PROTECCIÓN
DE LA
TIERRA
Profesor: Roberto Blanco Torrens
El mundo actual se caracteriza por un
intenso desarrollo de la industria extractiva.
Esto trae consigo el crecimiento de terreno
ocupado y afectado por los trabajos mineros
y conduce a la disminución del terreno apto
para la agricultura y la ganadería.
La dirección fundamental para frenar esta
disminución de terreno apto, sin afectar el
necesario desarrollo industrial es la efectiva
rehabilitación de los terrenos afectados por
la minería.
Es por ello que en las leyes de muchos países
se establece la obligatoriedad de realizar la
rehabilitación, en particular la recultivación
de los terrenos afectados, por aquellos que lo
hicieron.
Los recursos de la tierra tienen un
excepcional significado para la vida y
desarrollo de cualquier país y en primer lugar
para la producción agrícola y ganadera.
Según datos del 2000 la cantidad de terreno
apto para el cultivo decrece constantemente,
no solo por la actividad minera, sino también
por la construcción, desarrollo industrial y
otras actividades.
Además de esto si se analiza la distribución
de las tierras afectadas y ocupadas, se ve
que en un gran porciento se encuentran en
zonas industriales y de desarrollo, con una
alta densidad poblacional.
Los daños más grandes se observan durante
la explotación de turba, materiales no
metálicos (de construcción), hierro, carbón,
metales no ferrosos y petróleo.
Como se ha dicho no solo hay que tener en
cuenta el terreno que ocupa directamente
los campos mineros sino también los que
ocupan las escombreras, depositas de cola y
de minerales, las vías de acceso y
comunicación y además las zonas de
influencia de ellos en los territorios
cercanos.
El área que ocupa las escombreras y los
depósitos de cola tienden a crecer, debido a
que el contenido útil en el mineral extraído
va disminuyendo.
Esto trae consigo que al desarrollarse estas
fuentes de afectación crezca los efectos
erosivos sobre los terrenos cercanos, se
contamine la atmósfera por gases y polvo, se
afecten los recursos hídricos, etc.
Por ello las consecuencias de los trabajos
mineros se deben predecir cuidadosamente,
ya que estas afectaciones de producirse
pueden sustituir durante largos años
después de concluidos los trabajos mineros.
AFECTACIÓN DE LOS SUELOS
La capa vegetal, parte superior de la tierra,
sufre la influencia de los trabajos mineros la
que se analiza en tres tipos de afectaciones:
física, química y mecánica.
Afectación física de los suelos
Se relaciona con la variación del paisaje y la
deformación de la superficie por la acción de
los trabajos mineros, debido a lo cual varía
la estructura de los suelos como resultado
de
su
desecado,
variación
de
su
composición, etc.
Debido al desarrollo de los trabajos mineros se
afecta considerablemente el paisaje de la región
y se crean los paisajes típicos de zonas mineras.
En caso de trabajos a cielo abierto esta
afectación es más significativa. En los casos de
trabajos subterráneos pueden aparecer en las
superficies zonas de grietas, asentamientos,
hendiduras y otras afectaciones.
En cualquiera de los casos, minería subterránea
o a cielo abierto, se produce la ocupación de
grandes áreas de terreno, tanto por la actividad
minera propiamente dicha como por diferentes
obras vinculadas a ella: vías de acceso,
depósitos de cola, escombreras y otros.
La destrucción de la continuidad del macizo
rocoso y de su superficie y la realización de
trabajos para eliminar las aguas (de las minas y
canteras) producen la afectación de los horizontes
acuíferos y por ende la de la capa vegetal de estos
suelos. En muchos casos esta afectación se
extiende más allá del territorio que ocupa la zona
minera. En particular cuando los trabajos son a
cielo abierto el área afectada puede ser de 6 a 8
veces el área que ocupa la zona de mina.
Como es lógico esto de por sí afecta
considerablemente la productividad de estos
suelos y si a estos se une los efectos de la erosión
y de la contaminación que ellos pueden sufrir, es
obvio la escala del daño que se puede producir.
Los hundimientos y grietas de las superficie
causados por los trabajos subterráneos afectan el
empleo de los suelos para la agricultura, dificulta
la realización de trabajos mecanizados y además
constituye un peligro.
El proceso de asentamiento de los terrenos de
superficie disminuye sus bonanzas y conduce a
disminuir su productividad (por ejemplo según
datos de la literatura se conoce que en caso de
asentamientos de dos a tres metros, esto puede
producir hasta un 15 – 18 % de disminución en la
productividad de estos suelos y si este
asentamientos alcanzase de 5 a 6 metros esta
productividad puede disminuir hasta en un 50 %.
Si el asentamiento que se produce es mayor
esto provoca la total destrucción de la capa
vegetal. Además las zonas asentadas se
pueden llenar de agua con las conocidas
consecuencias.
Gran daño en los suelos provoca también el
agua que proviene de las minas y canteras, en
particular si su eliminación se realiza con el
empleo de trincheras, tuberías, etc. A causa de
lo que se produciría el continuo lavado de la
capa vegetal, lo que hace que el terreno vaya
perdiendo
su
capa
productiva
hasta
convertirse en un terreno estéril.
Afectación química de los suelos
Esta se produce por su contaminación debido a
la acción de diferentes residuos tecnológicos
(el agua también tanto la de superficie como la
subterránea).
La masa minera que se extrae de las entrañas
de la tierra sufre diferentes formas de
tratamiento.
Los
productos
residuales
habitualmente se depositan en depósitos de
cola, escombreras y/o depósitos para residuos
de otros tipos; los que habitualmente no
poseen
condiciones
especiales
de
almacenamiento y para su limpieza.
Debido a la acción de estos productos
residuales, a la erosión y a procesos
naturales de lixiviación de elementos
dañinos de los depósitos minerales, de las
escombreras y de los depósitos de cola, se
puede
producir
la
contaminación
atmosférica, de las aguas y del suelo (directa
e indirectamente).
Se puede producir la contaminación tanto de
las aguas superficiales y subterráneas (y del
suelo)
debido
a
la
significativa
mineralización de las aguas provenientes de
las minas y canteras.
Todo esto se hace más crítico cuando se
explota minerales radioactivos, tierras raras y
otros con tales características, o sea cuando al
terreno puedan llegar elementos químicos que
aniquilen totalmente sus propiedades y que
incluso sean peligrosas para la vida animal y
humana.
Afectación mecánica de los suelos
Se produce debido a la contaminación por la
acción de las escombreras y depósitos de cola,
la erosión que se produce (en particular en las
escombreras), por los desprendimientos de
polvo en los diferentes procesos de trabajo.
La ubicación de escombreras y de depósitos
de cola directamente en el terreno, sin
apartar previamente la capa vegetal,
conduce no solo a su aniquilación física sino
se produce la amenaza constante de
afectación a los terrenos circundantes.
El proceso de afectación en los esencial se
produce por la erosión en las escombreras y
depósitos de cola, lo que en muchos casos es
muy intensa (puede ser de 2 a 4 veces
superior a la que se produce en terrenos no
afectados). Otro factor que incide en esta
afectación tiene lugar durante el transporte
de la roca.
Durante la realización de los trabajos mineros y
en el proceso de construcción y desarrollo de
los depósitos de cola y escombreras se puede
producir una gran cantidad de polvo, que
enrarece a la atmósfera.
Según datos de la literatura, en minas potentes,
donde se realizan explosiones de gran masa de
rocas (o sea, de 400 o más toneladas de
sustancias explosivas), se pueden producir
nubes de polvo que durante el transcurso de 1 a
4 horas alcanzan un radio de acción de varios
kilómetros pudiendo distribuir en ese lapso de
tiempo entre 300 y 400 toneladas de polvo en
fracciones menores a 1.5 MK (micrones).
Este polvo produce en los suelos además de la
afectación química ya mencionada, la
mecánica produciendo transformaciones en la
composición de ellos.
De tal forma durante la explotación de los
yacimientos minerales, no solo se producen
de un determinado territorio, sino también la
afectación y en muchos casos hasta la
destrucción de un área considerable de
terreno, tanto en el territorio de la mina o
cantera, como en el que lo circunda.
CLASIFICACIÓN DEL TERRITORIO AFECTADO
El territorio afectado durante los trabajos
mineros se recomienda clasificar en 5 tipos:
1.Zona
de
mina
(cantera),
zona
de
explotación, construcciones y obras vinculadas
al proceso de explotación (trincheras, pozos,
plazoletas de trabajo en la superficie, obras de
superficie y otros.
2.Zonas para ubicar diferentes obras fabriles y
talleres, edificios administrativos y viviendas y
otros que no se relacionan directamente con la
extracción.
3.Territorios para ubicar los residuos de la
producción (escombreras, depósitos de cola y
depósitos de otros desechos).
4.Territorio ocupados por depósitos de agua (se
consideran que ocupan de un 15 a un 25 % del
territorio aquí se debe acumular el agua
necesaria para los trabajos mineros, del
procesamiento del mineral y también para otros
fines.
5.Comprende todo el territorio que es afectado
debido
a la contaminación atmosférica,
variación de las condiciones hidrogeológicas,
afectaciones geodinámicas y otras causas. Todo
lo que conduce como se vio a la afectación
física, química, mecánica de los suelos.
La división de los terrenos afectados por la
actividad minera es importante por lo siguiente:
Determinan
el
territorio
ocupado
directamente por la actividad minera (1).
Determina que parte del territorio (2 y 3) para
su ocupación (puede ser positiva o negativa)
necesita de la fundamentación económica y de
su utilidad. Por ejemplo la zona de viviendas,
vías de transporte y de comunicación (2), como
es lógico deben tratar de ubicarse en terrenos
no productivos o de baja productividad, siempre
que esto sea posible. Con respecto a los
depósitos de cola y escombreras (3) esto es
prácticamente una necesidad.
Sirven para definir si la ocupación del
terreno es temporal o definitiva. Como
terrenos que van a quedar ocupados
definitivamente, habitualmente se dan la 2 y
la 4; o sea, la zona del complejo de superficie
y del depósito de agua.
Determina el grado de complejidad en la
rehabilitación (recultivación del terreno
ocupado). Normalmente lo más difícil es la
rehabilitación de 1 y 3. El territorio ocupado
por el depósito de agua (4) puede continuar
usándose en su función anterior o como un
lugar para la recreación, descanso, pesca,
etc.
EVALUACIÓN ECONÓMICA DE LAS PÉRDIDAS
CAUSADAS POR LA AFECTACIÓN DE LOS
SUELOS
Los daños causados por la afectación a los
suelos deben calcularse a partir de las
pérdidas producidas por los productos
dejados de producir en estas tierras más los
gastos en que deben incurrir las empresas
mineras en la recultivación de ellos.
La magnitud de las pérdidas producidas, por
la afectación de los suelos, depende de varios
factores:
productividad
de
los
suelos
afectados, el uso que ellos tienen en las
condiciones concretas y la forma en que estas
producciones se van a recuperar (a partir de
las tareas de recultivación, con utilización de
nuevas tierras para estos fines, con el
aumento de la producción en los terrenos que
no fueron afectados). Al elegir el método para
recuperar las perdidas lógicamente hay que
tener en cuenta los medios y recursos con que
se cuenta para ello.
El método de recultivación se debe elegir
teniendo en cuenta el volumen de gasto que
ocasiona, la calidad del trabajo que se
requiere y las condiciones que debe tener el
suelo después de recultivado. O sea,
generalmente
para
encontrar
un
procedimiento adecuado es necesario tener
en cuenta: las pérdidas causadas + los
gastos en la recultivación + los gastos en
poner nuevas tierras en explotación o en la
intensificación de la explotación de las que
ya trabajan.
Cualquier forma de recuperación de las pérdidas
necesita además de gastos de explotación una
eyección de capital, por ello se plantea la
siguiente expresión para la determinación de la
inversión necesaria tendente a la recuperación
de las pérdidas:
C  C1 
EK
B
Siendo:
C1.- Gastos necesario para obtener la
producción indicada; pesos/U
B.- Productividad; U/ha al año
E.- Coeficiente normado de efectividad de
las inversiones, en algunos países se toma
alrededor de 0.12
K.- Inversiones para compensar el déficit de
producción; pesos/ha.
MEDIDAS PARA PROTEGER A LOS SUELOS
DURANTE LA EXPLOTACIÓN DE YACIMIENTOS
Es de gran importancia el análisis de las
características de ocupación y afectación de los
terrenos por los trabajos mineros. Es por ello que
se debe examinar la influencia que tienen sobre el
estado de la superficie los diferentes métodos de
explotación que se emplean: a cielo abierto,
subterráneos y otros (geotécnicos, subacuáticos,
etc.).
Como es sabido durante los trabajos a cielo
abierto se puede producir la total destrucción de
los terrenos en la zona minada. En la actualidad
las minas a cielo abierto pueden tener extensiones
de varios kilómetros y profundidades promedios
de 250 a 300 metros.
Las afectaciones que se producen pueden ser muy
variables en dependencia de las características de
la mina; si es de montaña, si tiene una gran
profundidad, si se explota con terrazas; ya que
cada caso tiene sus características e indicaciones
(dadas en la literatura) de cómo enfrentar las
tareas de rehabilitación.
Otro aspecto a considerar es el asentamiento de la
superficie, lo cual se puede deber a la disminución
del nivel de las aguas subterráneas, debido a los
procesos de bombeo durante la explotación de las
minas a cielo abierto. Este proceso de desecación
puede ocupar un gran área (mucho más allá de lo
límites de la mina) y a veces provoca
deslizamientos en ella o en su área de influencia
directa.
Por su parte los trabajos subterráneos, como ya
se mencionó, producen (o pueden producir)
deformaciones en los terrenos de superficie. El
grado de afectación que sufre la superficie por
los trabajos subterráneos depende de una serie
de factores:
Dimensiones del cuerpo mineral.
Su ubicación espacial en el macizo
Sistema de
parámetros.
explotación
empleado
Tecnologías de los trabajos empleados.
Método de control de la presión.
y
sus
Desde el punto de vista de las consecuencias
que tiene la explotación subterránea sobre
el macizo rocoso situado por encima y sobre
la superficie, se diferencian 4 clases
fundamentales de sistemas de explotación:
Con el sostenimiento natural del espacio
trabajado (pilares).
Con el desprendimiento
Con el relleno del espacio trabajado.
Geotécnico (lixiviación u otros).
En el primer caso, cuando se establecen
correctamente las dimensiones de las cámaras
y pilares el macizo rocoso se mueve poco o casi
nada, y por ende la superficie no sufre. Sin
embargo, el empleo de este sistema de
explotación se limita a macizos evaluados como
estables o medianamente estables y en los
casos en que el cuerpo mineral se ubique a una
profundidad no muy grande. Además cuando se
emplea este sistema de explotación se pueden
producir pérdidas significativas en el mineral
que queda en los pilares.
Para el segundo caso; según las condiciones y
formas en que se produzca el derrumbe se
pueden producir tres variantes principales:
Primera Variante.- La superficie no sufre nada;
esto es en el caso de cuerpos minerales poco
potentes y/o ubicados a grandes profundidades
y/o cuando el derrumbe se hace en forma
controlada.
Segunda Variante.- La afectación que se produce
en la superficie no es grande, se crea una zona de
asentamiento pero sin afectación de las
construcciones de la superficie. Esto va ligado a
grandes profundidades de trabajo o a poca
potencia del cuerpo mineral, cuando el proceso
de descenso del macizo es suave.
Tercera Variante.- Se puede producir una
afectación significativa en la superficie, con la
ocurrencia de hundimientos y desplomes del
terreno de superficie.
Para el tercer caso se puede producir un cierto
asentamiento del terreno de superficie debido
a la compactación del relleno. Este efecto
generalmente se va amortiguando, en muchos
casos, en dependencia de la profundidad a que
se realicen los trabajos, no llega a la
superficie. Si esta afectación llegase a la
superficie, debido a la poca profundidad de la
explotación o a sus grandes dimensiones,
habitualmente se manifiesta en forma de
pequeños asentamientos.
Para los sistemas con relleno se considera que
lo más efectivo es el empleo de relleno sólido
que garantice una menor compactación.
Para el cuarto caso (empleo de sistemas
geotécnicos de explotación), en particular
cuando se emplea el método de lixiviación,
además de la posibilidad de asentamiento de
los terrenos de superficie se debe prever la
posibilidad de afectación química de la capa
vegetal.
A partir del análisis efectuado se puede
plantear que las principales medidas para
proteger a los terrenos de superficie, se
pueden unir en dos grandes grupos:
1.Prevención y disminución de la afectación.
Perfeccionamiento de los trabajos mineros,
correcta ubicación de las zonas de trabajos,
obras y construcciones, utilización de los
residuos tanto de la explotación minera como
los
del
procesamiento
de
minerales,
perfeccionamiento de los trabajos en la
formación de escombreras, empleo de
medidas profilácticas y de control para evitar
o disminuir la afectación de los suelos,
atmósfera y los recurso hídricos.
2. Rehabilitación de las zonas afectadas por la
actividad minera.
Sobre la elección del método y sistema de
explotación a emplear ejercen influencias una
gran cantidad de factores, sin embargo entre
estos
muchos
factores
hay
uno
que
normalmente o bien se analizan en forma
limitada o bien no se analiza, que es el análisis
de la posibilidad de daño a la superficie y el
carácter de esta afectación.
La práctica mundial da suficientes ejemplos en
el empleo de medidas para disminuir las
afectaciones a los terrenos de superficie, tanto
par los trabajos a cielo abierto como para los
trabajos subterráneos.
Por ejemplo en las minas a cielo abierto,
una de las principales direcciones que se
deben tener en cuenta, siempre que esto
sea posible es el empleo de escombreras
interiores. Para ello se han desarrollado
diferentes esquemas de ataque en el campo
de mina (por ejemplo al inicio la mina se
explota con el deposito parcial del estéril en
la propia cantera y después de un cierto
desarrollo el resto del estéril se ubica en la
escombrera anterior.
A la hora de elegir el sistema de explotación a
emplear deben calcularse las sumas de los gastos
que se producen: gastos de extracción y
elaboración del mineral, gastos para rehabilitar las
zonas afectadas por los trabajos mineros y gastos
dados por el empleo de medidas tendentes a
prevenir estas afectaciones (así por ejemplo cuando
se analiza el empleo de un sistema de explotación
con relleno, se ve que esto trae consigo la
afectación de la productividad del trabajo y por
ende aumentan los gastos de producción; si dejan
pilares esto elimina o disminuye significativamente
las afectaciones a la superficie pero se producen
pérdidas del mineral; si se emplean medidas
constructivas de protección es necesario incurrir en
gastos adicionales).
El cálculo de los daños por las afectaciones a
los terrenos de la superficie y los gastos
complementarios vinculados a estos, se
deben tener en cuenta a la hora de la
definición del sistema de explotación a
emplear y la confección de los proyectos.
En la actualidad en los cálculos económicos
de elección o comparación de variantes y
sistemas de explotación, muchas veces el
valor del terreno de superficie no se tiene en
cuenta y más aún incluso en la proyección de
escombreras y depósitos de cola y otras
construcciones tampoco se tiene en cuenta.
El problema de las escombreras y los
depósitos de cola (en particular durante los
trabajos a cielo abierto) es serio. El
territorio que ellos ocupan puede ser muy
superior al que ocupa el propio campo de
mina.
La cantidad de terreno útil que se necesita
para ubicar las escombreras y depósitos de
cola se puede disminuir con la introducción
de las siguientes medidas:
Ubicación de las escombreras y depósitos de
cola en terrenos poco útiles para fines
agrícolas o la ganadería.
Utilización de la roca y de la capa vegetal
arrancada durante la construcción de la
plazoleta industrial para el mejoramiento de
lugares cercanos (por ejemplo rellenos de
hendiduras, barrancos, etc.). la capa vegetal
se debe guardar para su posterior empleo en
la etapa de recultivación
Perfeccionamiento del diseño y proceso de
formación de las escombreras: correcta
elección de su ubicación y del método de
formación, buscando que ella ocupe la menor
área posible o buscando hacer más fácil,
cómoda y rápida su rehabilitación.
Proceder paulatinamente a la rehabilitación
de las zonas de escombreras e irlas
incorporando al uso que se le haya previsto.
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