Minería de cámaras y pilares

La planificación para el desarrollo de minas de cámaras y pilares funciona de manera muy similar a otros métodos de minería, ^{[ 11 ]} y comienza con el establecimiento de la propiedad de la mina. Luego, se debe analizar la geología de la mina, ya que esto determinará factores como la vida útil de la mina, los requisitos de producción y el costo de desarrollo y mantenimiento. ^{[ 11 ]}

A continuación, se determina el diseño de la mina, considerando factores como la ventilación, la energía eléctrica y el transporte del mineral en el análisis de costos. ^{[ 4 ] [ 11 ]} Debido a la naturaleza no homogénea de los depósitos minerales que normalmente se explotan mediante cámaras y pilares, el diseño de la mina debe planificarse con mucho cuidado. ^{[ 11 ]} Es deseable mantener el tamaño y la forma de las cámaras y los pilares consistentes, pero algunas minas se han desviado de esta fórmula debido a la falta de planificación y las características del depósito. ^{[ 4 ]} El diseño de la mina incluye el tamaño de las cámaras y los pilares en las minas, pero también incluye factores como el número y el tipo de entradas, la altura del techo, la ventilación y la secuencia de corte. ^{[ 11 ]}

Diseño de la mina

Las minas de cámaras y pilares se desarrollan sobre una base de cuadrícula, excepto cuando las características geológicas, como las fallas, requieren que se modifique el patrón regular. El tamaño de los pilares se determina mediante cálculo. La capacidad portante del material por encima y por debajo del material que se extrae, así como la capacidad del material extraído, determinan el tamaño del pilar. ^{[ 11 ]}

La disposición aleatoria de la mina dificulta la planificación de la ventilación, y si los pilares son demasiado pequeños, existe el riesgo de que fallen. En las minas de carbón, los fallos de los pilares se conocen como compresiones porque el techo se comprime, aplastando los pilares. Una vez que falla un pilar, el peso sobre los pilares adyacentes aumenta, y el resultado es una reacción en cadena de fallos de pilares. Una vez iniciadas, estas reacciones en cadena pueden ser extremadamente difíciles de detener, incluso si se propagan lentamente. ^{[ 12 ]} Para evitar que esto suceda, la mina se divide en áreas o paneles. ^{[ 11 ]} Los pilares conocidos como pilares de barrera separan los paneles. Los pilares de barrera son significativamente más grandes que los pilares de los paneles y están dimensionados para permitirles soportar una parte significativa del panel y evitar el colapso progresivo de la mina en caso de fallo de los pilares de los paneles. ^{[ 11 ]}

Tradicionalmente, la extracción minera consta de tres pasos. Primero, se realiza una excavación profunda en el fondo de la veta, excavando una ranura lo más profunda posible. Esta excavación permite obtener una pila de roca manejable en etapas posteriores. El segundo paso consiste en la perforación y voladura de la sección. Esto crea una pila de mineral que se carga y se transporta fuera de la mina, constituyendo el paso final del proceso minero. ^{[ 11 ]} Las minas de cámaras y pilares más modernas emplean un método más continuo, que utiliza maquinaria para moler la roca y transportarla a la superficie simultáneamente. ^{[ 13 ]}

Se pueden utilizar otros procesos, como el relleno , donde los relaves desechados se descargan en áreas explotadas, ^{[ 10 ]} pero no son obligatorios. La minería de retroceso (abajo) es un ejemplo de un proceso de este tipo.

Muchas minas de cámaras y pilares han sido abandonadas durante hasta 100 años. ^{[ 5 ]} Esto aumenta drásticamente el riesgo de hundimiento a menos que se les dé un mantenimiento adecuado, ^{[ 5 ]} sin embargo, el mantenimiento no se realiza con frecuencia. ^{[ 7 ]}

La minería por cámaras y pilares no depende particularmente de la profundidad del yacimiento. A profundidades especialmente grandes, este método puede resultar más rentable que la minería a cielo abierto, ya que requiere la remoción de una cantidad significativamente menor de material de recubrimiento . ^{[ 10 ]} Esto significa que, en la actualidad, la minería por cámaras y pilares se utiliza principalmente para yacimientos profundos, pequeños pero de alta ley.

Debido a una tasa de recuperación tan baja como el 40% en algunos casos, ^{[ 4 ]} la minería de cámaras y pilares no puede competir en términos de rentabilidad con muchos tipos de minería modernos y más mecanizados, como la minería de tajo largo o la minería a cielo abierto .

Las minas abandonadas tienen tendencia a derrumbarse. En zonas remotas, los derrumbes pueden ser peligrosos para la vida silvestre, ^{[ 23 ]} pero el hundimiento de las minas abandonadas puede ser peligroso para la infraestructura que se encuentra arriba y cerca. ^{[ 5 ] [ 19 ]} Una cantidad significativa de carbón se deja sobre los pilares como soporte del techo.