La deshidratación de minas es la acción de extraer el agua subterránea de una mina. Cuando una mina se extiende por debajo del nivel freático, el agua subterránea, debido a la gravedad, se infiltrará en la mina. En algunos proyectos, el agua subterránea es un impedimento menor que se puede abordar de manera ad hoc. En otras minas y en otros entornos geológicos, la deshidratación es fundamental para la viabilidad de la mina y puede requerir el uso de recursos y una gestión muy grandes. [1]
El acto de extraer agua de una mina en funcionamiento se ha realizado desde el Neolítico . En el pasado, se hacía utilizando un shadoof , cavando diques más profundos para que la gravedad eliminara el agua, montando cubos de cuero llenos de agua sobre ruedas hidráulicas [2] o, como mínimo, cargando los cubos llenos de agua manualmente. El tornillo de Arquímedes también se utilizó históricamente para bombear agua fuera de las minas. Cuando ninguna técnica de deshidratación era efectiva, la mina tenía que cerrarse debido a las inundaciones. [3]
En el siglo XV, las técnicas de deshidratación de minas experimentaron algunos avances técnicos, ya que se utilizaron las primeras bombas de madera mecanizadas en la mina alemana de Rammelsberg (Baja Sajonia) y, más tarde, en las minas de Ehrenfriedersdorf (Sajonia) en el siglo XVI. [4] [5]
Con la Revolución Industrial , la demanda de más carbón también exigió la deshidratación de minas cada vez más profundas. El agua se colocaba en cubos y se extraía mediante cintas transportadoras de cuerda impulsadas por caballos en cintas de correr. [6] Thomas Savery fue el primero en darse cuenta de que se podía utilizar una máquina de vapor para bombear agua de las minas, por lo que patentó una forma temprana de máquina de vapor. Sin embargo, su motor propuesto era ineficaz y problemático en diseño. No podía bombear agua a más de 9 metros (30 pies) sobre el nivel del agua.
El motor atmosférico , inventado por Thomas Newcomen en 1712, combinaba las ideas de Thomas Savery, con quien se vio obligado a asociarse debido a la patente de Savery, y Denis Papin , utilizando su invención del pistón . Fue la primera aplicación práctica de la máquina de vapor en una mina y se utilizó para desagotar minas de carbón y estaño. La primera bomba de metal fiable fue desarrollada por József Károly Hell y utilizada en Schemnitz en 1749. [7]
En el siglo XX, las bombas sumergibles aportaron otra innovación en el proceso de desagote de minas. En la actualidad, las técnicas y sistemas de desagote son tan avanzados y están tan bien definidos para cada tipo de mina (a cielo abierto o subterránea) que incluso minas a miles de metros de profundidad se desagotan con éxito. [7] [8] [9] [10]
La deshidratación de una mina total o parcialmente inundada , o incluso como un procedimiento normal en la actividad minera normal, puede acarrear una serie de problemas, la mayoría de los cuales están relacionados con el medio ambiente. [11] Esto puede ocurrir tanto en minas a cielo abierto como en minas subterráneas. También se están desarrollando grandes problemas con minas abandonadas que han acumulado drenaje ácido de mina que se están convirtiendo en un problema mayor a medida que el agua se asienta en la mina y reacciona con la roca expuesta. [12] Se puede mitigar mediante una gestión adecuada y con fondos suficientes. [13]
Las preocupaciones más relevantes con respecto a la deshidratación de minas están relacionadas con el drenaje ácido de minas y la dispersión de agua contaminada en otras fuentes de agua y el medio ambiente en general, que se convierte en una fuente grave de contaminación .
La deshidratación de minas a cielo abierto y subterráneas es diferente. Cada método se basa en diferentes técnicas y equipos.
Para la deshidratación de minas a cielo abierto se utilizan los siguientes: [14] [15] [16]
Bajo tierra se utilizan los siguientes métodos: [17]
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