1
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL
VENTILACIÓN Y DESAGÜE
Título: TIPOS DE CANTERAS Y PROBLEMAS DE
POLUCIÓN
Profesor: ING. MARCO ZALDUMBIDE Msc.
Integrantes:
CABRERA BRAYAN CARVAJAL MARÍA RAZA ADRIANA SALTOS BENJAMÍN VÁSQUEZ ALICIA
Semestre: 6TO MINAS
Semestre 2017-2018
2
Índice ............................................................................................................................................. 2 1.
OBJETIVOS ............................................................................................................................. 3 2.2 Objetivo general .................................................................................................................. 3 2.3 Objetivos específicos ........................................................................................................... 3
3.
INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 3
4.
MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 4
4.1 TIPOS DE CANTERA .................................................................................................................. 4 4.1.1 CANTERAS DESARROLLADAS EN TERRENOS HORIZONTALES .................................... 4 4.1.2 CANTERAS EN LADERA 4.1.3 SUPER CANTERAS
................................................................................................ 5
........................................................................................................ 6
5.
POLVO ................................................................................................................................... 8
6.
MÉTODOS DE EVALUACIÓN .................................................................................................. 9
7.
CONCLUSIONES ................................................................................................................... 11
8.
RECOMENDACIONES ........................................................................................................... 12
9.
BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................... 12
3
Identificar los diferentes tipos de canteras en las que se realizan los trabajos de extracción.
Conocer la problemática que se puede encontrar en los diferentes tipos de canteras estudiadas.
Conocer los métodos de control y medida de polvo.
En el sector de áridos se está asistiendo a un cambio muy notable, el que se ha pasado de un tratamiento administrativo casi nulo, donde bastaba con unas simples autorizaciones para iniciar los trabajos a una serie de exigencias técnicas, de calidad, medioambientales, sociales etc. que obligan al cumplimiento simultaneo de múltiples requisitos en el planteamiento y desarrollo de un proyecto. Las administraciones sienten la necesidad de contar con informes favorables de un amplio número de Asociaciones, cuya oposición en muchas ocasiones, no tiene suficiente solides técnica. Hasta hace poco tiempo los áridos se consideraban un recurso mineral de escaso valor, razón por la cual las empresas mineras tradicionales no invertían en este sector. Sin embargo, la creciente demanda de productos de cantera y múltiples limitaciones, fundamentalmente de tipo medioambiental, para la apertura de nuevas graveras y canteras, han hecho que estos materiales hayan pasado a tener un carácter agotable y consecuentemente a revalorizarse. Minería subterránea como alternativa de la minería a cielo abierto en el caso de extracción de áridos. Obtención de áridos con minería subterránea. Con la minería subterránea, para la obtención de áridos se consigue una disminución del impacto visual en las zonas cercanas a la mina.
4
Las labores se inician en la excavación de una trinchera, hasta alcanzar la profundidad del primer nivel, ensanchándose a continuación el hueco creado y compaginando este avance lateral con la profundización.
Como ventaja: • Posibilidad de trasladar las instalaciones de cantera al
interior del hueco una vez alcanzadas las suficientes dimensiones, consiguiéndose un menor impacto y una menor ocupación de terrenos. • Una mayor aceptación del proyecto por parte del entorno
socio – económico, como consecuencia de un mejor control medioambiental del proyecto y un mucho menor impacto visual. • Posibilidad de proyectar la pista g eneral de transporte en una posición no inamovible en
mucho tiempo. • Permiten la instalación de un sistema de cintas transportadoras.
5
Como inconvenientes: • La necesidad de efectuar el transporte ascendente de
materiales y, por tanto, contra pendiente. • Mayor coste de dimensionamiento de sistemas de drenaje
y bombeo.
Estas explotaciones son las más numerosas, y se caracterizan por un gran número de bancos, aunque en primera instancia se trabajaba con pocos bancos, pero de gran altura. Según la dirección con la que se realizan los trabajos de excavación se puede distinguir las siguientes alternativas: -
Avance frontal y frente de trabajo de altura creciente.
-
Excavación descendente y abandono del talud final en bancos altos.
-
Avance lateral y abandono del talud final.
-
Excavación troncocónica con pérdida de macizo de protección.
La primera alternativa es la más usada, debido a la facilidad de apertura de las canteras y a la mínima distancia de transporte inicial hasta la planta de tratamiento. El frente de trabajo es siempre activo, salvo en alguna zona y progresivamente más alto, por lo que es algo dificultoso realizar una restauración de los taludes hasta que no se finalice la explotación. Para obviar este último inconveniente se puede proceder a efectuar la excavación de manera descendente, desde los bancos superiores hasta los de menor cota. Esto requiere una definición previa del talud final y consecuentemente un proyecto a largo plazo. La principal desventaja que se encuentra es la construcción de las vías de acceso hacia los niveles superiores, así como también la distancia de transporte en los primeros años de la cantera. La tercera alternativa se puede llevar a cabo cuando la cantera tiene un desarrollo transversal reducido, es decir que se profundiza poco en la ladera, pero su avance lateral
6
es amplio. La principal ventaja es la de recuperar los taludes finales una vez excavado el primer hueco en uno de los extremos de la propiedad, el poder efectuar un relleno parcial de dicho hueco con estériles o residuos inertes y mantener de forma más constante la distancia de transporte, siempre que la instalación se encuentre en el centro de la corrida de la cantera. En todas las variantes mencionadas, los sistemas mineros suelen ser discontinuos ya que por su mayor flexibilidad se adaptan mejor a las condiciones cambiantes que se presentan a lo largo de la vida de las canteras.
GONZÁLES, L. (2013). Castillo de Cote. [Fotografía]. Recuperado de:http://luisgonzagacalderon.blogspot.com/2013/01/castillo-de-cote.html
Históricamente, las canteras han sido explotaciones pequeñas que han satisfecho las necesidades locales de áridos. La realización de cualquier nuevo proyecto (carreteras, ferrocarriles, puerto, etc.) suponía la localización y apertura de una nueva cantera con el fin de suministrar el material necesario para la obra. La estrategia que están siguiendo algunas compañías productoras de áridos para reducir los costes y evitar inconvenientes de la tramitación de apertura de nuevas explotaciones se basa en la ej ecución de “supercanteras”. Esta tendencia generalizada hacia un dimensionamiento mayor de las operaciones extractivas, se fundamenta en, los siguientes principios básicos:
7
-
Localización de un yacimiento suficientemente grande y con materiales de calidad.
-
Entorno natural de baja calidad para originar el menor impacto ambiental.
-
Ritmos de producción superiores a los 5 Mt/año.
-
Proximidad a vías de comunicación terrestres o marítimas.
El criterio más destacable es la producción anual, que en las supercanteras varía entre los 5 Mt y los 20 Mt al año. La razón principal para ir a esos ritmos es de tipo económico, pues lo que se intenta es aprovechar los efectos de economías de escala en los costes de operación, que resultan más bajos que en las canteras tradicionales. Otras ventajas de estas explotaciones son los altos rendimientos que se alcanzan por jornada, la mayor eficiencia y control de las operaciones, etc. Un denominador común a muchas de estas canteras es el tipo de diseño y el método de explotación. Con el fin de reducir el impacto visual de estas, las excavaciones se proyectan en forma troncocónica, realizándose la extracción por bancos de altura reducida (12-18m). La evacuación del material se realiza a través de una infraestructura subterránea, constituida por un pozo vertical o glory hole y con un túnel de transporte hasta las instalaciones donde la roca se somete a las operaciones subsiguientes de trituración, clasificado, acopio y embarque. Generalmente la trituración primaria se realiza dentro de las propias canteras, en instalaciones móviles o semimóviles, con lo que se reduce el riesgo de atascos en los pozos. El tipo de diseño, que ejemplifica el abandono de una parte del yacimiento es la realización de un conjunto de labores subterráneas, se justifica por el menor impacto ambiental que se produce (polvo, ruido, pistas exteriores, etc.) y por aprovechar la gravedad en la manipulación de los materiales. En estas canteras las profundidades proyectadas llegan a superar los 200 m, por lo que es posible plantear dos secuencias de avance. La primera consiste en explotar desde los bancos más altos a los más bajos, pero cada vez un nivel en toda su extensión y llevándolo hasta la situación de un talud final, y la segunda, configurando un frente de avance con varios bancos (por ejemplo 3 o 4) con vistas a aprovechar el descenso por gravedad y reducir el número de pistas a construir y conservación de las mismas. La cantera se divide en diferentes zonas con el fin de simultáneamente las operaciones de perforación y voladura, la roca volada, al ser empujada y caer desde una altura
8
apreciable, se fractura, alcanzándose una granulometría aún más fina que la conseguida por la propia voladura. Con respecto al transporte, es preferible la utilización de cintas transportadoras en vez de volquetes, pues a pesar de su elevado costo inicial, los costes de operación quedan compensados.
Los diferentes procesos de explotación de áridos suelen producir la emisión de partículas de polvo a la atmósfera. El término polvo se aplica a partículas sólidas, inanimadas y no solubles en agua que se originan a raíz de la disgregación de materiales rocosos o de suelos. La emisión excesiva de polvo puede generar riesgos para la salud de los trabajadores, daños al medio ambiente, incidencias en la producción, así como el deterioro de la imagen de la empresa. La sedimentación del polvo puede ocasionar los siguientes efectos en el entorno:
Afectar negativamente a la calidad del paisaje.
Producir molestias leves a terceros.
Ralentizar el crecimiento de las plantas.
Perjudicar la calidad y la cantidad de ciertos cultivos y alterar la buena presencia de los vegetales y las frutas.
Ensuciar las vías.
Por otro lado, el polvo en suspensión puede:
Reducir la visibilidad en las carreteras y caminos próximos a la explotación afectando a la seguridad de los usuarios.
Favorecer la aparición de brumas, lo que también afecta a la visibilidad en el entorno.
Llegar a afectar a las aguas superficiales y las subterráneas por el arrastre de polvo depositado.
Sin olvidar los daños a la salud que causa a los trabajadores y a la propia calidad de los productos.
9
El polvo puede ser un problema serio en regiones áridas y semiáridas si existen centros urbanos en las cercanías de la explotación minera. Aún así, si la zona está habitada, el polvo afectará a la vegetación. Éste impacto puede ser corregido mediante el regado de la mina y de las pistas por las que circulan los camiones y otros vehículos.
La contaminación del aire puede tener lugar en dos ámbitos distintos: en atmosfera libre y en atmosfera de interiores. El estudio de esta última situación se realiza más bajo la óptima de un problema de higiene laboral que medio ambiental. No obstante, existe una estrecha relación entre estas dos problemáticas. En las explosiones a cielo abierto el número de contaminantes puede ser variado, según el tipo de fuente y clase de compuesto que cada uno de ellas emite. 1. Para la caracterización y cuantificación de los niveles de contaminación se utilizan dos equipos según las partículas sean sedimentables o estén en suspensión. La toma de muestras se efectúa aprovechando su característica principal, es decir, deposición por efecto de la gravedad. 2. Se absorbe un cierto volumen de aire a través de un filtro donde la materia en estudio queda retenida formando una mancha característica. Otros sistemas empleados son: •
Medidores direccionales. - Consisten en unas cabezas colectoras de plástico que se adaptan aun pie formando ángulos de 90° entre si y disponen unas aberturas para el aire y un deposito inferior donde se recoge en polvo por gravedad. El espacio temporal de medida es normalmente de 10 a 30 días, al cabo de los cuales se procede a la recogida de muestras y pesada de las mismas. Con la materia recogida se realizan en ocasiones las siguientes determinaciones: pH del agua, materia orgánica insoluble, materia inorgánica insoluble, materia insoluble total, elementos o compuestos de interés como calcio, sodio, magnesio, sulfatos, nitratos, metales pesados, etc.
10
Perfiles de exposición. - Consiste en la medida directa de la emisión fugitiva en una sección trasversal por medio de un demuestre múltiple. Permiten además medir la dirección y velocidad del viento para ajustar el perfil de exposición a las condiciones de muestre.
Sistema de muestreo por globos . - Es un sistema tridimensional de polvo fugitivo desarrollado para minas de cielo abierto. Consiste en globos aerostáticos
11
fijados por cuerdas en las distintas que a distintas alturas 0,5, 10, 20 y 75 m, se sitúan desmuestradores o recipientes colectores. Este método se lo recomienda cuando se ha demostrado que las medidas efectuadas al nivel del suelo son inadecuadas.
Sistemas fotográficos. - Mediante fotografías y películas pueden estudiarse la efectividad de un método de control del polvo.
-
Las explotaciones en Ladera son las más numerosas, y se caracterizan por un gran número de bancos.
-
La explotación mediante las súper canteras está en dependencia de la ubicación, ritmo de producción, cercanía a las vías de comunicación.
-
El polvo puede ser un problema serio en regiones áridas y semiáridas si existen centros urbanos en las cercanías de la explotación minera.
-
El control de polvo en una cantera debe ser frecuente mediante el uso de aspersores de agua.
-
El ambiente de trabajo debe ser el adecuado y debe estar regido por la normativa de trabajo actual del país.
12
-
La utilización de cintas o bandas transportadoras es una muy buena opción para reducir el polvo en las labores de carga y transporte.
-
Es importante tomar en cuenta la afectación de la polución a las zonas aledañas a una cantera, por lo que es recomendable hacer un control mediante pantallas vegetales o artificiales.
-
Después de una voladura a parte de los gases que se producen en la misma, la cantidad de polvo que se puede generar es mayor que en una voladura subterránea pues el gas tiende a expandirse y al presentarse corrientes de aire más fuertes el polvo puede viajar con mayor facilidad, por lo tanto, se recomienda tener un sistema de control de polvo como por ejemplo aspersión de agua.
Aparicio, M. (1990). Guía práctica para el control y prevención del polvo en canteras y graveras. Madrid: Entorno Gráfico. Gayubas, J. (1998). Guía práctica para el control de ruido. Madrid: Gráficas Arias Montano. Pozo, J. (2011). Canteras Subterráneas de Áridos. Estados Unidos: J.S. OFICINA INTERNACIONAL DE TRABAJO. (1965). Guía para la prevención y la supresión del polvo en las minas, los túneles y las canteras. GINEBRA. Recuperado de:
http://www.ilo.org/wcmsp5/groups/public/---ed_protect/---protrav/--safework/documents/normativeinstrument/wcms_218646.pdf
