Carbones Venezolanos

8/18/2019 Carbones Venezolanos

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UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVARDECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES

DPTO DE PROCESOS Y SISTEMASPS5216: TECNOLOGÍA DEL CARBÓN

EL CARBÓN EN VENEZUELA

YACIMIENTOS PRINCIPALES, PROPIEDADES DE LA ROCA YMETODOS DE EXTRACION

Por:Freddy Rondón 07-41498

Profesor:Alejandro Requena

Sartenejas, Junio de 2016


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INDICE

INTRODUCCIÓN .....................................................................................................................

CARBONES VENEZOLANOS ................................................................................................

Antecedentes en Venezuela ........................................................................................................

Yacimientos zulianos ..................................................................................................................

Yacimientos del estado Táchira ..................................................................................................

Región carbonífera de Rubio .................................................................................................

Región carbonífera de Santo Domingo ..................................................................................

Región carbonífera del Estado Falcón: ......................................................................................

Yacimientos carboníferos de Naricual .......................................................................................

Faja carbonífera de Guánco nororiental ....................................................................................

Zona carbonífera de Aragua meridional ....................................................................................

Métodos de Explotación ............................................................................................................

Sostenimiento .........................................................................................................................

Ventilación .............................................................................................................................

Drenaje....................................................................................................................................

Procesamiento Mineral para el Tratamiento del Carbón ........................................................

Métodos de Explotación Abierta ...............................................................................................

Métodos de Explotación Subterráneas ......................................................................................

• Sostenimiento de los huecos con macizos .............................................................................. 1

• Relleno o Fortificación de los huecos ..................................................................................... 1

Cámaras y Pilares ...................................................................................................................... Cámara Almacén ....................................................................................................................

Corte y Relleno ..........................................................................................................................

Hundimiento por Subniveles .....................................................................................................

Hundimiento por Bloques ..........................................................................................................


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Criterios y orientación para la selección del método .................................................................

Clasificación de los criterios......................................................................................................

Parámetros geológicos ...............................................................................................................

Geometría del yacimiento ..........................................................................................................

Características geomecánicas del estéril y del mineral .............................................................

Ventajas de la explotación de carbón superficial comparado con la explotación del carsubterráneo..................................................................................................................................

Métodos de explotación empleados en Venezuela ....................................................................

Impacto ambiental de la explotación del carbón .......................................................................

Calidad del agua .....................................................................................................................

Calidad del aire .......................................................................................................................

Calidad del suelo ....................................................................................................................

BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................


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INTRODUCCIÓN

El carbón es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono y con cantidades varide otros elementos, principalmente hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno. Es un combustiblesólido, que al arder desprende energía en forma de calor, el carbón genera aproximadamen

20% de la energía mundial y es llamado energía no renovable porque se obtienen decombustibles fósiles, los cuales no se renuevan, sino que se van agotando al usarlos. El carbóhoy utilizamos se formó a partir de generaciones de restos vegetales como árboles, helechmusgos que murieron en antiguos pantanos y ciénagas y que fueron enterradas poco a pococapas de sedimentos en cuya formación han intervenido bacterias y hongos que se desarrcuando los restos vegetales están sometidos a la acción de la humedad y de la presión. Este mavegetal formó primero un material orgánico compacto denominado turba, que, con el pasotiempo, se convirtió en carbón.

El carbón se puede obtener de dos formas: en minas de cielo abierto o de tajo y en msubterráneas. Cuando se descubre una veta de carbón, se requiere conocer tanto el volumeyacimiento como la profundidad, ya que estos factores determinan el hecho de que la explotde la mina sea económicamente rentable. Una vez que se obtiene el carbón, se lava para quitaazufre o en las centrales carboeléctricas puede utilizarse sin lavar, después se pulveriza emolino y se transporta en ferrocarril o en tuberías, suspendido en agua y posteriormente se rec por centrifugación. Hoy en día los métodos modernos de exploración, tales como las técnic

geofísica y sísmica, minimizan cualquier impacto ambiental, y mejoran la planeación de la mal reducir la incertidumbre geológica. Las tecnologías de extracción mejoradas ayudan a maxilas eficiencias de extracción y minimizan el uso de energía.

Las reservas probadas de carbón en Venezuela ascienden a 693 MMTM, con recursos toestimados en 10.374 MMTM. Un 83,1 % de estos recursos están contenidos en la CuCarbonífera del Guasare, ubicada en el Estado Zulia. La Cuenca Carbonífera del Estado Táchla segunda en importancia a nivel nacional, con un 14,7% de los recursos carboníferos totales

depósitos han sido divididos en seis franjas (Nororiental, Lobatera, Rubio, Santo DomingoFélix y Delicias).Otros depósitos de interés económico, se encuentran en los Estados Falcón (FraSeptentrional) y Aragua (Taguay). El desarrollo actual de la industria carbonífera en Venezuela per predecir una producción de 25 MMTM, lo cual representa un 8% de la demanda mundial de carbón térexportado. Esto significará la incorporación definitiva del país al mercado mundial de carbón energémanteniendo la tradición del país como un suplidor de energía confiable para las naciones del mun


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CARBONES VENEZOLANOSLos carbones de Venezuela son jóvenes y de débil coquificación, pero pueden usarse con é

en la industria siderúrgica, mezclados con carbones importados de mayor calidad, se encueubicados en las siguientes zonas carboníferas: Cuenca Carbonífera del Estado Zulia,

Carbonífera de Guánco Nororiental, Zona Carbonífera de Aragua Meridional, Cuenca Carbonde Naricual en Anzoátegui, Zonas Carboníferas del Estado Táchira (área de Lobatera y zonRubio), Región Carbonífera de Santo Domingo y las Zonas Carboníferas del Estado Falcóncarbones de Venezuela son del Terciario y en calidad se agrupan dentro de la categoríasubbituminosos a lignitos, con un alto contenido de volátiles.

Antecedentes en VenezuelaEn 1876 fue descubierto el tanque de reserva carbonífero más importante de Venezuela e

cuencas del Guasare, pero fue tan solo hasta 1973 cuando el Ministerio de Energía y Minas oa la compañía para el desarrollo del Zulia Corpozulia, las concesiones para la exploracióndesarrollo de la cuenca carbonífera del Guasare. En 1986 fue asignada a petróleos de VenezPDVSA. El 28 de abril del mismo año se creó oficialmente CARBOZULIA como sucursaPDVSA, además de esto comenzó otras actividades como el proceso de licitación del sinternacional el cual concluyo con la creación de Carbones del Guasare, S.A. en 1988.

Las primeras hulleras explotadas fueron las de Naricual (Estado Anzoátegui) a fines del XI

17de abril de 1882 se celebró un contrato entre el General Guzmán Blanco y la Sociedad de CFirme, por el cual el primero de los nombrados cedió a la citada compañía el derecho de explas minas de carbón de piedra Naricual. Capiricual y Tacarapo desde 1887 a 1891.

Yacimientos zulianosLa región zuliana se caracteriza por poseer abundantes recursos minerales, los cuales

constituido la fuente económica más importante de Venezuela. Entre estos se encuentra el carel cual ha despertado especial interés dada la importancia que se le atribuye corno posible sol

a largo plazo de la crisis energética mundial.

La cuenca carbonífera del Zulia es la más importante de las conocidas en Venezuela, tanto pmagnitud de sus reservas como por la calidad de sus carbones. Tiene una extensión aproxima50 km de largo por unos 3 km de ancho. Esta cuenca es la más importante reserva hidrológicnoroeste del Estado Zulia, esta región ha sido declarada zona protectora debido a un conjunfactores edáficos, geográficos, faunísticos y florísticos. La situación fronteriza que pose


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confiere un importante significado desde el punto de vista del manejo integral de la cuenca (Cet al 1993). Se encuentra situada en la parte noroccidental de Venezuela, en los Distritos MPáez y Maracaibo. El yacimiento está constituido por más de veinte mantos de carbón explotacon un espesor total mayor de treinta metros, en la Formación Marcelina perteneciente a la

Paleoceno Superior-Eoceno Inferior alternando con lutitas y areniscas. Los carbones son brillcon intervalos bandeados y macizos; bituminosos de alto contenido volátil, extrema pureza qucalifican de óptima calidad para la generación de energía. Son aptos para la producción de cy a través de mezcla con carbones más maduros, de menor contenido volátil y baja proporciinertes, pueden producir un coque metalúrgico standard utilizable en la industria siderúrgica. formaciones que afloran en la zona son Guasare, del Paleoceno, constituida por una alternanccalizas fosilíferas areniscas y lutitas. Cuyos sedimentos han sido depositados en un ambmarino, probablemente de aguas poco profundas; y Misoa de edad Eoceno Superior a Eomedio, está caracterizada por areniscas masivas de grano grueso, intercaladas con niveleconglomerados y lutitas.

La cuenca carbonífera del Rio Guasare fue descubierta en el año 1876, el Ministerio de Eny Minas otorgó a la Corporación para el desarrollo del Zulia (Corpozulia) las concesiones paexploración y desarrollo de esta zona hasta 1973. En 1976, se crea Carbones del Zulia (Carbozulia) y el 28 de Abril de 1986 se constituyó oficialmente Carbozulia como empresa de PDVSA, iniciando así la explotación y exportación del carbón y el proceso de licitaciónSocio Internacional, el cual concluyó en la creación de la empresa Carbones del Guasare, elAgosto de 1988, la cual es ahora una empresa mixta formada por PDVSA, Carbozulia, AnAmerican y RurhKhole.

Figura 1.1 Ubicación de minas del Guasare en el estado Zulia


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Históricamente se conoce el potencial carbonífero del Zulia. En enero de 1992, la DireccióInformación y Relaciones del Ministerio de Energía y Minas, precisaba que la cuenca carbondel Zulia, ubicada principalmente en los distritos Mara y Páez, está constituida por más dmantos con un espesor de más de 30 mts. Los carbones son brillantes con intervalos bande

Las reservas de las que hablaban entonces entre estos dos municipios eran de 800.000.000hasta los 500 m de profundidad (García 2005).

Figura 1.2 Mina de excavación a cielo Abierto Paso del Diablo

Yacimientos del estado TáchiraLos yacimientos del estado Táchira se encuentran en la región carbonífera de Lobatera, don

encuentra el mejor carbón venezolano, dentro del grupo de los bituminosos. Estratigráficamen la región de Lobatera aflora la Formación Carbonera en contacto suprayacente con la FormMirador, constituida esencialmente por areniscas y lutitas subordinadas. La Formación Carbestá constituida en su localidad tipo por arcillitas y lutitas grisáceas que meteorizan en tabigarrados de rojo y amarillo, Irregularmente interestratificadas con areniscas argiláceas de 5

m de espesor. Tanto la parte superior como la inferior contienen capas de carbón y algunas cafosilíferas típicas de ambientes salobres a marinos de aguas someras. En la localidad tipoareniscas suprayacen a los carbones de la parte inferior y se les conoce con el nombre de Ade Cubo. Las principales zonas carboníferas de Lobatera se presentan en un monoclinal con rnorte-este y buzamiento noreste. En la zona se distinguen fácilmente tres capas de carbón: lasuperficial presenta entre 20 y 25 cm de espesor, la segunda varía entre 25 y 35 cm y la ter


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entre 1 y 2,50 m con espesor promedio de 1,70 m. probable que varios de estos lentes e presentes a lo largo de la columna estratigráfica.

Destacan principalmente:

Región carbonífera de RubioLos mantos se asocian con la Formación Carbonera. Más de tres mantos carboníferos

espesores vanando entre 1,50 y 3 m se han delimitado a todo lo largo del frente montañoso ubal noroeste de la ciudad de Rubio. La secuencia estratigráfica está afectada por fallamieregionales que alteran en parte las secuencias carboníferas. La zona que presenta macarboníferos, factible de ser explotada a cielo abierto cubre un área superior a los 25 Km2.

Región carbonífera de Santo DomingoGuarda una de las más importantes reservas de carbón del Táchira meridional. Los depósit

asocian con la Formación La Carbonera y afloran extensamente a lo largo de la faja comprenentre la Quebrada EI Barroso y el Rio Cuite por más de 15 Km La zona se encuentra tectonizada por la gran cantidad de fallas que volcán las capas y origina diferentes buzamienttoda la extensión de la región.

Región carbonífera del Estado Falcón:Aun cuando el Estado Falcón posee numerosas áreas carboníferas asociadas con formacione

Terciario y varias de ellas estuvieron bajo explotación, los intervalos con mayores reservaubican a lo largo de la zona comprendida entre la Fila Laja y la Fila Maguaza, en la zona del Fcentro-occidental se encuentran excelentes afloramientos de carbón que han sido ubicados equebradas Ancha, El Hatico, La Ciénaga, EL Hatillo, EI Saladillo y EI Encanto, intercaladocapas de areniscas y lutitas correspondientes a la Formación Cerro Pelado de edad MioInferior. Los carbones de las formaciones Terciarias de Falcón son parcialmente ligniticos,contenidos altos de volátiles y porcentajes bajos de carbono fijo. El espesor de las capas varía0,30 y 3 m, y locamente han sido afectados por procesos estructurales tardíos.

Yacimientos carboníferos de NaricualSe encuentra situada en la parte nororiental de Venezuela, en el Distinto Bolívar del Es

Anzoátegui y dista 14 Km por carretera de Barcelona. Se extiende desde el Río Capiricual Mina Sin Nombre, al oeste del poblado de Naricual donde desaparece bajo los aluviones de Neverí. Abarca una extensión de 25 Km de longitud, limitada al norte por la Serranía de Catu


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al sur por la de Capiricual. El tramo carbonífero está incluido en la Formación Naricual del GMerecure (Terciario Medio). El yacimiento está constituido por 15 mantos de carbón explotaagrupados en tres paquetes bien definidos: el paquete inferior Santa María, con cinco manto paquete medio Mallorquín, con seis mantos y el paquete superior Araguita con cuatro manto

potencia de los mantos explotables varía de 0.70 a 2,10 m. con valores medios, de 1,49 m pa5 mantos de Santa María; 1.33 m para los 6 mantos de Mallorquín y 1,21 para los 4 mantoAraguita. El promedio general es de 1.35 m siendo característica su fuerte variación de espesdirección y según buzamiento a corta distancia. El carbón es brillante, con fractura concoimarcado clivaje y tiene muy poco grisú. Se le clasifica como carbón bituminoso con alto contde volátiles y buena fusibilidad.

Faja carbonífera de Guánco nororiental

Puede considerarse como una extensión, parcialmente interrumpida, hacia el oeste de la carbonífera de Naricual, Estado Anzoátegui. Cubre una superficie aproximada de 300 2 localizándose mantos carboníferos desde la región de Altagracia de Orituco haproximadamente el Río Batatal. Se han detectado mantos comercies de carbón con espesvariables desde 1 hasta 8 m, al este del Rio Unare, en la zona de Aguas Calientes, y en losUrape, Chacual, Jengibre, Negro y el Carbón. Todos los mantos están asociados con la Form Naricual. Geológicamente, la cuenca carbonífera se encuentra ubicada en una zona muy comafectada por grandes corrimientos, plegamientos y aloctonía extensa. Las áreas carboníferas de los contrafuertes de la Serranía del Interior, se caracterizan por gruesas formaciones clásdel Terciario. Las rocas Oligo-Miocenas, representadas por las formaciones Naricual. Quebry Quiamare, son las que contienen capas comerciales de carbón, aun cuando los mantosespesos se ubican en la Formación Naricual.

Zona carbonífera de Aragua meridionalConstituye parte de las secuencias de carbón presentes en las formaciones del Terciario Sup

especialmente las formaciones Quiamare y Chaguaramas en la Cuenca Oriental de Venezuelaniveles carboníferos han sido reconocidos en el subsuelo por medio de perforaciones petrolerlos estados Aragua, Guánco y Anzoátegui, pero es en el Estado Aragua donde las secuencicarbón han sido explotadas debido a su poca profundidad. La secuencia carbonífera se asociniveles arcillosos varicolores de la Formación Quiamare de edad Mioceno Superior los mcarboníferos fueron detectados a menos de 30 m de la superficie con espesores que varían


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0,50 y 2,50 m. Todos los mantos de carbón son horizontales, reflejando las características zona, típicas de la Faja de Buzamientos Suaves, y de acuerdo a las investigaciones geológicamantos comerciales parecen constituir extensos lentes con cambios laterales a lutitas carboní

Métodos de Explotación

Para la selección del método de explotación se deberá tomar en cuenta las características qobservaron en el levantamiento de cada una de las minas. Las cuáles serán comparadas cocriterios que existen para la selección del método de explotación más adecuado. Estos criterienumeran a continuación:

Situación geográfica del yacimiento Nivel de desarrollo tecnológico Evaluación económica, inversión Naturaleza del yacimiento Forma y dimensión Calidad del mineral Seguridad para la explotación Aspectos geológicos Geometría del yacimiento Potencia

Inclinación Profundidad Geomecánica.

A partir de los datos obtenidos del levantamiento a la minas visitada, se podrá determinrecomendar el método de explotación que más se adapte a estas condiciones dadas.

SostenimientoPara la selección del sistema de sostenimiento que mejor se adapte a las necesidades de

explotaciones mineras del estudio, se debe tomar en cuenta las dimensiones de la excavacalidad de la roca y las tensiones del terreno. El ministerio de ambiente y de minas de Venezdictaminaron entre otras cosas el no permitir la desforestación y tala de bosques, por lo que se por el sostenimiento hidráulico que desde finales de los años 80 del siglo XX, ha sido utilizagrandes minas, lo cual permite sustituir el uso de la madera de manera eficaz. Es de simportancia conocer la distribución de las tenciones del terreno. Partiendo de esta característ


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momento de seleccionar el sistema hidráulico se procedió a determinarlas utilizandoClasificación de Bieniawski para determinar el RMR (Rock Mass Rating), Barton con el cuestima Q (Rock Mass Quality). Para poder hacer uso de la clasificación de Bieniawski, se deterla resistencia a la compresión simple, dependiendo del tipo de roca en estudio

Tabla 1.1 Clasificación de Bieniawski

Luego de determinar los valores, para el cálculo del RMR ( Rock Mass Rating ), dependiendo dela mina, se determinara la calidad del terreno. Utilizando la Clasificación de Barton, se determQ ( Rock Mass Quality ), que estará asociada a la determinación de las tensiones que ejerceterreno. Después de tener los valores de RMR y Q se determinará la calidad del terreno.

VentilaciónLa ventilación es parte fundamental de las labores mineras en toda explotación subterráne

que suministra el aire que necesitan los trabajadores para realizar su labor en los frentes, debesto es necesario conocer el caudal de aire que recorrerá la mina y la temperatura más aptasla permanencia del personal en ésta. La temperatura efectiva será determinada aplicandEcuación

Te=0,7 Th+0,3Ts-VDondeTe= Temperatura efectiva (ºC)Th= Temperatura Húmeda (ºC) (temperatura dentro de la mina)Ts= Temperatura Seca (ºC) (Temperatura atmosférica)V= Velocidad de la corriente de aire (m/seg)


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DrenajePara la determinación del equipo de bombeo más adecuado a cada mina donde existe probl

del nivel freático, se deben recolectar muestras de agua de cada mina, para luego proceder a reensayos en los cuales se determinará el pH de estas y del drenaje adyacente a las minas. Cu

en las minas hay presencia de agua en los frentes de explotación o en las vías de acarreo secrear un sistema donde se recolecte y luego esta sea bombeada fuera de la mina. Para ellrequiere seleccionar bombas adecuadas a las características que posea el agua que se desee ex

Procesamiento Mineral para el Tratamiento del CarbónPara la selección del equipo de molienda adecuado al carbón, se debe escoger molinos de ro

dentados, basándose en la larga experiencia que existe con estos equipos en países como AlemRusia y Rumania, además de la razón técnica más importante que estos poseen, como son

dientes escalonados dispuestos en los rodillos que facilitan la rotura del mineral, propiciado pmecanismos de fractura intrínsecos del mismo.

Métodos de Explotación AbiertaLa minería a cielo abierto es una operación en secuencia que se inicia con la limpieza d

superficie y retiro cuidadoso de la capa vegetal que se almacena para la futura rehabilitación tierras intervenidas. Luego, se llevan a cabo la perforación, voladura y remoción del material ehasta exponer los mantos de carbón.

El carbón se transporta en camiones desde la mina hasta las pilas de almacenamiento ytrituradoras y luego se lleva a los dos silos que cargan el tren. Los equipos y maquinarias emplen la mina están entre los de mayor tamaño y capacidad en el mundo y son de tecnología avan

Métodos de Explotación SubterráneasAl momento de realizar un proyecto minero, este tiene múltiples facetas y objetivos a cum

entre los que se pueden destacar la selección del método de explotación, el dimensionamgeométrico de la mina la determinación del ritmo anual de producción, entre otras actividadediariamente mantienen la vida de una explotación minera.

Dada que las acumulaciones minerales se han depositado con morfologías diversas no ha posible cuantificar totalmente los parámetros de selección de un método de explotación, las ry esquemas precisos para llevar a cabo esta tarea. Sin embargo, se ha podido establecer métodos generales de explotación que son válidos en la etapa de viabilidad de un proyecto, gr


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a los avances científicos y técnicos en el área minera. Debido a todo lo indicado anteriormesta etapa técnica dentro del desarrollo de un proyecto minero es de suma importancia, dadocondiciona los resultados económicos futuros del proyecto.

En la minería subterránea a diferencia de la minería a cielo abierto, la extracción de estéril s

ser insignificante a lo largo de la vida de la mina, pues es producido solo de las labores de ay preparación. Dentro de los métodos subterráneos el control del terreno, una vez extraídmineral, es una de las consideraciones más importantes que intervienen en la forma dexplotación del yacimiento. Los controles de los macizos rocosos varían desde el mantenimrígido del terreno mediante pilares, pasando por diferentes grados y tipos de sostenimiento dhastiales con cierre y hundimiento controlado de estos, hasta que se produzca por compledesplome del mineral o del recubrimiento de estéril.

La variedad de métodos de minería subterránea es amplia como los tipos de yacimientos dse aplican. Para poder explotar una mina subterránea se deben llevar a cabo una serie de lab previas, tales como accesos, galerías de explotación, ventilación entre otras. La forma de extradel mineral y el mantenimiento de cada una de los accesos son factores que definen de almanera, el método de explotación. Pudiendo destacarse tres grandes grupos:

• Sostenim iento de los huecos con macizosConsiste en dejar parte del mineral sin explotar con unas dimensiones y disposiciones que t

la función de soportar el conjunto de materiales que se encuentran sobre ellos

• Relleno o Fortificación de los huecosCon el material adecuado se procede al relleno de los huecos para que estos no sufran alter

alguna, o lo sea en una zona muy próxima al mismo. Dependiendo de las dimensiones y formlos huecos, podrán utilizarse ocasionalmente, otros sistemas de sostenimiento o fortificacuadros metálicos o de madera, bulones o cables de anclaje.

• Hundimiento Controlado de los huecos

En algunos métodos, tras la extracción del mineral, se induce al colapso de los macsuprayacente de manera controlada. Las rocas sufrirán una rotura, un esponjamiento y descgradual, pudiendo llegar a afectar tales movimientos hasta la superficie. Esta alteración depende muchas variables geometría del hueco, propiedades del techo, profundidad entre otras.


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Entre los principales métodos utilizados en minería subterránea, podemos destacar los aplica mantos horizontales e inclinados con un ángulo de 45º a 60º, que son los mantos presentes zona de estudio, indicando las ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos, tal y como vera continuación:

Cámaras y PilaresDurante la aplicación de este método se van dejando secciones del mineral, como pilares,

soportar las excavaciones realizadas. La dimensión de las cámaras y las dimensiones de los pdependen de las características del mineral y de la estabilidad de los hastiales, del espesorecubrimiento y de las tensiones sobre la roca. El grado de aprovechamiento del depósito es fude las dimensiones de los macizos abandonados.

Los pilares suelen ser de sección circular, cuadrada o en forma de largos muros paralelo

aplica en yacimientos de origen sedimentario, tales como potasa, sales, carbón, entre otrosinclinaciones no mayores de 40º y con roca competente tanto estéril como mineral. Tambiéndepósitos de fuerte inclinación es utilizado este método, realizando una división del yacimien pisos o niveles y desarrollando galerías. Las ventajas de la aplicación de este método es presenta bajas diluciones, alta selectividad, relativa flexibilidad, buen sostenimiento, bmecanización, pocas labores de reparación y relativa seguridad.

Los inconvenientes son: mediana recuperación del mineral, los costos de sostenimiento pu

ser elevados y la productividad reducida si no se mecanizan las operaciones. En la Figura 1 puede observar un ejemplo genérico de la aplicación de este método en yacimientos horizontinclinados.

Figura 1.3 yacimientos horizontales (Derecha) e inclinados (Izquierda).


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Cámara AlmacénLa explotación se realiza mediante rebanadas horizontales, de manera ascendente desde el f

de la galería. El mineral fragmentado se extrae de forma continua desde las tolvas inferio piques, el material después de volado se utiliza como plataforma para trabajar, por lo que

quedar un espacio adecuado entre techo y el mineral volado, además de soportar los hastialesexcavación.

Dependiendo de las dimensiones del yacimiento, se realizaran diversas cámaras entre las qdejaran pilares de separación para el sostenimiento de los hastiales, que podrán recuperarfinalizar la explotación principal.

Entre los inconvenientes que presenta este método cabe destacar los más importantes, prmucha mano de obra, las condiciones de trabajo son peligrosas y difíciles, la productividad es

y la mayor parte del mineral permanece en la cámara durante mucho tiempo. Las ventajas demétodo son poca inversión en maquinarias, la carga se efectúa fácilmente desde los conos de toalta recuperación y baja dilución, buena ventilación y flexibilidad.

Entre los criterios básicos para la aplicación de este método se encuentra la inclinaciónyacimiento que debe ser superior a 50º, además de que las rocas de los hastiales debencompetentes.

Figura 1.4 Explotación mediante el método de Cámara Almacén


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Corte y RellenoEl mineral es extraído por rebanadas horizontales, en sentido ascendente, desde la galerí

fondo. Una vez volado se extrae completamente de la cámara, realizándose luego el relleno, ccon estéril, con lo que se consigue crear una plataforma de trabajo estable y el sostenimiento d

hastiales. El relleno puede ser el escombro de las labores de preparación de la mina, el cuextenderá con medios mecánicos, una vez triturado se mezcla con agua para ser transpohidráulicamente por tubería. Ese material se drena para separarlo del agua, quedando un recompacto. La consolidación puede aumentar mediante la adición de cemento. Las principventajas que presenta este método son: la alta selectividad, la buena recuperación del minerfacilidad de aplicación y las condiciones de seguridad alcanzadas cuando los macizos rocoslos hastiales no son competentes.

Los inconvenientes que presentan son los siguientes: el costo de material de relleno, el tamlimitado de las voladuras y las interrupciones en la producción que son necesarias para distrel material de relleno dentro de las cámaras.

Los yacimientos deben tener un buzamiento superior a los 50º y leyes altas para compensaelevados costos de explotación.

Figura 1.5 Extracción por corte y relleno


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Hundimiento por SubnivelesConsiste en la división del yacimiento en niveles y estos a su vez, en subniveles que se

extrayendo en sentido descendente, la distancia entre subniveles oscila entre 8 a 15 m y cadade ellos se desarrolla según un conjunto de galerías que cubren la sección completa del min

Desde la galería de nivel se perfora barrenos en abanico en sentido ascendente. Las secci perforadas en las galerías adyacentes se vuelan de techo a muro constituyendo un frente rectlos subniveles inferiores y superiores se trabaja dela misma manera, pero manteniendo un deentre los frentes. El mineral fragmentado cae por gravedad dentro de las galerías desde las cse carga y transporta hasta un pique que descarga sobre una galería principal. El estéril del tse va fragmentando y hundiendo de forma gradual dentro de los huecos dejados por el miner

Este método se aplica en los depósitos masivos y potentes, donde tanto el estéril derecho c

el mineral se fragmentan y se hunden bien. Los principales inconvenientes del método sodilución del mineral con el estéril, que suele estar entre 10 y el 35 %, la recuperación que osentre el 20 y 90% y las alteraciones en superficie.

Figura 1.6 Hundimiento por subniveles

Hundimiento por BloquesEl yacimiento es dividido en grandes bloques de sección cuadrangular, de varios miles de m

cuadrados. Cada bloque se socava practicando una excavación horizontal con explosivos en ladel mismo. El mineral queda sin apoyo y se fractura gracias a las tensiones internas y efectosgravedad que actúa progresivamente afectando a todo el bloque. El mineral se extrae a travlos conos tolva y piques realizados, cargándose y transportándose mediante palas de neumáti


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lo largo de las galerías de transporte inferiores. Los yacimientos donde se aplican deben ser de potencia y extensión, con pocas intercalaciones de estéril y ramificaciones. Por lo general, sede mineralizaciones de baja ley con unas propiedades geo-mecánicas adecuadas parhundimiento.

Entre las principales ventajas de este método encontramos: es barato llevarlo a cabo eexplotación, pues los costos de arranque y sostenimiento son bajos, requiere poca mano de Por el contrario, los inconvenientes más destacados son: las recuperaciones suelen estar próxal 80 %, ya que si estas aumentan también lo hacen las diluciones, la existencia de agua y mate plásticos dificultan la explotación, las alteraciones en la superficie son importantes y las inversiníciales en labores de preparación son elevadas. Conocido también como entibación con maconsiste en la realización del sostenimiento con madera, colocándola en forma de paralelepíp

recto donde los elementos verticales soportan las presiones verticales los horizontales las presdelos hastiales y los cuatro elementos restantes rigidizan el conjunto.

Se emplea en yacimiento de roca débil e intensamente fracturada, cuando el mineral presformas irregulares, con ramificaciones y contactos. La extracción se realiza de techo a mur procede a la construcción de los cuadros de madera donde fue creado el hueco, si los esfuerzodebe soportar la madera son muy elevados, el sostenimiento se debe completar con un relnormalmente hidráulico dejando espacio para la ventilación. Este método consume gran can

de madera y requiere mucha mano de obra solo se justifica cuando el mineral es muy rico.

Figura 1.7 Hundimiento por Bloques


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A continuación se presenta la Tabla 1.2 en la cual se recogen los métodos de explotacióminería subterránea, describiéndose en ella los tipos de yacimientos y rocas a las cualerecomienda la aplicación estos además de la inclinación que deben poseer para la aplicacióseleccionado.

Tabla 1.2 Métodos de exploración subterráneas

Criterios y orientación para la selección del métodoLos criterios y orientaciones que deben ser tomados en cuenta al momento de realizarla sele

del método de explotación más adecuado para las labores de extracción de carbón, einfluenciados por una serie de parámetros cuya importancia varía de acuerdo con la situageográfica, el nivel de desarrollo de la tecnología y de la economía del país donde se encueademás, el factor tiempo. Entonces se puede deducir, que los parámetros de los que dependeselección, varían en cuanto a valoración de fáciles a difíciles, y solo pueden ser consideradosen un lugar y tiempo determinado. Los factores que son considerados de mayor importancmomento de la selección del método minero son los relacionados a la geometría y distribucióleyes o calidades del depósito dependiendo del mineral a extraer y las propiedades geo-mecáy estériles. Partiendo de estas características se obtendrá una primera clasificación y ordenaci

los métodos más adecuados, desde una perspectiva puramente técnica.

Entonces como criterio, en una segunda etapa se procederá a realizar la evaluación económ basada en un esquema general de explotación, así como al estudio del ritmo de producnecesidades del personal, impactos ambientales, procedimientos de restauración, y ocondiciones necesarias para llevar a cabo el proyecto. Con todo lo antes expuesto se seleccioel método de explotación óptimo y la rentabilidad económica del mismo.


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Los cambios económicos y tecnológicos que llegan a desarrollarse con el tiempo, obligrevisar periódicamente los métodos de extracción. Para la selección del o de una combinaciómétodos, se sugiere inicialmente el descarte de aquellos métodos que claramente no apropiados al caso en el cual se está trabajando, de esta manera se consigue delimitar el es

solo a aquellos métodos que cubren las necesidades que se buscan solventar, y después de tenabanico de opciones, con frecuencia se llega a tener por lo general dos posibles soluciones, al a este punto se realizara un análisis comparativo para la elección definitiva. Ante la responsabde quién tenga en sus manos la decisión de la selección final del método, no se debe preciptomar el tiempo necesario para lograr una selección optima antes de comprometer el capitinversión y el personal necesario que toda empresa minera requiere.

Clasificación de los criterios

Los criterios de selección deben basarse en una serie de parámetros fundamentales que puser clasificados de la siguiente manera:

a) Parámetros dependientes de la naturaleza del yacimiento; posición espacial del yacimiento,forma y dimensiones, valor y distribución del mineral, en este caso la calidad del car propiedades geoquímicas y químicas del mineral y la roca encajante.

b) Parámetros relativos a la seguridad, higiene, bienestar en el trabajo y legislación oficial.

c) Medios financieros para iniciar y desarrollar el yacimiento.

d) Trabajo y Labores Complementarias.

e) Criterios tecnológicos para la explotación y el beneficio mineral

Como se mencionó anteriormente entre los principales parámetros a tomar en cuenta al momde la selección del método de explotación, cabe destacar la geología, la geometría del yacimlas características geomecánicas del estéril y del mineral, entre otros.

Parámetros geológicosLos estudios geológicos que se llevara a cabo, deberá suministrar por un lado la corr

evaluación de los recursos y reservas que se encuentran en el depósito, además de facilitinformación relativa al tipo de roca, zonas de alteración, estructuras principales. Toda información debe ser plasmada en planos geológicos y secciones a escala para ser interpretavisualizados fácilmente.


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Geometría del yacimientoLa geometría del yacimiento se define a través de su forma general, potencia, inclinaci profundidad. El estudio de todos estos factores se lleva a cabo en la fase de modelizacióyacimiento, tanto si esta se ha llevado a cabo por procedimientos manuales o informáticos

cualquier caso, se habrán obtenido planos de niveles y secciones verticales en los que se indilos tipos dominantes de rocas y la forma del depósito.

Características geomecánicas del estéril y del mineralDesde el punto de vista geotécnico, los materiales existentes se comportan básicamdependiendo de la resistencia de las rocas, el grado de fracturamiento delos macizos rocosoaguante de las discontinuidades. Se han diseñado distintos sistemas de clasificación geomecámuy completos, pero se puede decir que la resistencia de la matriz rocosa, espaciamiento

fracturas y la resistencia de las discontinuidades son parámetros indicadores importantsuficientes para dar una aproximación al comportamiento de los macizos rocosos.

La resistencia de la matriz rocosa, es la relación que existe entre la resistencia a la comprsimple y la presión ejercida por el peso del recubrimiento. Esta puede determinarse gracias profundidad y la densidad de la roca, mientras que la resistencia a la compresión es más sendeterminarla mediante el ensayo de carga puntual.

Ventajas de la explotación de carbón superficial comparado con la explotación del carbónsubterráneo

Ventajas:

La exploración superficial produce la mejor utilización del carbono, es la de mayor produccmenor costo.

Desventajas:

La superficial causa estragos en el paisaje porque la cubierta del suelo es removido para

acceso al carbono.

La subterránea podría tener consecuencias en la salud de los mineros presentando enfermedrespiratorias.


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Métodos de explotación empleados en VenezuelaPara explotar el carbón corno se hace en los yacimientos zulianos, es decir a cielo abiert

comienza por retirar el material que recubre el yacimiento, para después extraerlo. Cuandtermina dc sacar cl carbón de la mina, se supone, debe volverse a cubrir el terreno para que no

un gran impacto medio ambiental. Después de retirar las capas superiores de una colina,gigantesca perforadora rotativa taladra las laderas para llegar a las ricas vetas de carbón situ por debajo. La perforadora puede penetrar hasta 30 m. La transportación del material de minterna en la zona de la mina se hace par medio de vagonetas o si la empresa está más modernse hace por medio de cintas transportadoras y elevadores.

El carbón siempre sale con materiales que dificultan su utilización y disminuye su calidadrespecto al poder calorífico del mismo. Para limpiarlo se utilizan medios físicos como la tritur

y el lavado, con productos químicos en gran medida tóxicos. Este carbón triturado y limptransportado hacia los puertos, para su exportación, por tierra en camiones que constantemsalen y entran a la mina.

Al quitar la capa vegetal de la superficie para explotar el carbón, se supone que esta capa vedebe ser almacenada en otro sitio para luego de la extracción del carbón restaurarla en su lugorigen; pero como las compañías explotadoras de carbón no cumplen este proceso destruyerecursos vivos y quedan unas zonas absolutamente desnudas y muertas.

COG es considerada una de las empresas que posee mayor potencial económicamente exploen el país, con una calidad que es reconocida en el mercado Internacional como PREMIUN’ por

su alto poder calorífico, pureza, bajo contenido de azufre y ceniza, características sumamImportantes para el uso térmico del carbón. CBG actualmente tiene bajo su responsabilidacentro de operaciones Mina Norte (Fase de Producción), constituida por tres concesiones dehectáreas cada una, ubicada geográficamente al noroeste del Estado Zulia, en el Municipio Debido a que carbones de Guasare es perteneciente al gobierno COG tiene un permiso otor

por el ministerio del ambiente para explotar ciertas hectáreas.El proceso que se lleva a cabo para la extracción dcl mineral en las minas del Guasare, con

en que los geólogos ubican el sitio donde se encuentra el yacimiento de carbono, luego de pree1 sitio y la dinamita, perforan el lugar y la introducen para generar una explosión para poder el estéril el cual es la tierra que esta sobre la capa superior, luego con las maquinas van socav para sacar todo el estéril que es trasladado hacia otro sitio.


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La extracción del carbón se basa en una operación de bancos, divididas en paneles de 250ancho y 200300m de largo. El material superior, una capa vegetal llamada Estéril, es extraídterrazas de 15m, sin embargo este es reducido a 12 m para los bancos más bajos.

Con el reto de maximizar el uso de los recursos emplea tecnologías y equipos de primera,

como: (2) Palas Eléctricas P&H 2800 XPA y (4) hidráulicas O&K RH200, (6) Tractores D-(2) Tractores D-liN, (6) Tractores D-11R. (3) Tractores D-9R. (4) Cargadores CAT-994 yCamiones Roqueros CAT-793C y (36) CAT 78gB. al igual que avanzados equipos de perforay modernos métodos de voladura bajo manto, hasta técnicas satelitales para ubicar y coordinaequipos que elevan la productividad de la mina.

Esta operación integrada incluye extracción, trituración del carbón al tamaño exigido pocliente y su embarque en una moderna flota de gandolas, desde la mina Paso Diablo has

Terminal de Embarque en Santa Cruz de Mara.

Seguidamente cuando ellos tienen completamente destapado la mina de carbón alista perforadora para extraer el carbón en piedra el cual es enviado en los camiones hacia la trituradonde es vaciado para ser triturado y llevado por un transportador para pilarlo y luegotrasladados en máquinas desde minas Guasare hasta el terminal de embarque que está en SCruz de Mara, ahí es vaciado en un sistema que es cubierto en cinta hasta que comienzan las cde buques que es llevado a otros países como Canadá, Japón, Brasil y Estados Unidos.

La Formación Naricual aflora inmediatamente al sur del valle del Rio Naricual y como partflanco sur del Anticlinal de Caratal (Aragüita). Los afloramientos de Naricual forman la lanorte de la fila de Cerro Grande. Dentro del intervalo de la formación se han reconocido 27 cde carbón (geología de superficie, sondeos y labores mineral) espaciadas irregularmente. tramo carbonífero, por las agrupaciones que se observan en la secuencia vertical, se ha dividitres intervalos, denominados paquetes que de abajo hacia arriba son:

Sta. Mana, Mallorquín y Araguita. Esta división es de gran utilidad porque de una manera geagrupa análogas propiedades físico-químicas, en una secuencia donde estas propiedades vdesde los carbones más viejos a los más jóvenes. Además, por la forma en que se encuentflanco de la estructura y por el buzamiento vaflat4e, la división es útil, porque separa las áre bajo buzamiento y fácil extracción de las de buzamiento alto y baja calidad de los carbones.


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Figura 1.8 Bloque isométrico de la Fm Naricual

Como puede verse en el bloque isométrico (Fig. 1.8) el paquete de Santa María tiene buzamsuave y los afloramientos coinciden con el pie del cerro. Estos dos factores simplificaexplotabilidad, la extracción y el transporte, además de que son éstos los carbones de mejor caen todo el intervalo.

Figura 1.9 Esquema de la minas de carbón de Naricual


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Impacto ambiental de la explotación del carbónAl quitar la capa vegetal de la superficie para explotar el carbón, se supone que esta capa ve

debe ser almacenada en otro sitio para luego de la extracción del carbón restaurarla en su lugorigen; pero como las compañías explotadoras de carbón no cumplen este proceso destruye

recursos vivos y quedan unas zonas absolutamente desnudas y muertas. Este precisamente hael caso de las regiones de explotación carbonífera en el Zulia. El establecimiento de Minas a abierto en el Sur de Perijá, específicamente en la cuenca del Guasare, supuso la deforestacióvastas extensiones de Selva Húmeda. La desaparición de ríos y riachuelos y la destrucción d bosques que han quedado en el Piedemonte de Perijá entre Machiques y Río de Oro es un delcontra de los recursos naturales y del Ambiente.

Las reservas forestales naturales de la Sierra, el Catatumbo, Machiques y demás regi

boscosas, representan el recurso hídrico que ha permitido a partir de procesos naturales compsuplir de agua dulce a los centros poblados del Zulia, principalmente a Maracaibo.deforestación, no solo afecta el hábitat de cientos de especies (muchas llevadas a la extinciónmodo de vida de comunidades agrícolas e indígenas que habitaban en la zona, sino tambimantenimiento de un flujo constante de agua desde las selvas húmedas hacia las tierras baciudades. La deforestación de Bosques primarios causa una rápida y fluida escorrentía de las provenientes de las lluvias, lo que implicaría la formación de crecidas en periodos de lluvsequías más severas, debido a que el suelo no puede contener el agua como lo hace en presde las masas boscosas. Otro factor de gravedad es la presencia de contenidos de azufre en el cextraído. Generalmente en los sitios de extracción de carbón a cielo abierto, como lo es Gualas aguas son directamente afectadas principalmente por la disolución de la pirita (sulfuro de hcontenida en el carbón. Las concentraciones de Hidróxido de hierro y Ácido Sulfúrico en elson directamente proporcionales al porcentaje de azufre contenido en el carbón y la cantidacarbón procesada. Bajo estas condiciones, las aguas se acidifican y adquieren un pH más bacual afecta la fisicoquímica natural de los cuerpos de agua hasta su biota. Una producción anu

6.5 millones de toneladas métricas (producción de Mina paso Diablo) produce 48.170 toneladÁcido Sulfúrico al año, las cuales son obviamente vertidas en los caños que atraviesan las mlos cuales son principales fuentes de agua para las comunidades indígenas que habitan la zon

Debido a la naturaleza alcalina de las cuencas del Guasare, el agua tiene la capacidadamortiguar el Ácido Sulfúrico, y a pesar de un descontrol en la descarga de las sustancia basicidad del agua no ha permitido su definitiva acidificación, sin embargo, los cambios oscil


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del pH afectan la adaptabilidad de la vida acuática presente y pueden afectar también la activ pesquera de aguas dulces. Algunas concesiones han sido situadas cerca de las Ciénagas deManuel donde existe una gran riqueza de especies de peces y se produce hasta más de una tonde pescado al año. Otros ríos carecen de la capacidad amortiguadora, afectando en mayor gr

la ictiofauna y a la productividad pesquera circundante.Como una manera de poder solucionar estos problemas ambientales, empresas de carbó

Venezuela como carbones del Guasare implementan las siguientes medidas.

Calidad del aguaLa empresa invierte significativos recursos económicos y humanos para realizar una opera

ambientalmente sustentable, n una relación de respeto y conservación de la cuenca del GuaLimón que abastece de agua a gran parte de la zona noroccidental del Zulia, ejecuta un rigu

programa de control de calidad de las aguas en las áreas del terminal de embarque de Santa de Mara y de la mina Paso Diablo. A través de un Sistema de Tratamiento de las Aguas Servidas’

en sus operaciones, una red de monitoreo Integrada. Más el compromiso compartido trabajadoras, socios y contratistas, garantizamos la conservación del agua como una alianza cvida.

Calidad del airePara proteger la calidad del aire se dispone de un conjunto de facilidades para el contro

emisiones de partículas de polvo y carbón a la atmósfera y una red de medidores que informla eficiencia del sistema. Para el control de las emisiones, utilizamos difusores para aplicacióagua, camiones ballena, productos supresores de polvo de carbón, camiones aspiradores, corompe vientos; también lavamos y cubrimos los camiones transportadores y controlamohumedad del carbón transportado, entre otras acciones de control.

Calidad del sueloLa rehabilitación de los suelos en las áreas intervenidas por la minería, se realiza a travé

programas permanentes de reforestación con plantas nativas, preservando el patrimonio natuel equilibrio biológico de la región. Previo a la remoción de la capa vegetal, se realiza un invende las especies y masa forestal existentes en la zona a intervenir, se reforesta las escombrrestaurando en ellas nuevos bosques que refugian la rica vida animal y vegetal.

Por otra parte, se dispone de patios especiales para el manejo y disposición de desecindustriales y domésticos.


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Carbones Venezolanos