La deshidratación de minas es la acción de eliminar el agua subterránea de una mina. Cuando una mina se extiende por debajo del nivel freático, el agua subterránea, debido a la gravedad, se infiltra en el funcionamiento de la mina. En algunos proyectos, el agua subterránea es un impedimento menor que se puede abordar de forma ad-hoc. En otras minas y en otros entornos geológicos, la deshidratación es fundamental para la viabilidad de la mina y puede requerir el uso de recursos y una gestión muy importantes. [1]
El acto de sacar agua de una mina en explotación se realiza desde el Neolítico . En el pasado, se hacía usando una sombra , cavando diques más profundos para que la gravedad eliminara el agua, montando cubos de cuero llenos de agua sobre ruedas hidráulicas [2] o, si nada más, llevando cubos llenos de agua manualmente. El tornillo de Arquímedes también se usó históricamente para bombear agua de las minas. Donde no fueron efectivas las técnicas de deshidratación, la mina tuvo que cerrarse debido a las inundaciones. [3]
En el siglo XV, las técnicas de deshidratación de minas hicieron algunos avances técnicos, ya que las primeras bombas de madera mecanizadas se utilizaron en la mina alemana Rammelsberg (Baja Sajonia) y más tarde en las minas Ehrenfriedersdorf (Sajonia) en el siglo XVI. [4] [5]
Con la Revolución Industrial , la demanda de más carbón también exigió la deshidratación de minas cada vez más profundas. El agua se colocó en baldes y se eliminó mediante transportadores de cuerda impulsados por caballos en cintas de correr. [6] Thomas Savery fue el primero en darse cuenta de que se podía usar una máquina de vapor para bombear agua de las minas, por lo que patentó una de las primeras formas de máquina de vapor. Sin embargo, el motor que proponía era ineficaz y de diseño problemático. No podía bombear agua a más de 9 metros (30 pies) sobre el nivel del agua.
El motor atmosférico , inventado por Thomas Newcomen en 1712, combinó las ideas de Thomas Savery, con quien se vio obligado a asociarse debido a la patente de Savery, y Denis Papin , utilizando su invención de un pistón . Fue la primera aplicación práctica de la máquina de vapor en una mina y se utilizó para deshidratar minas de carbón y estaño. La primera bomba de metal confiable fue desarrollada por József Károly Hell y utilizada en Schemnitz en 1749. [7]
En el siglo XX, las bombas sumergibles ofrecieron otra innovación en la deshidratación de minas. Actualmente, las técnicas y sistemas de deshidratación son tan avanzados y están tan bien definidos para cada tipo de mina, a cielo abierto o subterránea, que incluso las minas de miles de metros de profundidad se deshidratan con éxito. [7] [8] [9] [10]
La deshidratación de una mina total o parcialmente inundada , o incluso como un procedimiento normal en la actividad minera normal, puede acarrear una serie de problemas, la mayoría de los cuales están relacionados con el medio ambiente. [11] Esto puede suceder tanto en minas a cielo abierto como en minas subterráneas. También se están desarrollando grandes problemas con las minas abandonadas que han acumulado drenaje ácido de la mina que está creciendo para convertirse en un problema mayor a medida que el agua se asienta en la mina y reacciona con la roca expuesta. [12] Puede haber mitigación mediante una gestión adecuada y con fondos suficientes. [13]
Las preocupaciones más relevantes con la deshidratación de minas están relacionadas con el drenaje ácido de las minas y la dispersión de agua contaminada en otras fuentes de agua y el medio ambiente en general, convirtiéndose en una fuente grave de contaminación .
La deshidratación de minas a cielo abierto y minas subterráneas es diferente. Cada método se basa en diferentes prendas y técnicas.
Para la deshidratación de minas a cielo abierto se utilizan los siguientes elementos: [14] [15] [16]
Bajo tierra, se utilizan los siguientes métodos: [17]
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