Uma mina é o conjunto de labores necessárias para explodir um yacimiento e, em alguns casos, as plantas necessárias para o tratamento do mineral extraído. As minas também recebem o nome de explorações mineiras, ou, simplesmente, explorações..
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A mina mais antiga conhecida nos registos arqueológicos é Lion Cave (Gruta do León), em Swazilandia. Nesse lugar, datado faz 43.000 anos, os homens do Paleolítico escavavam em búsca do mineral composto de ferro, a hematita, que extraíam para produzir um pigmento ocre. Outros lugares de similar antigüedad são onde os neanderthales teriam extraído o sílex para fabricar armas e ferramentas que foram encontradas em Hungria.
Outra operação mineira antiga foi a de obtenção de turquesa , pelos egípcios (c. 3000 a. C.) em Uadi Maghara, península de Sinaí. A turquesa também foi extraída na América Precolombina, no distrito mineiro de Cerillos em Novo México, onde uma massa de rocha de 60 m de profundidade e 90 m de largo foi removida com ferramentas de pedra; o conteúdo da mina cobre 81.000 m².
A pólvora negra foi usada pela primeira vez em minería em um poço de Banská Štiavnica, Eslováquia, em 1627 . Neste mesmo povo estabeleceu-se a primeira academia de minería do mundo em 1762 .
A primeira escola de estudos de minas de Espanha criou-se em 1777 em Almadén (Cidade Real), transladando-se e desenvolvendo-se os estudos de engenheiros de minas em Madri em 1835 e mantendo em Almadén a Escola de Capataces de Minas.
As minas podem ser divididas seguindo vários critérios. O mais amplo tem em conta se os labores desenvolvem-se por em cima ou por embaixo da superfície, dividindo-as, respectivamente, em minas a céu aberto e em minas subterrâneas.
As minas a céu aberto, ou minas a tajo aberto, são aquelas cujo processo extractivo se realiza na superfície do terreno, e com maquinarias mineiras de grande tamanho. Como exemplos deste tipo de minas se podem citar a Chuquicamata , A Escondida e Pascua Lamba em Chile , Ernest Henry (Austrália), Minas de Riotinto (Huelva - Espanha),Alumbrera ( Argentina) e Minas de Tharsis (Espanha), o Cerrejón (Colômbia), a maior deste tipo no mundo, com uma extensão de 69.000 hectares e capacidade de produção de carvão para 2007, estimada em 31.1 milhões de toneladas métricas). Labore-las características deste sistema de exploração são os: bancos, bermas, pista, talud final, talud de trabalho, praça, curta, etc.Minas a céu aberto. A excavación produz-se ao ar livre, aprofundando na terra e originando uma hondonada. Um exemplo são as minas de Rio Tinto (Huelva), nas que a extracção de piritas cupríferas começou faz 3.000 anos e de onde no passado se obtiveram ouro, prata e cobre.
A minería subterrânea ou de socavón desenvolve sua actividade por embaixo da superfície através de labores subterrâneas. Em termos comparativos, a maquinaria que se usa na minería subterrânea é bem mais pequena que a que se utiliza a céu aberto, devido às limitações que impõe o tamanho das galerías e demais labores. Labore-las características deste sistema de exploração são os: túneis, cavernas, bocamina ou emboquille, quartel, galería, poço, lareira, etc.Minas a céu aberto. A excavación produz-se mediante poços e galerías que se escavam baixo terra. Um exemplo são as minas de Súria (Barcelona), de onde se extraíram silvina e carnalita.
As operações básicas em qualquer tipo de mina são três: arranque (tumbe), ónus (rezagado) e transporte (acarreto).
Por arranque entende-se o conjunto de operações necessárias para separar a rocha do maciço rocoso onde se encontra. Na maioria das ocasiões é necessário, ademais, romper a rocha em trozos suficientemente pequenos para facilitar os processos posteriores (ónus e transporte).
O arranque realiza-se de três maneiras: com ferramentas, com máquinas e com explosivos. Os dois primeiros métodos só são rentables quando as rochas a explodir são relativamente macias, tais como o carvão ou os fostatos. Quando as rochas são duras é necessário ir ao arranque mediante explosivos. No caso das rochas ornamentales (mármol, granitos, pizarras...) empregadas em arquitectura e construção utilizam-se ferramentas de corte de diamante e voladuras muito cuidadosas com muito pouca quantidade de explosivo.
O arranque com ferramentas é o mais antigo e o menos rentable, economicamente falando. Nas minas de cobre de Texeo (em Riosa , Astúrias, Espanha), de faz aproximadamente 4.500 anos, os 'mineiros' utilizavam como ferramenta cornos de cabra para arrancar o mineral.[1] Actualmente emprega-se o martelo (hidráulico ou pneu) e o zapapico como ferramentas manuais.
Dantes da mecanización das minas, o arranque efectuava-se com bicos, mazas, barrenas, punterolas, cunhas e com martelos picadores.
As máquinas que se utilizam para o arranque são:
Em minería subterrânea:
Em minería a céu aberto:
Em general, estás máquinas arrancam a rocha utilizando elementos móveis cortantes: picas, rodetes, lâminas ou discos.
O arranque mediante explosivos é o mais utilizado. Para poder carregar o explosivo, requer-se fazer barrenos ou buracos na rocha e distribuí-los de tal maneira que à cada barreno se lhe de uma sequência de detonación e vá dando saída um em sequência de outro. Geralmente para fazer ditos barrenos utilizam-se máquinas pneumáticas conhecidas como Stoppers, Máquinas de perna, Jumbos Pneumáticos, e vai em aumento o uso de equipas electrohidráulicos tais como Jumbos, Simbas, Equipas de barrenación Longa, etc. Para realizar o arranque ou tumbe da rocha utilizam-se as voladuras.
Por ónus entende-se a recolhida da rocha arrancada do solo, e seu translado até um médio de transporte. No arranque mediante maquinaria esta operação realiza-se ao mesmo tempo que o arranque. Assim, por exemplo, uma pá excavadora utiliza sua caço para arrancar e carregar.
Nas primeiras minas o ónus realizava-se a mão, com a ajuda de pás.
Maquina-las mais usadas para realizar o ónus são as pás cargadoras, para o exterior e Scoop Tram ou pás de baixo perfil para as subterrâneas.
Um caso especial de ónus é quando se dispõe fisicamente o médio de transporte embaixo do mineral a arrancar. Neste caso o ónus realiza-se com ajuda da gravidade. Um método como este se aplica em minería subterrânea quando o nível de exploração (de onde se extrai o mineral) está sobre o nível de transporte.
O transporte é a operação pela que se translada o mineral arrancado até o exterior da mina.
O transporte dentro de uma mina pode ser contínuo, discontinuo ou uma mistura de ambos. O transporte contínuo utiliza meios de transporte que estão continuamente em funcionamento. Dentro deste tipo de transporte utilizam-se fitas transportadoras, transportadores blindados e o transporte por gravidade.
No transporte discontinuo os meios de transporte realizam um movimento alternativo entre o ponto de ónus e o de descarga. Neste grupo utiliza-se o caminho-de-ferro e os camiões.
Na minería a céu aberto ou a tajo aberto os custos de arranque, excavación e transporte são menores, devido à possibilidade de empregar maquinaria de maior tamanho; permite maior recuperação das capas, veias ou filões; não é necessária a ventilación, nem o alumbrado, nem o sostenimiento artificial; permite utilizar explosivos de qualquer tipo e as condições de segurança e higiene no trabalho são muito melhores.
Pelo contrário, requer um maior investimento inicial em equipamento e maquinaria; é necessário ocupar grandes extensões de terreno e as condições de trabalho são à intemperie. Ademais produz um importante impacto visual e medioambiental (pó, ruído, etc.) na zona na que se desenvolve, o qual leva a uma importante rejeição social a sua implantação e inclusive ao fechamento das existentes.
Da Quadra Irizar, Luis (1974). Curso de Laboreo de Minas, Madri: Universidade Politécnica de Madri. ISBN 84-600-6254-6.