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INGENIERIA GEOLOGICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTA DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINAS Y METALORGIA

ESCUELA PROFECIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA

EL CARBÓN AUTOR: Est. CCALTA ARCE TONY DUVERLEE CODIGO: 144794 CURSO: YACIMIENTO DE MINERALES NO METALICOS DOCENTE: Ing. BLAS ABREGU VICENTE ENRIQUE SEMESTRE: 2017-II

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INGENIERIA GEOLOGICA DEDICATORIA Dedico con mucho amor a mi madre y hermanos depositaron mí su apoyo. Quienes con nobleza y entusiasmo de depositaron en mí su apoyo para ser útil a la sociedad y al patria. Ellos hicieron posible culminación de una etapa importante en mí vida estudiantil. Que con su honor y comprensión han sabido guiar el camino de la verdad y justicia a fin de engrandecer a nuestra patria y honrará nuestra familia

AGRADECIMIENTO agradesco a dios por darme vida y salud. al igual que a mis y compañeros por soportar con paciencia mi sin contables, molestias, a toda mifamilia que en los momentos mas dificiles han permanecido en mí, a todos los maestros que de una u otra manera hacen posible la enseñanza, de ella una juventud pensando en el futuro de nuestra patria

OBJETIVOS GENERAL Conocer que es el carbón y dar a conocer la importancia en la sociedad OBJETIVOS ESPECIFICOS  Saber que es el carbón  Conocer su origen y sus características  Conocer su aplicación para el uso en la sociedad  Conocer las instituciones o empresas que utilizan el carbón JUSTIFICACION Este tema lo dejo el ingeniero como tarea de investigación para profundizar el conocimiento sobre el carbón, que hoy en día la explotación de carbón es grande, y finalmente sacar la importación y minas de exploración. Este tema es importante también para el área de minería ya que con esta investigación se puede saber en dónde hay minerías para ir a trabajar, para nosotros los estudiante hacer un poco de practica con esas empresas y conocer las minerías Y llegar a tener más conocimiento en el tema del carbón.

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INGENIERIA GEOLOGICA INCICE

1.

¿QUÉ ES EL CARBÓN? .................................................................................. 4

2.

¿CÓMO SE FORMA? ....................................................................................... 4

3.

ORIGEN DEL CARBON .................................................................................. 4

4.

CLASIFICACIÓN DEL CARBÓN................................................................... 5

5.

LA BÚSQUEDA DEL PETRÓLEO- EXPLORACIÓN................................... 6

6. POR QUÉ ES EL CARBÓN TAN IMPORTANTE PARA LA VIDA DIARIA EN EL MUNDO ENTERO? ............................................................................................ 8 7.

MÉTODOS PARA LA EXPLOTACIÓN DEL CARBÓN ............................... 9

8.

RESERVAS DE CARBÓN ............................................................................... 9

9.

VENTAJAS DEL CARBÓN ........................................................................... 15

CONCLUSION .......................................................................................................... 20 BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................... 21

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INGENIERIA GEOLOGICA 1. ¿QUÉ ES EL CARBÓN? Es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono y con cantidades variables de otros elementos como hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno. Arde fácilmente y es uno de los combustibles fósiles más utilizados, resultado final de una serie de transformaciones sobre restos vegetales acumulados en lugares pantanosos, lagunas y deltas fluviales. 2. ¿CÓMO SE FORMA? Es una mezcla de la descomposición de componentes orgánicos acumulados en zonas pantanosas, lagunares o marinas, de poca profundidad, cubiertas o sepultadas por sedimentos que con el paso del tiempo, incrementan las condiciones de presión y temperatura produciendo un progresivo enriquecimiento en carbono, lo cual se conoce como carbonificación y da lugar a la formación de los diferentes tipos de carbón mineral. 3. ORIGEN DEL CARBON El carbón tiene su origen en la transformación de masas vegetales enterradas bajo el subsuelo, y sometidas a procesos de descomposición (anaerobia) y presión. La materia vegetal inicial se transforma en turba (perdiendo agua y gases). Cuando las turberas se hunden, el aumento de presión y temperatura expulsan más agua y gases (O2 y N2), formándose el lignito y los carbones pardos. Mayores presiones y temperatura eliminan más gases transformando el carbón pardo en carbón bituminoso hulla). La fase final de comprensión y expulsión de gases da lugar a la antracita, de gran poder calorífico pero difícil de arder. La mayor parte del carbón se produjo hace 300 millones de años, en el “período carbonífero”, cuando se depositó en forma de turba el 80% del carbón natural actual a lo largo de un extenso cinturón que atraviesa Norteamérica, Europa, Rusia y China (también, en menor medida, Sudáfrica y Australia) Las vetas oscilan entre 0,6 y 2,5m. de espesor, a profundidades entre 12 y 50 ó más metros, aunque hay algunos puntos en que han aflorado. Los lignitos proceden de carbonizaciones de 50 millones de años, y los principales yacimientos se encuentran en Canadá, México y Alemania. Y en Perú Las cuencas cenozoicas son del tipo traspaís (Tumbes Piura) y antepaís (Loreto) de carácter parálicas siendo algunas cuencas intramontañosas (Yanacancha). Todos los carbones peruanos son de origen húmico y autóctono o alóctono. Están conformados principalmente por el grupo maceral vitrinita, seguido de liptinita e inertinita, procedentes de restos vegetales terrestres. Los carbones paleozoicos y mesozoicos han alcanzado un elevado grado de evolución que va desde bituminosos hasta metaantracitas, mientras que en los carbones cenozoicos el rango va de lignitos a subbituminosos. La distribución del rango de los carbones paleozoicos y mesozoicos muestra una zonación regional bien definida en franjas paralelas a los Andes. Así, se tiene la franja antracítica/metaantracítica en el oeste, próxima a las grandes intrusiones ígneas y en ellas se localizan las cuencas del Santa, Alto Chicama y la parte oeste de Oyón y Yura. La franja bituminosa, se localiza hacia el este siendo paralela a la anterior, en ella se sitúan las cuencas de Goyllarisquizga, Jatunhuasi y parte este de Oyón y Yura. El alto rango y zonación es consecuencia del metamorfismo regional causado por los cuerpos intrusivos del Batolito de la Costa y la Cordillera Blanca, que se sobreimpuso a la evolución inicial de los sedimentos por subsidencia normal. La actuación de las diversas ases tectó nicas durante la carbonificación se pone de manifiesto en

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INGENIERIA GEOLOGICA las propiedades de los carbones tales como su fuerte anisotropía y estadío de semigrafitización en algunos casos. Todo ello ha sido consecuencia de la actividad magmática y tectónica de la orogenia andina. La composición de los diferentes carbones es la siguiente (partiendo de la composición de la madera):

cuadro n°1. Fuente: http://comunidad.eduambiental.org/file.php/1/curso/contenidos/docpdf/capitulo14.pdf 4. CLASIFICACIÓN DEL CARBÓN El carbón es conocido prácticamente desde la aparición del hombre, en las formas de carbón vegetal y negro de humo. Los egipcios preparaban carbón de leña con un método similar al de hoy. El carbón en estado natural se presenta en dos formas de acuerdo a su grado de pureza: El carbón puro se cristaliza en diamante o grafito (Babor & Ibarz, 1963), mientras que el resto se presenta amorfo como carbón de hulla (carbón de piedra). El diamante, es el carbón puro por excelencia, y es el material más duro y precioso conocido en el universo. El grafito, es una modificación cristalina, que se presenta en escamas y láminas levemente adheridas entre sí, que resbalan de una capa sobre otra con facilidad. Es buen conductor de la electricidad, resiste la acción del calor y muchos reactivos químicos, por cuyas propiedades se usa para fabricar crisoles, electrodos y en electroplastía. Durante el estudio, este tipo de carbón se encontró en la mina Chorreo en la provincia de Santa en Ancash. Carbón de hulla, es una materia vegetal fósil, que se desarrolló en el período carbonífero y quedó sepultado bajo sedimentos que evitaron su putrefacción. Primero se produjo una descomposición, convirtiendo a la materia vegetal en TURBA (primera etapa de metamorfismo), desprendiendo CO2, metano (CH4) y vapor de agua. Al producirse el sepultamiento total con sedimentos, se vio interrumpido el acceso del aire, quedando los gases que se desprendían aprisionados en el carbón, los mismos que actualmente son causas potenciales de las explosiones del gas grisú. Sucesivamente, el carbón sufrió distintos grados de metamorfismo, incrementando el contenido de carbón fijo, como sigue: Madera original 40% de C. Turba 60% de C. Lignito 70 % de C. Carbón bituminoso 78 % de C. Semi bituminoso 83 % de C. Antracita 90 % de C. Meta antracita 98 % de C. Grafito ≈100 % de C. Diamante 100 % de C.

La clasificación del carbón en todos los países del Perú está basada principalmente en el contenido de material volátil (hidrógeno, monóxido de carbono, metano, vapores de alquitrán y algunos gases no combustibles como el CO2 y vapor de agua). Según la

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INGENIERIA GEOLOGICA American Society for Testing Materials (ASTM), la clasificación del carbón es como muestra el cuadro N° 1 (Joseph W. Leonard, 1991).

Cuadro N.° 2. Clasificación del carbón mineral por rango según ASTM. Fuente: Revista del Instituto de Investigaciones FIGMMG Vol. 10, Nº 20, 76-81 (2007) UNMSM ISSN: 1561-0888 (impreso) / 1628-8097 (electrónico) 5. LA BÚSQUEDA DEL PETRÓLEO- EXPLORACIÓN Nadie conoce a ciencia cierta donde está escondido el petróleo en el subsuelo; para poder ubicarlo es necesario perforar un pozo Para la búsqueda del petróleo se requiere la exploración, la cual consiste en la utilización de métodos científicos especializados, a fin de determinar ciertas características de la superficie y del subsuelo que le indiquen al explorador la ubicación de las trampas, sitios en los cuales pudieran haberse acumulado los hidrocarburos. La existencia de hidrocarburos en la trampa sólo se puede comprobar mediante la perforación de pozos exploratorios. La exploración se apoya en los métodos que aportan la Geología, la Geofísica y la Geoquímica. Es así que el petróleo se encontraba asociado con rocas en el subsuelo que lo generan o lo almacenan. Por esta razón no pasó mucho tiempo sin que el geólogo, con sus conocimientos de las formaciones, estructuras y geología de superficie, fuese llamado para colaborar en su búsqueda. En la actualidad, con los avances científicos y tecnológicos, se han incorporado otros profesionales a los equipos de trabajo que realizan la exploración: geofísicos, geoquímicos, petrofísicos, bioestratígrafos e ingenieros de petróleo, quienes se dedican a precisar la ubicación del petróleo en el país. Su actividad se basa en ideas que luego se materializan en descubrimiento de yacimientos. La intuición y el procesamiento e interpretación de los datos, en forma científica, se combinan para aumentar la certeza de la posible presencia de hidrocarburos en el subsuelo. Son muchos los métodos empleados para encontrar las trampas; estos incluyen el reconocimiento fotográfico desde el aire, estudios geológicos en la superficie y los métodos geofísicos para explorar por debajo de la superficie. Una vez localizada la trampa, se procede a perforar el primer pozo exploratorio; si se encuentra petróleo se le denomina pozo descubridor.

Cuando se descubren hidrocarburos se realizan cálculos matemáticos para determinar las cantidades presentes. A estas cantidades se les denominan reservas.

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INGENIERIA GEOLOGICA De acuerdo a los valores obtenidos se decide iniciar la explotación comercial del yacimiento, es decir, los Métodos de producción de pozos Una vez confirmada la presencia de hidrocarburos, mediante el pozo descubridor, se, planifica la explotación del yacimiento. Esta consiste en traer a la superficie los hidrocarburos, utilizando la energía natural del yacimiento o aplicando otros métodos. La presión o energía natural del yacimiento depende, entre otros factores, de la presencia de una capa o casquete de gas libre que se encuentra por encima del petróleo, del volumen de agua ubicada por debajo de éste y del volumen de gas disuelto en el petróleo. A su vez, este gas disuelto proporciona energía al petróleo. La explotación de un yacimiento comienza con la perforación de los pozos productores. Al iniciarse la explotación, la presión del yacimiento es elevada y comienza a disminuir debido a la Extracción o producción de los hidrocarburos. Si la presión continua disminuyendo, puede ocurrir que el gas disuelto en el petróleo escape y éste pierda energía, lo que dificulta su movimiento. Si la pérdida de energía es considerable sería imposible recuperarlo con las técnicas actuales de allí la importancia de controlar la presión durante esta actividad. Cuando la presión o energía natural del yacimiento es suficiente para que el petróleo por si sólo hacia los pozos productores y desde el fondo de éstos hasta la superficie, se dice que los pozos producen por flujo natural; este método de producción es el más económico. Cuando la energía natural del yacimiento no es suficiente para que el petróleo llegue a la superficie, éste sólo sube a un cierto nivel en los pozos productores. Por ello es necesario utilizar métodos artificiales para suministrarle energía al petróleo que está en el pozo y lograr que fluya nuevamente. Entre estos métodos se emplean el levantamiento artificial por bombeo mecánico, levantamiento artificial por gas. Estos métodos resultan más costosos, por cuanto emplean equipos especiales. Extracción de los hidrocarburos hasta la superficie. Recuperación Suplementaria Una vez iniciada la explotación de un yacimiento, continúa el procesamiento y análisis de la información obtenida desde el momento de la perforación y durante toda la etapa de producción. Esto permite al personal técnico especializado estar atento al comportamiento del yacimiento y preparado para tomar decisiones ante cualquier cambio importante. Por ejemplo, la disminución de la presión o energía natural del yacimiento puede requerir la aplicación de métodos de recuperación suplementaria. Estos métodos consisten en la inyección de agua o gas al yacimiento, desde la superficie, a través de pozos inyectores, a fin de reponer la energía perdida del yacimiento y así extraer cantidades adicionales de hidrocarburos por más tiempo. Existen varias razones por las cuales se realiza la recuperación suplementaria: Conservacionista: para evitar el desperdicio de la energía natural del yacimiento Económica: para recuperar volúmenes adicionales de petróleo, llamados también reservas adicionales o secundarias. Técnica: para reponer y mantener Biorremediación una respuesta ambiental

la

presión

de

yacimiento

Las actividades de la industria petrolera, como cualquier actividad económica que emplea recursos naturales, pueden producir alteraciones en el ambiente. Por esta razón PDVSA, consciente de su rol como principal industria del país, ha dedicado importantes esfuerzos para preservar los ecosistemas mediante el uso de tecnologías amigables con el medio ambiente.

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INGENIERIA GEOLOGICA . 6.

POR QUÉ ES EL CARBÓN TAN IMPORTANTE PARA LA VIDA DIARIA EN EL MUNDO ENTERO?

El carbón es el combustible fósil más abundante, seguro y de suministro garantizado en el mundo. Puede utilizarse en forma limpia y económicamente.  Abundante: Las reservas de carbón son extensas y están presentes en muchos países; en la actualidad el carbón se explota en más de 50 países.  Seguro: El carbón es estable y por tanto es el combustible fósil más seguro desde los puntos de vista de su transporte, almacenamiento y utilización.  Suministro Garantizado: La abundancia de las reservas significa que a los usuarios de carbón se les puede garantizar la seguridad de los suministros del recurso y ello a su vez, a precios competitivos, asegura el suministro de la electricidad necesaria para los usos industriales y domésticos.  Limpio: Usando tecnologías disponibles, puede ahora quemarse el carbón limpiamente en todo el mundo.  Económico: A nivel mundial, el carbón es un combustible competitivo para la generación de electricidad, sin la cual la vida en el mundo moderno sería virtualmente imposible. Es la principal fuente de energía para la generación eléctrica en el mundo entero. El carbón ha sido usado como una fuente de energía por cientos de años; ha sido comercializado internacionalmente desde la época del Imperio Romano. El carbón no sólo suministró la energía, sino que también lanzó la era eléctrica en el siglo XIX. Actualmente casi el 40% de la electricidad generada mundialmente es producida por carbón. La industria mundial del hierro y el acero también depende del uso del carbón, al ser éste el principal agente reductor en la industria metalúrgica. Hasta la década de los 60, el carbón fue la más importante fuente primaria de energía en el mundo. Al final de los 60 fue superada por el petróleo, pero se estima que el carbón, además de su importancia en la generación de electricidad, volverá de nuevo a ser la principal fuente de energía en algún momento durante la primera mitad del próximo siglo. La importancia de otros combustibles fósiles (petróleo y gas) y de fuentes de energía alternativas (tales como la nuclear y las renovables) no puede ser ignoradas. Hoy, ninguna de estas alternativas ofrece en el largo plazo una fuente de energía económica y sin problemas. Se estima que la producción de las reservas carbón pueden durar aproximadamente cuatro veces más que las reservas combinadas de petróleo y gas. La industria del hierro y del acero también depende del uso del carbón, al ser éste el principal agente reductor en la industria metalúrgica. El 75% del carbón consumido en el mundo es para generación eléctrica y metalúrgica.

Usos del Carbón  El carbón en la generación eléctrica.  La fabricación de acero y cemento.  En el procesos de calentamiento en las industrias.  Uso doméstico del carbón para calefacción y cocción.  Generación de energía eléctrica.

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INGENIERIA GEOLOGICA  Siderurgia. producción de hierro y acero; casi el 70% hecho en altos hornos, los cuales utilizan carbón y coque. obteniendo mayor resistencia y elasticidad  Esencial para la vida diaria; carros, trenes, rascacielos, barcos, instrumentos quirúrgicos, rayos-x y electrodomésticos.  El cemento para la construcción de grandes edificios, fábricas, carreteras y represas.  Generación de energía eléctrica. El carbón suministra en la actualidad el 39% de la electricidad de todo el mundo. En México, el 6% de electricidad que se consume en el país se genera a partir del carbón. Aumento mundial en la demanda de energía La demanda de energía está estrechamente relacionada con el crecimiento económico y los estándares de vida. Actualmente la demanda mundial de energía está incrementándose en un promedio de aproximadamente 2% anual. Se anticipa que este incremento ha de continuar, y por tanto, el consumo de energía será el doble de 1995 en el 2030 y el triple en el 2050. 7. MÉTODOS PARA LA EXPLOTACIÓN DEL CARBÓN Los más utilizados son: Tajos: este tipo de minado se utiliza en México para recuperar el combustible hasta una profundidad máxima de 50 metros. Consiste en retirar el material estéril para recuperar el carbón. Minas subterráneas: son utilizadas para recuperar el carbón a profundidades de hasta 300 metros. En el proceso, se emplean rampas que van desde la superficie hasta llegar al manto. Una vez cortado el carbón es trasladado al exterior a través de bandas. Los desarrollos mineros sobre el manto de carbón, llegan alcanzar varios kilómetros de longitud. Pozos: sistema rudimentario que consiste en un pozo vertical de aproximadamente dos metros de diámetro y profundidades de 30 hasta 70 metros. Facilita cortar el manto para desarrollar sobre él una serie de galerías de 50 metros de largo en forma de retícula de donde extraen el carbón; con el uso de carretillas y un pequeño malacate es llevado al exterior.

8. RESERVAS DE CARBÓN Las reservas de carbón son las reservas de combustibles fósiles más significativas del mundo De todos los combustibles fósiles, el carbón es por mucho el más abundante en el mundo. Se ha estimado que, hasta 1996, había más de 1 billón (1x1012) de toneladas de reservas totales de carbón accesibles de forma económica, mediante el uso de tecnologías de explotación actualmente disponibles; de ellas aproximadamente la mitad es carbón duro. No solamente existen grandes reservas, sino que también están geográficamente esparcidas en más de 100 países en todos los continentes, pero en la actualidad los únicos depósitos de importancia comercial están en Europa, Asia, Australia y América del Norte. En Gran Bretaña, que fue el líder mundial en producción de carbón hasta el siglo XX, existen yacimientos en el sur de Escocia, Inglaterra y Gales. En Europa occidental hay importantes depósitos de carbón en toda la región francesa de Alsacia, en Bélgica y en los valles alemanes del Sarre y el Ruhr. En Centroeuropa hay yacimientos en Polonia, la República Checa y Hungría. El yacimiento de carbón más extenso y valioso de la ex Unión Soviética es el situado en la cuenca de Donets, entre los ríos Dniéper y Don; también se han explotado grandes depósitos de la cuenca carbonera de Kuznetsk, en

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INGENIERIA GEOLOGICA Siberia occidental. Los yacimientos carboníferos del noroeste de China, que están entre los mayores del mundo, fueron poco explotados hasta el siglo XX. Según el Consejo Mundial de la Energía, las reservas recuperables de antracita, carbón bituminoso y subbituminoso ascendían a finales de la década de 1980 a más de 1,2 billones de toneladas. De ese carbón recuperable, China tenía alrededor del 43%, Estados Unidos el 17%, la Unión Soviética el 12%, Suráfrica el 5% y Australia el 4%. La abundancia de las reservas significa su disponibilidad para suministro durante mucho tiempo. A los niveles de producción de 1996, las reservas de carbón son suficientes para los próximos 250 años. La cifra anterior no tiene en cuenta los recursos carboníferos que pueden probarse durante las exploraciones en curso; se vuelvan accesibles a medida que se hagan mejoras en las tecnologías de explotación o se vuelvan comerciales por el incremento en el uso de carbones de bajo grado cuya utilización no es actualmente rentable. 8.1. EN PERU En el Perú los recursos de carbón totales estimados alcanzan 1.054 Mt de los cuales, el 78,3% (825,1 Mt) provienen de las cuencas mesozoicas, el 21,4 % (226 Mt) de las cenozoicas y el 0,3 % (2,95 Mt) de las paleozoicas. El 52,5 % (553,5 Mt) del total de los recursos son carbones de rango antracítico/metaantracítico, el 10,9 % (115,2 Mt) semi antracíticos, el 8,9 % (93,5 Mt) bituminosos, el 8.7 % (66.5 Mt) subbituminosos y el 19,1 % (201 Mt) lignitos. Se estiman como reservas probadas totales de carbón sólo 49,02 Mt. Las grandes industrias del Perú, se localizan en la costa y los yacimientos de carbón en la cordillera, siendo el costo del transporte muy alto con respecto al costo de explotación. Las antracitas peruanas son utilizadas principalmente como fuente de energía para pequeñas industrias. Para la explotación del carbón, en el Perú, se requiere aplicar una metodología adecuada a las condiciones estructurales de las capas de carbón en las diferentes cuencas por tratarse mayormente de capas muy disturbadas, subverticales, con grosores que varían de 0,5 a 2 m, a excepción de casos puntuales que alcanzan mayores grosores; al mismo tiempo se requiere mejorar la infraestructura vial.

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Cuadro n°3. Fuente: http://www.ingemmet.gob.pe/documents/73138/170670/Carbon_Peru.pdf/d6e650758c9d-4263-b401-6de337864458 8.1.1. UBICACIÓN DE LAS MINAS DE CARBÓN ESTUDIADAS Las minas de carbón estudiadas en su mayoría están ubicadas en el departamento de La Libertad, específicamente en las provincias de Otuzco y Sánchez Carrión, dos pertenecen al departamento de Ancash y una al departamento de Amazonas (Chachapoyas); véase Cuadro N° 4, donde se detallan además, las respectivas distancias (km) de Trujillo; así como los tiempos de viaje en camioneta y el estado de las carreteras de acceso.

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INGENIERIA GEOLOGICA Cuadro N.° 4. Ubicación de las minas estudiadas, distancias y tiempos de viaje

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Fuente: Revista del Instituto de Investigaciones FIGMMG Vol. 10, Nº 20, 76-81 (2007) UNMSM ISSN: 1561-0888 (impreso) / 1628-8097 (electrónico)

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INGENIERIA GEOLOGICA 8.1.2. ASPECTOS GEOLÓGICOS DE LAS MINAS ESTUDIADAS Las minas estudiadas en el departamento de La Libertad corresponden a la cuenca del Alto Chicama, donde el yacimiento de carbón ocurre en una extensión de 750 km2 (INGEMET, 1983). El carbón se presenta a saber en 10 mantos, de los cuales 6 son económicamente explotables, y con diversos rumbos y buzamientos (de 50° a 80°), debido al tectonismo de los andes, viéndose afectados por diversas fallas y deformaciones. Las rocas encajonantes por lo general son ortocuarcitas. Las reservas de carbón en esta cuenca superan los 250 000 000 TM, con poder calorífico que varía entre 7000 y 7500 Kcal/Kg. Tal como se detalla en el Cuadro N.° 5, el mismo que muestra las características de los carbones por tipos en el territorio nacional y las reservas estimadas en cada zona (“Inventario preliminar del carbón en el Perú”, INGEMMET, 1983). En la cuenca del Santa se visitó la mina Tarica, que comprende las provincias de Pallasca, Corongo y Huaylas del departamento de Ancash. En esta cuenca el afloramiento del carbón se extiende por 300 km2. Los mantos tienen potencias que van de 0,60 m a 3,00 m con buzamiento de 20° a 75°, se considera que existen una secuencia de 6 mantos con valor econó- mico. El poder calorífico del carbón de esta cuenca está por el orden de 6000 a 7500 Kcal/Kg.

Cuadro N.° 5. Características generales de los carbones en el Perú. FUENTE: E. Mauro Giraldo P.*, Wilfredo Blas G.*(2008). Revista del Instituto de Investigaciones FIGMMG Vol. 10, Nº 20, 76-81 (2007) UNMSM ISSN: 1561-0888 (impreso) / 1628-8097 (electrónico)

8.1.3. ASPECTOS MINEROS DE LAS MINAS DE CARBÓN Una característica común de las minas de carbón a parte de la geológica, es la forma de explotación: completamente artesanal, a excepción de la Cía. Black Hill Co. El carbón se arranca con las herramientas más rudimentarias como pico, lampa, carretilla, ocasionalmente vagones sobre listones de madera como rieles Así mismo, en las quebradas profundas se cruza el carbón de un bando a otro mediante cables carriles, con vagones de ½ ton. En la mayoría de las minas, la explotación es al azar sin ninguna perspectiva ni criterio, y sin las mínimas condiciones de seguridad ni protección al personal; demuestra que tanto el personal como la mina están expuestos a un peligro inminente de ser sepultados, considerando además, que dichas labores cuentan con una única galería de acceso de la superficie. La eficiencia de producción varía entre 0,5 a 1,5 TM/H-G, a un costo que oscila entre 20 a 35 s/TM, dependiendo de la dureza del carbón y la consistencia de las cajas del manto. En la mayoría de los casos, los trabajos de minado se hacen por contratos. Así mismo, para poder explotar la mina sin

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INGENIERIA GEOLOGICA problemas, algunos concesionarios mineros han optado por establecer convenios con las comunidades, para que los propietarios de los terrenos superficiales sean los que exploten la mina por contrato, con la condición que toda la producción de carbón sea entregada al concesionario en cancha, fuera de la bocamina. Definitivamente, la minería del carbón requiere una asesoría técnica y debe ser una preocupación a nivel gubernamental, para evitar la minería informal, mediante su formalización. Análogamente, los grandes consumidores de carbón deben evitar proveerse de esta sustancia de los acopiadores, porque ellos son los que propician la minería informal del carbón, traduciéndose en un alto costo social y alto riesgo para la subsistencia de las minas. Bajo la premisa que una galería colapsada es más difícil rehabilitarla, considerando además la capacidad financiera de los “mineros” informales. 5.2. RESERVAS: Se consideran reservas el carbón que se encuentra en las vetas mayores de 36cm y a profundidades menores de 1.200m. En conjunto, las reservas de carbón en el Mundo ascienden a 984.453·106Tn. Las mayores reservas de carbón se encuentran en el área de Asia-Oceanía, con 292.471·106Tn (29% del total), seguida por América del Norte con 257.783·106Tn (26% del total), la antigua URSS con 229.975·106Tn (23% del total) y Europa con 125.395·106Tn (13% del total) Por países, las mayores reservas se encuentran en Estados Unidos, con 249.994·106, seguida de Rusia (157.010·106Tn), China (114.500·106Tn), India (84.370·106Tn), Australia (82.090·106Tn), Alemania (66.000·106Tn) y Sudáfrica (49.520·106Tn) 333 Como puede observarse, la mayor parte de las reservas de carbón se encuentran en los países más desarrollados, así como China y la India que se encuentran en pleno desarrollo. La Unión Europea cuenta con importantes recursos, mientras que Japón sólo cuenta con 733·106Tn. En el gráfico 14.2 pueden verse la distribución geográfica de estas reservas. 8.3. PRODUCCIÓN: la producción en los años 1.993 y 2.003 para diferentes áreas del mundo. El principal productor fue China, con 703,0x106Tep, seguida de Estados Unidos con 571,7x106Tep, Australia con 183,6x106Tep, India con 168,4x106Tep, Rusia con 113,6x106Tep, Indonesia con 63,3x106Tep, etc. 8.4. DURACIÓN PREVISTA: En conjunto, a este ritmo de producción las reservas globales se agotarían en 204 años. Obviamente, en la medida que el carbón (licuado o gasificado) sustituya al petróleo y al gas, estas reservas sufrirán una drástica disminución. En este caso, actuales recursos podrían pasar a la consideración de reservas, si económica y técnicamente fuera factible. 8.5. CONSUMO: En la gráfico 14.4 puede verse el consumo de carbón de las diferentes áreas del mundo que ascendió en el año 2.003 a un total de 2.397,9·106Tep. El principal consumidor fue China, con 663,4·106Tn (28% más que en el año 2.001), seguida de Estados Unidos con 553,8·106Tn (1,4% más que en 2.001), Japón con 105,3·106Tn (2,2% más que en el 2.001), Reservas probadas a finales de 2003 Producción Equivalente a millones de toneladas de petróleo 1993 producción 2003 producción Norte América Asia Pacífico Africa y Oriente Médio Europa y Eurasia Sur y Centro América Figura 14.3. Producción de carbón en los años 1993 y 2003 334 Rusia con 98,5·106 (10,6% menos que en el año 2.001), Alemania con 84,8·106Tep (-0,4%), Sudáfrica con 81,8·106 (1,4% más que en el 2.001) En la figura se observa un ligero incremento en Estados Unidos, una considerable disminución en Europa y un elevado incremento en Asia (China, en concreto) 9. VENTAJAS DEL CARBÓN Los aspectos sobre seguridad y salud han sido desde hace mucho tiempo una preocupación importante para la industria del carbón. Los avances tecnológicos en la explotación durante este siglo han conducido a mejoras en la productividad y seguridad.

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INGENIERIA GEOLOGICA Las minas de carbón hoy en día se asemejan más a fábricas altamente automatizadas que al ambiente de producción que existía en el Siglo XIX, caracterizado por el uso intensivo de mano de obra, congestión y riesgos. La extracción moderna del carbón alcanza estándares en seguridad y salud más altos que muchas otras industrias. Por ejemplo, las estadísticas de la Oficina del Trabajo de los Estado Unidos, muestran más accidentes en actividades como aserraderos, construcción, agricultura y fabricación de muebles, que en la explotación de carbón. En Canadá, la explotación de carbón a cielo abierto es una de las industrias grandes más seguras, aún más segura que el comercio al detal. La seguridad es de primordial importancia para cada uno de los involucrados en la minería, para los obreros, inversionistas y finalmente para el consumidor. En muchos países, los mineros reciben regularmente cursos de entrenamiento en habilidades laborales y en seguridad. Las compañías de carbón reconocen que el entrenamiento previene accidentes y que hay una estrecha relación entre una mayor seguridad y una más alta productividad. El carbón es un material comparativamente estable y no presenta los problemas de fugas y derrames asociados a otros combustibles fósiles tales como el gas y el petróleo. Alrededor del mundo, el carbón es transportado en barcos, desde grandes cargueros hasta pequeños barcos de cabotaje. Los accidentes que involucran el hundimiento de barcos que transportan carbón son afortunadamente escasos y en ningún caso la carga de carbón es un agente contaminante. En tierra, el transporte de carbón se hace por medio de correas transportadoras, carreteras o tren, es esencialmente más seguro que en el caso de otros combustibles fósiles. Igualmente lo es su almacenamiento y utilización, tanto en la industria como en los hogares. El polvo de carbón que se produce en las pilas o durante su manejo, también se puede reducir al mínimo ahora gracias a un diseño apropiado de las instalaciones de manejo. No existe una fuente de energía más segura que el carbón, cuando éste se almacena, maneja y utiliza correctamente. 1.- EL IMPACTO DEL CARBÓN SOBRE LA SALUD HUMANA Los contaminantes del carbón afectan a los principales sistemas de órganos del cuerpo y contribuyen con cuatro de las cinco principales causas de mortalidad en los Estados Unidos: enfermedades cardíacas, cáncer, accidentes cerebro-vasculares y enfermedades crónicas del aparato respiratorio inferior. Esta conclusión surge de nuestra reevaluación de las ampliamente reconocidas amenazas a la salud provenientes del carbón. Cada paso del ciclo de vida del carbón – su extracción, transporte, lavado, combustión y desecho de residuos de postcombustión – tiene influencia sobre la salud humana. La combustión del carbón, en especial, contribuye con enfermedades que afectan a grandes sectores de la población de los Estados Unidos, incluyendo asma, cáncer de pulmón y accidentes cerebro-vasculares, agravando los principales problemas de salud pública de nuestros tiempos. Interfiere con el desarrollo pulmonar, incrementa el riesgo de infartos y compromete la capacidad intelectual. Se señala al stress oxidativo y la inflamación como posibles mecanismos en la exacerbación y desarrollo de muchas de las enfermedades en observación. Además, el informe aborda otra de las amenazas menos reconocidas proveniente del carbón: la contribución de la combustión del carbón al calentamiento global y los efectos, actuales y previstos, que tal calentamiento tendrá sobre la salud. Tabla 6: Aportes del carbón a los efectos importantes sobre la salud

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FUENTE: Alan H. Lockwood, MD FAAN Kristen Welker-Hood, ScD MSN RN Molly Rauch, MPH Barbara Gottlieb.

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INGENIERIA GEOLOGICA Tabla 7. Efectos para la salud que se prevén por el calentamiento global.

FUENTE: Alan H. Lockwood, MD FAAN Kristen Welker-Hood, ScD MSN RN Molly Rauch, MPH Barbara Gottlieb.

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INGENIERIA GEOLOGICA CONCLUSION Las energías alternas penetrarán nichos muy limitados del mercado energético mundial sin perjudicar apreciablemente al negocio petrolero, por lo menos hasta el año 2030. Las amenazas al mercado de los hidrocarburos en un escenario verde por parte de dichas energías son bajas debido, fundamentalmente, a su alto costo de producción y a muchas limitaciones para su aplicación masiva. Estimaciones demuestran que no será sino hasta después del año 2030 cuando aparezca una alternativa definitiva. Mientras tanto, la meta de los investigadores del petróleo es desarrollar tecnologías para mantenemos liderando el sector energético mundial, aun dentro del escenario verde. Como resulta frecuente que los fragmentos de carbón y de turba muestren restos o huellas de plantas, desde muy pronto se reconoció el origen vegetal de estos combustibles. Y puesto que los carbones eran claramente antiguos mientras que las turbas parecían recientes, se pensó que no había entre los dos más que una diferencia de edad: se dedujo que la turba, al envejecer, se transformaba en carbón. Pero los progresos logrados en el dominio de la geología hicieron tambalear esta concepción a finales del siglo pasado. En efecto, se descubrieron turbas muy antiguas y lignitos (variedad de carbón) que estaban en proceso de formación.  En cada recorrido por la cuenca del Alto Chicama, se observa el afloramiento de mantos de carbón, con potencias variables de 1 a 6 m. La mayoría de estos mantos son explotados por los propietarios de los terrenos superficiales, en forma ilegal, impidiendo que exploten propiamente los concesionarios mineros, propiciándose así la minería informal del carbón.  La minería informal del carbón es proliferada en gran medida por los acopiadores de carbón, quienes, sin interesarles la forma ni los medios cómo se explotan dichas minas, adquieren esta sustancia mediante un contrato privado, estableciendo precios que van de 20 a 30 soles por TM  Por la forma y las condiciones cómo explotan la mina, los mineros informales, en un tiempo no muy lejano, ocasionan el cierre de la mina, por derrumbes y subsidencias (foto 3), luego del cual, muchas de las veces, la mina queda inhabilitada y sin poder explotarse nuevamente. Se han detectado reservas de 1,087’200,000 Toneladas métricas de carbón en sus diferentes variedades desde la antracita, carbón bituminoso y hulla en el Perú. El problema fundamental para explotar el carbón mineral son los altos costos de transporte y acarreo del material, sumado a que los mantos por lo general se encuentran parados y en ocasiones con cajas débiles lo que requiere de un sostenimiento adicional, lo cual eleva los costos. El transporte ha colapsado en los últimos años debido a que no se cuenta con ferrocarriles para el trasporte lo que abarataría los costos, sobre todo hacia la sierra.

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INGENIERIA GEOLOGICA BIBLIOGRAFIA 1.- http://comunidad.eduambiental.org/file.php/1/curso/contenidos/docpdf/capitulo14.pdf 2.- https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/157798/Que-es-el-carbon-mineral.pdf 3.- Alan H. Lockwood, MD FAAN Kristen Welker-Hood, ScD MSN RN Molly Rauch, MPH Barbara Gottlieb. El Impacto del Carbón sobre la Salud Humana 4.- http://www.monografias.com/trabajos7/carbo/carbo2.shtml 5.- http://www.ingemmet.gob.pe/documents/73138/170670/Carbon_Peru.pdf/d6e650758c9d-4263-b401-6de337864458 6.- E. Mauro Giraldo P.*, Wilfredo Blas G.(2008). Revista del Instituto de Investigaciones FIGMMG Vol. 10, Nº 20, 76-81 (2007) UNMSM ISSN: 1561-0888 (impreso) / 1628-8097 (electrónico) 7.- Antonio, L. “Visión futura del carbón Peruano”

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