CANTERAS

1.¿QUE ES UNA CANTERA?

Una cantera es un tipo de mina no subterránea. Esta ubicada usualmente en una zona que se sabe es abundante en rocas o formaciones rocosas particulares. Los términos " cantera" y " gravera" son a menudo confundidos o usados indistintamente. La extracción minera de rocas es usada en proyectos de construcción y las minas se encuentran en todo el mundo. Una cantera tiene muy a menudo una gran concentración de un tipo particular de roca, como por ejemplo piedra caliza, pizarra, granito o mármol.

Las canteras son la fuente principal de materiales pétreos los cuales se construyen en uno de los insumos fundamentales en el sector de la construcción de obras civiles, estructuras, vías, presas y embalses, entre otros. Por ser materia prima en la ejecución de estas obras, su valor económico representa un factor significativo en el costo total de cualquier proyecto. 

La cantera puede contener roca estratificada o roca blanda (caliza, arenisca) que liberan un polvo fino.    

2.TIPOS DE CANTERAS

1. CANTERA DE ALUVIÓN: Llamadas tambien canteras fluviales, en las cuales los ríos como agentes naturales de erosión, transportan durante grandes recorridos las rocas aprovechando su energía científica para depositar las en zonas de menor potencialidad formando grandes depósitos de estos materiales entre los cuales se encuentran desde cantos rodados y gravas hasta arena limos y arcillas; la dinámica propia de las corrientes de agua permite que aparentemente estas canteras tengan siclo de auto-abastecimiento, lo cual implica una explotación económica, pero de gran afectación a los cuerpos de agua y a su dinámica natural.

Dentro del entorno ambiental una cantera de aluvión tiene mayor aceptación en terrazas alejadas del área de influencia del cause que directamente sobre el.

2.CANTERA DE ROCA: Mas conocidas como canteras de peña, las cuales tienen su origen en la formación geológica de una zona determinada, donde pueden ser sedimentarios, ígneas o metamórficas; estas canteras por su condición estática, no presentan esa característica de auto-abastecimiento lo cual las hace fuentes limitadas de materiales.

Las canteras de peña, están ubicadas en formaciones rocosas, montañas, con materiales de menor dureza, generalmente, que los materiales de ríos debido a que no sufren de ningún proceso de clasificación; sus características físicas dependen de la historia geológica de la religión permitiendo producir agregadas susceptibles para su utilización industrial; estas canteras se explotan haciendo cortes o excavaciones en los depósitos.

Estos dos tipos de canteras diferencias básicamente en dos factores, los tipos de materiales que se explotan y los métodos de extracción empleadas para obtenerlas.

  

EXPLOTACIONES DE LADERA

• Apertura de pistas de acceso para transito de maquinaria pesada.
• Alto impacto visual.

EXPLOTACIONES EN CORTE

• Apertura de hueco.
• Menor impacto visual.
• Problemas de drenaje, debido a infiltraciones a través de fracturas.
• En ambos tipos de canteras la extracción se hace por bancos, cuyas dimensiones están condicionadas para las características estructurales del yacimiento. 

3.CLASIFICACIÓN DE CANTERAS.

SEGÚN EL TIPO DE EXPLOTACIÓN 

• Canteras a cielo abierto.
• En laderas, cuando la roca se arranca en la falda de un cerro.
• En corte, cuando la roca se extrae de cierta profundidad en el terreno.
• Canteras subterráneas.

SEGÚN EL MATERIAL A EXPLOTAR.

• Con materiales consolidados o roca.
• De materiales no consolidados como suelos, astrolito, agregados, terrazas aluviales y arcillas. 

SEGÚN SU ORIGEN 

• Canteras aluviales.
• Canteras de roca o peña.

CANTEROS.

4.MODOS DE EXPLOTACIÓN 

EXPLOTACIÓN DE CANTERAS SIN USO DE EXPLOSIVOS

La técnica de explotación de roca sin hacer uso se explosivos, permite obtener fragmentos de geometría bien definida que son muy útiles como material ornamental. La organización de las actividades de trabajo se basa sobre un esquema de producción continuo con la preparación de los tiempos de limpieza del macizo rocoso, corte, separación de bloques y evacuación.  

Los métodos de arranque de los bloques de roca sin utilizar explosivos, derivan de principios elementales para los cuales se han fabricado maquinarias o sistemas que reproducen en gran escala operaciones manuales sencillas como por ejemplo: excavación con el pico, labor con remoción de viruta, escarificador, perforación de huecos con taladro, etc.  Aveces los métodos son completamente originales: antiguos como las técnicas de corte de mármoles o modernos como el uso de sustancias químicas fuertemente expansivas para lograr la fracturacion de rocas en casos particulares. 

5.ASPECTOS GEOMÉTRICOS DE LAS CANTERAS    

La morfología que una cantera va desarrollando desde el comienzo de su actividad hasta el final esta relacionada con numerosos factores: forma y dimensión del yacimiento, características estructurales y mecánicas de las rocas involucradas en la explotación, métodos de explotación, velocidad de arranque de la roca, características de los productos de la explotación, etc, cada uno de estos factores esta tiene que ver con una etapa de estudio que lleve al proyecto a la explotación de un yacimiento rocoso. Un proyecto de explotación de rocas ornamentales tienen las siguientes etapas de estudio:

• prospección geológica.
• Estudio geomecanico de las formaciones geológicas.
• Elección del método de explotación. 
• Elección de las medidas de arranque de las formaciones de cobertura y de las mineralizadas.
• Proyecto para la instalación de la planta de trituraciòn y producción de áridos. 
• Proyecto de la planta mineralurgica y estudios de mercado. 

En función a las características morfológicas del terreno la explotación a cielo abierto puede realizarse de la siguiente manera:

• Frente único.
• Frente en anfiteatro con escalones.
• Frente abierto con escalones. 
• Explotación con descubrimiento.

    

FRENTE ÚNICO

Este tipo de cantera esta constituida por un solo nivel de operación, donde son excavados los materiales de cobertura de forma continua y laminar.

La máxima altura del escalón y la inclinación del frente dependen del tipo de roca del yacimiento. Las alturas normales varían entre tres y siete metros, pasando de roca débil a roca moderadamente resistente; en algunas ocasiones la altura máxima puede alcanzar hasta 20 metros, como es el caso de la explotación de los suelos lateriticos existentes en los cerros de Duran. Las canteras mas explotadas utilizando este método son los yacimientos de arena de río y graveras aluviales, arcillas con cobertura de suelo orgánico muy limitada y otros yacimientos ubicados cerca de la superficie. 

FRENTE EN ANFITEATRO CON ESCALONES.

Un frente de escalones múltiples es típico de depósitos masivos, estratiformes muy potentes, tabulares o filones anchos que se extienden a profundidades mayores que las típicas del escalón único. Este tipo de explotación se utiliza en yacimientos minerales de cobre, hierro, aluminio, etc. El material sujeto al corte es suficientemente fuerte para permitir la apertura de escalones con altura conveniente y sin el uso de explosivos. Generalmente las rocas se encuentran meteorizadas o semiconsolidadas facilitando el arranque con el método de ripiaje. La altura de los escalones pueden variar desde 6 hasta 20 metros. Dicha altura dependerá del estado del material y de la capacidad de la maquinaria. Los escalones son utilizados para el desplazamiento de las maquinas y el trasporte vehicular. El trazado de los escalones sigue las normas aplicadas para caminos y pueden tener un segmento continuo y ascendente formando una espiral alrededor del yacimiento o en tramos horizontales unidos con rampas inclinadas. La altura del escalón es determinada en función de la seguridad del trabajo, cuidando la protección de trabajadores y maquinaria del riesgo por derrumbes. El frente del escalón es generalmente mas inclinado que el frente de la cantera porque la roca puede mantenerse estable con pendiente tanto mayor cuanto menor es la altura del talud.    

        

FRENTE ABIERTO CON ESCALONES

Este tipo de excavación se realiza para la explotación de depósitos de minerales y rocas ornamentales cuyo valor radica en el tipo de roca, características mecánicas y vista del producto terminado, como por ejemplo las rocas tipo mármol, granito, esquistos, etc. Las canteras de explotación de rocas ornamentales tienen normalmente escalones con frente verticales y la altura del frente de la cantera es muy alta, por lo que se necesita que la masa rocosa sea notablemente compacta. La roca generalmente es desprendida con maquinas cortantes y sin emplear explosivos, con la finalidad de no dañar sus características físicas. La altura del escalón puede alcanzar hasta 60 metros, siendo la producción estrictamente selectiva y en cantidades limitadas. 

                   

  

EXPLOTACIÓN CON DESCUBRIMIENTO

Es utilizada en yacimientos casi horizontales y de gran extencion con gran cobertura donde el espesor puede superar muchas veces el espesor del material útil, así como tambien es yacimientos cuya morfología condiciona este tipo de explotación. Para este tipo de explotación se puede emplear maquinaria de excavación de posea herramientas rasgadoras que facilite quitar la cobertura o la materia de explotación. En este tipo de cantera aparece un problema de carácter ambiental y que tiene relación del manejo del material extraído durante la extracción y que no es útil para el propietario.

6.PRODUCCIÓN EN CANTERAS 

• Preparación del banco.
• Aislamiento del bloque: Lanzas térmicas , Voladuras controladas.
• Abastecimiento del bloque sobre la plaza de cantera: Martillos neumáticos, Cuñas.  

7.

            

 


Efectos Ambientales en Canteras 

Los efectos sobre el medio ambiente generalmente se clasifican en efectos físicos, biológicos y sociales. a) Efectos físicos La extracción de un recurso natural no renovable constituye el mayor efecto ambiental de la explotación de canteras de materiales de construcción. Las explotaciones de canteras pueden llegar a abarcar superficies extensas que serán transformadas de manera irreversible. Además, de la cantera en sí, las explotaciones generalmente incluyen superficies para botaderos de residuos (usualmente pequeñas) e infraestructura (plantas de chancado, equipos de suministro de energía, vías de transporte, talleres, oficinas administrativas, fajas transportadoras, etc.) que deben ser preparadas para la condición de cierre. La explotación de las canteras conlleva a eliminar las capas superiores del suelo al iniciar los trabajos de explotación. Actualmente, en la mayoría de los países existen disposiciones que regulan la reconstitución del suelo y el restablecimiento de condiciones iniciales al final de la explotación. Las canteras también intervienen en el régimen de aguas superficiales mediante la captación y la canalización de corrientes de agua. Las obras se extienden tanto al perímetro de la cantera como a las superficies de explotación y tienen la finalidad de proteger la cantera contra flujos de aguas superficiales y subterráneas. Estas medidas pueden aumentar la carga de sedimentos y modificar la composición química del agua, pudiendo deteriorar la calidad del agua en el cauce receptor. Además, las labores de explotación son una fuente de contaminación acústica, debido a las máquinas y equipos utilizados para perforar, cargar, transportar, triturar y otras operaciones. Las voladuras con explosivos son fuentes adicionales de contaminación acústica cuando el mineral se extrae de rocas consolidadas. Las voladuras producen vibraciones que contaminan el medio ambiente de forma dinámica y constituyen una molestia, por el ruido y vibración, para las poblaciones vecinas y puede causar daños a construcciones cuando las vibraciones son excesivas. La contaminación atmosférica en parte es producida por las voladuras de rocas, cuyo polvo es dispersado por las explosiones y en parte por las partículas más finas de materiales explotados, que son levantadas y arrastradas por el viento, sobre todo durante las labores de carga, transferencia y vertido realizadas por los equipos mecánicos. Finalmente, se debe considerar la contaminación atmosférica causada por los gases de las emisiones de escape de vehículos y motores (que generalmente consumen combustible diésel), así como de los vapores de voladura. ) Efectos biológicos Para extraer materias primas en las canteras es necesario eliminar las coberturas de suelo, dejando el yacimiento completamente al descubierto. Como consecuencia, se destruye la flora en la zona de extracción, en el área de los botadores de residuos y en las diversas instalaciones de infraestructura de la mina. La fauna es desplazada de la zona de la cantera debido a la destrucción de su hábitat natural y a las labores propias de la explotación. Los ecosistemas acuáticos sufren los efectos de una alteración de la calidad y la cantidad de las aguas superficiales, mientras que las zonas húmedas reaccionan ante los cambios del nivel frenético (inundaciones, descenso del nivel frenético, etc.). Sobre todo en los sistemas ecológicos frágiles con ubicaciones extremas son degradados a largo plazo o destruidos. Los ecosistemas terrestres que dependen de aguas subterráneas, también se ven afectados por la explotación minera. Después del cierre de la cantera, el terreno puede sufrir una modificación irreversible, si en las medidas de vegetación previstas se consideran plantas y animales distintos a los originales.

 Efectos sociales

 A pesar de constituir una importante fuente de trabajo y recursos económicos también se tiene cierto impacto negativo en el entorno humano cuyas principales consecuencias son: La necesidad de reubicar a los habitantes de la zona a ser explotada, pudiendo también incluir algunas vías de transporte. Pueden ocurrir conflictos relacionados con el uso del suelo, cuando existen áreas agrícolas y forestales en el terreno a ser explotado o cuando se encuentran zonas arqueológicas o de recreo que serían destruidas o afectadas por la explotación minera.


TIPOS DE CANTERAS SUBTERRÁNEAS








CANTERAS A CIELO ABIERTO