Equipos comunes de minería subterránea

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07/02/2023
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La minería subterránea es un proceso complejo y difícil que requiere equipos especializados para extraer minerales preciosos y materias primas de debajo de la superficie de la tierra. Perforadoras, cargadoras, cintas transportadoras y camiones de acarreo son equipos estándar de minería subterránea, al igual que dispositivos especializados como las máquinas de minería de tajo largo y las minadoras continuas. 

En este artículo se analizarán algunos de los tipos de equipos de minería y se explicará cómo funcionan. También examinaremos cómo las sofisticadas tecnologías y los avances en equipos de minería subterránea, el mercado de equipos de minería subterránea y la tecnología autónoma mejoran la seguridad y la eficiencia. Este artículo será un recurso útil para quienes deseen saber más sobre los equipos y procesos utilizados en el sector de la minería subterránea.

Minería subterránea

Taller de gran capacidad para la producción de amoníaco de una planta petroquímica
Fuente: iStock

La minería subterránea consiste en extraer minerales preciosos u otros elementos geológicos del suelo a través de túneles o pozos excavados en la tierra. Cuando el mineral o recurso que se busca está situado a una profundidad excesiva para los procedimientos de minería de superficie, se recurre a esta forma de minería.

La minería subterránea se encarga de extraer varios minerales, como carbón, metales preciosos y minerales industriales. Las técnicas subterráneas incluyen la minería de cámaras y pilares, la minería de tajo largo y la espeleología de subniveles.

Cada método tiene sus ventajas y sus inconvenientes, y el que se utilice dependerá de las características específicas del yacimiento que se explote. Una de las dificultades más graves a las que se enfrenta el sector de la minería subterránea es la reducción del impacto ambiental de la minería.

Esto incluye reducir la cantidad de roca estéril y residuos generados y controlar la calidad del agua y el aire de la mina. Además, la minería subterránea es peligrosa y requiere fuertes medidas de seguridad para proteger a los mineros.

A pesar de estos obstáculos, la industria minera subterránea sigue desempeñando un papel esencial en la economía mundial al producir materias primas para diversos bienes que van desde la energía hasta los automóviles.

Diferentes campos de la industria minera

Equipo pesado redondo de metal marrón y gris sobre arena
Fuente: Pexels

Los dos tipos principales de minería son la minería de superficie y la minería subterránea. La minería de superficie extrae minerales en la superficie de la tierra, pero la minería subterránea extrae minerales que no pueden extraerse mediante procesos de minería de superficie.

El tipo de minerales que una empresa minera pretende extraer y los procedimientos de minería utilizados para obtener esos minerales influyen directamente en las herramientas de trabajo de los mineros. Por ejemplo, las técnicas de minería de superficie, como la minería a cielo abierto y la explotación de canteras, requieren equipos pesados como excavadoras y bulldozers. 

En cambio, las técnicas subterráneas como la minería de tajo largo y la minería de rebaje requieren equipos especializados como cizalladoras y perforadoras subterráneas. Las operaciones mineras de superficie y subterráneas se llevan a cabo en tres etapas: extracción, manipulación y procesamiento del material.

La extracción es el proceso de excavación, perforación o voladura de la tierra para obtener minerales. La manipulación de materiales implica clasificar los recursos, transportar los minerales objetivo a un lugar de procesamiento y desechar los materiales irrelevantes. 

El procesamiento de materiales transforma los minerales en productos acabados para su distribución fundiéndolos, triturándolos, moliéndolos o refinándolos. La industria minera es vital en el suministro de materias primas para diversos productos, desde materiales de construcción hasta equipos tecnológicos. La industria minera es un componente crítico de la economía mundial, que da trabajo y dinero a millones de personas en todo el mundo.

Minería de superficie

Los minerales también pueden extraerse de la superficie terrestre mediante un proceso conocido como minería de superficie. Por su capacidad para facilitar la extracción de minerales que de otro modo serían difíciles o imposibles de obtener mediante tecnologías de minería subterránea, es una tecnología minera frecuente. 

La minería de superficie puede llevarse a cabo de varias maneras, como la minería a cielo abierto, la explotación de canteras, la lixiviación in situ (ISL) y la minería de placer. Cada una de estas estrategias tiene ventajas e inconvenientes.

La eliminación de capas finas de material superficial para acceder a los depósitos minerales subyacentes se conoce como minería a cielo abierto. La extracción de carbón de zonas cercanas a la superficie utiliza con frecuencia esta tecnología.

Los explosivos se colocan en el suelo mediante la minería a cielo abierto, que consiste en excavar en la superficie del planeta. Las explosiones crean un gran pozo que permite a los mineros acceder a las rocas que se encuentran bajo la superficie. Este método es capaz de extraer una gran variedad de minerales, incluida la plata.

La explotación de canteras es el procedimiento mediante el cual los mineros tallan bloques de piedra dura. Los mineros también extraen subproductos como grava, arena o pequeñas rocas de estas piedras duras. Este método se utiliza normalmente para extraer el granito, el mármol y otras piedras duras. 

La minería por lixiviación in situ (ISL) se utiliza generalmente para extraer uranio, que se emplea en centrales nucleares. Este método consiste en disolver el mineral sin mover la roca de las capas superficiales. 

La minería de placer es una técnica que utiliza bateas y agua para recuperar oro de la arena o la grava. Esta estrategia se basa en la idea de que el oro tiene mayor densidad que la arena y la grava y se hunde más rápido, por lo que es más fácil de recoger.

Además, cada método tiene ventajas e inconvenientes, y la elección dependerá de las características específicas del yacimiento minado. La minería de superficie es una parte esencial de la industria minera que desempeña un papel crucial en el suministro de las materias primas necesarias para una amplia gama de productos.

Minería subterránea 

La minería subterránea es un medio de obtener minerales que las técnicas de minería de superficie no pueden. El procedimiento de extracción difiere del de la minería de superficie debido a la naturaleza restringida de la minería subterránea. 

Las técnicas de minería subterránea incluyen la minería de voladura, la minería de cámaras y pilares, la espeleología de bloques, la minería de retroceso, la minería de galería y relleno, la minería de corte y relleno, la minería de tajo largo, la minería de rebaje y la espeleología de subniveles.

Los explosivos se utilizan en la minería de voladura para eliminar capas de roca complejas, aflojar rocas y abrir explotaciones mineras subterráneas. La minería de cámaras y pilares consiste en construir pilares rectangulares para soportar el peso del techo mientras los mineros extraen minerales de alrededor de los pilares. 

La maquinaria especializada en minería subterránea puede llevar a cabo este método. La extracción de los pilares de la sala y la minería de pilares se conoce como minería de retirada. Este método elimina estratégicamente los pilares, lo que permite extraer el mineral restante de la mina. La mina se derrumba sobre sí misma a medida que se retiran los pilares. 

Se trata de un procedimiento minero subterráneo extremadamente arriesgado, y el proceso de retirada de pilares se planifica meticulosamente para evitar lesiones y muertes.

La espeleología de bloques es un método minero a gran escala que requiere más tiempo de desarrollo que cualquier otro método de minería subterránea. La minería de desmonte y terraplén es una técnica a pequeña escala que consiste en realizar cortes horizontales en el yacimiento. Cuando un yacimiento es más ancho que la galería, se practica la minería de galería y relleno. La minería de tajo largo es un tipo de minería del carbón que utiliza una cizalladora montada en una vía de un kilómetro de longitud para triturar el carbón del frente de la mina.

Tipos de métodos mineros

Grúa minera de acero plateado sobre suelo rocoso negro durante el día
Fuente: Pexels

La industria minera es un sector vital que desempeña un papel importante en el suministro de materias primas esenciales para la producción de una amplia gama de productos. Existen dos tipos principales de minería: la minería de superficie y la minería subterránea. La minería de superficie se utiliza para extraer minerales cerca de la superficie terrestre, mientras que la minería subterránea se utiliza para extraer minerales que no pueden extraerse mediante técnicas de minería de superficie.

En ambos tipos de minería, válvulas industriales desempeñan un papel fundamental para garantizar la seguridad y eficacia del proceso minero. Las válvulas industriales controlan el flujo de fluidos y gases a lo largo de todo el proceso minero, desde la extracción de los minerales hasta su procesamiento. Se utilizan en diversas aplicaciones, como el control de lodos, el control de presión y el control de caudal.

El control de lodos es una de las aplicaciones más importantes de las válvulas industriales en la industria minera. El purín es una mezcla de agua y sólidos que se utiliza para transportar minerales desde la mina hasta la planta de procesamiento. Las válvulas industriales controlan el flujo de los purines, garantizando su transporte seguro y eficaz.

Otra aplicación importante de las válvulas industriales en la industria minera es el control de la presión. Los sistemas de alta presión se utilizan para extraer minerales de la tierra, y las válvulas industriales se emplean para controlar la presión y garantizar la seguridad del proceso minero.

Por último, las válvulas industriales se utilizan en aplicaciones de control de caudal, donde se emplean para controlar el flujo de fluidos y gases a lo largo del proceso minero. Esto ayuda a garantizar que el proceso minero sea eficiente y que los minerales se extraigan y procesen de forma segura.

Equipos de minería de superficie 

Minería de superficie Cantera de roca
Fuente: iStock

Los equipos pesados utilizados para extraer minerales y otros recursos de la superficie terrestre se denominan equipos de minería de superficie. El carbón, el mineral de hierro, el oro y otros minerales no metálicos suelen extraerse con este método. 

Perforadoras de barrenos, palas, excavadoras de rueda de cangilones, excavadoras de arrastre, niveladoras, minadoras de paredes altas, topadoras, camiones mineros y traíllas de tractores de ruedas son ejemplos de equipos de minería de superficie.

Las válvulas industriales son cruciales para el funcionamiento de los equipos de minería de superficie. Estas válvulas controlan el flujo de fluidos como agua, aire y aceite a lo largo del proceso minero. Por ejemplo, las válvulas industriales controlan el flujo de agua para refrigerar y lubricar los equipos de perforación.

También se utilizan para controlar el flujo de aire para accionar herramientas neumáticas y el flujo de aceite para lubricar y refrigerar motores. Las válvulas de los equipos de minería de superficie son importantes porque permiten a los operarios controlar el flujo de fluidos y gases en toda la operación minera. 

Mejora la eficacia y la seguridad de la explotación minera al permitir un control preciso del movimiento del material y del flujo de fluidos.

Por otra parte, los equipos de minería de superficie incluyen:

  • Las perforadoras de barrenos abren agujeros en la superficie terrestre para que los explosivos rompan la roca y extraigan minerales ricos.
  • Las excavadoras de rueda de cangilones son grandes aparatos que recogen y transportan grandes cantidades de material mediante una rueda giratoria con cangilones.
  • Las topadoras son excavadoras pesadas que despejan el terreno y lo preparan para las actividades mineras.
  • Las excavadoras de dragalina son enormes máquinas que excavan y transportan materiales mediante un sistema de cable metálico y poleas.
  • Las motoniveladoras se utilizan para nivelar y alisar la superficie terrestre antes y después de las actividades mineras.
  • Los minadores de paredes altas son máquinas especializadas que extraen carbón de la superficie de la tierra mediante un cabezal de corte.
  • Los camiones mineros son vehículos grandes y pesados que transportan los materiales extraídos de la mina.
  • Las palas se utilizan para excavar y recoger tierra y materiales rocosos.
  • Las mototraíllas son equipos enormes que se utilizan para mover y nivelar grandes cantidades de tierra y roca.

Estos equipos se utilizan en muchos tipos de minería de superficie, como la minería a cielo abierto, la minería a cielo abierto y la minería de remoción en la cima de montañas.

Equipos de minería subterránea 

Operario minero en máquina minera malla minera subterránea
Fuente: iStock

Las máquinas y vehículos pesados utilizados para recoger minerales y otros recursos bajo la superficie de la tierra son equipos de minería subterránea. Grúas elevadoras, minadoras continuas, drones, perforadoras gigantes, cargadoras y transportadoras de equipos de minería de tajo largo, vehículos para el personal, pulverizadores de rocas, cámaras de refugio, bulonadoras de techo, máquinas de hormigón proyectado, palas, vagones lanzadera, trenes subterráneos y sistemas de ventilación son ejemplos de equipos de minería. 

Esta maquinaria y vehículos extraen minerales y otros recursos de las minas subterráneas y los transportan. Las válvulas industriales son componentes críticos de los equipos de minería subterránea. 

Estas válvulas se utilizan en minería para controlar el flujo de fluidos y gases. Son necesarias para mantener la presión, el caudal y la temperatura del equipo minero. 

Válvulas de bola industriales se utilizan en el proceso minero para controlar el flujo de agua, aceite y otros fluidos, así como el flujo de aire y otros gases utilizados en las actividades de perforación y voladura. También desempeñan un papel esencial en los sistemas de ventilación de las minas subterráneas, gestionando el flujo de aire para crear una atmósfera segura y saludable para los mineros.

Además, las válvulas industriales se utilizan en los sistemas de control y supervisión de equipos mineros para garantizar su funcionamiento seguro y eficaz. Controlan el flujo de fluidos y gases en el equipo y supervisan la presión y la temperatura para garantizar que el equipo funciona de forma segura.

Además, las válvulas industriales son un componente esencial de los equipos de minería subterránea, ya que desempeñan un papel crucial en el buen funcionamiento, la seguridad y la eficacia de la operación. Sin ellas, el equipo no podría funcionar según lo previsto, lo que las convierte en una parte vital de la industria minera.

Equipos de minería de tajo largo

Cizalladora minera de tajo largo con dos tambores de corte giratorios
Fuente: iStock

El arado de tajo largo es una pieza clave del equipo utilizado en la minería de tajo largo. Esta máquina se desplaza a lo largo de la pared, cortando y extrayendo recursos de la superficie. A continuación, el material cae en una cinta transportadora situada justo debajo de la pared, donde será transportado a la siguiente fase de la explotación minera.

La cinta transportadora es otra pieza importante del equipo de minería de tajo largo. Esta cinta transporta los minerales extraídos desde el yacimiento minero hasta las instalaciones de manipulación o procesamiento de materiales. La cinta transportadora es una parte integral del proceso de minería, ya que permite que los materiales se muevan de manera eficiente al siguiente paso del proceso de minería.

Soportes de tejado

Los soportes de techo también son una parte esencial de los equipos de minería de tajo largo. Estos soportes evitan que la mina se derrumbe durante el proceso de extracción. Los mineros de tajo largo suelen utilizar empernadores de techo, que perforan el techo de la mina y luego insertan pernos para asegurarlo.

Escudos

La minería de tajo largo utiliza escudos para proteger a los empleados de la caída de escombros y para mantener el techo de la mina mientras el arado corta la pared. Suelen ser de acero y pueden tener cientos de metros de longitud.

Shearer

La rozadora es la principal máquina de corte utilizada en la minería de tajo largo. Una máquina enorme corta y extrae el material de la pared. La rozadora corta y extrae material a medida que se desplaza por la cara de la pared. La maneja una persona y puede cortar varios metros de material en una sola pasada.

Además, los equipos de minería de tajo largo son un tipo de equipo de minería subterránea muy complejo y especializado. Estos equipos están destinados a trabajar juntos para extraer carbón y otros minerales de la tierra de forma segura y eficaz. Se utilizan en diversas actividades mineras subterráneas y se consideran algunos de los equipos más modernos y eficaces del mundo.

Equipos de seguridad para minería

Válvulas de bola de doble bloqueo y purga Dombor
Fuente: Válvula Dombor

Los equipos de protección individual (EPI) para mineros son fundamentales para la seguridad en la minería subterránea. Cascos, gafas de seguridad, tapones para los oídos, respiradores y ropa de protección son ejemplos de estos equipos. 

El objetivo es proteger a los mineros de la caída de escombros, las partículas en suspensión y el ruido. Por ejemplo, los cascos protegen a los mineros de la caída de escombros y de las lesiones en la cabeza, mientras que las gafas de seguridad les protegen los ojos del polvo y los escombros. 

Los mineros utilizan tapones y orejeras para proteger sus oídos de los fuertes ruidos que se producen en las explotaciones mineras. Las máscaras antipolvo y los respiradores purificadores de aire, por ejemplo, se utilizan para proteger a los mineros de la inhalación de polvo y partículas peligrosas. 

Los mineros llevan equipos de protección, como ropa ignífuga, para protegerse del calor, el fuego y otras amenazas. Las herramientas de los mineros, como picos y cinceles, también son esenciales para su seguridad. 

Estos instrumentos rompen la roca y el mineral para recuperar los recursos minerales. Están fabricados para durar y resistir un uso intensivo en entornos mineros difíciles.

Los equipos de minería de superficie y subterránea también son importantes para la seguridad de los mineros. Estas máquinas están pensadas para ser eficientes y fiables en la extracción de recursos minerales. 

Entre ellas hay grandes máquinas como las perforadoras de barrenos, las excavadoras de rueda de cangilones, las excavadoras de dragalina y los camiones mineros. Se utilizan para extraer diversos minerales y recursos, como carbón, oro, plata, mineral de hierro, cobre y otros metales preciosos.

Mercado de equipos de minería subterránea

Explotación minera con vehículos grandes
Fuente: Pexels

Se prevé que el mercado de equipos de minería aumente gradualmente en los próximos años debido a la creciente demanda de recursos minerales y a la necesidad de sustituir los equipos más antiguos. Entre 2021 y 2025, se prevé que el mercado se expanda a una tasa de crecimiento anual compuesto (TCAC) del más de 2%

Oceanía, África y Oriente Medio son las regiones en las que se prevé un mayor crecimiento del parque de maquinaria minera, tanto por las nuevas adquisiciones derivadas del inicio de la producción de nuevas minas como por las sustituciones. Se prevé que América del Sur y Central, junto con América del Norte, sigan los pasos de estas dos regiones.

Una de las fuerzas clave que impulsan el crecimiento de la industria de equipos de minería subterránea es la necesidad cada vez mayor de diversos recursos naturales. La demanda de recursos como carbón, oro, plata, mineral de hierro, cobre y otros metales preciosos está impulsada por el crecimiento de la población mundial, la urbanización y la industrialización.

A medida que los mineros busquen mejorar la productividad, reducir las emisiones y disminuir los costes de ventilación, se espera que aumente el número de camiones mineros y cargadoras/LHD eléctricos. Los camiones mineros y cargadoras/LHD eléctricos están equipados con motores eléctricos que son más eficientes energéticamente y producen menos emisiones que los motores diésel tradicionales. 

Se espera que impulse la adopción de camiones mineros y cargadoras/LHD eléctricos en el mercado de equipos de minería subterránea. El informe también ofrece una visión de los principales fabricantes de equipos originales en cada segmento y región. 

Se espera que los principales actores del mercado de equipos para minería subterránea sigan dominando el mercado, gracias a su fuerte reconocimiento de marca y a su reputación de productos de calidad. Además, proveedores de válvulas de mariposa podría beneficiarse del crecimiento de este mercado, ya que las válvulas se utilizan ampliamente en la industria minera para controlar el flujo de fluidos.

Elija el equipo minero adecuado para reducir los problemas de seguridad en las minas subterráneas

Boca de pozo de petróleo y gas con válvulas y manómetro
Fuente: iStock

La minería es una industria peligrosa y compleja que requiere equipos especializados para extraer minerales y recursos de la tierra. En la minería subterránea, la seguridad es una de las principales preocupaciones, y la elección del equipo adecuado puede reducir significativamente los problemas de seguridad.

Uno de los equipos esenciales de la minería subterránea es el camión minero. Estos vehículos grandes y pesados se utilizan para transportar los materiales extraídos del yacimiento minero, y deben soportar las duras condiciones de las minas subterráneas. 

Elegir un camión minero pensando en la seguridad, como los que tienen cabina reforzada y protección antivuelco, puede ayudar a reducir el riesgo de accidentes y lesiones. Otra pieza esencial del equipo utilizado en la minería subterránea es la máquina minera de tajo largo. 

Estas máquinas extraen carbón de la superficie de la tierra y pueden ser peligrosas si no se utilizan correctamente. Elegir una máquina minera de tajo largo que esté diseñada con características de seguridad, como sistemas de desconexión automática y capacidad de control remoto, puede ayudar a reducir el riesgo de accidentes y lesiones.

Además de los equipos de minería, las válvulas industriales desempeñan un papel esencial en la minería subterránea. Las válvulas industriales se utilizan para controlar el flujo de gases y otros materiales en las minas subterráneas, y deben ser capaces de soportar las duras condiciones de las minas subterráneas. 

Elegir válvulas industriales diseñadas pensando en la seguridad, como las que tienen cuerpos reforzados y diseños a prueba de explosiones, puede ayudar a reducir el riesgo de accidentes y lesiones. Elegir el equipo minero y las válvulas industriales adecuados es fundamental para reducir los problemas de seguridad en las minas subterráneas. 

Al seleccionar equipos diseñados pensando en la seguridad, los mineros pueden ayudar a reducir el riesgo de accidentes y lesiones y mejorar la seguridad general de la industria minera.

Conclusión

Cuando se trata de minería subterránea, es necesario contar con el equipo adecuado para garantizar la seguridad y los niveles de producción de la mina. El término "equipos" puede referirse a diversas herramientas y maquinaria de la minería subterránea, como equipos de perforación, equipos de transporte y sistemas de ventilación. 

Para minimizar los riesgos potenciales para la seguridad y optimizar la eficacia operativa, es esencial seleccionar el equipo minero adecuado para una actividad minera concreta. En la minería subterránea, las válvulas son esenciales para regular y gestionar el flujo de diversos fluidos. 

Además, se utilizan para controlar la temperatura y la presión del medio. Elegir las válvulas adecuadas para cada operación minera y cada medio es esencial para mantener la seguridad y la eficacia de las operaciones.

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