados obtenidos se reflejan en la siguiente Tabla 2:

Tabla 2. Resultados de los cálculos sobre los parámetros de la escombrera

principales de la escombrera.

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• Altura para cada piso 5.0 m • Cantidad de pisos 9.0 • Ángulo del talud 1V:1.5H

• Berma de seguridad

5.0 m (permite transitar por ella)

• Ancho de la rampa de acceso 12.0 m

• Pendiente máxima de la rampa de acceso 10.0 %

• Tipo de cuneta de desagüe para rampa de acceso

en forma de “V”

• Tipo cuneta para las bermas de seguridad

en forma de “V”

• Ancho y alto de la cuneta 30.0 cm

• Talud de la cuneta 1:1 • Pendiente para bombeo hacia el interior del talud

- 2.0 %

De igual manera, en las Figuras 1 y 2, se muestran los parámetros de diseño de la escombrera.

Figura 1. Parámetros de diseño de la

escombrera.

Figura 2. Vista tridimensional de la

escombrera.

4. 1 Volumen de almacenamiento El volumen de almacenamiento posible para la escombrera fue estimado usando las herramientas de Gemcom, basado en un modelo de bloques y en el uso del método de las agujas. A partir del diseño final de la escombrera se estiman los siguientes volúmenes, (ver Tabla 2):

Tabla 2. Volúmenes estimados de material almacenado en la escombrera

diseñada. Estado del material Volumen (m3) Compactado 528,086.41 Suelto 686,598.0

4. 2 Procedimientos para conformación de la escombrera Una vez realizada la tala y el desbroce, construido el acceso y conformación del área de emplazamiento, se procederá a depositar el material de abajo hacia arriba, comenzando por la cota + 230 m, a partir de la cual se hará el primer nivel de 5.0 m de altura. Se conformarán niveles de 5.0 m, por

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capas de 40-50 cm. Cada 1.0 m se realizará la nivelación y compactación. Una vez alcanzada la altura y el talud 1V:1.5H, se dejarán los 5.0 m de berma de seguridad y replanteará el pie del próximo nivel. La berma se le dará una ligera inclinación (-2.0 %) hacia el interior del talud para evitar el escurrimiento superficial hacia el talud del nivel inferior. A partir del pie se conformará el segundo nivel en la cota + 235.0 m de igual manera, al terminar el mismo se procederá a conformar la cuneta en el nivel inferior para facilitar el drenaje, ésta se revestirá de rocoso. Por los laterales de los niveles erigidos se irán creando canales de desagüe para evitar la erosión de la escombrera. 4. 3 Replanteo de la escombrera Los límites de la escombrera deben ser ubicados topográficamente y señalizadas por elementos identificables (estacas, balizas, banderolas, etc.) de manera que se puedan ejecutar con facilidad y siguiendo los parámetros de diseño los trabajos de construcción de la escombrera. El replanteo de los pies y bordes de los taludes es importante para garantizar los parámetros establecidos en el diseño y asegurar la seguridad y estabilidad de la escombrera. 4. 4 Monitoreo de escombreras A fin de lograr una seguridad operativa, se debe realizar el monitoreo de las escombreras como

una parte integral del desarrollo de estás, de alturas considerables. La experiencia operativa ha demostrado que las fallas de los diques no ocurren sin un previo aviso. A menudo, se anteponen intervalos que van de varias horas a unos pocos días, durante los cuales se produce un desplazamiento en la región de la escombrera que avanza con celeridad. Así es que algunos registros de los índices de desplazamiento que muestran un avance progresivo suministran un claro aviso de probable inestabilidad, de manera que el personal y los equipos puedan ser desalojados del lugar antes de que ocurra una catástrofe. Un monitoreo de calidad realizado mediante la observación por parte del personal operativo que trabaja en la superficie de la escombrera, a menudo, es de gran importancia. Tales observaciones, como por ejemplo los lugares e índices de desarrollo de fisuras en la superficie de la escombrera y los patrones de deformación en la base de la escombrera son indicadores valiosos de mecanismos de fallas y factores que rigen la estabilidad de una escombrera individual. Como dispositivo de monitoreo se pueden usar puntos topográficos de referencia o dispositivos de medición de movimientos que permiten registrar los desplazamientos de la cresta y la hora y fecha de observación, a partir de lo cual se pueden calcular los índices de desplazamiento, (ver Tabla 3). Los

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desplazamientos de la cresta indican futuras fallas. Los diseños de los índices de desplazamiento frente al tiempo transcurrido advertirán la inminente inestabilidad de la estructura, con un tiempo más que suficiente para desalojar al personal y

equipos de la plataforma de la escombrera o de la base antes de que ocurra la falla. Tabla 3. Ejemplo de un Plan de Monitoreo para la escombrera diseñada.

Nota: Se tomarán varios puntos topográficos de muestreo en la base y cresta de la escombrera. 4. 5. Drenaje en la escombrera El drenaje de la escombrera se garantizará por el escurrimiento superficial a través de cada plataforma, drenado hasta una zanja perimetral que bordeará en forma de herradura la parte Norte de la escombrera hasta el arroyo que se encuentra próxima a la zona de emplazamiento. La zanja será de 1.0 m de ancho y 0.5 m de profundidad en forma de “V”, la cual irá profundizándose en el transcurso del tiempo, el talud será 1V:2H, la pendiente mínima será de -2.0 % y se adecuará a la topografía del lugar. La zanja debe estar ubicada a una distancia mayor

de 5.0 m del pie del talud para no provocar su socavación y que posibilite su derrumbe. Las bermas de seguridad se conformarán con una inclinación de - 2.0 % hacia el interior, de manera que las aguas pluviales sean evacuadas a través de cunetas en el pie del talud de cada piso que tendrán, a su vez, forma de “V” y con pendientes de - 2.0 % hacia la salida exterior de las escombreras para unirse al drenaje periférico. Debido a la erosión, estas cunetas pueden ser afectadas grandemente, por esta razón se recomienda revestirlas de material rocoso y darle mantenimiento siempre que se necesite, mediante la colocación de rellenos y nivelación y reconformación de éstas.

INDICADORES MES 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Chequeo visual - - - - - - - - - - - -

Piso 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Taludes 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Periferia de la escombrera 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Bermas 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Monitoreo de puntos tpgfcos. 1 1

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Se debe impedir la evacuación del agua a través de los taludes. Una vez reforestados los taludes, se minimiza su erosión. 5. PROCESO DE INTEGRACIÓN DE LA ESCOMBRERA CON EL MEDIO Es conocido que el material estéril procedente de la minería subterránea, una vez depositado en las escombreras, destruye el equilibrio original del suelo, la biodiversidad y la comunidad microbiana. La acumulación de estos materiales en los alrededores de la mina provoca la degradación del ecosistema inmediato. Esos suelos carecen de capacidad nutritiva para el desarrollo de la biomasa y de los procesos microbianos. De estudios en yacimientos análogos se conoce que los ciclos de nitrógeno y carbono, la humedad y la cohesión del suelo desaparecen prácticamente. No existe en absoluto un suelo orgánico que sirva de lecho para que las plantas echen raíces y que pueda ser soporte para la biomasa, de ahí que la restauración de los ecosistemas que son afectados por este proceso minero, sea de gran importancia para la comunidad y la sociedad en general. Para garantizar la integración al medio de la escombrera antes diseñada es preciso: • Revestir los taludes con especies vegetales de la zona suficientemente resistente como para formar una masa de reforestación, pero que no

deterioren la calidad del estéril el cual podrá ser utilizado en un futuro. • Realizar monitoreo anual, teniendo en cuenta que se pasarán varios años hasta que puede ser utilizado el material estéril. • Utilización de materiales orgánicos apropiados para la mejora de la revegetación de la escombrera. Una vez aplicadas las acciones anteriormente propuestas, se esperan obtener los siguientes resultados: 1. El desarrollo de la cubierta forestal con la restauración de la biodiversidad que evidentemente será destruida por la actividad minera, lo cual posibilitará alcanzar un índice de biodiversidad del 3'2, comparable con el de la vegetación natural. 2. Funcionamiento y estabilización de los ciclos biogeoquímicos. Esto se ha observado a través de estudios que sirven de indicadores de la restauración de la actividad microbiana en estas áreas. 3. Aumentado de la supervivencia de las plantas. 4. Rápida recuperación de los ecosistemas degradados, dando lugar a pulmones de dióxido de carbono, formando suelo fértil y generando madera y frutas. 5. 2 Sostenibilidad a) Ecológica La sustentabilidad ecológica, se refiere a la base física del proceso de crecimiento y promueve la necesidad de mantener un stock de recursos naturales incorporados a las actividades productivas. La sustentabilidad en el caso de los

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recursos naturales renovables, existe si la tasa de utilización es equivalente a la tasa de recomposición del recurso en los procesos naturales que tienen lugar en la naturaleza. En el caso de los recursos naturales no renovables, la tasa de utilización debe ser equivalente a la tasa de sustitución del recurso en el proceso productivo por el período de tiempo previsto para su agotamiento (medido por las reservas naturales y la tasa de utilización). Partiendo del hecho de que su propio carácter de “no - renovable” impide un uso indefinidamente sustentable, hay que limitar su ritmo de utilización al ritmo de desarrollo o de descubrimiento de nuevos sustitutos. Esto demanda, entre otros aspectos, que las inversiones realizadas para la explotación de recursos naturales no renovables deben ser proporcionales a las inversiones asignadas para la búsqueda de sustitutos en los procesos productivos. b) Ambiental La sustentabilidad ambiental habla de mantener la capacidad de sustento de los ecosistemas, es decir, la capacidad de la naturaleza para absorber y recomponerse de las agresiones antrópicas. Una situación que tiene de lugar de forma muy marcada en la minería subterránea. Haciendo uso del razonamiento utilizado en el análisis de la sustentabilidad ecológica, el de ilustrar formas de operacionalización del concepto, dos criterios sobresalen por lógica. En primer lugar, las tasas

de emisión de desechos como resultado de la actividad económica deben equivaler a las tasas de regeneración, las cuales son determinadas por la capacidad de recuperación del ecosistema. Este es un reto que tienen ante sí los científicos de las ciencias mineras, la necesidad de establecer indicadores de absorción de residuales en los sumideros naturales y la ubicación de los desechos en los artificiales. c) Social La sustentabilidad social, persigue como objetivo el mejoramiento de la calidad de vida de la población, en los que se haría efectiva la distribución equitativa de las riquezas de que dispone la sociedad, a partir de la equidad y la justicia social. Los criterios básicos tienen que ser los de justicia distributiva, para el caso de la distribución de bienes y servicios y de la universalización de la cobertura de educación, salud, vivienda y seguridad social. Estos indicadores sientan las bases para un desarrollo sustentable. Esta sustentabilidad se alcanzaría solamente si las ganancias aportadas por las actividades mineras se pueden convertir en las vías para la aparición de alternativas económicas cuando desaparezcan los recursos minerales actuales y las generaciones futuras pierdan definitivamente las opciones económicas que se sustentan en los yacimientos en explotación. La consideración de los valores culturales de las zonas donde se ubican entra en las consideraciones

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que debe incluir cada proyecto, desde la etapa de planificación. De ahí la gran importancia de una propuesta sustentable en el manejo de la escombreras. Dentro de los valores culturales, lo patrimoniales constituyen elementos esenciales que se deben proteger para un manejo sustentable al cierre de mina. Es una vía de llegar a la sustentabilidad de la minería. d) Política La sustentabilidad política, la cual se encuentra estrechamente vinculada al proceso de construcción de la ciudadanía, y busca garantizar la incorporación plena de las personas al proceso de desarrollo. Ésta se resume a nivel micro, en la democratización de la sociedad, y a nivel macro, a la democratización del estado. Según el sistema social donde se inserten las minas así será el impacto de su política sobre el medio social, pero siempre las empresas poseen una responsabilidad en la comunidad que las compromete con el desarrollo de la ciudadanía, de su capacitación para convertirse n decisores reales. El primer objetivo supone el fortalecimiento de las organizaciones sociales y comunitarias, la redistribución de los recursos y de la existencia de políticas de información hacia todos los sectores de forma tal que los ciudadanos conozcan de qué se trata cuando se les convoca a decidir sobre un proceso cualquiera, ello es uno de los momentos claves en el incremento de

la capacidad de análisis de sus organizaciones, y la capacitación para la toma de decisiones. En tanto el segundo objetivo se logra a través de la apertura del aparato estatal al control ciudadano, la reactualización de los partidos políticos y de los procesos electorales, y por la incorporación del concepto de responsabilidad en la actividad pública. En esta última parte la empresa debe tener acciones concretas. CONCLUSIONES 1- A partir de estos resultados se pudo comprobar que es posible realizar un diseño desde el punto de vista sostenible, de escombreras en distintos lugares, una vez que se conozcan los condicionantes específicos de cada lugar. Sin embargo, el método solo puede ser transferido si se tienen en cuenta las condiciones de cada lugar. Su aplicación ha sido bien aceptada por la población cercana a las minas donde ya se ha aplicado, debido a sus ventajas estéticas, ambientales, de ocio, de conservación del bosque y de generación de empleo. 2- La plantación de distintas especies vegetales en las tierras estériles mejora las propiedades fisicoquímicas y nutritivas del suelo. El ámbito de colaboración que se creó en la región, estaba dirigido a la utilización de tecnología específica para esos ecosistemas y a la reforestación de las escombreras.

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REFERENCIAS 1. ESPÍ, J. Los minerales como recurso natural. Tecno Ambiente (España), Año IX, No.89, , 1999, p.37-41. 2. GONZÁLEZ P. R. Y OTROS. “Informe Final de la Búsqueda Detallada de cromita (1983-1987) en 20 Km2”.1989. O.N.R.M. No. De Inventario 3731. 3. GONZÁLEZ P. R; CHANG R. A. “Banco de datos geológicos sobre las cromitas de la provincia de Camagüey. O.N.R.M. 1998. No. De inventario 4817. 4. GUERRERO ALMEIDA D. Sistema de indicadores mineros para la explotación sostenible de los yacimientos minerales. Tesis presentada en opción al título de Doctor en Ciencias Técnicas. Facultad de Geología y Minería del ISMMM. Centro de Información Científico Técnica, 2003. 257 P. 5. GUERRERO ALMEIDA D. Y R. BLANCO TORRENS. General Criteria of the Sustainability for Mining Activity. En Indicators of Sustainability for the mineral extraction industry. [ISBN: 857227-164-3]. Río de Janeiro: CNPq/CYTED, 2002, p. 89-110 6. HOEK y BRAY. Manual de Ingeniería de Taludes. Instituto Tecnológico GeoMinero de España, (ITGME). Ministerio de Industria y Energía. Madrid, España, 1977 300 Pág. 7. MONTERO, J. Tesis en Opción al Grado de Doctor en Ciencias Filosóficas. Universidad de la Habana: Facultad de Filosofía, La Habana. 2006 120 p 8. MONTERO, J. J. The indicators of sustainable in mining. In: Villas Boas, R., Beinhoff, C. Indicators of sustainability for the Mineral extraction industry. Río de Janeiro: CNPq/CYTeD. 2002. p.23-46. 9.OFICINA NACIONAL DE RECURSOS MINERALES, (ONRM). COLECTIVO DE AUTORES. “Informe sobre los resultados del Levantamiento Geológico complejo del polígono Camagüey”. Búsquedas Acompañantes. Tomos VI, VII y VIII. 1988. No. De Inventario 3539.

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VALORACION DE LOS RECURSOS NATURALES: ESTUDIO SOCIOAMBIENTAL EN

LOS RECURSOS MINERALES. VALORAÇÃO DOS RECURSOS NATURAIS:

SOCIOAMBIENTAL NOS RECURSOS MINERAIS

DR. JAIME ALBERTO HUAMÁN MONTES Ingeniero de Minas

Coordinador de la Sección de Posgrado Facultad de Ingeniería de Minas, Geología y Civil UNSCH

e-mail jhuamanmontes@yahoo.com.mx RESUMEN La valorización y aprovechamiento de los recursos minerales no renovables, es responsabilidad del Gobierno, la Empresa y la Sociedad en esta última es la más perjudicada en el aspecto socio ambiental, que influye en las operaciones y rentabilidad de las empresas mineras, que compromete la calidad de vida de las futuras generaciones en el proceso de satisfacción de sus necesidades y su desarrollo. El Perú partir de la década del 90, insertada en la cumbre de la Tierra de 1992, llevada en la ciudad de Rio de Janeiro, donde se elaboró la Agenda 21, por lo que algunos países de América latina, caso Perú, determinó estrategias y políticas orientadas a alcanzar la meta de desarrollo sostenible en el medio ambiente para el sector minero en explotación de los recursos minerales; al que fue descuidada sin documento de gestión en medio ambiente en las décadas pasadas; a partir de la década del 90, se determina nueva restructuración en la industria minera dentro del marco de las políticas del gobierno que formulan procedimientos y directivas como instrumentos de gestión en medio ambiental para mitigar las gravosas consecuencias de contaminación de los ríos, suelos, aire, flora y fauna, que perjudica a la sociedad, en contrapartida existe el crecimiento económico de ganancias en empresas mineras. Actualmente, gran parte de las empresas mineras debido a la contaminación ambiental existe conflictos socio ambiental, por lo que han incorporado en su gestión ambiental los conceptos de responsabilidad social como parte de los proyectos mineros para la explotación de los recursos minerales, en consecuencia, es fundamental incorporar métodos y modelos innovadores, para reducir las principales variables (contaminantes de los factores ambientales) y contribuir al desarrollo sostenible de la minería subterránea. Palabras Clave: Valorización, recursos mineras, socioambiental, desarrollo sostenible

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RESUMO A valoração e aproveitamento dos recursos minerais não renovaveis, é responsabilidade do governo, a Empresa, e a Sociedade; nesta última é a máis perjudicada no aspecto socioambiental, que influe nas operações e rentabilidade das empresas mineras, que compromete a qualidade de vida das futuras generações no processo de satisfação de suas necessidade e seu desenvolvimento. O Perú a partir da década do 90, insertada na Cumbre da terra de 1992, levada na cidade de Rio de Janeiro, onde elaboró-se a Agenda 21, pelo que alguns países de América Latina, caso Perú, determinó estrategias e políticas orientadas a atingir a meta de desenvolvimento sostenível no meio ambiente para o setor mineiro em explotação dos recursos minerais, o que foi descuidado sem documento de gestão em meio ambiente nas décadas pasadas; a partir da década do 90, determina-se nova restruturação na industria da mineração dentro do marco das políticas do governo que formulan procedimentos e diretrices como instrumentos de gestão em meio ambiente para mitigar as graves consequências de contaminação dos ríos,solos, arr,flora e fauna, que perjudica à sociedade, em contrapartida existe o crecimento económico de lucro nas en empresas mineiras. Actualmente, grande parte das empresas mineiras devido à contaminação ambiental existe conflictos socio ambiental, pelo que incorporo-se em sua gestão ambiental os conceitos de responsabilidade social como parte dos projetos minneiros para a explotação dos recursos minerais, em consequências, é fundamental incorporar métodos e modelos innovadores, para reducir as principais variaveis (contaminantes dos fatores ambientais) e contribuir ao desenvolvimento sostenível da mineração subterránea. Palavras chave: valoração, recursos minerais, socioambiental, desenvolvimento sostenível

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1. INTRODUCCIÓN La valorización de los

recursos naturales, renovables y no renovables, considerados como estratégicos en el desarrollo económico, social y político del país, su aprovechamiento en el contexto multiculturales generan diversas dinámicas socio ambientales, afectan y modifican la cotidianidad de las comunidades locales, el ecosistemas, problemas identificado en las regiones, municipios, por la degradación de los recursos naturales, disminución de la calidad del medio ambiente por la sobre explotación de los recursos naturales; que son consecuencia, en parte, de su no valoración.

El trabajo de investigación pretende contribuir en el manejo sostenible de los recursos naturales concerniente al análisis de los procesos socio ambientales que surgen en el contexto de la explotación de recursos estratégicos, en especial recursos no renovable. En nuestro país, por su naturaleza de sus recursos minerales somos de economía minera; su aprovechamiento deberá ser emparejado con el medio ambiente, incorporando en las empresas una responsabilidad social corporativa que se encuentra en maduración en algunas empresas.

2. OBJETIVOS

GENERALES

Realizar investigaciones

sobre los procesos involucrados en el desarrollo de recursos estratégicos, desde una perspectiva que conjugue lo global y o local, en manejo y estrategias para el mejorar el aprovechamiento de los recursos naturales, hacia la calidad de vida de las poblaciones circundantes a estos recursos.

2.1 OBEJETIVOS ESPECÍFICOS

� Diseñar herramientas de gestión ambiental que contribuyan a la generación de conocimiento, en la comprensión y articulación entre los diversos actores (gobierno, empresa y sociedad) con una visión de mejoramiento de las condiciones de vida de las comunidades locales, en situaciones de desarrollo de recursos minerales. � Caracterizar los recursos naturales y su relación con la sociedad en el contexto económico, comprometiendo a los actores. � Definir conceptos y modelos de desarrollo, medio ambiente, salud, bienestar humano, territorio y jurisdicción, teniendo en cuenta que éstos se definen dentro del marco jurídico y legislativo dado por el gobierno.

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3. LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Esta línea dirige la

investigación, básica y aplicada, hacia el estudio socio ambientales en contextos de desarrollo de recursos naturales como bienes de producción. Su análisis considera, por un lado, la existencia en temas como el desarrollo, medio ambiente, la salud, bienestar humano, territorio y jurisdicción; por el otro, implica el desarrollo de una visión de futuro en las comunidades y áreas de influencia promoviendo en ellas que el logro de desarrollo sustentable se obtendrá con un trabajo en equipo entre la empresa y comunidad dentro del marco de respeto mutuo consecuente con la normatividad legal.

El éxito de una buena gestión sostenible de los recursos naturales y del manejo de estrategias depende mucho de la participación de la población, de los gobiernos, del sector privado empresarial de la actuación de técnicos y profesionales en el diseño y gestión de políticas de desarrollo ambiental.

Las transformaciones productivas de los recursos minerales y los impactos socioeconómicos ambientales en las zonas mineras del Perú se deben promover mediante mesas de diálogo; de esta forma, construirá el futuro respetando los intereses comunes de los involucrados. Así se estaría sentando las bases para una gobernabilidad democrática, impulsando el

desarrollo sostenible y el desarrollo sustentable.

Los empresarios mineros, parecen existir dos matices laborales muy marcados: aquellos que se resisten al cambio y quieren mantener un esquema tradicional de explotación, prácticamente feudal; y quienes reparan en la conveniencia de democratización de sus relaciones con el entorno social”. Julio César, opina sobre el caso, en el contexto de Cerro de Pasco, priman los primeros, quienes avanzan poniendo cercos, comprando ministros, autoridades municipales, conciencias y periodistas para no afrontar problemas ambientales; para ellos, el plomo en la sangre de los niños es un asunto de ficción, diría que somos invisibles.

En los países del tercer mundo ha primado la producción de bienes primarios con escaso valor agregado; y por ende, destacó la explotación intensiva de recursos naturales, generando entonces conflictos socioambientales que hayan girado en torno a las políticas de los gobiernos de turno en proyectos de extracción de recursos naturales, al régimen de propiedad y uso del territorio, y al acceso a fuentes de agua.

Nuestro desafío es abordar de manera justa, democrática y sustentable dicho problema, disminuyendo el impacto socio ambiental, por lo que debemos procurar el cambio social, político y económico hacia una nueva situación social caracterizada por mayores

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niveles de bienestar humano y una mejor relación hombre-naturaleza.

El manejo de técnicas y estrategias para el mejoramiento de la gestión de los recursos naturales debe formar parte de la gestión local municipal, regional y de la gestión privada de las empresas; así como del propio poblador, todo para preservar el medio ambiente. Uno de los aspectos resalta y que podemos mencionar es que los impactos socioambientales surgen a raíz del mal manejo y aprovechamiento de los recursos naturales por parte de los pobladores de una determinada localidad; así como por personas ajenas a la comunidad, con fines particulares. Por ejemplo, los relaves de las minerías que contaminan y deterioran el medio ambiente.

4. POSIBLES SOLUCIONES

A LOS PROBLEMAS SOCIOAMBIENTALES

El Ministerio del Ambiente y el Ministerio de Energía y Minas y las empresas mineras son los responsable en proteger los derechos e intereses de las comunidades afectadas. Por otro lado, vemos que la Constitución del estado dirigida a la minería, ha hecho recaer en el Estado la función de evaluar y preservar los recursos naturales, fomentar su racional aprovechamiento y promover su industrialización para impulsar el desarrollo económico. Sin embargo, el Estado no está cumpliendo con dichas funciones; por ello, surgen los

problemas de la minería ya expuestos anteriormente.

El problema de la minería no es en sí misma, si no la falta de responsabilidad de algunos empresarios mineros que no respetan los estándares ambientales, desequilibrando el ecosistema, además de generar problemas sociales.

En el Perú, la mayoría de problemas que provoca la minería son de tipo ambiental y social. En cuanto al primero, se encuentra la contaminación; en el segundo, la salud de los ciudadanos y el rol del Estado.

5. CONCLUSIONES En las siguientes líneas, se presentan detalladamente las posibles soluciones frente a dichos problemas.

• Los métodos que pueden ser empleados para controlar las diferentes fuentes de contaminación en la industria minera son numerosos. Entre ellos, está el control del polvo; es decir, la regulación de los particulados en las etapas de minado y concentración de minerales. La manera de controlar la emisión del polvo es previniendo su formación al controlar la humedad del material a ser movido (Ministerio de Energía y Minas, 1993: 52). Por otro lado, se encuentra la contaminación producida por

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los gases, entre los cuales está el dióxido de azufre, compuesto más común que se encuentra en los gases producto de los tratamientos metalúrgicos; desde hace tiempo, considerando un contaminante indeseable para la atmósfera. Ante la propagación de este gas, la solución ha sido dispersar los contaminantes por medio de chimeneas altas, las cuales evitan la contaminación al área de la población aledaña; pero este acto, a su vez, conlleva una serie de desventajas.

• El actor preponderante en las soluciones a estos problemas es el Estado, en conjunto con las empresas mineras, ya que éstos deben asumir los pasivos ambientales y sociales en el desarrollo de sus actividades mineras. En cuanto a lo político, el Ministerio del ambiente y Ministerio de Energía y Minas debe ser regulador de la política minera y fiscalizador del cumplimiento de las normas ambientales para el desarrollo de la actividad minera; mientras que las comunidades (sociedad civil) deberán organizar un rol de vigilancia ambiental y social al sector minero.

• Por su parte, las empresas mineras deben medir el nivel

de la calidad ambiental organizar y ejecutar programas de monitoreo permanentes para conocer cuáles son las concentraciones existentes de los contaminantes más relevantes, diseñar herramientas de gestión ambiental que contribuye el mejor desarrollo en sus operaciones mineras.

• Con respecto a las posibles soluciones para el bienestar de la salud pública de la población en áreas de influencia de la actividad minera, es necesaria la promulgación de una ley que cree el "Seguro Ambiental", con propósitos, cubrir desastres, accidentes y pasivos ambientales producidos por las empresas mineras.

• En Síntesis, la minería no es perjudicial en sí misma, ya que ésta puede y debe ser una actividad que nos ayude a crecer y desarrollar en múltiples aspectos; por decir el oro de los mineros informales Madre de Dios y de los yacimientos filoneanos explotan diariamente por la subsistencia esperando algo por la vida, pero contaminando el agua y aire, el estado debe preocuparse de formalizar su condición como tal, capacitar a los trabajadores de estas zonas,

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de igual modo capacitar a las autoridades y poblaciones locales para que esos beneficios sean más productivos..

REFERENCIAS

1. Julio César Carhuaricra Meza , Conflicto Socio – Ambientales en zona minera de Cerro de Pasco marzo 2010.

2. Dammert M y Otros, Minería y crisis socio – ambiental en la región central alto andino, Pasco, Junín y Yauli-la Oroya 1999.

3. Jaime Huamán Monte, Economía ambiental en la rentabilidad de las

empresas mineras en el Perú: Factores ambientales Febrero 2009.

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RIESGOS OCUPACIONALES PROVOCADOS POR RUIDOS Y VIBRACIONES EN MINERIA

SUBTERRÁNEA

RISCOS OCUPACIONAIS PROVOCADOS POR RUIDOS E VIBRAÇÕES NA MINERAÇÃO

SUBTERRÁNEA

CARLOS ENRIQUE ARROYO ORTIZ Ingeniero de Minas, Profesor. Demin /Universidad Federal de Goiás/ UFG – GO -Brasil

E-mail:carlosarroyo01@hotmail.com

ADILSON CURI Ingeniero de Minas, Profesor. Escola de Minas /UFOP - Ouro Preto-Brasil

E-mail: curi@demin.ufop.br

JOÃO PAULINO JÚLIO CHIMUCO Ingniero de Minas Ferrangol - E. P - Mestrando do PPGEM/UFOP - Ouro Preto-MG

Email: Chimuco@em.ufop.br

RESUMEN

De un tiempo a esta parte la industria mineral viene introduciendo una serie de equipos y maquinaria de última generación que por cierto son determinantes para el desarrollo, eficacia y cumplimiento de metas en todas las fases de esta industria, por otra parte traen consigo un impacto de mayor o menor escala al medio ambiente, riesgos ocupacionales (ejemplo: exposición a ruidos y vibraciones de cuerpo entero), los que muchas veces no son considerados pues no son percibidos o se manifiestan de forma inmediata. La explotación minera subterránea o a tajo abierto en el mundo tiene repercusiones económicas, ambientales, laborales y sociales. Por esta razón es importante la implementación de las disposiciones legales y reglamentarias correspondientes a la protección laboral y del medio ambiente, esta implementación tiene que ser conceptualizada como una inversión debido a que a largo plazo ella redundara en beneficios económicos (ejemplo: evitando indemnizaciones, reducción de reclamos por quejas de la comunidad, etc.) y sociales (protección a la salud de las personas y el entorno ambiental); ambas situaciones exigidas para cumplir con las Normas ISO (Internacional Organization for Standardization) Serie 14000.

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El presente trabajo pretende mostrar algunos de los efectos que causan los ruidos y vibraciones emitidos por los equipos y maquinarias en la industria minera, control y monitoreo de emisiones considerando los límites permisibles según normas internacionales. PALABRAS CLAVE: Control y Monitoreo, Ruidos y Vibraciones, Minería. RESUMO

De um tempo para cá a indústria mineral vem introduzindo uma serie de equipamentos e maquinas de ultima geração que por certo são determinantes para o desenvolvimento, eficácia e execução das metas em todas as fases desta industria. Entretanto estam mudanças levam a um impacto de maior o menor escala no meio ambiente incluindo os riscos ocupacionais (como por exemplo: exposição do corpo humano a ruídos e vibrações), os que muitas vezes não são considerados, pois não são percebidos ou não se manifestam de forma imediata. A explotação minera subterrânea ou a céu aberto no mundo tem repercussões econômicas, ambientais, laborais e sociais. Por esta ração é importante a implementação das disposições legais e regimentais correspondentes à proteção trabalhista e do meio ambiente. Esta implementação tem que ser entendida como um investimento devido a que a longo prazo ela redundará em benefícios econômicos (por exemplo: evitando indenizações , redução de reclamações por queixas da comunidade, etc.) e sociais (proteção à saúde do trabalhador, das pessoas e do entorno ambiental); situações estas exigidas para se cumprir com as Normas ISO (Internacional Organization for Standardization) Serie 14000. O presente trabalho pretende mostrar alguns dos efeitos que causam os ruídos e vibrações emitidos por equipamentos e maquinas na indústria mineral e as forams de controle e monitoramento dessas emissões considerando os limites permitidos segundo normas internacionais. PALAVRAS CHAVE: Controle e Monitoramento, Ruídos e Vibrações, Mineração Subterrânea

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1. INTRODUCCIÓN

La tecnología aplicada en la Industria Minería ha venido introduciendo una serie de maquinarias, equipos y herramientas que son determinantes para el desarrollo y cumplimiento de metas en esta industria obteniéndose notables mejorías de eficacia y rendimiento en todas las etapas de una operación minera subterránea, por otro lado traen consigo contaminación en mayor o menor escala al medio ambiente, riesgos ocupacionales, como la exposición a ruidos y vibraciones de cuerpo entero, aunque el personal muchas veces no es consciente de sus efectos pues no suelen manifestarse de forma inmediata. La contaminación Acústica y Vibracional en la Industria minera está causando una serie de enfermedades profesionales que muchas veces no son percibidas en un principio. Según la OSHA (Occupational Safety & Health Administration) y la OIT (Organización internacional del Trabajo) alertan que la explotación Minera en el mundo tiene repercusiones económicas, ambientales, laborales y sociales.y hace algunos comentarios: • La minería en el mundo, no es un generador de empleo sólo ocupa el 1% de la mano de obra, sin embargo es responsable del 8% de los accidentes fatales (15,000 aprox.), no están incluidas las enfermedades ocupacionales (Neumoconiosis, Audición etc.).

• La minería en general se desarrolla alejado de centros urbanos. • Se trabaja con factores físicos adversos (iluminación, nivel de ruido, vibraciones, trabajo en altura y otros). • Las jornadas de trabajo son extendidas a más de 10 horas y en algunos casos a más de 40 días consecutivos. • Trabajos en turnos nocturnos y aislados de sus compañeros. • No se encuentra información estadística de salud ocupacional. Por esta razón es importante la implementación de las disposiciones legales y reglamentarias correspondientes a la protección laboral y del medio ambiente, esta implementación tiene que ser conceptualizada como una inversión debido a que a largo plazo ella redundara en beneficios económicos (ejemplo: evitando indemnizaciones, reducción de reclamos por quejas de la comunidad, etc.)) y sociales (protección a la salud de las personas y el entorno ambiental); ambas exigidas en Normas ISO (Internacional Organization for Standardization) Serie 14000. Figura 1 operador minero expuesto a riesgos ocupacionales.

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Figura 1. Perforista en exposiciona riesgos ocupacionales

Gran parte de los países con industria mineral cuentan con normas que contemplan límites permisibles para la exposición al ruido y vibraciones de cuerpo entero, monitoreo de ruido y vibraciones los mismos que en muchos casos no son practicados o implementados en las industrias Los estudios epidemiológicos indican con frecuencia que existe un riesgo elevado para la salud en la columna vertebral de los trabajadores expuestos durante muchos años a intensas vibraciones de cuerpo completo (por ejemplo, trabajo en tractores o máquinas de movimiento de tierras). Bongueras y Boshuizen et, al (1990) citado Michael J. Griffin, En la exposición profesional a las vibraciones en el plano laboral, se distinguen dos tipos, entendiendo que ambas puedan producirse simultáneamente

a) Vibraciones mano-brazo: las que se transmiten a través del sistema mano-brazo del trabajador, que se originan en el manejo de herramientas mecánicas manuales, rotativas o percutoras (perforadoras), así como en la manipulación de volantes y palancas de vehículos y máquinas generadoras de vibraciones con frecuencias del orden de 1,000 Hz. b) Vibraciones globales: o “de cuerpo entero”; son las que se transmiten al cuerpo del trabajador, principalmente a través del asiento desde el que maneja el equipo o máquina generadora de la vibración. Los efectos de vibraciones en el cuerpo entero suelen ser máximos en el límite inferior del intervalo de frecuencias, de 0.5 a 100 Hz. Las vibraciones pueden producirse en tres direcciones lineales y tres rotacionales. En el caso de personas sentadas, los ejes lineales se designan como eje x (longitudinal), eje y (lateral) y eje z (vertical). Las rotaciones alrededor de los ejes x, y y z se designan como rx (balanceo), ry (cabeceo) y rz (deriva), respectivamente. Las vibraciones suelen medirse en la interfase entre el cuerpo y las vibraciones. Según Michael J. Griffin, la respuesta humana a las vibraciones depende de la duración total de la exposición a las vibraciones y ruidos.

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Al tratar el tema de la contaminación acústica y Vibracional, será necesario hacer referencia a conceptos como intensidad acústica, nivel de presión sonora, nivel de presión acústica continua equivalente, y otras similares, así como citar cifras expresadas en dB(A) que deben leerse como decibeles ponderados en A. Paralelamente a las actividades mineras y a las medidas encaminadas a reducir los efectos ambientales de la explotación subterránea, debe vigilarse con frecuencia los factores ambientalmente relevantes, recurriendo para ello al control y monitoreo. Todos los métodos de extracción minera subterránea producen algún grado de alteración, el control de emisiones acústicas y Vibracional en los equipos se enfocara en reducir el nivel de ruido y vibraciones durante las labores, utilizándose dispositivos silenciadores en los equipos. Algunos equipos y maquinarias pueden aislarse completamente con revestimientos anti ruido o dotarse de tubos de escape y silenciadores especiales. Además, es obligación que los trabajadores de la industria mineral se protejan individualmente, utilizando los equipamientos de protección. Ver Figura 2.

Por último, es posible limitar los períodos durante los cuales se emite ruido, un ejemplo realizando voladuras una sola vez por día. La construcción de barreras anti ruido puede reducir además la difusión de ondas sonoras en los alrededores de las fuentes emisoras

Figura 2. Equipos de proteccion contra

ruido na industria minera 2. OBJETIVOS

Evaluar los posibles riesgos de adquisición de enfermedades profesionales ocasionadas por los niveles de ruidos y vibraciones emitidos por los equipos pesados y maquinarias que operan en interior mina, utilizando normas internacionales: Norma Internacional 2631, ISO (1985) “sobre las disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la exposición de trabajadores a los riesgos derivados

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de agentes físicos (ruidos, vibraciones)”. Michael J. Griffin. 3. CONTROL DE RUIDOS Y VIBRACIONES EN MINERIA SUBTERRÁNEA.

3.1 Ruido

En la explotación minera subterránea, el ruido es producido por motores de combustión interna, de aire comprimido e hidráulicos, por equipos de perforación y voladuras, así como por los medios de transporte (trenes, vehículos, cintas transportadoras, etc.) y ventiladores. El ruido generado por las máquinas puede reducirse parcialmente mediante un diseño adecuado de las mismas. Los dispositivos de protección auditiva son indispensables a partir de ciertos niveles de intensidad acústica.

3.2 Control de Ruidos

Si los niveles son inferiores a los 85 db(A) de Nivel Sonoro Continuo Equivalente, sólo se realizaran nuevas mediciones para controlar que el nivel medido se mantenga y detectar posibles cambios a causa de incorporación de nuevos equipos o maquinarias, voladura de rocas, sistemas de ventilación o extracción, falta de mantenimiento. I si los niveles de ruido son superiores a 85 db(A), mas no exceden los 90 db(A), se deben realizar exámenes audios

métricos. I no es obligatoria la entrega de protectores auditivos. Si los niveles de ruido superan los 90 db(A) será obligatoria la implementación de protectores auditivos. Esta última medida, según los criterios de seguridad laboral, debe ser la última que se debe adoptar, o por lo menos hasta agotar todas las medidas de control y reducción de los niveles de ruidos anteriores: Actuar sobre la fuente emisora de ruidos, con el objeto de minimizar el nivel de contaminación a través de la implementación de barreras ingenieriles de aislamiento acústico, tomar mayor cuidado en el control y mantenimiento de los equipos y maquinarias, cambiar o implementar accesorios de equipos y maquinas que puedan incrementar el ruido. Actuar sobre el medio, lo que implica colocar barreras ingenieriles que disminuyan el nivel de ruidos en el ambiente de trabajo. Reducción de tiempos de exposición. En el caso de contar con niveles de ruido críticos se deben realizar mediciones y estudios más rigurosos como por ejemplo análisis de frecuencias o dosis de ruidos. En el primer caso se realiza un análisis del ruido generado por máquina en diferentes frecuencias

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y a través de un cálculo matemático se puede verificar la eficiencia de los protectores auditivos entregados teniendo en cuenta la curva de atenuación del mismo. En el segundo caso, se realiza un análisis de ruido generado a través de un muestreo, en una persona en particular a través de un equipo que nos indica, a diferencia del decibelímetro que nos da el nivel sonoro generado por una máquina en particular, los niveles de ruido al que se encuentra expuesta la persona semanalmente, es decir el Nivel Sonoro Continuo Equivalente, sin necesidad de realizar cálculo alguno.

3,2 Control de Vibraciones

Las acciones técnicas tiene por objeto disminuir la intensidad de la vibración que se trasmite al cuerpo humano a través de: Reducción de vibración en la fuente u origen: Es responsabilidad del fabricante de los equipos y maquinarias de alcanzar que la intensidad de la vibración sea tolerable, también es muy importante un diseño ergonómico de los asientos y manubrios. En algunas circunstancias, es posible modificar una máquina para reducir su nivel de vibración cambiando la posición de las masas móviles, modificando los puntos de anclaje o las uniones entre los elementos móviles.

Aislamiento de vibraciones: El uso de aislantes de vibraciones, tales como elementos elásticos en los apoyos de las máquinas, masas de inercia, plataformas aisladas del suelo, mangos absorbentes de vibraciones en las manubrios de las herramientas, asientos montados sobre soportes elásticos, etc. son acciones que, aunque no disminuyen la vibración original, impiden que pueda trasmitirse al cuerpo, con lo que se evita el riesgo de daños a la salud. Uso de equipos de protección personal: Si no es posible reducir la vibración trasmitida al cuerpo, o como medida de precaución suplementaria, se debe recurrir al uso de equipos de protección personal (guantes, cinturones, botas) que aíslen la transmisión de vibraciones. Al seleccionar estos equipos, hay que tener en cuenta su eficacia frente al riesgo, capacitar a los trabajadores en el uso correcto de los mismos y mantener un programa de mantenimiento y reemplazo. 3 MONITOREO DE RUIDOS

Y VIBRACIONES EN MINERIA A SUBTERRANEA.

4,1 Monitoreo del Ruido

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Este riesgo se monitorea a través de la realización de mediciones de ruido en las diferentes fuentes sonoras, estas mediciones juegan un rol importante en el desarrollo del control sistemático de ruido también serán utilizadas para verificar el cumplimiento de las regulaciones y efectividad de los métodos de control para poder establecer metas realistas. El instrumento utilizado es el medidor manual de nivel de sonido. Denominando Sonómetro CR 260 sonómetro integrado con rango de medición ampliado Figura 3. El equipo ofrece las siguientes funciones de medición, a elegir • Valor actual del nivel sonoro

dB(A) • Nivel medio (LAeq) • Nivel sonoro pico PEAK

(LCPeak) • Nivel sonoro máximo (LAmax) • Nivel sonoro mínimo (LAmin)

Figura 3. Sonómetro C-260 medidor de nivel de ruidos. Fuente http://www.cesva.com Los equipos utilizados para el monitoreo de los niveles de ruido, y en particular sus componentes (micrófonos), pueden verse influenciados por condiciones ambientales. A continuación se explican las más importantes: Temperatura: la temperatura ambiente recomendada es de 10 a 50 °C. Además, la corrección de la Temperatura sobre el rango total es de aprox. 1 dB. Por ende las variaciones son mínimas. Humedad: evitar el hacer mediciones cuando la humedad es relativamente alta, especialmente cuando son utilizados o aplicados micrófonos de condensador.

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Viento: Cuando la velocidad del viento en las galerías o labores subterráneas exceda aprox. 2 a 3m/s lo que usualmente resulta en una señal de ruido de baja frecuencia. En labores subterráneas de grandes secciones el ruido provocado por el viento no es insignificante por lo que en muchos casos no es posible medir el nivel del sonido por debajo de 500 HH. Una alternativa frente a este problema es el uso de parabrisas instalado sobre los micrófonos lo que permite medir en condiciones donde las velocidades del viento es de aproximadamente 10 m/s. Ruido de Fondo, (Ruido ambiental): este factor se debe de tomar en cuenta en la mayor parte de situaciones. Tomándose en consideración que si la diferencia entre la señal del ruido y el ruido de fondo es mayor a 10 dB, el ruido de fondo será insignificante. Para diferencias más pequeñas, el ruido de fondo podría contribuir a obtener resultados de medición significativos y no deseados. Calibración: la precisión en la medición del sonido depende en primer lugar de la calibración del micrófono. A pesar de que los medidores del nivel sonoro son generalmente instrumentos continuos, la sensibilidad puede variar debido a ambiente confinado que es el caso de una mina

subterránea, con el transcurrir del tiempo. Por lo tanto, todas las mediciones deberían incluir una calibración acústica del instrumento, justo antes y después de llevarse a cabo la medición.

4,2 Monitoreo de Vibraciones

Básicamente un sistema de monitoreo de vibraciones consta de un transductor en contacto con la superficie vibrante que convierte las vibraciones mecánicas en una señal eléctrica, y de un sistema que trata esta señal adecuadamente dando un valor de dicha aceleración en las unidades adecuadas. Para el monitoreo de vibraciones en minería subterránea se viene utilizando un equipo marca PC Group modelo VM-120, que cumple con las especificaciones internacionales ISO (Internacional Organization for Standardization) para la evaluación de vibraciones globales ver Figura 4. Este equipo cuenta con: • Transductor o acelerómetro triaxial que se encuentra inserido en un disco semirrígido de goma, el cual permite situarlo sin que resulte incomodo al trabajador. Mediante este acelerómetro se han registrado las vibraciones transmitidas a través del asiento, en cada uno de los ejes ortogonales. •

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Figura 4. Medidor de Vibraciones Fuente: htpp.www.acustica.com.

• Filtro con una ponderación de frecuencias especificada. • Dispositivo detector pre mediador indicador.

4,3 Albo de Estudio

La populación o albo de estudio deberá estar formada por los equipos y maquinarias utilizados en la industria minera subterránea, que labore en turnos de 12 horas. Los equipos pesados considerados deberán ser: 1. Camión subterráneo. 2. Cargadora para minería

subterránea LHD 3. Compresor de Aire para mina

subterránea. 4. Cucharon para mina subterránea 5. Dámper 6. Enpernadora de techos. 7. Locomotora par mina

subterránea

8. Moto niveladora de mina subterránea Veekmas Oy 8 400kg.

9. Perforadora jumbo atlas copco Construction Mining 6 - 64 m2

10. Perforadoreas Pneumaticas manuais

11. Rafadora continua Sandvik Mining and Construction 1.3 - 3.66 m | MC, MF.

Estos equipos trabajan en diferentes tipos de terreno, velocidad, carga de trabajo, y son los equipos más comerciales es decir de uso masificado en la minería subterránea mecanizada.

4.4 Muestreo

El muestreo será realizado llevando en cuenta el número de equipos de cada tipo. Se considerara no menos del 10% del número de equipos de cada tipo debido a que no se conocen mediciones anteriores.

4.5 Estrategia del muestreo

Las mediciones tanto de ruidos y vibraciones se realizaran en puntos estratégicos como accesos hacia el cuerpo humano, donde alcanzan valor máximo, es decir en la interface entre el cuerpo y la fuente de ruido y vibración. El período de monitoreo será de 12 horas. • Los resultados del monitoreo de ruidos en los equipos y maquinarias en una mina subterránea son mostrados a continuación en el cuadro numero 1.

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• El rango de estudio de frecuencias de vibración para la transmisión global a través del asiento (el caso más normal en la maquinaria de equipo pesado) fue el comprendido entre 1 Hz y 80 Hz 4 ANÁLISIS DE

RESULTADOS Se ha empleado como valor característico de aceleración el valor total que viene dado por la expresión: citada en “Vibraciones Ocupacionales” Antonio Carlos Vendrame

( ) ( ) ( )AeqzAeqyAeqxAeq 4,14,14,1 ++=

Donde: • Aeq = valor total de Aceleración

Ponderada Equivalente.

• Aeqx, Aeqy, Aeqz = aceleraciones ponderadas en los ejes x, y, z.

La referencia usada para Límite Máximo Permisible para vibración de cuerpo entero fue la Norma Europea, que refiere 1.15 m/s² para 8 horas de trabajo. Extrapolado esto a 12 horas según la Guía Técnica del Institut de Recherche en Santé et en Sécurité du Travail du Québec (IRSST), el LMP es 1.09 m/s². El Nivel de Acción para 8 horas según Norma Europea es 0.6 m/s²,

CUADRO COMPARATIVO DE EMISIONES DE RUIDO

Fuente Parte principal Nivel de Pot.

dB Mitigación

Tractor de oruga LHD, Cucharon,

Rafadora Continua, Moto niveladora,

Dámper Camiones de bajo perfil

Motor, admisión y escape de aire. (El impacto del ruido

puede incrementar los niveles de ruido en 5-10 dB)

110 -120

Encerramiento del motor.

Silenciadores de admisión y escape.

Chancadoras Impacto y flujo de materiales. Ruido de motor y engranaje

110-120 85-105

Encerramiento de la

Chancadora. Equipo de

perforación hidráulica

Ruido del Compresor. Sonido de la perforación 120

Equipo de perforación neumática

Escape de aire comprimido. Sonido de la perforación 130-135--125

Cámara de expansión en el

escape.

Compresores de aire

Escape de aire comprimido. Impactos del pistón interno o

del tornillo 100-120--100-110

Encerramientos para la absorción

del sonido.

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siendo el valor para 12 horas 0.57 m/s², usando el mismo método de extrapolación, citado Reglamentación de manejo de vibraciones Los resultados de vibración para los puestos en los que se han tomado 2 ó más muestras se han determinado usando el Límite Superior de Confianza (LSC). El LSC es un valor que nos da a entender que los

valores que se puedan encontrar estarán, con un 95% de probabilidad, debajo del LSC. LSC = Promedio (X1 a Xn) + 1.645 (desviación estándar de X1 a Xn. A continuación son mostrados os resultados del monitoreo para los diferentes equipos utilizados con mayor frecuencia en minería subterránea en las Figura 5 y 6

Figura 5: Muestra compartiva de LSC para cada un de los equipso monitorados

Figura 6: Equipamentos de la industria minera subterránea com sistema antiruido Fuente: http://www.venequip.com/areas/mineria/index.htm

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Cuadro 2. Muestra los LSC, los picos, el número de muestra considerado y el número total de equipos.

*P Picos considerados como las aceleraciones 5.82s máximas en las mediciones.

EQUIPOS PESADOS Nº Muestras

Nº Equipos LCS PICOS

TRACTOR DE ORUGA 2 5 0,01880 1,600 TRACTOR LLANTA, LHD 2 5 0,02860 0,780 CAMION SUBTERRANEO, DÚMPER 4 7 0,05070 5,820 CARGADOR FRONTAL 3 8 0,05440 1,410 LOCOMOTORA PARA MINA 5 3 0,05680 1,450 MOTONIVELADORA 2 3 0,09790 1,920 PERFORADORA JUMBO 2 5 0,15660 0,815 PERFORADORA MANUAL 2 10 0,15660 0,815 TOTAL 22 46

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6 CONCLUSIONES El Nivel de Ruidos dB y Vibraciones (Aeq) en equipos pesados de la minería a tajo abierto, no excede los Límites Máximos Permisibles ni el Nivel de Acción establecido según la Norma Europea., según este estudio los equipos pesados que han mostrado mayor vibración son las Perforadoras Manuais e Jumbo, Motoniveladoras, Tractores de Oruga y Locomotoras para minería subterranea. De esta manera el hecho de encontrar dB , Aeq debajo de los límites permisibles no significa que no haya picos que puedan representar un riesgo para la salud del operador debiéndose siempre considerar al ruido y las

vibraciones como una amenaza al bienestar humano 7 RECOMENDACIONES

Las operaciones mineras deben conocer el nivel de ruidos y vibración en sus equipos pesados para cuantificar el riesgo de desórdenes acústicos y músculo esqueléticos para los operadores, entre los cuales la hipoacusia, lumbalgia son los más usuales. Será de mucha importancia realizar evaluaciones de ruidos y vibraciones durante el turno completo, ya que esto permitiría identificar picos de aceleración en ciertas situaciones de trabajo que pueden ser materia de intervención.

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BIBLIOGRAFÍA [1] Antonio Carlos Vendrame, Vibraciones Ocupacional ,2002 pag 1-13 arquivo PDF http://www.higieneocupacional.com.br/download/vibracoes_vendrame.pdf Fecha de acceso: 14/03/2010, http://www.vendrame.com.br/downloads/exposicao_ocupacional_as_vibracoes.pdf Fecha de acceso: 18/03/2010, [2] Asociación Chilena de Seguridad (ACHS), Decreto Supremo n° 594, Sobre las Condiciones Sanitarias y Ambientales Básicas en los Lugares de Trabajo. http://ww3.achs.cl/cm2/aptrix/connect/Achs/Biblioteca/Legislaci?&aptrixUrlPrefix=?WCM_Context= Fecha de acceso: 19/03/2010, [3] Nuccitelli, G.; Vannucci, D., y Santonocito, E., Le vibrazioni: un rischio per il trattorista. Machina e Motori agricoli, vol. 6, 1992, pp. 63-67. [4] Manfred Walle y Norman Jennings Manual seguridad en minas pag 17-19. http://www.ilo.org/public/portugue/region/ampro/brasilia/info/download/segsaude_minas_sup.pdf Fecha de acceso: 21/04/2010 [5] (OIT) Enciclopedia de Salud y Seguridad en el Trabajo de la OIT en formato electrónico, 2009, Cáp. Vibraciones (Michael J. Griffin) , Cáp. Ruidos (Alice H Suter) http://www.mtas.es/insht/EncOIT/pdf/tomo2/50.pdf Fecha de acceso: 15/04/2010 [6] Reglamentación manejo de vibraciones, 2009 http.//www.univalle.edu.co/doc/ tesis/2003/vibración/reglamentacion.pdf Fecha de acceso: 17/045/2010 [7] Fotografias equipos y maquinarias Fecha de acceso: 15/05/2010

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NORMALIZACIÓN DE CAPAS PARA GEORREFERENCIACIÓN AMBIENTAL,

MINERA Y DEL RESTO DE ACTIVIDADES ECONÓMICAS

Descripción: Normalización de Capas en Georreferenciación

D. Rafael Barrionuevo Giménez

Prof. Dr. Ingeniero de Minas. ETSI de Minas de Vigo. Responsable del Área de Tecnología del Medio Ambiente. rbarrio@uvigo.es

RESUMEN: Georreferenciación de capas y normalización para empleo con GPS PALABRAS CLAVE: Georreferenciación, normalización, capas, GPS, plantilla

INTRODUCCION Desde 1993, la Agencia Espacial Europea, se marca un objetivo muy importante apostando por el empleo de Sistemas de Posicionamiento Global, lo que conllevaría el desarrollo de tecnología GPS para la UE. El Proyecto Egnos-Galileo, en el cual España desempeña un importantísimo papel en su lanzamiento, se diseña para potenciar la red de 27 satélites GPS americamos que serán cubiertos hasta un número de 60 en órbitas superiores y con precisiones (no militares) del orden de 1 metro.

2. SISTEMAS GPS Y SU FUTURO

La seguridad en navegación aérea, marítima y terrestre potencia la

realización de nuevos proyectos. La propuesta para CYTED es simple: “si la información del futuro pasa por la integración de datos georreferenciados y GPS habrá que darle la forma adecuada”. En la actualidad existe una carencia total de normalización lo que conlleva gran cantidad de problemas para generar información o automatizar procesos de integración de la misma. Los pasos a seguir en el desarrollo de un mapa medioambiental son los siguientes:

1) Toma de datos cartográficos 2) Toma de datos

medioambientales georreferenciados

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3) Planificación de ortofotos a integrar en el área de estudio

4) Generación de mapas medioambientales

5) Integración de información 6) Creación del mapa GPS 7) Introducción del mapa en la

unidad 8) Utilización de mapa integrado

con el dispositivo GPS Un ejemplo para dos unidades distintas sería este: Tal y como se puede apreciar en las fotos de las unidades GPS de diferentes marcas y modelos sobre la ortofoto georrefenciada se dispone cualquier tipo de mapa medioambiental con cualquier tipo de contenido: manantiales, rios, focos de contaminación, mapas de ruidos,

mapas de polvo, geología, calidad del aire, del agua, valores y mapas de temperaturas, etc. Además se pueden incorporar modelos 3D. A continuación, la exposición de los mapas se puede trasladar a un servidor y montar a través de un servicio WMS propietario o público (ej.: Google Earth) cualquier tipo de información. Se trata de información

medioambiental con publicación digital sobre un soporte raster o vectorial. Las aplicaciones son casi infinitas... - Control de variables ambientales

por parte de la administración o los gobiernos

- Mapas turístiscos y/o ambientales - Evolución de parámetros

ambientales - Seguridad - Acceso a capas de información

según niveles (política de restricciones según usuarios o grupos)

- Planificación de la información - Automatización de procesos por

separación de las capas de información normalizadas

- Etc. Fotos 1 y 2. Ortofotofo cantera

granito sobre GPS (Trimbre Juno SB) y superposición vectorial y raster sobre Garmin Colorado 300

2.4 Plantilla base Para el normal desarrollo de los mapas que irán montados sobre GPS, se ha establecido una primera plantilla que sirva para unificar criterios, enumeración única no equívoca de capas, fácilmente adaptable a estándares establecidos y que permita la automatización de procesos por ser capas equinombradas para todos los planos. Por otra parte, se mejora el tratamiento digital de los ficheros al

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poder filtrar información por capa, color y por tipo de topología (polilínea, punto, polígono). Otro gran avance, lo constituye la autonumeración, es decir, hay programas que al generar capas por ejemplo con formatos .SHP generan tres ficheros por capa (puntos, polilíneas y polígonos) y además la capa pierde su nombre original para autonumerarse como Capann. Si existe una normalización, con plantilla única, aunque existan capas vacías siempre se podrá reconocer fácilmente el contenido de la información georreferenciada. Ejemplo: Nombre de capa: MCA-pistas, de contenido Mina a Cielo Abierto- pistas mineras. Supongamos que en nuestra normalización figura como capa 66. Los programas que auto numeran capas para la exportación generarán Capa66_puntos, Capa66_políg, y Capa66_polilíneas. Lo que resulta evidente es que yo conoceré el contenido de la Capa66 pues está normalizado y sé que esta capa es siempre de pistas mineras. Cuando se hereda un proyecto de cualquier índole, es muy difícil asegurar que la colocación y numeración de las capas coincide y esto impide casi todas las automatizaciones, por ejemplo renombrar ficheros que puede ponerse como proceso en batch. Si las capas no son coincidentes en varios proyectos me llevará muchísimo trabajo unir o ensamblar

proyectos o partes del mismo. Así mismo la migración de información a cualquier tipo de plataforma resultará muchísimo más fácil. Por tal motivo, y viendo la manera de enlazar de forma constructiva los programas generadores de mapas para GPS y los sistemas de Información Geográfica se ha pensado en la realización de una plantilla base que se irá ampliando poco a poco. El punto de partida inicial no se escogió en base a criterios científicos y universitarios, sino en base a los problemas prácticos encontrados en el mundo de la empresa y las administraciones. El problema es que “el mundo real” se mueve mucho más despacio que el desarrollo tecnológico y por lo tanto no tiene el mismo software un ayuntamiento que la Universidad.De hecho, yo no conozco ningún Ayuntamiento o Administración pública en España que esté trabajando con un ARCGIS por encima de la versión 9 y la mayoría de ellos nunca en su vida han trabajado con un SIG. Por ese motivo el listón se ha bajado hasta alcanzar algo asequible, básico y que casi todo el mundo utilice. Se ha partido de un AutoCAD (y aún así el primer problema detectado es la no georreferenciación de la información, el segundo la falta de puesta en común coordinada de los nombres de las capas y su notación; y la tercera es el peculiar desconocimiento de la 3D).

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Se podría decir, por lo tanto, que nuestro objetivo inicial es implementar estos tres puntos básicos y por todo ello hay que tener en cuenta varios aspectos:

a) Autocad y los programas de dibujo genérico no georreferencian, si bien es posible trabajar en un espacio cartesiano X,Y donde se pueden hacer coincidir unas coordenadas planas con las UTM. El paso más lógico sería es migrar a Civil 3D y si esto no fuera posible, al menos utilizar las versiones antiguas (AutoCad Land). Otra Opción sería migrar a .DGN (MicroStation)

b) Aplicación estricta de las plantillas de normalización propuestas. Más tarde se hablará de ellas.

c) Asignación de cotas a elementos 2D para reconstruir modelos 3D en programas adecuados.

Una vez realizadas las aclaraciones pertinentes se hablará de alguna de las propuestas más importante a añadir a nuestras plantillas para capas:

1) Códigos CNAE (Código Nacional de Actividades Económicas). Preferentemente aplicables a topologías de puntos, puesto que obedecen a una determinada actividad económica, es decir Los

códigos son la respuesta a una clasificación por actividad. Esto conlleva que las capas llevasen un identificador universal. Ejemplo una mina que extrae mineral de hierro deberá llevar un CNAE 1310. De forma que una topología punto con este código representa una mina de hierro y se hallará en una capa de minería, topología punto (representa la mina) y con un código descriptor CNAE por capa. Las ventajas son infinitas, bastará ver los elementos georreferenciados contenidos en esa capa para saber cuántas explotaciones de hierro hay. Por todo ello una primera propuesta es crear una capa por cada código CNAE para topologías de puntos.

2) Aprovechar los estándares de GPS para la creación de mapas GPS (ejemplo de plantilla que se aporta en esta primera reunión) añadiendo lo que falta (p.e. capas de geología, de información minera, etc)

3) Crear una normalización de orden superior

Aparece así la primera plantilla base sobre un programa de CAD que mantiene un nivel de capas equivalentes a las empleadas en los programas generadores de mapas

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para GPS. Sin embargo existe un pequeño problema a resolver y es la utilización o el fin de los GPS actuales. Es decir, hasta la fecha los mapas que se incluían en un GPS eran: - Topográficos, pero finalidad lúdica - Navegación por carretera. Turismo - Navegación naútica - Navegación aérea Y nuestra propuesta es infinitamente más ambiciosa, se trata de crear mapas GPS pero de lo que se quiera: geología, medio ambiente, actividades industriales peligrosas y/o de cualquier otra índole. Por todo ello, se debería imponer una normalización de rango superior que agrupase familias para mapas. La pregunta es sencilla ¿Qué mapas (familias) nos interesa construir? Está claro y resulta evidente que una que contenga los códigos de actividad CNAE sería importantísima pues a nivel de administraciones públicas se podría generar y desarrollar un GIS completo para control industrial, medioambiental y de seguridad (conocida la actividad se conoce la materia prima, el residuo y los potenciales riesgos y peligros derivados del desarrollo de dicha actividad). Por otra parte, sirve para planificar las líneas de futuro. Incluso un mapa de riesgos se puede superponer a una cartografía o a una ortofoto de satélite y todo ello sobre un GPS.

(Descripción, Times new roman, normal, minúscula, justificado, 11, espaciado, Tabulado)

2.4.1 Descriptor de capas normalizadas propuestas en AutoCAD

Se adjuntan sobre una tabla EXCEL, para mayor comodidad de lectura. Se puede apreciar en dicha tabla curiosidades como son por ejemplo 13 tamaños y capas para ciudades o 6 capas para curvas de nivel y la pregunta que surgiría es inmediata ¿porqué tantas?. La respuesta es sencilla: en función del grado de zoom y de detalle fijado en el GPS aparecerá más o menos información. En un modelo topográfico somero a gran escala por ejemplo solo serán visibles las curvas maestras y sin embargo a baja escala de detalle se verán todas. El listado propuesto de capas se podría descomponer en dos grandes bloques. El primero basado en nombres de las capas propuestas y el segundo en los códigos CNAE (Código Nacional de Actividad Económica). Mas o menos se tendría entonces un listado (para empezar) semejante al siguiente:

Nombre Capa  Color 

Capa 0    

Autopistas  rojo 

Autovías  40 

Calle ciudad nivel 1  251 

Carretera Nacional  11 

Carretera Privada  12 

300

Carretera Provincial  86 

Carretera sin asfaltar  42 

Carretera terminal aeropuerto  138 

Carretera (sin especificar)  254 

Circunvalación  14 

Ciudad Grande (1‐2 millones hab)  125 

Ciudad Grande (2‐5 millones hab)  113 

Ciudad Grande (5‐10 millones hab)  101 

Ciudad Mediana (0.5 ‐ 1 millón hab)  137 

Ciudad Mediana (100 ‐ 250 mil hab)  159 

Ciudad Mediana (250‐500 mil hab)  149 Ciudad muy grande (más 10 millones hab)  90 

Ciudad pequeña (10‐25 mil hab)  123 

Ciudad pequeña (25‐50 mil hab)  135 

Ciudad pequeña (50‐100 mil hab)  147 

Ciudad pequeña (1‐5 mil hab)  224 

Ciudad pequeña (5‐10 mil hab)  236 

Ciudades muy pequeñas o aldeas  212 

Corriente o flujo de agua  150 

Curva batimétrica 10 m  150 

Curva batimétrica 100 m  170 

Curva batimétrica 1 m  130 

Curva batimétrica 50 m  160 

Curva batimétrica 5 m  140 

Curva de nivel maestra (cada 100 m)  50 

Curva de nivel (cada 10 m)  50 

Curva de nivel (cada 1 m)  53 

Curva de nivel (25 m)  31 

Curva de nivel (50 m)  51 

Curva de nivel (5 m)  51 

Delimitación aguas abiertas  59 

Delimitación zona horaria  43 

Emisario submarino  249 

Enlace autopistas  23 

Gaseoducto  221 

Límite entre ayuntamientos   206 

Límite entre provincias  253 

Límite frontera internacional  18 

Límite marino aguas. Frontera  180 

Línea eléctrica aérea   109 

Línea eléctrica soterrada  109 

Marcos y leyendas  255 

Naval  12 

Naval Boya blanca  255 

Naval boya roja babor  rojo 

Naval dia. Cuadrado verde estribor  verde 

Naval dia. Rombo blanco  255 

Naval Faro acústico de niebla  31 

Naval. Boya multicolor  210 

Naval. Boya verde estribor  verde 

Naval. Dia. Triangulo rojo babor  rojo 

Naval. Luces  11 

Naval Luz amarillo‐naranja  40 

Naval Luz azul  190 

Naval Luz blanca  blanco 

Naval Luz multicolor  190 

Naval Luz roja  rojo 

Naval Luz verde  verde 

Naval luz violeta  201 

Naval. Naufragio encallado  30 

Naval. Naufragio hundido no peligroso  93 

Naval. Naufragio hundido  peligroso  20 

Naval. Naufragio profundo. Minisub  93 

Naval Racon  41 

Naval. Radiofaro  21 

Oleoducto  222 

Rampa e/s autopista alta velocidad  71 

Rampa e/s autopista baja velocidad  51 

Riachuelo, regato, acequia  130 

Rio grande  130 

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Rio intermitente o torrente  170 

Rio mediano  130 

Rio pequeño  130 

Senda o camino  43 

Trayecto línea de Ferry marítimo  161 

Trayecto línea de Ferry fluvial  161 

Vía de tren  251 

Vías rápidas  41 

RSU. Contenedores Alu  1 

RSU. Contenedores baterias  250 

RSU. Contenedores de chatarra  13 

RSU. Contenedores de colchones  72 

RSU. Contenedores mat. Electrico  72 

RSU. Contenedores envases  2 

RSU. Contenedores madera  72 

RSU. Contenedores orgánica  106 

RSU. Contenedores papel cartón  160 

RSU. Contenedores papeleras  72 

RSU. Contenedores pilas  51 

RSU. Contenedores vidrio  3 

RSU. Punto limpio  80 

RSU. Sanecanes  250 

RSUHosp. Tipo I. Asimilable a urbano  80 

RSUHosp. Tipo II. Residuos clínicos  80 RSUHosp. Tipo III. Patológicos‐Infecciosos  170 

RSUHosp. Radioactivo vida corta  40 

RSUHosp. Radioactivo vida media  250 

M.Urbano. Alumbrado  50 

M.Urbano. Bancos  71 

M.Urbano. Bolardos  83 

M.Urbano. Buzones  175 

M.Urbano. Cabinas de Teléfono  1 

M.Urbano. Marquesinas  220 

M. Urbano. Paneles de tráfico  160 

M. Urbano. Paradas bus‐taxi  212 

M. Urbano. Semáforos  75 

M. Urbano. Señalización de tráfico  137 

PDI. CNAE 

4. CONCLUSIONES Las conclusiones a las que se puede llegar son inmediatas pero podría decirse lo siguiente: 1) La normalización de capas es muy útil evitando mucho trabajo innecesario a posteriori para el tratamiento y la manipulación de la información. 2) Permite la automatización de procesos. 3) Permite el desarrollo por separado de las capas de información. 4) Permite la aplicación de sistemas de calidad y por lo tanto la incorporación de información en códigos QR y DATAMATRIX a todo material inventariable. 5) Permite mejorar y optimizar los recursos energéticos puesto que asociados a los códigos de inventario van asociados los consumos para aquellos elementos que lo requieran. 6) Ahorro de papel en más del 90% 7) Permite el conocimiento del sistema para el establecimiento de un sistema de calidad y el establecimiento de prioridades.

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REFERENCIAS [1] No Existen como tales (Barrionuevo Giménez, Rafael. Introducción a la generación de mapas en formato polaco. España. Vigo (www.ambiental.uvigo.es):

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EL USO DE LA GEOTECNOLOGIA PARA LA PRIORIZACION DE LAS AREAS PARA LA

EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS EN EL ESTADO DE PIAUÍ

O USO DA GEOTECNOLOGIA NA PRIORIZAÇÃO DE ÁREAS PARA A AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS

NO ESTADO DO PIAUÍ

ZULEICA CARMEN CASTILHOS 1; ADÃO BENVINDO DA LUZ 1; RICARDO SIERPE VIDAL SILVA 1 - 2; MARCELO ANDRÉ DE SOUZA 1; JÉSSICA LEITE 1

1 - CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL – CETEM/MCT - Avenida Pedro Calmon, 900. Cidade Universitária. Rio de Janeiro. RJ. CEP: 21941-908. Tel.: (21) 3865-7389. e-mail:

zcastilhos@cetem.gov.br 2 - UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE – Mestrado em Geoquímica Ambiental Outeiro São

João Baptista s/n. Centro. Niterói. RJ. CEP: 24020-141. Tel: (21) 2629-2218. e-mail: ricardo.sierpe@gmail.com

RESUMEN: Este estudio constituye la primera fase del proyecto "Evaluación de los riesgos para la salud humana como una herramienta para la gestión de los recursos de aguas subterráneas en el estado de Piaui. La región noreste de Brasil es conocido tradicionalmente por la escasez de agua superficial y la dependencia de las aguas subterráneas, especialmente en las cuencas sedimentarias, así como los bajos niveles de desarrollo socioeconómico. Sin embargo, en el año 2009, Estado de Piauí, el número de solicitudes para la exploración mineral en el Departamento Nacional de Producción Mineral, las solicitudes superaron los últimos 20 años. Ellos están en este estado, según el Servicio Geológico de Brasil - CPRM, de 22,0000 pozos registrados, lo cual nos da una estimación de la importancia de la conservación y el uso de este mineral bueno para el pueblo. Piauí se divide en dos provincias en el aspecto hidrogeológico: el mayor de ellos es Parnaíba las Cuencas Sedimentarias, que se encuentra el 80% de la zona y ofrece la mayor parte de las aguas subterráneas, el más pequeño es el basamento cristalino en la frontera oriental de cuenca, que ocupa 20% del territorio, con ausencia total de los ríos perennes. El objetivo de este trabajo es utilizar Geotecnia en la priorización de las áreas de evaluación de la calidad del agua subterránea en el estado de Piaui. Un sistema de información geográfica (SIG) será impulsado por funcionarios de información de agencias gubernamentales, en el desarrollo

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físico y socio-económicas a fin de seleccionar los pozos ubicados en dos provincias, tanto en zonas sin actividad antropogénica, pero con aplicaciones para la exploración minera, como en áreas con las declaraciones de actividades mineras. Vamos a analizar las propiedades físico-químicas, la toxicidad por metales traza y la presencia de microorganismos relevantes en la muestra recogida. Los resultados se integran los modelos de evaluación de riesgos para la salud humana. PALABRAS CLAVE: Aguas Subterráneas, Riesgo a la Salud Humana, Calidad del Agua, Hidrogeología RESUMO: O presente estudo compõe a fase inicial do projeto “Avaliação de risco à saúde humana como ferramenta à gestão dos recursos hídricos subterrâneos no estado do Piauí”. A região nordeste do Brasil é tradicionalmente conhecida pela escassez de água superficial e dependência de água subterrânea, principalmente nas bacias sedimentares, bem como pelos baixos níveis de desenvolvimento socioeconômico. Entretanto, no ano de 2009, no Estado do Piauí, o número de pedidos de pesquisa mineral junto ao Departamento Nacional da Produção Mineral, superou os pedidos dos últimos 20 anos. Encontram-se neste estado, segundo o Serviço Geológico do Brasil - CPRM, cerca de 22.0000 poços tubulares cadastrados, o que nos dá uma estimativa da importância do uso e da conservação deste bem mineral, para a população. O Piauí é dividido em duas províncias quanto ao aspecto hidrogeológico: a maior delas é a Bacia Sedimentar do Parnaíba, na qual localiza-se 80% do território e fornece a maior parte da água subterrânea; a menor é o Embasamento Cristalino na borda leste da bacia, ocupando 20% do território, com ausência total de rios perenes. O objetivo geral deste trabalho é utilizar a Geotecnologia na priorização de áreas para a avaliação da qualidade das águas subterrâneas do estado do Piauí. Um sistema de informação geográfica (SIG) será alimentado por informações oficiais dos órgãos governamentais, sobre o meio físico e sócio-econômico, visando selecionar poços localizados nas duas províncias, tanto em áreas sem atividade antropogênica, mas com pedidos de pesquisa mineral, quanto em áreas com atividade de mineração consolidadas. Serão analisados parâmetros físico-químicos, metais-traço de toxicidade relevante e presença de microorganismos nas águas coletadas. Os resultados integrarão modelos de avaliação de risco à saúde humana. PALAVRAS CHAVE: Água Subterrânea, Risco à Saúde Humana, Qualidade de Águas, Hidrogeologia

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1. INTRODUÇÃO A água subterrânea é um bem difuso e a principal fonte líquida de água doce da terra, sendo de suma importância à manutenção da vida. No Brasil, a água subterrânea é intensamente explotada. A água de poços e fontes vem sendo utilizada para diversos fins, tais como o abastecimento humano, irrigação, indústria e lazer (ANA, 2005). Embora o uso do manancial subterrâneo seja complementar ao superficial em muitas regiões, em outras áreas do país a água subterrânea representa o principal manancial hídrico. Ela desempenha importante papel no desenvolvimento socioeconômico da região, como nas regiões semi-áridas do Brasil, incluindo o estado do Piauí. Atualmente, o aumento do passivo ambiental subterrâneo tem crescido. O uso descontrolado da água subterrânea vem causando impactos ambientais nos sistemas naturais de fluxos subterrâneos. Em 1995, o projeto ARIDAS já indicava a necessidade de se pesquisar a poluição potencial e real em aqüíferos, nas áreas urbanas, industriais e irrigáveis, no semi-árido brasileiro, onde são apontados fontes de contaminação tanto em áreas rurais quanto nas urbanas. O estado do Piauí, conta com extensas áreas de elevado potencial

de águas subterrâneas, sendo usada por mais de 80% de suas cidades (ANA, 2005). O estado está dividido em duas províncias hidrogeológicas, uma representada pelos sedimentos que constituem a bacia sedimentar do Parnaíba e a segunda que constitui o embasamento cristalino. Sob o domínio geológico da bacia do Parnaíba encontra-se aproximadamente mais de 80% do estado, onde se destacam as unidades Serra Grande, Cabeças e Poti-Piauí. Do ponto de vista conceitual, numa definição genérica, um "cluster" pode ser entendido como um grupo de atividades semelhantes que se desenvolvem conjuntamente. Assim sendo, esse conceito, mais genérico nos remete a idéia de junção, união, agregação, integração etc. (Pereira, 2000). Neste contexto, o presente trabalho, nesta fase inicial, busca elaborar uma estrutura básica e organizada de informações geográficas já existentes visando subsidiar as fases posteriores do projeto e tendo como produto final, a melhoria do gerenciamento ambiental das águas subterrâneas do estado do Piauí. 2. OBJETIVOS O objetivo geral deste trabalho é realizar – utilizando a geotecnologia – um estudo de caracterização social,

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econômica e ambiental do estado do Piauí. Esta caracterização resultará em um Sistema de Informação Geográfica (SIG) que será alimentado por informações dos órgãos oficiais governamentais, fornecendo subsídios necessários ao estabelecimento de áreas prioritárias para a avaliação da qualidade da água subterrânea. Este objetivo é uma parte significativa do projeto de pesquisa de avaliação da qualidade das águas subterrâneas e de seus riscos à saúde humana no estado do Piauí. 2.1 Objetivos Específicos Fornecer uma análise espacial das condições sociais, econômicas e ambientais, dos municípios do estado do Piauí. Fornecer informações consistentes para a documentação e avaliação de espaços geográficos que apresentem perigo à saúde pública via exposição ambiental às águas subterrâneas. Prover uma estrutura básica informações para comparar os impactos e os potenciais riscos à saúde humana. 3. METODOLOGIA A metodologia deste trabalho consiste em selecionar e sobrepor e cruzar os planos de informações oficiais sobre as condições sociais,

econômicas e ambientais dos municípios do estado do Piauí, oriundas dos órgãos oficiais governamentais como IBGE, ANA, CPRM, DNPM entre outros, para isso será utilizado um software específico para SIG. Este critério de seleção está sendo feito nas duas províncias hidrogeológicas, tanto em áreas sem atividade antropogênica quanto em áreas com atividade consolidadas, a partir de técnicas de geoprocessamento, largamente disseminadas pelos usuários do software ArcGis 9.3. Entende-se que a água subterrânea é uma solução diluída contendo elementos de compostos sólidos, líquidos ou gasosos em diferentes proporções, provenientes do ar, dos solos e de rochas ou também do contato com as atividades humanas. Em geral, a composição da água subterrânea se dá em função da rocha através da qual ela percola. A avaliação da influência conjunta das interações entre fases líquidas, sólidas e gasosas durante o movimento da água tem ganhado elevada importância no que diz respeito ao avanço do conhecimento sobre a sua composição e análise química, as principais interações incluem processos físico-químicos, complexações e precipitações. A biotransformação de compostos orgânicos por ação dos microorganismos também exerce impactos sobre os elementos biologicamente ativos. A

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compreensão dos processos físico-químicos, biogeoquímicos, climáticos, das condições hidrogeológicas do meio, somados aos efeitos da poluição antrópica permitem uma melhor interpretação da interação água-rocha e da qualidade da água para os determinados usos. Diante das áreas selecionadas por meio dos objetivos específicos, poderão ser escolhidos poços para que a posteriori sejam feitas análises dos parâmetros físico-químicos, teores de contaminantes-traços, metais de toxicidade importante e análises microbiológicas presentes na água subterrânea, tendo em vista a avaliação de espaços que apresentem perigo à saúde pública. 4. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO Situado entre os pontos extremos: -2º 44' 49" e -10º 55' 05" e -40º 22' 12" e -45º 59' 42", o estado do Piauí limita-se com os estados do Ceará e Pernambuco a leste, com o estado da Bahia ao sul e sudeste, com o estado de Tocantins a sudoeste, tendo no curso do rio Parnaíba a demarcação da fronteira com o estado do Maranhão a oeste, e ao norte encontra-se o seu reduzido litoral (60 km de extensão), ligando o estado com o Oceano Atlântico, o Piauí possui cerca de 252.378 km2 de território, correspondendo a aproximadamente cerca de 2,9 % do território nacional.

O estado possui 224 municípios, distribuídos por suas quatro mesorregiões (Centro-Norte Piauiense; Norte Piauiense; Sudeste Piauiense; Sudoeste Piauiense) e quinze microrregiões (Alto Médio Canindé; Alto Médio Gurguéia; Alto Parnaíba Piauiense; Baixo Parnaíba Piauiense; Bertolínia; Chapadas do Extremo Sul Piauiense; Campo Maior; Floriano; Litoral Piauiense; Médio Parnaíba Piauiense; Picos; Pio IX; São Raimundo Nonato; Teresina; Valença do Piauí). A capital do estado é Teresina e também a cidade mais populosa, com 802.537 hab., seguida por Parnaíba 146.059 hab., Picos 73.021 hab. e Floriano 57.968 hab., de acordo com dados do IBGE para o ano de 2009. O Piauí está dividido em duas províncias quanto ao aspecto hidrogeológico. A maior delas é representada pelos sedimentos que constituem a bacia sedimentar do Parnaíba enquanto que a segunda, constitui o embasamento cristalino. De acordo com o projeto ARIDAS (1995), a bacia sedimentar do Parnaíba tem no rio Parnaíba um eixo geral de drenagens superficial e subterrânea. Sob o domínio geológico desta bacia encontra-se aproximadamente mais de 80% do estado, onde se destacam as unidades de Serra Grande, Cabeças e Poti-Piauí, sendo que, a maior parte dessas águas supostamente é utilizada para o consumo doméstico e/ou irrigação. Os aqüíferos de maior

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importância são o Serra Grande e o Cabeças. O desenvolvimento socioeconômico dos municípios inseridos na bacia sedimentar do Parnaíba depende diretamente da disponibilidade de água, e, é de fundamental importância, à consolidação de uma nova região produtiva no Brasil com potencial para a agricultura intensiva, turismo e indústria, fixando as populações em suas áreas de origem e inibindo o êxodo para metrópoles. Segundo o documento “diagnóstico e diretrizes para o setor mineral do estado do Piauí” (2005), muitos jazimentos minerais tem sido explotados, entre eles: as jazidas de calcáreo dolomítico de José de Freitas, Barro Duro, Antonio Almeida, Porto Alegre do Piauí e Santa Filomena, jazidas de argilas especiais, nos municípios de Jaicós, Campo Grande do Piauí, Oeiras e Colônia do Piauí; jazidas de siltitos e folhelhos (conhecidos comercialmente por quartzito e ardósia), em Juazeiro do Piauí, Castelo do Piauí, Campo Maior, Piripipi, Pedro II e Piracuruca, jazidas de opalas em Pedro II e Buriti dos Montes, jazidas de diamantes em Gilbués, jazidas de minerais pesados em Luis Correia, jazida de caulim, em Luzilândia e Palmeiras, entre outros. O embasamento cristalino ocupa aproximadamente menos de 20% do estado. Esta região está sob influencia do clima semi-árido. Havendo nesta região uma ausência

de rios perenes, a pobreza em obras de aproveitamento de águas superficiais obriga a exploração de águas subterrâneas. No entanto nesta área os poços são de pouca profundidade (em torno de 60m), baixíssimas vazões (máxima de 2.000l/h) e de baixa qualidade. Não obstante, muitas vezes constituem a única fonte de água disponível e assume grande importância como fonte de abastecimento para pequenas comunidades rurais e para a pecuária. Nesta província geológica, representada por um complexo de rochas ígneas e metamórficas, os tipos rochosos são diversos e especialmente formados por rochas cristalinas como granitos, granito-gnaisse, migmatitos, xistos, ardósias, calcáreos, etc.. Existem vários depósitos minerais, alguns já em explotação, caracterizando, portanto, jazidas. Como exemplo, pode-se citar o mármore de Pio IX, os calcáreos de Fronteiras e Pio IX, de São Julião, as argilas refratárias, de Jaicós, a gipsita, de Simões e Betânia do Piauí, a vermiculita de Queimada Nova, a jazida de fosfato de Caracol, as jazidas de talco de Dirceu Arco-Verde, as jazidas de níquel, em Capitão Gervásio Oliveira, as jazidas de calcáreo cristalino em São Raimundo Nonato, Coronel Jose Dias, São Lourenço, Dom Inocêncio, Caracol e Curimatá e a jazida de manganês, em São Raimundo Nonato (MME, 2005).

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Recentemente, o SGB/CPRM finalizou o cadastramento de mais de 20.000 poços no estado do Piauí e o monitoramento da condutividade como indicador de salinidade, bem como de material em suspensão em um grande número de poços (CPRM, 2004). Este recente inventário representa a uma grande iniciativa de gerenciamento dos recursos subterrâneos do estado, bem como a definição de reservas hídricas economicamente explotáveis (CPRM, 2004). Entretanto, o referido monitoramento somente contempla a medida de parâmetros físico-químicos básicos (salinidade, sólidos dissolvidos e ph), deixando lacunas importantes no que se refere ao rastreamento de contaminantes associados ao uso da terra e de importância toxicológica, como metais tóxicos e contaminantes orgânicos, bem como a presença de patógenos fecais. Durante as últimas décadas, a contaminação por elementos traços e contaminantes orgânicos (hidrocarbonetos de petróleo e agroquímicos, principalmente) tem se tornado tema de destaque na comunidade científica devido aos severos danos causados ao meio ambiente e à saúde humana. As fontes antropogênicas de contaminação estão usualmente relacionadas à gestão inadequada de rejeitos domésticos, de indústrias químicas, petroquímicas, metalúrgicas, de mineração e

aplicação de agroquímicos (GÍMENO-GARCIA et al. 1996; MATTSCHULLAT, 2000). As referidas fontes de contaminação, no estado do Piauí, estão comumente atreladas ao uso indiscriminado do solo, sendo em geral atividades associadas à agricultura e mineração. No setor agrícola, o estado do Piauí convive com dois tipos: a pequena agricultura familiar, tradicional, praticada em todo o estado, e a grande agricultura comercial, mecanizada, voltada para a produção de oleaginosas, de grãos e de algodão, praticada nos cerrados piauienses. Os produtos da lavoura temporária (arroz, milho, feijão, mandioca e cana-de-acúcar) constituem uma prática tradicional disseminada por todo o estado, exceto a cana-de-açúcar na faixa leste, semi-árida. Os produtos são cultivados em grandes fazendas, por vezes mecanizadas e na agricultura familiar, referida anteriormente. Em destaque, a sojicultura, principalmente na região sudoeste, entre os rios Parnaíba e Gurgéia, e a partir dela, começa a instalar-se grandes unidades agroindustriais, com a Bunge. Em menos de 10 anos, a produção de soja nos cerrados piauienses aumentou mais de 100 vezes em área, atingindo mais de 100.000 Ha e 3 vezes em rendimento (Kg/Ha). Nas lavouras permanentes, destacam-se a castanha de caju,

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banana, manga, coco-da-bahia e laranja. Tabela 1 – Porcentagem do Total da Área Plantada dos Municípios do Estado do Piauí. Fonte: IBGE – Ano Base: 2008

A atividade pecuária está centrada em bovinos, caprinos, ovinos e suínos. A bovinocultura e a ovino-suinocultura melhorada são as atividades preferenciais de grandes proprietários rurais, enquanto os pequenos/médios proprietários ocupam-se do criatório de caprinos, ovinos e suínos comuns, visando o abastecimento familiar de proteína animal. Mais recentemente, tem havido interesse na apicultura, cajacultura e carcinocultura.

Tabela 2 – Porcentagem da Soma do Total dos Efetivos dos Rebanhos nos Municípios do Estado do Piauí. Fonte: IBGE – Ano Base: 2008

Município % do Total

Teresina 14,69% Altos 2,67% Lagoa do Piauí 1,96%

Campo Maior 1,85% União 1,80% Floriano 1,72% Barras 1,35% Valença do Piauí 1,28% Parnaíba 1,24% Batalha 1,21% Soma dos 10 primeiros Municípios 29,77% Tabela 3 – Porcentagem da Soma do Total dos Efetivos dos Rebanhos do Estado do Piauí. Fonte: IBGE – Ano Base: 2008

Município % do total

Pio IX 19,08% São Raimundo Nonato 9,92% Francisco Santos 4,04% Monsenhor Hipólito 3,87% Alagoinha do Piauí 3,82% Santo Antônio de Lisboa 3,19% Jaicós 2,86% Cocal 2,57% Dom Expedito Lopes 1,97% Cocal dos Alves 1,82%

Soma dos 10 primeiros Municípios 53,15%

Rebanhos % do total da soma dos efetivos

Galos, frangas, frangos e pintos 47,52% Galinhas 15,10% Bovino 10,68% Ovino 8,81% Caprino 8,36% Suíno 7,02% Asinino 1,21% Equino 0,89% Muar 0,22% Codornas 0,19% Bubalino 0,00% Coelhos 0,00%

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5. JUSTIFICATIVA TEÓRICA Água subterrânea é uma solução diluída de inúmeros elementos e compostos sólidos, líquidos ou gasosos em proporções diversas, provenientes do ar (durante o processo de condensação e precipitação), dos solos e de rochas (nos quais circula ou é armazenada) ou do contato com as atividades humanas. Em geral, a composição da água subterrânea é em função da rocha através da qual ela percola. A avaliação da influência conjunta das interações entre fases líquidas, sólidas e gasosas durante o movimento da água tem ganhado elevada importância no que diz respeito ao avanço do conhecimento. As principais interações incluem processos de dissolução de gases e de minerais, reações de troca iônica, redox, ácido-base, complexação e de precipitação. A biotransformação de compostos orgânicos por ação dos microorganismos também exerce impactos sobre os elementos biologicamente ativos. a compreensão dos processos físicos, químico, biogeoquímicos, combinados às condições hidrogeológicas e climáticas do meio, permitem uma melhor interpretação da interação água-rocha e da qualidade da água para os mais diversos usos. A compreensão destes processos requer o conhecimento de

conceitos da química e da microbiologia da água, exigindo do hidrogeológo um movimento no sentido de atender à interdisciplinaridade necessária aos objetivos da hidrogeologia moderna. à parte dos fatores naturais, os efeitos da poluição, também devem ser considerados. Nos trópicos, o intemperismo das rochas exibe suas particularidades e novos campos de pesquisa nesta área então emergentes. a exploração de conhecimentos relacionados aos ambientes tropicais aos ambientes de clima temperado não é adequada. A velocidade de reações, atividades biológicas e ausência de estações bem definidas são exemplos de alguns fatores distintos aos dois ambientes. Diversos fatores afetam o movimento da água no ciclo hidrológico nos trópicos e resultam em efeitos distintos daqueles fora dos trópicos. É importante considerar o balanço hídrico da região, a presença da vegetação, tempo e distribuição de chuvas etc. Finalmente, embora muitas pesquisas tenham sido desenvolvidas, existe ainda uma grande lacuna para a compreensão dos problemas relacionados ao comportamento da água e migração dos constituintes químicos nas condições diversificadas de clima tropical úmido, árido e semi-árido atuantes no brasil.

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O ciclo hidrológico representa o percurso da água desde a atmosfera, passando por várias fases que englobam: precipitação, infiltração, escoamento subterrâneo, escoamento superficial, evaporação e evapotranspiração. O ciclo se inicia a partir da condensação do vapor d’água na atmosfera formando nuvens que caem como chuva. no solo, parte do volume precipitado é interceptado pelas plantas, enquanto outra se infiltra em subsuperfície, promovendo a re-hidratação dos solos e a recarga das reservas freáticas. O excesso não infiltrado gera o escoamento superficial que alimenta os córregos, rios e lagos. as águas de escoamento superficial e as descargas naturais do escoamento subterrâneo, eventualmente, dirigem-se ao oceano de onde retornam à atmosfera por evaporação. A umidade do solo aproveitada pelas raízes dos vegetais é devolvida à atmosfera, na forma de vapor d’água, por evapotranspiração. A água subterrânea que integra o ciclo hidrológico tem sua origem vinculada à água meteórica, mas outros tipos de água podem estar relacionados ao ciclo geológico ou de formação das rochas. são elas: a água termal, associada ao ciclo hidrológico ou à atividade de vulcanismo; a água fóssil, aprisionada durante a formação de rochas sedimentares; e a água juvenil com origem magmática, vulcânica ou cósmica.

Sobretudo, o desenvolvimento industrial acelerado que teve lugar no mundo no último século, culminou, como se sabe, com a formação das grandes aglomerações urbanas e portando o ciclo hidrológico vem sendo afetado através da contaminação das águas. a água contaminada é uma água que possui organismos patogênicos, substâncias tóxicas e ou radioativas, em teores prejudiciais à saúde do homem. assim, toda água contaminada é poluída, mas nem toda água poluída (desde que não afete a saúde do homem) é contaminada. Quanto à distribuição espacial, a poluição (e a contaminação que pode originar) pode ser: 1 – pontual, quando a fonte está concentrada numa pequena superfície como, por exemplo, um poço tubular, ou escavado; 2 – difusa, quando a fonte de contaminação se estende, mesmo com baixa concentração sobre uma grande superfície, como é o caso de áreas de irrigação ou áreas urbanas, ou do transporte por via atmosférica; 3 – linear, quando a fonte de contaminação é um rio ou canal. Em geral, as contaminações pontuais dão origem a concentrações elevadas, localizadas em plumas que podem permanecer estratificadas em um aqüífero. As contaminações difusas tendem a criar uma estratificação regionalizada e os mananciais de superfície e poços produzem uma mistura contaminada e não

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contaminada em proporções crescentes com o tempo. As contaminações de águas subterrâneas podem ter origens diversas, sendo atualmente mais comuns aquelas relacionadas diretamente com atividades industriais, domésticas e agrícolas. As indústrias podem produzir contaminação subterrânea através de: águas usadas, contendo compostos químicos, metais e ou com alta temperatura; elementos radioativos; chorumes (infiltrações através de aterros sanitários, lixões, etc.); acidentes com produtos químicos. a atividade doméstica pode contaminar a água subterrânea também através de chorumes de aterros sanitários e lixões, bem como acidentes com rompimento de fossas sépticas ou redes de esgotos. Por fim, as atividades agrícolas podem contaminar a água subterrânea através de solutos dissolvidos por chuva ou irrigação; fertilizantes minerais, naturais, etc.; sais, herbicidas, pesticidas e etc. Os principais tipos de contaminantes de água subterrânea podem ser classificados em: inorgânicos (nitrogênio agrícola, radio nucleotídeos, nitritos e nitratos e metais pesados como o mercúrio, cádmio, chumbo etc.), ou orgânicos (pesticidas, pesticidas agroquímicos, aditivos de gasolina e produtos de petróleo conhecidos como betx, benzeno, tolueno, eteno e xileno.), e

também biológicos (como vírus e bactérias). O papel do Estado na gestão do território, face ao processo de globalização das últimas décadas, e no que tange a conjuntura política e econômica atual, faz com que uma nova territorialidade esteja surgindo com o fortalecimento das forças produtivas e das forças sociais cujas estratégias fomentariam o rompimento com a exclusividade do poder do Estado no território. O fato é que as estratégias de valoração do território por parte das empresas, de movimentos organizados da sociedade civil, ou organizações de cunho popular acarretariam a diminuição do poder de controle do Estado sobre a dinâmica do processo produtivo e da sociedade na nação. A gestão ambiental constitui um verdadeiro desafio às autoridades políticas nas diversas esferas administrativas do estado brasileiro. para um país como o Brasil a busca por melhores formas de governabilidade deve ter como base um bom planejamento. Portanto, é de crucial importância para o estudo e prática da gestão e do planejamento ambiental a existência de uma ferramenta a qual facilite e maximize de forma eficiente, eficaz e efetiva esse processo. Desta forma para o estado do Piauí, se observam duas temáticas de difícil conciliação: 1 – a vulnerabilidade natural, necessitando de ações de

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preservação ambiental; 2 – a potencialidade social, que demanda a utilização dos recursos naturais de forma planejada e racional. para congraçar estas temáticas se faz necessária à compreensão da vulnerabilidade natural objetivo deste trabalho, da potencialidade social que nao pode ser deixada de fora por se tratar de um bem necessario a vida humana, e o mapeamento dos recursos naturais para monitorar os potenciais impactos ambientais, visando o planejamento para a proteção ambiental e a recuperação de áreas afetadas pela intervenção humana. Nesse sentido surge a necessidade da utilização de Geotecnologias ou das Tecnologias da Informação Geográfica. As práticas espaciais são uma forma de dirigir, levantar e aplicar recursos no sentido de dotar um espaço ou um território de modo diferenciado de apropriação, uso e significação. Isto estabelece uma prática que conduza a estruturação ou a organização do território em questão. Historicamente desde o início da civilização e sua conseqüente mobilidade, a informação, neste caso a geográfica, tem sido a “chave” que leva a novos caminhos sendo ela perseguida de forma incessante pelos mais variados grupos sociais. Podemos citar, por exemplo, segundo (BURKE, 2003. p.117) os impérios ultramarinos – português, espanhol, holandês, francês, britânico e aqui, atualmente, não se pode deixar de citar principalmente os chineses do século

XIII (MENZIES, 2008), – que dependiam de informações sobre as rotas para as Índias ou para a África, bem como de informações descritivas sobre o espaço geográfico desses novos territórios. Para que uma boa gestão territorial seja realizada de forma efetiva e eficaz, deve-se em primeiro lugar privilegiar o conhecimento do seu “conteúdo”, em todos os seus sentidos, como por exemplo, o sócio-cultural, econômico, político e físico, e sem deixar de considerar que o ulterior engloba o ambiental como propõe (LIMA, 1999. p.147). sendo assim as bases cartográficas são fundamentais para ações em todas as escalas geográficas, pois essa representação cartográfica possibilita a elaboração de legislações tais como um plano diretor ou um zoneamento ecológico-econômico, instrumentos estes que são fundamentais para organizar o espaço de forma racional, promovendo a sua melhor administração. Criar uma base de dados geográfica consistente, com informações tratadas e obtidas de fontes confiáveis ou oficiais, não é uma tarefa simples. Técnicas de computação são utilizadas para a compilação de dados e a produção de mapas. A computação gráfica, ou seja, a visualização por computador tem algumas definições, que emergiram de duas conferências, a do IEEE Institute of Electrical and Electronis Engineers e a do

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SIGGRAPH Special Interest Group on Computer Graphics (McCORMICK, 1987. apud TEIXEIRA, 2007. p.18). A visualização é, antes de tudo, uma percepção ou aptidão de desenvolver representações mentais, que permitem identificar padrões, criar ou impor uma ordem (MacEACHREN et al; BUTTENFIELD & MACKANESS, 1992. apud TEIXEIRA, 2007. p.18). Já a Visualização por computador transforma o simbólico em geométrico, permitindo a observação de fenômenos por simulações e cálculos; também oferece métodos de visualização do “invisível”, enriquecendo o processo de descoberta (McCORMICK, 1987. apud TEIXEIRA, 2007. p.18). O conceito de visualização dá a idéia de o observador poder construir ele próprio um modelo mental com os atributos visuais, os quais representam os atributos dos dados em uma forma demarcável, permitindo a escolha da representação favorável à apreciação crítica e abrangente do dado, beneficiando a análise das informações e o processo de tomada de decisões (ROBERTSON, 1991. apud TEIXEIRA, 2007. p.18). O conceito de Geoinformação diz respeito principalmente as mais modernas técnicas de localizar os objetos ou fenômenos no espaço. Isso significa que este atributo passa a conter uma informação espacial, ou

seja, ele tem um endereço, carrega consigo as coordenadas (longitude, altitude e latitude) do local a que se refere. Em face deste procedimento são promovidos meios pra a aquisição, processamento, interpretação ou análise de dados ou informações espacialmente referenciadas. Portanto neste capitulo o termo Geotecnologia refere-se a um grupo de tecnologias de informação geograficamente referenciada, onde podemos situar o GPS, GIS, fotogrametria, levantamentos aéreos ou orbitais, topologia, cartografia, geodésia e outros como seus principais instrumentos. Com a elaboração do Sistema de Informação Geográfica será possível separar a informação em diferentes camadas temáticas e armazená-las independentemente, permitindo trabalhar com elas de modo rápido, simples e com eficiência. Sendo assim o usuário terá a possibilidade de relacionar os mais diversos tipos de dados existentes no sistema através da posição e topologia dos objetos, com a finalidade de gerar novas informações maximizando o poder de análise e, consequentemente, melhorando o processo de tomada de decisão. “O termo sistemas de informação geográfica (SIG) é aplicado para sistemas que realizam o tratamento computacional de dados geográficos. A principal diferença de um SIG para um sistema de informação convencional é sua capacidade de

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armazenar tanto os atributos descritivos como as geometrias e topologias dos diferentes tipos de dados geográficos. Assim, para cada lote num cadastro urbano, um SIG guarda, além de informação descritiva como proprietário e valor do IPTU, a informação geométrica com as coordenadas dos limites do lote e as relações de contiguidade”. (CAMARA, 2005) Ainda segundo (CAMARA, 2005) o desenvolvimento de um SIG significa oferecer o conjunto mais amplo possível de estruturas de dados e algoritmos capazes de representar a grande diversidade de concepções do espaço. Portanto quando aplicado em estudos de avaliação ambiental, o SIG é uma ferramenta eficiente e eficaz contribuindo, não somente para um melhor entendimento do uso do solo e da água em áreas impactadas, quanto em áreas não impactadas, podendo contribuir para análises e também para auxiliar no planejamento decisório de ação e intervenção ou para incentivar ação ou a preservação. O uso dessa tecnologia permite, portanto, um estudo contínuo e evolutivo de

determinada situação, integrando diferentes dados e transformando-os em informações atualizadas e integradas. 6. RELEVÂNCIA DO TRABALHO Contribuir trazendo para o âmbito das Geociências a discussão sobre qualidade da água subterrânea e sua relação de causa e efeito direta ou indireta com o meio natural e antrópico ao seu redor. Ainda nesse sentido este trabalho vem a acrescentar como uma alternativa, um complemento à discussão existente no meio acadêmico sobre essa abordagem. Na medida em que o detalhamento, a comparação do comportamento da distribuição espacial das diferentes camadas de informações estiver concretizada, bem como, sua conseqüente análise espacial estiver concluída, esse trabalho virá a contribuir fornecendo um subsídio físico-geográfico consistente a ser utilizado na gestão dos recursos hídricos, essencialmente no tocante a qualidade e gestão das águas subterrâneas.

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GESTIÓN DEL AGUA EN MINERÍA E INNOVACIONES TÉCNICAS EN SU

CARACTERIZACIÓN

Osvaldo Aduvire Dr. Ing. de Minas.

SVS Ingenieros S.A.C. Jefe de Proyectos Mineros

e-mail : oaduvire@svs.com.pe.

RESUMEN: La consecuencia directa de la actividad minera al llevar a cabo la explotación de un yacimiento es la geodisponibilidad de materiales hacia el medioambiente, si estos contienen sulfuros en contacto con la atmósfera y agua inician unos complejos procesos de transformaciones físicas, químicas y biológicas, que dan origen a unos drenajes de mina que por lo general son ácidos y contienen elevadas concentraciones de metales. Cuando la mina esta en operación, esta problemática se soluciona mediante el tratamiento en plantas de neutralización, este tipo de tratamiento por lo general es costoso y difícil de mantener en la etapa de postcierre de la mina o cuando la instalación minera abandonada se encuentra como pasivo minero. Para revertir esta problemática, en los últimos años en el sector minero de Perú se han venido implementando una serie normas como la Ley General de Aguas, la Resolución de Vertidos para Actividades Minero-metalúrgicas y Los Estándares de Calidad Ambiental para Aguas (ECA), que junto con otros dispositivos legales forman parte obligada de la gestión ambiental en minería, y hacen posible el desarrollo de proyectos mineros sostenibles. En este trabajo se describe los aspectos legales sobre calidad en cuerpos receptores y efluentes de mina, así como de las innovaciones técnicas introducidas en la metodología de caracterización y control de la generación ácida, en el que se incluye además de la acidez protónica la acidez mineral, aspecto que por lo general no se considera en los métodos clásicos de caracterización de aguas de mina.

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1. INTRODUCCION. La normativa ambiental relacionada con el recurso hídrico para el sector minero aprobada en los últimos años en Perú, contempla el cumplimiento de unos Límites Máximos y/o Estándares de Calidad, tanto en efluentes procedentes de las instalaciones mineras como en aguas de cursos circundantes denominados cuerpos receptores, además de contar con un plan de gestión ambiental en que se incluye un programa de monitoreo de estas aguas. Esto ha inducido a implantar procesos con menor generación de residuos sólidos y líquidos, en algunos casos a través de programas de valorización y aprovechamiento de subproductos se consideran a los residuos mineros como recursos potenciales. Este planteamiento fomenta el uso racional de los recursos naturales mediante técnicas más eficientes que incrementan el número de aplicaciones de los recursos y reducen el volumen final de efluentes, como una vía para reducir los costos de tratamiento. Teniendo en cuenta que los métodos de tratamiento convencional de las aguas ácidas tienen costos elevados y que no pueden mantenerse una vez finalizada la vida de la mina, en la etapa de cierre y postcierre es necesario buscar la aplicación de otros métodos de tratamiento como los sistemas pasivos.

Las aguas ácidas de mina (AMD) llevarán mayor o menor carga contaminante según una serie de factores, como: la velocidad de reacción de los materiales excavados, capacidad ácido/base de los minerales y estériles, tamaño y solubilidad de los materiales, capacidad de neutralización de las aguas, transporte de oxígeno, movilidad del agua intersticial, permeabilidad del medio, clima y temperatura, evaporación e infiltración, acción catalizadora de las bacterias, adsorción microbiana de metales, precipitación y disolución de los metales durante el transporte, etc., por lo que, es importante realizar una caracterización adecuada de las aguas de mina para elegir el sistema de tratamiento más eficiente y específico a cada efluente. 2. OBJETIVOS Dar una introducción a la gestión ambiental del agua en minería y determinar una metodología de caracterización más efectiva de las ácidas de mina en el que se incluya además de la acidez protónica la acidez mineral, aspecto que por lo general no se considera en los métodos clásicos de caracterización. Describir la aplicación de tecnologías emergentes en el control y tratamiento de aguas ácidas como la recuperación de metales de aguas ácidas o los sistemas de tratamiento pasivo en la remediación de aguas

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ácidas de mina, tanto si las instalaciones se encuentran en operación o en abandono, mediante el empleo de procesos físicos, químicos y biológicos que modifican las condiciones de Eh y pH de los drenajes de mina, de forma que se favorezca la formación de especies insolubles y la retención de la carga metálica disuelta en las aguas. 3. METODOLOGIA Para llevar adelante el estudio se han analizado las normas ambientales de gestión de agua en el sector minero de Perú y se ha recopilado información a nivel mundial sobre las últimas innovaciones tecnológicas en control y tratamiento de aguas ácidas de mina, para ello es indispensable disponer de técnicas de caracterización más eficaces que ayuden a formular sistemas de recuperación y tratamiento más sencillos y de menor costo, como los tratamientos pasivos aplicados a la remediación de aguas contaminadas. Para el levantamiento de data de campo se recomienda el empleado equipos portátiles para realizar medidas insitu de pH, Eh, oxígeno disuelto, conductividad, temperatura, caudal, turbidez, acidez, alcalinidad, Fe2+, Fe3+ y Fe total. Estos equipos pueden ser: pHmetro, conductivímetro, oxímetro, equipo portátil de filtrado (Millipore), sonda multiparamétrica, toma muestras de

sedimentos en superficie y en profundidad, botellas alfa y beta. La acidez se puede valorar con NaOH 0,16 N y en la determinación del hierro se emplea como indicador ácido sulfosalicílico. La recogida de muestras de agua para análisis químicos en laboratorio se realiza en frascos de HDPE de 125ml, previo lavado con ácido nítrico al 10% y enjuagado con agua del punto de muestreo. Para análisis de concentraciones totales y disueltas, se toman muestras de agua sin filtrar y filtradas a 0,45 micras, conservadas con HNO3 hasta pH<2 y refrigeradas hasta 4 Cº para su transporte, según estándares de muestreo de laboratorios reconocidos. 4. GESTION DEL AGUAS EN EL SECTOR MINERO EN PERU. La legislación sobre aguas en el sector minero de Perú contempla dos tipos de Aguas principalmente: las relacionadas a cursos de aguas naturales ubicadas aguas arriba del área minera o aguas que discurren en áreas cercanas al proyecto, que representan la base hidrológica de la zona y pueden recibir descargas de mina y que corresponden a lagunas, quebradas y ríos generalmente, denominadas Cuerpos Receptores cuya concentración se mide en concentraciones totales, y los Efluentes de Mina que son las descargas que se producen desde el interior de las labores mineras, que

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están reguladas por la R.M. 011-96-EM y que se expresan en concentraciones disueltas. 4.1. Estándares de Calidad Ambiental (ECA´s): Son medidas que establecen el nivel de concentración o del grado de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos, presentes en el agua, en su condición de cuerpo receptor, que no representa riesgo significativo para la salud de las personas ni al ambiente. Son un referente obligatorio en el diseño de las normas legales, las políticas públicas y el diseño y aplicación de todos los instrumentos de gestión ambiental. La Ley establece que son referentes obligados en la certificación ambiental. Los ECAs de agua reemplazan a los Límites Máximos Permitidos establecidos en la Ley General de Aguas (actualmente derogada por la Ley de Recursos Hídricos) y se aplican en la determinación de la calidad de las aguas de los cuerpos receptores. 4.2. Límites Máximos Permisibles (LMP´s): Son medidas de la concentración o del grado de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos, que caracterizan a un efluente o una emisión, que al ser excedida causa o puede causar daños a la salud, al bienestar humano y al ambiente. Su cumplimiento es exigible legalmente por la respectiva autoridad competente.

Tabla 1. Niveles Máximos Permisibles para Efluentes de Unidades Minero-Metalúrgicas

Parámetro

Unidad

Unidades Nuevas Cualquier Momento

Promedio Anual

pH u.e. 6-9 6-9 STS mg/l 50 25 Plomo (1) mg/l 0,4 0,2 Cobre (1) mg/l 1,0 0,3 Zinc (1) mg/l 3,0 1,0 Fierro (1) mg/l 2,0 1,0 Arsénico (1)

mg/l 1,0 0,5

Cianuro Total (2)

mg/l 1,0 1,0

Nota: (1) Concentraciones de metales disueltos. (2) 1,0 mg/l de cianuro total es equivalente a 0,1 mg/l CN libre y 0,2 mg/l CN wad. Estos límites máximos permisibles para efluentes líquidos descargados hacia el ambiente por las unidades minero-metalúrgicas nuevas o en operación están contemplados en la R.M. Nº 011-96-EM/VMM, y que deben medirse en los puntos de descarga a fin de determinar la concentración de cada uno de los parámetros regulados (Tabla 1) y el volumen de descarga en metros cúbicos por día. Finalmente, el volumen de los efluentes determinará la frecuencia del monitoreo, así como la periodicidad del reporte a remitir a la entidad correspondiente.

325

5. MECANISMOS DE FORMACION DE AGUAS ACIDAS. Las reacciones geoquímicas de la alteración de sulfuros en áreas mineras se aceleran debido a que el aire entra en contacto con mayor facilidad con éstos a través de las labores de acceso y la porosidad creada en los depósitos de desmonte y relave. Además, los procesos físicos, químicos y biológicos tienen gran influencia en la generación, movilidad y atenuación de la contaminación ácida de suelos y aguas, y los factores que más afectan a la generación ácida son el volumen, la concentración, la variación mineralógica, el tamaño de grano que incremento la superficie de contacto de las partículas y la distribución espacial de los sulfuros. Por lo general, en los modelos de generación ácida se representa la disolución de la pirita, Stumm y Morgan (1981) propusieron un modelo de oxidación de la pirita (Fig.1) en donde hacen corresponder los pasos a, b, c y d con las reacciones típicas Ec. 2 a E. 5 del proceso global de formación de aguas ácidas, y los pasos d´ y d” corresponden a la formación de minerales de hierro-sulfato como la jarosita (d”) y otros.

La presencia de hierro ferroso (Fe2+) en los drenajes de mina indica que las reacciones químicas están en un nivel intermedio dentro de una serie de reacciones que en conjunto están

representadas en la reacción general (Ec.1) y que corresponde a la oxidación de la pirita. En la reacción 2 (Ec.2) la pirita es oxidada por oxígeno y genera 2 moles de acidez por cada mol de pirita, el azufre es oxidado a sulfato y se libera Fe2+. La Ec.3 puede ser guiada y catalizada por varias especies de bacterias oxidantes de Fe y S (Thiobacillus ferrooxidans, Leptospirillum ferrooxidans y otras), que convierten el Fe2+ a Fe3+, esta reacción se produce a pH bajos y consume un mol de acidez. Las bacterias del género Acidothiobacillus (previamente conocidas como Thiobacillus) requieren CO2 disuelto, O2, una forma reducida de Fe o de S, N y P para su metabolismo, para ello, producen enzimas que catalizan las reacciones de oxidación y usan la energía liberada para transformar carbono inorgánico en materia celular. La hidrólisis del Fe3+ se produce fundamentalmente a pH 2,7 - 3,5 y precipita en forma de hidróxido férrico, generando 3 moles de acidez (Ec.5). A pH bajo el ratio de oxidación de la pirita es controlado por la concentración de Fe3+ porque interactúa con las superficies reactivas de los sulfuros con mayor eficacia que el oxígeno, por tanto, en la Ec.4 el Fe3+ producido en la Ec.3 oxida a la pirita en ausencia de oxígeno y forma 16 moles de acidez.

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Esta reacción describe la estequiometría total de la disolución por oxidación, pero no describe los pasos individuales que ocurren en la oxidación del sulfuro a sulfato, ni refleja las especies intermedias como azufre elemental o los compuestos de azufre-oxígeno, que juegan un papel importante en la reacción general.

La oxidación secuencial del átomo de azufre se inicia con la formación del anión tiosulfato que es liberado en la solución junto con Fe2+ y finaliza en la oxidación a sulfato por el Fe3+, esto se refleja con más acierto en la Ec. 6 y 7 en vez de la Ec. 4 (la Ec. 6 se produce en la superficie del sulfuro y la Ec. 7 en la solución):

FeS2 + 6Fe3++ 3H2O → 7 Fe2++ S2O3

2– + 6H+ (Ec. 6) S2O3

2– + 8Fe3++ 5H2O → 8Fe2+ +2SO42 -

+10H+ (Ec. 7) Los cambios químicos que ocurren en la superficie del sulfuro (Ec. 6) son importantes al menos por dos aspectos: uno, la formación de minerales secundarios pueden formar una capa que cubra la superficie de los sulfuros, inhibiendo la difusión de oxidantes hacia la superficie de contacto y reduciendo la disolución del sulfuro; otro, la producción intermedia del azufre que se genera en la superficie puede ser utilizada como una fuente de energía por algunos microorganismos, lo que promueve la reactivación de la formación de acidez en el medio.

Si la reacción de pirita a azufre es dominante y el azufre acumulado no limita el ratio de oxidación en la superficie del sulfuro, la reacción de la pirita puede escribirse así: FeS2+ 2Fe3+ → 3Fe2+ + 2So (Ec. 8) En este caso, 1 mol de pirita oxidada consume solo 2 moles de Fe3+ comparado con los 14 que requiere en la Ec. 4, esto es importante porque el ratio de oxidación de la pirita esta controlada por la presencia de Fe3+. Además, en la Ec. 8 hay ausencia de iones H+ comparado con los 16 de la Ec. 4, por tanto, en este caso la acidez es generada por la oxidación del azufre (Ec. 9): So + 1,5O2 +H2O → SO4

2–+ 2H+ (Ec. 9)

Figura 1. Reacciones que caracterizan la oxidación de un sulfuro en la generación de

aguas ácidas.

También pueden generar acidez algunos minerales con iones

327

metálicos divalentes, como: calcopirita, esfalerita, galena y otros, que contienen Fe, Cu, As, Pb, Sb, Bi, Zn, Hg, Cd, Mo y que se ajustan a la fórmula MS (ZnS, PbS, CuS) en cuya oxidación no generan acidez: ZnS + 2 O2 → Zn2+ + SO4

2-

Pero, pueden ser oxidados por Fe3+ y generar acidez, como en el caso de la oxidación de la calcopirita por oxígeno y la esfalerita por Fe3+ les corresponden las siguientes reacciones: CuFeS2 + 4,25 O2 + 2,5H2O →Cu2+ + SO4

2- + Fe(OH)3 + 2H+ ZnS +8Fe3+ +4H2O→Zn2+ +SO4

2- + 8Fe2+ + 8H+ Los estudios de cinética muestran que a pH ácidos, las velocidades de oxidación de la pirita por el Fe3+ son mucho más rápidas que la oxidación por O2. Aunque, en entornos generadores de acidez estables, la secuencia típica es la oxidación de la pirita por Fe3+ para producir Fe2+, como sucede en la reacción 4 (Ec.4). El O2 que no es consumido directamente en éste paso de oxidación de la pirita, sí es necesario para la regeneración del Fe3+ a partir del Fe2+ y para continuar con el ciclo de oxidación de la pirita. 6. CARACTERIZACION DE AGUAS ACIDAS DE MINA La formación de aguas ácidas tiene lugar a partir de la oxidación química

de los sulfuros, acelerada en muchos casos por la acción bacteriana. Los principales elementos que intervienen son: los sulfuros reactivos, el oxígeno y el agua (vapor o líquida), y como elemento catalizador las bacterias. La velocidad de reacción es una variable muy importante, pues si el proceso ocurre muy lentamente el efecto sobre el medio puede ser despreciable. Sin embargo, si la generación de aguas ácidas es rápida el problema se agrava, ya que se producirá la contaminación del entorno. Aunque la velocidad de reacción depende de numerosos factores como temperatura, cantidad de sulfuros, granulometría, presencia de agua, aire y bacterias. Ciertas especies mineralógicas son más reactivas que otras; por ejemplo, la marcasita, que tiene la misma fórmula química que la pirita, es muy inestable y puede generar rápidamente aguas ácidas. Los sulfuros de otros metales (plomo, cinc o cobre) son generalmente menos reactivos que los de hierro. En parte, debido a la mayor estabilidad de su estructura cristalina y también porque forman minerales menos solubles que recubren la superficie de los propios sulfuros impidiendo que progrese su oxidación. La cantidad y el tamaño de los granos del mineral influyen en la velocidad de reacción. Las texturas finas con variedades mal cristalizadas se oxidan más rápidamente que los

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granos cristalinos gruesos. Por ejemplo, una forma de pirita desarrollada en condiciones de baja temperatura puede producir mucho más rápidamente acidez que una gran masa de sulfuros formada a alta temperatura, debido a la menor relación de superficie/volumen. Existen varias propuestas de clasificación de las aguas ácidas, la mayoría en función al pH como parámetro principal, en lo últimos años se han incorporado al pH las concentraciones, el contenido de oxígeno, el potencial redox, la acidez metálica, la conductividad y otros. En general, las aguas ácidas de mina (AMD) tienen pH entre 2 a 6, contienen cationes y aniones en disolución, predominando SO4, Fe, Mn, Al, Cu, Pb, Zn, además de Cd, Ca, Na, K, Mg y otros. Por lo general, los AMD pueden degradar hábitats acuáticos y cambiar la calidad de las aguas debido a su toxicidad, corrosión y otros efectos producidos por la disolución de sus constituyentes. Desde el punto de vista de su tratamiento, es recomendable que el agua ácida de mina a tratar esté tipificada según el contenido de acidez, como la descrita en la Tabla 2 en donde se han agrupado en cinco subcategorías: Hasta la actualidad, los drenajes considerados en la subcategoria 1 generalmente eran tratados en plantas

químicas de neutralización, pero, por los buenos resultados obtenidos en los sistemas pasivos, esta nueva tecnología tiene posibilidades de tratar cualquier tipo de subcategorias mediante un diseño combinado basado en las características geoquímicas del drenaje.

Tabla 2. Clasificación de los drenajes de mina.

SUB- CATE- GORÍA

S

DESCRIPCIO

N

RANGO DE ACIDEZ O

ALCALINIDA

D

1 Muy ácido

Acidez Neta > 300 mg/l como CaCO3

2

Moderadamente ácido

100 ≤ Acidez Neta ≤ 300 mg/l como CaCO3

3

Débilmente ácido

0 ≤ Acidez Neta < 100 mg/l como CaCO3

4

Débilmente alcalino

Alcalinidad Neta < 80 mg/l como CaCO3

5

Fuertemente alcalino

Alcalinidad Neta ≥ 80 mg/l como CaCO3

Esta caracterización hidrogeoquímica de los drenajes de mina, incluye la acidez protónica debida a los hidrogeniones libres (H+) más la acidez mineral debido a la disolución de Fe, Al y Mn. Estos metales son considerados ácidos generadores porque mediante oxidación e hidrólisis pueden generar H+, según las siguientes reacciones:

329

Fe2+ + ¼ O2 + 3/2 H2O → FeOOH + 2 H+ Fe3+ + 2 H2O → FeOOH + 3 H+ Al3+ + 3 H2O → Al (OH)3 + 3 H+ Mn2+ + ¼ O2 + 3/2 H2O → MnOOH + 2 H+ Caracterizar las aguas ácidas de mina en función a la acidez ayuda a elegir el sistema de tratamiento más idóneo y eficiente, porque además de la acidez protónica se incluye la acidez mineral, aspecto que por lo general no se considera en los métodos clásicos de caracterización. Un agua de mina, se puede considerar como agua netamente ácida (Tipo I) cuando tiene pH menor a 4,5 y elevados contenidos de carga metálica.

Para ajustar la eficiencia del sistema de tratamiento, es recomendable determinar curvas de acidez del agua a tratar, que se elaboran por adición de iones OH- provenientes de una base o álcalis (solución de NaOH al 0,02N), los contenidos de acidez cambian durante un ciclo hidrológico, como en el caso presentado en la Figura 2.

Figura 2. Curva de acidez de un agua de mina medida en campo.

Figura 3. Rangos de movilización del Hierro en función al pH. Otro aspecto a tener en cuenta en la elección del sistema de tratamiento, son los rangos de movilización de las especies minerales presentes y/o compuestos que se formarán en el proceso de neutralización (hidróxidos, carbonatos, sulfuros), a fin de evitar la redisolución de las fases sólidas formadas y el consumo innecesario de material o reactivo de neutralización. En la Figura 3 se observa los rangos de pH de movilización y redisolución de las fases sólidas del Fe3+ presente en medios ácidos. Entre pH 2 a 4 gran parte del hierro disuelto a pasado a formar fases sólidas (hidróxidos de hierro) y si no se les retira del proceso de tratamiento a pH mayor a 5 se redisuelven y pasan nuevamente a la fase líquida, esto incrementa los costos de tratamiento y el volumen de lodos, además de reducir la efectividad del tratamiento.

330

7. TRATAMIENTO DE AGUAS ACIDAS MEDIANTE METODOS PASIVOS En general de los tratamientos pasivos se basa en procesos físicos, químicos y biológicos que ayudan a cambiar las condiciones de Eh y pH de las aguas ácidas, de forma que se favorezca la formación de especies insolubles que precipiten como oxihidróxidos metálicos. Por lo general, en estos sistemas, se recurre al uso de material alcalino para neutralizar la acidez, así como al empleo de vegetación y/o microorganismos. En el caso de las bacterias catalizan las reacciones y aceleran los procesos que forman precipitados de baja solubilidad. Entre los métodos pasivos con mayor aplicación en el tratamiento de flujos superficiales (Fig. 4) destacan los de base química (abiótica) como los drenajes anóxicos calizos (ALD, Anoxic Limestone Drains), los canales óxicos calizos (OLC, Open Limestone Drains), las balsas o estanques calizos (LP, Limestone Pons), y los de base biológica como los humedales aerobios (Wetland), los humedales anaerobios o balsas orgánicas (Wetland Compost), los sistemas sucesivos de producción de alcalinidad (SAPS, Successive Alkalinity Producing Systems). Consiste en emplear microorganismos y plantas para eliminar (degradar) los contaminantes y/o transformarlos en

otras especies químicas menos agresivas o inocuas. Cuando el contaminante no se puede biodegradar, como sucede con los metales pesados, una de las estrategias utilizada es la bioacumulación y posterior retirada del organismo que ha acumulado el contaminante, o la biotransformación del contaminante en otras sustancias más estables y menos tóxicas, como sucede con la formación de fases sólidas en los dispositivos de tratamiento pasivo. En la práctica existe cierto solapamiento de los rangos de aplicación de cada dispositivo de tratamiento pasivo y generalmente se requiere el empleo combinado de dos o más dispositivos para tratar un determinado tipo de agua.

Figura 4. Alternativas de tratamiento para aguas ácidas de mina.

331

Los costos de tratamiento en sistemas pasivos son más reducidos respecto a los sistemas activos, requieren menor mantenimiento y son muy eficientes en el tratamiento de pequeños caudales, como los que generalmente se presentan en instalaciones mineras clausuradas o abandonadas.

Cuando los drenajes que proceden de las instalaciones mineras tienen grandes caudales, conviene realizar primero la estabilización física de las estructuras, seguido de los trabajos de sellado y restauración para minimizar las descargas de efluentes y hacerlas aptas para su tratamiento en sistemas pasivos.

7.1. Sistemas de Tratamiento para aguas Superficiales. En todos los casos el objetivo principal es la supresión de la acidez, la precipitación de los metales pesados y la eliminación de sustancias contaminantes. En la práctica estos métodos operan en condiciones aerobias o anóxicas y se emplean solos o combinados, dependiendo del tipo de drenaje y de los requerimientos de tratamiento. De base química. Los sistemas de base química para flujos superficiales utilizan la caliza como agente principal de neutralización, cuyo objetivo principal es incrementar el pH y generar alcalinidad para disminuir la acidez del agua. Algunos funcionan

en condiciones anóxicas (ALD), otros en atmósfera abierta como LP y OLC, en donde se producen procesos de neutralización, oxidación y precipitación. Entre los dispositivos más empleado de base química están los Drenajes Anóxicos Calizos (ALD), estos dispositivos consisten en una zanja de caliza enterrada a más de un metro de profundidad y sellada a techo por una capa de tierra arcillosa y una lámina sintética impermeable, generalmente de polietileno de alta densidad (PEAD) y protegido con un geotextil para evitar punzonamientos, con lo que se impide la entrada de oxígeno y se incrementa la presión parcial del CO2 para maximizar la disolución de la caliza. El agua ácida de mina circula por el interior de la zanja provocando la disolución de la caliza, lo que genera alcalinidad (HCO3

- + OH-) y eleva el pH del agua. De base biológica. En los sistemas de base biológica (wetlands) están implicados diversos procesos mediados por microorganismos que catalizan las reacciones de oxidación e hidrólisis, además de la reducción bacteriana del sulfato. Para ello, generalmente se recurre al empleo combinado de substratos orgánicos y de materiales alcalinos. En el caso de los humedales (wetlands) además se incluyen plantas de rápido

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crecimiento y adaptadas a vivir en medios ácidos. El empleo de vegetación palustre emergente en los humedales, además de favorecer una integración natural con el entorno, tiene ventajas añadidas, como: • Las plantas ayudan a controlan la

conductividad hidráulica del dispositivo, el crecimiento de raíces forma un substrato poroso e incrementa la circulación del agua por la rizosfera.

• La vegetación elimina algunos nutrientes por asimilación, intercambio iónico y adsorción.

• Las raíces emergentes introducen oxígeno al medio, creando una zona oxigenada en la rizosfera que favorece una serie de procesos de oxidación y formación de fases sólidas que precipitan y se depositan en el fondo o son arrastrados por el agua.

• Las plantas viejas y muertas favorecen la formación de materia orgánica en el dispositivo, lo que intensifica la actividad bacteriana e incrementa la eficacia de tratamiento biológico.

• Los tallos y las hojas de las plantas diversifican los flujos que atraviesan los humedales y evitan la formación de vías preferentes.

• El detritus orgánico y el carbono empleado por las plantas durante la función clorofílica proporciona

alimento a los microorganismos presentes en los humedales.

Un sistema de humedales aerobio suele consistir en una o varias celdas (Fig. 5) conectadas por las que circula el agua lentamente por gravedad, estableciéndose un flujo horizontal superficial. Para favorecer la oxigenación del agua y mejorar la eficiencia en el tratamiento se diseñan sistemas que incluyan cascadas, lechos serpenteantes y balsas de grandes superficies con poca profundidad en donde se implante entramados de plantas hidrófitas que cubran cerca del 40% de la superficie del humedal. Estos sistemas favorecen el contacto entre el agua contaminada y el aire atmosférico mediante el empleo de plantas acuáticas, al liberar éstas oxígeno por sus raíces y rizomas; para que la vegetación emergente actúe de este modo el espesor de la lámina de agua no debe superar los 30 cm. Las plantas emergentes que se emplean en los humedales pueden transferir hasta unos 45 g O2/m2/día a través de sus raíces y crear una zona aerobia en el substrato del humedal. En el substrato oxigenado del humedal propicia la formación de un hábitat para que se desarrollen ciertas colonias de bacterias que actúan como catalizadoras en la reacción de oxidación de los contaminantes presentes en el humedal, transformando en el caso del hierro el Fe2+ a Fe3+, el cual finalmente precipita en forma de hidróxido.

333

La densidad de plantas (Typha) en un humedal suele ser de 5 a 10 plantas/m2, para mantener esta población es conveniente aplicar enmiendas de fertilizantes en el humedal ya que las aguas de mina no llevan los nutrientes necesarios. El crecimiento natural de algas en los humedales favores la bioacumulación de metales pesados, especialmente Fe y Mn que son utilizados como macronutrientes.

Figura 5.Construcción y vista general de un sistema de humedales.

Entre los numerosos procesos que se dan en un humedal aerobio, tenemos: la oxidación de metales, la hodrólisis, precipitación y co-precipitación, además de la filtración de la materia en suspensión, la adsorción de metales e intercambio iónico en los materiales del substrato, la bioacumulación de metales en las raíces y partes emergentes de las plantas.

En los humedales aerobios las reacciones de oxidación son los mecanismos dominantes en la remoción de metales, que precipitan como óxidos, hidróxidos y oxihidróxidos debido a la hidrólisis de Fe3+, Al3+ y Mn4+ principalmente, aunque estas reacciones también generan acidez y se desarrollan a pH bajos. Adicional al diseño del humedal es recomendable que el agua a tratar tenga un pretratamiento en una balsa de sedimentación en donde se eliminaran las partículas sólidas, en el dimensionado de esta balsa se tendrá en cuenta la velocidad de sedimentación y su capacidad debe albergar los máximos caudales de recurrencia o disponer de un canal de desviación para eventos de avenidas. Esta disposición permite homogeneizar el flujo y mantener un caudal constante en la alimentación del humedal. Del mismo modo a la salida del humedal y para separar los sólidos formados durante el tratamiento se requiere de una balsa de precipitación-decantación y, según su calidad y los requerimientos de la normativa medioambiental, el agua que se obtiene puede recirculase al sistema, pasar a otra etapa de tratamiento o incluso puede ser vertida directamente en un cauce de aguas limpias. Los humedales anaerobios al generar alcalinidad admiten drenajes de mina con un pH<4,5 y el ambiente reductor que impera en el substrato

334

hace admisibles influentes con significativas concentraciones de Fe3+ y Al3+ y oxígeno disuelto (>5 mg/l). La finalidad del substrato orgánico es eliminar el oxígeno disuelto en el agua, reducir el Fe3+ a Fe2+, y generar alcalinidad mediante procesos químicos o con intervención de microorganismos sulfato reductores. La materia orgánica es una importante fuente de energía para el metabolismo microbiano y el principal elemento en la reducción del sulfato. La tasa de consumo de materia orgánica se renueva con el aporte que genera la descomposición de las hojas secas y plantas muertas en el humedal (Fig. 6). Sobre el substrato orgánico del humedal se desarrolla la vegetación emergente de alta productividad para reponer la materia orgánica consumida. Las plantas aportan estabilidad al substrato, además de ayudar a precipitar y filtrar elementos en suspensión, también transfieren oxígeno a través de sus raíces a la zona anaerobia del substrato (rizósfera) para oxidar metales tóxicos como el Pb que precipitan dentro del substrato y evitar su adsorción por las plantas. La actividad bacteriana también desarrolla procesos de nitrificación/denitrificación indispensables para la vida de las plantas característica de los humedales.

Figura 6. Disposición de substratos en un humedal anaerobio. De base Mixta. Uno de los dispositivos de este tipo lo constituyen los Sistemas de Generación Sucesiva de Alcalinidad (SAPS) que trabajan en permanente inundación, el agua fluye por gravedad a través de un substrato orgánico y otro de material alcalino. El incremento del pH hasta niveles cercanos al neutro se debe a la alcalinidad de los bicarbonatos que se generan en el sistema a partir de la reducción anaerobia del sulfato y la disolución de la caliza (CaCO3). Para favorecer las condiciones anóxicas, deben funcionar con una altura de la lámina de agua mayor a 60 cm, esta lámina cubre un substrato permeable de un espesor de 30-60 cm formado mayoritariamente por material orgánico (70-90% de estiércol, compost, turba, heno, aserrín, etc.), que está dispuesto sobre una capa de caliza cuya disolución aporta alcalinidad al agua (Fig. 7).

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Figura 7. Disposición de las capas y líneas del flujo en un SAPS.

Para optimizar la reducción del sulfato y el incremento del pH en el sistema, el agua que entra por la parte superior se embalsa para conseguir condiciones de anoxia en las capas inferiores, y se fuerza a un flujo vertical a través de las capas de materia orgánica y caliza, para finalmente drenarla desde la base y conducirla generalmente a una balsa de decantación para separar los precipitados. Entre los principales aspectos a tener en cuenta en el diseño de un SAPS tenemos: las características del agua a tratar, el área o superficie, la geometría del dispositivo, la profundidad de la celda de tratamiento, el tiempo de retención hidráulica, la composición de los substratos, además de las condiciones hidrológicas del lugar, los cambios de temperatura y el clima.

4. CONCLUSIONES Caracterizar las aguas ácidas de mina en función a la acidez ayuda a elegir el sistema de tratamiento más idóneo y eficiente, porque además de la acidez protónica se incluye la acidez mineral, aspecto que por lo general no se considera en los métodos clásicos de caracterización. En la práctica existe cierto solapamiento de los rangos de aplicación de cada dispositivo de tratamiento pasivo y generalmente se requiere el empleo combinado de dos o más dispositivos para tratar un determinado tipo de agua. Los costos de tratamiento en sistemas pasivos son más reducidos respecto a los sistemas activos, requieren menor mantenimiento y son muy eficientes en el tratamiento de pequeños caudales, como los que generalmente se presentan en instalaciones mineras clausuradas o abandonadas. Cuando los efluentes a tratar tienen grandes caudales, conviene realizar primero la estabilización física de las estructuras, seguido de los trabajos de sellado y restauración para minimizar las descargas de efluentes y hacerlas aptas para su tratamiento en sistemas pasivos.

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performance of a constructed wetland treating acid mine drainage, Central Scotland. Applied Geochemistry. 19, pp. 1773-1783.

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LA RESPUESTA GUBERNAMENTAL Y SOCIAL ANTE LOS DESASTRES AMBIENTALES EN

MINAS EN MÉXICO

WALTER RAMÍREZ-MEDA, JOSÉ DE JESÚS BERNAL-CASILLAS

Departamento de Ingeniería de Proyectos, Universidad de Guadalajara, Profesor investigador, wramirez@dip.udg.mx

RESUMEN: En este trabajo los autores realizan un recuento de nueve desastres ambientales y accidentes laborales en las minas mexicanas ocurridos en los últimos años. De igual forma analizan la respuesta gubernamental generalizada, la reacción social ante los sucesos ocurridos y los impactos ambientales negativos generados. La intervención de los sindicatos y otros grupos laborales ha sido variada ya que tienen mucha influencia en la toma de decisiones sobre la seguridad y salud de los trabajadores en las minas. El impacto económico que tiene la explotación de un mineral también cambia las reacciones del gobierno, la sociedad involucrada y la empresa propietaria de la mina. En la mayoría de los casos el impacto al medio ambiente no es tomado como factor importante en la toma de decisiones. Las legislación mexicana es suficiente en la actualidad pero en la práctica se muestra laxa y ambigua, es necesario fortalecer su vigilancia y control. Otro factor importante es la ubicación de la mina, mientras más alejada esté parece tener menor problemas sociales. En México la explotación minera no ha logrado tener un desarrollo armónico con el medioambiente que poco a poco de degrada. PALABRAS CLAVE: desastre ambiental, minas, México. Resumo: Neste artigo os autores realizam uma análise das nove catástrofes ambientais e acidentes acontecidos em minas mexicanos nos últimos anos. Igualmente, se avalia a resposta do governo, a reacção social e os impactes ambientais causados. O envolvimento dos sindicatos e outros grupos de trabalho tem sido apreciável sendo que têm significativa influência na tomada de decisões sobre a segurança e a saúde dos trabalhadores nas minas. O impacte económico de uma exploração mineral também influencia as reacções do Governo, da sociedade envolvida e a empresa proprietária da mina. Na maioria dos casos, o impacte ambiental não é tido em conta como um factor importante na tomada de decisões. Actualmente, a legislação mexicana é suficiente mas na prática é fraca e ambíguo, pelo que é necessário reforçar aspectos como a monitorização e controle. Outro factor importante é a localização mina, pois, quanto mais distante este localizado parece causar menores problemas sociais. No México a exploração de minas não tem conseguido um desenvolvimento harmónico com o meio ambiente, observando-se uma gradual degradação. PALAVRAS CHAVE: desastre ambiental, minas, México.

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INTRODUCCIÓN

En este trabajo están recopilados informes de desastres ambientales y humanos causados por la explotación minera en México. Así como el análisis y evaluación de la respuesta gubernamental y social ante tales eventos.

La actividad minera que se ha desarrollado a través de la historia en México ha causado, junto con otras actividades industriales, la contaminación del suelo y de los cuerpos de agua dulce. El problema aumenta al desconocer las cifras exactas de residuos peligrosos generados por estos sectores industriales, y que aunado a los accidentes ocasionados durante el proceso, almacenamiento, trasporte y trasvase de materiales peligrosos aumentan las posibilidades de una emergencia ambiental. Tampoco hay que olvidar los efectos que esto provoca a la vida de los trabajadores involucrados y a la salud de los individuos que tiene contacto con estos contaminantes.

La Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (PROFEPA) tiene un estimado de los sitios ilegales y/o abandonados donde se han desechado residuos peligrosos provenientes de diferentes industrias. Los residuos peligrosos encontrados con mayor frecuencia provienen de la industria minera, principalmente jales, metales y escorias de fundición [2].

HISTORIA Y PRODUCCIÓN MINERA EN MÉXICO

La actividad minera es una de las actividades de mayor tradición en México. De acuerdo a la Dirección General de Minas, la industria minera mexicana es principalmente metálica, dedicándose a la producción de cobre, zinc, plata y plomo. En general, provee de materias primas para otros sectores industriales como la construcción, metalúrgica, siderúrgica, química y electrónica. La mayor parte de la producción minera se concentra geográficamente en doce estados: Chihuahua, Michoacán, Zacatecas, Durango, Sonora, Coahuila, Guanajuato, San Luis Potosí, Hidalgo, Sinaloa, Colima y Jalisco [1].

Una forma de clasificar los minerales en México, se basa en la necesidad de obtener o no un permiso del gobierno para ser explotados. Los minerales concesibles, de acuerdo con la Ley de minería, sólo pueden ser explotados con el permiso o concesión otorgada por la Secretaría de Economía. Tal es el caso del oro, plata, plomo, cobre, zinc, carbón, coque, fierro, manganeso, azufre, barita, caolín entre otros. Los minerales no concesibles no requieren de un permiso por parte del gobierno para ser explotados; básicamente son los que se utilizan para la construcción como arena, mármol, tezontle y cantera, entre otros [3].

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La Cámara Minera de México (CAMIMEX) para 2005 estimaba que el valor anual de la producción ascendía a los 4 900 millones de dólares y su aportación al Producto interno bruto (PIB) era del 1.6%. Generó 267 000 empleos directos registrados en el Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) y 1 500 000empleos indirectos. Los principales grupos mineros que explotan las principales minas en el país son Grupo México (extraen Cu, Au, Ag, Pb, Zn), Industrias Peñoles (extraen Ag, Au, Pb, Zn, Cu), Luismin (Au-Ag), Grupo Acerero del Norte (Ca, Fe), Empresas Frisco (Cu, Ag, Pb, Zn), Hylsa (Fe), y Autlán (Mn) [4]. En la Tabla 1 está detallada la participación en el valor de la producción de cada mineral. Tabla 1. Minerales extraídos y su participación en el valor de la producción nacional [4]. Mineral % Participación en

la producción Cobre 27 Plata 15 Zinc 12 Oro 9 Coque 8 Molibdeno 5 Carbón 5 Otros 19 A partir del Programa de Nacional de modernización de la Minería (1990-1994) se han creado una serie de iniciativas con el fin de fortalecer al

sector, atraer la inversión nacional e internacional, crear un banco integral de datos para tener un mejor conocimiento de los recursos del subsuelo y de esta forma contar con un inventario nacional de recursos minerales.

Para crear las condiciones necesarias para el aprovechamiento sustentable e los minerales y metales, se han definido una serie de instrumentos cuyo propósito es la protección del ambiente en las distintas fases de la producción minera. Entre estos instrumentos se cuenta con las manifestaciones de impacto ambiental, la participación de los involucrados en el ordenamiento ecológico relacionados con regiones mineras, y la elaboración de normas relativas al control de las emisiones a la atmósfera, de las descargas al agua y al manejo de residuos mineros, sobre todo con respecto a las presas de jales o relaves.

La riqueza del subsuelo mexicano

fue uno de los principales motivos de la conquista en el siglo XVI. De igual forma que en otras zonas indígenas del mundo, los minerales representaban un objetivo primordial para los colonizadores, pero para las poblaciones nativas significó enfermedades, muerte, destrucción ambiental y empobrecimiento. En México a pesar de los dos grandes movimientos armados, la Independencia (1810) y la Revolución mexicana (1910), hay

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ciertas injusticias que aún sobreviven, pero ahora bajo el lema de “consciencia ecológica”. CASOS DE DESASTRES AMBIENTALES E IMPACTOS A LA SALUD EN LA MINERÍA MEXICANA Todas las etapas del proceso minero generan problemas ambientales de alto impacto. Los impactos negativos van desde la destrucción de la vegetación y la capa superficial de suelo, contaminación de los cuerpos de agua por el arrastre de residuos, generan ruidos, vibración y emisión de polvos a la atmósfera y residuos peligrosos.

Otro aspecto que aumenta la relevancia del problema son los desastres humanos que ocurren por descuidos o peligros propios del proceso de explotación.

En México, se estima que la industria metálica y extractiva (minería) presentan una tasa de morbilidad promedio de 165 casos por cada 10 mil trabajadores. Le sigue la extracción y beneficio de carbón mineral, grafito y minerales no metálicos con una tasa de 132.5 por ciento [13].

En los siguientes párrafos están descritos algunos de estos casos ocurridos en México.

Pasta de Conchos, 19 de febrero de 2006 [5] Hasta la fecha no se conoce con certeza qué fue el detonador de la tragedia en la mina de carbón en San Juan de Sabinas, en la región de Nueva Rosita en el estado norteño de Coahuila. Las minas eran operadas por el Grupo México.

En la explosión quedaron atrapados 65 mineros del turno nocturno. Los datos que se divulgaron son contradictorios, pero se estima que estaban atrapados a 490 m de profundidad dentro de un túnel horizontal de 1.6 km de largo, según el Sindicato Nacional de Trabajadores Mineros y Metalúrgicos. Otro dato los proporcionó el Grupo México, los mineros estaban a 150 m bajo tierra.

Uno de los trabajadores que pudo ser rescatado informó a un periódico extranjero que los mineros se habían quejado previamente por la concentración elevada de metano en la mina. Los equipos que inyectaban aire y extraían los gases peligrosos seguían funcionando pero nadie estaba seguro de que el oxígeno llegaba a los trabajadores atrapados.

Un periódico de Ciudad Juárez publicó que los mineros habían estado en huelga so sólo por el incremento salarial, sino también por la negativa de la empresa por revisar las medidas de seguridad y salud. Los hechos escasamente divulgados a la luz pública plantean serias dudas sobre la actuación del gobierno y de

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los dirigentes de la empresa Grupo México. Zacatecas, 29 de abril de 2010 [6] En una mina de plomo y zinc ubicada en la población de Terminal en el estado norteño de Zacatecas, ocurrió un derrumbe donde perecieron sepultados tres mineros. El accidente ocurrió en la madrugada en una de las minas propiedad de la compañía Minera Tayahua, subsidiaria del grupo Condumex.

El derrumbe ocurrió cuando los mineros realizaban trabajos de ampliación en la mina. La mina subterránea tiene una capacidad para procesar 90 000 toneladas de mineral por mes aplicando el proceso de flotación selectiva, cuyos concentrados de plomo y zinc están destinados a los mercados nacional e internacional. San Francisco del Oro, Chihuahua, 2006 [7] La extracción minera en la zona de San Francisco del Oro, Chihuahua, se remonta hasta el año 1600, lo que ha provocado cambios al medioambiente y alteraciones físicas, químicas y biológicas al suelo. Unos de los efectos que ha provocado es el cambio en la vegetación y riegos a la salud humana por contaminación de mantos acuíferos.

La principal fuente localizada de esta contaminación es la presa de jales (140 ha) donde se confinan los desechos de las minas de la zona. La

zona de influencia de esta presa de jales llegó hasta los 3 km en dirección del viento.

La vegetación predominante afectada en la zona está constituida por la asociación de pastizal amacollado con bosque de encino y táscate, con matorral espinoso en las partes bajas.

Las concentraciones de Pb, Cd, Zn y As dentro de los 600 m a partir de las presas de jales tienen los valores más elevados en la superficie (entre 1 142 y 119 mg/kg). En la misma zona pero a profundidades de 40-60 y 60-80 cm se encontraron concentraciones más elevadas que en la superficie de As, Pb y Zn (entre 1 960 y 3 490 mg/kg). Todas las concentraciones sobrepasan los límites máximos permisibles por la normatividad.

Es importante aclarar que no hay hasta el momento ningún proyecto para remediar el sitio contaminado.

Los principales impactos relacionados con esta actividad han sido sobre el suelo. Están relacionados con esta modificación la muerte de animales. Enfermedades crónicas degenerativas en las personas, nula productividad agrícola, además de problemas entre la compañía minera y los pobladores. Zacatecas y San Luis Potosí, yacimiento de litio y potasio, octubre de 2009 La empresa minera zacatecana Pietro Sutti, S.A., encontró un depósito mineral con concentraciones altas de

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litio y potasio. La zona de interés abarca un polígono de 60 mil hectáreas en el semidesierto que comparten los municipios de Salinas y Villa Ramos, en el estado de San Luis Potosí, así como en los municipios de Pánfilo Natera, Villa González y Villa de Cos del estado de Zacatecas. Las primeras estimaciones de la empresa corroboran que podría ser más grande que el yacimiento de Bolivia. Sólo existen en el mundo cinco depósitos de litio. Por cada 10 m de profundidad se obtendrán aproximadamente 80 millones de toneladas con una ley de entre 600 y 900 gramos de litio por tonelada. Un rendimiento de 2.5 millones de toneladas de litio cuyo precio en el mercado de Toronto es de 750 dólares por kilogramos. En cuanto al yacimiento de potasio será la primera mina en México, lo cual ahorrará millones de dólares en importaciones, con el que se fabrica el cloruro de potasio que es base para los fertilizantes. El método de extracción para ambos metales será minería a cielo abierto ya que los yacimientos están prácticamente superficiales y no tendrá que excavar [8].

Los problemas no se han hecho esperar. Es obligación de la empresa presentar estudios de cambio de uso de suelo y de impacto ambiental de acuerdo a las leyes mexicanas, sin éstos no puede explotar los recursos minerales. Sin embargo, ya hay evidencia de que ya realizan trabajos de exploración que incluyen la perforación y extracción de muestras

sin tener permiso de la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT). La prensa nacional, al entrevistar a los funcionarios federales involucrados, han manifestado que la intervención de la SEMRANT es sólo a nivel de trámites y no le corresponde intervenir en campo. La Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (PROFEPA) es quien debe tener mayor vigilancia en este aspecto. Además, la empresa debe obtener autorización de la Comisión Nacional del Agua para realizar trabajos mineros en la zona de las lagunas y arroyos, donde se ha comprobado que existen yacimientos [9].

En este caso está clara la respuesta lenta y burocrática del gobierno federal. San Luis Potosí, Minera San Xavier, octubre de 2004 [10] Desde finales del siglo XVI los españoles han extraído de los suelos del estado de San Luis Potosí oro y plata. Durante la colonización podía encontrarse a flor de tierra en los cerros, minerales como oro y plata. Esta actividad dio como origen a la fundación de la ciudad de San Luis Potosí cuyo escudo muestra al cerro de San Pedro en donde la primera mina dio origen al sentamiento actual de la capital del estado.

La compañía trasnacional Minera San Xavier, S.A. ha estado comprando terrenos y propiedades en cerros aledaños al Cerro de San Pedro con el propósito de seguir

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explotando los yacimiento minerales que aún existen. El proyecto apoyado por ciertos sectores políticos del estado, contempla una explotación progresiva durante un periodo de ocho años. Los cambios que se prevén son importantes e irreversibles. El primero es la desaparición de los cerros distintivos de la ciudad incluido del Cerro de San Pedro, lo que provocaría un cambio histórico en el escudo del estado.

Otro impacto severo es la contaminación potencial de los acuíferos y los suelos cercanos. El método que será aplicado es conocido como tajo a cielo abierto y lixiviación a montones. Este proceso está prohibido en muchos países por su efecto destructivo y contaminante. En México algunas autoridades están dispuestas a aceptarlo.

La empresa usará 25 toneladas diarias de explosivos y arrancarle al cerro 80 mil toneladas de material. El proceso de extracción usará dieciséis toneladas de cianuro de sodio mezcladas con 32 millones de litros de agua, que por aspersión bañarán el material triturado (lixiviación de mineral). Las explosiones darán como resultado un cráter de 1 km de diámetro y aproximadamente 250 m de profundidad. Al final de proyecto se formarán 80 millones de toneladas de residuos saturados de cianuros a sólo 9 km de la ciudad capital.

El gobierno del estado pidió la ayuda de investigadores del Instituto Politécnico Nacional quienes revisaron el manifiesto de impacto

ambiental y determinaron que no se cuenta con la capacidad técnica, ni económica para controlar la cantidad de materiales contaminadas que generaría el proyecto.

El poder Judicial de la Federación emitió una sentencia (octubre de 2005) cancelando los permisos de la Minera San Xavier. Las autoridades municipales no pueden otorgar ese permiso porque existe un decreto que establece esa zona destinada a preservar la vida silvestre [11]. Cananea, Sonora, junio de 2008 [12] Con una afectación de 6.5 km, el cauce del arroyo seco Los Alisos (que conduce al Río Magdalena) se vio contaminado con alrededor de 50 mil toneladas de residuos de la Minera María del Grupo Fisco. El incidente fue provocado por un trabajador que laboraba al borde de la presa de jales con su camión de volteo durante un proceso de mantenimiento. El minero pereció en el accidente. Aunque la minera afirma que no hay daño, la PROFEPA y la Secretaría del trabajo participan en una serie de estudios destinados a evaluar los daños provocados por el derrame y determinar la responsabilidad de la empresa. Guanajuato, mina el Cubo, enero de 2010 [14] La Secretaría del Trabajo y Previsión Social (STPS) cierra indefinidamente

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la mina El Cubo en el estado de Guanajuato con el objetivo de realizar una auditoría de seguridad ya que han ocurrido varios accidentes mortales en el sitio. El 18 de noviembre de 2010 un trabajador perdió la vida tras un desgajamiento de la mina, el 28 de diciembre otro minero falleció al caerle encima un camión en el nivel 5 del yacimiento, y el 23 de enero otro minero muere aplastado por un laúd. En la auditoría participan Protección Civil y la Universidad de Guanajuato. En la revisión también participan miembros de la compañía propietaria de la mina Gammon Gold y del Sindicato Minero. Las bases de la auditoría son la Ley Federal del Trabajo y la norma NOM-023-STPS-2003 relacionada con la seguridad y la salud en el trabajo en minas.

Las revisiones se amplían hasta la las minas de La Peregrina, de Rayas y Guanajuatito, y que no estarán en funcionamiento hasta que las condiciones de seguridad y capacitación sean las apropiadas.

La empresa Gammon Gold quería imponer una jornada laboral de 10 horas por lo que provocó una huelga el 28 de abril de 2008.

La mina El Cubo produce mensualmente 5 mil onzas de oro y plata que representan un ingreso de 6 millones de dólares para la empresa. Chicomuselo, Chiapas, marzo de 2010 [15] Una comisión internacional de organizaciones civiles canadienses

concluyó, después de su visita a la compañía minera Blackfire en Chicomuselo, Chiapas; que la empresa minera ha incurrido en actos de corrupción, violación a los derechos humanos y ha causado impactos adversos al medioambiente cercano a la mina donde explota el mineral barita. La barita es un mineral no ferroso que es indispensable en la perforación de pozos petroleros.

La comisión identificó tres necesidades importantes y urgentes a tratar. Primero, que el gobierno canadiense tenga mayor control sobre sus empresas trasnacionales en el mundo, incluyendo la falta de responsabilidad social. Segundo, los pobladores de la zona cercana a la mina están en riesgo por la posibilidad de deslaves. Tercero, el daño ambiental provocado que ha causado un descontento en la población.

Los principales impactos negativos que se han detectado son: el cerro donde se localiza la mina ha quedado deforestado, los arroyos que se formaban para la captación de agua en la zona han desaparecido, y los que se mantienen presentan una gran cantidad de barro y contaminación por óxido de bario. Los pobladores han dejado de usar el agua de los arroyos porque les provoca irritación en la piel y algunos le han atribuido la muerte de ganado.

La mina se encuentra actualmente en clausura “total temporalmente”.

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Simojovel, Chiapas [16] Las cavernas de Simojovel en el estado sureño de Chiapas contienen en su interior una piedra semipreciosa, el ámbar. Todos los días mineros indígenas se dedican a la extracción rudimentaria por 12 dólares diarios, sin la intervención de ninguna empresa minera. El precio del ámbar, resina vegetal fosilizada proveniente de las coníferas, se multiplica en las joyerías donde una pieza pulida y tratada puede alcanzar hasta los 1600 dólares. El Consejo Regulador del Ámbar en Simojovel explica que la resina se extrae de cuevas que tienen una antigüedad de 25 a 40 millones de años. Esta característica hace que ámbar de Chipas ser el más duro del mundo. En el poblado de Simojovel habitan 17000 personas, de las cuales 1700 se dedican a la extracción de estas piedras en las nueve cuevas que rodean al poblado indígena. La producción anual de ámbar es de 3.5 toneladas anuales que es el 90% de la producción en el estado de Chiapas. Las jornadas de trabajo sobrepasan las ocho horas bajo tierra, con poco oxígeno, condiciones higiénicas pobres y ambientes que alcanzan fácilmente los 40°C. No hay una cifra oficial de muertos por asfixia, pero aún en estas condiciones los mineros continúan bajando a las cuevas con carretas rudimentarias, cinceles sencillos y

martillos como herramientas básicas para la extracción de las piedras. Cada mina cuenta con un comisario para revisar las piedras, mientras más grandes mejores ganancias, pero en ocasiones sólo encuentran piedras pequeñas. Un factor que dispara el precio del ámbar es que tenga en su interior un insecto. También las variaciones de color impactan en el precio. Las variantes de color van desde el amarillo, que es el más común, al azul, rojo, negro, o los más cotizados y difíciles de encontrar, que son el blanco y el verde. El Consejo Regulador del Ámbar afirma que se han detectado piezas falsas de ámbar que elaboran con resinas sintéticas, las colorean y les introducen insectos grandes, como mosquitos o cucarachas para incrementar su valor. También ha reportado una reducción en la extracción del ámbar en los últimos años.

DISCUSIÓN DE LOS CASOS

A través de la historia mexicana la minería ha desempeñado un papel importante en el curso de los cambios sociales y económicos del país. Al analizar los casos mostrados en este trabajo predominan varios sucesos.

Aunque a nivel mundial la tasa de accidentes y desastres ambientales en las actividades mineras tiende a disminuir, notoriamente en México continúan ocurriendo accidentes y catástrofes que pudieron ser evitables

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si se aplicaran estrictamente las leyes, reglamentos y recomendaciones de las autoridades nacionales y de organizaciones internacionales. En la legislación existen leyes para minería, de salud ocupacional y de protección ambiental, estas exhiben vacios cuando son confrontadas contra situaciones de desastres, llevando consigo una actuación gubernamental lenta e insuficiente. Sumado a esto y derivado de la soberanía de los estados, existe el problema de inequidad respecto al actuar estatal en materia legislativa y normas relativas a la protección ambiental en materia de explotación minera. Estas situaciones han sido causa para que en algunos casos empresas mineras evadan su responsabilidad en desastres y accidentes, principalmente en restauración y restitución de daños.

Ante el contexto de la minería global, México está considerado al igual que otros países latinoamericanos como un país con legislación ambiental minera pobre, factor importante para que las compañías transnacionales se decidan por invertir en explotaciones mineras mexicanas.

La respuesta social ante los desastres mineros es muy variada y está ligada a varios factores: ubicación de los sitios mineros, importancia económica de la explotación en la región, nivel educativo e idiosincrasia, intervención de las organizaciones no gubernamentales (ONG),

involucramiento de los medios informativos e intervención de las asociaciones mineras, sindicatos, legisladores y gobernantes.

La ubicación del sitio y la cercanía a poblaciones o zonas de reserva ecológica influyen en la respuesta social. Cuando ocurre un suceso en sitios apartados o de baja importancia social, como zonas áridas o desérticas la respuesta es mínima e inclusive pasa desapercibida si no hay vigilancia sobre estos sitios. Pero cuando sucede en zonas de interés social y que impactan en forma inmediata al medio cercano a poblaciones o ecosistemas importantes, la movilización es rápida y llega a ocasionar acciones directas de la población, tales como bloquear el acceso a trabajadores e inclusive la toma de instalaciones.

Cuando la explotación minera tiene importancia económica en la región y es un factor predominante en el desarrollo de la misma, la población aminora sus acciones contra la empresa, inclusive practican cierta tolerancia y aceptan en gran medida los daños, anteponiendo su bienestar económico al ambiental.

La intervención de las ONG es cada vez más intensa y variada en este sector. Existen por un lado aquellas que promueven la explotación sustentable y el apego a técnicas modernas y seguras con el medio ambiente, promueven la capacitación y la protección de los trabajadores, así como el desarrollo social en las comunidades mineras

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involucradas. Por otro lado existen las ONG de actuación radical que tienen posturas de impulsar las negativas de nuevas explotaciones mineras y el cierre de los existentes, respaldados en el deterioro del medio ambiente, en la voracidad de las transnacionales y la pobreza de las poblaciones cercanas como resultado de la explotación. Las acciones de estas ONG se dan desde intervenciones pacíficas como participación en foros de difusión y discusión, peticiones gubernamentales, estudios de contaminación y campañas informativas. En otros casos, se dan intervenciones no pacíficas como plantones y toma violenta de instalaciones con resultados trágicos.

Las agrupaciones mineras y los sindicatos se han visto involucrados en los accidentes y desastres debido a su influencia en la seguridad y procedimientos de trabajo.

Las agrupaciones mineras en el país están bien organizadas en cámaras y asociaciones conformadas en grupos poderosos que intervienen oportunamente para poyar a las empresas en los siniestros. Por su parte, los sindicatos mineros son agrupaciones de gran tamaño y complejidad, con presencia política nacional y en algunos de ellos existen problemas de corrupción y manejos desleales con los trabajadores, los cual les confiere una responsabilidad indirecta en los accidentes y desastres mineros.

Por su parte, los medios de comunicación en su papel

informativo en ocasiones juegan un papel parcial con cierta tendencia social. En épocas anteriores filtraban la información por mandato gubernamental para minimizar los impactos mediáticos negativos de los sucesos. La información estadística disponible en los sitios de internet de las instituciones gubernamentales y medios informativos referentes a desastres o accidentes mineros es escasa.

Generalmente, los legisladores y gobernantes actúan principalmente como mediadores en los conflictos, debatiendo y realizando propuestas de leyes y reglamentos específicos. En el sentir de la población, sólo intervienen para obtener dividendos políticos por su participación en los eventos.

CONCLUSIONES

La minería es una actividad de gran tradición en México, y ha sido protagonista de un sin número de eventos y cambios históricos. Las actividades de extracción minera han sido causa de grandes desastres y aunque existen regulaciones nacionales precisas no han logrado un desarrollo armónico entre el medio ambiente y la actividad minera. Año tras año se repiten eventos trágicos y desastres ambientales atribuibles a factores técnicos y errores humanos. La respuesta gubernamental no es

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equitativa en todos los casos, existen estados con grandes vacíos legislativos y poca vigilancia en el cumplimiento de ordenanzas técnicas y ambientales. La respuesta social está influenciada por factores de ubicación de las explotaciones mineras, su importancia económica en la región, la intervención de las organizaciones no gubernamentales,

y de las agrupaciones sindicales y patronales, así como, también juegan un papel importante la intervención de los legisladores y gobernantes. La opinión social está dividida entre el rechazo hacia nuevas explotaciones y oportunidad del desarrollo económico.

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EL DESARROLLO SOSTENIBLE Y LA MINERÍA SUBTERRÁNEA

O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E A MINERAÇÃO SUBTERRÂNEA

VIDAL NAVARRO TORRES Centro de recursos Naturais e Ambiente do IST da Universidade Técnica de Lisboa,

vntorres@ist.utl.pt

CARLOS DINIS DA GAMA Centro de recursos Naturais e Ambiente do IST da Universidade Técnica de Lisboa,

vntorres@ist.utl.pt

RESUMEN: Es obvio que el sector minero es imprescindible para la prosperidad económica de los países desarrollados y para el progreso social y económico de muchos países en desarrollo. Esta importancia es y será siempre determinante; por lo tanto, es ineludible que la comunidad del sector contribuya para el desarrollo sostenible (DS). Este DS del sector minero significa implementar proyectos económicamente viables, en armonía de la protección ambiental, socialmente responsable. Para obtener el deseado DS del sector minero, también son necesarios los cambios en la estrategia comercial, en las tecnologías operativas, en las conductas de las personas e en las políticas. PALABRAS CLAVE: Minería subterránea, desarrollo sostenible, sostenibilidad ambiental RESUMO: É obvio que o sector mineral é imprescindível para a prosperidade económica dos países desenvolvimento e para o progresso social e económico de muitos países em desenvolvimento. Esta importância é e será sempre determinante; portanto, é iniludível que a comunidade do sector contribua para o desenvolvimento sustentável (DS). Este DS do sector mineral envolve projectos economicamente viáveis, em harmonia com a protecção ambiental, socialmente responsáveis. Para obter o desejado DS do sector mineral, são também necessárias mudanças na estratégia comercial, nas tecnologias operativas, nas condutas pessoais e nas políticas. PALAVRAS CHAVE: Mineração subterrânea, desenvolvimento sustentável, sustentabilidade ambiental

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1. INTRODUÇÃO Os produtos minerais desempenham papel indispensável no desenvolvimento da humanidade. Mas os produtos minerais resultam de um processo de produção, que consiste na extracção ou lavra, no processamento, fabricação e manufactura. No que diz respeito à mineração subterrânea correspondem a extracção ou lavra e o processamento, geralmente, mineralúrgico. Estes dois principais processos da mineração subterrânea causam alterações no meio ambiente e no meio social com consequências negativas ou positivas de diversos graus. Como é óbvio, um empreendimento da mineração e em particular a subterrânea têm como objectivo principal obter lucro o benefício económico e é claro que sem este objectivo não existirá nenhuma actividade da mineração. Mas a mineração subterrânea como a superficial é uma actividade que se desenvolve num certo local com condições naturais próprias do meio geológico (maciço rochoso e solo), do meio atmosférico (atmosfera subterrânea e exterior), meio hidrogeológico (águas subterrâneas e superficiais) e meio biológico

(biodiversidade e o próprio homem) e no meio social (cultura, costumes, etc.). A acção do homem no processo da mineração causa alterações destas condições naturais ou iniciais traduzido em impactes ambientais e impactes sociais. Como é conhecido o recurso mineral é um recurso que pode-se considerar com não renovável, pelo que a sua exploração esgota as reservas. Como o produto mineral é indispensável para o desenvolvimento social e económico da humanidade, obviamente não pode-se dispensar da sua produção; mas esta produção deverá ser com protecção ambiental e com responsabilidade social, que dizer um desenvolvimento sustentável ao longo do tempo (Fig. 1)

Figura 1 – Princípios do desenvolvimento sustentável O tema de desenvolvimento sustentável (DS) da mineração e particularmente da subterrânea não pode quedar a nível de discurso, pelo que é indispensável realizar um

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esforço a nível do estado, do sector empresarial, da sociedade e sector de investigação, para elaborar um padrão de referência que permita deixar o discurso e passar a uma fase pragmática através de ferramentas adequadas de gestão, que passará pela formulação de modelos de DS. 2. O SECTOR MINERAL E O DESNVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL 2.1 Importância da mineração Ibero-americana Ibero-américa e particularmente países Latino-americanos são excelentes produtores duma variedade de metais, estando no topo dos 5 maiores países produtores de minerais de Zn, Pb, Ag, Au e Cu no mundo destaca-se Chile, Peru e México (Fig. 2).

05

10152025303540

China

Austrál

iaPerú EUA

Canad

á

México Chil

e

Africa

Sul

Con

tribu

to à

pro

duçã

o m

undi

al (%

)

ZnPbAgAuCu

Figura 2 – Produção mineral global [1] Outro indicador da importância da mineração Ibero-americana é o facto do Peru estar no 5º maior produtor de ouro no mundo (Fig. 3)

Figura 3 – Peru 5º maior produtor de ouro do mundo no ano 2008 [2] Esta situação situa a Ibero-americana numa posição muito importante a nível mundial, tendo em conta que países racionalmente produtores de ouro atingiram o pico no ano de 2001 desde o qual tem descendido gradualmente (Fig. 4), mas que no caso do Peru foi o contrario (Fig. 5).

Figura 4 – Diminuição da produção de ouro nos EUA e África do Sul [3]

356

0

25,000

50,000

75,000

100,000

125,000

150,000

175,000

200,000

225,000

1995 2000 2005 2010

Prod

ução

de

ouro

(kg)

Figura 5 – Produção de ouro no Peru [4] No aspecto do consumo de produtos minerais, os maiores consumidores dos produtos minerais são os países desenvolvidos (EUA e EU), com valores per capita de 10 kg de Alumínio, Cobre e Zinco e 1 kg de Níquel; contra consumos inferiores a 0,5 kg em países não desenvolvidos (Fig. 6).

Figura 6 – Consumo per capita de produtos minerais [5] A grande parte dos países Latino-americanos é provável que tenham um consumo per capita baixo, mesmo sendo um grande produtor. 2.2 Novo paradigma na gestão do sector ambiental

Para um real DS do sector mineral é importante aplicar novos paradigmas na gestão deste importante sector. O velho paradigma de modelo colonial na iteração entre o governo central e as companhias, sendo as comunidades locais destinadas a receber um pequeno e insuficiente beneficio económico e social, para um novo paradigma consiste em considerar como eixo principal a comunidade local (Fig. 7), permitindo uma mutua relação e comunicação.

Figura 7 – Novo paradigma no desenvolvimento do sector mineral [6] Assim, os parâmetros económicos associados ao novo paradigma são: - Estrutura de acordos de impactes e benefícios entre a comunidade e a empresa; - Análise da exploração dos recursos minerais considerando a aceitação regional e local; - Critério de desenvolvimento regional. 2.3 Mineração subterrânea e o ambiente

Companhia mineira

Governo Central

Comunidade local

357

No processo de exploração ou lavra da mineração subterrânea de uma determinada reserva mineral e para a obtenção de minério extraído, durante as actividade de perfuração, desmonte de rochas com explosivos, remoção, carga e transporte se produzem emissões de poeiras (rochas e emissões diesel), gases (explosivos, emissões diesel), ruído, escombros, drenagem ácida, consumo de energia e instabilidade do maciço rochoso (Fig. 6ª). Na fase da concentração ou tratamento do minério, é necessário utilizar basicamente água, reactivos e energia e gerar emissões de poeiras, gases, ruído, rejeitados de lavaria, agua residual e consumo de energia, para finalmente obter o produto que é o concentrado de mineral (Fig. 8). 3.3 Acções de responsabilidade social 3.4 Acções governamentais Figura 8 – Emissões nas operações de exploração e tratamento mineralúrgico

Adicionalmente, a mineração subterrânea causa uma ocupação duma área superficial de terreno que pode causar diversos tipos de impacte como o visual ou outras alterações Finalmente, a presença da mineração subterrânea terá também importante influencia na vida inicial das pessoas nativas, quer dizer poderá ter influências de tipo social. Um exemplo do processo produtivo é o ilustrado na figura 9, onde o teor de um metal representado por 1X na reserva “in situ” é recuperado no concentrado em 0,6375X e é perdido em rejeitado 0,3625X, para o qual é preciso não menor a 17,5 MW/ton de energia e tendo importantes emissões que causarão impactes ambientais e que presidam ser controlados a níveis permissíveis pelos padrões em vigor. Figura 9 – Entradas e saídas no processo de lavra e beneficiamento [6a]

Instabilidade do maciço

Energia

358

2.4 O papel do sector da mineração subterrânea no DS O papel do sector da mineração subterrânea no DS é rentabilizar o projecto mineiro em equilíbrio com a protecção ambiental e a responsabilidade social, considerando como eixo a participação da comunidade, em coordenação com governo. Mas para a efectividade é determinante que adopte uma política de DS (Tabela 1). Tabela 1 – Políticas do DS N.º Politicas de DS 1 Qualidade de relacionamento como

cliente 2 Justa prática no respeito ao emprego 3 Respeito das comunidades 4 Gestão responsável do ambiente 5 Eficiência no uso dos depósitos

minerais 6 Respeito aos padrões do Ambiente,

Saúde e Segurança 7 Avaliação económica, social e

ambiental Mas a economia, a protecção ambiental e a responsabilidade social para o seu pragmatismo e efectividade deve estar suportado com a investigação e tecnologia (Fig. 10), por que poderá permitir que a operação mineira aplique a inovação necessária para uma melhoria continua da economia, da qualidade ambiental e da sua relação com a comunidade. Sem dúvida que um projecto mineiro não pode ser operacionalizado se não é rentável, se não considera favorável a relação do benefício/custo, pelo que

este é o pilar determinante para cumprir com os compromissos da protecção ambiental e responsabilidade social. Figura 10 – Componentes do DS e a importância da investigação e a tecnologia [7] 2.5 A investigação e tecnologia para o DS Uma perspectiva global do investimento na investigação para o desenvolvimento (I&D) mostra que está liderado por EUA, países da EUA, Japão, Coreia do Sul e ultimamente pela China (Fig. 11).

Rentabilidade económica

Protecção ambiental

Responsabili-dade social

Investigação e tecnologia

359

Figura 11 – Investimento em I&D em % do produto bruto interno (PIB) Em Iberoamérica a liderança na investigação e desenvolvimento corresponde a Espanha, Portugal e Brasil, seguido por México, Argentina e Chile , sendo insignificante nos resto dos países (Fig. 12).

Figura 12 – Investimento na I&D em Iberoamérica É importante salientar como exemplo o esforço realizado por Espanha e Portugal em orientar o maior investimento á área de Ciências da Engenharia e Tecnologia (Fig. 13).

Figura 13 – O maior investimento de Portugal na área de Ciência da Engenharia e Tecnologia

É importante indicar que o nível de desarrolho das nossas regiões ou países estão em função do nível de investimento e os resultados destas investigações; como exemplo pode-se referir que a União Europeia tem definido no tratado de Lisboa o objectivo de investir o 3% do PIB nos próximos anos. Esta realidade nos permite reflectir no sentido de fazer esforços para mudar esta situação baseado na consciencialização do trinómio Empresa, Estado e Universidade que devem iniciar com formar e aproveitar o recurso humano altamente qualificado. Pois não há um país capaz de se desenvolver se não tem a I&D devidamente desenvolvida, isto é recurso humano com doutoramento e pós-doutoramento, laboratórios bem implementados e recurso financeiro necessário. A fim de enfrentar os desafios futuros do desenvolvimento sustentável, a indústria global de mineração será necessário realiza esforços na investigação nos sistemas e tecnologias inovadoras tais como: - Tecnologias inteligentes para a exploração e caracterização de recursos, incluindo a caracterização geomecânica; - Tecnologia de modelação geológica, do jazigo mineral e geotécnico, assim como o

% o

f GD

P

Fonte: UNESCO Institute for

360

dimensionamento e optimização do plano de lavra, controle operacional e tecnologia e sistemas ambientais; - Tecnologias de escavação de rochas que permita uma selectividade, continuidade e redução de custos, para tornar viável a exploração de minério; - Desenvolvimento de tecnologias energeticamente eficientes e limpas que contribuem para a produção limpa; - Minimização e reutilização de resíduos ambientalmente responsável - Novas técnicas de processamento de minerais que podem ajudar a viabilizar uma mudança de paradigma em técnicas de mineração; - Utilização das técnica de informação computacional para uma mudança radical nos processos de mineração e concretizar a visão final de sistemas autónomos de mineração. 3. A SUSTENTABILIDADE NA MIENRAÇÃO SUBTERRÂNEA 3.1 Indicadores da sustentabilidade A operacionalização do DS é uma tarefa muito complexa, sendo uma importante ferramenta que pode ser utilizada para a gestão baseada nos critérios da sustentabilidade que, através dos índices de sustentabilidade (IS), dão origem a critérios de decisão muito importantes. Com efeito, os IS permitem obter informação sobre a sustentabilidade

de qualquer sistema e, neste caso, sobre a mineração subterrânea. Os IS permitem ainda verificar como o objectivo de obter resultados positivos em termos de produto “per capitae” se arrisca à degradação precoce dos recursos naturais, do ambiente e da sociedade. Sabe-se que todos os tipos de desenvolvimento implicam riscos, pelo que é necessário controlá-los através da fixação de limites admissíveis. Logo, os IS devem ser relevantes, compreensíveis e confiáveis. Baseado nos três componentes do DS, podem-se caracterizar os correspondentes IS e consequentemente quantificar a sustentabilidade duma operação mineira, através do Índice de Sustentabilidade Ambiental (ISA), do Índice de Sustentabilidade económico (ISE) e o Índice de Sustentabilidade social (ISS) (Fig. 14).

Figura 14 – Indicadores de sustentabilidade na mineração subterrânea

361

Para facilitar a avaliação da sustentabilidade da mineração subterrânea foi definida um total de 15 indicadores: a) Rentabilidade económica 1- Relação de custo/beneficio e valor agregado; 2- Gestão e distribuição de ingressos; 3- Salários, rendas, tributações e divisas; 4- Investigação e desenvolvimento; 5- Investimentos na prospecção, etc. b) Protecção ambiental 1- Consumo de materiais, da água e energia; 2- Qualidade geotécnica e da água subterrânea; 3- Qualidade da atmosfera subterrânea e exterior; 4- Biodiversidade e património cultural; 5- Resíduos e incidentes ambientais. c) Responsabilidade social 1- Emprego directo e indirecto; 2- Saúde, segurança e conforto; 3- Formação e educação; 4- Relações com a comunidade; 5- Plano de fecho. A sustentabilidade da mineração subterrânea tem relação com o tempo, que dizer que os indicadores da sustentabilidade deverão estar dentro do permissível ao longo do tempo (Fig. 15).

ISE(t1) >1

ISA(t1) >1

ISS(t1) >1

ISE(tn) >1

ISA(tn) >1

ISS(tn) >1

Economico,ambiental e

social progresso

Estado 1 Estado n Processo Tempo (t)

MSI(t1) > 1 MSI(tn) > 1

Evolution of sustainability

Figura 15 – Evolução da sustentabilidade Quando quantificado os indicadores da sustentabilidade e expresso em índices é possível definir o limites admissíveis (Tabela 2) e assim controlar pragmaticamente a sustentabilidade duma exploração subterrânea.

Tabela 2 – Limite admissível da sustentabilidade Exemplos de resultados da quantificação dos índices de sustentabilidade ambiental são os obtidos para a mina de Panasqueira de Portugal (Fig. 16) em função do índice de sustentabilidade da atmosfera subterrânea (eSIa), do índice de sustentabilidade geotécnica (eSIg) e o índice de sustentabilidade das águas subterrâneas (eSIw).

IS ≤0.35

0.35<IS≤0.70 0.70<IS≤1.0 IS≥1

Muito baixo

Baixo Moderado Bom

362

Figura 16 – Índices de sustentabilidade ambiental para uma mina subterrânea Aplicando os valores da Tabela 2, para este exemplo, o índice de sustentabilidade da atmosfera subterrânea e baixa (0,54), o ídice de sustentabilidade das águas subterrâneas é baixa (0,27) e o índice de sustentabilidade geotécnica pode-se considerar boa (0,98). Em termos globais o índice de sustentabilidade ambiental resulta baixo (0,60). Uma representação particular do índice de sustentabilidade geotécnica determinado para a lavra pelo método de câmaras e pilares (Fig. 17) da mina referida no anterior parágrafo mostra que este índice varia em função do qualidade do maciço rochoso (qualidade Q de Barton) e as dimensões das aberturas subterrâneas (secção A da câmara) para os correspondentes pilares devidamente dimensionados. No exemplo apresentado, mostra que para uma exploração subterrânea ambientalmente sustentável é necessário adoptar medidas

adequadas para obter um índice de sustentabilidade igual ou maior que zero.

Figura 17 – Índice de sustentabilidade geotécnica Como um exemplo da quantificação do indicador ambiental é o consumo de energia (Fig. 18) e de água (Fig. 19) na produção de ouro.

Figura 18 – Indicador de consumo de energia [3]

Índi

ce d

e su

st. g

eoté

cnic

a

Índice de qualidade Q do maciço rochoso

363

Figura 19 – Indicador de consumo de água [3] 3.2 Estratégias na protecção ambiental A gestão ambiental na mineração subterrânea precisa adoptar estratégias de gestão proactivas e efectivas de protecção ambiental em todas as unidades de operação cujas emissões alteram o ambiente. Na actualidade existem diversas técnicas de análise ambiental aplicáveis no sector mineral: avaliação de impactes ambientais, avaliação de riscos ambientais, avaliação do ciclo de vida e análise de custo beneficio. Por exemplo, a técnica que utiliza o “Índice Ambiental Integrado” (IAI) de poluentes relacionados com o ar, água e solo, combinando os aspectos ambientais com o custo. A gestão da protecção ambiental deve ser com total respeito das normas legais e padrões de qualidade. Uma ferramenta importante na protecção ambiental é na gestão estratégica e melhoria

contínua, conforme a ISO 14001 (Fig. 20).

Figura 20 – Elementos sequenciais na implementação estratégica do ISO 14001 Os indicadores ambientais, de saúde e segurança que podem ser usados no DS são: eficiência de energia (Mj/t), demanda de água (m3 /t), demanda de solo (hectare/t), restauração de solos (%), uso de substancias perigosas (risco potencial para o ambiente e homem/t) e ocorrências ambientais (número), quantidade de acidentes fatais/ano, horas de trabalho perdidos/ano, horas de capacitação em saúde e segurança/total horas de trabalho. Na gestão estratégica e melhoria contínua do ambiente com a ISO 14001 deve-se considerar a gestão da segurança e saúde (OSHAS 18001) (Fig. 21) para uma gestão conjunta denominada EHSMS e assim também garantir qualidade na saúde e na vida dos trabalhadores.

364

Figura 21 – Esquema simplificado da gestão do ambiente, segurança e saúde O sucesso da aplicação desta estratégia depende principalmente da política ambiental da alta direcção. 3.3 Acções de responsabilidade social As acções de responsabilidade social devem estar orientadas para: - Garantir uma distribuição justa dos custos e benefícios do desenvolvimento. - Respeitar e reforçar os direitos fundamentais dos seres humanos (liberdades civis e políticas, autonomia cultural, liberdades sociais e económicas e segurança pessoal). - Assegurar que a diminuição dos recursos naturais não irá privar as gerações futuras, através da sua substituição por outras formas de capital. Os indicadores para avaliar a efectividade das acções podem ser: quantidade total de empregados (directos e indirectos), custos de

exploração/ trabalhador, total de horas de capacitação/ano, total de transporte, total de reuniões públicas/mês ou ano, total de queixas/mês ou ano. 3.4 Acções governamentais As acções de governo devem estar orientadas para: - Apoiar a toma das decisões partilhadas; o Estimular a livre empresa dentro de um sistema de normas claras, justas e de promoção; - Evitar concentração excessiva de poder; o Assegurar a transparência, proporcionando acesso aos actores a informações necessárias; - Garantir a responsabilidade por todas as decisões e acções; - Estimular a cooperação, para gerar confiança e compartilhar objectivos e valores comuns; - Assegurar que as decisões são tomadas de forma apropriada. Os indicadores podem ser o número total de normas legais e regulamentações sobre o DS/ano, total de fiscalizações/ano, total de sanções de incumprimentos da qualidade ambiental segurança e saúde/ ano, total de queixas da comunidade/ano, etc. 4. ACÇÕES DINAMIZADORES

DO DS 4.1 Estratégia comercial O custo de produção dos produtos minerais no caso de existir uma carga

365

ambiental e social é baixa, ocasiona menor preço do produto mineral do que é característica de países em desenvolvimento e quando existe uma elevada carga ambiental e social, como no caso de países de economia desenvolvida (Fig. 22).

Figura 22 – Influência da carga ambiental e social no custo do produto mineral [8] Neste contexto existe uma desigual competição dos produtos minerais no mercado internacional, ocasionando os seguintes problemas: - A grande dificuldade no licenciamento e realização de novos projectos mineiros em países desenvolvidos; - O cada vez menor interesse em investimentos no sector mineral em países desenvolvidos; - A menor ou pouca sensibilidade ambiental e social nas operações e novos projectos mineiros; - O fluxo de capitais destinados ao sector mineral direccionado para países em desenvolvimento (Fig. 23); - Um marcado desequilíbrio entre este grupo de países no tema de DS. O perfil da distribuição regional dos investimentos em exploração mineral

confirma a liderança da América Latina (23%), seguida pelo Canadá (19%), África (17%), Austrália (13%), Estados Unidos (8%) e demais países (20%). No âmbito dos bens minerais, o ouro manteve-se soberano e concentrou a maior parte dos investimentos (47%), seguido dos metais básicos (29%), diamantes (13%), PGM (4%) e outros minerais (7%).

Figura 23 – Investimento no sector mineral mundial 2005 [9] Portanto, o DS no sector da indústria mineira atenuaria esta desigual competição e equilibraria os benefícios económicos, ambientais e sociais a nível global. 4.2 Tecnologias limpas As tecnologias a serem utilizadas nas operações mineiras devem ser aquelas que minimizam o consumo de energia e geram poucas emissões que causem danos no ecossistema e a saúde do próprio homem, de modo que contribuam para o aproveitamento dos recursos mineiros para bem-estar do mundo actual sem comprometer a

366

capacidade de vida das gerações futuras. O uso destas técnicas contribui também para a competitividade do produto no mercado, na segurança e saúde ocupacional. Exemplos de este tipo de técnicas são as seguintes: - Gasificação e/ou lixiviação subterrânea (Fig. 24); - Exploração subterrânea de corte e enchimento com material de rejeitados; - Processos de lixiviação biológica; A utilização de tecnologia limpa poderá ter sucesso quando estas técnicas tenham viabilidade técnica e económica, existindo uma política ambiental de DS e haja recursos humanos capacitados e capazes.

Figura 24 – Gasificação subterrânea de carvão [10] 4.3 Condutas pessoais O DS no sector da mineração subterrânea não é função particular ou individual de esta ou daquela empresa mineira, mas é multissectorial e consequentemente

com participação de condutas pessoais a nível empresarial, local, regional, nacional e global. O DS da mineração subterrânea depende das condutas pessoais seguintes: - Consciencialização do DS; - Ética de DS; - Visão e políticas do DS; - Capacitação em técnicas actuais para o DS; - Capacitação em fiscalização para o DS; - Capacitação em economia e gestão do DS; - Negociação e coordenação para o DS; - Comunicação do DS. 4.4 Políticas publicas As políticas públicas devem ser capazes de legislar, dar normas e fiscalizar em todos os elementos que condicionam e contribuam para o DS. As características das normas devem procurar criar as condições mais favoráveis para o DS e garantir a protecção, promoção e incentivo. Neste sentido é importante a participação de pessoal do sector mineral na definição das políticas públicas, devido a que em muitos casos os que definem são políticos que não conhecem a realidade do sector e do DS.

367

5. CONCLUSIONES A gestão do sector mineral deve ser baseada num novo paradigma, onde a comunidade participa como o eixo central na relação com a empresa mineira e o governo. Para que o DS no sector mineiro não fique só a nível de discurso é preciso quantificar baseado na a investigação tecnológica. Para que isso aconteça é importante a efectiva e coordenada participação do trinómio: Universidade, Empresa e Governo

Uma inovadora metodologia consiste em quantificar o DS através dos índices de sustentabilidade que permite ter um padrão de referência e no caso de estar abaixo deste padrão tomar as medidas necessárias para obter uma boa sustentabilidade ao longo do tempo. O DS depende de uma participação multisectorial e multidisciplinar a nível local, regional, nacional e global, é importante também a responsabilidade e ética profissional e uma adequada comunicação.

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368

[7] WELLMER, F.W. AND BECKER-PLATEN, J.D., 2002. Sustainable development and the exploitation of mineral and energy resources: a review. Int J Earth Sci (Geol Rundsch), pp. 723–745 [8]DINIS DA GAMA, C. & NAVARRO, V.F. 2001, El futuro de las explotación subterránea de canteras. Arequipa, Perú. Convención de Ingenieros de Minas del Perú. [9] BAMBURRA (2006). Brazilian mineral transactions: 2005, Relatório multi-cliente. [10] NAVARRO TORRES V.F. et. al., 2004. A declaração de Milos e o desenvolvimento sustentável. I Semana Ibero-americana de Engenharia de Minas, São Paulo – Brasil, pp.8.

369

La nueva concepción del ambiente subterráneo A nova concepção do meio ambiente subterrâneo 

370

371

RIESGOS GASEOSOS DE LA MINERIA SUBTERRANEA NO LEGAL EN VENEZUELA

RISCOS GASOSOS DE MINERAÇÃO SUBTERRÂNEA NONLEGAL EM VENEZUELA

GUILLERMO TINOCO MEJÍA

Ingeniero Industrial. MSc. PhD. Investigador Científico FUNDAGEOMINAS-Universidad de Oriente

Profesor Postgrado Maestría Recursos Naturales. Minerales. Universidad de Oriente.

gtinocom@gmail.com

(RESUMEN --- RESUMO)

La ponencia trata sobre los riesgos que potencialmente pueden convertirse en siniestros: los gases que están presentes en la minería subterránea artesanal o en pequeña escala, practicada por los grupos que hacen de esta actividad de manera no legal, su forma de vida y desde ella, su expresión cultural en Venezuela. Esta investigación tendría aplicaciones en el área andina suramericana, ya que las prácticas mineras tienen similitud en todos sus aspectos. No se pretende su interpolación sino que puede servir de base al desarrollo de una investigación más ambiciosa en su ámbito geoespacial.

Se explican los orígenes, propiedades, características y efectos fisiológicos de estos gases encontrados en las minas subterráneas durante las operaciones en condiciones irregulares o bajo condiciones especiales, tales como incendios y explosiones, que son examinadas detenidamente, para facilitar a estos grupos mineros, su mejor conocimiento, considerando sus niveles instruccionales, educativos y culturales.

Se hace una breve síntesis-recuento de la física del aire, con indicación de las cantidades de aire respirado y de oxígeno, consumidos por un minero de tamaño medio venezolano, en diversos grados y ambientes de actividad física.

Para explicar los riesgos gaseosos, se analiza el comportamiento de cada uno de los gases presentes en la atmosfera subterránea minera típica en Venezuela.

Se agrega un Capítulo preparado por un Médico Especialista, sobre los efectos fisiológicos de los gases en la minería subterránea según la práctica aplicada en la zona aurífera del sur del estado Bolívar, Venezuela, para que la visión e información general sea más específica

372

acerca de la importancia del control de los gases en la minería subterránea y de manera preferente a la artesanal con prácticas no legales en lo técnico-ambiental.

Se hace una breve síntesis-recuento de la física del aire, con indicación de las cantidades de aire respirado y de oxígeno, consumidos por un minero de tamaño medio venezolano, en diversos grados y ambientes de actividad física.

Para explicar los riesgos gaseosos, se analiza el comportamiento de cada uno de los gases presentes en la atmósfera subterránea minera típica en Venezuela.

Se agrega un Capítulo preparado por un Médico Especialista, sobre los efectos fisiológicos de los gases en la minería subterránea según la práctica aplicada en la zona aurífera del sur del estado Bolívar, Venezuela, para que la visión e información general sea más específica acerca de la importancia del control de los gases en la minería subterránea y de manera preferente a la artesanal con prácticas no legales en lo técnico-ambiental.

PALABRAS CLAVE: riesgos gaseosos, efectos fisiológicos.

373

INTRODUCCION

La ponencia se refiere a los riesgos que potencialmente pueden convertirse en siniestros: los gases que están presentes en la minería subterránea artesanal o en pequeña escala, practicada por los grupos que hacen de esta actividad de manera no legal, su forma de vida y desde ella, su expresión cultural en Venezuela (1).

Esta investigación tendría aplicaciones en al área andina suramericana, ya que las prácticas mineras tiene similitud en todos sus aspectos. No se pretende su interpolación sino que pudiera servir de base al desarrollo de una investigación más ambiciosa en su ámbito geoespacial (2).

Los orígenes, propiedades, características y efectos fisiológicos de estos gases, encontrados en las minas subterráneas durante las operaciones en condiciones irregulares o bajo condiciones especiales, tales como incendios y explosiones son examinadas detenidamente, para facilitar a estos grupos mineros, su mejor conocimiento, considerando sus niveles instruccionales, educativos y culturales.

Se agrega un capítulo preparado por un médico especialista, para que la visión e información general sea más específica acerca de la importancia del control de los gases en minería subterránea y de manera preferente a

la artesanal con prácticas no legales en lo técnico-ambiental (6).

1. FISICA DEL AIRE (3)

Se inicia haciendo una breve síntesis-recuento de la física del aire. El aire seco, a nivel del mar, contiene los siguientes gases: oxígeno (O) en un 20,9%; nitrógeno (N) en 78,09%; dióxido de carbono (CO2) en un 0,03%; argón (A) en el 0,093%; neón (Ne), kriptón (Kr) y xenón (Xe) están materialmente incluidos en estos gases señalados. El argón (A) está incluido en el nitrógeno, y es considerado como inerte química y fisiológicamente, y para fines prácticos, como parte del nitrógeno de la atmósfera (4).

El aire de las cámaras subterráneas, (stoping) pozos (shaft), rampas (decline), galerías (drifts), cortes perpendiculares (cross cut), las interconexiones entre pozos, niveles, etc, (raise (arriba) o winzie (abajo), contiene el aditivo del vapor de agua, dependiendo de la temperatura, de la presión barométrica y de la presencia de agua en el subsuelo, para formar vapor y contenido de humedad que da la toma de aire que entra en la mina.

El aire seco a nivel del mar, a 21,2°Cº pesa 1.185 kilogramos el metro cúbico (0,075 libras por pie cúbico), medida que es tomada y usada como patrón para la densidad del aire (5).

El peso específico de un gas o de una mezcla de gases, es la relación de peso de un volumen específico del

374

gas y el peso del volumen igual de aire a la misma temperatura y presión. Para los efectos de cálculos físicos, se toma arbitrariamente como patrón analógico la densidad del aire = 1; un gas mas ligero que el aire tiene un peso específico menor que 1 y uno más pesado, mayor que 1 (6).

Las cantidades de aire respirado y de oxígeno, consumidas por un minero de tamaño medio venezolano (7), en diversos grados y ambientes de actividad física se señalan en el Cuadro 1(ver al final de la ponencia todos los cuadros).

De la observación de este Cuadro 1 se deduce que el grado y volumen de respiración y consumo de oxígeno, aumenta con el grado de empeño que un hombre dedica a la actividad física, desde el reposo a la máxima agitación.

La proporción de consumo de oxígeno es la misma para un grado dado de esfuerzo, ya sea que se respire oxígeno puro, aire normal.

El aire exhalado por los pulmones es en promedio de 16,3% de oxígeno, 79,3% de nitrógeno y 4,4% de bióxido de carbono, que es producido por las reacciones de la oxidación que tienen lugar en los tejidos orgánicos. El aire residual o alveolar en el fondo de los pulmones, contiene en promedio 15% a 16% de oxígeno, 5% a 6% de dióxido de carbono.

Bajo estas condiciones, la hemoglobina de la sangre está virtualmente saturada de oxígeno cuando la sangre sale por los

pulmones y circula por los tejidos del cuerpo donde las reacciones de oxidación tienen lugar.

El aire “normal” (8) cuando circula dentro de la mina subterránea pierde valores al ser respirado por el hombre (y los animales) y una cierta indeterminada cantidad por la biomasa (madera), los suelos, hulla etc. Esta fracción de oxígeno perdido es reemplazada por el dióxido de carbono, el cual a su vez es exhalado por la respiración de hombres (y animales) y las biomasas deterioradas.

Se deben agregar pequeñas o grandes cantidades de metano (CH4), dependiendo del tipo de mina laborada. Al circular por los recintos subterráneos mineros, se enriquece de monóxido de carbono (CO) y esto sucede en las operaciones normales cuando se utilizan explosivos, sobre todo si estos explosivos son, como sucede con muchísima frecuencia, de preparación artesanal (9).

Cuando se trona la carga explosiva y la ventilación es afectada por esta, el monóxido de carbono (CO) permanece en el aire de la mina hasta tanto la ventilación no haya sido restaurada.

Hay otros gases presentes en los ámbitos subterráneos mineros, que pueden ser encontrados ocasional o frecuentemente, dependiendo del tipo de mina y práctica de laboreo: óxidos de nitrógeno (NO, NO2) presentes en el estallido de cargas poderosas, como resultado de la detonación; el

375

dióxido de azufre (SO2) durante los incendios de las minas de metal en minerales de sulfuro; hidrogeno (H2) en los incendios de las minas de carbón y después de las explosiones y el sulfuro de hidrogeno (H2S) desprendido de las aguas subterráneas estancadas o desprendidas directamente de los estratos.

Para explicar detalladamente, tal cual se indicó inicialmente, los riesgos gaseosos, se analiza el comportamiento de cada uno de los gases presentes en la atmósfera subterránea minera típica en Venezuela (10).

2. ORIGEN, CARACTERISTICAS Y EFECTOS FISIOLOGICOS DE LOS GASES EN LA MINERIA SUBTERRANEA

2.1 Oxígeno (O)

Es necesario para mantener la función celular, por tanto la vida. También es indispensable para la combustión. El metabolismo orgánico tiene la misma correlación que el metabolismo del fuego con el oxígeno.

Es un gas incoloro, insaboro, inodoro, no es venenoso a concentraciones y presiones ordinarias y es para el hombre el más importante de todos gases.

Su peso específico es de 1,1054 y su peso por metro cúbico a la presión al nivel del mar de 741,68 milímetros.

A 70°F, es decir a 21,2°C es de 1,31 kg/m3 (0,083 libras).

La mejor eficiencia respiratoria para el hombre (y los animales) es cuando trabajan en ambiente atmosférico de más o menos 21% de oxígeno. No obstante, puede trabajar (y vivir) cuando dispone un aire de menos tenor de oxígeno. Con un 17% de oxígeno los hombres respirarán, cuando haya actividad física moderada, más aprisa y un poco más profundo. Cuando el oxígeno está en 15% los hombres sufren vértigos, sienten zumbidos en los oídos, taquicardia, dolores de cabeza. Solo en casos excepcionales los hombres no sufren estos síntomas cuando el oxígeno baja a 10% y al bajar a 9% o menos se desmayan o quedan inconscientes. Si llega a bajar el oxígeno al 7% la vida entra en peligro mortal, se presentan movimientos convulsivos, la respiración se hace intermitente y en pocos minutos se paraliza el corazón y llega la muerte. Cuando el aire ambiental subterráneo baja de 5% de oxígeno la muerte llega en segundos.

Por otra parte, si el tenor de oxígeno es mas alto que el normal de 20% a 21%, no tiene efectos sobre el hombre (y los animales) si la exposición a dicho ambiente es por corto tiempo. No obstante, es peligroso respirar oxígeno puro cuando se utiliza la mascarilla a una presión superior a 0,416 kg/m3 (15 libras por pulgada cuadrada).

Desde 1774, cuando Joseph Priestley (1733-1804) (11) descubrió el

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oxígeno (O), este gas ha sido intensamente estudiado. En investigaciones de largo seguimiento (11) se ha demostrado que a la presión atmosférica puede ser respirado de manera indefinida sin causar daños si contiene esa atmósfera respirada el 60% de oxígeno, pero a 80% causa irritación en las paredes de los pulmones si la exposición a este tenor es superior a las 48 horas.

Inhalación de tenores más altos, por más de 24 horas, produce efectos en el sistema nervioso central. Los síntomas de envenamiento por oxígeno son convulsiones de la cabeza, el cuello, los miembros, respiración irregular y difícil, náusea y, en algunos casos, la suspensión temporal total de la respiración. Entonces, la muerte puede sobrevenir entre 2 y 5 minutos (ver Cuadro 2. Exposición tolerable de oxígeno puro a presión de 1 a 9 atmosferas) (12).

Pruebas médicas indican que el envenamiento por oxígeno varía según el individuo y, una misma persona puede variar su susceptibilidad al oxígeno de un día para otro. Ante esta incertidumbre lo prudente es no exponerse a tiempos prolongados.

Desde el siglo XVII se han estudiado los efectos negativos del oxígeno, por exceso o diminución del oxígeno en la mezcla de gases denominamos aire, con Carl Wilhelm Sheele (1742-1786), Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) hasta llegar al ya citado J. Priestley (12), quienes estudiaron,

cada uno en su época, el gas conocido como oxígeno.

2.2 Dióxido de carbono (CO2)

Es un producto de la oxidación y combustión de compuestos orgánicos, de la respiración del hombre y los animales. Es un gas incoloro e inodoro, el cual cuando se respira en altas concentraciones puede causar un sabor ácido característico.

No arderá ni se mantendrá la combustión. Su peso específico es de 1,5291 y su peso por metro cúbico a la presión del nivel del mar y a 21,2°C (70°F) es de 1,86 kg/m3 (0,115 libras). El CO2 generalmente se encuentra a lo largo del suelo de los ámbitos subterráneos mineros, en los lugares bajos y trabajos abandonados y es un elemento común del aire de una mina subterránea.

La proporción de CO2 aumenta con la respiración del o los hombres mineros, por la oxidación del carbón, deterioro de la biomasa (maderas, etc), por la combustión de lámparas de flama, incendios, explosiones y las tronadas. Se ha encontrado CO2 emanando de estratos de roca trabajada. El CO2 es un elemento del humpe y el aire y siempre presenta trazas de él (0,03%).

El 0,5% del CO2 en el aire causa un ligero aumento de la ventilación de los pulmones del hombre expuesto a este porcentaje de CO2, que respirará más profundo y un poco más aprisa, que cuando respira aire externo

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ambiente normal. Si el aire de la atmósfera minera subterránea contiene más del 2% de CO2 la ventilación de los pulmones aumentará cerca del 50% y se dificulta y si llegara a tener el 10% del aire atmosférico interno haría imposible permanecer sin sufrir efectos más de 3 minutos. Pero si el hombre está en actividad, entonces se reducirá a 1 minuto la resistencia, antes de entrar en crisis.

2.3 Metano (CH4)

Conocido también como “gas de los pantanos” es uno de los elementos más importantes del “grisu”. Es incoloro, inodoro, insípido, no venenoso e inflamable. No obstante ser inodoro, puede estar acompañado de gases olorosos y su mezcla puede producir un olor distinto. Se localiza en antiguas minas subterráneas, galerías selladas, en donde el aire debido a la biomasa deteriorada y otras impurezas parecieran tener olor. El metano tiene un peso específico de 0,5545 y su peso por metro cúbico a la presión del nivel del mar y 21,2°C es de 0,68 kg/m3 (0,042 libras).

Se localiza primordialmente en minas de carbón. En las minas metalíferas y en la perforación de túneles se encuentra en la pizarra carbonosa cuando ocasionalmente se penetra y está presente por infiltración dentro de las minas de metal en contacto o cerca a rocas carbonosas.

El metano puede ser generado por bacterias en materias orgánicas, como la biomasa, tan comúnmente

utilizada en la minería subterránea artesanal venezolana. Las explosiones también causan acumulación de metano, mientras las minas inundadas continúan continuamente estas desaguándose. La liberación de metano en los estratos de las minas puede ser permanente o una erupción repentina. Cuando se encuentra cerca del techo de las minas o lugares altos, después de mezclarse con el aire se distribuye uniformemente a través de cualquier corriente del aire en movimiento y no se separará del aire que permanece quieto.

El metano no tiene efectos fisiológicos sobre el hombre, puede acumularse suficientemente para diluir el oxígeno del aire y producir atmósferas deficientes en este con los efectos ya señalados. El aire que contenga 5% a 15% de metano y 12,1 o más de oxígeno explotará si se enciende (13).

La concentración de metano debe ser controlada, mantenerla lo más bajo posible con ventilación adecuada. Algunos investigadores (14) creen que 5,65 m3 (200 pies cúbicos) e inclusive menos de este volumen, de una mezcla metano-aire puede precipitar una explosión general, si la mezcla se enciende en presencia de carbón en polvo. La práctica racional minera mantiene siempre la concentración de metano en los ámbitos subterráneos de la minería por debajo de 0,5% para evitar la acumulación explosiva.

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Una mina puede ser clasificada como “normal y segura” en una determinada fecha e imprevistamente pasar a ser “anormal e insegura”, por lo que los controles no deben ser periódicos sino permanentes.

La ausencia de estos controles en la minería aurífera no legal subterránea venezolana es la permanente (15).

2.4 Monóxido de carbono (CO)

El monóxido de carbono (CO) es denominado inapropiadamente “gas venenoso de las minas de carbón”. Es producto de la combustión incompleta de materiales sólidos, líquidos inflamables o gaseosos que contengan carbón.

Esa denominación “whitedamp” es errada porque es un gas incoloro y por lo tanto invisible al ojo humano. También es insípido e inodoro (en concentraciones bajas o medias). Debido a su altísima propensión a formarse al arder cualquier combustible u otras sustancias que contengan carbono, el CO es una grave amenaza para la minería subterránea (16).

El CO ejerce su acción extremadamente peligrosa en el cuerpo de los entes orgánicos sanguíneos, desplazando al oxígeno por su combinación con la hemoglobina, materia roja de la sangre que normalmente absorbe el oxígeno del aire en los pulmones y envía el oxígeno (como oxy-hemoglobina) a los diferentes tejidos del cuerpo que lo necesitan para sus metabolismos y mantener la vida.

La afinidad del CO con la hemoglobina es de 200 a 300 veces la del oxígeno, hecho de especialísima importancia para nuestros efectos analíticos. Si una pequeña cantidad de CO está presente en el aire inhalado hacia los pulmones, la hemoglobina absorberá el CO preferentemente que al oxígeno. El compuesto que conforman el CO y la sangre es denominado monóxido de carbono – hemoglobina. Cuando el CO es absorbido por la hemoglobina, cambia el oxy- hemoglobina normal a CO-hemoglobina, reduciéndose la cantidad de oxígeno que llega a los tejidos corpóreos.

Debido a la falta de oxígeno adecuado, estos tejidos no hacen su trabajo adecuadamente, generando efectos en cadena, altamente nocivos.

La severidad de estos efectos dependerá de la cantidad de CO que haya sido absorbida por la sangre; ese efecto primario se denomina “porcentaje saturación “de la sangre de CO. El grado de saturación y la rapidez con la cual se logra, como resultado de la exposición a una atmósfera contaminada de CO, dependerá de la concentración del CO en el aire, el tiempo de duración de la exposición, el grado de ejercicio o actividad física y el estado de susceptibilidad del individuo sometido a esa atmósfera, que varía entre uno y otro.

El CO y el oxígeno compiten por la hemoglobina de la sangre, que produce una disminución del

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contenido de oxígeno del aire respirado y dará al CO una mayor oportunidad para combinarse con la hemoglobina. Una exposición a una atmósfera deficiente en oxígeno que contenga una concentración dada de CO, producirá, permaneciendo las otras variables iguales, un alto “porcentaje de saturación” en la sangre.

La actividad física, la humedad, la velocidad del movimiento del aire que forma la atmósfera subterránea u otras, tiende a aumentar el ritmo respiratorio, los movimientos del corazón y da como resultado una mayor absorción del CO (ver Cuadro 3 Efectos fisiológicos del monóxido de carbono y Cuadro 4 Síntomas de envenenamiento con monóxido de carbono).

2.5 Sulfuro de hidrógeno (H2S)

Llamado comúnmente hidrógeno sulfurado por su característico olor a “huevo podrido”. Es un gas incoloro, producto por lo general de la descomposición de compuestos de sulfuro. También se produce por la combustión del azufre; es liberado con el uso de la pólvora negra y la dinamita, muy utilizados en la minería subterránea. También se localiza en yacimientos petroleros, gas y crudos, y frecuentemente en minas de yeso. No es muy frecuente pero se han encontrado desprendiéndose con metano en los “soplos” o desprendimientos de gas en minas de carbón.

El peso específico del H2S es de 1,906 y su peso por metro cúbico es de 1,44 kilogramos (0,089 libras). El aire que contiene de 4,3 a 4,5% de H2S se enciende cuando está sujeto a una llama y explotará.

Es un gas muy venenoso, siempre en su presencia existe alta posibilidad de envenenamiento (ver Cuadro 5 Efectos fisiológicos del sulfuro de hidrogeno).

2.6 Etano (C2H6), Propano (C2H8) y Butano (C4H10)

El Etano (C2H6), el Propano (C3H8) y el Butano (C4H10), otros miembros más pesados de la cadena del metano o de hidrocarburos de la parafina, son componentes del gas natural. Estos gases se presentan en algunas ocasiones en los incendios y explosiones de minas. El aire que contenga 3,2% a 12,5% de etano es explosivo. Para el propano, la mezcla de 2,4% a 9,5% y 1,9% a 8,4% del butano también son explosivas (17).

2.7 Óxidos de nitrógeno (NO, NO2, etc)

Se forman en las minas después de la combustión y bajo ciertas condiciones, por detonaciones de explosivos instantáneos. También son componentes del escape de motores de combustión interna a gasolina y diesel y se forman por la reacción del oxígeno atmosférico y nitrógeno del aire en las proximidades de los arcos eléctricos y “chispas”. También se producen por la descomposición o combustión de los nitratos y los materiales

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nitrados. El nitrógeno (N) forma varios óxidos: (N2O, NO, NO2, N2N4, N2O2 y N2O5). Los más dañinos, son el oxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno, que se encuentra en dos formas: (NO2 y N2N4).

Es de color rojo castaño, no visible con poca luz y es muy tóxico. Los óxidos de nitrógeno se disuelven en la humedad de los pulmones, formando ácido nítrico y ácido nitroso, corroen los pasajes respiratorios, y la aspiración en cantidades menores puede causar la muerte inmediata. Este efecto es diferente al que causa el CO, ya que una persona puede recuperarse aparentemente de los efectos del óxido nitroso y luego morir repentinamente a los pocos días.

Son gases muy irritantes de la garganta y la región superior de las vías respiratorias, pero con la particularidad peligrosa que no causan dolor inmediatamente a la inhalación de aire contaminado o directamente el gas. Si la exposición es severa, podrán notarse en pocas horas graves dificultades para respirar y en pocas horas más, morir.

Los explosivos artesanales que utilizan los mineros subterráneos de la Guayana venezolana, son de fabricación artesanal, en su mayoría elementos nitrogenados, por lo que los gases que provienen de la combustión de estos explosivos requerirían de equipos respiratorios especiales, pero no es así.

2.8 Bióxido de azufre (SO2)

Es un gas incoloro, no inflamable pero asfixiante e irritante con fuerte olor a pimienta, picante y sulfuroso. Se forma con las dinamitaciones de minerales sulfurosos y está presente en los incendios de material de desecho, como la pirita de hierro cuando arde. Su peso específico es de 2,2638 y su peso por metro cúbico a la presión del nivel del mar y a 21,2°C (70°F) es de 2,74 kg/m3 (0,170 libras).

Es irritante a los ojos, la nariz y la garganta, aun en concentraciones bajas y causa daños a los pulmones si se inhala en altas concentraciones, que pueden originar paralización de la respiración aun después de recuperado el individuo expuesto. Es un peligro instantáneo. Sus efectos fisiológicos se pueden ver en Cuadro 6 Efectos fisiológicos del bióxido de azufre (SO2).

2.9 Hidrogeno (H2)

Es un gas incoloro, inodoro, insípido, fisiológicamente inerte. Se genera en la combustión incompleta de explosiones e incendios mineros y al encender los explosivos dinamitizables. Puede ser liberado con monóxido de carbono cuando el agua entra en contacto con el carbón caliente o materiales carbonosos. También es producido por la acción corrosiva de ácidos fuertes sobre metales como el hierro y el acero. Se genera igualmente en las estaciones de carga de baterías. El aire que contiene 4,1% a 7,4% de H2 puede

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explotar si se incendia. Cuando el contenido de oxígeno ambiental es de 5% o menos, puede explotar. Son explosiones muy violentas cuando las concentraciones de H2 pasan de 7% a 8%.

2.10 Nitrógeno (N2)

Los gases altos de nitrógeno, se desprenden en ocasiones de los estratos de las minas metalíferas. El peso específico del N2 es de 0,9674 y su peso por metro cubico a la presión del nivel del mar y a 21,2°C (70°F) es de 1,18 kg/m3 (0,073 libra). No es combustible ni tolera combustión. El nitrógeno es fisiológicamente inerte aunque tiene como efecto negativo el ser diluyente del oxígeno (ver Cuadro 7 Efectos fisiológicos de los óxidos de nitrógeno.

2.11 Difusión de gases

Los gases que fluyen dentro del aire estático tienden a estratificarse de acuerdo con la densidad relativa respecto al aire, el cual, para condiciones uniformes de temperatura, los clasifica de acuerdo a su peso específico. Los gases ligeros tienden a concentrarse contra las rocas o minerales de los techos de los espacios subterráneos mineros y los gases pesados o mezclas contra el piso o suelo de los mismos.

2.12 Gas de estrato de roca

No se ha localizado o recibido información verificada de estos gases en la región objeto de la investigación, aunque si se han recibido en el tiempo de ella (1980 a

2010), algunas noticias de gases de estratos en lugar cercano a la frontera Venezuela-Brasil sector Parima. Este gas se desprende de los estratos de las rocas de las minas, bajo la influencia de la presión atmosférica. Estos gases se componen de grandes cantidades de nitrógeno, dióxido de carbono y producen atmósferas deficientes en oxígeno y causan la muerte por asfixia rápidamente.

2.13 Grisú (Firestamp)

Es un término aplicado a una mezcla de metano y aire. Cuando el aire contiene de 5% a 15% de metano llega a ser explosivo. Una lámpara encendida, un cerillo, un cigarrillo, una chispa, una maquinaria de combustión caliente, motor encendido, magneto telefónico, hará que se encienda la mezcla atmosférica del grisú. Los efectos son violentos.

2.14 Mofeta (Afterdamp)

Es el producto gaseoso de un incendio minero subterráneo o de una explosión de grisú. Consiste en monóxido de carbono, dióxido de carbono, vapor de agua (rápidamente condensado), nitrógeno, oxígeno y una pequeña cantidad de hidrocarburos, hidrógeno y humo. También forma creosota y benzol, etileno y otros productos de calentamiento que se constituyen en el olor característico de la mofeta. Es irrespirable y causa inconsciencia, directo a la muerte a menos que se restituya el aire fresco limpio y la

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persona expuesta lo respire por largo periodo.

2.15 Humpe (Blackdamp)

Es un término muy genérico aplicado a una atmosfera agotada de oxígeno. Se encuentra en minas abandonadas o cerradas o sellados sus pozos. Se forma normalmente por la absorción de oxígeno por el carbón y/o la biomasa (madera) y por los procesos la absorción de oxígeno se acompaña por la formación de dióxido de carbono, como en la oxidación de minerales, biomasa, respiración de los hombres, animales y la combustión de flamas encendidas.

Si el metano se libera donde el Humpe se está formando, es lógico que la mezcla contenga algún metano. El Humpe se forma por explosiones, incendios y exposiciones de gas grisú y contiene monóxido de carbono. Se ha definido (17) como el exceso de nitrógeno y dióxido de carbono sobre los valores equivalentes al aire correspondiente al oxígeno presente. Esto conlleva a definirlo como una mezcla, un blended, de aire, humpe y otros gases.

2.16 Humo y sólidos en suspensión

El humo está constituido por partículas con diámetros micro de materia sólida o líquida, en suspensión aérea. Estas partículas están compuestas principalmente por

hollín, carbón, sustancias alquitranadas. El humo es irritante, afecta la respiración. Los gases y vapores irritantes, el monóxido de carbono y los productos de destilación acompañan generalmente al humo.

2.17 Silicosis

La silicosis es una enfermedad causada por inhalación de polvo de sílice que conduce a inflamación y luego cicatrización del tejido pulmonar. Es irreversible y causa invalidez física o la muerte. La sílice es el segundo mineral más abundante en la corteza terrestre y es un componente mayor de arena, piedra y minerales metalíferos. La exposición desprotegida al polvo que contiene partículas de sílice cristalina causa formación de tejidos de cicatrización en los pulmones, disminuyendo la capacidad de extraer oxígeno del aire que se respira. El barrenaje de perforación minera sin protección respiratoria, antes y después, es generalizado en el ámbito geográfico de esta investigación.

3. VISION MÉDICO-CIENTIFICA A MANERA DE CONCLUSION PARCIAL. EFECTOS FISIOLÓGICOS DE LOS GASES EN LA MINERÍA SUBTERRÁNEA SEGÚN LA PRÁCTICA APLICADA EN VENEZUELA, ZONA AURÍFERA DEL SUR DEL ESTADO BOLÍVAR (18)

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Posterior a la inhalación de cualquier subtipo de gases descritos en esta ponencia, la ventilación pulmonar con aire contentivo de micro partículas o elementos tóxicos se efectúa a nivel de la membrana alveolar, la difusión bidireccional hemático-alveolar a través de micro capilar, dando paso a un proceso aleatorio molecular en la membrana respiratoria.

Todos los gases relacionados con la fisodinamia respiratoria son el producto de moléculas simples, que utilizan movimientos cinéticos, generando el efecto “presión gaseosa”, el cual no solo afecta por su concentración sino por el coeficiente de solubilidad siendo el clásico ejemplo la molécula de dióxido de carbono (CO2) que desarrolla varios eventos fisiológicos respiratorios, hemodinámicas, metabólicos, con múltiples signos y síntomas sistémicos de acuerdo al tiempo de exposición, concentración difundida y tipología química del gas presente.

Aun cuando el aire alveolar no tiene la misma concentración que al aire atmosférico, debido a su paso por la mucosa bronquial, se expone a la humedad superficial, siendo humidificado disminuyendo la presión parcial de oxígeno y nitrógeno a nivel alveolar con el objetivo de mejorar el gradiente de transferencia por la membrana y posterior traspaso cinético. La difusión de los gases naturales letales se efectúan en mas de 300 millones de unidades respiratorias en ambos pulmones con diámetros de 0,20 mm, conformada cada unidad por

un bronquiolo, conducto alveolar, atrios y alveolos; teniendo un espesor la membrana respiratoria alveolar entre 0,2 y 0,6 micras.

Histológicamente se ha calculado que la superficie total de la membrana es de 160 m2, lo cual representa una amplísima extensión comparada con la cantidad de sangre circulante en cada inspiración o expiración, concediendo enorme capacidad de transferencia para una fácil difusión hemato-gaseosa (hematosis).

En condiciones normales basales los tejidos requieren de 5 ml de O2 por cada 100 ml de sangre circulante por los micro capilares alveolares, siendo la hemoglobina la responsable de la estabilización de la presión del oxígeno y transporte aumentada 300% durante la actividad física fuerte (tipo trabajo minero) por la acción de la dilatación de los capilares. El gas difundido logra el 97% de adhesión a los eritrocitos donde se halla la hemoglobina y solo un 3% en el agua del plasma sanguíneo.

La desviación de la curva de disociación del oxígeno y la hemoglobina por los cambios del CO2 y los iones de hidrógeno en la sangre, facilita la oxigenación sanguínea así como intensifica la liberación de oxígeno desde la sangre a los tejidos. Este proceso se llama “Efecto Bohr” el cual puede verse afectado cuando la mezcla de aire inspirado está contaminada con los gases tóxicos como los generados en las minas.

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De manera natural el dióxido de carbono producido por el metabolismo celular corporal debe ser eliminado por difusión hacia el espacio alveolar y luego al exterior, generando una disminución de la presión de gas CO2 con la subsiguiente reducción de concentración de iones de hidrógeno a causa de la disminución del ácido carbónico, incrementando la presión del O2 alveolar, permitiendo mayor fijación y transporte hacia los tejidos, logrando una desviación en la cuantificación del daño o normalidad en la hematosis, cuando existen cambios de las concentraciones de los gases fisiológicos y anormales letales como es la Curva de Disociación del Oxígeno y la Hemoglobina. En las áreas cerradas como las de la minería subterránea, la concentración de monóxido de carbono se incrementa considerablemente siendo esta molécula más de 250 veces más afín a la hemoglobina que el propio oxígeno, que la convierte en elemento muy peligroso para los trastornos metabólicos y neurológicos que induce.

Un individuo intoxicado con CO2, puede ser tratado con oxígeno puro a dosis de 5 l/min debido a que el aire contenido cerca del 90% al 95% de O2, aumenta su presión alveolar y con esto presiona a la difusión forzada del CO2 en la hemoglobina hacia el aire alveolar.

Con frecuencia se observan afecciones menos severas que la

acidosis o alcalosis respiratorias, tales como la rinosinupatías crónicas, faringitis, bronquitis y neumonías, las cuales pueden inducir los derrames pleurales.

La enfermedad pulmonar intersticial se puede apreciar en los mineros con amplia exposición a zonas polutivas con micro partículas, producto de aspiraciones y depósitos alveolares, además de afecciones por inhalación de otros gases de trabajo subterráneo tales como el pentóxido de vanadio, por electrodos de soldadura y productos intermedios de las cenizas petroleras residuos de polvos de cadmio, cianuros en las minas de metales para los procesos de lixiviación a cielo abierto, sulfuro de hidrógeno por gases derivados de hidrocarburos secundarios, todos estos generados en unas u otras actividades mineras.

Finalmente, se menciona la neumominitis por hipersensibilidad o alveolitis extrínseca, una enfermedad caracterizada por la inflamación del parequina pulmonar, mediada inmunológicamente que afecta las paredes alveolares y vías respiratorias terminales secundarias a la inhalación de gases irritantes ambientales atmosféricos o subterráneos, demás agentes orgánicos o inorgánicos, en porcentaje bajo de mineros, cercanos a las zonas agrícolas o sus granjas de subsistencia

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4. CONCLUSIONES

La investigación, prolongada y sostenida en el tiempo, ha permitido obtener algunas conclusiones que son a su vez, el soporte para orientar el curso de la misma hacia objetivos específicos. Se interpreta lo logrado como un Diagnóstico de Situación.

Como conclusión principal existe una ausencia casi absoluta de la presencia del Estado en estas regiones mineras, ausencia que se traduce no solo en el debilitamiento de la defensa de la soberanía territorial, sino en la inobservancia total de la normativa técnica minero-ambiental.

Esto a su vez lleva al desaprovechamiento de los recursos mineros y a la exposición de su seguridad de vida, a quienes se dedican a esta forma de vida.

Por otra parte, en estas regiones y con estos hábitos convertidos en “cultura minera” en lo social tradicional, para ambos grupos

diferenciados de habitantes, los indígenas que mantienen sus tradiciones culturales, aculturadas pero en su línea nativa y los no-indígenas, los dos grupos con el mismo patrón comportamental de indisciplina normativa en lo propiamente minero, implica que debe asumirse un trabajo de educación ambiental, a todos los niveles, establecido como precepto constitucional, y abocarse a facilitar la legalización de la actividad con apoyo jurídico, técnico, administrativo y por último financiero, a quienes tienen en la actividad minera su forma de vida.

Ello reduciría los riesgos de vida, la alta morbilidad y mortalidad, severidad y frecuencia de accidentes mineros, mejoraría el todo social, haría más amigable la gobernanza, permitiría mayores controles sociales, políticos administrativos, tributarios, jurídicos y de producción minera.

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REFERENCIAS

Bibliografía consultada y/o recomendada

(1) Nos referimos a los que ejercen la actividad minera aurífera y diamantífera en pequeña escala, de manera ilegal, con o sin autorización de las autoridades. Son dos grupos diferenciados: los que explotan los recursos naturales minerales sin previa autorización gubernamental y aquellos que teniéndola, no aplican las normas técnicas de minería y ambientales a que obliga la normativa minera vigente venezolana. Una tradición de más de 170 años de prácticas mineras regionales (zonas aurífera y diamantífera), han originado una cierta característica de comportamiento social, que se manifiesta en los hábitos personales, sociales, expresiones culturales, expresiones verbales y tradiciones religiosas, en una combinación multirracial con presencia indígena, principalmente las etnias pemon y akawayo. En las últimas décadas, también por inmigrantes ilegales de Brasil, Colombia, Guyana y República Dominicana. Las familias son mineras y cada miembro ocupa un rango y actividad en ella. Los aportes de género femenino todavía son pequeños en las tareas propias de la minería subterránea, aunque son el soporte de servicios, y es igual en aporte y presencia a la masculina en la minería aluvional o de superficie.

(2) TINOCO MEJIA, GUILLERMO. Minería en América Latina de Lengua Española: periodo poscolonial en: “A Construcao do Brasil a da América Latina pela Mineracao”. Sessoes comemorativas Brasil 500 Anos. CETEM Centro de Tecnología Mineral. Edición 2000. Universidade Federal Rio do Janeiro. Brasil. Páginas 61 a 73.

(3) Basado en los resultados de investigaciones efectuadas por más de 40 años, por G.E.MCELROY, H.A.WATSON, E.J. COGGESHALL, D.,D. DORNENBURG Y LK.B. BERGER, funcionarios que fueron de Bureau of Mines. “Mine Gases and Methods for detecting them”. Department of Interior. Washington. Estados Unidos de América

(4) HUMPHREYS, W.J. FISICA DEL AIRE. McGraw Hill Book, Co., Inc, New York Edition 1940 y reedicion copy de 2007

(5) Ibidem

(6) Ibidem

(7) TINOCO MEJIA, GUILLERMO. Investigaciones efectuadas in situ, entre 1983 y 2009. El minero venezolano o el minero venido de otras latitudes, que trabaja en

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la minería subterránea en Venezuela, aurífera o diamantífera, tiene talla media, es fuerte para las actividades físicas, son magros en su corporeidad y el 60% ellos son menores de 40 años, con 65 kilos de peso promedio y una estatura que fluctúa entre 1,60 y 1,72 metros promedio. Las mujeres, según las actividades, fluctúan entre 15 años y mayores de 60 años. Dada la “cultura minera”, trabajan en esas actividades las familias, por lo que hay en algunos núcleos, un alto porcentaje de menores de edad en actividades mineras, con mayor frecuencia en las familias indígenas. Algunas investigaciones a lo largo del periodo 1995-2010, en actividades académicas del postgrado en “Recursos Naturales Minerales” de la Universidad de Oriente, han facilitado efectuar y analizar encuestas para soporte de investigaciones académicas y en ellas hemos encontrado que el nivel instruccional de los mineros auríferos, especialmente en la minería subterránea, en la región sur Guayana, Estado Bolívar, Venezuela, tienen un nivel primaria completa (6° grado) en el 64%, bachillerato clásico o estudios medios técnicos (11° grado) el 12% y estudios universitarios (concluidos o no) en el 6%. El 9% acusa analfabetismo total. En estas encuestas, se incluyeron mineros nacionales (inclusive los indígenas) y extranjeros, residentes legales o no legales y ambos géneros.

(8) Humphrey, W. FISICA DEL AIRE. McGraw Hill Book, Co., Inc, New York Edition 1940 y reedicion de 2007

(9) Tinoco Mejía Guillermo. Investigaciones y exploraciones efectuadas in situ, en apoyo a tutorados para la preparación de los trabajos de pregrado y postgrado entre 1980 y 2010. Los resultados fueron reflejados en el libro escrito por HERRERO NOGUEROL, J. G TINOCO MEJIA G y FERNANDEZ ANA R. “IMATACA TIERRA DORADA SIEMPRE VERDE”. Ediciones FUNDAGEOMINAS-Universidad de Oriente. Primera Edición. 2000.

(10) La Cooperativa o “Compañía” como denominan los mineros a su organización informal, de palabra, excava pozos verticales y cuando presumen que han llegado al horizonte fértil hacen las calerías, rampas, a veces con espacio que permite el paso muy estrecho de un hombre talla media y no muy alto. Utilizan equipos fabricados por ellos mismos, como la “machina” que es en la práctica una elevadora manual. La iluminación varía desde extensiones con bombillos incandescentes hasta teas, incrementado los riesgos. Hemos observado como salen estos zapadores subterráneos, totalmente agotados, mareados, para reparar el agotamiento y regresar nuevamente al pozo. El entibado lo hacen con biomasa, lo que genera riegos adicionales de derrumbes, fuente de gases nocivos, elevando la frecuencia y la severidad de los accidentes y la morbilidad y mortalidad. Hay casos en que los mineros ventilan la mina subterránea con aire comprimido y en ocasiones cuando el lugar lo permite, con mangueras de agua, intermitente. En la zona sur del estado Bolívar, el caolín colorea de blanco a los mineros subterráneos, manifestándose también en enfermedades dérmicas y respiratorias.

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(11) Priestley Joseph, clérigo inglés, teórico político, físico y científico, cuyo trabajo contribuyó al avance del pensamiento político, religioso y, en la química experimental. Nació el 13 de marzo de 1733, hijo de un pobre trabajador textil, calvinista, en un villorrio de nombre Fieldhead, Inglaterra. Muy recordado por su contribución a la química de los gases, descubriría diez nuevos gases: el aire nitroso (óxido nítrico), el vapor de nitrógeno en rojo (dióxido de nitrógeno), el aire nitroso inflamable (óxido nitroso, más tarde llamado gas hilarante o gas de la risa),el aire ácido marino (cloruro de hidrógeno), el aire alcalino (amoniaco), el aire ácido vitrólico (dióxido de azufre), aire ácido del flúor (tetrafloruro de silicio), aire flogistizado (nitrógeno), aire desflogisticado (oxígeno) y el gas que ahora llamamos dióxido de carbono. Para Priestley, el progreso científico dependería más de la acumulación de hechos o experimentos nuevos que de las reflexiones teóricas de los genios. Con 80 años y con tres hijos, fue recibido por Benjamín Franklin quien le ayudó a radicarse en Northumberland, Pensilvania. Se dedicó a escribir, a investigar y a compartir con distinguidos norteamericanos que valoraban sus aportes, caso de Thomas Jefferson y George Washington. En su nueva patria, en el año 1797 descubrió el monóxido de carbono y el gas hilarante. Falleció en Northumberland, Pennsylvania, EE.UU, el 6 de febrero de 1804.

(12) Estos valores representan los límites explosivos o inflamables de un gas combustible y los porcentajes entre estos límites están dentro de la amplitud explosiva e inflamable de concentraciones abajo o arriba de los límites explosivos que no propagaran una explosión. La temperatura, la presión, la presencia de diluentes inertes, como el dióxido de carbono, el nitrógeno, afectan los límites explosivos de cualquier gas combustible y existe un valor límite para el contenido de oxígeno de la mezcla bajo lo cual es imposible una explosión, indiferente del porcentaje del gas combustible presente.

(13) BERGER, L.B, y DAVEPORT, S.J. “Efectos de la inhalación del oxígeno”. Secretaria del Interior. Estados Unidos de América. Reedición 2000.

(14) TINOCO MEJIA GUILLERMO y FERNANDEZ ANA ROSA. “Ausencia de planificación estratégica y otras ausencias en la producción aurífera venezolana 1829 – 2000”. GEOMINAS. Volumen 20 No. 29. Diciembre 2001.FUNDAGEOMINAS. Universidad de Oriente. La ausencia del estado, por tanto de sus controles, facilita que las normas de seguridad y permanente control, sean inexistentes. Observaciones y verificaciones in situ, entre 1980 y 2010, por los autores.

(15) Ibidem

(16) Ibídem

(17) Ibídem

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(18) Este capítulo para esta ponencia, fue preparado con la colaboración del Dr. TINOCO CIFUENTES GUILLERMO ROGERIO. Médico Cirujano Universidad Autónoma de Guadalajara. México.1984. Neurología. Harvard University.1990 Medicina Interna. Universidad de Oriente.1994. Resumen de su Monografía: “Gases de las minas: síntomas y efectos fisiológicos”. Revista GEOMINAS. Universidad de Oriente. Volumen 33 No. 37. Agosto 2005.

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REGULACIONES Y DESAFÍOS AMBIENTALES EN LA MINERÍA CHILENA

MARIO SÁNCHEZ, FERNANDO PARADA, FROILÁN VERGARA

Departamento de Ingeniería Metalúrgica, Universidad de Concepción-.Chile,

msanchez@udec.cl, fparada@udec.cl, fvergar@udec.cl RESUMEN La cuestión ambiental tiene un importante desarrollo a fines de la segunda mitad del siglo pasado, cuando las comunicaciones comienzan a asegurar el conocimiento cercano del mundo global. Hoy se constata que no solo no es posible producir niveles de contaminación que afecten a los vecinos sino también al planeta tierra en su conjunto. Como consecuencia aparecen día a día regulaciones cada vez más estrictas, tendientes a cautelar una naturaleza limpia para las futuras generaciones. La minería incluyendo a la metalurgia extractiva, es un sector altamente contaminante para el medio en que se desarrollan estas actividades. Baste pensar en la cantidad de material de desecho que hay que remover para producir una unidad de metal. Sin embargo, la minería es un sector con alta rentabilidad económica y social, de tal manera que se hace cada vez más necesario cautelar sus estándares de producción. Es así como vis a vis las regulaciones ambientales, nuevas tecnologías se han ido desarrollando en el mundo para asegurar la continuidad de esta actividad. En el presente trabajo se hace un recuento de las regulaciones ambientales y los cambios tecnológicos más importantes que han ocurrido en la industria minera y extractiva de los últimos años, para asegurar la sustentabilidad de esta actividad. Palabras claves: Sustentabilidad, regulaciones ambientales, nuevas tecnologías.

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1. INTRODUCCIÓN Los desechos de las operaciones mineras y extractivas, esto es, el lastre minero, los minerales de baja ley, los relaves y ripios del procesamiento de minerales sulfurados y oxidados, las escorias y los gases de fundiciones durante las etapas de extracción, conforman los grandes pasivos mineros y dicen relación los grandes volúmenes de material que es necesario remover para tener acceso al recurso mineral. Es corriente encontrarnos con estos impactantes volúmenes en lugares cercanos a las plantas mineras y metalúrgicas. La figura 1, muestra los principales efectos ambientales de la industria minera hoy, destacándose efectos masivos y menos masivos. Estos últimos, si bien se trata de volúmenes menores, no por ello son menos intensos en su efecto ambiental. Algunos de estos desechos son relativamente inertes y por ende no presentan un efecto contaminante importante hacia otras fuentes naturales cercanas, como ríos y lagos, de tal manera que su gran acumulación, al margen de su efecto visual, no reviste mayores peligros para la naturaleza. Sin embargo, otros desechos, particularmente los asociados a la industria minero-metalúrgica no-ferrosa, pueden contener cantidades importantes de sustancias peligrosas, tales como metales pesados, que pueden afectar intensamente el medio circundante,

particularmente cuando estos pueden escurrir aguas abajo, afectando zonas agrícolas.

Figura 1. La extracción minera. De la cuna a la tumba. Cuando se realiza la extracción minera y las primeras etapas de procesamiento de minerales, quedan expuestas nuevas superficies al contacto con el aire y la humedad, y consecuentemente puede darse origen al llamado drenaje ácido o alcalino. Así, el manejo de los tranques de relaves es una actividad intrínsicamente riesgosa, en que comúnmente involucra altas concentraciones de químicos y con altos contenidos de metales residuales. En la mayoría de los casos los relaves son almacenados en grandes tranques y podemos citar casos traumáticos de colapsos con gran impacto para el medio ambiente y la salud y seguridad de los seres humanos. Algunos ejemplos están en los accidentes de Aberfan (Gales, 1966), Stava (Italia, 1985),

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Aznalcóllar (España, 1998), Baia Mare y Baia Borsa (Rumania, 2000). Otro impacto importante de estos desechos, dice relación con la pérdida de uso y productividad de algunos terrenos, el efecto en los ecosistemas, la generación de material particulado y la erosión, al disponerlos en lugares que anteriormente cumplían una función agrícola. Estos impactos pueden tener finalmente consecuencias socio-económicas y medio ambientales con muchas dificultades y altos costos para llevar a cabo medidas de remediación. Así, los desechos de las industrias extractivas deben ser manejados cuidadosamente a objeto de asegurar su estabilidad a largo plazo y prevenir o al menos minimizar los efectos en el aire, el agua y la tierra. Las actividades mineras y metalúrgicas son particularmente generadoras de alteraciones en los medio aire, agua y tierra, y su impacto es largamente superior a las actividades posteriores de producción y procesamiento de los metales, como se aprecia en el gráfico cualitativo que se muestra en Figura 2. Hoy en día se entiende que las actividades industriales, particularmente las extractivas, deben asegurar un equilibrio claro entre lo económico, lo social y lo ambiental.

Esto es, los esfuerzos industriales para producir nuevos productos y bienes de beneficio social, deben cautelar una minima alteración al medio ambiente natural y asegurar una herencia libre de compromisos con el pasado para las generaciones futuras. Todo esto, desarrollando una gestión lo suficientemente eficiente para que esta actividad sea económicamente autosuficiente (Figura 3).

Figura 2. Impactos ambientales de las actividades extractivas y adaptivas.

Figura 3. Balance económico-ambiental-social del desarrollo.

IMPACTOS AMBIENTALES DURANTE LAS ETAPASDE EXTRACCIÓN Y PRODUCCIÓN DE METALES

ETAPA

EXTRACCION

PROCESAMIENTO

FABRICACION

MANUFACTURA

TIERRA

ALTO

MEDIO-ALTO

BAJO

BAJO

AGUA

ALTO

MEDIO-ALTO

BAJO

BAJO

AIRE

ALTO

ALTO

MEDIO-ALTO

BAJO

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2. CARACTERÍSTICAS DE LA MINERÍA EN CHILE: MIRADAS AL PASADO Y FUTURO Cualquier análisis es, por extensión, una aproximación a la estructura que ha sostenido la economía del país durante, al menos, los últimos 150 años. Así como la época de esplendor del siglo XIX se explican por la extracción de la plata y del salitre, desde mediados del siglo pasado el desarrollo productivo nacional ha estado fuertemente influenciado por la minería del cobre. Un metal que por años fue calificado como “el sueldo de Chile” y que hoy, gracias a las políticas macroeconómicas y a la consolidación de la Gran Minería, no es ya sólo el sustento, sino también el pilar de estabilidad y un gran impulsor de las transformaciones sociales que están mejorando la calidad de vida de los chilenos, especialmente en las zonas donde esta actividad se desarrolla. El crecimiento que el país ha experimentado en las tres últimas décadas ha tenido a la Gran Minería como protagonista esencial. Desde 1974 ha sido receptor de un tercio de la inversión extranjera materializada en el país y sólo en la última década ha registrado una inversión promedio superior a los U$ 2.000 millones anuales. En el último quinquenio, la contribución de la minería ha representado más del 15% del producto Interno Bruto. Esta actividad incide en más de 2,5

millones de habitantes que dependen directa o indirectamente de la Gran Minería, considerando los empleos directos, indirectos, las industrias afines, proveedores y sus grupos familiares. Resulta lógico, entonces, que el desempeño de la Gran Minería es gravitante en el comportamiento de toda la economía, tanto a nivel micro como macroeconómico. No sólo es una fuente fecunda de divisas, de empleo y de generación de servicios asociados, que por lo general influyen en un mayor crecimiento industrial y del producto interno bruto. También ha ejercido una función estabilizadora tanto en relación al presupuesto nacional (regla de superávit estructural) como de soporte financiero del Estado, para desarrollar y financiar en forma estable sus programas sociales (Fondo de Estabilización del cobre e Impuesto Específico). El efecto combinado de estas acciones ha permitido al país, contar con recursos en el exterior, decisivos para su solidez y enfrentar así la última crisis financiera internacional. La Gran Minería cerró el año 2008 con una producción de 4.996.000 toneladas de cobre fino y de 33.687 toneladas de molibdeno. En tanto, la producción de oro de las empresas socias del Consejo Minero (que agrupa a las grandes empresas mineras) fue de 23.865 Kg. y la extracción de plata fue de 1.405.000 Kg. (Figura 4).

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Figura 4. Estadísticas para la producción de cobre, oro, plata, molibdeno del Consejo Minero. Durante décadas la minería del cobre en Chile mantuvo una fisonomía que podría llamarse “clásica”. Había una nítida división en tres sectores: la pequeña minería (conformada por una multitud de pequeñas unidades artesanales que vendían el mineral al estado), una mediana minería (integrada por un numero fluctuante de empresas con cierto nivel tecnológico que extraían y beneficiaban sus minerales a mediana escala) y, finalmente, la gran minería integrada por sólo tres minas (El Teniente, Chuquicamata y El Salvador), originalmente de propiedad norteamericana y posteriormente públicas, que producían más del 90% del cobre chileno. A partir de 1971, el Estado chileno se hizo cargo de la

explotación de los yacimientos y administración de estas minas, para cuyo efecto creó la Corporación del Cobre (CODELCO). En los años recientes, la industria del cobre en Chile ha experimentado un proceso de transformación y crecimiento espectacular, fenómeno que suele llamarse el “boom minero” chileno. Este aumento de la producción se debe, en parte, a la expansión de los yacimientos históricos de propiedad pública, pero, sobre todo, a la proliferación de nuevos y enormes proyectos mineros de propiedad privada, y en su mayoría, extranjera, que han sido posible gracias a un nuevo arreglo institucional construido a partir de 1974, que abrió las puertas a la inversión extranjera y ofreció facilidades y garantías a los consorcios transnacionales para instalarse en el país (Figura 5).

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Figura 5. Distribución de la producción sector público y privado. Para consolidar el crecimiento sectorial y compensar el término de vida útil de algunos proyectos, la gran minería basa hoy su sustentabilidad en la búsqueda de nuevos yacimientos y reservas, siendo fundamental la inversión en nuevas exploraciones y en la ampliación de algunas de sus operaciones. Para ello es muy importante tener un marco regulador estable en el país. En el gráfico siguiente (Figura 6), se muestran los porcentajes de producción de cobre asociados a la grande, mediana y pequeña minería, el año 2006. Puede notarse la importancia de la Gran Minería en este contexto.

Figura 6. Porcentajes de producción para las distintas categorías de empresas mineras en Chile en las regiones con operaciones extractivas. En este sentido, la gran minería ha liderado las inversiones destinadas a

la búsqueda e implementación de nuevas tecnologías de punta en los procesos, a objeto de mantener la competitividad. Algunos de estos desafíos apuntan hoy a la reducción de costos y búsqueda de alternativas para disminuir la dependencia energética y optimizar el consumo de agua en sus operaciones. Es así como en materia de consumo de agua, ya existen dos plantas desalinizadoras en Chile y nuevos proyectos están también considerando esta tecnología. Si bien esto reduce la dependencia del agua de las cuencas, genera un nuevo desafío en cuanto a consumo energético. También existen iniciativas asociadas al manejo de la evaporación de agua de los procesos mineros, principalmente en la industria del cobre, lo que permite su ahorro y optimiza su uso. Las exportaciones mineras al año 2006 se muestran en el gráfico siguiente (Figura 7), donde puede apreciarse que nuestras grandes exportaciones de cobre van a Japón y China.

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Figura 7. Principales exportaciones mineras chilenas (año 2006). Ante tales dimensiones de la actividad minera en Chile, es fácil también entender el impacto ambiental que sus operaciones tienen. En el caso del cobre, baste considerar que hoy se trabaja con minerales conteniendo alrededor de un 1% del metal, lo que significa que para su producción metálica hay que disponer aproximadamente el 99% del material no utilizado. De ahí lo complejo también de la cuestión ambiental. 3. NORMATIVAS Y REGULACIONES En Chile existe legislación ambiental ligada a la minería desde 1916. A partir de entonces se dictaron varias leyes, decretos y reglamentos de “alcance ambiental”, pero sin formar aún parte de un cuerpo sólido y coherente, por lo cual no se puede hablar de una política de estado al respecto. En la práctica, las empresas adoptaban soluciones tecnológicas

más bien sesgadas por criterios económicos, con consecuencias ambientales previsibles: liberación de gases y polvos nocivos a la atmósfera sin ningún tipo de control, vertido indiscriminado de desechos industriales (metales pesados y reactivos químicos) directamente al suelo, cursos de agua u océanos, etc. La situación comenzó a cambiar a partir de 1990 cuando se creó en Junio de ese año la Comisión Nacional del Medio Ambiente (CONAMA), dos años más tarde se presentó al Congreso el proyecto de ley sobre “Bases Generales sobre el Medio Ambiente”, que fue finalmente aprobado en marzo de 1994. En 1997 se promulgó el “Reglamento de Evaluación de Impacto Ambiental”, con lo que se completó el sistema normativo para la minería y demás actividades productivas del país. A partir de ese momento ningún proyecto vinculado a la actividad minera puede iniciarse sin contar con la aprobación de un Estudio de Impacto Ambiental por parte de la autoridad competente, en el que se expliciten las medidas que se adoptarán para eliminar o minimizar los efectos adversos del proyecto o actividad y las acciones de reparación que se realizarán, cuando ello sea procedente. La Tabla 1, muestra a continuación las etapas para la regulación ambiental que ha ocurrido en el sector minero chileno desde 1980 al 2003.

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Tabla 1. Etapas en la regulación ambiental para el Sector Minero, 1980-2003.

A comienzos de los años 80 el tema ambiental fue reconocido oficialmente a través del artículo 19, inciso 8 de la Constitución de la República de Chile de 1980, que establece que todo ciudadano tiene "el derecho de vivir en un ambiente libre de contaminación". El texto constitucional también señala que "es obligación del Estado asegurarse que este derecho no sea violado y velar por la preservación de la naturaleza". Desde 1990, Chile ha hecho un esfuerzo, enorme, gradual, pero sostenido, para explicitar la importancia de la dimensión ambiental como componente de un proceso de desarrollo sustentable. La promulgación (1994) de la Ley de Bases del Medio Ambiente (19.300) y la creación de la institucionalidad ambiental, son los pilares fundamentales de nuestro actual Sistema Nacional de Gestión Ambiental.

Los logros y avances en esta materia, son resultado de un proceso nacional en el cual han participado activamente actores públicos, privados y de la sociedad civil. En el caso chileno, las siguientes instituciones toman parte en la fijación y control de las normativas Técnicas y Ambientales para las actividades Mineras y Metalúrgicas (Tabla 2). Tabla 2. Normativas Técnicas y Ambientales para Actividades Mineras y Metalúrgicas. Instituciones involucradas. Comisión Nacional del Medio Ambiente

Ministerio de Minería

Ministerio de Obras Públicas

Ministerio de Salud

Ministerio de Agricultura

Ministerio de Vivienda y Urbanismo

Ministerio de Bienes Nacionales

Ministerio de Transporte y Telecomunicaciones

Ministerio de Defensa Nacional

Ministerio de Educación

Ministerio de Economía, Fomento y Reconstrucción

Ministerio de Planificación

Ministerio de Hacienda

Municipalidad

La Comisión del Medio Ambiente, (Cuerpo Legal: Ley 19.300/94) tiene como objetivo fijar las bases generales para abordar el impacto ambiental, provocado directa e

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indirectamente por un proyecto o actividad en un área determinada. Existen Reglamentos dictados de la Ley 19.300 que establecen las disposiciones técnicas y administrativas que permiten desarrollar el SEIA (Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental), a nivel de Estudio (EIA) o Declaración (DIA). El Ministerio de Minería, a través de SERNAGEOMIN (SNG) y los Seremis de Minería (MM), reglamenta la construcción y operación de relaves y el funcionamiento de la actividad minera desde el punto de vista de seguridad industrial También establece las categorías de contravenciones al reglamento de seguridad minera y señala multas al respecto y reglamenta el funcionamiento de establecimientos emisores de SO2, material particulado y As en todo el territorio de la República. El Ministerio de Obras Públicas, a través de la Dirección General de Aguas (DGA) aplica la Guía general de presentación a la DGA de proyectos de embalse de relaves (con capacidad de almacenamiento superior a 50.000 m3 a altura de presa mayor a 5 m) donde se incluye aspectos técnicos, administrativos y ambientales. También aplica el Código de Aguas, que fija las condiciones del derecho

de aprovechamiento, de la construcción de tranques de relave, normas de exploración explotación de aguas subterráneas y neutralización de residuos de establecimientos industriales. Mediante la Superintendencia de Servicios Sanitarios (SSS) fija las normas técnicas relativas a descargas de residuos industriales líquidos (RILES) y reglamenta la neutralización y depuración de los mismos. Establece los requisitos de calidad del agua de acuerdo a su uso: consumo humano, bebida de animales, riego, recreación y estética. Establece además los requisitos y procedimientos de muestreo físico, químico, radiactivo y bacteriológico que debe cumplir el agua potable. La Dirección de Vialidad (DV) establece disposiciones para la materialización de defensas fluviales, uso de faja fiscal en caminos públicos, uso de la infraestructura vial incluido puente, caminos y atraviesos. Regula el peso máximo por eje o conjunto de ejes, de vehículos que circulan por caminos públicos. El Ministerio de Salud, a través de los Seremis de Salud (MS), vigila el cumplimiento de Código sanitario que rige todas las cuestiones relacionadas con el fomento, protección y recuperación de la salud de los habitantes de la República, el Reglamento Sanitario y Ambiental de los lugares de trabajo, que incluye la aprobación de proyectos destinados a la evacuación, tratamiento o disposición final de desagües, aguas

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servidas de cualquier naturaleza y residuos industriales o mineros, como también de los desperdicios y basuras. Determina materias que requieren autorización sanitaria expresa. Se encuentra en nuestro caso, las labores mineras en sitios donde se extrae agua subterránea para uso sanitario o lugares cuya explotación pueda afectar el caudal o la calidad natural del agua destinada a usos sanitarios. Regula introducir agentes contaminantes en recursos hidrológicos, regula emisión de material particulado (PTS), anhídrido sulfuroso (SO2), Monóxido de carbono (CO), Ozono (O3) y Dióxido de nitrógeno (NO2). También reglamenta y evalúa los niveles de ruido generado por fuentes fijas. El Ministerio de Agricultura, a través del Servicio Agrícola y ganadero (SAG) establece disposiciones sobre protección agrícola, pudiendo exigir medidas mitigadoras de material particulado sedimentable e instalación de equipos de monitoreo. A esta autoridad le compete pronunciarse principalmente sobre el cambio de uso de suelo, cuyo informe favorable es clave para la obtención del mismo. El Seremi de Agricultura, a quien le corresponde aprobar o rechazar el cambio de uso de suelos, previo informe favorable del SAG y eventualmente de la Municipalidad respectiva, y la Corporación Nacional Forestal (CONAF) que regula todas las materias correspondientes a la actividad forestal, especialmente

aquellas relacionadas con el impacto ambiental producido por el proyecto. El Ministerio de Planificación, Mideplan, que evalúa principalmente el Impacto socioeconómico del proyecto, fijando las correcciones del Proyecto en cada impacto negativo. En caso positivo, este Organismo le otorga fuerte apoyo al proyecto, en lo relativo a la aprobación de los permisos técnicos ambientales exigidos por las distintas autoridades El Ministerio de Hacienda - Servicio de Impuestos Internos (SII). Este organismo participa en las materias de tasaciones, principalmente en las compras, arriendos y/o servidumbres de inmuebles (terrenos) de propiedad fiscal y marítima. Su evaluación es determinante en la fijación de las tarifas y tiempo de duración de las concesiones. Las Municipalidades, que otorgan los permisos de construcción, emite informes a SEREMI agricultura para cambios de uso de suelo, coordina con Dirección de Vialidad (Defensas Fluviales) la utilización de empréstitos en cursos de agua, otorga recepciones finales de obra e interviene en la fiscalización del cumplimiento del Plan Regulador Comunal. En fin, otros organismos involucrados son el Ministerio de Vivienda y Urbanismo, el Ministerio de Bienes Nacionales, el Ministerio de Transportes y

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Telecomunicaciones, el Ministerio de Defensa Nacional, el Ministerio de Educación, el Ministerio de Economía, Fomento y Reconstrucción, entre otros. Los Principales Instrumentos de Regulación y Control Ambiental existentes en Chile son los de Normas de Calidad Ambiental (primarias y secundarias), Normas de Emisión, Planes de Descontaminación, Planes de Prevención, Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental, y los de Acción por daño ambiental. Entre las Normas Ambientales de Relevancia Dictadas para la Actividad Minera se pueden destacar la Norma de calidad primaria para material particulado respirable (D.S 59/98), la Norma de emisión para la regulación del contaminante arsénico emitido al aire (D.S. Nº 165/98), la Norma de emisión para la regulación de contaminantes asociados a las descargas de residuos industriales líquidos a sistemas de alcantarillado (D.S. 609/98), la Norma de Calidad Primaria para Plomo en el Aire (D.S 136/01) y la Norma de Emisión para la Regulación de Contaminantes Asociados a las Descargas de Residuos Líquidos a Aguas Marinas y Continentales Superficiales (D.S. Nº 90/01). Adicionalmente se encuentran en proceso de elaboración y/o dictación las Normas de Calidad para la Protección de las Aguas Continentales Superficiales, Revisión

de Norma de Calidad Primaria para Material Particulado Respirable MP10, Revisión de Normas Primarias de Calidad del Aire para: SO2 , CO, PTS, O3 y NO2 (D.S Nº1215) , Norma de Calidad Ambiental en Aguas Marinas: Nivel Nacional y un Programa priorizado de normas incluiría una Norma de Emisión para efluentes superficiales provenientes de tranques de relaves. El procedimiento de dictación de normas exige que se debe incluir un plazo para recepción de antecedentes sobre el contaminante a normar y que cualquier persona, natural o jurídica, podrá aportar antecedentes técnicos, científicos y sociales. Además, en la etapa de desarrollo de estudios científicos. De esta manera, se encargarán estudios científicos una vez finalizada la etapa preparatoria, si los estudios son suficientes se elaborará el anteproyecto de norma. Si son insuficientes, se solicita estudios complementarios. El anteproyecto de norma debe contener una relación completa de los fundamentos. Durante la preparación de un Plan de Descontaminación o de Prevención, cualquier persona, natural o jurídica, puede aportar antecedentes técnicos, científicos, sociales y económicos. En la etapa de desarrollo de estudios científicos y antecedentes preparatorios se debe estimar el impacto negativo en la salud de la población afectada por la contaminación y debe informarse las

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características generales, físicas, químicas, microbiológicas del medio impactado. Tiene como objetivo la protección ambiental de los recursos hídricos del estero Carén, ubicado en una comuna de la región metropolitana. 3.1 Aplicación de la Gestión Ambiental en la Minería Existen dos tipos de normas, las de calidad Primaria y las de calidad Secundaria. Las normas de calidad primaria tienen como objetivo proteger la salud de la población y se aplican en todo el país por igual. Las normas de calidad secundaria permiten proteger recursos naturales u otros, tales como cultivos, ecosistemas, especies de flora o fauna, monumentos nacionales o sitios con valor arqueológico. 1.- Norma de calidad primaria para el dióxido de azufre SO2 (D.S. No. 113/02 SEGPRES). 2.- Norma de calidad primaria para material particulado respirable MP10, D.S. No. 59/98 SEGPRES, modificado por D.S. No. 45/01 SEGPRES. Estas normas consideran que la exposición a estos contaminantes puede producir efectos agudos y crónicos sobre la salud de las

personas. Tienen por objetivo proteger la salud de la población de aquellos efectos agudos y crónicos generados por la exposición a niveles de concentración de dióxido de azufre y de material particulado en el aire. Se definen las zonas Latentes y Saturadas y, mediante un monitoreo se sigue el cumplimiento de las normativas ambientales establecidas. Los planes de Descontaminación son un instrumento de gestión ambiental que tiene por finalidad recuperar los niveles señalados en las normas primarias y/o secundarias de calidad ambiental de una zona saturada. Por otro lado, los planes de Prevención son un instrumento de la gestión ambiental que tiene por finalidad evitar la superación de una o más normas de calidad ambiental primaria o secundaria, en una zona latente. Dado que en Chile hubo situaciones críticas de contaminación, particularmente asociadas a las fundiciones de concentrados de cobre sulfurados, previo a la Ley de Bases, el D.S. 185/91 del Ministerio de Minería estableció la aprobación de Planes de Descontaminación por parte de la autoridad, para zonas saturadas en Paipote, Ventanas y Chuquicamata. Durante el periodo se pone en práctica también los llamados Sistemas de Evaluación del Impacto Ambiental (SEIA), a los cuales

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deberán someterse todos los proyectos de desarrollo minero que tengan una capacidad de extracción superior a 5.000 toneladas mensuales, como queda establecido en el artículo No. 10 de la ley 19.300. De esta manera se deberá acreditar el cumplimiento de la normativa de carácter ambiental y de los requisitos y contenidos de los permisos ambientales sectoriales contemplados en el reglamento D.S. 95/01. ¿Cuáles son los nuevos desafíos de la Gestión ambiental en la Minería? En primer lugar, introducir nuevos instrumentos de gestión para desarrollar planes de cierre de faenas, para la remediación de pasivos ambientales mineros y para la gestión ambiental de la pequeña minería. En lo que se refiere a la eficiencia energética, se propende a acuerdos voluntarios, a la transferencia de buenas prácticas y a la innovación tecnológica como herramientas para asegurar la eficiencia en este campo. También son parámetros a considerar los de uso sustentable del recurso agua, en lo que se refiere a establecer un equilibrio frente a la demanda de la población y otras actividades productivas, la protección de la calidad y cantidad de este recurso y atender, en particular, la problemática de los glaciares. En fin, aspectos de la relación con las comunidades, así como el autocontrol

del cumplimiento de normativas y compromisos son elementos importantes a considerar. 3.2 Creación de un Ministerio del Medio Ambiente en Chile Es de consenso actualmente en nuestro país, que Chile no será el mismo, ambientalmente hablando, cuando cuente con un Ministerio de Medio Ambiente, con un Servicio de Evaluación Ambiental y una Superintendencia de Fiscalización Ambiental. Se debe valorar la visión de futuro que ha habido en los ámbitos gubernamentales para llevar adelante la creación de esta nueva cartera y en ese sentido, esta reforma ambiental no podía estar ausente en el desarrollo futuro de Chile. El Ministerio de Medio Ambiente tendrá facultades en materia de política y normativa ambiental, y de conservación de la biodiversidad y de los recursos naturales renovables. El Servicio de Evaluación Ambiental se encargará de la administración del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental y la Superintendencia fiscalizará el cumplimiento de los cuatro instrumentos de gestión ambiental: las resoluciones de calificación ambiental, los planes de prevención y/o descontaminación, las normas ambientales y los planes de manejo. Para garantizar la transversalidad del tema medio ambiental al interior del

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Ejecutivo, la iniciativa incluye la creación de un Consejo de Ministros para la Sustentabilidad, espacio en el cual se podrá discutir las políticas medio ambientales y resolver el contenido de la regulación ambiental, sin tener competencias de dirección superior sobre el Ministerio de Medio Ambiente. Respecto del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental, el proyecto de ley modifica ciertos aspectos, tales como la oportunidad, duración y sujetos de la participación ciudadana; corrige la regulación de las Declaraciones de Impacto Ambiental con el objeto de permitir la adecuada evaluación de los proyectos y establece un sistema de reclamaciones para todos los interesados. Además, incorpora la Evaluación Ambiental Estratégica, un nuevo instrumento para evaluar las políticas sectoriales con incidencia ambiental y en la sustentabilidad. También el proyecto permite la adecuación de algunos instrumentos de gestión ambiental, como los planes de manejo, e incorpora instituciones nuevas como el acceso a la información ambiental. En materia de biodiversidad y áreas protegidas, traspasa las facultades de política y regulación al Ministerio de Medio Ambiente y al Consejo de Ministros para la Sustentabilidad. Para la solución institucional definitiva en esta materia obliga a los

ministerios de Medio Ambiente y Agricultura a presentar ante el Consejo de Ministros un rediseño de la institucionalidad de áreas protegidas, biodiversidad y materias forestales dentro del plazo de un año desde la publicación de la ley. El Ministerio del Medio Ambiente tendrá un papel relevante respecto de los conflictos por los derechos de agua (especialmente en el Norte Grande) entre agricultores y mineras. La gestión ambiental del Gobierno se ha hecho cargo del problema hídrico a través de la puesta en marcha de la Estrategia de Gestión Integrada de Cuencas Hidrográficas, que es un nuevo modelo de gestión ambiental que traerá enormes beneficios, especialmente para las actividades productivas que tienen como eje principal el recurso hídrico y entre las cuales se encuentra la minería. La Estrategia propone, a nivel local, la creación de un Organismo de Cuenca, institución que tendrá como objetivo la gestión del recurso hídrico para satisfacer los usos prioritarios del mismo, y armonizar la adecuada protección de los ecosistemas con el desarrollo de las actividades. Los organismos de cuencas tendrán un carácter público-privado y estarán integrados por los principales agentes o actores vinculados al recurso hídrico a nivel territorial, representantes de los distintos usuarios del agua y actores relevantes de la cuenca.

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La Política Nacional de Glaciares aprobada por el gobierno y su posterior estrategia permitirán preservar y conservar los glaciares de Chile, que aportan el 80% del agua dulce de nuestro país. En nuestros glaciares se evidencia, por otra parte, los efectos de la actividad humana en el planeta; registran retrocesos en su tamaño y espesor, evidenciando el impacto real del calentamiento global. Por este motivo, los escenarios futuros de necesidad de agua muestran una situación restrictiva de disponibilidad de recursos hídricos en la mayor parte del país. Esta situación llama la atención sobre la necesidad de proteger las fuentes y reservas naturales de agua como son los glaciares, para asegurar el requerimiento de los ecosistemas, de las actividades económicas y las necesidades humanas básicas. La valoración y conocimiento de los glaciares se sustentará principalmente en la elaboración del Registro de Glaciares, que desarrolla la Dirección General de Aguas (DGA), que se actualizará periódicamente con información científica, así como el procedimiento para que los ciudadanos puedan incorporar información. El registro señalado y sus sistemas de monitoreo de los glaciares, permitirán establecer tanto su estado actual y evolución, como su grado de influencia en el territorio. En el mismo sentido, se avanza en clarificar el número y superficie de glaciares que en la actualidad se

encuentran dentro de áreas protegidas. La Política fortalecerá el compromiso entre la Conama (Comisión Nacional del Medio Ambiente) y Conicyt (Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica), que busca materializar un fondo de investigación en materias ambientales para contar con información de las implicancias de los glaciares en su rol ecosistémico. Se desarrollarán acciones necesarias para la preservación y conservación de los glaciares chilenos, de manera de asegurar la continuidad de los procesos naturales y productivos, como también mantener e incrementar los servicios ambientales que estos ecosistemas generan en las cuencas en que están emplazados. En este ámbito, se ha incorporado a los glaciares como criterio para que proyectos o actividades que los involucren ingresen al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA), mediante una modificación del Reglamento del SEIA. Finalmente, respecto al nuevo proyecto de Ley de Cierre de Faenas, cabe destacar que hoy en todo el mundo se están desarrollando leyes y reglamentos para el cierre de minas, los que por cierto deben incluir la evaluación de los impactos ambientales al momento del cierre y post-cierre. El proceso que lidera el Ministerio de Minería en Chile se encuentra bien encaminado en este

406

sentido. Se trata de un tema muy relevante para el país, las empresas y la ciudadanía. Esta futura ley será una herramienta para profundizar las medidas que las empresas mineras deberán tomar para lograr un cierre de faenas ordenado, eficiente y oportuno dentro del marco jurídico vigente, el que ineludiblemente debe considerar la variable ambiental. 4. CHILE Y EL MUNDO GLOBAL: NUEVAS TECNOLOGÍAS Nuevas tecnologías han aparecido en el campo de la minería y en operaciones extractivas estos últimos años. El fruto de muchas de estas nuevas tecnologías dice relación con las restricciones actuales en la producción de metales y no metales: manejo óptimo del recurso agua, uso eficiente de la energía, minimizar los efectos nocivos al medio ambiente. Desde qué hay conciencia de los límites de nuestro territorio, y de la tierra en su conjunto, el cuidado del medio ambiente es un elemento importante a considerar en el desarrollo futuro de la industria de producción de metales. Así como las fuertes restricciones al consumo de petróleo en el mundo marcaron la etapa del inicio de cambios de tecnologías a mediados del siglo pasado, que dieron origen a

una gran variedad de nuevos procesos con uso más eficiente de los recursos energéticos, se estima que las fuertes restricciones ambientales sólo producirán sus efectos en nuevas tecnologías cuando se haya asimilado una cultura en este ámbito por la población industrial. El ciclo normal para que una nueva tecnología entre al mercado industrial es de 25-30 años, por lo que las nuevas tecnologías dirigidas a la cuestión ambiental aparecerán más en plenitud a partir de la segunda década de este siglo. Por el momento, hay resultados tecnológicos que en cierta medida apuntan a soluciones industriales parciales, como por ejemplo el uso más extendido de materiales antes considerados desechos o “wastes” en otras actividades no mineras, o la valorización de subproductos, como los grandes pasivos mineros, que hoy están siendo reciclados y/o reutilizados en actividades de construcción. No es extraño ver hoy en día, una transversalidad entre actividades metalúrgicas que antes eran muy ajenas, como la industria ferrosa y no ferrosa: hoy se usan relaves de flotación de concentrados de cobre, como materia prima para la industria siderúrgica. Mayores esfuerzos se vienen haciendo también en captar desechos

407

fuertemente contaminantes, como los gases y polvos de fundiciones. Se vislumbra una actitud más proactiva de los profesionales mineros para revertir consecuencias negativas a actividades positivas para la operación minera. Un ejemplo es el uso de aguas ácidas en la mina subterránea de la División Codelco El Teniente, en Chile, que, de ser un problema de manejo complejo, se fue transformando en un resultado positivo para la empresa, al recuperar los contenidos de cobre en las soluciones. No nos olvidemos que también los gases de fundiciones conteniendo altas concentraciones de SO2 fueron un pasivo minero, y hoy ya no lo son al transformar estos gases en ácido sulfúrico, aún considerando lo inestable del mercado para este producto. 5. CONCLUSIONES Se estima que globalmente el uso de la tierra para minería es del orden del 0.2%, sin embargo hoy hay una creciente recuperación de estos terrenos. Muchas áreas mineras han sido transformadas en reservas naturales o parques recreativos. Se espera que en el futuro las minas produzcan menos desechos, ya sea por nuevas tecnologías de reciclaje o por reutilización de estos materiales en otras actividades. Las restricciones para el uso

indiscriminado de terrenos esta siendo cada vez más regulada. Los metales no sólo son importantes para su uso, sino también son parte integral de la naturaleza y otros organismos vivos, y sus deficiencias también pueden ser perjudiciales. En el medio natural los excesos se pueden generar por drenaje ácido de minas, de desmontes o de relaves mineros. Algunos metales como cadmio y mercurio, y metaloides como antimonio o arsénico (los cuales son comunes en bajas concentraciones en los depósitos metálicos) son altamente tóxicos, aún en bajas concentraciones. El uso de cianuro en la recuperación de oro, produce también oxidación de aguas ácidas y por ende contamina aguas superficiales con otros metales pesados. Hoy se requiere de plantas de neutralización para asegurar estabilidad en los sistemas naturales. Las aguas ácidas generadas en la minería actual o pasada resultan de la oxidación de los sulfuros, principalmente pirita, en presencia de aire, agua y bacterias. La pirita es muy común en los desechos mineros, particularmente desmontes, y su oxidación produce ácido sulfúrico y óxido de hierro. Las aguas ácidas atacan otros minerales liberando sustancias tóxicas al medio ambiente. La generación de aguas ácidas puede ocurrir durante la exploración, operación y cierre de las faenas mineras y puede producir daños

408

mayores si contaminan efluentes acuíferos utilizados en riego agrícola. Existe siempre el riesgo de exposición de los trabajadores mineros a los materiales tóxicos derivados de las plantas mineras (ej. Cd, Pb, Hg) y a los reactivos químicos utilizados, para lo cual deben considerarse las medidas adecuadas de protección. El control de polvo debe ser riguroso en cualquier mina en la cual se genere polvo silíceo, ya que éste puede producir silicosis y enfermedades pulmonares. El polvo debe ser mantenido en los más bajos niveles al interior de las faenas mineras. Las operaciones mineras, plantas y fundiciones usualmente tienen altos niveles de ruido. Este constituye uno de los peligros operacionales más comunes y los trabajadores deben ser protegidos adecuadamente al igual que el vecindario a las plantas. La minería involucra remover mucho material estéril o de leyes muy bajas y depositarlos en desmontes en las cercanías de las minas. Lo mismo ocurre con las colas del procesamiento de minerales. Lo ideal es que estos materiales no afecten el drenaje local. Una forma de hacerlo es usar el método de corte y relleno, en que los propios desmontes pueden reutilizarse en otras actividades.

Las fundiciones emiten SO2, el cual junto al NOx y CO2 originan las lluvias ácidas. Lo mismo ocurre en plantas termoeléctricas a carbón. Hoy existen plantas de ácido asociadas a todas las fundiciones para captar el SO2 de los gases, sin embargo en algunas ocasiones se puede tener lluvias ácidas por arrastre del SO2, lo que genera problemas al precipitar sobre lagos (muerte de peces). Es necesario establecer medidas legales anti polución. Muchas empresas mineras siguen estrictas regulaciones auto impuestas (certificaciones ambientales del propio país). La legislación ambiental se ha ido introduciendo extensivamente en el mundo y también en Latinoamérica y en Chile. Las operaciones de minerales industriales (no metálicos) tienen un impacto similar a los metálicos en el medio ambiente, aunque en general son operaciones a menor escala, que producen menos impacto y remueven menos material. La legislación chilena exige la realización de estudios de impacto ambiental para todas las operaciones mineras y declaraciones de impacto ambiental para las actividades de exploración minera. Los estudios ambientales deben incluir los efectos sobre la sociedad, vegetación, fauna, sitios de interés arqueológico, clima, calidad del aire, ruido, aguas superficiales y subterráneas, y los métodos propuestos para la

409

recuperación de terrenos al momento del cierre de faenas. En la recuperación de terrenos es importante fijar los niveles de base como referencia para su posterior recuperación. El uso de bacterias para degradar sulfuros y hacerlos lixiviables es hoy una buena solución a la minería in situ. Falta aún caracterizar mejor la forma de operar con microorganismos, pero se ve en ello un desarrollo promisorio en la minería del futuro.

Es nuestro propósito jugar un rol catalizador en la responsabilidad que debe asumir la minería del futuro, como una forma de asegurar que esta actividad perdure en el tiempo, por el significado que tiene para el desarrollo de nuestra sociedad. Los metales y no metales están presentes en todas nuestras actividades y, en todos sus niveles, artesanales, pequeños, medianos o grandes, juegan un rol importante. Sólo depende de nosotros mismos asegurar, mediante una adecuada gestión ambiental, su prolongación en el tiempo.

REFERENCIAS [1] PRADIP, E. FORSSBERG. Stabilization and Utilization of Solid Mining Waste in Effluent Treatment in the Mining Industry, S. Castro, F. Vergara, M. Sánchez (editores), Universidad de Concepción, 1998. [2]http://ec.europa.eu/environment/waste/mining/index.htm. [3] Informe Ambiental y Social del Consejo Minero de Chile A.G, 2008. [4] RICARDO FFRENCH-DAVIS, ERNESTO TIRONI. El Cobre en el Desarrollo Nacional, CEPLAN, Ediciones Nueva Universidad, Universidad Católica de Chile, Santiago, 1974. [5] ANDRÉS ZAUCHQUEVICH, ALEXAN-DER SUTULOV. El Cobre Chileno, Corporación del Cobre, Santiago, 1975. [6] JUAN O’BRIEN (ed). Fundición y Territorio, Reflexiones Históricas sobre los orígenes de la Fundición Paipote. ENAMI, Santiago, 1992.

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[7] MAURICIO FOLCHI, La In-sustentabilidad del Boom Minero Chileno: Política y Medio Ambiente, 1983-2003, Santiago, 2004. [8] Normas Técnicas y Ambientales para las actividades Mineras y Metalúrgicas, en Sustentabilidad y Medio Ambiente, Universidad de Santiago de Chile, Santiago, 2002. [9] PABLO DAUD, Seminario Internacional “Revisión de la Agenda: Nuevas iniciativas en el Sector Minero”, organizado por la Comisión Chilena del Cobre (COCHILCO), el Consejo Minero y la Universidad de Concepción, Santiago, Mayo 2002. [10] GUSTAVO LAGOS, Ambiente y Desarrollo, Diciembre 1997, Vol XIII- No. 4.- [11] ANDREA MUÑOZ. XV Symposium de Ingeniería de Minas – SIMIN 2007, Universidad de Santiago, Chile, Agosto 2007. [12] ANA LYA URIARTE, Ministra del Medio Ambiente (entrevista) http://www.mch.cl/ revistas/index_neo.php?id=858. [13] MARIO SÁNCHEZ, ARMANDO VALENZUELA, EDITA VIRCIKOVA. Environmental Issues in the Mining and Metallurgical Industry, Universidad de Concepción, Chile, 2004.

411

412

413

A ENGENHARIA AMBIENTAL SUBTERRÂNEA E A SUA IMPORTÂNCIA

VIDAL NAVARRO TORRES

Centro de recursos Naturais e Ambiente do IST da Universidade Técnica de Lisboa, vntorres@ist.utl.pt

CARLOS DINIS DA GAMA

Centro de recursos Naturais e Ambiente do IST da Universidade Técnica de Lisboa, vntorres@ist.utl.pt

RESUMEN: Os problemas de contaminação e desequilíbrio ambiental produzidos pelo homem no ambiente subterrâneo (atmosfera subterrânea, água subterrânea, rocha em interacção com o homem) devem ser abordados em forma proactiva e em a base normas e procedimentos de gestão do ambiente, segurança e saúde. Os acidentes que ocorrem diariamente nos trabalhos subterrâneos, provocam danos no homem, na empresa e no ambiente, demonstrando que a só aplicação das normas legais não é suficiente para evitar ou reduzir este problema, existindo uma grande necessidade de procurar procedimentos proactivos e novas metodologias. Neste artigo abobada-se precisamente um enfoque ambiental para procurar uma metodologia efectiva para a exploração subterrânea de georrecursos com protecção ambiental, da saúde e com segurança. PALABRAS CLAVE: Ambiente subterrâneo, atmosfera e água subterrânea, maciça rochosa, alteração. RESUMO: Los problemas de la contaminación y los desequilibrios ambientales producidos por el hombre en el medio ambiente subterráneo (atmósfera subterránea, aguas subterráneas, el medio rocoso en la interacción con el hombre) deben abordarse de una manera proactiva y con base en las normas y procedimientos para la gestión del medio ambiente, salud y seguridad. Los accidentes que ocurren a diario en los trabajos subterráneos, causan daños en la empresa, en los seres humanos y el medio ambiente, demostrando que la única aplicación de las normas jurídicas no es suficiente para prevenir o reducir este problema, hay una gran necesidad de buscar procedimientos proactivos y nuevas metodologías. En esta artículo se aborda precisamente un enfoque ambiental para buscar una metodología eficaz para una explotación de los recursos minerales con protección del medio ambiente, la salud y la seguridad. PALAVRAS CHAVE: Ambiente subterráneo, atmosfera y agua subterránea e macizo rocoso, alteración

414

1. INTRODUÇÃO Ibero-america é um das regiões mais importantes no sector da mineração no mundo (Fig. 1), principalmente pelo decisivo aporte de países Latino-americanos. A importância da mineração Ibero-americana é ilustrada na figura 2, onde no topo dos 5 maiores países produtores de minerais de Zn, Pb, Ag, Au e Cu no mundo destaca-se Chile, Peru e México. Figura 1 – Produção Ibero-americana

[1]

05

10152025303540

China

Austrália Perú EUA

CanadáMéx ico

Chile

A frica Sul

Con

tribu

to à

pro

duçã

o m

undi

al (%

)

ZnPbAgAuCu

Figura 2 – Histórico da produção

global [2] Por outro lado a importância da Mineração de Iberoamérica está no campo da produção de ferro, sendo o Brasil o segundo maior productor mundial depois de China (Fig. 3).

Figura 3 – Mapa de produção mundial

de ferro em Mt [3] A produção global anual de mineral de Cu, Au, Fe, Pb, Zn, Ni, Pt e diamante ronda sensivelmente 4100 Mt, dos quais 615 Mt é produzido utilizando o método subterrâneo, que representa um 16% do total mundial. Em Iberoamérica, América Latina produz uns 105 Mt de minério pelo método subterrâneo [4]. Entre Chile, Peru e México a produção de minério utilizando o método subterrâneo

Au Cu Fe Ni Zn Pb Outros

415

ronda 10.5% e em Brasil apenas 2% (Fig. 4 e 5).

Figura 4 – Produção mineral pelo

método subterrâneo e céu aberto em Iberoamérica

No caso de Portugal a exploração de minerais metálicos é praticamente um 100% pelo método subterrâneo, sem considerar a exploração de pedreiras.

13.6

7.4

10.6

86.4

92.6

89.4

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Chile

Perú

México

Produção mineral (%)

Ceu abertoSubterrâneo

Figura 5 – Produção mineral pelo

método subterrâneo e céu aberto em Chile, Peru e México

2. SITUAÇÃO DA MINERAÇÃO SUBTERRÂNEA E O AMBIENTE

2.1 A tendência da mineração subterrânea

Numa grande parte dos principais metais, como no caso do cobre (Fig. 6) a tendência do teor de cobre, nos últimos anos tem vido diminuindo em contrapartida ao acréscimo da produção mundial.

Figura 6 – Diminuição do teor de cobre

É provável que a diminuição do teor dos metais seja relacionada com a intensa exploração dos recursos minerais com alto teor que ocorrem cerca á superfície exterior. Esta situação pode-se explicar com que o maior potencial do minério este localizado cada vez mais a grandes profundidades (Fig. 7) inviabilizando o método de exploração a céu aberto a favor dos métodos de exploração subterrâneos.

Figura 7 – Corpos mineralizados

profundos [4]

Subterrâne Te

or d

e C

u (%

)

Prod

ução

de

Cu

Mt) Metal

Minério

416

2.2 A obstrução ambiental e a indústria extractiva, caso de Portugal

As legítimas preocupações da sociedade contemporânea em termos de qualidade de vida, bem como as nossas responsabilidades perante as gerações futuras, têm sido exageradamente aproveitadas por grupos de pressão ambientalista, para impor políticas e práticas de tipo preservacionista [5].

Esta grande preocupação ambiental pode-se ilustrar com cada vez maior quantidade de áreas protegidas no mundo e em Ibero-américa (Figura 8).

Na análise das compreensíveis disputas entre o mercado utilitarista e a ecologia ambientalista, pode-se aplicar as três formas de ética que podem ser estabelecidas em torno do problema da gestão dos recursos minerais: utilitarismo, conservacionismo e prevervasionismo (Fig. 9)

Figura 8 – Áreas protegidas em Ibero-américa

Figura 9 – Relação beneficio/custo para as três formas de ética [5]

a) Utilitarismo é uma corrente que defende que o homem é o supremo regulador da Terra e que o papel da Natureza é o de servir e obedecer à raça humana.

b) Conservadorismo é uma ética moderada que favorece o máximo uso de recursos da Terra através do tempo, isto é, apelando à parcimónia na sua presente utilização, tendo em vista suprir as necessidades das futuras gerações. Pela sua índole, esta corrente integra-se nos princípios gerais do Desenvolvimento Sustentável.

c) Preservacionismo, argumenta que o homem não tem direito a fazer alterações ao estado da Natureza, devendo mantê-la intocável para os vindouros.

Em Portugal, a onda preservacionista foi desencadeada após a entrada do País para a UE e suportada, nos primeiros anos, por abundantes financiamentos a fundo perdido,

National sites International

417

tanto mais fáceis de obter quanto mais alarmista era o pedido. Com a abundante transposição das directrizes comunitárias, impôs-se legislação cada vez mais restritiva, típica das economias desenvolvidas. O País pobre passou a ter hábitos de rico, as leis escandinavas e germânicas publicavam-se para ser aplicadas à letra no Alentejo profundo, distanciadas da realidade no espaço e no tempo.

No que se refere à importância relativa da indústria extractiva, passou-se dos 2% do PIB, em 1990, para cerca de 0.8 %, em 2004. Porquê? Descurou-se a prospecção de novos recursos minerais, mataram-se à nascença diversos projectos mineiros e inviabilizaram-se numerosos empreendimentos, sempre em nome da retórica preservacionista implantada em nome do ambiente, num suicídio cego e irresponsável.

O preservacionismo ambientalista é responsável por grande parte da já citada queda de 1,2 % do PIB ao fim de 14 anos, no que tange à indústria extractiva portuguesa [5], tendo tornado com uma escassa produção de cobre, volfrâmio e estanho (Fig. 10).

050,000

100,000150,000200,000250,000300,000350,000400,000450,000

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Prod

ução

(t)

CuSnW

Figura 10 – Produção de minerais metálicos de Portugal

Mais ainda: impediu-se que no futuro houvesse alguma hipótese de explorar muitas riquezas minerais portuguesas, porque em quase todos os documentos do Ordenamento do Território, incluindo Planos Directores Municipais, não se consideram minimamente as características do subsolo, não admitindo quaisquer hipóteses para se prospectar, explorar e beneficiar os seus recursos minerais.

Criaram-se as REN, RAN, Rede Natura, áreas protegidas, parques naturais, etc., com uma visão preservacionista que, associada à miopia dos políticos, não fazem intervir as eventuais potencialidades do subsolo. Em todas essas zonas, quem quiser prospectar e produzir minerais está desde logo marginalizado. Consequentemente, ter-se-ão ocupado extensas áreas do território com infra-estruturas definitivas, desconhecendo se no seu subsolo ocorrem (ou existem probabilidades de ocorrência) jazidas minerais valiosas.

418

Por outro lado, procurou-se reordenar algumas áreas de reconhecida aptidão mineira através de planos que só complicavam os industriais nelas instalados, tornando proibitiva qualquer hipótese de se instalarem novas explorações mineiras.

Legislou-se em 2001, de forma anedótica, para o sector das pedreiras e alcançou-se o resultado que se esperava: mais de 90 % dos industriais não aderiram e preferem entrar na clandestinidade. Enfim, destruiu-se o pouco de positivo que existia e criou-se um vazio para o futuro.

O mais grave é que se espalhou pela sociedade europeia e portuguesa, a noção de que a exploração dos recursos minerais é coisa do passado, como se na economia contemporânea e futura pudéssemos viver sem eles.

A situação Portuguesa pode estar a ocorrer em menor ou maior grau nos principais países Ibero-americanos produtores de minerais.

Uma forma de resolver esta delicada situação é sem dúvida utilizar o método de exploração subterrânea que tem muitas vantagens ambientais comparado com a mineração a céu aberto.

Finalmente, o problema da diminuição dos teores em reservas próximas à superfície com a consequente localização das reservas a maiores profundidades, combinado

com as restrições ambientais, podemos afirmar que será cada vez mais utilizado o método de exploração subterrânea.

2.3 Ligação entre ambiente, segurança e saúde

O ambiente, saúde e segurança têm uma interrelação no sistema produtivo da indústria mineira e nomeadamente dentro da actividade da exploração de minas, que é denominada EHS pela sua denominação em idioma inglês Environmental, Healh and Safety. Pode-se afirmar que uma boa qualidade ambiental pode implicar uma boa saúde humana e vice-versa, de igual forma uma boa segurança será reflectida em poucos acidentes e como consequência boa saúde ocupacional e vice-versa, finalmente as acções com segurança podem permitir melhorar o ambiente e vice-versa. A relação entre a segurança e o ambiente está em que uma boa segurança influi na boa qualidade ambiental (Fig. 11).

SAÚDE

Condições naturais e de influências

Organismos vivos e seres humanos

Figura 11 – Relação entre ambiente,

saúde e segurança (EHS)

419

O problema da engenharia ambiental subterrânea vem sendo abordado do ponto de vista de segurança e higiene dos trabalhadores, sem considerar o conceito ambiental. Além de se tratar o ambiente de mina como um assunto de segurança e higiene ocupacional, é considerado simplesmente como a interacção das componentes físico-químicas ou inertes (poeiras, temperatura, vibração, humidade, gases tóxicos, iluminação, ruído) existentes na atmosfera subterrânea ou no ar. Observa-se também, no esquema, que não é considerada a velocidade e caudal do ar; isto é devido a que estes aspectos são tratados em forma isolada e como um aspecto relacionado à ventilação de minas (Fig.12).

Sabe-se que a exploração dos recursos naturais pelo método subtérreo exige a abertura de espaços no solo ou maciço rochoso com a participação humana utilizando equipamentos e meios tecnológicos apropriados.

Processamento de dados

Operação de máquinas

Sensação (Olhos, ouvidos, etc.)

Exposição de máquinas

Controle (Braço, pernas, etc.)

Controlo máquinas

Ruído

Temperatura Aceleração

Poeiras

Gases tóxicos

Humidade

Vibração

Radiação

Iluminação

AMBIENTE DE MINA

Figura 12 – Segurança e saúde no ambiente de operação de minas [6]

2.4 Evidências dos riscos ambientais em minas subterrâneas

As maiores consequências ou riscos ambientais no exterior das explorações subterrâneas estão relacionados com as águas ácidas e contaminadas com metais pesados, com a deposição de escombros e rejeitados (Fig. 13) que podem poluir o solo e as aguas e ocasionar impacte visual.

420

Figura 13 – Deposição de escombros e

rejeitados na mina de Panasqueira Outro problema ambiental duma mina subterrânea está relacionado com a subsidência que causa impacte visual, altera as águas superficiais e instabilidade biomecânica (Fig. 14).

Figura 14 – Subsidência na mina de

Panasqueira [14]

Uma estimativa da importância da presença do homem no meio subterrâneo Ibero-americano pode-se extrair baseado nas estatísticas do pessoal ao serviço da indústria mineira de alguns países (Tabela 1). Tabela 1 – Pessoal ao serviço da mineração [7] [8] [9] [10] [11] [12] Pais Pessoal ao

serviço Observação

Bolívia 58390 79% cooperativas Perú 109000 >22000 artesanais Chile 72590 Subt. e céu ab. Brasil 91582 Minas e fabrica México 56582 Met. e não met. Portugal 2150 Minas e pedreiras Espanha 43969 Met. e não met.

No caso de Bolívia pode-se ver que um 79% corresponde a cooperativas mineiras e estas cooperativas trabalham na sua maioria pelo método subterrâneo, como no Cerro Rico de Potosi, Siglo XX, etc.

No Perú 43% dos trabalhadores correspondem ao patamar da média mineração (Fig. 15) e este sector da mineração peruana utiliza quase na sua totalidade o método subterrâneo. Pelo outro dos mais de 22000 trabalhados artesanais (Tabela 1) uma grande percentagem corresponde á mineria subterrânea artesanal como as minas de ouro de “La Rinconada” de Puno e outros da zona de Ica e Sul de Ayacucho.

421

48.243.1

8.7

0

10

20

30

40

50

60

Grande m

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ão

Media

mineraçã

o

Pequen

a minera

ção

Pers

soal

em

serv

iço

(%)

Figura 15 – Caracterização do pessoal em serviço na mineração do Peru [12]

Portando, é obvio concluir que a presença do homem no ambiente subterrâneo é importante é e será importante no futuro.

Mas o facto de o homem estar no meio ambiente subterrâneo significa estar submetido a riscos ambientais, de saúde e de segurança. Como exemplo é o registo dos acidentes fatais no Peru (Fig. 16) que na sua grande parte respeitam a minas subterrâneas.

20

34

14

52

31

42

21

33

13

43

19

50

26

39

12

42

23

37

12

39

01020304050607080

Acc

iden

tes f

atai

s

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Titular Empreiteiro

Figura 16 – Acidentes fatais no Peru [12]

No caso do Peru os acidentes fatais foram causados 44% devido à instabilidade do maciço rochoso relacionado com alteração das condições in situ a realizar as aberturas subterrâneas e 8% por causa da contaminação da atmosfera subterrânea (Fig. 17).

Energia eléctrica

4%

Intox., asfixia-8%

Tránsito2%

Queda de pessoas

8%Manipulo de

materiais4%

Operação de equipamentos

14%

Derrube, escorreg.

2%

Remoção e transporte

8%

Operacão carga e

descarga2%

Outros4%

Desprendimento de rochas

44%

Figura 17 – Causas dos acidentes fatais no Peru em 2009 [12]

Para a prevenção ou mitigação das alterações causadas no ambiente subterrâneo, passam pela aplicação de tecnologias de avaliação do comportamento geotécnico do maciço rochoso e o sistema de suporte (Fig. 18), pela utilização de técnicas de perfuração e desmonte de rochas (Fig. 19), das tecnologias de ventilação de minas (Fig. 20)e das técnicas de tratamento de águas ácidas de minas (Fig. 21).

422

Figura 18 – Avaliação do comportamento geotécnico do maciço

rochoso

Figura 19 – Técnicas de desmonte de

rochas  

Fase II 

Figura 20 – Técnicas de ventilação de minas

Rompe pressão

Bioreactor

Processo aeróbio

Depósitos de neutralização

Processo anaeróbio

Efluente final

Reservatório

Química do processo

Drenagemácida

Figura 21 – Tratamento de águas ácidas pelo sistema passivo

Muitas das tecnologias referidas anteriormente devem ser combinadas com a utilização dos equipamentos de protecção colectiva ou individual.

3. O AMBIENTE SUBTERRÂNEO

3.1 A actividade mineira subterrânea a sua relação com o ambiente

A mineração subterrânea pode causar perturbações ambientais que variam desde a deposição de escombros e rejeitados, alteração dos solos ou maciços rochosos, das paisagens e da ecologia, contaminação da atmosfera e água subterrânea No caso em que não é controlada adequadamente, algumas destas alterações podem afectar adversamente a saúde e a subsistência dos grupos vulneráveis e a biodiversidade da área de influência das operações.

13 MPa

12 MPa

8 MPa

67 MPa53 MPa

0 5

423

Todos os projectos da mineração têm de obedecer às normas sociais e ambientais que ajudem a assegurar que as operações de mineração sejam empreendidas duma maneira responsável. Para este fim, é necessário considerar seis aspectos principais: uso da terra e da água; gestão de escombros; gestão de produtos químicos e poluentes; deposição dos rejeitados; riscos de saúde humana; riscos ambientais potenciais; monitorização e planos para mitigação destes riscos. Finalmente, é importante anotar que a adequada protecção ambiental e social tem que ser assegurada em todos os estágios de uma operação de mineração como: prospecção e avaliação do jazigo mineral, construção, operação e fecho de operações da mina. A concepção actual da relação da actividade mineira com o ambiente está orientada fundamentalmente ao impacte causado pela actividade da exploração de minérios realizado pelo homem frente ao ecossistema localizado no seu âmbito de acção (Fig. 22).

SOLO E/OU

ROCHA

ANIMAIS E PLANTAS

NATIVOS

HOMEM

ÁGUA SUBTERRÂ-

NEA

ATMOSFERA SUBTERRÂNEA

Ecossistema Ecossistema

Elementos biológicos

Figura 22 – Relação entre as actividades da mineração e o ambiente

Para a avaliação de impactes ambientais gerados pelo processo de exploração de jazigos minerais, é muito importante identificar as fontes de impacte ou poluição ambiental, o qual tem relação com o ciclo operacional ou ciclo de vida (Fig. 23) desta etapa produtiva. 3.2 Definição do ambiente subterrâneo O ambiente natural é composto por componentes não biológicas (ar, água, terra) e componentes biológicas (plantas, animais, organismos mortos). O homem não só é dependente dos meios vivos, mas da totalidade da Terra, e depende da conservação do meio natural e da interacção entre os organismos vivos (incluído o homem) e os componentes físico-químicos do planeta Terra. As componentes físico-químicas (inertes) e as biológicas (vivos) são os factores ambientais que podem ser modificados pelas actividades realizadas pelo próprio homem [13].

Perfuração Desmonte

Suporte

Remoção, carga e transporte de mineral

Remoção, carga e transporte de escombros

Reserva mineral

. Óleo diesel

. Ar comprimido

. Electricidade

. Agua industrial

. Equipamento

. Alteração superficial

. Escombros

. Instabilidade de rochas . Poluição de água subterrânea e super- ficial . Equipamentos

. Poeira e gases

. Ruído

. Explosões e incêndios

. Poeira e gases

. Ruído

. Vibração

. Explosões e incêndios

. Incêndios

. Poeira . Poeira . Ruído . Gases . Grassa

. Gasóleo

. Electricidade

. Equipamento

. Rejeitado de lavaria

. Brita, areia

. Madeira

. Água industrial

Produto mineral

. Explosivo

. Ar comprimido

. Equipamento

Figura 23 – Etapas na exploração de jazigos minerais e fontes de impacte

ambiental

424

De forma similar, o ambiente subterrâneo, é o meio com componentes ambientais não biológicas (ar, água e rocha) e biológicas (vírus, bactérias, incluído o próprio homem). A atmosfera subterrânea está composta pelo ar proveniente do ar do ambiente global, encaminhado seja por meio natural ou artificial. A hidrosfera subterrânea está representada pelas águas subterrâneas e a litosfera pela rocha e no caso de aberturas próximas à superfície por solos e/ou rochas. A componente biológica está conformada principalmente pelo homem e a biodiversidade circundante. O ambiente subterrâneo constitui parte do ambiente global ou exterior, não sendo isolado ou independente do ecossistema (Fig. 24).

Figura 24 – Ambiente subterrâneo como parte do ambiente global ou

exterior

De forma similar ao que acontece no ambiente exterior, entre as componentes do ambiente subterrâneo existe uma interacção e relação, assim, qualquer alteração das condições naturais destes componentes causam impactes ambientais podendo pôr em risco a vida humana. Portanto, ambiente subterrâneo pode-se conceituar como o meio subterrâneo onde acontece a interacção dos quatro domínios ambientais que são: atmosfera subterrânea, água subterrânea, rocha e as componentes biológicas (principalmente o homem). No âmbito subterrâneo, também, o homem é a componente biológica mais importante e a sua acção ocasiona efeitos ambientais negativos directos ou indirectos, imediata, mediana e longo prazo, provocando impactes no meio subterrâneo (vida humana) e exterior (subsidência, escombros, água ácida).

3.3 Proposta da engenharia ambiental subterrânea

A proposta da Engenharia Ambiental Subterrânea (EAS) é baseada no processo da gestão ambiental do ambiente exterior, com particularidades próprias do meio subterrâneo, de modo que a exploração dos recursos naturais do subsolo (minerais) se realize com um plano de protecção ambiental e condições de qualidade do

425

ambiente consoante aos padrões existentes. Esta proposta da EAS é para situações de ambiente subterrâneo em minas com operação e para situações de projectos novos (Fig. 25). O digrama da fig. 25 ilustra o sistema e sequência de acções da Engenharia Ambiental Subterrânea para uma mina em operação que, em termos gerais, compreende as seguintes acções: Definição do âmbito de acção; Caracterização da situação do

ambiente; Identificação dos níveis de

impacte ambiental; Medida correctiva a aplicar; Monitorização e controle.

3.4 Gestão do ambiente, segurança e saúde

Um sistema de gestão integrado do ambiente, saúde e segurança é conhecido como EHS ou como EHSMS por as suas denominações em língua inglesa Environmental, Health and Safety e Environmental, Health and Safety Management System, respectivamente (Fig. 26). Este sistema permite assegurar a boa saúde e segurança no trabalho do pessoal, minimizar qualquer impacte adverso que as suas actividades possam causar ao meio ambiente e contribuir positivamente para a vida da comunidade local. Trata-se dum sistema integrado da gestão ambiental ISSO 14001 (Environmental Management System) e a gestão de saúde e segurança denominado OHSAS 18001(Occupation Health and Safety Management System).

426

.Avaliação de riscos

.Leis e normas

Programas de

Objectivos e metas

Auditoria operacional

Auditoria do EHSMS

Revisão administrativa

Segurança

Ambiente

Saúde

PolíticasEHS

.Programas de capacitação

.Plano de

Registos e documenta

ção . Estrutura e responsabilidade. Comunicação

Inicio

Recursos

Figura 25 – Gestão do Ambiente, Segurança e Saúde [14]

Os objectivos da gestão integrada são os seguintes: a) Ambiente: o Preservar os recursos ambientais; o Prevenir ou minimizar os

impactes adversos decorrentes das operações;

o Demonstrar activa responsabilidade para com a Terra e a biodiversidade;

o Promover o bom relacionamento e a capacitação das comunidades nas quais estão inseridos;

o Respeitar a cultura e a tradição das populações.

b) Segurança e saúde do trabalho o Prevenir ou minimizar os

acidentes e danos à saúde relativos ao trabalho de empregados e empreiteiros;

o Contribuir para a resolução de problemas prioritários de saúde na comunidade.

427

3. CONCLUSÕES As legítimas preocupações pela qualidade de vida actual e as responsabilidades perante as gerações futuras, têm vindo causando a crescente preocupação ambiental e

particularmente no sector da mineração. Ibero-américa ocupa o topo dos 5 maiores produtores de minerais de Zn, Pb, Ag, Au e Cu no mundo e América Latina produz perto de 10.5% utilizando o método subterrâneo.

Figura 21 – Proposta da Engenharia Ambiental Subterrânea EAS para minas em operação e para projectos [14]

Não

BASE DE DADOS

Existe impacte

ambiental

3. Identificação do impacte ambiental

2. Caracterização da situação do

ambiente (levantamento in situ

detalhado) o Rocha/solo o Agua

subterrânea A f b

1. Definição do âmbito de acção

Projecto novo?

Sim

Não

4. Aplicação de medidas preventivas e correctivas (Alternativas técnicas fiáveis técnica e economicamente, educação, consciência e ética ambiental e gestão ambiental tais como ISO 14001, OSHAS 18001, etc.)

Sim

5. Monitorização e

4. C

arac

teriz

ação

do

ambi

ente

su

bter

râne

o

3. PREVISÃO DOS EFEITOS 

5. PREDIÇÃO DO NÍVEL DO IMPACTO 

Existe risco de impacto

bi t l?Sim

Não

1. ANÁLISE DO PROJECTO

2.  DEFINIÇÃO DA ENVOLVENTE

6. R

elat

ório

fina

l e

deci

são

do ó

rgão

co

mpe

tent

e

Problema ambiental subterrâne

428

O desequilíbrio ambiental causado pela mineração subterrânea ocasiona contaminação das águas, subsidências e instabilidade do maciço rochoso e contaminação da atmosfera subterrânea. Apesar da produção pelo método subterrâneo ser muito inferior do que o método a céu aberto, é o sector

onde trabalha mais de 50% de recurso humano. Recentes estudos e trabalhos a realizar pela Red MASYS poderá dar um importante contributo na gestão ambiental subterrânea que integre o ambiente, a segurança e saúde.

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