El proceso de minería en minas a cielo abierto es relativamente sencillo e implica principalmente perforación, voladura, excavación y carga, y manipulación de desechos de roca.
Equipos de perforación
Las perforadoras de fondo (también llamadas perforadoras de barrenos), con su amplio rango de ángulos de perforación y alta mecanización, reducen el tiempo de operación auxiliar, mejorando así el rendimiento de la perforación. Estas perforadoras son maniobrables, ligeras y rentables. Facilitan la perforación de pozos con diversas inclinaciones, controlando la ley del mineral, eliminando el muro de contención, reduciendo el material sobredimensionado y mejorando la calidad de la voladura. Por ello, las perforadoras de fondo se utilizan ampliamente en minas pequeñas y medianas, tanto nacionales como internacionales, y son ideales para la perforación en formaciones rocosas de dureza media.
Los carros para perforadoras de roca, un novedoso equipo de perforación, surgieron con el avance de la industria minera. Integran una o varias perforadoras con un sistema de propulsión automático montado en brazos o bastidores de perforación especializados, lo que permite operaciones mecanizadas de perforación de roca.
Operaciones de voladura
La voladura tiene como objetivo romper rocas sólidas de mineral, preparando fragmentos adecuados para la excavación. Los costos de voladura suelen representar entre el 15 % y el 20 % de los gastos totales en la minería a cielo abierto. La calidad de la voladura afecta directamente la eficiencia de la excavación, el transporte y los equipos de trituración gruesa, lo que repercute en los costos totales de la minería.
La voladura de pozos someros implica diámetros de barrenos más pequeños, típicamente de entre 30 y 75 milímetros, y profundidades que no suelen superar los 5 metros, llegando en ocasiones a los 8 metros si se perforan con carros perforadores. La voladura de pozos someros se utiliza principalmente en minas a cielo abierto de pequeña escala, canteras, excavación de túneles, desmonte secundario, establecimiento de nuevos trazados de minas a cielo abierto, formación de rutas de transporte en minas a cielo abierto de talud de pared simple y otras aplicaciones específicas de voladura.
La voladura en cámara implica el uso de una cantidad considerable de explosivos colocados en cámaras o túneles de voladura. Las minas a cielo abierto utilizan este método durante las fases iniciales de construcción o en condiciones específicas, mientras que las canteras lo adoptan cuando la demanda minera es considerable.
Excavación y transporte
La excavación implica el uso de maquinaria de carga para extraer directamente el mineral de pilas subterráneas o de voladura, cargándolo en maquinaria de transporte o descargándolo directamente en áreas designadas. Constituye la fase central de la minería a cielo abierto, junto con otros procesos como la perforación, la voladura y el transporte.
Los equipos de carga primaria incluyen excavadoras, cucharones, palas hidráulicas y cargadores frontales montados sobre neumáticos.
En la minería a cielo abierto, las inversiones en infraestructura básica de transporte representan alrededor del 60% de la inversión total en construcción de minas. Los costos de transporte y la mano de obra representan más de la mitad de los costos totales del mineral y de la mano de obra, respectivamente, lo que pone de relieve el papel fundamental del transporte en la minería a cielo abierto. Los métodos de transporte más comunes incluyen el transporte por carretera, el ferrocarril, las cintas transportadoras, la elevación de cangilones inclinados y los sistemas de transporte integrados, siendo el transporte con camiones autovolquete el más frecuente. La excavación y el transporte son interdependientes, influyéndose y limitándose mutuamente. Las tendencias actuales en los procesos de excavación y transporte se centran en la ampliación, la integración y la continuidad de los equipos, junto con la automatización informática.
Manejo de desechos de roca
El manejo de roca estéril implica el transporte de la tierra superficial desmontada y la roca estéril a vertederos. Los métodos incluyen el transporte por ferrocarril, por carretera y en cintas transportadoras.
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