En 2010, la gente de todo el mundo quedó fascinada con la historia de los 33 mineros de Chile atrapados a 700 metros (2.300 pies) bajo la superficie de la Tierra en una mina de cobre y oro. Los mineros pasaron más de dos meses allí, obteniendo comida, aire y cartas de sus seres queridos a través de colinas perforadas hasta su ubicación en una sala de trabajo protegida. Mientras tanto, la perforación a mayor escala de un pozo de escape avanzaba lentamente. Finalmente, el día 69, los rescatistas sacaron con vida a cada uno de los mineros.
La saga recordó al mundo no minero una verdad generalmente invisible. En lo profundo de la superficie de la Tierra se encuentran algunas de las fábricas más aterradoras del mundo:minas subterráneas.
La minería subterránea es la alternativa a la minería a cielo abierto. Las minas a cielo abierto, al igual que las minas a cielo abierto, excavan de arriba hacia abajo, un método que puede volverse ineficaz a profundidades superiores a unos 200 pies (60 metros) [fuentes:Illinois Coal Association, De Beers]. Una mina de carbón subterránea puede penetrar 750 metros (2.500 pies) en la Tierra y otros tipos incluso más profundamente; las minas de uranio pueden alcanzar 2 kilómetros (6.500 pies). Pero esas profundidades son extremas; la mayoría arriba (o abajo) a unos 300 metros (1000 pies) [fuentes:Times Wire, Illinois Coal Association].
Los sitios mineros han cambiado mucho con respecto a las imágenes que tenemos del siglo XIX, cuando hombres con palas cargaban canarios para asegurarse de que el aire bajo tierra no fuera tóxico. Las minas modernas cuentan con amplios sistemas de ventilación y drenaje de agua, redes de comunicación de alta tecnología y máquinas cada vez más computarizadas que reducen la cantidad de humanos necesarios bajo tierra.
Todas las minas subterráneas tienen algunos componentes cruciales en común:pozos de ventilación para eliminar los humos tóxicos de las perforaciones y voladuras; Rutas de escape; pozos de acceso para bajar trabajadores y equipos; túneles de transporte de minerales; pozos de recuperación para llevar el mineral excavado a la superficie; y sistemas de comunicación para enviar información de un lado a otro entre la superficie y las profundidades [fuente:Hamrin].
Sin embargo, no hay dos minas iguales. Las aplicaciones tecnológicas y las decisiones básicas sobre el diseño y el método de extracción se basan en consideraciones como el tipo de yacimiento que se está extrayendo, la composición de la roca circundante, la forma y orientación del depósito de mineral, las características geológicas subterráneas y la economía simple [fuente:United Mine Workers of America ].
Y, muy temprano en el proceso, la determinación de si es duro o blando.
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Hay minas subterráneas de roca dura y minas subterráneas de roca blanda. Los depósitos de carbón, por ejemplo, viven en rocas sedimentarias relativamente blandas. Los depósitos de oro viven en rocas ígneas o metamórficas, que son relativamente duras, al igual que muchos otros metales preciosos y minerales valiosos, incluidos diamantes, cobre, plata, níquel y zinc [fuente:Great Mining].
Incluso dentro de la categoría de hard rock, los métodos de diseño y extracción varían, pero casi todos giran en torno a algunas técnicas básicas:
Cuarto y pilar:para depósitos de mineral relativamente planos, con pocos cambios en la elevación, los mineros perforan una rampa de acceso al depósito y extraen el mineral en un patrón de agujeros (cuartos) y soportes del techo (pilares). Las habitaciones se pueden extraer utilizando técnicas convencionales de carga y explosión o, más comúnmente ahora, con una máquina llamada minero continuo.
El minero continúa perforando la roca hasta formar una habitación excavada, quizás de 20 a 30 pies (6 a 9 metros), dejando en su lugar un pilar de roca para sostener el "techo" [fuente:United Mine Workers of America]. La máquina avanza a través del mineral, creando cuartos y pilares, hasta cubrir todo el depósito. Una pasada final perfora los pilares para recuperar el mineral allí, permitiendo que los techos colapsen detrás de la máquina cuando sale de cada habitación.
Corte y relleno:para depósitos de mineral relativamente estrechos, los mineros perforan una rampa de acceso adyacente al depósito de mineral, desde la superficie hasta el punto más bajo del depósito. Luego, un operador conduce un taladro a través del mineral, creando una deriva o un corte horizontal, de un lado al otro del depósito.
En las rocas más duras no se necesita ningún soporte para el tejado; en rocas más blandas, se pueden colocar pernos en el techo a medida que avanza la perforación. Una vez que se completa la galería, el relleno o material de desecho se esparce en la galería abierta, creando una plataforma para el siguiente paso. La perforadora avanza sobre este relleno para cortar otra galería a través del mineral. Esto continúa hasta que la perforadora corta un canal en la parte superior del depósito de mineral.
Este método también se puede utilizar en depósitos más amplios, perforando dos rampas de acceso adyacentes y cortando dos galerías adyacentes, a menudo llamadas galería y relleno.
El corte y relleno es para roca dura, ya que no presenta los mecanismos de soporte inherentes y centrales de un método como habitación y pilar. El enfoque de espacio y pilar, por otro lado, llega fácilmente a los materiales más blandos, y a la mayoría de las minas de carbón.
Minería a granel:hundimiento de bloquesEl método menos común en la minería de roca dura, el hundimiento de bloques Por lo general, se guarda para minerales de baja ley. Implica perforar una sección de mineral en el fondo del depósito y luego hacer una voladura para hacer colapsar el techo. Luego, la gravedad toma el control, a medida que el mineral sobre el lugar de la explosión se fractura y colapsa sucesivamente a medida que se retira el soporte. El mineral colapsado se saca de la mina para su procesamiento [fuente:Great Mining].
El carbón, la sal, el uranio, el fosfato y el esquisto bituminoso viven en rocas blandas y existen dos métodos principales de extracción de rocas blandas:tajo largo y cámara y pilar [fuente:Great Mining]. La mayor parte de la minería del carbón se realiza utilizando el enfoque de espacio y pilar descrito anteriormente [fuente:United Mine Workers of America]. Sin embargo, la minería de tajo largo está ganando popularidad [fuente:Great Mining].
La minería de tajo largo es extraordinariamente eficiente. En lugar de perforar el depósito de mineral, una máquina de tajo largo lo atraviesa, cortando rodajas de hasta 182 metros (600 pies) de largo. Esas lonchas caen directamente sobre un transportador en continuo movimiento, que las lleva a un pozo de transporte que las saca de la mina.
En la minería de tajo largo, los soportes del techo están integrados en la máquina, ubicados entre la parte superior del minero de tajo largo y el techo de la sala. A medida que la máquina avanza hacia el mineral, los soportes se mueven con ella, permitiendo que el área detrás de ella colapse y rellene el área excavada.
El método de tajo largo puede recuperar hasta el 90 por ciento del mineral disponible. El enfoque de espacio y pilar normalmente recupera alrededor del 50 por ciento [fuente:Illinois Coal Association].
Cuando el depósito de mineral es relativamente estrecho, se realizan cortes más cortos. Esta variación se llama minería de muro corto.
La técnica de la vieja escuela de minería con explosivos, que utiliza explosivos como TNT para romper el mineral, todavía está en uso, pero apenas:menos del 5 por ciento de la producción estadounidense [fuente:Great Mining].
La minería subterránea, entonces, se está volviendo cada vez más eficiente. Requiere menos mano de obra humana, lo que pone en peligro a menos mineros mientras trabajan a gran profundidad bajo la superficie. Aun así, las minas subterráneas no son los lugares más seguros para estar.
El costo ambiental de la minería subterránea es significativo. Incluye la contaminación del aire, cambios en los patrones de flujo de agua, filtraciones de gases y sustancias químicas en los suministros de agua y el suelo, incendios inaccesibles en minas abandonadas y cambios dramáticos en la composición de la tierra que pueden hacer que el área sea inutilizable una vez finalizada la operación minera [fuente:Saxena ].
Luego está el costo humano. La mayoría de los accidentes mineros reciben poca atención de los medios, especialmente aquellos que involucran pocas víctimas o ocurren en países en desarrollo. En 2010, casi 2.500 mineros chinos murieron en el trabajo, ninguno de los cuales se atribuyó a "accidentes graves" [fuente:Yang].
Ese año fue terrible para las operaciones mineras en general. En Estados Unidos, una catástrofe minera en Virginia Occidental dejó 29 muertos, el mismo número de fallecidos en un accidente en Nueva Zelanda. En Chile, 33 mineros fueron rescatados en el dramático incidente relatado anteriormente, pero otros 45 murieron en otros accidentes ese mismo año.
Muchos accidentes ocurren cuando los puntales de la mina colapsan debido a temblores de tierra. Las explosiones también provocan víctimas cuando los sistemas de ventilación no logran eliminar eficazmente los gases de escape de los equipos mineros, el polvo de carbón y las fugas de gas natural subterráneo. Las explosiones pueden encender esos gases, provocando muertes tanto por las explosiones mismas como por el posterior colapso de las estructuras mineras; una explosión de gas metano mató a esos 29 mineros en Virginia Occidental.
Los problemas de salud a largo plazo también son un riesgo laboral grave. Respirar continuamente polvo mineral puede provocar enfermedades pulmonares como la neumoconiosis o el temido pulmón negro. La inhalación de humos de soldadura, radón o mercurio (que a menudo se encuentran en las minas) también provoca enfermedades respiratorias. La pérdida de audición por equipos ruidosos y las lesiones en la espalda por levantar cargas pesadas también son comunes [fuente:Live Science].
La mayoría de los países tienen ahora leyes y regulaciones diseñadas para abordar cuestiones ambientales y de seguridad. Algunos exigen que las empresas mineras devuelvan el área minada a un estado cercano a su estado original. Otros insisten en que la empresa minera supervise las inspecciones periódicamente para garantizar que sean seguras.
Y las nuevas técnicas mineras también han reducido el número de muertos. En Estados Unidos, la industria minera sufrió miles de muertes por accidentes cada año a principios del siglo XX. Esto se redujo a aproximadamente cien por año en la década de 1990, y solo 35 en 2012 [fuente:Administración de Salud y Seguridad Minera]. China tuvo 7.000 muertes en minas en 2002, pero 2.500 en 2010.
Si bien la seguridad definitivamente ha aumentado en los países desarrollados, todavía queda un largo camino por recorrer en algunos países en desarrollo. Lo que sí sabemos es que los depósitos minerales valiosos no se desperdiciarán. Esperamos que llegue el día en que las minas subterráneas no sean algunas de las fábricas más aterradoras de la Tierra. En cualquier lugar.
Es importante saber que muchas de las mejoras de seguridad que señalé como mejoras en las "minas modernas" se aplican principalmente a la minería del primer mundo. Las tasas de mortalidad de China, que han disminuido significativamente en los últimos años, siguen siendo de miles, muy por encima de los dos dígitos reportados en la mayoría de los países occidentales y desarrollados. En el frente socioeconómico, de mi investigación deduje algunas cosas:que la seguridad seria requiere financiación seria, y muchas naciones en desarrollo simplemente no la tienen; que la preocupación por la seguridad de las minas parece estar proporcionalmente relacionada con la preocupación por los derechos humanos; y que ni siquiera los mineros subterráneos australianos que ganan salarios de seis dígitos ganan lo suficiente.
