LA EXPLOTACION MINERA EN EL PERU
1.
LA EXPLOTACIÓN MINERA A TAJO ABIERTO - CIELO ABIERTO
El minado (explotación) a Tajo Abierto o cielo abierto se realiza cuando los yacimientos son de gran tamaño, presentan una forma regular, y están ubicados en la superficie o cerca de ésta. Este es un proceso eficiente en la medida en la que el costo de extraer el mineral (incluyendo la movilización de material no comercial que los cubre), sea menor que el precio de comercialización del mineral a extraer. El tajo abierto se ve como un gran tazón y este se va construyendo en la medida en que la operación va avanzando, tanto lateralmente como en profundidad. A medida que se va trabando, se genera una especie de anfiteatro (por su forma escalonada) cuya forma puede ir cambiando en la medida en que avanza la operación. Si bien el concepto de una mina de tajo abierto es sumamente básico, su concepción y desarrollo involucra un planeamiento complejo y costoso. Cabe indicar, además, que frecuentemente muchas operaciones mineras empiezan como tajo abierto y, cuando llegan a un punto en que el costo de extraer el mineral no cubre el costo de extracción de las rocas aledañas empiezan a utilizar métodos de minería de socavón.
¿Cómo se explota una mina de tajo abierto?
Antes de iniciar la perforación es importante tomar en cuenta un elemento fundamental en su planificación: el ángulo del talud (tajo), el cual determinará tanto la seguridad como la rentabilidad de la mina. Una vez determinado el talud se empieza con el retiro de las rocas para llegar al mineral. La extracción empieza con la perforación y voladura de la roca, procesos que parten los bloques de roca concreta en pedazos más pequeños que se cargan en
camiones con grandes palas eléctricas o hidráulicas, o con excavadoras, para ser retirados y clasificados en camiones de gran tonelaje. A medida que el tajo va creciendo se forman lo que se denominan bancos, que son como “escaleras”
alrededor de las cuales se explota el mineral y que están conectadas a través de rampas entre ellas y hacia la superficie. El tajo abierto supone la extracción de todo el material de la zona donde se encuentra el mineral, y por lo tanto, de un gran volumen de rocas por lo que es necesario usar maquinaria y equipos de gran capacidad, lo que además es posible debido a que el espacio no está restringido como es el caso de las minas de socavón.
Foto de un Tajo Abierto
El material clasificado con contenido metálico se transporta a la planta de beneficio3 para que pueda seguir los posteriores tratamientos físicos y químicos para obtener el mineral resultante, mientras que el material clasificado como desecho (o desmonte) se vierte en zonas asignadas para ello. A veces existe una tercera categoría de material de baja calidad (mineral de baja ley) que puede almacenarse por si en el futuro pudiera ser rentable su aprovechamiento.
Cuando la mina llega al final de su vida útil el tajo abierto, de acuerdo a lo planificado en su Plan de Cierre4, se rehabilitará para ser convertido en un depósito de residuos con una posterior re-vegetación del terreno o para ser convertido en lago (donde ya puedan crecer especies animales), previo control del terreno como parte de las medidas de rehabilitación emprendidas por las empresas.
2.
LA EXPLOTACIÓN MINERA DE SOCAVÓN O SUBTERRÁNEA
La explotación de minerales de forma subterránea es la extracción a través de diversos métodos de ingeniería debajo de la superficie del terreno. Este tipo de extracción se realiza cuando la cubierta de rocas (o material sin presencia de mineral) es de un espesor tal que el costo de removerlo para hacer un tajo abierto no es económico (como, por ejemplo, del interior de un cerro). Este tipo de explotación se usa cuando las zonas mineralizadas (comúnmente llamadas vetas) son angostas y profundas, por lo que es preferible hacer perforaciones en la roca para acceder a las mismas. Para acceder a las zonas mineralizadas se penetra la roca desde la superficie a través de perforaciones horizontales (túneles o galerías), verticales (piques o chimeneas), inclinadas (rampas), ubicadas en diferentes niveles con la finalidad de fragmentar (partir), cargar y transportar el mineral desde el interior hasta la superficie. Asimismo, es necesario también construir conductos de ventilación, rieles para carros mineros (de ser necesario), instalación de líneas de energía, accesos para el agua, servicios higiénicos, almacenes, entre otros.
¿Cómo se explota una mina subterránea? La forma en que se accederá a la zona mineralizada dependerá de cómo es que se presente el mineral en el subsuelo y la forma de trabajo a usar en el proceso de explotación. De manera muy general, podemos decir que los túneles, piques o rampas se construyen a través de la voladura de la roca, es decir, a través del uso de explosivos que se colocan en la roca siguiendo la forma que se le quiere dar a la infraestructura subterránea. Es importante mencionar que entre cada explosión
para el fraccionamiento de la roca, las perforaciones creadas deben ser ventiladas y despejadas.
Foto de un Socavón
Después de este procedimiento, se extrae el material fragmentado y se estabilizan las paredes y techo del túnel, dependiendo en cada caso del método que se haya decidido usar así como de las características del terreno y del uso que se le vaya a dar a cada uno de estas perforaciones. Existen varios métodos de explotación subterránea, los cuales dependerán esencialmente de la forma de la veta del mineral. Entre ellos podemos encontrar: Cámaras y Pilares, Tajeo por sub-niveles, Cráteres Invertidos, Corte y Relleno, Almacenamiento Provisional, etc. Éstos básicamente permiten extraer el mineral de los socavones a través de diversos métodos para luego, al igual que en el caso de una mina de tajo abierto, llevar el mineral a la planta de beneficio para su tratamiento. En el Perú tenemos ambos tipos de explotación de minerales, sin predominio de alguno sobre el otro. No obstante, si se puede apreciar que las grandes empresas mineras en su mayoría tienen minas de tajo abierto, mientras que las empresas medianas son las que tienen mayores operaciones de tipo socavón.
3.
MAQUINARIA UTILIZADA EN MINERIA
MAQUINAS DE ARRANQUE Y CARGA: EQUIPO DE ARRANQUE CONTINUO
ROTAPALAS: Las rotapalas, excavadoras de rodete, son equipos dotados de un dispositivo tipo noria, cuyos cangilones realizan las funciones de arranque y carga. El material fragmentado se vierte sobre un sistema de cintas que lo transporta a su destino. Estos equipos comenzaran a utilizarse en Alemania, a principios de siglo, sobre materiales poco consolidado, dando su uso en Minería a cielo abierto al denominado Método Alemán. MINADORES: Son equipos de arranque selectivo dotados de un cabezal cilíndrico cuya periferia realiza el arranque de la roca por acción de una serie de herramientas de corte distribuida sobre la misma. Los diferentes diseños de la cabeza dan lugar a los siguientes equipos MINADORES HORIZONTALES , Son los mas usados actualmente y se pueden denominar minadores continuos de ataques horizontal. En esencia consisten en un chasis sobre oruga provistos de un tambor o helicoide portopicas, que realiza la excavación del material mediante rozado en profundidades variables, de los dispositivos de recogida, evacuación de transferencia sobre caminos o sistemas de cintas. El accionamiento es de tipo dieselhidráulico con potencias de hasta 900kw. MINADORES DE RODETE , este equipo es un híbrido entre rotopala y minador horizontal, monte en un lateral o rodete de eje horizontal, con cangilones distribuidos en su periferia, que arranca el material por pasadas sucesivas. El sistema de recogida, evacuación y transferencia es similar al descrito en el equipo anterior, así como su accionamiento de tipo diesel hidráulico y potencias de hasta 1200kw. MINADORES DE CABEZA MOVIL , son una adaptación al cielo abierto de los minadores subterráneos, consiste en un chasis sobre orugas, con uno o varios brazos, de orientación y alcance variable con cuyo extremo se sitúa el cabezal de corte. El material fragmentado desliza por gravedad sobre un sistema de carga y evacuación, con transferencia final sobre camiones pueden girar en línea con el eje del brazo o perpendicularmente a este. Su accionamiento es electrohidráulico.
MONITOR HIDRAULICO: El monitor hidráulico consiste en un cañón de agua cuyo efecto sobre el material a arrancar es su disgregación y posterior arrastre hacia zonas predeterminadas. Se aplica en materiales escasamente consolidados, como los que caracterizan los depósitos aluviales y suelos de recubrimiento. El monitor consiste en un cañón orientado con movimiento automático en los planos horizontales y verticales, dispuestos sobre patines para facilitar su traslado y conexión general de suministro de agua.
EQUIPOS DE ARRANQUE DISCONTINUO
TRACTORES DE ORUGAS: Son equipos de gran versatilidad, con campos de actuación que van desde servicios auxiliares hasta equipos de producción en arranque (escarificado), y transporta (empuje). El sistema de translación es sobre orugas, y como elementos de trabajo disponen de un escarificador o riper, que es una herramienta de forma de reja de arar situada en la parte posterior, y una hoja para el empuje de los materiales fragmentados. Su accionamiento es diesel con potencias que llegan hasta los 600kW. EXCAVADORAS DE CABLES: Son los equipos mineros mas antiguos y mas utilizados en operaciones de carga y arranque de materiales poco Consolidados. Como características generales de diseño y operación destacan: - Montaje sobre orugas. - Giro completo de la superestructura - Elevación de la cuba por cables y empuje por cable o cremallera y piñón. - Potencia instalada de hasta 4500 Kw., como accionamiento fundamentalmente eléctrico. La descarga se realiza sobre volquetes o tolvas de alimentación a sistemas de transporte por cinta y en algunos casos, transfieren directamente los materiales, como en las descubiertas de carbón. Las fuerzas de arranque se consiguen combinando las de elevación y empuje sobre el cazo.
EXCAVADORAS HIDRAULICAS: Son equipos que han alcanzado un rápido desarrollo en los últimos diez años aplicados inicialmente en la obra publica como retroexcavadoras, introduciéndose luego en minería como sistemas de carga frontales y tamaños en progresivo aumento. Sus características básicas son: -
Accionamiento diesel o electro hidráulico, con potencias de hasta 1800 kW. Sistemas de arranque y carga, frontal o retro. Montaje sobre orugas. Superestructura con giro completo y diseño compacto.
PALAS CARGADORAS: Las palas cargadoras son unidades de ruedas o cadenas dotadas de un cucharón en la parte delantera. Son equipos muy versátiles, utilizados en funciones de carga y transporte fundamentalmente, tanto en obras publicas como en minería. Las características generales de diseño son: - Chasis articulado (modelos de ruedas) - Accionamiento diesel eléctrico y potencias de hasta 1000 Kw. DRAGALINAS: Son equipos cuya características básicas es su gran alcance y posibilidad de excavación bajo su nivel de emplazamiento y constituyen, junto con las rotopalas, las maquinas móviles de mayores
dimensiones existentes en la minería a cielo abierto. El movimiento de traslación se consigue a través de orugas o mediante un sistema de patines desplazables, que caracterizan los dos tipos de dragaminas existentes. El accionamiento es diesel con potencias de hasta 1500 Kw. para las montadas sobre orugas y eléctrico para las de patines con potencias de hasta 18000 Kw. El uso de dragaminas esta indicado en operaciones donde el material arrancado es transferido directamente a distancias cortas, inferiores a 120 m.
MOTOTRAILLA: La mototrailla es un equipo de movimiento de tierras con capacidad para arrancar materiales en capas horizontales, carga, transportar y verter igualmente en tongadas. La unidad articulada consiste básicamente en un tractor con una caja y dos o tres ejes. Los diversos tipos existentes se caracterizan por poseer uno o dos motores (hasta 700 kW). Acoplados a cada eje, y una caja de carga directa o con mecanismo autocargable. Su ámbito de trabajo se halla limitado a materiales escasamente consolidados o sometidos a preparación previa.
MAQUINARIA DE TRANSPORTE : Dentro del conjunto de los equipos de transporte, los camiones extraviables constituyen el sistema mas extendido e importante actualmente en la en la minería. Estos vehículos pueden clasificarse, según su diseño y modo operativo, en dos grandes grupos:
VOLQUETES: Son unidades generalmente de dos ejes (uno de dirección y otro motriz), y de tres ejes en los de mayor capacidad o en las unidades pequeñas articuladas (un eje de dirección y dos motrices). Tienen capacidades desde 30 a 320 toneladas, potencia desde 225 a 2.250 HP., taras desde 30 a 265 toneladas y transmisiones mecánicas o eléctricas. CAMIONES CON DESCARGAS POR EL F ONDO - Unidades tipo tractorremolque de tres ejes o de chasis rígido con dos Ejes. - Capacidades desde 70 a 180 toneladas. - Potencias desde 315 a 1.100 HP. - Taras desde 45 a 170 toneladas
MAQUINARIA AUXILIAR: La flota de equipos que habitualmente se utiliza e n las labores de conservación e incluso, apertura de pistas, esta formada por las siguientes maquinas:
MOTONIVELADORAS: Para el extendido de materiales de aportaciones y re perfilado de las superficies de rodadura.
TRACTORES DE ORUGAS Y RUEDAS: para la excavación y relleno de zonas muy deterioradas, construcción de nuevas trazados y retirada de grandes piedras. CAMION DE RIEGO: para eliminar el polvo de las pistas manteniendo el grado de humedad y/o cohesión de los materiales superficiales. VOLQUETES: Para el transporte de los materiales de aportación. EXCAVADORA HIDRAULICA : para la preparación de obras de drenaje y desagüe y limpieza de cunetas. VEHICULO TODO TERRENO: para la inspección y supervisión del estado de las pistas.
4.
LA PRODUCCION EN MINERIA
SECTOR MINERÍA E HIDROCARBUROS (BCRP febrero 2011) El sector minería e hidrocarburos registró en diciembre un crecimiento de 1,3 por ciento, luego de 4 meses de caídas consecutivas. Esta recuperación se asoció a la expansión que viene registrando la extracción de gas natural destinada a la exportación, que compensó los retrocesos en oro y zinc. En el año, el sector registró una contracción de 0,8 por ciento asociada a la menor producción de oro de Yanacocha y Barrick, debido a las bajas leyes; así como a la caída en el resto de minerales metálicos con excepción del hierro y molibdeno. En contraste, destacó la mayor producción de gas natural, la cual más que duplicó el nivel producido el año anterior.
En la última década el sector creció 5,2 por ciento promedio anual, impulsado por la entrada en operaciones de los grandes proyectos cupríferos Antamina (2001) y Cerro Verde (2007) y de la unidad aurífera Lagunas Norte (Alto Chicama) de Barrick Misquichilca en el 2005.
La producción de oro se redujo 9,8 por ciento en diciembre y 11,2 por ciento en el año, debido principalmente a las menores leyes en el mineral extraído por Yanacocha y Barrick Misquichilca. En el primer caso, esta empresa produjo durante el año 1,4 millones de onzas, frente a los 2,0 millones de onzas que se produjeron en el 2009; en tanto que en el segundo caso la producción pasó de 1,2 millones de onzas en el 2009 a 1,0 millón de onzas en el año 2010. Esto último fue parcialmente compensado por la mayor extracción de oro que de manera informal se produce en Madre de Dios, la cual alcanzó las 65 mil onzas en diciembre y 590 mil onzas en el año, consolidándose así como la tercera fuente de producción de oro en el país con el 11,6 por ciento de la producción nacional.
La oferta de cobre creció 4,1 por ciento en el mes, reflejándose la mayor actividad cuprífera de El Brocal, que en su plan de producción priorizó la extracción del metal rojo por sobre la de zinc y plomo; así como por el mayor procesamiento por Cerro Verde en Arequipa. En el año, la producción de cobre registró una disminución de 1,7 por ciento, principalmente explicado por la menor ley en el mineral tratado por Southern Perú y Antamina.
La extracción de zinc disminuyó 15,6 por ciento en diciembre y cerró el año con una caída de 2,8 por ciento. Tanto el resultado del mes como el del año reflejan la sustitución de zinc por molibdeno en Antamina; y de zinc y plomo por cobre en El Brocal en su unidad Colquijirca (Pasco). Lo anterior fue atenuado por el reinicio de las operaciones de Minera Los Quenuales en el mes de abril, luego de que su unidad Iscaycruz estuviera paralizada más de un año tras una coyuntura de bajos precios en el mercado internacional.
La producción de plata se contrajo 4,2 por ciento por la menor extracción de Minera Ares en su unidad Arcata en Arequipa, por menores leyes en el mineral extraído, así como por la menor producción de El Brocal que priorizó la extracción de cobre; esto último explica también la caída de 7,3 por ciento en el año, resultado que fue atenuado por el mayor volumen tratado por Suyamarca en Pallancanta (Ayacucho).
La extracción de plomo disminuyó 21,8 por ciento por la menor producción de El Brocal y Caudalosa; en tanto que la producción de estaño se contrajo 24,6 por ciento por la menor actividad de Minsur en su mina San Rafael en Puno. En contraste, la producción de molibdeno creció 68,7 por ciento por la mayor actividad de Antamina y Cerro Verde; mientras que la extracción de hierro creció 34,6 por ciento por las mayores exportaciones de Shougang hacia China. Cabe destacar que estos últimos fueron los únicos 2 metales que registraron resultados positivos en el año (36,7 por ciento en el caso del hierro y 37,9 por ciento en el caso del molibdeno).
MINAS A TAJO ABIERTO Y SUBTERRANEAS El Perú es un país minero por excelencia, tradición e historia. Históricamente, la minería peruana tiene una antigüedad de más de dos mil años y consecuentemente, es la más antigua industria de la que existe registro en el Perú y América Latina. Por siglos, los minerales y los metales fueron la principal riqueza natural del Perú y por siglos la plata y el oro fueron el único medio de intercambio comercial. ¿Cuáles fueron los sistemas de explotación minera en el P erú?…Definitivamente el Perú fue el país pionero en minería subterránea para poder extraer la plata y el oro desde la época pre-incaica. Herencia de nuestros ancestros han convertido hoy al Perú en uno de los países con el mayor número de minas subterráneas. Más del 60% de minas en el Perú explotan bajo superficie y minas más antiguas, como Atacocha, con más de 74 año de operaciones, sigue extrayendo de las entrañas de la tierra riquezas polimetálicas al igual que Minera Casapalca que opera la mina subterránea más profunda del Perú. Las nuevas tecnologías y la modernización, introdujeron la minería a tajo a cielo abierto como Southern Perú, Antamina o Minera Yanacocha y los grandes tajos ya explotados lo están convirtiendo en reservorios de agua, como es el caso de Yanacocha. El Directorio Minero del Perú 2010 ofrece un Directorio clasificado de las Minas Subterráneas y de Tajo Abierto, con un mapa que permitirá ubicar a dichas minas.
