PERFORACION Y VOLADURA EN MINERIA A CIELO ABIERTO
ENRIQUE HERNANDEZ ¹
RESUMEN
La minería y la agricultura constituyen las dos industrias básicas que han permitido el desarrollo de la civilización moderna. La agricultura nos suministra principalmente nuestra comida y los materiales que sirven para manufacturar las ropas y muchas de nuestras viviendas. La minería por su parte nos suple de los materiales estructurales, tales como piedras, arena para vidrio, arcillas y rocas de cemento, etc; con combustibles como gas, carbón y petróleo; con abrasivos como granates y corindones, con fertilizantes nitratos, fosfatos y potasio; con substancias de diversas aplicaciones industriales tales como azufre, grafito, bórax, micas y abestos; con metales a partir de sus minerales como oro, plata, cobre, hierro, zinc, plomo, aluminio, etc.; con piedras preciosas como diamantes, rubies, zafiros, etc.; y más recientemente con los materiales fisionables y tierras raras. Esto ha hecho a la minería ser conciderada en base a tonelaje, como el proceso industrial más vasto en el mundo.
La minería puede ser definida entonces como un término empleado para incluir todos aquellos procesos relacionados con la extracción de los minerales útiles de la corteza terrestre, y dentro de esta al Ingeniero de Minas le corresponde los trabajos de prospección de los depósitos minerales, el desarrollo de los métodos de minería y los trabajos requeridos para la explotación de los depósitos probados y la instalación de los equipos necesarios tanto en la superficie como debajo de esta3.
Solamente un cuarto de siglo atrás los costos de minería eran tan altos que era posible construir accesos subterraneos para colocar las cargas explosivas (voladura por túneles o "Coyote" hole blasting)2 en las voladuras de minería a superficie, y en muchos casos siempre era preferible optar por los métodos subterraneos para grandes depósitos minerales. Hoy día estas técnicas se han hecho inapropiadas debido a los grandes avances técnicos logrados a partir de la II Guerra Mundial, tales como la introducción de los Agentes de Voladura (especialmente el AN/FO o Nitrato de Amonio con Fuel Oil), conjuntamente con la perforación rotatoria y Jet Piercing, todas las innovaciones en los equipos de movimiento de tierra y los muchos otros dispositivos auxiliares que han permitido una notable proliferación de la minería a cielo abierto, lo cual queda bien ilustrado con lo siguiente; el 90% de todos los minerales y metales usados por el hombre para 1966, fueron obtenidos por medio de la minería a cielo abierto5.
Esto también se refleja de las numerosas ventajas que presenta la minería a superficie con respecto a la minería subterranea, en lo que se refiere a costos iniciales, mecanización y supervisión, condiciones de trabajo (mejor ventilación e iluminación), usualmente trabajos más seguros y sin necesidad de entibaciones, mayores ratas de producción y mayor proporción de mineral obtenido. Con muy pocas desventajas, entre las más importantes tenemos; los inconvenientes que se presentan en ciertas épocas del año que debido a inclemencias del tiempo (principalmente frío o lluvia), no permiten el desarrollo normal de las labores, llegándose a veces, casos de parcial paralización de estas en ciertos sectores de la mina, lo cual muy difícilmente ocurriría en las minas subterraneas, también en general se requieren mayor cantidad de instalaciones y equipos auxiliares, y cuando los depósitos minerales se hacen muy pequeños, irregulares y/o profundos, con una muy alta proporción de estéril con respecto a mena, se vuelve prohibitivo continuar económicamente la explotación con los métodos de superficie teniéndose que abandonar el depósito ó convertir las labores en operaciones subterraneas.
Esta exposición puede servir de base entonces, para justificar el por qué he escogido la minería a cielo abierto como tema para la elaboración de mi Trabajo Final de Grado y más específicamente la parte de Voladura dentro de este campo, por ser conciderada esta dentro de las labores mineras en general como el factor dominante de todas las demás operaciones4. El presente trabajo lo he dividido en tres cuerpos principales a saber; Perforación, Explosivos y Voladura, para permitir una mejor exposición de los conceptos y técnicas, los cuales en la práctica están estrechamente vinculados unos a otros y se denominan simplemente Perforación y Voladura, dentro de la mina. Por otra parte muchos de los nombres de díspositivos especiales, procesos o maquinarias y aparatos están dados en inglés o con sus traducciones al español y en parentesis en inglés, debido a que la literatura mas amplia y completa en este campo que estuvo a mí alcance fue justamente en inglés, además sus nombres en este idioma están más generalizados que en cualquier otro en todo el mundo y al hacer el cambio siempre se modifica un poco o mucho el concepto original, que podría traer como consecuencia muchas confusiones o errores.
Este trabajo en su mayor parte es una recopilación de los conceptos dados en las referencias al final de cada sección ó capítulo, con el objetivo de poder brindar un texto lo más completo y fidedigno posible para el estudiante de minas ó cualquier otro interesado en Perforación y Voladura en Minería a Cielo Abierto. Además cuando se desee una información más profunda o detallada la misma referencia bibliográfica podrá facilitar esta labor, la cual se hará muy sencilla puesto que en su gran mayoría se trata sobre revistas técnicas, informes de las compañías vinculadas a este ramo, etc., que son comunes tanto en la biblioteca de la Escuela de Geominas o de las compañías mineras que operan en el país. Y al final está incluido un Apéndice con muchas informaciones adicionales y tablas de interes estrechamente relacionadas con los temas aquí tratados.
Referencias:
1 - Current and Future Status of Suriace Mining-Paul T. Allsman-Surface Mining by Eugene Pfleider (Editor).
2 - Elements of Mining-George Toung Fourth Edition.
3 - Encyclopaedia Britannica No. 15-Pag. 543.
4 - Proper blast design can yield important economies in the Pit-Engineering and Mining Journal-Vol. 167-No. 9 /Sep. 1966.
5 - Open Pit Mining Technology-Engineering and Miníng Journal-Vol. 167-No. 6/June 1966.
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¹ Ingeniero de Minas, Universidad de Oriente, Núcleo Bolívar, Escuela de Geología y Minas, Departamento de Minas, 1969.