La mayor mina de carbón del mundo
Una mina de superficie extrae el carbón de los pozos excavados en la superficie. La secuencia de extracción incluye la retirada de la vegetación, la retirada y el almacenamiento de la capa superior del suelo, la retirada de la sobrecarga y la extracción del carbón. Una vez extraído el carbón, los pozos abiertos se rellenan y se renivelan para aproximarse al contorno original, se repone la capa superior del suelo y se restablece la vegetación.
Una mina de carbón subterránea extrae el carbón utilizando equipos de minería bajo la superficie de la tierra. Para preparar la minería, se construye un portal de frente. Se retira la capa superior del suelo de la zona de frente y se almacena para reemplazarla cuando se haya completado la minería. A continuación se excava un túnel de entrada hasta el nivel de la veta de carbón, donde se extrae el carbón con un minero continuo o un minero de tajo largo. Una vez extraído el carbón, la entrada de la mina se sella y se renivela hasta aproximarse al contorno original, se repone la tierra vegetal y se restablece la vegetación.
Utilización del carbón
Este apéndice presenta detalles adicionales sobre los procesos individuales que intervienen en la extracción de carbón de las minas de superficie y subterráneas, y el posterior beneficio del carbón en las plantas de procesamiento de carbón para producir un producto final.
En la minería de superficie, el suelo que cubre la veta de carbón (la sobrecarga) se retira primero para exponer la veta de carbón para su extracción. Los elementos de una operación de minería de superficie son (1) la retirada y el almacenamiento de la capa superior del suelo para su uso posterior, (2) la perforación y voladura de los estratos que recubren la veta de carbón, (3) la carga y el transporte de este material de sobrecarga fragmentado (llamado escombro), (4) la perforación y voladura de la veta de carbón, (5) cargar y transportar el carbón, (6) rellenar con escombros y nivelar, (7) extender la tierra vegetal sobre la zona nivelada, (8) establecer la vegetación y asegurar el control de la erosión del suelo y la calidad del agua, y (9) liberar la zona para otros fines (Figura E. 1 ). La topografía escarpada, una veta de gran inclinación, o múltiples vetas, plantean problemas para diseñar taludes estables y operaciones productivas en situaciones de minería de superficie.
Veta de carbón
La minería del carbón es el proceso de extracción del carbón del suelo. El carbón se valora por su contenido energético y desde la década de 1880 se utiliza ampliamente para generar electricidad. Las industrias del acero y del cemento utilizan el carbón como combustible para la extracción de hierro del mineral de hierro y para la producción de cemento. En el Reino Unido y Sudáfrica, una mina de carbón y sus estructuras son una «colliery», una mina de carbón se llama «pit», y las estructuras sobre el suelo son una «pit head». En Australia, «colliery» se refiere generalmente a una mina de carbón subterránea.
La minería del carbón ha evolucionado mucho en los últimos años, desde los primeros tiempos en que los hombres hacían túneles, excavaban y extraían el carbón manualmente en carros hasta las grandes minas a cielo abierto y de tajo largo. La minería a esta escala requiere el uso de dragas, camiones, transportadores, gatos hidráulicos y cizallas.
La industria de la minería del carbón tiene un largo historial de importantes impactos ambientales negativos en los ecosistemas locales, impactos en la salud de las comunidades locales y los trabajadores, y contribuye en gran medida a las crisis ambientales mundiales, como la mala calidad del aire y el cambio climático. Por estas razones, el carbón ha sido uno de los primeros combustibles fósiles en ser eliminado de varias partes de la economía energética mundial. Sin embargo, los principales países productores de carbón, como China, Indonesia, India y Australia, no han alcanzado el pico de producción, con aumentos de producción que sustituyen a los descensos en Europa y EE.UU.[1] y propuestas de minas en desarrollo[2].
Mina de carbón de Whitehaven
Aunque Estados Unidos cuenta con los inmensos recursos de carbón descritos en el capítulo anterior, quizás hasta 4 billones de toneladas, la cuestión clave para los responsables políticos es la cantidad de carbón que es económicamente recuperable. No se trata de una cantidad fija, sino que depende del recurso geológico, del precio de mercado y del coste de la extracción. Las características particulares de la industria de la minería del carbón plantean retos únicos en su esfuerzo por suministrar carbón al mercado a un precio competitivo, mejorar continuamente la seguridad y la salud de los mineros y cumplir los requisitos medioambientales y comunitarios. En este capítulo se describen brevemente las características de la industria del carbón en Estados Unidos, se presenta una visión general de los métodos de extracción y procesamiento del carbón y se analizan los principales problemas relacionados con la extracción y el procesamiento del carbón. Un resumen de las actividades de investigación actuales apoyadas por las agencias estatales y federales proporciona el contexto para las recomendaciones sobre la investigación futura esencial.
La industria del carbón estadounidense ha experimentado una notable transformación en las últimas tres décadas. Durante este tiempo, la producción de carbón se ha duplicado, mientras que el número de mineros activos se ha reducido a la mitad y el número de minas se ha multiplicado por tres (Figura 4.1). Esto ha dado lugar a la concentración de la producción en un número menor de minas más grandes. Las 100 minas más grandes del país produjeron 805 millones de toneladas de carbón en 2004 (el 72,5% de la producción total de Estados Unidos), al tiempo que empleaban a cerca del 45% de la mano de obra minera (una media de 310 mineros por mina) (EIA, 2005d; NMA, 2006a). Las aproximadamente 1.300 minas restantes producían el 27,5% del carbón del país y empleaban al 55% de la mano de obra (unos 30 mineros por mina). Casi el 70% de las minas de carbón estadounidenses, muchas de las cuales son operaciones comparativamente pequeñas, se encuentran en Kentucky, Virginia Occidental y Pensilvania.