Minería de superficie
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La minería de superficie , incluyendo minería a cielo abierto , minería a cielo abierto y la minería Remoción de cimas , es una amplia categoría de minería en el que suelo y roca que recubre el depósito mineral (la sobrecarga ) se eliminan, en contraste con la minería subterránea , en el que la roca que recubre es se deja en su lugar, y el mineral se extrae a través de pozos o túneles.
La minería de superficie comenzó a mediados del siglo XVI [2] [ dudoso ] y se practica en todo el mundo en la extracción de muchos minerales diferentes, aunque la mayor parte de la minería de carbón de superficie se produce en América del Norte. [3] En América del Norte, la minería a cielo abierto ganó popularidad a lo largo del siglo XX, y las minas a cielo abierto ahora producen la mayor parte del carbón extraído en los Estados Unidos. [4]
En la mayoría de las formas de minería a cielo abierto, los equipos pesados , como las excavadoras, eliminan primero la sobrecarga. A continuación, grandes máquinas, como excavadoras de draga o excavadoras de rueda de cangilones , extraen el mineral.
Las ventajas de la minería de superficie son que tiene un costo financiero más bajo y es mucho más segura que la minería subterránea porque todas las operaciones mineras se llevan a cabo sobre la superficie. Los contras son los peligros que presenta para la salud humana y el medio ambiente. Los seres humanos enfrentan una variedad de riesgos para la salud causados por la minería, como diferentes enfermedades cardiovasculares, contaminación de alimentos y agua. La destrucción del hábitat , junto con la contaminación del aire, el ruido y el agua, son impactos ambientales negativos significativos causados por los efectos secundarios de la minería a cielo abierto.
Tipos
Hay cinco tipos principales de minería a cielo abierto que se detallan a continuación.
Minería a cielo abierto
La minería a cielo abierto es la práctica de extraer una veta de mineral, quitando primero una franja larga de suelo y roca suprayacentes (la sobrecarga ); esta actividad también se conoce como remoción de sobrecarga . Se usa más comúnmente para extraer carbón y lignito (lignito) . La extracción a cielo abierto solo es práctica cuando el cuerpo mineral a excavar está relativamente cerca de la superficie y / o es mayormente horizontal. [5] Este tipo de minería utiliza algunas de las máquinas más grandes del mundo, incluidas las excavadoras de rueda de cangilones que pueden mover hasta 12.000 metros cúbicos de tierra por hora.
Hay dos formas de minería a cielo abierto. El método más común es el decapado de áreas , que se utiliza en terrenos bastante planos, para extraer depósitos en un área grande. A medida que se excava cada franja larga, la sobrecarga se coloca en la excavación producida por la franja anterior.
La minería de contorno implica eliminar la sobrecarga sobre la veta mineral cerca de un afloramiento en un terreno montañoso, donde el afloramiento mineral generalmente sigue el contorno de la tierra. La extracción del contorno a menudo va seguida de una extracción con barrena en la ladera para eliminar más mineral. Este método suele dejar terrazas en las laderas de las montañas.
Minería a cielo abierto
La minería a cielo abierto se refiere a un método para extraer rocas o minerales de la tierra a través de su extracción de un tajo abierto o pedir prestado . Es más adecuado para acceder a depósitos de minerales principalmente verticales. Aunque la minería a cielo abierto a veces se denomina erróneamente "minería a cielo abierto", los dos métodos son diferentes (ver arriba).
Remoción de la cima de la montaña
La minería por remoción de la cima de la montaña (MTR) es una forma de extracción de carbón que extrae las vetas de carbón debajo de las cimas de las montañas quitando primero la cima de la montaña que cubre la veta de carbón. Se utilizan explosivos para romper la sobrecarga (capas de roca por encima de la costura), que luego se retira. Luego, los camiones de transporte descargan la sobrecarga en rellenos en huecos o valles cercanos. MTR implica la reestructuración masiva de la tierra para alcanzar vetas de carbón a una profundidad de 400 pies (120 m) por debajo de la superficie. La remoción de la cima de la montaña reemplaza el paisaje escarpado original con una topografía mucho más plana. Los intentos de desarrollo económico en sitios mineros recuperados incluyen prisiones como la Penitenciaría Federal Big Sandy en el condado de Martin, Kentucky , aeropuertos de pueblos pequeños, campos de golf como Twisted Gun en el condado de Mingo, Virginia Occidental.y el campo de golf Stonecrest en el condado de Floyd, Kentucky , así como sitios de eliminación de lodos de depuradores industriales, vertederos de desechos sólidos, parques de remolques, fabricantes de explosivos y casilleros de alquiler de almacenamiento. [6]
Este método se ha utilizado cada vez más en los últimos años en los campos de carbón de los Apalaches de Virginia Occidental , Kentucky , Virginia y Tennessee en los Estados Unidos. Los profundos cambios en la topografía y la alteración de los ecosistemas preexistentes han hecho que la remoción de las cimas de las montañas sea muy controvertida. [7]
Los defensores de la remoción de la cima de las montañas señalan que una vez que las áreas se recuperan según lo ordena la ley, la técnica proporciona terrenos planos de primera calidad adecuados para muchos usos en una región donde los terrenos planos son raros. También sostienen que el nuevo crecimiento en las áreas minadas recuperadas en la cima de las montañas está en mejores condiciones para sustentar las poblaciones de animales de caza. [8]
Críticos [ ¿quién? ] sostienen que la remoción de la cima de las montañas es una práctica desastrosa que beneficia a un pequeño número de corporaciones a expensas de las comunidades locales y el medio ambiente . Una declaración de impacto ambiental de la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. (EPA) encuentra que los arroyos cerca de los rellenos de los valles a veces pueden contener niveles más altos de minerales en el agua y una menor biodiversidad acuática . [9] La declaración también estima que 724 millas (1,165 km) de arroyos de los Apalaches fueron enterrados por rellenos de valles desde 1985 hasta 2001.
La voladura en una mina de remoción en la cima de una montaña expulsa polvo y rocas voladoras al aire, que luego pueden perturbar o asentarse en una propiedad privada cercana. Este polvo puede contener compuestos de azufre, que algunos afirman que corroen estructuras y lápidas y es un peligro para la salud. [10]
Aunque se requiere que los sitios de MTR sean recuperados después de que se complete la extracción, la recuperación se ha enfocado tradicionalmente en estabilizar la roca y controlar la erosión, pero no siempre en la reforestación del área. [11] Los pastos no nativos de crecimiento rápido , plantados para proporcionar vegetación rápidamente en un sitio, compiten con las plántulas de árboles y los árboles tienen dificultades para establecer sistemas de raíces en el relleno compactado. [9] En consecuencia, la biodiversidad sufre en una región de los Estados Unidos con numerosas especies endémicas . [12] La erosión también aumenta, lo que puede intensificar las inundaciones.. En el este de los Estados Unidos, la Iniciativa de Reforestación Regional de los Apalaches trabaja para promover el uso de árboles en la recuperación minera. [13]
Dragado
El dragado es un método para minar debajo del nivel freático. Se asocia principalmente con la minería de oro. Las dragas pequeñas a menudo usan succión para sacar el material extraído del fondo de un cuerpo de agua. Las operaciones históricas de dragado a gran escala solían utilizar una draga flotante; una embarcación similar a una barcaza que recoge material a través de una cinta transportadora en la proa, filtra el componente deseado a bordo y devuelve el material no deseado al agua a través de otra cinta transportadora en la popa. En los valles fluviales llenos de grava con niveles freáticos poco profundos, una draga flotante puede abrirse camino a través del sedimento suelto en un estanque de su propia creación.
Minería de paredes altas
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La minería de paredes altas es otra forma de minería que a veces se lleva a cabo para recuperar carbón adicional adyacente a un área minada a cielo abierto. El método se desarrolló a partir de la minería de barrena, pero no cumple con la definición de minería de superficie, ya que no implica la eliminación de la sobrecarga para exponer la veta de carbón. [14] El informe final Nº 2014-004 del CERB "Minería de paredes altas: Metodología de diseño, seguridad e idoneidad" de Yi Luo lo caracteriza como un "método de extracción de carbón semi-superficial y semi-subterráneo relativamente nuevo que evolucionó a partir de la minería de barrena". [15]En la minería de paredes altas, la veta de carbón es penetrada por un minero continuo propulsado por un mecanismo de transferencia de viga de empuje hidráulico (PTM). Un ciclo típico incluye sumidero (lanzamiento-empuje hacia adelante) y cizallamiento (elevación y descenso de la pluma del cabezal de corte para cortar toda la altura de la veta de carbón). A medida que continúa el ciclo de recuperación de carbón, el cabezal de corte se lanza progresivamente a la veta de carbón a una distancia de 19,72 pies (6,01 m). Luego, el PTM inserta automáticamente una viga de empuje rectangular de 19,72 pies (6,01 m) de largo (segmento de transportador de tornillo) en la sección central de la máquina entre el cabezal de potencia y el cabezal de corte. El sistema de viga de empuje puede penetrar casi 1200 pies (370 m) (probado en 2015 hasta hoy) [ cita requerida ]en la veta de carbón. Un sistema de minería de paredes altas patentado utiliza sinfines encerrados dentro de la viga de empuje que evitan que el carbón extraído se contamine con escombros de roca durante el proceso de transporte. Usando una imagen de video y / o un sensor de rayos gamma y / u otros sistemas de geo-radar como un sensor de detección de interfaz de carbón-roca (CID), el operador puede ver la proyección de la interfaz de veta-roca y guiar el progreso del minero continuo . La minería de paredes altas puede producir miles de toneladas de carbón en operaciones de franjas de contorno con bancos estrechos, áreas previamente minadas, aplicaciones de minas de zanjas y vetas empinadas mediante la utilización de un sistema de bomba de entrada de agua controlada y / o un sistema de ventilación de gas (inerte) .
La recuperación con forma de túnel de los accionamientos utilizados por los mineros de paredes altas es mucho mejor que los orificios de barrena redondos, pero el mapeo de áreas que han sido desarrolladas por un minero de paredes altas no se mapean tan rigurosamente como las áreas minadas en profundidad. Muy poca tierra se desplaza en contraste con la remoción de la cima de las montañas; sin embargo, es comparativamente más caro poseer y operar un minero de pared alta.
El mapeo del afloramiento, así como los datos del pozo central y las muestras tomadas durante el proceso de fabricación en banco, se tienen en cuenta para proyectar mejor los paneles que cortará el minero de paredes altas. Se toman en cuenta los obstáculos que podrían resultar potencialmente dañados por el hundimiento y el contorno natural de la mina de pared alta, y un topógrafo señala al minero de pared alta en una línea (línea de trazado de levantamiento teórico) mayormente perpendicular a la pared alta. las líneas paralelas representan el camino cortado en la montaña (hasta 1200 pies (370 m) de profundidad (registros de 2015), [ cita requerida ]Sin rumbo o actuación correctiva de la dirección en un azimut de navegación durante la extracción, se pierde una parte de la veta de carbón y existe un peligro potencial de corte en pilares de unidades minadas anteriores debido a la deriva horizontal (balanceo) de la cadena de módulo de corte de viga de empuje. Recientemente [ ¿cuándo? ] los mineros de paredes altas han penetrado más de 1.200 pies (370 m) (registros en curso de 2015 [ cita requerida ]en la veta de carbón, y los modelos actuales son capaces de ir más lejos, con el apoyo de la navegación giroscópica y ya no están limitados por la cantidad de cable almacenado en la máquina. La profundidad máxima estaría determinada por la tensión de una mayor penetración y el consumo de potencia específico asociado (torsión y tensión en la cadena de transportadores de tornillo), pero los transportadores de tornillo optimizados de hoy en día transportan realizaciones (llamadas vigas de empuje) con desarrollo visual de productos y modelado de elementos discretos (DEM ) utilizando software de comportamiento de simulación de flujo muestra que es posible realizar penetraciones extendidas con impulsión inteligente, incluso en ángulos inclinados pronunciados desde la horizontal hasta más de 30 grados en el fondo del pozo. En caso de minería pronunciada significativa, la frase del nuevo método de minería debe ser "minería direccional"(las tecnologías comúnmente utilizadas como la perforación direccional sinergia valiosa y la minería direccional se clasifican en técnicas de "superficie a en veta" (SIS)), en seco o húmedo, se desarrolla la deshidratación o el corte y dragado a través de transportadores de tornillo son proactivos en el desarrollo de una hoja de ruta de la empresa líder mundial en ingeniería minera de paredes altas.[ aclaración necesaria ]
Transporte
Históricamente, el movimiento de materiales fuera de las minas a cielo abierto se lograba mediante trabajo manual, vehículos tirados por caballos y / o ferrocarriles mineros.
Las prácticas actuales tienden a usar camiones de acarreo en caminos de acarreo diseñados en las características de la mina.
Problemas ambientales y de salud
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Limpiar y restaurar adecuadamente una mina a cielo abierto que alguna vez estuvo operativa requiere una gran suma de dinero y amplios planes de remediación. [16] Algunas empresas mineras no tienen los fondos para realizar una limpieza adecuada, por lo que el medio ambiente se ve afectado negativamente. Los gobiernos federales han establecido múltiples leyes y regulaciones que las empresas mineras deben seguir estrictamente. En los Estados Unidos, la Ley de Recuperación y Control de Minería a Superficie de 1977 ordena la recuperación de minas de carbón a cielo abierto. [17] La recuperación de las minas distintas de carbón está regulada por leyes estatales y locales, que pueden variar ampliamente. La Ley de Política Ambiental Nacional (NEPA), la Ley de Conservación y Recuperación de Recursos (RCRA),La Ley de Responsabilidad, Compensación y Respuesta Ambiental Integral (CERCLA) y muchas más leyes tratan el tema de la minería a cielo abierto. [17] En algunos casos, incluso con la legislación adecuada en vigor para la minería a cielo abierto, persisten algunos impactos negativos para la salud humana y el medio ambiente.
Salud humana
Se han realizado estudios de salud en seres humanos que trabajan o viven cerca de minas a cielo abierto y se han encontrado muchos efectos negativos para la salud. [18] Un efecto particular sobre la salud humana es el material particulado, como las partículas de polvo, metales, ácidos y tierra suspendida en el aire que pueden inhalarse y tener graves repercusiones. [18] Una vez inhalados, pueden disminuir la función pulmonar, la capacidad pulmonar, pueden surgir deseos cardiovasculares y, en el peor de los casos, cáncer. [19]Las grandes superficies expuestas, como las minas a cielo abierto, a cielo abierto, en la cima de una montaña y de paredes altas, contribuyen a la contaminación del aire y al material particulado en suspensión. Los mineros que trabajan en minas a cielo abierto tienen un alto riesgo directo de complicaciones de salud, mientras que las comunidades locales experimentan diferentes efectos. Las personas que viven cerca de una mina a cielo abierto pueden experimentar efectos sobre la salud como problemas cardiovasculares, contaminación del agua donde los metales o el ácido se filtran al agua subterránea y contaminan la agricultura. [20] Virginia Occidental tiene grandes producciones mineras de superficie, como la remoción de la cima de las montañas, que puede conducir a la contaminación del agua que usan las comunidades en la base de las montañas Apalaches. [21]
Los gobiernos como el gobierno canadiense tienen una legislación específica para mantener seguros a los mineros, las comunidades y el medio ambiente. En Canadá, el Código de Práctica Ambiental para Minas de Metal (ECPMM), las Regulaciones de Efluentes de Minería de Metales (MMER), la Ley de Evaluación Ambiental de Canadá y muchas otras leyes y regulaciones se han implementado para ayudar a proteger la salud de las personas. [22]
Impacto medioambiental
La minería a cielo abierto puede tener una serie de efectos sobre el medio ambiente local, que van desde lo negativo hasta lo positivo. Los efectos negativos incluyen la contaminación del suelo, el agua, el aire y el ruido, así como la alteración del paisaje y varios otros aspectos negativos. [23] La otra cara es la ramificación positiva; con la nueva tecnología y la gestión adecuada, se ha vuelto más fácil tratar adecuadamente el suministro de agua local y restaurar la ecología local que ayuda a reconstruir el medio ambiente. [23]
Cada tipo de minería a cielo abierto tiene su propio impacto ambiental, como se describe a continuación.
Minería a cielo abierto: una vez finalizadas las operaciones, los relaves se colocan nuevamente en el pozo y se cubren para que el sitio se parezca al paisaje antes de la operación minera. La tierra vegetal se puede colocar sobre los relaves junto con la plantación de árboles y otra vegetación. Otro método de recuperación consiste en llenar el agujero con agua para crear un lago artificial. Los grandes montones de relaves que quedan pueden contener metales pesados que pueden filtrar ácidos como el plomo y el cobre y entrar en los sistemas de agua. [24]
Minería a cielo abierto : uno de los tipos de minas más grandes del mundo y el tamaño de estas operaciones deja cicatrices masivas en el paisaje, destrucción de hábitats ambientales y costos de limpieza sustanciales. [25] Una mina a cielo abierto puede producir una enorme cantidad de roca estéril, se pueden formar sumideros en el camino, inundaciones e impactos negativos similares a los de la minería a cielo abierto. [26]
Minería de remoción de cimas de montañas: implica la remoción de cimas de montañas enteras, cuya roca estéril se utiliza para aplanar la tierra circundante llenando ríos y valles. Esto es muy destructivo ya que altera físicamente de forma permanente el paisaje y el ecosistema asociado. En los Apalaches en estados como Kentucky y Virginia, la remoción de la cima de las montañas es un método de minería común en el que se talan bosques enteros y el área se vuelve vulnerable a posibles deslizamientos de tierra, y la restauración a veces es demasiado difícil / costosa. [27]
Dragado : una forma de minería de superficie donde los impactos ambientales se encuentran principalmente bajo el agua. El método de extracción de material del lecho marino o de cualquier cuerpo de agua conlleva un riesgo nocivo para la vida marina. En general, el efecto es mucho menor en comparación con los otros métodos de minería. La afluencia de sedimentos puede enterrar la flora y la fauna, cambiar los niveles del agua y alterar el contenido de oxígeno. [28] La contaminación del agua y el ruido es una preocupación que debe ser monitoreada porque la vida marina es muy sensible y vulnerable a cambios drásticos y dañinos dentro de su ecosistema. [29]
Minería de pared alta: tiene un impacto ambiental menor que la remoción de la cima de la montaña debido a la menor superficie externa presente, pero aún existen efectos secundarios negativos. [30] La contaminación del aire y el ruido de las voladuras son efectos ambientales comunes junto con los grandes montones de relaves, que pueden filtrarse a las vías fluviales y numerosos ecosistemas. [31]
Ver también
- Minería de pozos
- Mina de carbón Hobet
Referencias
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enlaces externos
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con la minería a cielo abierto . |
- "¿Por qué Surface Mine?" , un argumento a favor de la minería a cielo abierto, por un ejecutivo de International Coal Group
- Minería de superficie
- Impacto ambiental de la minería
- Polución
