Comprenda 38 términos de minería a cielo abierto de un vistazo
En la minería a cielo abierto, la terminología profesional constituye el lenguaje común que estandariza los procesos de producción y garantiza operaciones seguras y eficientes. Estos términos abarcan la planificación de la mina, los métodos de extracción, los parámetros clave, los equipos y la gestión de la seguridad en todo el flujo de trabajo. A continuación, se explican 38 términos fundamentales agrupados por categorías lógicas para ayudarle a comprender rápidamente la lógica y los puntos clave de la minería a cielo abierto.
I. Términos básicos de geometría y límites de la mina Estos términos definen la forma espacial de la mina, los criterios de límites y el área de trabajo, bases para la planificación y el diseño de la mina.
Tajo abierto en ladera: Área de minería a cielo abierto ubicada por encima de la curva de nivel cerrada; las condiciones de la minería se ven influenciadas por la pendiente, la elevación y otros factores del terreno. Es adecuada para depósitos relativamente superficiales cerca de la parte alta de una colina.
Tajo deprimido/abierto bajo la curva de nivel: Área minera ubicada bajo la curva de nivel cerrada. A medida que aumenta la profundidad, la estabilidad del talud y el drenaje se convierten en preocupaciones principales; esto es común cuando el yacimiento está enterrado a gran profundidad.
Contorno cerrado (contorno de cierre): Una curva cerrada en una elevación común que delimita el límite superior de la minería a cielo abierto; separa las labores de la ladera del pozo deprimido y juega un papel decisivo en la definición de la extensión de la mina.
Zona de trabajo a cielo abierto: Término colectivo para el tajo, los bancos y los canales abiertos creados por la minería; es la zona donde se llevan a cabo la extracción, el desmonte y otras operaciones básicas.
Límite del tajo y sus componentes: El contorno espacial formado al final de la minería a cielo abierto (o en una fase determinada), compuesto por el límite superficial, el perímetro del fondo y los taludes circundantes. Su determinación equilibra la recuperación de recursos, la viabilidad económica y la estabilidad de los taludes, y es fundamental para el diseño de la mina.
Límite final inferior (perímetro inferior): La línea de intersección entre el talud final del banco y el fondo del tajo; define la extensión del fondo del tajo y es un límite clave para la profundidad de la explotación. Las bermas finales por encima de esta línea pueden clasificarse como bermas de seguridad, bermas de transporte o bermas de limpieza.
II. Áreas principales de trabajo y términos de estratificación Estos términos corresponden a las unidades de estratificación utilizadas en la minería de banco y afectan directamente el orden, la eficiencia y la seguridad.
Banco: Capa horizontal de roca y mineral de espesor controlado que se extrae de arriba a abajo en una disposición escalonada. Los bancos controlan la altura de extracción, mejoran la seguridad y facilitan la excavación, la carga y el transporte.
Franja de voladura (zona de voladura): Subdivisión de un banco de trabajo en franjas que se dinamitan y minan secuencialmente. Una división adecuada mejora la eficiencia de la voladura y reduce los riesgos de seguridad.
Ancho de corte (franja de excavación): Ancho excavado en una sola pasada por una excavadora. Su valor depende del tipo de excavadora, las propiedades de la roca y el método de extracción, y afecta directamente la producción en una sola pasada y el progreso general.
Plataforma de trabajo (banco/plataforma de trabajo): La superficie de los bancos de trabajo donde se realizan las tareas de excavación y desmonte. Debe tener el ancho y la capacidad de carga adecuados para excavadoras y camiones de transporte, y debe incluir una pendiente de drenaje para evitar la acumulación de agua.
Rampa de acceso (rampa de transporte): Vías de transporte inclinadas que conectan niveles de superficie, bancos de trabajo y diferentes elevaciones. Se clasifican en rampas principales (para el transporte de materiales a granel) y rampas auxiliares (para equipos y personal).
Trinchera de inicio (zanja de apertura): Trinchera casi horizontal excavada para establecer la línea de trabajo para un banco; su ubicación, longitud y ancho están determinados por la línea de minería planificada y son requisitos previos para iniciar operaciones en ese nivel.
III. Términos relacionados con taludes (de importancia crítica para la seguridad) La estabilidad de taludes es fundamental para la producción segura a cielo abierto. Estos términos definen los tipos de taludes, los parámetros clave y las características de protección.
Muro inoperativo: El área alrededor del tajo, compuesta por plataformas de banco terminadas, superficies de taludes y la parte inferior de las rampas de acceso. Aunque ya no se explota activamente, requiere una gestión de estabilidad a largo plazo para prevenir deslizamientos y derrumbes.
Muro final: Muro inoperativo que se encuentra en el límite final de la mina; el muro en la parte inferior del yacimiento se denomina muro de pie. Su ubicación y forma se determinan durante el diseño y son cruciales para la recuperación de tierras y la restauración ecológica tras la explotación minera.
Muro alto (pared superior): Es el muro ubicado en la parte superior del yacimiento, su estabilidad afecta directamente la seguridad en la zona del tajo superior y es monitoreada y reforzada según sea necesario.
Muro final: Muro ubicado en los extremos del yacimiento; su excavación y mantenimiento deben considerar el rumbo del mineral y la secuencia de extracción para mantener la continuidad operativa general.
Muro de trabajo (muro activo): Compuesto por bancos en explotación o a punto de ser explotados; constituye el área activa de producción. Los ángulos de pendiente y las alturas de los bancos se ajustan dinámicamente según el avance de la minería.
Ángulo de pendiente final: El ángulo entre la cara de la pendiente final y el plano horizontal; indica la inclinación de la pared final y se determina mediante la mecánica de rocas, la altura de la pendiente y los cálculos de estabilidad para garantizar la estabilidad a largo plazo.
Cara final del talud: La superficie del talud que se convierte en la pared final cuando los bancos que no funcionan llegan al límite final; su forma debe ajustarse estrictamente al diseño y marca el estado final de la minería.
Ángulo de pendiente del muro de trabajo: El ángulo entre la cara del muro activo y la horizontal; afecta la estabilidad y la productividad y debe optimizarse para la fase actual y las condiciones de la roca.
Superficie de la pared de trabajo: La superficie inclinada imaginaria formada entre la punta del banco superior y la punta del banco inferior de la pared de trabajo; refleja visualmente la geometría general de la pared y guía la planificación del ángulo y la operación.
Berma de seguridad (banco de contención): Diseñada para amortiguar e interceptar la caída de rocas, reducir el ángulo efectivo del talud y proteger los niveles inferiores. El ancho y la separación se determinan en función de la altura del talud y la estabilidad de la roca.
Berma de transporte (plataforma de transporte): Bancal o calzada que une los bancos de trabajo con las rampas de acceso, diseñada para el paso seguro de vehículos de transporte; su ancho, pendiente y superficie deben adaptarse al tipo de vehículo y al volumen de transporte.
Banco de limpieza (plataforma de recogida/limpieza): Se instala periódicamente en la pendiente para interceptar la roca caída y permitir su remoción con equipos de limpieza. También sirve como berma de seguridad para proteger las operaciones en la parte inferior.
IV. Parámetros Mineros Básicos (Planificación Económica y de Producción) Estos indicadores miden la economía minera, la escala y orientan la planificación de la producción.
Índice de desmonte: Relación entre el desmonte (sobrecarga) y el mineral (t/t o m³/m³). Es un indicador económico fundamental para la minería a cielo abierto: cuanto menor sea el índice de desmonte, mejores serán las perspectivas económicas.
Relación de desmonte promedio (np): Relación entre el volumen total de desechos Vp y el volumen total de mineral Ap dentro del límite del pozo: np = Vp / Ap. Refleja la proporción general de desechos y mineral en el pozo planificado y es importante para la planificación y la evaluación económica.
Relación de extracción de banco (capa) (nf): Relación entre el desecho Vf y el mineral Af en un banco o capa determinados: nf = Vf / Af. Se utiliza para analizar la economía de capas específicas y para determinar el orden y el método de extracción.
Relación de desmonte marginal (nj): Relación entre el desmonte incremental y el mineral incremental cuando el límite del tajo se extiende una unidad de profundidad: nj = ΔV / ΔA. Ayuda a determinar si la profundización del límite del tajo se justifica económicamente; si es inferior a la relación de corte económica, la profundización podría ser viable.
Relación de desmonte operativo/de producción (ns): Relación entre el desecho Vs y el mineral As durante un período de producción específico: ns = Vs / As. Refleja las proporciones de mineral a desecho durante una etapa de producción y es importante para la programación de la producción y la asignación de equipos.
Tasa de corte económica de desbroce: Cantidad máxima de desbroce por unidad de mineral que resulta económicamente aceptable para la minería a cielo abierto. Las áreas que superan esta tasa resultan antieconómicas para la explotación y requieren un cálculo basado en el precio del mineral y los costos de extracción y desbroce.
Tonelaje total extraído: La suma del mineral producido y los desechos eliminados; refleja directamente la escala de producción y la intensidad operativa.
Capacidad de producción minera (t/a): Se expresa mediante la capacidad de mineral Ak y la capacidad total de material A, donde A = Ak × (1 + ns). La capacidad debe determinarse en función de las reservas, la demanda del mercado y las condiciones técnicas, y es un parámetro fundamental de diseño.
Vida útil planificada de la mina (vida económica): La vida útil elegida para maximizar el beneficio económico, considerando la escala de construcción y las reservas industriales probadas. Considera la utilización de recursos, el periodo de recuperación de la inversión y la depreciación de los equipos para garantizar resultados económicos óptimos.
V. Métodos de minería y tecnologías de apoyo Estos términos cubren métodos de desmonte, transporte, voladura y manejo de desechos, claves para el buen funcionamiento de las operaciones.
Parámetros de voladura: Incluyen la carga del banco (línea de entubado), el espaciamiento y la distribución de los barrenos, el factor de proximidad, la sobreperforación, la longitud del entubado, el consumo de explosivo por unidad y la carga por barreno. Una selección adecuada afecta la fragmentación de la roca, la seguridad de la voladura y el consumo de explosivo, y se optimiza mediante ensayos de campo y cálculos.
Métodos de minería a cielo abierto: Estudio de la secuenciación y las relaciones espaciales en la minería, el desbroce y la extracción de mineral. Los métodos adecuados (p. ej., bancadas, minería de pared alta, etc.) mejoran la eficiencia, reducen los costos y garantizan la seguridad.
Modos de transporte a cielo abierto: Incluyen ferrocarril, carretera, tolva/grúa en pendientes, transporte combinado, cintas transportadoras, transporte hidráulico y flujo gravitacional. Cada uno presenta ventajas y limitaciones, y debe elegirse en función de la escala de la mina, la topografía y las propiedades del material.
Métodos de eliminación de roca estéril: Algunos ejemplos incluyen el transporte por camión y empuje con excavadora, el transporte ferroviario con excavadora, el desguace con excavadora, el vertido con cargadora y el apilamiento con cinta transportadora. La elección depende del método de transporte, las condiciones del vertedero y la disposición del equipo para garantizar una disposición ordenada y segura de los residuos y minimizar el impacto ambiental.
Los principales factores que afectan la estabilidad de un vertedero incluyen la pendiente del vertedero, la altura de apilamiento, la geología y capacidad portante de la cimentación, las propiedades suelo-roca y la secuencia de apilamiento. Los modos de fallo más comunes son los deslizamientos de tierra y los flujos de escombros. El diseño y la operación deben adoptar secuencias de apilamiento, tratamiento de cimentaciones y sistemas de drenaje adecuados para mantener la estabilidad.
En resumen, estos 38 términos abarcan la planificación, el diseño, la producción y la gestión de la seguridad minera. Comprender sus significados e interrelaciones es fundamental para dominar los procesos de minería a cielo abierto y garantizar operaciones seguras y eficientes.
