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Proyecto Final Herman Gerard Salinas Vidal Minería Subterránea Instituto IACC Lunes 29 de Abril del 2019

A la minera Federico Gotia, una de las minas subterráneas ubicadas en la zona norte de Chile, ingresará un nuevo inversionista, para lo que deberá intervenir como personal experto. Para ello, se sabe lo siguiente: 

La explotación a realizar será para extraer cobre.



La planta de tratamiento se instalará a 5 metros de la explotación, para que así no se tenga que invertir tanto en transporte.



Esporádicamente se realizará una inspección visual del lugar, además de conversar con los propios trabajadores.

1. De acuerdo a lo anterior, conteste las siguientes preguntas: 1.1. ¿Considera que los aspectos geotécnicos son importantes para la seguridad de los trabajadores? Fundamente su respuesta. Los aspectos geotécnicos o la geotecnia, se refiere a la aplicación de elementos geológicos en el comportamiento del terreno, en las rocas y en las aguas subterráneas, además del estudio de las propiedades mecánicas e hidráulicas de los materiales provenientes de la tierra, Por tanto, la geotecnia debe ser capaz de analizar la estabilidad y diseñar cada tipo de excavación atendiendo a sus requerimientos operativos. Para identificar peligros geotécnicos en la minería, se utilizan las siguientes técnicas: 

Inspección visual del terreno: consiste en revisar el terreno, poniendo interés en el techo y en los muros.



Revisión de la información: registro de incidentes y accidentes, sistemas de monitoreo, instrumentación y análisis.



Consultas y encuestas a los trabajadores: quienes pueden aportar información valiosa debido a que su trabajo lo realizan dentro de la mina.

Por lo explicado antes, nos damos cuenta, que los aspectos geotécnicos, son muy importantes para la seguridad de los trabajadores, ya que podemos estar en constantes observaciones y poder determinar y evitar que ocurra algún evento.

1.2. Dado que el inversionista desea obtener información sobre los componentes más importantes del yacimiento, ¿qué información al respecto podría entregarle? No, es mucha la información que se nos presenta, solo que es un yacimiento de cobre que ya se está trabajando, pero es sabido que lo que se debe de tener en consideración los componentes esenciales de la geometría del yacimiento como, por ejemplo, la forma y el tamaño, también los aspectos geotérmicos de la estructura y del terreno, además de ciertos aspectos económicos y de seguridad y medioambiente.

1.3. En cuanto a los aspectos económicos de la explotación de cobre, ¿qué información le podría presentar al inversionista? Tampoco se nos da a conocer mucha información salvo que es un yacimiento de cobre, pero debemos que tener en consideración, el material que vamos a mover, es decir el tonelaje diario que vamos a transportar, la ley de corte de cobre y la cantidad de fino total que vamos a procesar.

2. Para ahorrar en la inversión, los dueños de la minera subterránea decidieron no comprar protección respiratoria y protección para las manos, razón por la que los trabajadores, para protegerse, ocupan pedazos de ropa vieja e, incluso, otros se han comprado sus propios guantes. Cuando a usted lo contratan como personal experto, se percata de dicha situación, además de constatar que las labores las están realizando sin la presencia de un prevencionista de riesgos desde hace 4 meses. Usted, como profesional, informe estas anomalías indicando y justificando la importancia de la seguridad de los trabajadores. Lo primero que se debe hacer en esta caso, es parar la producción, hasta que esto se soluciones, ya que ante todo la seguridad es lo primero. Se deberá informar al Gerente General, para que a la brevedad realice la contratación de un prevencionista de riesgo para la faena. Se les deberá de proveer a los trabajadores de todos sus implementos de seguridad, ya que sin ellos es propenso a un alto potencial de accidentabilidad, lo que si ocurre será un gasto mayor para la empresa.

3. Los impactos que genera la minería, en algunos casos, son irreversibles, siendo las futuras generaciones las más perjudicadas. Para generar conciencia en la Gerencia de la minera, especifique al menos dos impactos y/o tipos de contaminación que genera la minería subterránea, considerando: 3.1. Principales fuentes 

IMPACTO EN EL RECURSO HÍDRICO: Los acuíferos y los cursos de agua pueden

resultar afectados, por lo que es posible que se ponga en peligro la fauna y flora del lugar. 

IMPACTO EN LA FLORA Y FAUNAE: El proceso minero genera una disminución

de especies de flora y fauna, ya que se utilizan grandes extensiones de territorio desde donde se extraen minerales. 

IMPACTO EN EL SUELO: El más grande daño que provoca la minería subterránea

es el hundimiento de los terrenos, afectando en las instalaciones de diferentes infraestructuras y edificaciones. 

CONTAMINACIÓN SONORA: En la minería subterránea, las principales fuentes de

ruido son generadas por el taladro de disparo y la máquina perforadora continua. 

IMPACTO EN EL AIRE: Al interior de las minas se encuentran algunos gases,

como son los generados por las reacciones químicas de las voladuras, la combustión de las máquinas que trabajan al interior de las minas, gases de estratos y anhídrido carbónico procedente de los humanos. 

IMPACTO SOCIAL: Producto de la minería, es posible que las tierras utilizadas

provoquen ciertos conflictos al existir levantamiento de asentamientos humanos,

lo que puede causar una problemática social y destruir áreas de potencial interés turístico.

3.2. Protección a los trabajadores y/o comunidad La seguridad es sumamente importante como factor influyente en la elección del tipo de método de extracción, donde se incluyen aspectos relativos a los impactos ambientales e impacto social. 

Protección para la cabeza: el casco de seguridad debe proteger contra impactos, lluvia, llamas y salpicaduras de todo tipo de sustancias.



Protección visual o anteojos de seguridad: estos impiden la proyección de partículas sólidas o líquidas a los ojos.



Protección auditiva: conocida como tapones u orejeras. Estas pueden proteger el sistema auditivo de los trabajadores que se exponen a niveles de ruido considerables en el lugar de trabajo.



Protección respiratoria: habitualmente el protector que se emplea es un purificador de aire con filtros de alta eficiencia contra gases y polvo.



Protección para las manos: los guantes de cuero protegen de la abrasión, pinchazos y laceraciones



Accesorios: se pueden encontrar protectores contra caídas y para los pies (como zapatos o botas de seguridad y ropa de protección, que debe tener huinchas reflectantes).

4. En otra instancia, durante su labor como asesor experto en la mina Federico Gotia, le solicitan realizar un informe sobre los métodos de explotación más frecuentes en la minería subterránea. Para esto, usted constata en terreno las características de la explotación, concluyendo que se trata de un yacimiento inclinado con un mineral firme, es una minera pequeña y la contratación de personal es escasa. En base a ello: 4.1. Usted deberá recomendar uno de los tres métodos de explotación: cámaras y pilares, cámaras y almacén, o cámaras por subniveles. Fundamente su elección. Basado en la descripción anterior, lo que se recomienda es usar el método de cámaras y pilares, ya que es una Mina pequeña, es una roca competente, y contamos con poco personal.

4.2. Para poder determinar el tipo de hundimiento que se utilizará, deberá tener en consideración que la minera cuenta con piques y galerías, además de disponer de explosivos, y es sumamente importante que el mineral sea trasladado directamente al chancador. De acuerdo a esta característica, ¿qué tipo de hundimiento recomendaría? Fundamente su respuesta. Sin duda el método que recomendaría sería, El hundimiento por subniveles o sublevel caving, consiste en arrancar el mineral mediante subniveles, con una inclinación moderada y de gran profundidad. El mineral se divide en subniveles con un espaciamiento vertical estrecho, entre 8 a 15 metros, aproximadamente. En cada subnivel se encuentra una red de galerías que cubre una sección completa del mineral. Este método consta de cinco tareas que se repiten a lo largo de todo el proceso: 

Excavación de galerías



Perforación de pozos profundos



Barrenado o perforación



Voladura



Carga y transporte

Bueno, y como se habla más arriba el yacimiento ya cuenta con todo esto, por lo que llegaría directamente a producir.

5. Entre las medidas de vinculación con el medio de la mina Federico Gotia, cada cierto tiempo el panel de expertos suele participar en seminarios, congresos y eventos relacionados con la minería. En esta ocasión, usted está participando en una conferencia que se realiza todos los años en el norte de nuestro país, donde la mayoría de los participantes son alumnos de carreras ligadas a la minería. Para ello, usted presentó una ponencia sobre los sistemas de transporte y carga en minería; con el objetivo de que los alumnos comprendieran de mejor forma dichos sistemas, usted realizó un cuadro comparativo entre el sistema de transporte y el sistema de carga. Complete el cuadro que se presenta a continuación a modo de muestra:

Diferencia Transporte

Beneficios

Se realiza con equipos como Principal beneficio es que el camiones,

que

son

los material

es

encargados de transportar directamente

llevado desde

las

el mineral desde las labores labores de trabajo hasta la de trabajo hasta la planta de planta chancado.

de

chancado

paradas ni interferencias.

sin

Carga

Es realizada con equipos La ventaja que tiene es que como

LHD

y

son

los el

mineral

es

cargado

encargados de cargar el directamente de la frente de mineral desde las frentes de trabajo a los camiones y no trabajo a los equipos que se pierde tiempo, ya que trasladan el material.

mientras carga uno el otro va a botar.

6. En otra instancia de su quehacer diario en la mina, le piden que conforme un equipo de trabajo para explotar el yacimiento. Solo sabe que la explotación debe realizarla de forma subterránea, por lo que considera si realizar un pozo minero o galerías inclinadas. Para esto, realice una lista indicando todos los beneficios que usted considera favorables dependiendo de su elección. Ejemplo: Beneficio económico: para realizar las galerías no se debe contratar personal experto, por lo tanto, es posible contar solo con trabajadores mineros.

7. Como asesor experto en maquinaria y equipos de transporte y carguío de extracción, le solicitan realizar un cuadro comparativo con las ventajas y desventajas en el uso de las unidades de transporte y carguío. Para ello se puede apoyar en el siguiente cuadro. Transporte

Ventaja

Desventaja

Unidades discretas o de flujo Realizan el movimiento de la carga de forma continua, de continuo esta manera no existen paradas para cargar o descargar el material, y la presencia de trabajadores, al ser un proceso automatizado.

Al ser un proceso automatizado, no se pueden modificar las tareas, estas quedan fijas. En cuanto al rendimiento, si se compara con el transporte que realizan los camiones, claramente es menor, considerando que uno de los equipos conocidos en esta categoría es la cinta transportadora. Unidades sin acarreo o con Sin acarreo, no necesitan Solo se desplazan en acarreo

desplazarse, con acarreo son distancias cortas. los que trasladan el mineral. Carguío

Ventaja

Desventaja

Unidades de camino fijo o La ventaja es que, es posible En la minería subterránea de desplazamiento libre

trasladar mayor cantidad de es difícil de implementar material que otros sistemas.

este

sistema,

por

lo

complicado del terreno. Unidades discretas o de flujo Trabajan directamente en la Vuelven vacíos luego de las continuo

frente de trabajo.

descargas.

8. El uso de las máquinas de extracción en los pozos mineros, es de gran ayuda para facilitar la extracción del mineral. Usted, como profesional experto, deberá informar a la Gerencia sobre el uso de las máquinas de extracción de polea y tambor. Para esto, realice un cuadro comparativo, donde indique 2 diferencias entre dichas máquinas.

Polea

Tambor

9. En una de las revisiones esporádicas que usted realiza en la mina Federico Gotia, observa que los trabajadores se encuentran expuestos a las siguientes condiciones: los decibeles con los que trabajan superan los 35 dB en un periodo de 8 horas y, aun cuando la empresa les proporciona tapones auditivos, estos no siempre los utilizan. Trabajan arriba de una maquinaria del año 70, por un periodo de 8 horas y las temperaturas superan los 25 °C. Para que los trabajadores tomen conciencia sobre los efectos que pueden ocasionar estos agentes, indíqueles por escrito, en al menos 10 líneas, 3 efectos negativos del ruido, las vibraciones y las temperaturas en el organismo, y la importancia del uso de los elementos de protección personal (EPP). Ruido  El ruido puede distraer al operario ocasionándole accidentes.  El ruido daña células del aparato auditivo y no se pueden reparar.

 Después de 15 años de oficio, por ejemplo en la construcción, puede perder el oído para siempre.  La pérdida auditiva puede afectar su vida.  El exceso de ruido puede causarle cansancio y nerviosismo.  Podría ocasionar el aumento de la presión sanguínea lo cual tiene el potencial de crear problemas en el corazón., debido al estrés. Vibraciones Son el movimiento oscilatorio de las partículas de los cuerpos sólidos respecto a una posición de referencia. La cantidad de veces se realiza el ciclo completo por cada segundo, se le denomina frecuencia y esta se mide en hercios.

Las vibraciones suelen constar de muchas frecuencias simultáneas. Las vibraciones, en el mundo laboral, se suelen producir por efecto de las tolerancias de fabricación, desgaste de superficies, excentricidades, modificación de la superficie de los dientes de un engranaje, desequilibrio de elementos giratorios o alternativos, elementos dañados de los cojinetes, etc. Los trastornos originados por las vibraciones son muy complejos y varían sustancialmente según los siguientes factores:  Modo de transmisión, según sea a todo el cuerpo o a parte de él.  Características físicas de las vibraciones, tales como frecuencia, dirección, tipo y amplitud.  Naturaleza de la actividad, postura del individuo y zona de transmisión.  Duración de la exposición y repartición de la misma en el tiempo.  Factores individuales tales como peso, antecedentes patológicos, etc. El calor

Uno de los efectos más frecuentes por el exceso de calor, es el estrés térmico, que es un estado de malestar físico producido por una acumulación excesiva de calor en el cuerpo humano. Mientras más alta sea la temperatura del ambiente, más rápido trabaja el corazón, produciendo una aceleración del pulso, calambres, fatiga y agotamiento. Por otra parte, la transpiración excesiva puede producir deshidratación. Es necesario reponer la pérdida de agua mediante la ingestión frecuente de líquidos. (Agua o refrescos). El estrés térmico dentro de una mina se previene, acondicionando las labores de trabajo, para conseguir unos niveles adecuados de temperatura y humedad, y asegurando una adecuada ventilación y renovación del aire, esto través de ventiladores.

El frío Entre los efectos de la exposición a ambientes muy fríos destacan como más importantes la hipotermia, o bajada excesiva de la temperatura corporal y la congelación. Lo primero es indicar que los epp, no reducen la probabilidad de los accidentes, solo protegen al trabajador del ambiente y d l grado de exposición.  Proporcionan una barrera éntrelos agentes del lugar de trabajo y los trabajadores.  Disminuye la gravedad de los accidentes en el caso que ocurra alguno.

10. Como medida para aumentar los capitales e ingresos del conglomerado de empresas a la que pertenece la mina Federico Gotia, el gerente de la misma le comenta que uno de los inversores extranjeros desea conocer otras explotaciones del país. Usted debe asesorarlo para que decida en cuál invertir. Las tres sociedades que usted le remite son mineras ubicadas al norte de nuestro país, por lo que usted debe viajar para visitarlas. En dicha instancia se encuentra con que las tres mineras tienen métodos de trabajo distintos para la extracción. Una es realizada por perforación, otra por perforación y voladura, y la última solo por voladura. Para que este socio extranjero entienda las ventajas y desventajas de los tres métodos de extracción, usted decide realizar un cuadro para presentar 3 ventajas y desventajas de los métodos antes mencionados. Tome en consideración los artículos 153 al 155 del Decreto Supremo N.º 132 (2004).

11. El directorio de la minera le solicita a usted y al gerente ambiental que realicen una comparación entre los sistemas de control de refrigeración y ventilación, con el objetivo de mejorar los sistemas que actualmente se encuentran en funcionamiento. Para esto usted tiene la libertad de crear un cuadro, un informe o una descripción (de no más de 20 líneas). Ventilación

Refrigeración

En el Decreto Supremo, se establece que

Las temperaturas óptimas para que

en todas las minas subterráneas se debe

los

disponer de ventilación natural o forzada.

enfermedades relacionadas con el

trabajadores

no

sufran

calor, oscilan entre los 27,5 °C y 28,5 °C.

En el Decreto Supremo, se indica que en

Existen casos donde la refrigeración

todos los lugares de la mina por donde

debe ser mayor que la ventilación

acceda personal, el ambiente deberá

como,

ventilarse por medio de una corriente de

profundidad de la mina es mayor.

aire fresco, de no menos de 3 metros

Esto se realiza con la finalidad de

cúbicos por minuto y por persona, en

que las condiciones de trabajo sean

cualquier sitio de la mina; y la velocidad

seguras y productivas.

por

ejemplo,

cuando

la

promedio no podrá ser mayor de 150 metros por minuto (m/min), ni inferior a 15 m/min. En el Decreto Supremo, se estipula que en el caso de que la concentración de aire

Si la temperatura

superase los

sea menor (en peso) a 19,5 %, no se

32,5 °C, se recomienda que el

permitirá realizar los trabajos en el

trabajo se interrumpa.

interior.

12. Revisando su agenda de trabajo, recuerda que el mes que viene deberá realizar una charla a operadores de maquinaria provenientes de Perú y Ecuador, que están en nuestro país perfeccionándose sobre minas subterráneas. La temática sobre la que se centrará tiene que ver con las consecuencias y efectos ambientales en las minas subterráneas. Para esto, realice un listado de las consecuencias ambientales en el interior y exterior de las minas subterráneas.

EFECTOS AMBIENTALES EN LA SUPERFICIE DEL TERRENO

La explotación minera produce efectos ambientales en la superficie del terreno, concretamente en la ventilación, desagüe de minas y transporte de material extraído.

AIRE, Producto del viento, que se produce en las diferentes zonas donde se encuentran

emplazados los yacimientos, se transporta polvo procedente de las operaciones de las minas a diferentes sectores, ya sean sectores poblados o lugares donde exista vegetación o plantaciones. AGUA, El agua que se encuentra presente en las minas tiene un grado de acidez mayor debido al

contenido de minerales que poseen estos. Las aguas que se vierten a los ríos o al mar contaminan las aguas marinas y producen alteraciones en el suelo oceánico, alterando el hábitat de las especies; Las aguas que se vierten a los ríos o al mar contaminan las aguas marinas y producen alteraciones en el suelo oceánico, alterando el hábitat de las especies. HUNDIMIENTOS, Uno de los mayores daños que la minería subterránea ocasiona en los terrenos

son los hundimientos, que ocasionan desniveles, deslizamientos, estiramiento y compresión de la superficie. TERRENOS Y PAISAJE, La formación de escombreras es inevitable en las actividades mineras,

ya que se va acumulando el estéril que proviene del avance de los tajos y de las galerías.

Bibliografía

Contenidos de las Semana1 a la Semana 8, Extracción Mina Subterránea. IACC 2019 Recursos Adicionales Semana 1 a Semana 8, Extracción Mina Subterránea. IACC 2019