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DIPLOMADO CERTIFICACIÓN Y VALORACIÓN DE PROPIEDADES MINERAS BOGOTÁ, COLOMBIA 16 SEPTIEMBRE – 5 OCTUBRE 2013

MINERÍA A CIELO ABIERTO OPEN PIT

fotografia mina de carbón Cerrejón , Guajira Colombia

PRESENTADO POR MARIA ANGÉLICA MENCO [email protected]

TANIA VANESSA ARRIAGA

[email protected] JULIÁN ANDRÉS MOLANO [email protected]

CARLOS ANDRÉS ZAPATA [email protected]

GUSTAVO SILVA GONZALEZ [email protected]

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DIPLOMADO CERTIFICACIÓN Y VALORACIÓN DE PROPIEDADES MINERAS BOGOTÁ, COLOMBIA 16 SEPTIEMBRE – 5 OCTUBRE 2013

MINERIA A CIELO ABIERTO INTRODUCCION El Estado colombiano, como propietario del subsuelo y de los recursos naturales no renovables, a través del constituyente de 1991, le dio la facultad al legislador para que planifique el uso y el mejor aprovechamiento de estos recursos, los cuales son catalogados como bienes públicos. Por lo tanto, los proyectos que hacen parte de la industria minera son considerados de utilidad pública y bienestar social, dando se así un interés general, el cual predominara sobre el interés particular. Ante la libertad de configuración del legislador y ante la función que le ha sido asignada, crea el marco jurídico y normativo que permita la explotación y aprovechamiento de los minerales que se encuentran a lo largo y ancho del territorio nacional. Es así como se promulga la LEY 685 de 2001 Código de minas y Decretos. En virtud del Código Minero Ley 685 de 2001, se dan una serie de parámetros y estipulaciones que determinan como debe ser del desarrollo de la actividad de la industria minera, desde los agentes que participan en las diferentes etapas como son las de prospección, exploración, construcción y montaje, explotación, aprovechamiento, cierre o abandono; y a su vez los aspectos técnicos, científicos y económicos que se deben surtir en todo este proceso. Es así que a través de la autoridad competente en minería y en cumplimiento de unas normas jurídicas, se le concede el derecho a un particular el aprovechamiento de los minerales, derecho que está contenido en un documento denominado título minero, el cual deberá estar registrado, para así tener plena facultad de la explotación de los recursos no renovables, siempre y cuando se cumplan con las contraprestaciones económicas a las cuales tiene derecho el estado, por ser el titular de la propiedad de los minerales. No obstante, la autoridad minera y el gobierno crean unos parámetros normativos para el desarrollo de diferentes tipos de minería, como es la minería a cielo abierto, es por eso que se crea el Decreto 2222 de 1993. La minería siempre implica la extracción física de materiales de la corteza terrestre con frecuencia en grandes cantidades para recuperar solo pequeños volúmenes del producto deseado. Por eso resulta imposible que la minería no afecte al medio ambiente, al menos en la zona de mina. Por lo general, la minería tiene como fin obtener minerales, un mineral puede definirse como una sustancia de origen natural con una composición química definida y unas propiedades predecibles y constantes. Un recurso mineral es un volumen de la corteza terrestre con una concentración anormalmente elevada de un mineral determinado. Se convierte en reserva si dicho mineral, o su contenido (por ejemplo un metal), puede recuperarse mediante la tecnología del momento con un coste que permita una rentabilidad razonable de la inversión en la mina. La minería de superficie es el sector más amplio de la minería, y se emplea para más del 60% de los materiales extraídos.

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Las minas de cielo abierto suelen ser de metales y no metales; las canteras suelen dedicarse a las extracciones de materiales industriales y de construcción y en las minas de placer suelen obtenerse minerales y metales pesados (con frecuencia oro, pero también platino, estaño y otros minerales pesados). DEFINICIÒN Las minas a cielo abierto, son aquellas minas cuyo proceso extractivo se realiza en la superficie y con maquinarias mineras de grandes dimensiones. El término se utiliza para distinguir esta forma de minería de los métodos extractivos que requieren hacer un túnel en la tierra, es decir, las minas subterráneas. Se utilizan las minas a cielo abierto cuando los depósitos de minerales comercialmente útiles o la roca se encuentran cerca de la superficie, es decir, cuando es relativamente fina la capa de material superficial o el material de interés es estructuralmente inadecuado para hacer un túnel (como ocurre con la arena y la grava). Para los minerales que se encuentran profundamente bajo tierra en que la carga superior es gruesa o el mineral se encuentra en vetas de roca dura se utilizan métodos de explotación minera subterránea para extraer el mineral. Es la técnica más utilizada actualmente, dado el progresivo agotamiento mundial de los metales en vetas de alta ley (concentración en el mineral que los contiene). Consigue rentabilizar depósitos diseminados de mineral, de ley mucho menor. Se remueven grandes volúmenes de roca, incluyendo alta proporción de estériles en la minería metalífera, formando escalones, excavaciones, u “open pit” de gran tamaño (8 km x 2,5 km y 300 m de profundidad caso Cerrejón, Colombia). Los estériles suelen quedar depositados en escombreras, y el mineral tratado en colas o relaves. Incluye también canteras para extracción de áridos, calizas, rocas ornamentales, etc. TERMINOLOGIA GEOLÓGICA Antes de considerar los procesos de extracción es importante entender la terminología geológica usada en la descripción de los yacimientos minerales. Los depósitos minerales en sentido amplio caen dentro de tres categorías.

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Ígneos: Depósitos de origen primario que se depositaron por procesos magmáticos Hierro, Cobre, Cromo y Níquel. Sedimentarios: Depósitos de origen secundario que resultan de la deposición de los primarios erosionados y su concentración depósitos aluviales, fosfato, hierro, caolín, carbón. Metamórficos: Depósitos de origen ígneo o sedimentario, los cuales han experimentado una alteración posterior debida a la presión y/o temperatura. Hierro, Cobre, y Asbestos. 3

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Un depósito mineral se puede definir como un mineral de valor económico bajo un conjunto de condiciones. La ganga o roca estéril es un material que no tiene ningún valor bajo las mismas condiciones. El grado de un depósito mineral es el porcentaje de mineral de valor económico dentro de este mineral: El minado del mineral por el método de minería de superficie podría clasificarse dentro de los depósitos masivos, depósitos en lechos y depósitos aluviales. SECUENCIA TIPICA DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO      

Descapote y limpieza de la cubierta superficial. Perforación del estéril y el mineral. Voladura del estéril y el mineral. Cargue del estéril y mineral. Transporte del estéril y mineral. Trituración primaria del mineral.

Las minas de cielo abierto adoptan grandes formas de fosa en terrazas, cada vez más profundas y anchas y a menudo tienen una forma más o menos circular. El proceso empieza con la extracción de la roca. Esta se carga en camiones con grandes palas eléctricas o hidráulica, o con excavadoras de carga frontal. Estas máquinas son capaces de retirar 50 m3 de una vez. La capacidad de los camiones van desde 35 hasta 220 t. Este mineral es transportado, clasificado en zonas especiales para el fin que deseen. Se pueden encontrar minas que inicialmente eras minas a cielo abierto y cuando llegaron a un punto en donde se extraía demasiado material estéril, empezaron a usar un método subterráneo. VENTAJAS Y DESVENTAJAS MINERÍA A CIELO ABIERTO Existen ventajas y desventajas entre la minería a cielo abierto respecto a la minería subterránea. Los costos de explotación son menores porque pueden utilizarse grandes máquinas. A gran escala, la minería subterránea se torna muy peligrosa por la utilización de camiones de gran capacidad. No son necesarias algunas infraestructuras que sí son necesarias en la subterránea, como lo son, la ventilación. Iluminación, etc. Es más fácil la planificación y el control de las operaciones, es por eso que son mucho mejores las condiciones de seguridad e higiene laboral empleando mayor cantidad de mano de obra, por volumen movido de mineral. Implica una inversión mayor en máquinas y equipos, generando un mayor impacto ambiental comparado con la subterránea. Impacta considerablemente las especies vegetales y animales que se encuentran en el lugar de la explotación; generando así un impacto ambiental mayor que la producida en la subterránea. Una de las grandes desventajas son las limitaciones que posee para alcanzar profundidad en las excavaciones. Por todo lo anterior, las tareas requeridas para el cierre de la actividad minera son mucho mayores y más costosas. Si realizamos un comparativo más detallado entre la minería a cielo abierto y la minería subterránea, donde comparemos la parte técnica, económica y el aspecto social tenemos:

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VENTAJAS TÉCNICAS:       

Mayor productividad. Mayor concentración de operaciones y gestión más sencilla de recursos humanos y materiales. Elevada mecanización, no existiendo limitaciones para el tamaño de las máquinas. Flexibilidad para responder a incrementos de la demanda. Mayor producción. Mayor facilidad en la investigación continúa del yacimiento Mayor recuperación del mineral.

Desventajas:    

Fuerte influencia de las condiciones climatológicas. Limitación en profundidad. Necesidad del control de la estabilidad de taludes. Necesidad de terrenos para disponer el estéril o los vertederos.

VENTAJAS ECONÓMICAS:   

Menor inversión por tonelada producida. Menor coste de producción Posibilidad de explotar minerales de baja ley.

Desventajas:  

Elevadas inversiones iniciales en maquinaría, terrenos y desmonte inicial. Poca flexibilidad para adsorber errores iniciales de equipo y diseño.

VENTAJAS SOCIALES:   

Mejores condiciones de seguridad e higiene laboral. Mayor facilidad para encontrar mano de obra. Fuerte influencia de las condiciones climatológicas.

Desventajas:    

Mayor impacto ambiental. Problemas político-económicos para comprar terrenos. Menor demanda de mano de obra para la misma producción. Visualmente es más apreciable la intervención en los terrenos y zonas de influencia de la explotación.

Cuidar el medio ambiente es uno de los imperativos de nuestra época, la minería hoy trabaja respetando la ley de forma transparente, segura y sustentable; buscando justicia social para la población y aportando al desarrollo al país.

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DISEÑO MINERO Para poder llevar a cabo un proyecto minero se debe ejecutar un plan o diseño de explotación, el cual, permite de forma selectiva y eficaz realizar la extracción o beneficio de un mineral, para esto se debe tener en cuenta los diferentes parámetros como lo son: Espesor, forma y tamaño del yacimiento, ángulo de buzamiento, profundidad del yacimiento, propiedades geo mecánicas del macizo rocoso, presencia de aguas, dureza del mineral, producción, todos estos datos se obtienen mediante estudios técnicos realizados por personas competentes y con buena trayectoria en su campo laboral, seguidamente se debe definir el sentido de la explotación, el arranque, longitud a explotar, tipo de transporte, maquinaria necesaria para el arranque del mineral o voladura, disponibilidad de botaderos y dimensiones de los taludes de avance y finales. Para el diseño, el Ingeniero debe tener un completo conocimiento del lugar, de la mina, de su comunidad, de los posibles daños ambientales, de la capacidad de la mina, de su entorno en general y por medio de software crear virtualmente las etapas y montajes necesarios en la mina, es decir el planeamiento minero, en el cual incluye la secuencia de la explotación, los accesos y parámetros geométricos de una mina, como lo son, ángulo de talud, bermas de seguridad o de contención, cunetas, vías para los camiones entre otros, este modelamiento se puede llevar a cabo por medio de los programas como lo son el SURPAC, MINEX, VULCAN, entre otros. Cuando se realiza el modelamiento de un tajo final, se puede presentar el caso que debido a las concentraciones de minerales, se requiera realizar mas de un tajo en diferentes lugares del yacimiento, en este punto se debe realizar un análisis exhaustivo de las diferentes alternativas y optar por la mejor opción, es decir, la que me permite tener mayores beneficios económicos tanto a corto como a largo plazo, sin descuidar las necesidades de la empresa y de los recursos con que cuenta la empresa. El diseño minero lo debe realizar un grupo de profesionales competentes con varios años de experiencia en este tipo de trabajo, puesto, que esta fase del proyecto se convierte en la columna vertebral de la vida de la mina, además, debe ser flexible a cambios que se requieran debido a las diferentes situaciones, “comúnmente económicas”, que se presentan durante la vida del proyecto. En conjunto con lo anterior dentro de este diseño y planeamiento minero se debe dar cabida a plan de cierre y rehabilitación de la zona minera, esto se puede ir desarrollando a medida que avanza la explotación con el fin de controlar el daño ambiental y no dejarlo progresar, la buena recuperación de una zona minera dependerá de la capacidad mental que tenga el ingeniero puesto que existen diversas formas de dejar zonas que después de la mina generen empleo.

IMPACTO Y MANEJO AMBIENTAL En la minería a cielo abierto se deben realizar estudios ambientales que conlleven a la prevención, mitigación, restauración y compensación de los impactos ambientales que la actividad minera suele

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producir, por tal razón, se realiza un estudio de impacto ambiental (EIA) acorde con las normas ambientales vigentes en Colombia (decreto 2222, CONPES 3146, decreto 2811, entre otros). El EIA consta de nueve ítems que desarrollan una documentación que ubique geográficamente el proyecto, un proyecto minero va desde la fase de prospección hasta su explotación, una línea base que debe describir la situación original de la zona estudiada en distintas áreas (suelos, hidrogeología, geología, corrientes superficiales, componente físico, componente social, componente biótico, entre otras), una zonificación general del proyecto para identificar las zonas idóneas para trabajar en la actividad minera y las zonas sensibles a ésta actividad económica, una identificación y evaluación de impactos (ambientales, sociales y de cualquier otra índole), una zonificación de la actividad que describe la distribución espacial de los frentes de explotación (tajo a cielo abierto) y el resto de la infraestructura minera en dicho proyecto, un plan de manejo ambiental (PMA) que relata las distintas estrategias para controlar y mitigar los impactos ambientales que se den como consecuencia de la actividad minera, un sistema de cierre y abandono que se llevará a cabo en sus distintas etapas desde que inicia la explotación hasta que finalice el proyecto minero y por ultimo, se realiza un estudio financiero de los costes ambientales que requiera el proyecto. El PMA le permite al proyecto exponer de forma clara y detallada el conjunto de actividades a realizar en cada área especifica donde se haya evaluado un riesgo ambiental como pueden ser los recursos hídricos, el aire atmosférico, la fauna, la flora, el nivel de ruido, los residuos sólidos, el recurso energético, entre otros; para controlar y mitigar el riesgo determinado. Se debe tener en cuenta un PMA que cumpla con los periodos específicos de las actividades y se muestre un mejoramiento continuo del desempeño ambiental. Todo PMA puede presentar cambios que deberán ser documentados en una actualización de éste ante las autoridades minero ambientales, siempre que se cumpla a cabalidad con la con la política ambiental establecida desde el primer PMA por la empresa que pretende realizar este tipo de actividad económica.

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